2004年硕士学研究生入学考试试题及答案
一、名解
1肽聚糖：又称粘肽，是真细菌细胞壁的特有成分。肽聚糖分子由双糖单位和肽组成，其中肽包括四肽尾和肽桥，双糖单位由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸构成，肽聚糖分子聚合形成肽聚糖。
2芽孢：指某些细菌的生长发育后期，在细胞内形成的圆形、椭圆、壁厚、抗逆性强的休眠构造，不具有繁殖能力。
3子囊孢子：在酵母菌等一些真核微生物中，可以通过质配、核配、减数分裂的方式进行有性繁殖产生子囊孢子。
4分生孢子：一种无性孢子，放线菌、曲霉和青霉可产生。放线菌的气生菌丝成熟后经分化形成孢子丝，孢子丝以横隔分裂的方式形成分生孢子。曲霉和青霉的气生菌丝顶端可通过分化形成分生孢子头等分生孢子器，然后通过分裂形成分生孢子。
5鉴别培养基：在培养基中加入能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只需肉眼辨别颜色即可方便地从近似菌落找出目的菌落的培养基。
6硝酸盐呼吸：无氧呼吸的一种，又称反硝化作用，即在无氧条件下，某些兼性厌氧微生物利用硝酸盐作为呼吸链的最终氢受体，把它还原成亚硝酸、NO、N2O直至N2的过程。
7温度敏感突变株：条件致死突变型的一种，这种突变型在一定温度下可以正常生长、繁殖并呈现其固有的表型，而在其他温度下却无法生长、繁殖。
8感受态：是指受体细胞最易接受外源DNA片段并实现转化的生理状态。
9光复活作用：指经UV照射后的微生物立即暴露在可见光下，就可出现死亡率明显降低的现象，是由于可见光激活光解酶使二聚体重新分解成单体造成的。
10冷冻干燥保藏法：是一种结合干燥和低温的保藏方法。将装有微生物细胞悬液的安瓿管，置于低温快速冷冻并抽真空干燥，待干燥后在真空状态下保存于冰箱中。 11大肠菌群：指像大肠杆菌等一些G-、无芽孢、能发酵乳糖产酸产气的兼性厌氧菌。 12 PCR：聚合酶链式反应，即在体外改变温度使DNA链解链，并在Taq酶的作用下及引物存在时以两条链为模板合成新的DNA链的反应。
13 group translocation：基团移位，指一类既需要特异性载体蛋白的参与又需耗能的一种物质运输方式，其特点被输送的基质分子在膜内经受了共价的改变， 以被修饰的形式进入细胞质的输送机制。
14 biofilm：生物膜，指生长在潮湿、通气的固体表面的一层由多种活微生物构成的粘滑、暗色菌膜，能氧化、分解污水中的有机物或有毒物质。
15 Escherichia coli (Migula)Castellaniet Chalmers 1919：大肠埃希氏菌，采用的是双命名法，从左至右依次是属名、种名、原命名人、现命名人、现命名年份。 二，问答题
1 何谓溶源性细菌？有哪些基本特征。
答：温和噬菌体侵入宿主细胞后，将基因整合到宿主基因组中，随宿主基因的复制而复制，此细菌宿主就是溶源性细菌。
特征：①溶源菌具有遗传性，可以进行溶源性循环②不易被察觉③免疫性：已经感染噬菌体的细菌即溶源菌不易被同种或近源噬菌体感染④溶源转变：溶源菌可以获得一些新的遗传性状⑤可以自发裂解或是经诱导进入裂解性循环。 2试讨论高压蒸汽灭菌的原理、适用对象和影响灭菌效果的因素。
答：原理：利用热蒸汽排除锅内冷空气，关闭阀门，产生造成高温高压的环境，高温使菌体蛋白变性死亡，而且在湿热环境下菌体比干热环境下更易死亡以及热蒸汽可以释放大量的潜热。
适用对象：培养基、物料、蒸馏水、衣物以及多种器械。
影响因素：①灭菌物体的含菌量：含菌量越高灭菌难度越大②灭菌锅内空气的排除程度：空气排除程度会影响灭菌锅内热蒸汽的温度，进而影响灭菌③灭菌物体所含的菌体种类及菌龄：菌体种类不同灭菌难易程度也不同，菌龄越大则抗热能力越强④灭菌物体的pH值⑤灭菌对象的体积：灭菌物体的体积会影响传热的效率及蒸汽的穿透效率，若物体太大可能无法灭菌彻底⑥加热与散热的速度：会影响菌体的死亡快慢，影响培养基的成分。 3 举例讨论微生物之间的互生、共生、寄生和拮抗关系。
答：互生：两种可单独生活的微生物，当它们生活在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方或偏利于一方，这种可和可分、和比分好的生活方式成为互生。比如：好氧性自生固氮菌和纤维素分解菌生活在一起时，后者分解纤维素产生有机酸可为前者提供固氮时的营养，而前者向后者提供氮素营养。
共生：指两种微生物共居在一起，相互分工合作、相依为命，甚至达到难分难解、合二为一的及其紧密的一种相互关系。比如：菌藻共生或菌菌共生的地衣，前者是真菌和绿藻或者是真菌与蓝细菌，其中绿藻和蓝细菌进行光合作用为真菌提供有机养料，而真菌则产生有机酸分解岩石提供无机盐。
寄生：一种微生物生活在另一种微生物体内或体表，从而夺取营养并进行生长繁殖，同时使后者被损害或被杀死的一种相互关系。比如：噬菌体寄生在细菌中。
拮抗：指由某种微生物所产生的特定代谢产物可抑制它种微生物生长繁殖甚至杀死他们的一种相互关系。比如：某些微生物产生抗生素如青霉素可抑制或杀死它种微生物。 4何谓微生物的营养物质？试讨论微生物的六类营养要素。
答：微生物在生命活动中从环境中吸取的用以提供能量、调节新陈代谢以及合成细胞物质的物质。在营养要素水平上分为：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。 水：①细胞的重要组分②水是细胞的优良溶剂，微生物进行代谢活动的介质③参与部分生化反应④调节和控制细胞温度
碳源：能被微生物吸收并用来构成细胞物质或代谢产物碳骨架来源的营养物质。微生物的碳源范围很广，种类很多，可以分为有机碳源和无机碳源，碳源一般也作为能量来源。凡必须利用有机碳源的微生物称为异养微生物，凡以无机碳源为主要碳源的微生物称为自养微生物。
氮源：能被微生物吸收并用来构成细胞物质或代谢产物中氮素来源的营养物质称为氮源。是构成细胞中核酸和蛋白质的重要元素，只为少数细菌提供能量。氮源的种类分为：无机氮、有机氮、气体氮。无机盐：主要可为微生物提供除碳源、氮源以外的各种重要元素。按照需要量可分为大量元素和微量元素。无机盐可参与细胞结构物质的组成；参与酶的组成及调节酶的活性；参与能量转移；调节并维持细胞渗透压的平衡；作为某些微生物的能源物质。 生长因子：需要量很少，但是调节微生物正常代谢所必须的、又不能由简单的碳氮源自行合成的有机物，如：维生素、氨基酸、碱基等。微生物根据是否需要从外界吸收生长因子分为生长因子自养型微生物和生长因子异养型微生物。
能源：能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能。大部分碳源可作为能源。
5试讨论菌种衰退的原因、防止措施以及菌种复壮的方法。
衰退指由于自发突变的结果，而使某物种由于一系列生物学性状发生量变或质变的现象。退化是发生在群体细胞中的一个从量变到质变的逐步演变过程。
原因：①有关基因的自发突变②育种后未经分离纯化③不适宜的培养条件会加速菌种衰退④传代次数过多会加速菌种衰退
防治措施：①控制传代次数②创造良好的培养条件，对于一些抗性菌种还要加入所抗的物质或所抗的环境条件③利用不易衰退的细胞传代④采用有效的菌种保藏方法 复壮方法：①纯种分离法②通过宿主体复壮③淘汰已衰退个体
6在选育氨基酸或核苷酸生产菌株时，经常通过筛选结构类似物抗性突变株以解除目的产物对其合成途径中关键酶的反馈抑制或阻遏作用，从而达到目的产物高水平积累的目的，试讨论其机理。
答：结构类似物是结构与代谢物类似但无调节功能的物质。解除反馈抑制或阻遏的突变株形成由于调节基因发生突变，使产生的阻遏物不再能和辅阻遏物结合或能够结合但已不能起到阻遏的作用，或由于操纵基因发生突变，被激活的阻遏蛋白不能作用于已突变的操纵基因，从而解除产物的阻遏作用，使产物得以过量积累。代谢物与底物结合后阻碍基因的转录，代谢物会被分解或利用，但当代谢物浓度降低时，解除阻遏。但是结构类似物不能被分解或利用，因此阻遏无法被解除，微生物将不能生长。加入结构类似物后，只有解除了反馈抑制或反馈阻遏的菌株才能正常生长。因此结构类似物可以筛选解除反馈抑制或阻遏的菌株。
7试叙述以野生型大肠杆菌为出发菌株，获得一株氨基酸营养缺陷型突变株的操作过程。 答：①菌悬液的制备：将大肠杆菌培养至对数生长期，并制备成浓度适宜的菌悬液。②诱变处理：选择合适的诱变剂合适的剂量以合适的方法对大肠杆菌进行诱变。③后培养：诱变处理后，立即将处理过的细胞转移到营养丰富的培养基中进行培养，使突变基因稳定并纯合表达。遗传物质经诱变处理后发生的改变，必须经过DNA的复制才能稳定成突变基因，而突变基因则要经过转录和蛋白质的合成才能表达，呈现突变型表型。后培养培养基营养要求丰富，含有丰富的碱基和生长因子。④淘汰野生型：先进行饥饿培养：培养细胞经离心、洗涤后，悬浮于无氮基本培养基中培养1-2小时，耗尽细胞内氮源，防止加抗生素后的“误杀”。然后加抗生素处理：加入等体积的2N基本培养基（两倍浓度氮源的基本培养基），同时加入抗生素，培养一定时间，野生型细胞由于生长而被杀死，缺陷型细胞处于休止状态而得以保留。⑤检出缺陷型：可以采用限量补充法、夹层培养法、逐个检出法、影印培养法等方法检出缺陷型⑥鉴定缺陷型：采用生长谱法鉴定缺陷型，用基本培养基培养缺陷型细菌，分别用无菌小滤片沾取少许各种营养因子后，放入接种的MM上，适宜温度下培养，从而根据生长谱鉴定缺陷型。将鉴定好的缺陷型大肠杆菌至于合适的条件下保藏。 
8设计从自然界中分离筛选蛋白酶产生芽孢杆菌的步骤，并简要说明每一步的理由及注意点。
答：①采样：在皮革厂等富含蛋白的土壤取5-15cm土样几十克，装入无菌牛皮低袋或逆料袋中。
理由：皮革厂等的土壤中蛋白含量比其他地方高，那么蛋白酶产生菌的数量应该也会多 注意：记录：时间，地点，环境情况等；样品袋应封好口，防止水分失去；土样应在分离前破碎；尽快分离
②富集培养：首先对菌种进行热处理，60°C10min即可，杀死不能产生芽孢的微生物。然后将样品置于以蛋白质为唯一氮源的培养基中培养，控制合适的温度、pH等条件。 理由：进行热处理提高芽孢杆菌的比例，以蛋白为唯一氮源有利于产蛋白酶的微生物生长。
注意：要控制合适的营养条件
③纯种分离：将培养物进行稀释，稀释至合适浓度，涂布与加入酪素的平板上。培养一定时间后，至于冰箱内过夜，观察。将有透明圈的菌种分离出来涂布平板。
理由：进过富集培养后，菌液仍是混合菌液，因此需要进行平板分离。加入酪素是为了快速筛选出可以产生蛋白酶的菌种。
④平板初筛：将分离出的菌种进行培养，镜检是否产生芽孢。
⑤筛选：初筛：将每个菌种接种200瓶，然后复筛即选出50株，每株接种4瓶。选择产蛋白酶的优良菌种。如果达不到要求可以反复进行初筛、复筛以达到目标。 理由：初步筛选出的产蛋白酶的芽孢杆菌需要进过筛选，选择蛋白酶的高产菌株。 注意：需要控制好培养条件。
⑥培养工艺条件试验与生产试验：还可以将筛选的菌种进行条件实验和生产试验 理由：可以获得更适合生产的菌株
⑦菌种保藏：将筛选出的优良菌株用合适的方法进行保藏。 理由：更好地保藏优良菌种，防止菌种退化。 注意：培养基中应加入蛋白