微生物学课程习题(下)

微生物学课程习题（下）
第八章微生物遗传与变异
一．填空
1．证明核酸是遗传物质的三个经典实验是肺炎双球菌的转化实验、T2噬菌体感染实验和植物病毒的重建实验。

2．质粒根据分子结构可有CCC型、OC型和L型三种构型。

质粒在细胞中的拷贝数也不尽相同。

有的拷贝数很少，只有一、二个拷贝，称为严紧型质粒，另一些具有较高的拷贝数，约有10个以上，称为松弛型质粒。

3．检测质粒常用的方法有提取所有胞内DNA后电镜观察、超速离心和琼脂糖凝胶电泳。

4．不同碱基变化对遗传信息的改变可分为缺失、添加、易位和倒位四种类型；常见的表型变化的突变型有营养缺陷型、抗药性突变型、条件致死突变型、形态突变型、抗原突变型和产量突变型等。

5．营养缺陷型的筛选一般要经过诱变，淘汰野生型，检出和鉴定营养缺陷型四个环节。

6．基因突变的特点为自发性、不对应性、稀有性、独立性、可诱变性、稳定性、可逆性。

7．普遍性转导可能出现的三种后果是形成转导子、流产转导和转导失败。

8．紫外线照射能使DNA相邻碱基形成胸腺嘧啶二聚体，从而导致DNA复制产生错误，用紫外线诱变微生物后应在红光或暗处条件下进行，以防止光复活现象的产生。

9．原核生物基因重组的类型主要有转化、转导、溶原性转换、接合和原生质体融合等多种，真核微生物则有有性杂交，准性杂交和原生质体融合等多种。

10．原核生物中的转座因子主要有三种类型：插入序列、转座子、转座噬菌体或前噬菌体。

11．微生物菌种保藏的原理是在干燥、避光、缺氧、缺乏营养物质和低温等环境条件下，使其处于代谢不活泼状态。

12. 能在同一细菌中并存的质粒属于不同的不亲和群，而在同一细菌中不能并存的质粒属于同一不亲和群。

三．名词解释
1．微生物遗传：在一定的环境条件下，微生物的形态、结构、代谢、繁殖、毒力和对药物的敏感等性状相对稳定，并能代代相传，子代与亲代之间表现出相似性，这种现象称为遗传。

遗传可以使微生物的性状保持相对稳定，而且能够代代相传，使它的种属得以保存。

2．变异：指在某种外因或内因的作用下生物体遗传物质架构或数量的改变，亦即遗传型的改变。

变异的特点是在群体中以极低的机率（一般为10-5～10-10）出现，性状变化的幅度大，且变化后的新性状是稳定的，可遗传的。

3．表型：指某一生物体所具有的一切外表特征和内在特征的总和，是其遗传型在合适环境条件下通过代谢和发育而得到的具体表现。

4．遗传型：又称基因型，指某一生物个体所含有的全部遗传因子即基因组所携带的遗传讯息。

遗传型是一种内在可能性或潜力，其实质是遗传物质上所负载的特定遗传讯息。

具有某遗传型的生物只有在适当的环境条件下，透过自身的代谢和发育，才能将它具体化，即产生表型。

5．饰变：指一种不涉及遗传物质架构改变而只发生在转录，翻译水准上的表型变化。

其特点是整个群体中的几乎每一个体都发生同样变化；性状变化的幅度小、因其遗传物质不变，故饰变是不遗传的。

6．基因组：一个物种的单倍体的所有染色体及其所包含的遗传信息的总称。

7．质粒：一种独立于染色体外，能进行自主复制的细胞质遗传因子，主要存在于各种微生物细胞中。

8．转座因子：位于染色体或质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列，广泛分布于原核和真核细胞中。

9．毒力岛（PAI）：是指细菌染色体上一段具有典型结构特征的基因簇，主要编码与细菌的毒力及代谢等功能相关的产物。

10．基因突变：由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变，就叫做基因突变。

一个基因内部可以遗传的结构的改变又称为点突变，通常可引起一定的表型变化。

11．染色体畸变：广义的突变，指大段的DNA发生缺失、重复、倒位，称为大突变或染色体畸变。

12．点突变：狭义的突变，指DNA上核苷酸序列的改变仅为一个或几个碱基的置换、插入或丢失，出现的突变只影响到一个或几个基因，引起较少的性状变异，称为小突变或点突变。

13．移码突变：指诱变剂会使DNA分子中的一个或少数几个核苷酸的增添或缺失，从而使该部位后面的全部遗传密码发生转录和转译错误的一类突变。

14．非遗传性变异：细菌在一定的环境条件影响下产生的变异，是由基因表达暂时发生改变引起的，其基因结构未改变，称为表型变异。

15．遗传性变异：是由基因结构发生改变所致，常发生于个别的细菌，不受环境因素的影响，变异发生后是不可逆的，产生的新性状可稳定地遗传给后代。

16．转化：是受体菌直接由外界环境中摄取供体菌裂解游离的DNA片段，整合于自身的基因组中，因而获得供体菌部分遗传信息的过程。

转化后的受体菌称为转化子。

17．接合：供体菌通过性菌毛与受体菌直接接触，把F质粒或其携带的不同长度的核基因组片段传递给后者，使后者获得若干新遗传性状的现象。

转染：指用提纯的病毒核酸去感染其宿主细胞或其原生质体，可增殖出一群正常病毒后代的现象。

18．转导：通过完全缺陷或部分缺陷噬菌体的媒介，把供体细胞的DNA小片段携带到受体细胞中，通过交换与整合，从而使后者获得前者部分遗传性状的现象。

19．普遍性转导：噬菌体可以转导供体菌染色体的任何部分到受体细胞中的转导过程。

局限性转导：通过部分缺陷的温和噬菌体把供体菌的少数特定基因携带到受体菌，并与后者的基因组整合、重组，形成转导子的现象。

20．基因转移：外源性的遗传物质由供体菌进入某受体菌细胞内的过程。

21．基因重组：转移的基因与受体菌DNA整合在一起，使受体菌获得供体菌某些特性。

22．营养缺陷型：野生型菌株经诱变剂处理后，由于发生了丧失某酶合成能力的突变，因而只能在加有该酶合成产物的培养基中才能生长的突变菌株。

23．野生型：指从自然界分离到的任何微生物在其发生人为营养缺陷突变前的原始菌株。

24．基本培养基：仅能满足某些微生物的野生型菌株生长所需要的最低成分的组合培养基。

25．完全培养基：凡满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基。

26. 准性生殖（Parasexuality）：是一种类似于有性生殖，但比有性生殖更为原始的一种生殖方式，它可使同种生物两个不同菌株的体细胞发生融合，且不经过减数分裂的方式而导致低频率基因重组并产生重组子。

27．重组DNA技术：是指对遗传信息的分子操作和施工，即把分离到的或合成的基因经过改造，插入载体中，导入宿主细胞内，使其扩增和表达，从而获得大量基因产物或新物种的一种崭新的育种技术。

四．问答题
1．根据质粒所带有的基因以及赋于宿主细胞的特点可将质粒分为哪几种类型？
①抗性质粒（R质粒）：它们带有抗性基因，可使宿主菌对某些抗菌素产生抗性，如对氨基苄青霉素，氯霉素等产生抗性。

不同的细菌中也可含有相同的抗性质粒，如RP4质粒在假单胞菌属和其它细菌中都存在。

R质粒还可在不同种的细菌中传播。

②致育因子（F质粒）负责合成和装配性菌毛，可以通过接合在供体和受体间传递遗传物质。

③Col质粒：带有编码大肠杆菌素的基因。

大肠杆菌素可杀死近缘且不含Col质粒其它细菌。

④毒性质粒许多致病菌的致病性是由其所携带的质粒引起的，这些质粒具有编码毒素的基因。

⑤代谢质粒这类质粒上携带有能降解某些基质的酶的基因，含有这类质粒的细菌，能将复杂的有机化合物降解成能被其作为碳源和能源利用的简单形式。

2．常见的细菌表型变异有哪几种？
常见的细菌表型变异有形态结构的变异、毒力变异、耐药性变异、菌落变异、代谢的变异以及抗原性变异。

3. 简述诱发细菌突变的常用物理和化学因素。

传统的人工诱变方法有以下几种：
①物理方法包括温度及各种射线(紫外线、激光、X射线、γ射线、β射线等)。

②化学方法化学诱变剂有5溴脱氧尿苷、5氟脱氧尿苷、2氨基嘌呤、亚硝酸、羟胺、烷化剂等。

③生物学方法增强毒力（通过易感动物）、减弱毒力（通过非易感动物等）。

4．细菌基因转移重组的主要方式有哪几种？
细菌的基因转移和重组可通过转化、接合、转导、溶原性转换和细胞融合等方式进行。

5．人工获得微生物变异株的方法有哪几种？
人工获得微生物变异株的方法有从自然变异株中筛选、人工诱变以及基因工程方法。

6．防止菌种衰退的方法有哪些？
①控制传代次数即尽量避免不必要的移种和传代，将必要的传代降低到最低限度，以减少发生突变的机率。

②创造良好的培养条件创造一个适合原种的生长条件，可以防止菌种衰退。

③利用不同类型的细胞进行接种传代
④采有有效的菌种保藏方法
7．菌种保藏的最好方法、恢复病原微生物毒力的常用方法各是什么？
菌种保藏的最好方法是将菌（毒）株培养繁殖后，在低温下迅速真空干燥，使微生物处于休眠状态，这样可长期保存其原有性状。

如当病原微生物毒力减弱之后，为恢复其毒力，可连续通过易感动物。

第七章微生物的生态
一．名词解释
1．生态系统：指生物群落与周围环境相互作用的功能系统。

生态系统中生物由生产者、消费者和分解者三部分组成。

2．微生物生态学：是生态学的一个分支，它的研究对象是微生物群体与其周围生物和非生物环境条件间相互作用的规律。

3．正常菌群：正常人体及动物体上都存在着许多微生物。

生活在健康人体和动物体各部位、数量大、种类较稳定且一般是有益无害的微生物种群，称为正常菌群。

4．条件致病菌：某些正常菌群中的菌在宿主的防御功能减弱时，趁机转移或大量繁殖，成了致病菌的这类特殊的致病菌即称条件致病菌。

5．互生：是指两种可以单独生活的生物，当它们在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式。

这是一种“可分可合，合比分好”的松散的相互关系。

6．共生：两种微生物紧密生活在一起，彼此依赖，相互为对方创造有利条件，有的达到了难以分离的程度。

生理上相互分工，组织上形成了新的结构，彼此分离各自就不能很好地生活。

7．竞争：一种微生物生命活动中，通过产生某些代谢产物或改变环境条件，能抑制其它微生物的生长繁殖，或毒害杀死其它微生物的现象。

8．寄生：一种生物能侵入另一种生物体内吸取自己所需要的营养物质进行生长繁殖，在一定的条件下对后者造成损害或死亡的现象叫寄生。

前者称寄生物，后者称寄主（宿主）。

9．硝化作用：微生物将NH3氧化成硝酸盐的过程称为硝化作用；整个过程由两类细菌分两个阶段进行。

第一阶段是NH3被氧化为亚硝酸盐，靠亚硝酸细菌完成，第二阶段是亚硝酸盐被氧化为硝酸盐，靠硝酸盐细菌完成。

反硝化作用：微生物将NO3－还原成气态氮的过程。

即硝酸盐的异化还原。

10. BOD：生化需氧量，或称生物需氧量，是表示水中有机物含量的一个间接指标。

指在1L污水或待测水样中所含的一部分易氧化的有机物，当微生物对其氧化、分解时，所消耗的水中溶解氧毫克数。

单位为mg/L。

11．COD：化学需氧量，是表示水中有机物含量的一个间接指标。

指在1L污水中所含的有机物在用强氧化剂将它氧化后，所消耗氧的毫克数。

单位为mg/L。

12．TOD：总需氧量，指污水中能被氧化的物质（主要是有机物）在高温下燃烧变成稳定氧化物时所需的氧量。

13．DO：溶氧量，指溶于水体中的分子态氧，是评价水质优劣的重要指标。

14．氨化作用：微生物分解有机氮化物产生氨的过程称为氨化作用。

15．固氮作用：分子态氮被还原成氨和其他氮化物的过程称为固氮作用。

16. 氮循环由4种氮化合物的转化反应所组成，包括固氮、氢化(脱氨)、硝化作用、反硝化作用及硝酸盐还原。

它们大多实际上是氧化还原反应。

17. 大肠菌群：是指一大群37℃培养24~48h，能发酵乳糖产酸产气的需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌，包括埃希氏菌属、柠檬酸杆菌属、肠杆菌属、克雷伯氏菌属等。

18．菌落总数：是指检样经过处理，在一定条件下培养后（如培养基成分、培养温度和时间、PH值、需氧性等），所取1ml（g）检样中所含菌落的总数。

主要作为判定食品被污染程度的标志。

二．是非题
1．土壤、水域和空气都是微生物的天然培养基。

（×）
2．真菌与藻类，根瘤菌与豆科植物之间的关系都是属于微生物与微生物共生。

（×）
3．光合细菌（PSB）的颜色取决于辅助色素。

（√ ）
4．条件致病对人体或动物体一定具有致病性。

（×）
5．地衣是菌藻共生或菌菌共生的典型例子，冬虫夏草是真菌寄生于昆虫而形成的一种名贵中药。

（√ ）6．民间制作的泡菜就是乳酸菌产生的乳酸对其他腐败菌产生的拮抗作用才保证泡菜的风味、质量和良好的保藏性能。

（√ ）
7．微生物是生态系统中的初级生产者，是有机物的主要分解者，是物质和能量的贮存者。

（×）8．湖水的“水华”或海水中的“赤潮”是由于水体中可溶性磷酸盐的浓度过高，造成水体的营养富集，藻类大量繁殖而出现的一种大面积环境污染现象。

（√）
9．在各种污水处理方法中，最根本、有效和简便的方法就是利用微生物的处理法。

（√ ）
三．填空题
1．碳素是有机化合物的骨架，是构成有机体最重要的元素成分。

氮素是核酸及蛋白质的主要成分，是构成生物体的必需元素。

2. 人体在健康的情况下与外界隔绝的组织和血液是不含菌的，而身体的皮肤、粘膜以及一切与外界相通的腔道，如口腔、鼻咽腔、消化道和泌尿生殖道中存在有许多正常的菌群。

3. 在土壤中，微生物数量最多的是细菌，种类最多的是放线菌。

4．能在高温、低温、高酸、高压等极端环境中正常生长繁殖的极端微生物有嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜盐菌、嗜压菌和抗辐射菌。

5．地衣是由菌藻共生或菌菌共生的最典型例子，好氧性自生固氮菌与纤维素分解菌生活在一起是互生关系。

6．磷循环包括可溶性无机磷同化、不溶性磷溶解及有机磷的矿化等。

7．能量流的特点：从低营养级流向高营养级，单向传递和能量贮存逐渐减少，构成能量金字塔。

8．在自然界引起元素硫和无机硫化物氧化的真细菌主要有：硫化细菌、丝状硫细菌和绿色及紫色硫细菌。

四、问答题
1. 试述微生物在生态系统中的作用。

①微生物是有机物的主要分解者；②微生物是物质循环中的重要成员；③微生物是生态系统中的初级生产者；④微生物是物质和能量的贮存者；⑤微生物在地球生物演化中的作用。

2. 为什么说土壤是微生物的“天然培养基”。

由于土壤具备了微生物生长繁殖及生命活动所需要的营养物质、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等诸多条件，所以成为了微生物生活最适宜的环境。

可以说，土壤是微生物的“天然培养基”。

土壤中微生物种类多，数量大，是人类最丰富的“菌种资源库”。

土壤微生物是其他自然环境（如空气和水）中微生物的主要来源，主要种类有细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物等类群。

3. 饮用水的微生物指标有哪些？如何检测？
我国卫生部门规定的饮用水标准是：1ml自来水中的细菌总数不可超过100个（37℃，培养24h）；而1000ml自来水中的大肠菌群数则不能超过3个（37℃，培养48h），即大肠菌群值不得小于333 ml。

菌落总数测定及大肠菌群数测定的程序：
菌落总数测定程序
4. 简述艾姆斯试验法（Amestest）的原理。

利用鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型菌株在致突变物的作用下发生回复突变的
性能，来检测物质的致突变性。

一般采用纸片点试法和平皿掺入法监测环境污染物的致突
变性。

当培养基中含有微量组氨酸时，倾注过量菌液的平板上形成一层微小的菌落，但当受到致突变物作用时，缺陷型菌株回复为野生型菌株，这时在培养基上长出明显的菌落。

第八章微生物的分类鉴定
一．是非题
1．具有相同G+C含量的生物表明它们之间一定具有相近的亲缘关系。

（×）
2．G+C含量的比较主要用于分类中否定。

（√ ）
3．菌株是微生物分类和研究工作中最基础的操作实体。

（√ ）
4．目前种是生物分类中最小的分类单元和分类等级。

（√ ）
二．填空
1．不同生物的rRNA序列测定的方法有寡核苷酸编目分析法和全序列分析法两类，目前主要用后者。

2. 1978年，Woese等提出新的生物分类概念，根据16SrRNA的碱基序列将生物清晰地划分为三原界，即真细菌界、古细菌界和真核生物界。

3. 目前人类记载过的微生物有15万~20万种。

4. 细菌的分类单元分为七个基本的分类等级，由上而下依次为界、门、纲、目、科、属、种。

5．生物分类的传统指标为形态学特征、生理特征和生态学特征。

6．形态学特征始终被用作微生物分类和鉴定的重要依据之一，其主要原因为易于观察和比较和具有相对的稳定性。

7．分类学的内容包括分类、命名和鉴定三部分，目前进行细菌分类和鉴定的重要参考书目是《伯杰氏鉴定细菌学手册》。

8．微生物分类和鉴定的特征包括基因型特征和表型特征，其中基因型特征对鉴定微生物的系统发育有决定性作用，而表型特征可作为判断亲缘关系的参考而且对以实用为目的的分类鉴定仍有重要价值。

9．比较DNA碱基组成和进行核酸分子杂交是目前通过直接比较基因组进行生物分类最常用的两种方法。

10．20世纪70年代以前，生物类群间的亲缘关系主要是根据形态结构、生理生化、行为习性等表型特征以及少量的化石资料来判断它们之间的亲缘关系。

三．名词解释
1. 进化（evolution）：是生物与其生存环境相互作用过程中，其遗传系统随时间发生一系列不可逆的改变，在大多数情况下，导致生物表型改变和对生存环境的相对适应。

2. 系统发育（phylogeny）就指的是研究各类微生物进化的历史。

3. 系统发育树：在研究生物进化和系统分类中，常用一种树状分枝的图型来概括各种（类）生物之间的亲缘关系，这种树状分枝的图型被称为系统发育树，简称系统树。

4. 培养物：是指一定时间一定空间内微生物的细胞群或生长物。

6. 菌株，从自然界分离得到的任何一种微生物的纯培养物都可以称为微生物的一个菌株；用实验方法（如通过诱变）所获得的某一菌株的变异型，也可以称为一个新的菌株，以便与原来的菌株相区别。

菌株名称常用数字编号、字母、人名、地名等表示。

7．模式菌株：是一个种的具体活标本，必须是该种的活的纯培养物，是由一个被指定为命名的模式菌株传代而来。

8. 型：常指亚种以下的细分，当同种或同亚种不同菌株之间的性状差异，不足以分为心的亚种时，可以细分为不同的型。

9. 种：是生物分类中基本的分类单元和分类等级。

它是一大群表型特征高度相似、亲缘关系极其接近、与同属内的其他物种有着明显差异的一大群力株的总称。

10. 细菌“双名法”：细菌的命名采用拉丁双名法，每个菌名由属名和种名组成。

前一字为属名，用拉丁文或拉丁化的名词，斜体，第一个字母要大写；第二个词为种名，用拉丁文或拉丁化的形容词或名词所有格，斜体，小写。

四、问答题
1. 为什么16SrRNA被普遍公认是一把好的谱系分析的“分子尺”？
①rRNA参与生物蛋白质的合成过程，其功能是任何生物都必不可少的，而且在生物进化的漫长历程中，其功能保持不变；
②在16SrRNA分子中，即含有高度保守的序列区域，又有中度保守和高度变化的序列区域，因而它适用于进化距离不同的各类生物亲缘关系的研究；
③16SrRNA相对分子质量大小适中，便于序列分析；
④16SrRNA普遍存在于真核生物和原核生物中（真核生物中其同源分子是
18SrRNA）。

2. 微生物经典的鉴定指标有哪些？
形态，生理、生化反应，生态特性，生活史，血清学反应以及对噬菌体的敏感性等。

3．微生物分类鉴定中的现代方法有哪些？
（1）通过核酸分析鉴定微生物遗传型
①DNA碱基序列比例的测定；②核酸分子杂交法；③rRNA寡聚核苷酸编目；④微生物全基因组序列的测定。

（2）细胞化学成分用作鉴定指标
①细胞壁的化学成分；②全细胞水解液的糖型；③磷酸类脂成分的分析；④枝菌酸的分析；⑤醌类的分析；⑥气相色谱分析。

（3）数值分类法
第九章传染与免疫
一、名词解释
1．病原微生物：对人和动物机体具有致病作用的微生物，统称为病原微生物，其余的则称为非病原微生物或腐生性微生物。

2. 中毒性病原微生物：少数腐生性微生物(包括细菌和真菌)和一些植物病原真菌，虽不在人和动物机体内寄生，但能在原来生长繁殖处产生有毒产物，若这些毒物随食物或饲料进入机体，可使机体中毒，这些微生物就成为中毒性病原微生物。

3. 病原性：是指一定种类的病原微生物，在一定条件下能在特定寄主体内体内引起传染过程的性能。

它是病原微生物“种”的特性。

各种病原微生物通常只能引起一定的传染过程。

4. 毒力：系指同一种病原微生物的不同菌株或毒株的病原性在程度上的差别。

它是病原微生物菌(毒)株的“个体”特性。

通常毒力愈大病原性愈强。

不同菌(毒)株，根据毒力大小可分为强毒株、弱毒株和无毒株。

毒力的大小常以最小致死量(MLD) （最小感染量）或) （半数感染量）等表示。

半数致死量(LD
50
5.毒力因子：构成病原微生物毒力的因素，包括侵袭力及毒素两方面。

6．侵袭力：病原菌突破宿主防线，并能于宿主体内定居、繁殖、扩散的能力。

7. 毒素：某些细菌能产生一类有毒性的特殊化学物质叫做毒素。

病原菌产生毒素可明显增强其毒力。

毒素可分为外毒素和内毒素两种。

4．外毒素：是某些病原菌(主要是革兰氏阳性菌)在其生命活动过程中产生并释放或分泌到菌体外(外界环境)的一种毒素。

可除去细菌体以获得外毒素。

5．内毒素：内毒素特指革兰氏阴性菌外膜中的脂多糖（LPS）成分，细菌在死亡后破裂或用人工方法裂解菌体后才释放。

6．类毒素：外毒素经0.3％—0.5％甲醛溶液处理后，会丧失毒性，但仍保留很强的抗原性，称为类毒素。

类毒素常用来作为预防相应传染病的生物制剂。