二、判断题1. C/N比对微生物非常重要，它影响菌体的生长与代谢途径。
对 错
A
[解析] C/N比例对发酵产物的积累影响很大。发酵用的种子的培养，培养基的营养越丰富越好，尤其是N源要丰富；以积累次级代谢产物为发酵目的的发酵培养基，要求提高C/N比值，提高C素营养物质的含量。
2. 巴斯德消毒法不能杀死细菌的芽孢。
对 错
A
[解析] 巴氏消毒法是利用病原体不耐热的特点，用适当的温度和保温时间处理，将其全部杀灭。但经巴氏消毒后，仍保留了小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢，例如经巴氏消毒法处理的酸奶中存在着有益的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌。
3. 四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌属于多细胞微生物。
对 错
B
[解析] 四联球菌、八叠球菌及葡萄球菌属于细菌球菌中的类别，而细菌属于单细胞微生物。
4. 细菌细胞质中有许多染色体，每一染色体有大约40000个基因。
对 错
B
[解析] 细菌细胞质中有一个核染色体，若干质粒，质粒一般1.5～300kb。
5. 由于固氮酶对氧极度敏感，因此，凡能固氮的微生物都是厌氧菌。
对 错
B
[解析] 能固氮的微生物不只是厌氧菌，还有兼性厌氧菌等。
6. 观察黑曲霉、青霉和假丝酵母时要适当挑取一点培养基以利于形态观察。
对 错
A
[解析] 黑曲霉、青霉和假丝酵母容易生成菌丝，挑取培养基有利于形态观察。
三、填空题1. 检查细菌是否被噬菌体感染的方法，通常是______和______。
2. 微生物生长所需的营养物质主要包括______、______、______、______、______、和______。
3. 目前对芽孢耐热机制的解释是______假说；此外认为芽孢中特有的等成分______与耐热性有关。
4. 原生质体融合技术主要包括原生质体的______、原生质体的融合、原生质体______和______等步骤。高频重组菌株Hfr与F
-杂交的接合子是______。
五、简答题1. 什么是合成培养基?其优缺点及配置过程中的注意事项。
(1)合成培养基的定义：
合成培养基又称化学限定培养基，是一类其化学成分完全了解，按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂配制成的培养基。如高氏一号培养基、察氏培养基等。
(2)合成培养基优缺点
①优点：成分精确、重复性强。
②缺点：与天然培养基相比其价格较贵、配制麻烦，且微生物生长一般较慢。
(3)配置过程中的注意事项：
①配置过程中的总原则是要使每一种成分都必须充分溶解和避免出现沉淀。
②不同厂家生产的同种产品其成分比例可能不全相同，配制方法也不同。
a．有的培养基需加热或通气来帮助溶解；
b．有的培养基成分不完全，要求另外加入补充成分，如谷氨酰胺是经常需要再单独加入的成分；另外一般不含NaHCO3成分的培养基，也可以在配置时自行加入。
2. 为什么可把列文虎克称为“微生物先驱者”，巴斯德称为“微生物奠基人”，科赫称为“细菌奠基人”?
把列文虎克称为“微生物先驱者”，巴斯德称为“微生物奠基人”，科赫称为“细菌奠基人”的原因如下：
(1)列文虎克利用自制放大倍数约为200倍的单式显微镜，观察到细菌等微生物的个体，并且对一些微生物进行形态描述，首次克服了人类认识微生物世界的第一个难关——个体微小，使人类初步踏进了微生物世界的大门，因此称为“微生物学先驱者”。
(2)以巴斯德的曲颈瓶试验为标志，一门新的富有生命力的学科——微生物学建立，同时一项具有微生物学特色、应用广泛的消毒灭菌技术也奠定了坚实的理论基础，因此巴斯德是“微生物学奠基人”。
(3)科赫在对“杂居混生”微生物进行纯种分离方面作出了突出的贡献，用琼脂配制对分离细菌十分有效的固体培养基，以划线方式进行样品稀释，从而可轻易地在琼脂平板上获得某一微生物的纯种菌落。由此解决了阻碍研究微生物的杂居混生难题，开创了一个发现大批病原细菌的“黄金时期”。因此，科赫被称为“细菌学奠基人”。
3. 用原生质体融合法进行微生物育种有何优点?该法的基本操作步骤如何?
原生质体融合是指通过人为的方法，使遗传性状不同的两细胞的原生质体发生融合，并进而发生遗传重组以产生同时带有双亲性状的、遗传性稳定的融合子的过程。
(1)原生质体融合法进行微生物育种的优点：
①原生质体融合可以使不同菌株间或种间进行融合；
②使属间、科间甚至更远缘的微生物或高等生物细胞间的融合，以期达到生产性状更为优良的新物种。
(2)原生质体融合法进行微生物育种的主要步骤：
①先选择两个有特殊价值的并带有选择性遗传标记的细胞作为亲本，在高渗溶液中，用适当的脱壁酶，如细菌或放线菌可用溶菌酶或青霉素处理，真菌可用蜗牛消化酶，或其他相应的脱壁酶等去除细胞壁。
②再将形成的原生质体进行离心聚集，并加入促融合剂PEG或通过电脉冲等促进融合。
③然后在高渗溶液中稀释，再涂在能使其再生细胞壁和进行分裂的培养基上。
④待形成菌落后，通过影印接种法，将其接种到各种选择性培养基上，鉴定它们是否为融合子。
⑤最后再测定其他生物学性状或生产性能。
4. 举例说明代谢调控在发酵工业中的应用。
以谷氨酸的生物合成为例来说明代谢调控在发酵工业中的应用。
(1)谷氨酸的生物合成途径大致是：葡萄糖经糖酵解(EMP途径)和己糖磷酸支路(HMP途径)生成丙酮酸，再氧化成乙酰CoA，然后进入三羧酸循环，生成α-酮戊二酸。α-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的催化及有NH4+存在的条件下，生成谷氨酸。当生物素缺乏时，菌种生长十分缓慢；当生物素过量时，则转为乳酸发酵。因此，一般将生物素控制在亚适量条件下，才能得到高产量的谷氨酸。
(2)在谷氨酸发酵中，如果能够改变细胞膜的通透性，使谷氨酸不断地排到细胞外面，就会大量生成谷氨酸。研究表明，影响细胞膜通透性的主要因素是细胞膜中的磷脂含量。因此，对谷氨酸产生菌的选育，往往从控制磷脂的合成或使细胞膜受损伤入手，如生物素缺陷型菌种的选育。生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能合成生物素，从而抑制了不饱和脂肪酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。因此，磷脂的合成量也相应减少，这就会导致细胞膜结构不完整，提高细胞膜对谷氨酸的通透性。
六、论述题1. 以下是某一结构的示意图，各部分的名称分别是什么?简述其生物学功能以及作用原理。鞭毛丝的生长方式是什么，设计实验证明其生长方式。
(1)鞭毛结构的各部分名称如图所示：
鞭毛结构示意图
(2)鞭毛的生物学功能以及作用原理
①生物学功能
鞭毛的生理功能是运动，这是原核生物实现其趋性的最有效方式。生物体对其环境中的不同物理、化学或生物因子作有方向性的应答运动称为趋性。这些因子往往以梯度差的形式存在。若生物向着高梯度方向运动，就称正趋性，反之则称负趋性。按环境因子性质的不同，趋性又可细分为趋化性、趋光性、趋氧性和趋磁性等多种。
②作用原理
鞭毛运动的机制是旋转式。利用“拴菌”试验得到验证。
“拴菌”试验：1974年，美国学者M. Silverman和M. Simon设计的一个实验，即设法把单毛菌鞭毛的游离端用相应抗体牢牢“拴”在载玻片上，然后在光学显微镜下观察细胞的行为。实验结果发现，该菌是在载玻片上不断打转而非伸缩“挥动”，因而肯定了“旋转论”的正确性。
(3)鞭毛丝的生长方式是顶端延伸。可通过荧光分子标记随后观察来确定其生长方式，步骤如下：
①将鞭毛基部和鞭毛蛋白用不同的荧光素标记，例如NHS酯类的Cy3和Cy5。
②在细胞外设定好鞭毛组装的条件。
③在外界光源的激发下观察鞭毛的组装。
2. 设计实验分离抗六氯苯的微生物，使用两种方法提高该菌对六氯苯的分解能力。
(1)分离抗六氯苯的微生物的实验设计如下：
①设计思路：以大肠杆菌(E.coli)为实验材料，通过影印培养法来分离抗性微生物。
②原理：普通大肠杆菌在含有六氯苯的培养皿中不能生存，然而抗六氯苯的大肠杆菌则可以在此培养基中生存。依据此原理，可设置对照试验。
③主要步骤：
a．制作LB固体培养基，到三个平板，分别编号A和B。A平板不含六氯苯，作对照；B、C平板均含有六氯苯。
b．将正常且健康的大肠杆菌(E.coli)接种到编号为A的培养基中，然后用影印板将A号培养基中的E.coli接种到B号培养基的对应位置上，37℃下培养8～10h。
c．将培养好的B号培养基中对应A号培养基中存活下来的大肠杆菌，接种到C号培养基中，继续培养，挑选存活菌种，即可分离出抗六氯苯的微生物。
(2)提高该菌对六氯苯的分解能力的方法
①增加培养基中六氯苯的浓度。让该菌在含有更高浓度的六氯苯的培养基中生存，存活下来的细菌则对六氯苯有更高的分解能力。
②在已含有抗六氯苯抗性基因的细菌上插入一段更强的启动子。插入了强启动子的细菌的抗性基因的表达能力会增强，这样在含有相同浓度六氯苯的培养基中，含有强抗六氯苯抗性基因启动子的细菌对六氯苯的分解能力会大大提高，分解速度会大大增加。
3. 阐述抗体和补体的生物学功能及其免疫应答的基本过程。
(1)抗体和补体的生物学功能
①抗体的生物学功能
a．与抗原特异结合的首要功能是识别抗原。当其与特异抗原结合后，触发机体免疫应答。
b．激活补体IgM、IgG与相应抗原结合后，Fc段变构，暴露其重链C区的补体C1结合位点，通过经典途径活化补体。
c．结合细胞多种细胞表面IgFc段的受体，当通过其Fc段与相应受体结合后，可进一步通过受体细胞发挥各种不同的作用。
②补体的生物学功能
a．补体活化后，可引起膜不可逆损伤，导致细胞溶解，对机体抵抗病原微生物、清除病变衰老的细胞和癌细胞有重要作用。
b．在补体活化过程中产生的各种片段分别具有趋化、促进吞噬细胞的活化吞噬及清除免疫复合物、促进炎症等多种生理功能，是机体天然免疫的重要组分。
c．补体成分还有复杂的免疫调节功能，参与机体特异性免疫。
(2)抗体和补体在体液免疫和效应免疫中均有重要功能，其免疫应答基本过程可分为以下三个阶段：
①感应阶段：抗原识别阶段。抗原通过某一途径进入机体，并被免疫细胞识别、递呈和诱导细胞活化的开始时期，又称感应阶段。补体C3等则可以参与固定抗原，使抗原易被APC处理与递呈。一般，抗原进入机体后，首先被局部的单核-巨噬细胞或其他辅佐细胞吞噬和处理，然后以有效的方式(与MHCⅡ类分子结合)递呈给TH细胞；B细胞可以利用其表面的免疫球蛋白分子直接与抗原结合，并且可将抗原递呈给TH细胞。T细胞与B细胞可以识别不同种类的抗原，所以不同的抗原可以选择性地诱导细胞免疫应答或抗体免疫应答，或者同时诱导两种类型的免疫应答。另一方面，一种抗原颗粒或分子片段可能含有多种抗原表位，因此可被不同克隆的细胞所识别，诱导多特异性的免疫应答。
②淋巴细胞活化阶段。接受抗原刺激的淋巴细胞活化和增殖的时期，又可称为活化阶段。仅仅抗原刺激不足以使淋巴细胞活化，还需要另外的信号；TH细胞在补体调节蛋白CD55、CD46和CD59细胞活化信号的促进下活化；B细胞在补体活化片段C3d与BCR共受体复合物CR2(即CD21)/CD19/CD81中的CR2结合，同时通过抗原与BCR相连而形成的BCR-共受体交联物的促进下活化。活化后的淋巴细胞迅速分化增殖，变成较大的细胞克隆分化增殖后的TH细胞可产生IL-2、IL-4、IL-5和IFN等细胞因子，促进自身和其他免疫细胞的分化增殖，生成大量的免疫效应细胞。B细胞分化增殖变为可产生抗体的浆细胞，浆细胞分泌大量的抗体分子进入血循环。这时机体已进入免疫应激状态，也称为致敏状态。记忆细胞的存活需要抗原的持续刺激，免疫复合物可通过沉积于其表面的补体与滤泡树突状细胞(FDC)表面CR1和CR2相互作用而被滞留于生发中心，以免疫复合物形式存在的抗原得以持续刺激生发中心的记忆B细胞，从而维持后者的存活。
③抗原清除阶段。免疫效应细胞和抗体发挥作用将抗原灭活并从体内清除的时期，又称效应阶段。这时如果诱导免疫应答的抗原还没有消失，或者再次进入致敏的机体，效应细胞和抗体就会与抗原发生一系列反应。抗体与抗原结合形成抗原复合物，将抗原灭活及清除；T效应细胞与抗原接触释放多种细胞因子，诱发免疫炎症；CTL直接杀伤靶细胞。补体成分通过与IgFc段结合，一方面可改变Ig的空间构象，抑制新的IC形成，并插入免疫复合物的网格结构，溶解已沉积的IC；C3b与IC中的抗体结合，再与表达CR1和CR3的血细胞(主要为红细胞)结合，并通过血流运送至肝而被清除。通过以上机制，达到清除抗原的目的。
深色：已答题 浅色：未答题