2026 年集美大学考研真题样题（616 微生物学）

一、填空题（每空 0.5 分，共 30 分）

1. 被誉为 “微生物学奠基人” 的微生物学家是______；微生物的五大共性包括______、、、、。
   • 答案：路易・巴斯德（或巴斯德）；体积小、面积大，吸收多、转化快，生长旺、繁殖快，适应强、易变异，分布广、种类多。
   • 解析：微生物学奠基人需准确记忆巴斯德的贡献（如巴氏消毒法、否定自然发生说）；五大共性是微生物的核心特征，需按 “形态 - 代谢 - 生长 - 适应 - 分布” 的逻辑记忆，避免遗漏 “体积小、面积大” 这一基础共性，它是其他共性的前提。
2. 细菌经革兰氏染色法染色后可分为两大类，一类最终染成______色，称革兰氏阳性细菌；另一类被染成______色，称革兰氏阴性细菌。
   • 答案：紫（或蓝紫）；红（或粉红）。
   • 解析：革兰氏染色结果是细菌分类的关键依据，阳性菌因细胞壁肽聚糖厚，酒精脱色时肽聚糖网格收缩，结晶紫 - 碘复合物不脱落，呈紫色；阴性菌肽聚糖薄且含外膜，酒精溶解外膜后复合物脱落，复染后呈红色，需严格区分两种颜色及对应的细菌类型。
3. 原核生物的鞭毛都有共同的构造，它是由______、______、______三部分组成。
   • 答案：基体；钩形鞘；鞭毛丝。
   • 解析：原核生物鞭毛构造需明确三个核心部分的位置与功能：基体位于细胞膜 / 细胞壁上，是动力装置；钩形鞘连接基体与鞭毛丝，起转向作用；鞭毛丝是延伸至体外的丝状结构，负责运动，避免与真核生物鞭毛（9+2 微管结构）混淆。
4. 举出三例真菌的有性孢子：、、；烈性噬菌体的繁殖一般分为 5 个阶段，即、、、、。
   • 答案：子囊孢子、担孢子、接合孢子（或卵孢子，任举三例）；吸附、侵入、增殖（或生物合成）、成熟（或装配）、释放。
   • 解析：真菌有性孢子需区分不同类群的特征（如子囊菌产子囊孢子、担子菌产担孢子）；烈性噬菌体繁殖的 “裂解性周期” 需按 “接触 - 进入 - 合成 - 组装 - 释放” 的顺序记忆，每个阶段的核心事件需清晰，如 “侵入” 是噬菌体 DNA 注入宿主细胞，而非整个病毒颗粒进入。
5. 亚病毒主要包括______、、等；选用和设计培养基的 4 个原则为、、、。
   • 答案：类病毒、拟病毒、朊病毒（任举三例）；目的明确、营养协调、理化适宜、经济节约。
   • 解析：亚病毒是无完整病毒结构的病原体，需区分类病毒（仅含 RNA）、拟病毒（依赖辅助病毒）、朊病毒（仅含蛋白质）的差异；培养基设计原则需围绕 “功能（目的明确）、营养配比（营养协调）、环境适配（理化适宜，如 pH、温度）、成本（经济节约）” 展开，确保覆盖微生物生长的核心需求。
6. 生物氧化的类型则包括______、、等；影响微生物生长的主要物理因素包括、、______等。
   • 答案：有氧呼吸、无氧呼吸、发酵（或好氧呼吸、厌氧呼吸、发酵）；温度、pH 值、氧气（或渗透压、辐射，任举三例）。
   • 解析：生物氧化类型需基于 “氧气参与与否” 及 “最终电子受体” 区分，有氧呼吸以氧气为受体，无氧呼吸以无机化合物为受体，发酵以有机化合物为受体；物理因素需排除 “营养因素”（如碳源、氮源），聚焦温度（影响酶活性）、pH（影响细胞膜通透性）、氧气（影响呼吸类型）等非化学因素。
7. 生物固氮反应的 6 个要素包括______、、、、、；生物氧化的 3 个阶段是、、。
   • 答案：ATP、N₂、Mg²⁺、还原力（[H]）、固氮酶、厌氧环境；脱氢（或底物脱氢）、递氢（或电子传递）、受氢（或最终电子受体接受电子）。
   • 解析：生物固氮是固氮微生物的核心功能，需记忆固氮酶的活性条件（ATP 供能、Mg²⁺激活、厌氧保护）及反应底物（N₂）与产物（NH₃）；生物氧化三阶段需按 “电子传递流程” 记忆，脱氢是起点，递氢是中间传递，受氢是终点，对应不同呼吸类型的电子受体差异。
8. 果汁、牛奶常用的灭菌方法分别是______、；常用的菌种保藏法有冰箱保藏法、、______等。
   • 答案：巴氏消毒法（或低温维持巴氏消毒法 / 高温瞬时巴氏消毒法）；巴氏消毒法；甘油管藏法；冷冻干燥保藏法（或沙土管藏法，任举两例）。
   • 解析：果汁、牛奶均为热敏性食品，巴氏消毒法（60-85℃短时间加热）可杀灭致病菌且保留风味，避免使用高温灭菌（如高压蒸汽灭菌）导致营养流失；菌种保藏需区分 “短期（冰箱保藏，4℃）” 与 “长期（甘油管藏 - 20℃/ 液氮，冷冻干燥保藏）” 方法，明确不同方法的适用场景。
9. 在进行诱变育种工作时，经紫外线照射后的菌体都须在避光下进行操作或处理，主要是为了避免______；实验室配制培养基采用的灭菌方法是______。
   • 答案：光复活作用（或光修复，即紫外线损伤的 DNA 在可见光下被光复活酶修复）；高压蒸汽灭菌法（或 121℃、103.4kPa、15-30 分钟灭菌）。
   • 解析：紫外线诱变通过损伤 DNA 形成嘧啶二聚体，光复活酶在可见光下可修复该损伤，导致诱变效率下降，故需避光；培养基含多种成分（如有机物、无机盐），高压蒸汽灭菌可杀灭包括芽孢在内的所有微生物，是实验室首选，需准确记忆灭菌参数（温度、压力、时间）。
10. 从微生物与生物环境间的关系而言，冬虫夏草是微生物与动物间______关系的典型例子；地衣是微生物______关系的典型例子。
    • 答案：寄生；共生（或互利共生）。
    • 解析：冬虫夏草是真菌寄生在鳞翅目昆虫幼虫体内，真菌吸收幼虫营养并导致其死亡，属于寄生关系（一方受益、一方受害）；地衣是真菌与藻类（或蓝细菌）共生，真菌提供水分和无机盐，藻类提供有机物，双方互利，需区分 “寄生” 与 “共生” 的核心差异（是否双方受益）。
11. 微生物的命名采用双名法，如Bacillus subtilis是______菌的拉丁名；Escherichia coli是______菌的拉丁名。
    • 答案：枯草芽孢杆；大肠杆。
    • 解析：双名法由 “属名 + 种加词” 组成，属名首字母大写，种加词小写，需记忆常见菌种的拉丁名对应的中文名称，Bacillus为芽孢杆菌属，subtilis意为 “枯草的”；Escherichia为埃希氏菌属，coli意为 “大肠的”，避免拼写错误（如 “subtilis” 易误写为 “sbtilis”）。
12. 抗原一般应同时具备两个特性，即______和______；其中______指能刺激机体产生免疫应答能力的特性，______指能与免疫应答产物发生特异性反应的特性。
    • 答案：免疫原性；免疫反应性（或抗原性）；免疫原性；免疫反应性（或抗原性）。
    • 解析：抗原的两个核心特性需明确定义差异，免疫原性是 “刺激产生免疫应答”（如产生抗体），免疫反应性是 “与应答产物结合”（如抗体与抗原结合），二者共同构成抗原的本质，缺一不可（如半抗原仅具备免疫反应性，需结合载体才具备免疫原性）。
13. 苏云金芽孢杆菌的一个有益用途是作为______；微生物有氧呼吸、无氧呼吸和发酵这三种能量代谢方式中，______产能最多。
    • 答案：生物杀虫剂（或杀虫剂，因该菌可产生伴孢晶体，杀灭鳞翅目害虫）；有氧呼吸。
    • 解析：苏云金芽孢杆菌的核心价值是生物防治，避免化学农药污染，需明确其作用机制（伴孢晶体的毒性）；能量代谢中产能量取决于电子传递链的长度，有氧呼吸以氧气为最终电子受体，电子传递链最长，产生 ATP 最多（约 30-32 个 ATP），无氧呼吸（如以硝酸盐为受体）次之，发酵（无电子传递链）最少。

二、判断题（对的划√，错的划 ×，每题 1 分，共 20 分）

1. 三域学说中的三域指的是细菌域、真菌域和真核生物域。（ ）
   • 答案：×
   • 解析：三域学说由沃斯提出，三域为细菌域、古菌域、真核生物域，真菌属于真核生物域，并非独立域，该题混淆了 “域” 与 “界” 的分类层级，需明确三域的具体类别。
2. 蛭弧菌与其宿主菌间的关系是一种捕食关系。（ ）
   • 答案：√
   • 解析：蛭弧菌会主动攻击并侵入其他细菌（如大肠杆菌），在宿主菌体内繁殖并裂解宿主，属于典型的 “捕食关系”（一种生物主动捕获并杀灭另一种生物作为营养来源），区别于寄生（不立即杀灭宿主）。
3. 基因突变具有对应性，即突变的性状与引起突变的原因是相对应的。（ ）
   • 答案：×
   • 解析：基因突变具有 “随机性”，突变性状与诱变因素无对应关系（如紫外线既可能诱发抗药性突变，也可能诱发形态突变），“对应性” 是早期错误观点，需明确突变的随机本质。
4. 溶源性细菌在一定条件诱发下，可变为烈性噬菌体裂解寄主细胞。（ ）
   • 答案：×
   • 解析：溶源性细菌是染色体上整合有温和噬菌体 DNA（前噬菌体）的细菌，诱发条件（如紫外线、化学诱变剂）会使前噬菌体脱离染色体，进入裂解周期，产生烈性噬菌体并裂解细菌，并非 “细菌变为噬菌体”，该题错误在于混淆了 “细菌” 与 “噬菌体” 的本质差异。
5. 微生物接种量的大小明显影响其延滞期的长短，一般而言接种量大则延滞期长。（ ）
   • 答案：×
   • 解析：延滞期是微生物适应新环境的时期，接种量大时，微生物可更快适应环境（如快速利用营养、分泌所需酶），延滞期缩短；接种量小时，适应时间长，延滞期延长，需明确接种量与延滞期的负相关关系。
6. 氨态氮经硝化细菌氧化转变为硝酸态氮的过程称为硝化作用，对农业生产不利。（ ）
   • 答案：×
   • 解析：硝化作用产生的硝酸态氮可被植物吸收利用（如蔬菜、粮食作物），是土壤氮循环的重要环节，对农业生产有利；对农业不利的是 “反硝化作用”（硝酸态氮转化为氮气流失），该题混淆了两种氮转化过程的生态意义。
7. 用平板菌落计数法和显微镜直接计数法测定同一个样品所得到的结果是相同的。（ ）
   • 答案：×
   • 解析：平板菌落计数法仅计数活菌（形成菌落的细菌），且多个细胞可能形成一个菌落，结果偏低；显微镜直接计数法计数所有细胞（活菌 + 死菌），结果偏高，二者原理不同，结果通常不相同，需明确两种计数方法的误差来源。
8. T 淋巴细胞是参与特异性免疫应答的小淋巴细胞，主要执行体液免疫功能。（ ）
   • 答案：×
   • 解析：T 淋巴细胞主要执行细胞免疫功能（如杀伤靶细胞、辅助 B 细胞活化），体液免疫主要由 B 淋巴细胞执行（产生抗体），该题混淆了 T 细胞与 B 细胞的免疫功能，需准确区分两种淋巴细胞的核心作用。
9. 土壤、水域和空气都是微生物的天然生境。（ ）
   • 答案：√
   • 解析：土壤富含营养（有机质、水分、矿物质），是微生物种类最多、数量最大的生境；水域（淡水、海水）提供水分和营养，适合水生微生物生存；空气虽营养少，但微生物可通过飞沫、尘埃传播，形成暂时生境，三者均为微生物的天然生境。
10. 裂殖是酵母菌最常见的一种繁殖方式。（ ）
    • 答案：×
    • 解析：酵母菌最常见的繁殖方式是出芽生殖（无性繁殖，母体出芽形成子细胞），裂殖（如裂殖酵母）仅为少数酵母菌的繁殖方式，需明确酵母菌的主要繁殖类型，避免与细菌的裂殖（二分裂）混淆。
11. 主动运输过程需要提供能量并通过细胞膜上特异性载体蛋白将膜外低浓度溶质运入膜内。（ ）
    • 答案：√
    • 解析：主动运输的核心特征是 “逆浓度梯度、需载体、需能量”，无论溶质从膜外到膜内还是膜内到膜外，只要逆浓度梯度且满足载体和能量需求，均为主动运输，该题描述符合主动运输的定义。
12. E. coli乳糖发酵性状的突变率为 10⁻⁶，抗链霉素性状的突变率为 10⁻⁹，则在同一E. coli细胞中同时发生乳糖发酵和抗链霉素双重突变的几率为 10⁻¹⁵。（ ）
    • 答案：√
    • 解析：双重突变的几率为两个单突变率的乘积（独立事件概率叠加），即 10⁻⁶×10⁻⁹=10⁻¹⁵，需基于 “基因突变独立性” 的原理计算，该题符合概率计算逻辑。
13. 病毒蛋白本身具有传染性。（ ）
    • 答案：×
    • 解析：病毒的传染性依赖完整的病毒颗粒（核酸 + 蛋白质衣壳，部分有包膜），单独的病毒蛋白无核酸，无法自主复制，不具备传染性，需明确病毒传染性的结构基础是 “核酸与蛋白质的结合”。
14. 葡萄糖生物氧化的 4 条脱氢途径中微生物特有的途径是 ED 途径。（ ）
    • 答案：√
    • 解析：葡萄糖生物氧化的 4 条途径为 EMP 途径、HMP 途径、ED 途径、磷酸解酮酶途径，其中 ED 途径仅存在于微生物（如假单胞菌、根瘤菌）中，动植物细胞中无该途径，需准确记忆各途径的分布范围。
15. 营养琼脂培养基不能用于实验室培养病毒。（ ）
    • 答案：√
    • 解析：病毒无细胞结构，需依赖活细胞（如鸡胚、动物细胞、细菌）才能繁殖，营养琼脂培养基仅能培养细菌、真菌等原核和真核微生物，无法提供病毒繁殖所需的活细胞环境，故不能用于病毒培养。
16. 溶源性细菌在其染色体组上整合有烈性噬菌体 DNA。（ ）
    • 答案：×
    • 解析：溶源性细菌整合的是温和噬菌体 DNA（前噬菌体），烈性噬菌体无整合能力，会直接裂解细菌，该题错误在于混淆了 “温和噬菌体” 与 “烈性噬菌体” 的差异，需明确溶源性仅与温和噬菌体相关。
17. 质粒具有独立复制能力，是细菌存活所必需的成分。（ ）
    • 答案：×
    • 解析：质粒是细菌染色体外的小型环状 DNA，具有独立复制能力，但携带的基因多为非必需性状（如抗药性、毒素产生），细菌丢失质粒后仍可存活，仅失去质粒携带的性状，故质粒并非细菌存活的必需成分。
18. 可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为基本培养基。（ ）
    • 答案：×
    • 解析：基本培养基仅能满足野生型菌株的营养需要，营养缺陷型菌株（如缺乏氨基酸、维生素）需在基本培养基中添加缺陷的营养物质（即补充培养基）才能生长，该题混淆了 “基本培养基” 与 “补充培养基” 的定义。
19. 土壤中数量最多的微生物是放线菌。（ ）
    • 答案：×
    • 解析：土壤中数量最多的微生物是细菌（约占土壤微生物总数的 70%-90%），放线菌数量仅次于细菌，主要存在于中性偏碱性土壤中，该题错误在于误判了土壤微生物的数量排序，需明确细菌的主导地位。
20. 某酵母菌悬液经 100 倍稀释后，在血球计数板上，计得平均每小格含菌数为 7.5 个，则每毫升原菌悬液的含菌数为\(3.0×10^9\)个。（ ）
    • 答案：√
    • 解析：血球计数板规格为 25 中格 ×16 小格（或 16 中格 ×25 小格），每小格体积为\(10^{-4}\)mL（0.1mm³），若按 25 中格 ×16 小格计算，每中格 16 小格，每毫升菌数 = 每小格菌数 ×16×25×100（稀释倍数）×1000（单位换算）=7.5×16×25×100×1000=\(3.0×10^9\)个，计算逻辑正确，需熟练掌握血球计数板的体积换算与稀释倍数应用。

三、名词解释（每题 3 分，共 30 分）

1. 极端微生物
   • 答案：指能在极端环境（如高温、低温、高盐、高酸、高压、高辐射等）中正常生长繁殖的微生物，又称嗜极菌。例如嗜热菌（在 80℃以上环境生长）、嗜盐菌（在含盐量 20% 以上环境生长）、嗜酸菌（在 pH<2 的环境生长）。其特殊的生理结构（如耐高温的蛋白质、耐高盐的细胞膜）和代谢机制，使其能适应极端环境，是研究生命适应机制及开发特殊酶制剂的重要资源。
   • 解析：核心需明确 “极端环境” 的范围及 “正常生长” 的关键，避免仅描述 “能在极端环境生存” 而忽略 “繁殖”；需举例说明典型极端微生物，体现其多样性，同时简要提及应用价值，增强答案完整性。
2. 正常菌群
   • 答案：指在正常生理状态下，存在于人体或动物体内（如皮肤、消化道、呼吸道）及植物体表或体内，与宿主共生且对宿主无害甚至有益的微生物群落。例如人体肠道中的大肠杆菌、双歧杆菌，可帮助宿主消化食物、合成维生素（如维生素 K）、抑制有害微生物定植。正常菌群的平衡对宿主健康至关重要，失衡可能导致疾病（如肠道菌群失调引发腹泻）。
   • 解析：需突出 “正常生理状态”“对宿主无害 / 有益”“共生关系” 三个核心，区分于 “病原微生物”；需结合人体或植物的具体部位及功能，避免抽象定义，同时提及菌群平衡的意义，体现其生理价值。
3. 菌株
   • 答案：指同种微生物中不同来源的纯培养物，即从不同地点、不同时间分离得到的同种微生物的不同个体。例如大肠杆菌 K12 菌株、大肠杆菌 O157:H7 菌株，二者同属大肠杆菌，但在致病性、生理特性（如抗药性）上存在差异。菌株的区分通常基于培养特征、生化反应、遗传特性等，是微生物分类、研究及应用（如工业菌株筛选）的基本单位。
   • 解析：需明确 “同种微生物”“不同来源”“纯培养物” 的定义要素，避免与 “种”“变种” 混淆；需举例说明菌株间的差异，体现菌株的特异性，同时强调其在科研与应用中的作用，明确菌株的实践意义。
4. 营养缺陷型
   • 答案：指因基因突变导致自身不能合成某种必需营养物质（如氨基酸、维生素、核苷酸），必须在培养基中添加该营养物质才能正常生长繁殖的微生物突变株，野生型菌株则能自主合成该营养物质。例如大肠杆菌的组氨酸缺陷型菌株，需在培养基中添加组氨酸才能生长。营养缺陷型是微生物遗传学研究（如基因定位、基因互补实验）及发酵工业（如氨基酸生产）的重要工具。
   • 解析：需紧扣 “基因突变”“不能合成必需营养”“需补充营养” 三个核心，区分于野生型；需举例说明缺陷类型，体现其应用场景，避免仅描述定义而不关联实践价值，同时明确其在科研与工业中的核心作用。
5. 选择性培养基
   • 答案：指根据某种微生物的特殊营养需求或对某些化学物质的抗性，在培养基中加入特定营养物质或抑制剂，使目标微生物能生长繁殖，而其他微生物被抑制或不能生长的培养基。例如，以纤维素为唯一碳源的培养基可选择性培养纤维素分解菌（其他不能分解纤维素的微生物无法生长）；添加青霉素的培养基可选择性培养革兰氏阴性细菌（青霉素抑制革兰氏阳性细菌细胞壁合成）。选择性培养基广泛用于微生物的分离、筛选与计数（如环境中目标菌的分离）。
   • 解析：需明确 “选择性原理”（营养需求或抗性差异）、“添加物质”（营养或抑制剂）及 “目标菌生长、杂菌抑制” 的效果；需举例说明不同类型的选择性培养基，体现其设计逻辑，同时强调其在微生物分离筛选中的核心应用，避免与 “鉴别培养基”（区分微生物，不抑制生长）混淆。
6. 发酵
   • 答案：指微生物在无氧条件下，以自身代谢产生的某些有机物（如丙酮酸）为最终电子受体，通过底物水平磷酸化产生 ATP 的生物氧化过程，是无氧呼吸的特殊形式。例如酵母菌的酒精发酵（丙酮酸转化为乙醇和 CO₂）、乳酸菌的乳酸发酵（丙酮酸转化为乳酸）。发酵过程不依赖电子传递链，产能较少，但能在无氧环境中为微生物提供能量，同时产生多种发酵产物（如酒精、乳酸、醋酸），是食品工业（如酿酒、制酸奶）和发酵工业的核心过程。
   • 解析：需突出 “无氧条件”“有机物为最终电子受体”“底物水平磷酸化” 三个核心特征，区分于有氧呼吸（氧气为受体）和无氧呼吸（无机化合物为受体）；需举例说明典型发酵类型及产物，体现其工业价值，避免仅描述 “无氧代谢” 而不明确电子受体类型，同时明确发酵的能量产生机制。
7. 灭菌
   • 答案：指采用物理或化学方法，杀灭或去除物体表面、内部及环境中所有微生物（包括细菌芽孢、真菌孢子、病毒等）的过程，是微生物学实验与工业生产中控制微生物污染的关键步骤。例如高压蒸汽灭菌（物理方法，杀灭芽孢）、干热灭菌（物理方法，适用于玻璃器皿）、环氧乙烷灭菌（化学方法，适用于不耐热物品）。灭菌与消毒的核心区别是：灭菌杀灭所有微生物，消毒仅杀灭病原微生物，不包括芽孢等抗性结构。
   • 解析：需明确 “杀灭所有微生物”（包括抗性结构）、“物理 / 化学方法” 及 “应用场景”；需区分 “灭菌” 与 “消毒” 的本质差异，避免混淆二者的效果范围；需举例说明常见灭菌方法，体现其适用对象，增强答案的实用性。
8. 免疫活性细胞
   • 答案：指参与特异性免疫应答，能识别抗原并活化、增殖、分化，产生免疫效应的淋巴细胞，主要包括 T 淋巴细胞和 B 淋巴细胞。T 淋巴细胞在胸腺中成熟，主要执行细胞免疫功能（如杀伤靶细胞、分泌细胞因子）；B 淋巴细胞在骨髓中成熟，主要执行体液免疫功能（如增殖分化为浆细胞，产生抗体）。免疫活性细胞是特异性免疫的核心参与者，其活化与功能正常与否，直接影响机体的免疫防御、免疫自稳与免疫监视功能。
   • 解析：需明确 “特异性免疫应答”“识别抗原”“产生免疫效应” 三个核心特征，区分于非特异性免疫细胞（如巨噬细胞）；需分别说明 T 细胞与 B 细胞的成熟部位及功能，体现二者的分工与协作，同时关联免疫系统的三大功能，明确免疫活性细胞的生理意义。
9. 芽孢
   • 答案：指某些革兰氏阳性细菌（如芽孢杆菌、梭菌）在生长后期，为适应不良环境（如营养缺乏、干旱、高温），在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、抗逆性极强的休眠体。芽孢具有多层厚壁（芽孢衣、皮层、核心），含水量低，含特殊的吡啶二羧酸（DPA），使其能抵抗高温、干燥、化学消毒剂及辐射等不良环境，在适宜条件下可萌发为营养细胞。芽孢的抗逆性是细菌生存与传播的重要保障，也是食品工业和医药行业灭菌的重要目标（需杀灭芽孢才能确保无菌）。
   • 解析：需明确 “形成条件（不良环境）”“结构特征（厚壁、DPA）”“抗逆性” 及 “休眠体属性”；需区分 “芽孢” 与 “营养细胞” 的差异，避免误判为繁殖体（芽孢是休眠体，一个细菌仅形成一个芽孢，萌发为一个营养细胞）；需提及芽孢的实践意义（灭菌目标），体现其与工业生产的关联。
10. 烈性噬菌体
    • 答案：指能在宿主菌体内快速复制，产生大量子代噬菌体，并在短时间内裂解宿主菌的噬菌体，又称毒性噬菌体。其繁殖过程（裂解性周期）分为吸附、侵入、增殖、成熟、释放五个阶段：吸附是噬菌体通过尾丝与宿主菌表面受体结合；侵入是噬菌体 DNA 注入宿主菌，蛋白质衣壳留在体外；增殖是利用宿主菌的原料与酶系统合成噬菌体核酸与蛋白质；成熟是核酸与蛋白质组装为子代噬菌体；释放是子代噬菌体裂解宿主菌细胞膜 / 细胞壁，释放到环境中继续感染其他宿主菌。烈性噬菌体是研究病毒复制机制的重要模型，也可用于细菌的鉴定与分型（如噬菌体分型）。
    • 解析：需明确 “裂解宿主菌”“裂解性周期” 的核心特征，区分于温和噬菌体（不立即裂解宿主）；需按繁殖阶段顺序描述，每个阶段的关键事件需清晰，避免遗漏 “侵入时仅 DNA 进入宿主” 这一重要特征；需提及其实践应用，避免仅描述繁殖过程而不关联研究与应用价值。

四、问答题（每题 10 分，共 50 分）

1. 有一株新分离的未知细菌纯培养物，请列举有哪些方法可判断其是否具有运动功能；该菌革兰氏染色结果为红色，请阐述该菌经革兰氏染色呈现红色的机理。
   • 答案：

     （1）判断细菌运动功能的方法（5 分）：
     1. 鞭毛染色法：通过特殊染色（如银染色法）使细菌鞭毛着色，在光学显微镜下观察，若看到细菌表面有细长丝状结构（鞭毛），则说明该菌可能具有运动功能；
     2. 半固体培养基穿刺培养法：将细菌接种到半固体培养基（含 0.3%-0.5% 琼脂）中穿刺培养，若细菌沿穿刺线向周围扩散生长，形成模糊的生长区，说明该菌有运动功能；若仅沿穿刺线生长，形成清晰的线状生长区，则无运动功能；
     3. 悬滴法：取少量细菌悬液滴在载玻片上，加盖盖玻片制成悬滴标本，在光学显微镜下观察，若看到细菌有自主移动（非布朗运动），则说明具有运动功能；
     4. 电子显微镜观察法：通过透射电子显微镜直接观察细菌是否有鞭毛，或观察细菌在液体中的运动轨迹，该方法最直接但需特殊设备。
     （2）革兰氏染色呈红色的机理（5 分）：

     该菌为革兰氏阴性细菌，其染色呈红色的核心原因是细胞壁结构与革兰氏阳性细菌存在差异：
     1. 革兰氏染色流程中，细菌先经结晶紫初染，再用碘液媒染，形成结晶紫 - 碘复合物（所有细菌均呈紫色）；
     2. 关键步骤为酒精脱色：革兰氏阴性细菌细胞壁薄（肽聚糖层薄，约 1-3 层），且外侧有外膜（由脂蛋白、脂质双层、脂多糖组成）；酒精（95% 乙醇）为脂溶性溶剂，可溶解外膜中的脂质，使细胞壁形成缝隙，结晶紫 - 碘复合物随酒精从缝隙中渗出，细菌脱色变为无色；
     3. 最后经番红（或沙黄）复染，无色的革兰氏阴性细菌吸收番红染料，最终呈现红色。
   • 解析：判断运动功能的方法需覆盖 “染色观察、培养特征、直接观察” 三类，每种方法需说明原理与判断标准，避免仅罗列方法名称；染色机理需紧扣革兰氏阴性菌细胞壁 “薄、有外膜” 的结构特点，按 “初染 - 媒染 - 脱色 - 复染” 的流程解释，突出酒精脱色的关键作用，明确复合物渗出与复染的因果关系。
2. 什么是培养基？培养基配好后，为什么必须立即灭菌？如何检查灭菌后的培养基是无菌的？
   • 答案：

     （1）培养基的定义（2 分）：

     培养基是人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质，其成分包括碳源、氮源、无机盐、生长因子、水等，可根据微生物的营养需求与培养目的调整成分与比例，例如细菌培养基（如营养琼脂）、真菌培养基（如马铃薯葡萄糖琼脂）。
     （2）培养基配好后立即灭菌的原因（4 分）：
     1. 抑制杂菌污染：培养基富含碳水化合物、蛋白质等营养物质，配制后若不立即灭菌，环境中的杂菌（细菌、真菌、放线菌）会快速在培养基中生长繁殖，消耗营养物质并产生毒素，导致培养基变质，无法用于目标微生物的培养；
     2. 保证培养结果准确：杂菌污染会干扰目标微生物的生长（如竞争营养、产生抑制物质），导致培养结果出现假阳性或假阴性，例如分离目标菌时，杂菌可能掩盖目标菌的菌落，影响分离效果；
     3. 避免代谢产物积累：杂菌生长会产生多种代谢产物（如有机酸、抗生素），这些物质可能改变培养基的理化性质（如 pH 值），或对后续培养的目标微生物产生毒性，影响其生长与代谢。
     （3）检查灭菌后培养基无菌的方法（4 分）：
     1. 空白培养法：取少量灭菌后的培养基（液体培养基直接取，固体培养基融化后取），在无菌操作下接种到无菌培养容器中，置于适宜温度（如细菌 37℃、真菌 28℃）下培养 1-2 天，若培养基澄清（液体）或无菌落生长（固体），说明灭菌合格；若出现浑浊（液体）或菌落，说明灭菌不彻底；
     2. 外观观察法：观察灭菌后的培养基是否有异常现象，如固体培养基表面出现霉斑、液体培养基出现沉淀或浑浊，若外观正常且空白培养无杂菌生长，可进一步确认无菌；
     3. 阴性对照法：在目标微生物培养实验中，设置 “仅培养基” 的阴性对照，若对照组无微生物生长，说明培养基无菌；若对照组长菌，说明培养基灭菌失败或操作污染。
   • 解析：培养基定义需明确 “人工配制、营养基质” 的核心；灭菌原因需从 “杂菌污染、结果准确性、代谢产物” 三个维度展开，每个维度需说明具体危害，避免泛泛而谈；无菌检查方法需覆盖 “培养验证、外观观察、对照实验”，重点突出空白培养法的核心作用，确保方法可操作、可验证。
3. 试论述决定传染结局的三大因素。
   • 答案：

     决定微生物传染结局（感染成功或失败，表现为健康、患病、死亡）的三大因素是病原体的致病性、宿主的免疫力、环境因素，三者相互作用，共同决定传染的最终结果，具体如下：
     （1）病原体的致病性（4 分）：

     病原体的致病性（毒力）是传染的基础，主要取决于三个方面：
     1. 侵袭力：指病原体突破宿主防御屏障（如皮肤、黏膜）并在体内定植、扩散的能力，包括黏附素（如细菌的菌毛、病毒的刺突蛋白，帮助病原体黏附宿主细胞）、侵袭性酶（如细菌的透明质酸酶，分解宿主组织，利于扩散）、荚膜（抵抗宿主吞噬细胞的吞噬）；
     2. 毒素：分为外毒素（细菌分泌到体外的毒性蛋白质，如破伤风毒素、霍乱毒素，毒性强、特异性高）和内毒素（细菌细胞壁中的脂多糖，仅在细菌裂解时释放，毒性弱、发热为主要症状），毒素直接损伤宿主细胞或引起宿主免疫病理反应；
     3. 数量与侵入途径：病原体需达到一定数量才能突破宿主免疫力（如鼠疫杆菌仅需 10-20 个即可致病），且需通过适宜侵入途径（如破伤风杆菌需通过伤口侵入，经消化道侵入不致病），数量不足或途径不适宜均无法导致传染。
     （2）宿主的免疫力（3 分）：

     宿主免疫力是抵抗病原体传染的关键，分为非特异性免疫与特异性免疫：
     1. 非特异性免疫（先天免疫）：包括皮肤黏膜屏障（物理屏障）、吞噬细胞（如巨噬细胞、中性粒细胞，吞噬病原体）、补体系统（溶解病原体），在传染早期发挥作用，快速阻止病原体扩散；
     2. 特异性免疫（后天免疫）：包括细胞免疫（T 细胞杀伤被感染细胞）和体液免疫（B 细胞产生抗体，结合病原体），在传染后期发挥作用，特异性清除病原体并形成免疫记忆，防止再次感染；
        宿主免疫力强弱直接影响结局，如免疫功能正常者感染普通感冒病毒后可自行康复，免疫缺陷者（如艾滋病患者）感染后可能发展为严重肺炎。
     （3）环境因素（3 分）：

     环境因素通过影响病原体与宿主，间接决定传染结局，包括自然环境与社会环境：
     1. 自然环境：如温度（影响病原体存活与繁殖，如流感病毒在低温环境中易传播）、湿度（高湿度利于真菌生长，易引发皮肤真菌感染）、地理因素（如疟疾仅在有按蚊的地区流行）；
     2. 社会环境：如卫生条件（差的卫生条件易导致肠道传染病传播）、医疗水平（及时治疗可改善传染结局，如抗生素治疗细菌感染）、人口流动（增加传染病传播范围，如新冠病毒通过人口流动全球传播）。
     综上，当病原体致病性强、宿主免疫力弱、环境利于病原体传播时，传染易导致疾病甚至死亡；反之，病原体致病性弱、宿主免疫力强、环境不利于病原体时，传染可能被清除，宿主保持健康，三者的平衡是决定传染结局的核心。
   • 解析：需按 “病原体 - 宿主 - 环境” 的逻辑展开，每个因素需细分具体子因素（如病原体的侵袭力、毒素），结合实例说明（如破伤风杆菌的侵入途径），避免抽象论述；需强调三者的 “相互作用”，而非独立影响，最终总结三者平衡对结局的决定作用，体现论述的系统性与辩证性。
4. 简单说明用于测定细菌生长量的直接计数法和间接计数法一般采用什么具体的方法？并从实际应用、优点、使用的局限性 3 个方面加以具体分析。
   • 答案：

     细菌生长量的测定方法分为直接计数法（计数所有细胞）和间接计数法（通过生长指标间接反映细胞数量），具体方法及分析如下：
     （1）直接计数法（5 分）：

     常用具体方法：显微镜直接计数法（如血球计数板计数法）、流式细胞仪计数法。
     1. 实际应用：
        • 血球计数板计数法：适用于实验室快速计数酵母菌、细菌等单细胞微生物，尤其适合对发酵液中微生物数量的初步估算；
        • 流式细胞仪计数法：适用于大规模、高精度的细胞计数，如环境样品中细菌数量的快速检测、临床样本中病原菌的计数。
     2. 优点：
        • 快速高效：血球计数板计数法可在 10-20 分钟内完成，无需培养过程；
        • 计数全面：可计数所有细胞（活菌 + 死菌），适合需要总细胞数量的场景；
        • 精度较高：流式细胞仪计数法可区分不同类型的细菌，同时获得细胞大小、荧光标记等附加信息。
     3. 局限性：
        • 血球计数板计数法：需人工操作，易因计数误差（如细胞重叠）导致结果不准确；无法区分活菌与死菌，若样品中死菌多，会高估生长量；
        • 流式细胞仪计数法：设备昂贵，操作复杂，不适用于小型实验室；对样品纯度要求高，杂质多会干扰计数结果。
     （2）间接计数法（5 分）：

     常用具体方法：平板菌落计数法、比浊法（分光光度法）、重量法（干重 / 湿重测定）。
     1. 实际应用：
        • 平板菌落计数法：适用于实验室分离培养后计数活菌，如食品卫生检测中细菌总数的测定、发酵工业中生产菌株的计数；
        • 比浊法：适用于液体培养基中细菌生长的动态监测，如细菌生长曲线的绘制、抗生素抑菌效果的快速评估；
        • 重量法：适用于大规模工业发酵中细菌生物量的测定，如微生物肥料生产中菌体产量的计算。
     2. 优点：
        • 平板菌落计数法：可选择性计数活菌，结果与实际可培养的细菌数量一致，适合评估微生物的活性；
        • 比浊法：操作简便，可实时监测，无需破坏样品，适合连续观察细菌生长过程；
        • 重量法：直接反映生物量（细胞总质量），不受细胞形态与活性的影响，适合对多细胞微生物或菌丝体的计数。
     3. 局限性：
        • 平板菌落计数法：需培养 1-2 天，耗时较长；多个细胞可能形成一个菌落，导致结果偏低；仅能计数可培养的细菌，无法培养的细菌会被遗漏；
        • 比浊法：受样品浊度干扰（如培养基中的杂质），需空白对照校正；仅能反映细胞浓度的相对变化，无法获得绝对数量；
        • 重量法：需收集大量细胞（如离心浓缩），操作繁琐；易受培养基残渣影响，需彻底清洗细胞，否则结果偏高。
     综上，直接计数法适合快速获取总细胞数量，间接计数法适合根据需求选择活菌计数或动态监测，实际应用中需结合实验目的（如是否需活菌数量、是否需快速结果）、样品特性（如杂质含量、可培养性）选择合适的方法。
   • 解析：需分别明确直接与间接计数法的具体方法，每个方法从 “应用 - 优点 - 局限性” 三个维度展开，结合实例说明（如平板菌落计数法用于食品检测），避免笼统描述；需对比两种计数法的核心差异（直接计数总细胞，间接计数活菌或间接指标），最终给出选择建议，体现方法的适用性与实践价值。
5. （1）根据微生物生长与氧气的关系，图中的 a、b、c、d、e 分别代表哪五类细菌？（2）请根据超氧化物歧化酶（SOD）学说解释 e 类菌为何只在试管底部生长？（注：假设图为 “液体培养基试管培养” 示意图，从试管顶部到底部氧气浓度逐渐降低）
   • 答案：

     （1）五类细菌的判断（5 分）：

     根据微生物生长与氧气的关系及试管中氧气浓度梯度（顶部氧气充足，底部无氧），五类细菌分别为：
     • a 类菌：专性需氧菌（或严格需氧菌），仅在试管顶部（氧气充足处）生长，因需依赖有氧呼吸获取能量，无氧气时无法生长，如结核分枝杆菌；
     • b 类菌：兼性厌氧菌，在试管顶部和中部均能生长，且顶部生长更旺盛，因有氧时进行有氧呼吸（产能多），无氧时进行发酵或无氧呼吸（产能少），如大肠杆菌；
     • c 类菌：微需氧菌，在试管中部（氧气浓度较低处）生长，氧气浓度过高或过低均抑制生长，因需少量氧气进行有氧呼吸，高浓度氧气产生的活性氧对其有毒害作用，如幽门螺杆菌；
     • d 类菌：耐氧菌（或耐氧厌氧菌），在试管各部位均能生长，有氧或无氧环境中生长无差异，因无有氧呼吸能力（进行发酵），但能耐受氧气（含 SOD，可清除活性氧），如乳链球菌；
     • e 类菌：专性厌氧菌（或严格厌氧菌），仅在试管底部（无氧处）生长，氧气对其有毒害作用，无氧气时进行无氧呼吸或发酵，如破伤风梭菌。
     （2）e 类菌（专性厌氧菌）只在试管底部生长的 SOD 学说解释（5 分）：

     SOD 学说（超氧化物歧化酶学说）是解释微生物对氧气耐受性的核心理论，其核心观点是：氧气在代谢过程中会产生超氧阴离子自由基（O₂⁻・），该物质具有强氧化性，会损伤微生物的细胞膜、蛋白质、DNA 等生物大分子，导致微生物死亡；而微生物是否能耐受氧气，取决于其是否能合成超氧歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（或过氧化物酶）。
     e 类菌（专性厌氧菌）仅在试管底部（无氧处）生长的原因是：
     1. 专性厌氧菌不能合成 SOD，或 SOD 活性极低，无法有效清除氧气代谢产生的 O₂⁻・；
     2. 当 e 类菌处于试管顶部或中部（有氧气处）时，环境中的氧气会进入细胞，在代谢过程中产生 O₂⁻・；由于缺乏 SOD，O₂⁻・无法被分解，会积累并攻击细胞结构（如氧化细胞膜中的脂质，导致膜通透性改变；氧化酶的活性中心，导致酶失活）；
     3. 同时，专性厌氧菌通常也缺乏过氧化氢酶，即使有少量 O₂⁻・被其他物质分解产生过氧化氢（H₂O₂），也无法进一步分解 H₂O₂，H₂O₂同样对细胞有毒害作用；
     4. 试管底部为无氧环境，e 类菌无需接触氧气，不会产生 O₂⁻・和 H₂O₂，可通过无氧呼吸或发酵正常生长，因此仅在底部形成生长区。
   • 解析：五类细菌的判断需结合氧气浓度梯度与各类细菌的氧气需求特性，每个类别需明确 “生长位置 - 氧气需求 - 实例”，避免混淆 “兼性厌氧菌” 与 “耐氧菌”（兼性菌有氧生长更好，耐氧菌有氧无氧无差异）；SOD 学说解释需紧扣 “活性氧损伤 - 酶清除” 的逻辑，明确专性厌氧菌缺乏 SOD 的核心缺陷，及氧气导致的毒性机制，避免仅描述 “氧气有毒” 而不说明具体原理，确保解释的科学性与完整性。

五、实验设计（20 分）

• 答案：

  一、实验方案设计（15 分）

  （一）实验原理

  采用平板菌落计数法，将污水样品进行梯度稀释，取适宜稀释度的样品涂布于营养琼脂培养基上，在适宜温度下培养后，计数形成的菌落数，根据稀释倍数计算每毫升污水中的细菌总数（CFU/mL），公式为：细菌总数（CFU/mL）= 平板菌落数 × 稀释倍数 ÷ 涂布样品体积（mL）。

  （二）实验材料

  1. 样品：待测定的污水样品；
  2. 培养基：营养琼脂培养基（灭菌后备用）；
  3. 仪器与耗材：无菌生理盐水（0.85% NaCl 溶液）、无菌试管、无菌移液管（1mL、10mL）、无菌培养皿、酒精灯、恒温培养箱（37℃）、漩涡振荡器、无菌操作台。

  （三）实验步骤

  1. 样品梯度稀释（无菌操作，在无菌操作台内进行）：
     1. 取 9 支无菌试管，每支加入 9mL 无菌生理盐水，编号为 10⁻¹、10⁻²、…、10⁻⁹；
     2. 用无菌移液管吸取 1mL 污水样品，注入 10⁻¹ 试管中，漩涡振荡器振荡 10-15 秒，使样品与生理盐水充分混合，制成 10⁻¹ 稀释液；
     3. 更换无菌移液管，吸取 1mL 10⁻¹ 稀释液注入 10⁻² 试管中，振荡混合，制成 10⁻² 稀释液；依此类推，逐步稀释至 10⁻⁹稀释液（根据污水污染程度调整稀释倍数，通常选择 10⁻⁵、10⁻⁶、10⁻⁷三个稀释度进行涂布）。
  2. 涂布培养：
     1. 取无菌培养皿，分别标记稀释度（如 10⁻⁵、10⁻⁶、10⁻⁷），每个稀释度设置 3 个重复（平行实验）；
     2. 用无菌移液管吸取 0.1mL 对应稀释度的稀释液，滴加在营养琼脂培养基表面；
     3. 用无菌涂布棒（浸过酒精，在酒精灯外焰灭菌，冷却后）将稀释液均匀涂布在培养基表面，确保液体完全吸收；
     4. 将所有培养皿倒置（避免冷凝水滴落污染菌落），放入 37℃恒温培养箱中，培养 24-48 小时。
  3. 菌落计数与结果计算：
     1. 培养结束后，选取菌落数在 30-300 个之间的培养皿进行计数（菌落数过多易重叠，过少误差大）；
     2. 计算每个稀释度 3 个重复培养皿的平均菌落数；
     3. 根据公式计算细菌总数：细菌总数（CFU/mL）= 平均菌落数 ×10（因涂布体积为 0.1mL，需 ×10）× 稀释倍数；
     4. 若多个稀释度的菌落数均在 30-300 之间，取平均值作为最终结果；若仅一个稀释度符合要求，直接使用该稀释度计算结果。

  二、操作过程中保证结果准确性的注意事项（5 分）

  1. 无菌操作控制：
     • 所有仪器（移液管、培养皿、试管）需彻底灭菌；操作过程中避免手、空气尘埃污染样品与培养基，如移液管尖端不接触试管口，涂布时在酒精灯附近操作；无菌操作台需提前紫外线灭菌 30 分钟，使用时开启送风系统。
  2. 稀释过程控制：
     • 稀释时每更换一个稀释度需更换无菌移液管，避免交叉污染；振荡混合需充分，确保样品均匀分散，避免局部浓度过高导致计数误差；稀释倍数需准确计算，标记清晰，避免混淆稀释度。
  3. 涂布与培养控制：
     • 涂布棒需冷却后使用，避免高温杀死细菌；涂布时动作轻柔，避免划破培养基表面；培养皿倒置培养，防止冷凝水冲刷菌落导致菌落融合，影响计数；培养温度与时间需严格控制（37℃、24-48 小时），温度过高或时间过长可能导致菌落过度生长或杂菌污染。
  4. 计数标准控制：
     • 计数时仅统计形态完整的菌落，避免计数培养基本身的杂质或气泡；若菌落重叠，无法区分单个菌落时，需舍弃该培养皿或在备注中说明；平行实验的菌落数差异应小于 10%，若差异过大，需重新实验，确保结果的重复性。
  5. 样品处理控制：
     • 污水样品若含有较多杂质（如泥沙、有机物），需先进行预处理（如低速离心 5 分钟，取上清液），避免杂质干扰涂布与计数；样品需新鲜测定，采集后 2 小时内完成实验，避免细菌繁殖或死亡导致结果偏差。
• 解析：实验方案需遵循 “稀释 - 涂布 - 培养 - 计数” 的逻辑，每个步骤的操作细节（如稀释倍数选择、无菌操作）需明确，确保可重复；注意事项需覆盖 “无菌、稀释、涂布、计数、样品” 五个核心环节，每个环节需说明 “具体操作 + 误差原因 + 控制方法”，避免笼统建议，体现对实验准确性的全面把控，符合微生物实验设计的严谨性要求。