2025年微生物技術(shù)及應(yīng)用能力測評試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.下列微生物中，屬于原核生物的是（）。A.酵母菌B.霉菌C.大腸桿菌D.瘧原蟲2.實驗室常用的固體培養(yǎng)基凝固劑是（）。A.瓊脂B.明膠C.淀粉D.纖維素3.高壓蒸汽滅菌時，殺滅芽孢的標(biāo)準(zhǔn)條件是（）。A.100℃，30分鐘B.115℃，15分鐘C.121℃，15-20分鐘D.135℃，5分鐘4.革蘭氏染色的關(guān)鍵步驟是（）。A.初染（結(jié)晶紫）B.媒染（碘液）C.脫色（95%乙醇）D.復(fù)染（沙黃）5.下列不屬于微生物六大營養(yǎng)要素的是（）。A.碳源B.氮源C.生長因子D.激素6.用于分離產(chǎn)淀粉酶菌株的培養(yǎng)基中，碳源應(yīng)選擇（）。A.葡萄糖B.淀粉C.蔗糖D.乳糖7.菌種保藏的核心目的是（）。A.保持菌株活性B.抑制代謝活動C.促進(jìn)孢子形成D.增加突變率8.PCR技術(shù)中，引物的作用是（）。A.提供DNA合成的模板B.激活DNA聚合酶C.確定擴增的起始位置D.穩(wěn)定反應(yīng)體系pH9.下列屬于次級代謝產(chǎn)物的是（）。A.氨基酸B.核苷酸C.抗生素D.多糖10.好氧發(fā)酵過程中，溶氧濃度過低會直接導(dǎo)致（）。A.菌體生長加快B.代謝產(chǎn)物積累C.呼吸鏈?zhǔn)茏鐳.培養(yǎng)基pH上升11.采用稀釋涂布平板法計數(shù)時，若平板上菌落數(shù)為235個，稀釋倍數(shù)為10?，則原菌液濃度約為（）。A.2.35×10?CFU/mLB.2.35×10?CFU/mLC.2.35×10?CFU/mLD.2.35×10?CFU/mL12.下列方法中，可用于檢測微生物活細(xì)胞數(shù)的是（）。A.比濁法B.血球計數(shù)板法C.平板菌落計數(shù)法D.干重法13.微生物誘變育種中，紫外線的主要作用靶點是（）。A.蛋白質(zhì)B.DNAC.細(xì)胞膜D.核糖體14.工業(yè)發(fā)酵中，種子罐的主要作用是（）。A.擴大培養(yǎng)高活性菌體B.生產(chǎn)目標(biāo)代謝產(chǎn)物C.優(yōu)化培養(yǎng)基配方D.降低發(fā)酵成本15.活性污泥法處理污水的關(guān)鍵微生物是（）。A.產(chǎn)甲烷菌B.硝化細(xì)菌C.好氧異養(yǎng)菌D.硫酸鹽還原菌16.下列基因工程工具酶中，用于連接DNA片段的是（）。A.限制性內(nèi)切酶B.DNA連接酶C.Taq酶D.反轉(zhuǎn)錄酶17.酸奶發(fā)酵的主要微生物是（）。A.枯草芽孢桿菌B.保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌C.黑曲霉D.釀酒酵母18.微生物燃料電池（MFC）的核心功能是（）。A.分解有機物并產(chǎn)生電能B.固定二氧化碳C.合成生物燃料D.降解重金屬19.下列關(guān)于微生物生長曲線的描述，錯誤的是（）。A.延遲期菌體代謝活躍但數(shù)量未增加B.對數(shù)期菌體增殖速率最大C.穩(wěn)定期菌體數(shù)量達(dá)到最大值D.衰亡期菌體全部死亡20.用于檢測金黃色葡萄球菌的選擇性培養(yǎng)基通常添加（）。A.青霉素B.高濃度NaClC.伊紅美藍(lán)D.剛果紅二、填空題（每空1分，共10分）1.微生物的營養(yǎng)類型可分為光能自養(yǎng)型、光能異養(yǎng)型、化能自養(yǎng)型和__________。2.實驗室常用的玻璃器皿滅菌方法是__________，培養(yǎng)基滅菌常用__________。3.細(xì)菌的基本形態(tài)包括球菌、桿菌和__________。4.基因工程中，將外源基因?qū)氪竽c桿菌的常用方法是__________。5.發(fā)酵過程中，pH的調(diào)節(jié)通常通過添加__________（如氨水）或__________（如硫酸）實現(xiàn)。6.微生物菌種保藏的常用方法有斜面保藏法、__________、冷凍干燥保藏法和液氮保藏法。7.生物制藥中，利用大腸桿菌生產(chǎn)胰島素時，需將胰島素基因與__________連接，以確保其在原核細(xì)胞中正確表達(dá)。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述固體培養(yǎng)基與液體培養(yǎng)基的主要區(qū)別及應(yīng)用場景。2.解釋“同步生長”的概念，并說明實驗室獲得同步生長培養(yǎng)物的兩種方法。3.分析發(fā)酵過程中溶氧不足對微生物代謝的影響，并提出3種提高溶氧的措施。4.比較微生物誘變育種與基因工程育種的優(yōu)缺點。5.說明革蘭氏染色的原理，并解釋為何革蘭氏陽性菌與陰性菌染色結(jié)果不同。四、實驗設(shè)計題（15分）某環(huán)保公司計劃從某化工廠周邊受苯酚污染的土壤中分離高效降解苯酚的微生物菌株。請設(shè)計一套完整的實驗方案，包括主要步驟、關(guān)鍵技術(shù)要點及篩選指標(biāo)。五、綜合分析題（15分）某啤酒廠近期生產(chǎn)的發(fā)酵液中檢測到雜菌污染，導(dǎo)致啤酒風(fēng)味異常。請分析可能的污染源（至少4種），提出2種快速檢測雜菌的方法，并給出3項針對性的防控措施。---參考答案一、單項選擇題1.C2.A3.C4.C5.D6.B7.B8.C9.C10.C11.B12.C13.B14.A15.C16.B17.B18.A19.D20.B二、填空題1.化能異養(yǎng)型2.干熱滅菌法；高壓蒸汽滅菌法3.螺旋菌4.氯化鈣轉(zhuǎn)化法（或CaCl?法）5.堿；酸6.石蠟油封藏法（或低溫保藏法）7.原核表達(dá)載體（或質(zhì)粒）三、簡答題1.區(qū)別與應(yīng)用場景：固體培養(yǎng)基添加了凝固劑（如瓊脂），呈固體狀態(tài)，主要用于微生物的分離（如單菌落純化）、鑒定（形態(tài)觀察）和計數(shù)（平板菌落計數(shù)）；液體培養(yǎng)基無凝固劑，菌體可自由懸浮，適用于大規(guī)模培養(yǎng)（如發(fā)酵生產(chǎn)）、代謝研究（營養(yǎng)吸收動力學(xué)）及種子擴大培養(yǎng)。2.同步生長：指培養(yǎng)物中絕大多數(shù)細(xì)胞處于同一生長階段（如同時進(jìn)行分裂）的狀態(tài)。獲得方法：①環(huán)境條件誘導(dǎo)法：通過溫度休克（如交替升降溫）或饑餓處理（限制營養(yǎng)），使細(xì)胞停止生長后同步恢復(fù)；②機械篩選法：利用密度梯度離心或過濾，分離出同一大小的菌體（如處于同一分裂階段的細(xì)胞）。3.溶氧不足的影響：好氧微生物的呼吸鏈依賴氧氣作為最終電子受體，溶氧不足會導(dǎo)致氧化磷酸化受阻，ATP生成減少，菌體生長速率下降；同時可能引發(fā)代謝途徑轉(zhuǎn)向厭氧發(fā)酵（如乙醇發(fā)酵），產(chǎn)生副產(chǎn)物抑制目標(biāo)產(chǎn)物合成（如抗生素產(chǎn)量降低）。提高溶氧的措施：①增加通氣量（提高空氣流量）；②提高攪拌轉(zhuǎn)速（增強氣液混合效率）；③調(diào)整發(fā)酵液黏度（如降低培養(yǎng)基濃度或添加消泡劑減少泡沫）。4.誘變育種與基因工程育種的比較：誘變育種優(yōu)點：操作簡單、成本低、突變范圍廣；缺點：隨機性強（需大量篩選）、可能產(chǎn)生負(fù)突變、難以定向改造特定性狀?；蚬こ逃N優(yōu)點：可定向改造目標(biāo)基因（如敲除競爭代謝途徑、導(dǎo)入外源功能基因）、效率高；缺點：技術(shù)要求高（需分子生物學(xué)操作）、可能涉及生物安全問題（如轉(zhuǎn)基因菌株的環(huán)境釋放）。5.革蘭氏染色原理：通過結(jié)晶紫初染和碘液媒染，形成結(jié)晶紫-碘復(fù)合物。革蘭氏陽性菌（G?）細(xì)胞壁含厚肽聚糖層，乙醇脫色時脫水導(dǎo)致孔隙縮小，復(fù)合物保留，呈紫色；革蘭氏陰性菌（G?）細(xì)胞壁薄且含脂多糖，乙醇溶解脂類后孔隙增大，復(fù)合物被洗脫，復(fù)染后呈紅色。四、實驗設(shè)計題實驗方案：步驟1：土壤樣品采集選擇苯酚污染嚴(yán)重的表層土壤（0-20cm），無菌袋封裝，4℃保存（避免雜菌過度繁殖）。步驟2：富集培養(yǎng)配制以苯酚為唯一碳源的液體培養(yǎng)基（苯酚濃度500mg/L，添加NH?NO?作氮源、無機鹽），接入10g土壤樣品，30℃、180rpm振蕩培養(yǎng)7天（每2天補加苯酚至初始濃度，富集耐苯酚菌株）。步驟3：分離純化取富集液梯度稀釋（10?3至10??），涂布于含苯酚的固體培養(yǎng)基（添加瓊脂），30℃倒置培養(yǎng)3-5天。挑取單菌落，通過劃線法反復(fù)純化至鏡檢無雜菌。步驟4：降解能力篩選①定性篩選：將純化菌株點接于含苯酚（添加2,6-二氯靛酚指示劑）的平板，若菌落周圍出現(xiàn)褪色圈（苯酚被降解，指示劑還原），則初步判定為降解菌。②定量測定：將菌株接入含苯酚（1000mg/L）的液體培養(yǎng)基，30℃培養(yǎng)48h后，取上清液用高效液相色譜（HPLC）測定苯酚殘留量，計算降解率（降解率=（初始濃度-殘留濃度）/初始濃度×100%）。步驟5：菌株鑒定①形態(tài)學(xué)：觀察菌落特征（大小、顏色、邊緣）及革蘭氏染色結(jié)果；②生理生化：測定碳源利用（如API20E試劑盒）、酶活性（如鄰苯二酚雙加氧酶）；③分子生物學(xué)：提取基因組DNA，擴增16SrDNA并測序，與NCBI數(shù)據(jù)庫比對確定種屬。關(guān)鍵技術(shù)要點：-富集階段需逐步提高苯酚濃度（如從500mg/L增至2000mg/L），篩選高耐受性菌株；-固體培養(yǎng)基中苯酚需過濾滅菌（避免高溫分解）；-HPLC測定時需設(shè)置空白對照（無菌體培養(yǎng)基）排除非生物降解。五、綜合分析題可能污染源：①原料污染：麥芽、大米等原料攜帶霉菌或乳酸菌（如乳桿菌）；②設(shè)備交叉污染：發(fā)酵罐、管道清洗不徹底，殘留雜菌（如啤酒腐敗菌足球菌）；③空氣系統(tǒng)污染：無菌空氣過濾膜破損，引入環(huán)境中的酵母或細(xì)菌；④人員操作污染：接種或取樣時未嚴(yán)格無菌操作，帶入手部或衣物上的雜菌。快速檢測方法：①顯微鏡觀察：取發(fā)酵液涂片，革蘭氏染色后鏡檢，觀察是否存在非酵母形態(tài)的細(xì)菌（如短桿菌）；②選擇性培養(yǎng)基培養(yǎng)：使用NBB培養(yǎng)基（啤酒腐敗菌選擇性培