西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教 专业： 药学 课程名称【编号】： 微生物学【】  卷大作业 满分：分一、试述细菌特殊结构的生物学意义。（20 分）答：．概念细菌是一类细胞细而短（细胞直径约 ，长度约 ～）、结构简单、细胞壁坚韧、以二等分裂方式繁殖的原核微生物。 广义的细菌即为原核生物。是指一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作拟核区（（或拟核）的裸露  的原始单细胞生物，包括真细菌（）和古生菌（）两大类群。 人们通常所说的即为狭义的细菌，狭义的细菌为原核微生物的一类，是一类形状细短，结构简单，多以二分裂方式进行繁殖的原核生物，是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。 ．生存环境温暖潮湿、富含有机物的地方，都有大量细菌活动。有特殊的臭味或酸败味，发粘、发滑。细菌的分布： ．分布细菌是非常古老的生物，大约出现于  亿年前。 细菌广泛分布于土壤和水中，或者与其他生物共生。 人体是大量细菌的栖息地；可以在皮肤表面、肠道、口腔、鼻子和其他身体部位找到。 ．细菌的应用 细菌被广泛应用于各个行业领域，生产人们所需的各种制品，例如： 工业：氨基酸、核苷酸、酶制剂、乙醇、丙酮、丁醇、有机酸、抗生素等； 农业：杀虫菌剂、细菌肥料、沼气发酵、饲料青贮等； 医药：各种菌苗、类毒素、代血浆、抗生素、医用酶类等； 环保：活性污泥；国防：生物战剂，美国“炭疽邮件”事件。．细菌的危害 细菌对人类活动有很大的影响。一方面，细菌是许多疾病的病原体，包括肺结核、淋病- 1 - 炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发。 细菌感染植物导致叶斑病、火疫病和萎蔫。 二、试述巨噬细胞对内源性抗原和外源性抗原的加工处理和提呈过程。（20 分）答：巨噬细胞巨噬细胞摄取的外源性抗原在吞噬泡与溶酶体结合将外源性抗原降解成肽与  类分子（在内质网合成）结合后表达于细胞表面外源性抗原加工中需要 ! 链和"# 分子的参与! 链与  类分子的转运有关并通过 "!$ 封闭  类分子的肽结合部位阻止Ⅱ类分子在内质网中与内源性抗原肽结合 "# 分子促使 "!$ 从 类分子肽结合区解离有利抗原肽与  类分子结合三、试述细菌的耐药机制。（20 分）答：．产生灭活酶细菌产生灭活抗菌药物的酶使抗菌药物失活是耐药性产生的最重要机制之一，使抗菌药物作用于细菌之前即被酶破坏而失去抗菌作用。这些灭活酶可由质粒和染色体基因表达%#内酰胺酶：由染色体或质粒介导。对 %#内酰胺类抗生素耐药，使 %#内酰胺环裂解而使该抗生素丧失抗菌作用。%#内酰胺酶的类型随着新抗生素在临床的应用迅速增长，详细机制见 %#内酰胺类抗生素章。氨基苷类抗生素钝化酶：细菌在接触到氨基苷类抗生素后产生钝化酶使后者失去抗菌作用，常见的氨基苷类钝化酶有乙酰化酶、腺苷化酶和磷酸化酶，这些酶的基因经质粒介导合成，可以将乙酰基、腺苷酰基和磷酰基连接到氨基苷类的氨基或羟基上，使氨基甘类的结构改变而失去抗菌活性；其他酶类：细菌可产生氯霉素乙酰转移酶灭活氯霉素；产生酯酶灭活大环内酯类抗生素；金黄色葡糖球菌产生核苷转移酶灭活林可霉素。 ．抗菌药物作用靶位改变由于改变了细胞内膜上与抗生素结合部位的靶蛋白，降低与抗生素的亲和力，使抗生素不能与其结合，导致抗菌的失败。如肺炎链球菌对青霉素的高度耐药就是通过此机制产生的；细菌与抗生素接触之后产生一种新的原来敏感菌没有的靶蛋白，使抗生素不能与新的靶蛋白结合，产生高度耐药。如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（&'）比敏感的金黄色葡萄球菌的青霉素结合蛋白组成多个青霉素结合蛋白 （$($）；靶蛋白数量的增加，即使药物存在时仍有足够量的靶蛋白可以维持细菌的正常功能和形态，导致细菌继续生长、繁殖，从而对抗抗菌药物产生耐药。如肠球菌对 %#内酰胺类的耐药性是既产生- 2 - %#内酰胺酶又增加青霉素结合蛋白的量，同时降低青霉素结合与抗生素的亲和力，形成多重耐药机制。 ．改变细菌外膜通透性很多光谱抗菌药都对铜绿假单胞菌无效或作用很弱，主要是抗菌药物不能进入铜绿假单胞菌菌体内，故产生天然耐药。细菌接触抗生素后，可以通过改变通道蛋白（)）性质和数量来降低细菌的膜通透性而产生获得性耐药性。正常情况下细菌外膜的通道蛋白以 *)+ 和 *) 组成非特异性跨膜通道，允许抗生素等药物分子进入菌体，当细菌多次接触抗生素后，菌株发生突变，产生 *)+ 蛋白的结构基因失活而发生障碍，引起*)+ 通道蛋白丢失，导致 %#内酰胺类、喹诺酮类等药物进入菌体内减少。在铜绿假单胞菌还存在特异的 *) 蛋白通道，该通道晕粗亚胺培南通过进入菌体，而当该蛋白通道丢失时，同样产生特异性耐药。 ．影响主动流出系统某些细菌能将进入菌体的药物泵出体外，这种泵因需能量，故称主动流出系统（,-./0/）。由于这种主动流出系统的存在及它对抗菌药物选择性的特点，使大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、铜绿假单胞菌、空肠弯曲杆菌对四环素、氟喹诺酮类、大环内酯类、氯霉素、%#内酰胺类产生多重耐药。细菌的流出系统由蛋白质组成， 主要为膜 蛋 白 。 这 些 蛋白 质 来 源 于  个家 族 ：① ( 家族 （1$#2////)/）34+ 家族（56/)60）37& 家族（ //#2#2,/  60 ） 38'& 家 族 （ /)02//60 ） 。 流 出 系 统 有 三 个 蛋 白 组 成 ， 即 转 运 子 （ -./)）、附加蛋白 （//0)）和外膜蛋白（ ），三者缺一不可，又称三联外排系统。外膜蛋白类似于通道蛋白，位于外膜（9#菌）或细胞壁（9:菌），是药物被泵出细胞的外膜通道。附加蛋白位于转运子与外膜蛋白之间，起桥梁作用，转运子位于胞浆膜，它起着泵的作用。 ．细菌生物被膜的形成细菌生物被膜是指细菌粘附于固体或有机腔道表面形成微菌落并分泌细胞外多糖蛋白复合物将自身包裹其中而形成的膜状物。当细菌以生物被膜形式存在时耐药性明显增强（ 一  倍），抗生素应用不能有效清除 (+，还可诱导耐药性产生。渗透限制：生- 3 - 物被膜中的大量胞外多糖形成分子屏障和电荷屏障，可阻止或延缓抗生素的渗入，而且被膜中细菌分泌的一些水解酶类浓度较高，可促使进入被膜的抗生素灭活。营养限制：生物被膜流动性较低，被膜深部氧气、营养物质等浓度较低，细菌处于这种状态下生长代谢缓慢，而绝大多数抗生素对此状态细菌不敏感，当使用抗生素时仅杀死表层细菌，而不能彻底治愈感染，停药后迅速复发。;．交叉耐药性指致病微生物对某一种抗菌药产生耐药性后，对其他作用机制相似的抗菌药也产生耐药性。 四、试述细菌基因突变的类型。（20 分）答：（）形态突变型指突变的菌体发生形态可见的变化。如细胞大小、形状、鞭毛、纤毛、孢子、芽孢、荚膜，以及群体形态结构（菌落和噬菌斑等）的改变。 （）生化突变型指突变的菌体原有特定的生化功能发生改变或丧失，但在形态上不一定有可见的变化，通过生化方法可以检测到。如菌体对底物（糖、纤维素及烃等）的利用能力、对营养物（氨基酸、维生素及碱基等）的需求、对过量代谢产物或代谢产物结构类似物的耐性以及对抗药性发生的变化。另外，它也包括细胞成分尤其是细胞表面成分（细胞壁、荚膜及鞭毛等）的细微变异而引起抗原性变化的突变。 生化突变对于发酵工业生产具有重大意义。例如：很多氨基酸和核苷酸生产菌就是一些营养缺陷型的突变菌株，或是对某些代谢产物及其结构类似物的抗性菌株；对青霉素或链霉素等药物的抗性菌株，可改善发酵的管理，并可作为遗传标记以便于育种工作中的筛选和鉴别。 （）致死突变型突变造成菌体死亡或生活能力下降。致死突变若是隐性基因决定的，那么双倍体生物能够以杂合子的形式存活下来，一旦形成纯合子，则发生死亡。 （）条件致死突变型突变后的菌体在某些条件下，可以生存，但在另一些条件下则发生死亡。温度敏感突变型是最典型的条件致死突变型。有些菌体发生突变后对温度变得敏感了，在较窄的温度范围内才能存活，超出此温度范围则死亡。其原因是有些酶蛋白（ 聚合酶，氨基酸活化酶等）肽链中的几个氨基酸被更换，从而降低了原有的抗热性。如有些大肠杆菌突变菌株能在 <下生长，但不能在 <下生长；噬菌体 1 的几- 4 - 个突变株在 <下有感染力，而在 <下则失去感染力。 五、决定抗原免疫原性的因素有哪些？（20 分）答：=异物性 抗原与机体的种系关系越远，其差异越大，免疫原性也就越强。 异种间的物质：病原微生物、动物免疫血清对人是良好抗原， 同种异体间的物质：人红细胞表面 (* 血型抗原系统及同种异体皮肤和器官上的组织相容性抗原。 自身抗原：自身物质一般无抗原性。 ：与淋巴细胞从未接触过的自身物质（如晶状体蛋白） ：自身物质理化性状发生改变（外伤、感染、药物、电离辐射等） =理化性状 分子大小 一般说来分子量越大，抗原性越强。具有抗原性的物质，分子量一般在 > 以上，个别超过 >，低于 > 者一般不具有抗原性。 化学结构的复杂性 蛋白质芳香族氨基酸为主者，尤其是含酪氨酸的蛋白质，抗原性强， 非芳香族氨基酸为主者，抗原性较弱。 分子构象和易接近性 物理状态 一般聚合状态的蛋白质较其单体免疫原性强?颗粒性抗原强于可溶性抗原六、试述几种常用的菌种保藏方法？（20 分）答：．定期移植保藏法 将菌种接种于适宜的斜面或液体培养基，也可进行穿刺培养，待生长成健壮的菌体（对数期细胞、有性孢子或无性孢子）后，将菌种放置 <冰箱保藏，每间隔一定时间需重新移植培养一次。芽孢杆菌每 ～; 个月移种一次。其它细菌每月移种一次。如保藏温度高，则间隔的时间要短；放线菌 ～;<保藏，每  个月移种一次；酵母菌在 ～;<保藏，每 ～; 个月移种一次。某些种类酵母。如芽裂酵母、阿氏假囊酵母、棉病囊霉等，必须每 ～ 月移种一次；丝状真菌在 ～;<保藏，每  月移种一次；担子菌 ～;<保藏，每  月移种一次。 ．液体石蜡保藏法 液体石蜡保藏法如图  所示。这种方法是定期移植保藏法的补充。在生长良好的斜面表面覆盖一层无菌的液体石蜡，液面高出培养基  厘米，将其置试管架上以直立状态低温保藏。液体石蜡可以防止水分蒸发、隔绝氧气，所以，能延长保藏的时间。但其缺点是必须直立放在冰箱内，占据较大的空间。．沙管保藏法、土壤保藏法 土壤是自然界微生物的共同活动场所，土壤颗粒对微生物具有一定的保护作用。沙管保- 5 - 藏法见图 。取河沙过  目筛，用 ～@的盐酸浸泡除去有机质，洗涤，烘干，分装入安瓿管，加塞灭菌。需要保藏的菌株先用斜面培养基培养，再用无菌水制成细胞或孢子悬液，将  滴悬液注入装有洗净、灭菌河沙的沙管内，使细胞或孢子吸附在沙上，放到干燥器中吸干沙中的水分，将干燥后的沙管用火焰熔封管口。可以室温或低温保藏土壤法以土壤代替河沙，不需酸洗，经风干、粉碎、过  目筛，分装灭菌后，同上制备。以上两种方法统称为沙土管法，其特点是干燥、低温、隔氧、无营养物。保藏的效果较好，制作也简单，比液体石蜡法保藏时间长。此法适用于芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、放线菌和一些丝状真菌的保藏。保藏时间可达数年，甚至数十年。．麸皮保藏法 麸皮保藏法（或称曲法保藏）常用于放线菌和霉菌的保藏。我国制曲已有悠久历史，曲既是酿造的酶制剂，又是保藏酿造用微生物的一种方式。将麸皮（也可用各种谷物代替）与水或其它培养基成分以一定的比例拌匀，加水或培养液与麸皮的比例为 AB 或A 或 A，原则是按照不同菌种对水分要求不同而定。将拌匀的麸皮分装在试管或安瓿管等容器中，装入的麸皮应保持疏松，不要紧压。高温灭菌后，将菌种的孢子液接入适宜温度下培养，直至长出菌丝。再放在干燥器中干燥后，<以下温度保藏。也可将小管用火焰熔封。该法操作简单，菌种保藏时间长，不易退化。工厂中经常采用。．蒸馏水保藏法 这是最简单的保藏方法。每个试管中装  毫升灭菌的无菌水，用接种针从斜面或平板上挑取一环菌种细胞，接入蒸馏水中并使之悬浮，试管用无菌的橡皮塞塞紧，放置 <低温保藏。需用时，可从管内移出一环接到培养基上，而原来的管加塞后仍可继续保藏。该法为菌种创造了一个无营养的环境，所以，也是一种保藏菌种的好方法。根据 C0试验，该法适宜保藏诡谲棒状杆菌（/2/、根瘤病土壤杆菌（6/、假单孢菌（$/2//)等。也有人将其用于酵母菌保藏。;．冷冻干燥保藏法（"0)D+D#0） 该法是将菌液在冻结状态下升华其中水分，最后获得干燥的菌体样品。它同时具备干燥低温和缺氧的菌种保藏条件，所以，可使微生物菌种得到较长时间的保存。冻干的菌种密封在较小的安瓿中，避免了保藏期间的污染，也便于大量保藏。它是目前被广泛推崇- 6 - 的菌种保藏方法。但是，该法操作相对繁琐，技术要求较高。 ．液氮超低温保藏法 这是鉴于有些微生物不宜采用冷冻干燥法，而其它方法又不能长期保藏，根据液氮保存精子和血液等先例的启发而发展起来的菌种保藏法。液氮超低温保藏技术已被公认为当前最有效的菌种长期保藏技术之一。也是适用范围最广的微生物保藏法。几乎所有微生物及动物细胞等均可采用液氮超低温保藏。只有少量对低温损伤敏感的微生物例外。液氮保藏的另一大优点是可利用各种培养形式的微生物进行保藏，不论孢子或菌体、液体培养物或固体培养物均可使用该法。B．甘油保藏法 该法与液氮超低温保藏法类似。菌种悬浮在 @（CEC）甘油蒸馏水，置低温（#～#B<）保藏。该法较简便，保藏期较长，但需要有超低温冰箱。 实际工作中，常将待保藏菌培养至对数期的培养液直接加到已灭过菌的甘油中，并使甘油的终浓度在 ～@左右。再分装于小离心管中，置低温保藏。基因工程菌常采用该法保藏。二、大作业要求大作业共需要完成五道题：第 # 题必做题，每题  分，满分  分；第 #; 题选作  题，满分 ; 分；- 7 -