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自然資源部第三海洋研究所碩士研究生入學考試

《微生物學》考試大綱

本大綱適用于自然資源部第三海洋研究所微生物學專業的碩士研究生入學考試。微生物學是現代生物學的重要分支學科，是許多學科專業的基礎課程，其主要內容包括微生物基本概念、微生物多樣性和系統學、生理代謝、微生物生態學、微生物遺傳學及微生物技術等。要求考生對微生物學的基本概念、專業詞語、技術原理有較深的了解;系統掌握微生物的系統分類、細胞結構與功能、生理代謝、遺傳變異和生態學的基本理論知識以及相關實驗技術;并具有應用這些知識和技術分析和解決問題的能力。

一、考試內容

1、微生物學基本概念和意義

微生物學定義

微生物的多樣性和重要類群

微生物學的發展過程、重要事件和人物

微生物的重要作用

2、原核微生物

原核生物的定義、關鍵內涵及其與真核生物的本質差異

原核微生物的細胞結構與功能

原核生物的分類與鑒定

原核生物的物種多樣性: 細菌(Bacteria)和古菌(Archaea)

3、真核微生物

真核生物的定義、關鍵內涵及其與原核生物的本質差異

真核微生物的細胞結構與功能

真菌的主要類群：酵母菌、霉菌、擔子菌

4、病毒和亞病毒

病毒的特點和定義

病毒的分類和命名

病毒的宿主范圍

病毒的培養和純化

病毒的復制

亞病毒P和Prion

重要病毒生物學特性及研究方法

5、微生物生理和代謝

微生物的必需營養和大量繁殖

微生物的生長特點及測定

有害微生物的控制

微生物的能量代謝

分解代謝和合成代謝

次生代謝

獨特合成代謝途徑舉例

代謝調控與工業發酵

6、微生物生態學

微生物生態學的概念

自然界中微生物分布及生境多樣性

微生物與其他生物的關系

微生物與自然界物質循環

微生物在環境保護中的作用

分子微生物生態學的基本方法和原理

7、微生物遺傳、變異和育種

微生物遺傳的物質基礎

DNA結構、復制及變異

微生物基因的表達及調控

微生物變異和誘變育種

基因重組和雜交育種

基因工程原理及技術

菌種的退化、復壯和保藏

微生物基因組結構特點及功能基因組

8、實驗設計

分離、鑒定一種特定的微生物物種

獲得特定的微生物基因或代謝產物

利用所知功能的微生物解決某個實際問題

二、考試要求

(一)微生物學基本概念和意義

1. 了解什么是微生物?微生物學的研究領域和相關學科。掌握微生物學中常用科學詞語和名稱。

2. 了解微生物的生物多樣性概念，包括物種多樣性、形態多樣性、發育多樣性、代謝及遺傳多樣性，微生物多樣性是人類生存活動的重要生物資源。

3. 了解微生物學發展史是伴隨人類文明和技術進步的漫長歷程;微生物學的發展促進了人類的進步。

4. 了解微生物對生命科學基礎理論研究的貢獻，以及在醫藥、工業、農業、環境保護等的應用。

(二)原核微生物

1. 了解什么是原核生物?什么是生物三域說，由誰提出及根據是什么?原核生物的系統進化理論。

2. 了解原核微生物的細胞結構，認識細胞壁、細胞膜、核區(異核體)、核糖體、內生孢子、鞭毛、分子伴侶等分子結構和功能性狀，以及在微生物多樣性研究中的意義。

3. 了解和掌握原核生物的現代分類體系與鑒定的基本程序和方法。包括革蘭氏染色、形態觀察、生理測定、生化活性分析、細胞化學分析、核酸(RNA/DNA)分析、蛋白質分析等表觀和分子信息在分類鑒定中的綜合應用。了解原核微生物的命名法規。

4. 了解和認識原核生物的物種多樣性。了解細菌(Bacteria)、放線菌、藍細菌和古菌的重要代表種群的基本特性和在生命現象研究中的意義。

(三) 真核微生物

1. 了解什么是真核生物? 真核生物的主要類群。

2. 了解真核微生物的細胞結構與功能, 比較真核細胞與原核細胞間的主要區別。

3. 了解和掌握真核微生物的分類與鑒定的基本方法。認識真核微生物的物種多樣性。了解酵母菌、霉菌、擔子菌的主要代表種群的生物學特征和實際意義。

(四) 病毒和亞病毒

1. 了解病毒的基本特點、病毒的結構、病毒大小以及病毒的寄主和種類。

2. 了解病毒的分類原理和命名原則

3. 了解病毒侵入寄主細胞后復制周期所包括的吸附、穿入、脫殼、轉錄和翻譯、組裝及釋放等主要環節。

4. 了解什么是亞病毒?亞病毒包括的類病毒、擬病毒、朊病毒等的特性。

5. 何謂噬菌體?何謂溫和噬菌體、溶源噬菌體、λ噬菌體?

6. 了解目前國內外在主要病毒研究領域的研究狀況和進展，如禽流感病毒，肝炎病毒與人類息息相關的類群。

(五)微生物生理和代謝

1. 了解微生物六類營養要素; 微生物的營養類型; 培養基種類及配制原則。

2. 了解微生物生長的測定方法;熟悉典型生長曲線的意義;了解影響微生物生長的主要因素。

3. 了解控制有害微生物的主要措施及其意義;熟悉高溫滅菌的主要方法;了解常用化學殺菌劑、抗生素、消毒劑和治療劑種類和功效，以及其殺菌、抑菌原理。

4. 了解能量代謝中的生物氧化概念;熟悉生物氧化包括的呼吸、無氧呼吸和發酵三種類型及其意義。

5. 了解分解代謝的內容;何謂合成代謝?合成代謝和分解代謝的關聯性。

6. 了解次生代謝，和次生代謝產物(包括抗生素和非抗生素生物活性物質)的重要性。

7. 舉例說明自養微生物的CO2固定的4 條途徑：Calvin循環、乙酰-CoA途徑、逆向TCA途徑和羥基丙酸途徑。了解何謂生物固氮?固氮微生物的種類。

8. 了解何謂代謝調控?了解工業發酵通過調節三類初級代謝途徑而提高發酵效率的意義。

(六) 微生物生態學

1. 了解微生物生態學的概念、微生物生態系的結構和功能。

2. 了解自然界中微生物在土壤、水體、空氣及其他基質中的廣泛分布。何謂極端微生物?了解古菌(Archaea)的和極端微生物的關系。了解目前已知的極端生命條件。

3. 了解微生物間和微生物與其他生物間的五種主要關系類型。

4. 了解微生物在自然界碳、氮、硫、磷物質等元素循環中的作用。

5. 了解微生物生物修復(Bioremediation)技術及其 在環境保護中的作用。

6.初步了解16S rRNA等基因在分子微生物生態學中的重要意義，以及基于這類生物分子發展起來的分子微生物生態學的基本方法。

7. 初步了解海洋微生物的多樣性與資源特征。

(七) 微生物遺傳變異和育種

1. 熟悉各類微生物(細菌、古菌、真核微生物、病毒等)的遺傳特征。

2. 利用微生物的三個經典實驗：轉化實驗、噬菌體感染實驗和植物病毒的重組實驗證明遺傳變異的物質基礎是核酸。了解遺傳物質(DNA/RNA)在微生物細胞內的存在部位(核或核區、核糖體、質粒等)和功能特性。

3. 了解DNA的結構及與其功能(如復制、轉錄等)相適應的特點。

4. 清楚基因的概念，了解基因突變的特點及突變機制。能舉例說明物理誘變、化學誘變在育種中的應用。

5. 了解微生物基因表達調控的相關元件及其功能，了解原核微生物基因表達調控的分子機制。

6. 了解原核生物的四種遺傳操作方法：轉化(Transformation)、轉導(Transduction)、接合(Conjugation, Mating)和原生質體融合(Protoplast Fusion)。了解真核微生物基因重組中的有性雜交和準性雜交(Parasexual Hybridization) 的育種意義。

7. 熟悉謂基因工程(Gene Ergineering)和相關技術術語。熟悉基因工程的基本操作步驟。

8. 了解菌種保藏的基本方法。何謂菌種退化(Degeneration)。了解菌種復壯的措施。

9. 理解基因和基因組的概念;了解真核生物和原核生物在基因組結構、基因結構及遺傳過程中的主要差別。

(八) 識綜合運用能力

在給出前提條件下，能夠設計簡單的技術路線去獲得所要求的微生物類群、基因或代謝產物;

能夠根據提供的現象，提出微生物所具有的功能假說或進化過程假說;

利用所學知識，設計用某種微生物的功能去解決一個實際問題，如環境污染等。

主要參考書目:

1、《微生物學教程》(第二版).周德慶.北京：高等教育出版社, 2002(為主要參考書)

2、《微生物學》.沈萍.北京：高等教育出版社, 2002