第一篇：微生物習題 緒 論

緒 論

一、選擇題

1.適合所有微生物的特殊特征是（c）。

A.它們是多細胞的 B.細胞有明顯的核 C.只有用顯微鏡才能觀察到 D.可進行光合作用 2.第一位觀察到微生物的科學家是（列文虎克）。

A.Robert Hooke

B.Louis Pasteur

C.Joseph Lister

D.James T.Watson 3.細菌學的奠基人是（b）。

A.Louis Pasteur

B.Robert Koch

C.van Dyck

D.van Leeuwenhoek 4.路易.巴斯德對微生物學的貢獻在于他（d）。

A.發現了病毒 B.提出了自然發生說理論 C.抨擊了進化論 D.號召人們關注微生物在日常生活中的重要性 5.巴斯德采用曲頸瓶試驗來（a）。

A.駁斥自然發生說 B.證明微生物致病

C.認識到微生物的化學結構 D.提出細菌和原生動物分類系統 6.微生物學中銘記柯赫是由于（a）。

A.證實病原菌學說 B.在實驗室中成功地培養了病毒 C.發展了廣泛采納的分類系統 D.提出了原核生物術語 7.微生物學的奠基人是（a）。

A.Louis Pasteur

B.Robert Koch

C.van Dyck

D.van Leeuwenhoek

二、是非題

1．路易·巴斯德年輕時完成的實驗證實了肉變酸的緣由。（t）2．病原菌學說最初是由科學家柯赫提出來的。（t）

3．病原菌學說建立之后，阻斷流行病的發生成為可能。（t）4．微生物和其他各界生物中共有的特征是都有細胞器。（f）5．真菌、原生動物和單細胞藻類都屬于原核生物界。（f）

6．虎克（Hooke）用微動體這個術語，特指他所觀察到的微生物。（t）7．蘑菇、霉菌和酵母菌都屬于原生動物界。（f）8．細菌是缺少真正細胞核的原核生物。（t）9．藻類是一群有點類似動物的微生物。（f）

10．麻疹、流行性腮腺炎和鼠疫都是由病毒造成的疾病。（t）

三、填空題

1.微生物學的先驅者是，微生物學的奠基人是，細菌學的奠基人是。2.微生物都是些個體微小、構造簡單的低等生物，包括屬于原核類的細菌（和古生菌）、放線菌、藍細菌、、立克次氏體、；屬于真核類的真菌（、和蕈菌）、原生藻類和顯微藻類；以及屬于非細胞類的病毒和（、擬病毒和）。

3.微生物由于其體形都極其微小，因而導致了一系列與之密切相關的五個重要共性，即體積小，；，；生長旺，繁殖快；，。4.微生物的種類多主要體現在、生理代謝類型的多樣性、代謝產物的多樣性、、等五個方面。

5.微生物學是一門在細胞、分子或群體水平上研究微生物的形態構造、生理代謝、、和分類進化等生命活動基本規律，并將其應用于工業發酵、醫藥衛生、生物工程和環境保護等實踐領域的科學。

四、名詞解釋 1.微生物：

五、簡答題

1.什么是微生物？它包括那些類群? 2.微生物有哪五大共性？其中最基本的是哪一個？為什么？

六、論述題

1.試討論五大共性對人類的利弊。

第二篇：微生物工程 第一章 緒論

微生物工程：

發酵工程、生物冶金、環境保護、微生物勘探、能源開發等。概念：

利用微生物生長代謝活動產生的各種生理活性物質來生產商業產品。6 狹義 “發酵”的定義：在生物化學或生理學上發酵是指微生物在無氧條件下，分解各種有機物質產生能量的一種方式，或者更嚴格地說，發酵是以有機物作為電子受體的氧化還原產能反應。如葡萄糖在無氧條件下被微生物利用產生酒精并放出二氧化碳。同時獲得能量，丙酮酸被還原為乳酸而獲得能量等等。廣義 “發酵”的定義：工業上所稱的發酵是泛指利用生物細胞制造某些產品或凈化環境的過程，它包括厭氧培養的生產過程，如酒精、丙酮丁醇、乳酸等，以及通氣（有氧）培養的生產過程，如抗生素、氨基酸、酶制劑等的生產。產品即有細胞代謝產物，也包括菌體細胞、酶等。“發酵工程”的定義：應用微生物學等相關的自然科學以及工程學原理，利用微生物等生物細胞進行酶促轉化，將原料轉化成產品或提供社會性服務的一門科學。

基本概念 8 發酵工程的特點

發酵和其他化學工業的最大區別在于它是生物體所進行的化學反應。其主要特點如下： 1·發酵過程一般來說都是在常溫常壓下進行的生物化學反應，反應安全，要求條件也比較簡單。

2·發酵所用的原料簡單粗放。通常以淀粉、糖蜜或其他農副產品為主，只要加入少量的有機和無機氮源就可進行反應。微生物因不同的類別可以有選擇地去利用它所需要的營養。基于這一特性，可以利用廢水和廢物等作為發酵的原料進行生物資源的改造和更新。

3·發酵過程是通過生物體的自動調節方式來完成的，反應的專一性強，因而可以得到較為單一的代謝產物。

4·發酵過程中對雜菌污染的防治至關重要。除了必須對設備進行嚴格消毒處理和空氣過濾外，反應必須在無菌條件下進行。如果污染了雜菌，生產上就要遭到巨大的經濟損失，要是感染了噬菌體，對發酵就會造成更大的危害。因而維持無菌條件是發酵成敗的關鍵。

5·由于生物體本身所具有的反應機制，能夠專一性地和高度選擇性地對某些較為復雜的化合物進行特定部位地氧化、還原等化學轉化反應，也可以產生比較復雜的高分子化合物。

6·微生物菌種是進行發酵的根本因素，通過變異和菌種篩選，可以獲得高產的優良良菌株并使生產設備得到充分利用，也可以因此獲得按常規方法難以生產的產品。

7·工業發酵與其他工業相比，投資少，見效快，并可以取得顯著的經濟效益。12 發酵的類型按發酵原料來區分 糖類物質發酵

石油發酵

廢水發酵 13 按發酵形式來區分

固態發酵 深層液體發酵 14 按發酵產物區分

氨基酸發酵 有機酸發酵 抗生素發酵 酒精發酵 維生素發酵 酶制劑發酵按發酵工藝流程區分

分批發酵 分批補料發酵 連續發酵 發酵的類型 16 按發酵過程中對氧的不同需求來分

好氧發酵

厭氧發酵發酵過程的組成

繁殖種子和發酵生產所用的培養基組份確定； 培養基、發酵罐及其附屬設備的滅菌；

培養出有活性、適量的純種，接種入生產容器中；

微生物在最適合于產物生長的條件下，在發酵罐中生長； 產物提取和精制；

過程中排出的廢棄物的處理。19 發酵生產的條件 某種適宜的微生物

保證或控制微生物進行代謝的各種條件（培養基組成，溫度，溶氧，pH等）進行微生物發酵的設備

提取菌體或代謝產物，精制成產品的方法和設備 23 菌體

工業生產的微生物體，可分為二種： 供制備面包用的酵母；

作為人類或動物的食物的微生物細胞（單細胞蛋白質）。24 微生物的酶

工業上，曾由植物、動物和微生物生產酶。微生物的酶可以用發酵技術大量生產，是其最大的優點。而且與植物或動物相比，改進微生物的生產能力也方便得多。酶的生產是受到微生物本身嚴格控制。為改進酶的生產能力可以改變這些控制，如在培養基中加入誘導物和采用菌株的誘變和篩選技術，以消除反饋阻遏作用。25 微生物代謝產物---代謝產物的類別

初級代謝產物：氨基酸、核苷酸、蛋白質、核酸、脂類和碳水化合物等。

次級代謝產物：有些微生物的穩定期培養物中所含有的化合物，并不在營養期時出現，而且未見到對細胞代謝功能有明顯的影響。例如，抗生素。微生物代謝產物---初級代謝產物及其在工業上的用途舉例 生物轉化過程---定義

生物細胞或其產生的酶能將一種化合物轉化成化學結構相似，但在經濟上更有價值的化合物。

轉化反應是催化脫氫、氧化、羥化、縮合、脫羧、氨化、脫氨化或同分異構作用。29 生物轉化過程---特點

反應條件溫和(30-40℃，常壓，水相反應)反應選擇性高

反應產物純度高（包括光學純）

反應底物簡單便宜（一般無毒、不易燃）反應收率主要取決于菌種的性能 設備簡單 31 生物工程重要的組成部分 發酵工程(Fermentation)酶工程(蛋白質工程)(Enzyme engineering & Protein

engineering)

基因工程(Genetic engineering)

細胞工程(Cell engineering)

發酵工程的過去－－發酵工業發展年鑒 由食品工業向非食品工業發展 抗菌素發酵工業 38 異位生物修復 原位生物修復 ◆土著原位 ◆工程原位

廢水生物處理工程 生物修復

發酵工程的現在－－解決的問題 42 1 微生物菌株選育→ →微生物菌株選育、改造與功能優化技術

工業環境與自然環境的巨大差異 微生物長期進化的經濟型生存本能 發酵工程的障礙

微生物及其分子的適應能力 微生物效率與產率 技術手段： 代謝組學 流量組學 代謝工程 生物信息學 高通量篩選 43 2 發酵工藝→ →發酵過程優化、控制與反應器技術

優化的目標是創造最適合微生物或酶工作的環境

需要發展過程環境參數和微生物生理參數的在線監測技術

基于工業微生物生理的發酵過程模型化、預測和控制技術

基于人工智能的生物轉化過程精細控制技術 發酵工程的現在－－研究的內容 44 3 單元操作→ →發酵工程過程工程技術 細胞群體效應及過程放大原理 大規模細胞群體行為及過程放大原理

多相復雜體系物質和能量傳遞與生物轉化規律生化反應過程放大原理與方法 多相生化特性分析及生物過程模型化生物/化學方法耦聯設計與調控 生物過程單元耦合與過程優化原理工業生物過程單元耦合與集成工業生物過程的系統控制與優化

4 發酵產品分離提取工藝→→發酵產品高效提取技術與裝備 發酵罐

1、提高產品收率

2、降低生產成本 目標

生物反應與產物分離的耦合技術 新型分離介質和新型分離方法 46 5 廢物處理→→綠色制造工藝的開發

1·利用微生物細胞或酶的生物催化功能，進行大規模的物質加工與轉化的先進生產方式

2·針對高污染、高能耗的化學工業過程，以生物加工取代化學加工 3·采用酶技術等方法，改造造紙、皮革、紡織、醫藥、食品等行業 節約能耗、降低水資源消耗、降低污染物排放、實現環境友好過程 47 發酵工程的現在－－關鍵技術問題 微生物能夠積累最大目的產物(產量)的條件是什么？

高產量 便于產品分離提取 底物最多被微生物轉化為產物(轉化率)的條件是什么？ 糧食原料為底物 高轉化率 降低原料成本 微生物最快速度發酵生產目的產物的條件是什么？ 分批操作為主 高生產強度 縮短生產周期 高產量

高底物轉化率 高生產強度 優化策略

在理論和技術上有突破,在工業生產中能廣泛應用 顯著提高發酵過程的經濟性和科學性 52 發酵工程的現在 發酵工程是工業生物技術的主要部分，由于國家需求和社會發展，主要目標已從生活資料的生產轉向解決資源、能源和環境問題 發酵工程的技術內涵，已經從主要是工業應用技術，發展為緊密依靠生物學、工程學基礎研究的工程技術 發酵工業與其它學科的交叉，已經從產品生產過程拓展到關鍵技術、方法學 53 發酵工業的現在 4 生產規模大

醋、醬油、啤酒等產量世界第一 抗生素，如青霉素等產量世界第一

維生素C、氨基酸(味精)、有機酸(如檸檬酸）等產量世界第一 5 產品種類多

5000多家, 相關產業年產值超過2萬億元，占國民經濟的20% 54 6 工藝技術落后 環境污染嚴重

每年廢水達80億m3(工業排放總量10%)，COD排放500萬噸(20％)生產水平低25%-45%、能耗高40%、水耗高55% 8 創新品種較少 部分產品長期依賴進口 中國不是發酵工業強國 58 1 基于組學技術的高通量菌

種改造和篩選平臺 基于組學和生物信息學的 代謝途徑分析與優化 3 基于實時代謝流分 析、代謝途徑模型和智控工

程的集約型發酵過程控

制與優化技術 基于發酵液及產品特性的高收率、低成本、高

質量和環境友好的集成 型提取精制技術 基于源頭防治與過程監

控的資源節約與廢物資

源化清潔生產技術

第三篇：一.微生物緒論課外參考

一個難以認識的微生物世界

人類對動植物的認識，可以追溯到人類的出現。可是，對數量龐大、分布廣泛并始終包圍在人體內外的微生物卻長期缺乏認識，原因主要有以下四個方面。

（1）個體微小 一般地說，人眼對小于1mm的物體就看不清楚了，而微生物的大小多數是在幾μm至幾十μm范圍內，因此就無法發現或辨認它們。

（2）外貌不顯 微生物的個體（細胞）雖看不見，但是由無數個體組成的群體（菌落或菌苔）卻是可見的。然而，各種微生物群體的外形往往平淡無奇、不甚顯目，因此，對其作用就極易忽略。

（3）雜居混生 微生物在自然條件下都是雜居混生在一起的，因此，在發明對其中各純種微生物可進行分離、培養的技術前，是無法知道各種微生物對自然界和人類的真正作用的。

（4）因果難聯 由于微生物具有生長繁殖速度快和代謝活力強等特點，因此，當人體或動植物體處在病原微生物感染的早期時，一般并不會引起人們的警覺。一旦事態突然嚴重時，對于一些沒有較深刻的微生物學知識的人來說，也不會真正理解這竟然是微生物生命活動的結果，因此容易遭到損失。在非病原微生物引起的各種生物化學變化（如發酵、腐敗等）中，也有同樣的情況。

微生物學歷史發展的早期，就是圍繞著如何克服這四大障礙而開展各種研究工作的。

當人們還處于對微生物世界的無知狀態時，對待眼前的微生物往往表現出“視而不見、嗅而不聞、觸而不覺、食而不察、得其益而不感其好、受其害而不知其惡”的愚昧狀態。這從人類歷史上曾遭受多次嚴重的瘟疫流行的事實而得到充分的證明。如鼠疫（黑死病）、天花、麻風、梅毒和肺結核（白疫）的大流行等，直至今天，也還有愛滋病等新的嚴重的傳染病在出現和流行。其中的鼠疫更是猖獗。當公元6世紀鼠疫在地球上第一次大流行時，曾危及埃及、土耳其、意大利和阿富汗等國家和地區，死亡人數約1億人；第二次（14世紀）流行時，歐洲約死2500萬人口，亞洲約死4000萬（其中中國約1300萬）；上世紀末至本世紀初的第三次流行，發生在香港和印度北部地區，死亡人數約100萬。這三次全球性殺人不見血的流行病共殃及近2億人口，比死亡最慘重的第二次世界大戰（約死亡1.1億）還多！植物病原微生物對農作物的危害也有類似的情況。例如，19世紀中葉，由于第一次“綠色革命”的結果，在歐洲普遍只種植單一的高產糧食作物馬鈴薯。在1843～1847年間由于氣候異常，致使歐洲發生馬鈴薯晚疫病的大流行，毀滅了5／6的馬鈴薯，個別地方甚至顆粒無收。當時愛爾蘭的800萬人口中，有近100萬人直接餓死或間接病死，并有164萬人逃往北美謀生。

人類揭開微生物世界奧秘的歷史

微生物學的發展歷史可分為五個時期，現簡述如下。

1．史前期 史前期是指人類還未見到微生物個體尤其是細菌細胞前的一段漫長的歷史時期，大約在距今8000年前一直至公元1676年間。當時的人類雖未見到微生物的個體，卻自發地與微生物頻繁地打交道，并憑自己的經驗在實踐中開展利用有益微生物和防治有害微生物的活動。但由于在思想方法上長期停留在“實踐—實踐—實踐”的基礎上，因此只能長期處于低水平的應用階段。

在史前期，世界各國人民在自己的生產實踐中都累積了許多利用有益微生物和防治有害微生物的經驗，例如發面，天然果酒和啤酒的釀造，牛乳和乳制品的發酵以及利用霉菌來治療一些疾病等。但是，在當時應用水平最高并獨樹一幟的應首推我國人民在制曲、釀酒方面的偉大創造。

我國人民在距今約8000年至4500年間，已發明了制曲釀酒工藝，在2500年前的春秋戰國時期，已知制醬和醋。在宋代，已采用老的曲子——“曲母”來進行接種，還根據紅曲菌有喜酸和喜溫的生長習性，利用酸大米和明礬水在較高溫度下培養，以制造優良的紅曲。在900年前，利用自養細菌生命活動的膽水浸銅法（類似于今日的細菌瀝濾，見第九章）已正式用于生產銅。在2000年前，已發現豆科植物的根瘤有增產作用，并采用積肥、漚糞、壓青和輪作等農業措施，來利用和控制有益微生物的生命活動，從而提高作物產量。在醫藥方面，我們的祖先早在2500年前就知道利用麥曲治療腹病。另外，在對傳染病及其流行規律的認識，對消毒、滅菌措施的利用等方面都有過一定的貢獻。此外，在宋代還創造過“以毒攻毒”的免疫方法，發明用種人痘來預防天花，這要比英國人E．Kenner在1796年發明種牛痘預防天花早半個多世紀。

我國人民所創造的制曲釀酒工藝有四大特點，即歷史悠久、工藝獨特、經驗豐富、品種多樣，這是值得后人發揚光大的。現分別介紹如下：

（1）歷史悠久 酵母菌是人類最古老的家養生物之一。關于酒在我國起源的確切時間問題，還有待考證和討論。一般認為，酒是人類進入農業社會后的自然產物，是在一段歷史時期中的群眾性創造，并非個別人物的發明。《淮南子》（公元前2世紀）中有“清之美，始于耒”之說；晉代的《酒誥》（3世紀）中有一段樸素而充滿唯物主義觀點的關于酒的起源的敘述：“酒之所興，肇自上皇，或云儀狄，一曰杜康。有飯不盡，委余空桑，郁積成味，久蓄氣芳。本出于此，不由奇方。”那么，我國何時進入農業社會的呢？1977年，河南新鄭縣發掘到的裴李崗遺址是距今近8000年（7885年±480年）的一處較早的新石器時代遺址。在當時的墓葬中，已可找到谷物的收割和加工工具——石鐮、石磨盤、石磨棒等，說明當時已進入農業社會并可能已開始釀酒了。至4000～5000年前新石器時代晚期的“龍山文化”時期，從發掘到的大量尊、盉、斝等陶制酒器來看，說明當時釀酒工藝已大有發展，谷物酒已成為較普遍的酒精飲料了。

（2）工藝獨特 至今存在的各種酒按其釀制原理大體可分成果酒類、啤酒類、曲酒類和蒸餾酒類四個類型，其中我國人民所發明的曲酒類是最為獨特的，其釀制工藝中，先利用霉菌淀粉酶（曲）對谷物淀粉進行糖化，然后利用酵母菌進行酒精發酵。這簡直就是今日的序列發酵和混合發酵（見第九章第二節）的一種雛型，在微生物發酵工藝史上有著重要的地位。

（3）經驗豐富 在制曲與釀酒技術上早有豐富的經驗，這在《齊民要術》（公元6世紀）和《天工開物》（1637年）等典籍中都有詳盡的記載。

（4）品種多樣 在曲、酒和菌種的種類上十分多樣。在曲種上有散曲、小曲、餅曲、草藥曲、紅曲和干酵等多種；在酒的品種上，僅《齊民要術》中即記載著39種之多；至于菌種，當時雖沒有純種微生物，但是，經過精心選擇和獨特培養后，已選育出以根霉、米曲霉、酵母菌、紅曲霉或毛霉為主體的各種曲種。這些都是我們的祖先為后人留下的豐富的菌種庫。1892年，法國人A．Calmat曾從中國小曲中分離到一株糖化力很強的毛霉——Mucorrouxianus（魯氏毛霉），并利用它所產生的糖化酶對淀粉質原料進行糖化以生產酒精，這就是酒精發酵技術中著名的“阿米露法”（amyloprocess）。

2.初創期 從1676年列文虎克用自制的單式顯微鏡觀察到細菌的個體起，直至1861年近200年的時間。在這一時期中，人們對微生物的研究僅停留在形態描述的低級水平上，而對它們的生理活動及其與人類實踐活動的關系卻未加研究，因此，微生物學作為一門學科在當時還未形成。

這一時期的代表人物是荷蘭的業余科學家——微生物學先驅者列文虎克（AnthonyvanLeeuwenhoek，1632～1723）。他的貢獻主要有三方面：①利用單式顯微鏡（透鏡直徑約3mm）觀察了許多微小物體和生物，并于1676年首次觀察到形態微小、作用巨大的細菌，從而解決了認識微生物世界的第一個障礙；②一生制作了419架顯微鏡或放大鏡，放大率一般為50～200倍，最高者達266倍；③發表過約400篇論文，其中絕大部分（375篇）寄往英國皇家學會發表。

3.奠基期 從1861年巴斯德根據曲頸瓶試驗徹底推翻生命的自然發生說并建立胚種學說（germtheory）起，直至1897年的一段時間。其特點為：①建立了一系列研究微生物所必要的獨特方法和技術，從而解決了認識微生物的第二、三、四個障礙；②借助于良好的研究方法，開創了尋找病原微生物的“黃金時期”；③把微生物學的研究從形態描述推進到生理學研究的新水平；④開始客觀上以辯證唯物主義的“實踐—理論—實踐”的思想方法指導科學實驗；⑤微生物學以獨立的學科形式開始形成，但當時主要還是以其各應用性分支學科的形式存在。

本時期的代表人物主要是法國的巴斯德（L.Pasteur，1822～1895）和德國的科赫（R.Koch，1843～1910），他們可分別稱為微生物學的奠基人和細菌學的奠基人。

巴斯德學派的主要貢獻是提出了生命只能來自生命的胚種學說，并認為只有活的微生物才是傳染病、發酵和腐敗的真正原因，再加上消毒滅菌等一系列方法的建立，就為微生物學的發展奠定了堅實的基礎。他在自己的工作中，自發地遵循著一條唯物主義的認識論——從實踐出發，通過研究總結概括出一般規律，并進一步以它來指導實踐，從而使他的研究工作取得了前所未有的巨大成就。他從“酒病”（1857年）的實際出發，研究了一系列的實際問題，即“腐敗病”（指曲頸瓶實驗中的肉湯變質，1861）、蠶病（蠶微粒子病，1865）、禽病（雞霍亂，1879）、獸病（牛、羊的炭疽病，1881）和人病（狂犬病，1885）。在其研究工作中，發現各種傳染病都有其共同原因——活的小生物，從而使人類對傳染病本質的認識提高到一個嶄新的水平上。在這種理論指導下，他提出了一系列行之有效的解決問題的方法。例如，發明了巴斯德消毒法來防治“酒病”，用消毒滅菌法來防止“腐敗病”，用檢出并淘汰病蛾的方法來防治蠶病，發明用接種減毒菌苗的辦法來預防雞霍亂和牛、羊的炭疽病，以及用狂犬兔化疫苗來防治人類的狂犬病，等等。

科赫學派的重要業績主要有三個方面：①建立了研究微生物的一系列重要方法，尤其在分離微生物純種方面，他們把早年在馬鈴薯塊上的固體培養技術改進為明膠平板培養技術（1881），并進而提高到瓊脂平板培養技術（1882）。在1881年前后，科赫及其助手們還創立了許多顯微鏡技術，包括細菌鞭毛染色在內的許多染色方法、懸滴培養法以及顯微攝影技術。②利用平板分離方法尋找并分離到多種傳染病的病原菌，例如炭疽病菌（1877）、結核桿菌（1882）、鏈球菌（1882）和霍亂弧菌（1883）等。③在理論上，科赫于1884年提出了科赫法則（Koch’spostulates），其主要內容為：病原微生物總是在患傳染病的動物中發現而不存在于健康個體中；這一微生物可以離開動物體，并被培養為純種培養物；這種純培養物接種到敏感動物體后，應當出現特有的病癥；該微生物可以從患病的實驗動物中重新分離出來，并可在實驗室中再次培養，此后它仍然應該與原始病原微生物相同。

繼巴斯德與科赫的研究工作后，就出現了其成果的橫向擴散，結果，一系列微生物學的分支學科就相繼創立了。例如細菌學（巴斯德，科赫等），消毒外科術（J．Lister），免疫學〔巴斯德，И.И.MeЧмиков（梅契尼科夫），vonBehring，P.Ehrlich等〕，土壤微生物學〔C.H.Виноград ский（維諾格拉德斯基），M．W．Beijerinck等〕，病毒學〔Д.И.Иваиовский（伊凡諾夫斯基），M．W．Beijerinck等〕，植物病理學和真菌學（DeBary，M．J．Berkeley等），釀造學（E．C．Hensen，A．Jorgensen等），以及化學治療法（P．Ehrlich等），等等。

4.發展期 1897年德國人E．Buchner用無細胞酵母菌壓榨汁中的“酒化酶”（zymase）對葡萄糖進行酒精發酵成功，從而開創了微生物生化研究的新時代。此后，微生物生理、代謝研究就蓬勃開展了起來。

在發展期中，微生物學研究有以下幾個特點：

（1）進入了微生物生化水平的研究。如果說上一時期的一些微生物學家主要是以尋找人和動物的致病菌為目標的“微生物獵人”的話，則這一時期就以研究微生物對維生素需要、酶的特性、尋找和研究抗生素以及逐步深入到以研究它們的遺傳變異和基因為主的新階段。因此，微生物學家就從“微生物獵人”而發展為“維生素獵人”、“酶獵人”、“抗生素獵人”和“基因獵人”了。

（2）應用微生物的分支學科更為擴大，出現了抗生素等新學科。

（3）開始出現微生物學史上的第二個“淘金熱”——尋找各種有益微生物代謝產物的熱潮。

（4）在各微生物應用學科較深入發展的基礎上，一門以研究微生物基本生物學規律的綜合學科——普通微生物學開始形成，代表人物是美國加里福尼亞大學伯克利分校的M．Doudo-roff。

（5）各相關學科和技術方法相互滲透，相互促進，加速了微生物學的發展。

5．成熟期 從1953年4月25日J．D．Watson和H．F．C．Crick在英國的《自然》雜志上發表關于DNA結構的雙螺旋模型起，整個生命科學就進入了分子生物學研究的新階段，同樣也是微生物學發展史上成熟期到來的標志。

本時期的特點為：①微生物學從一門在生命科學中較為孤立的以應用為主的學科，迅速成長為一門十分熱門的前沿基礎學科；②在基礎理論的研究方面，逐步進入到分子水平的研究，微生物迅速成為分子生物學研究中的最主要的對象；③在應用研究方面，向著更自覺、更有效和可人為控制的方向發展，至70年代初，有關發酵工程的研究已與遺傳工程、細胞工程和酶工程等緊密結合，微生物已成為新興的生物工程中的主角。

縱觀微生物學發展史，可以看到，我國人民在世界微生物學史上的地位在各個歷史階段是不平衡的。從70年代開始，在國際上興起的生物工程，不但是世界范圍內第四次工業革命的重要內容，而且正因為微生物在生物工程中處于主角地位，故也是微生物學發展史上第三次“淘金熱”的目標。錯過前兩次“淘金”機會的中國人民，應該也一定能在這次大好機會中取得一個個勝利。微生物學的發展促進了人類的進步

日本學者尾形學在其《家畜微生物學》（1977）一書中，第一句話就是“在近代科學中，對人類福利最大的一門科學，要算是微生物學了。”這是很有道理的。因為在人類的幸福中，健康應該居一切之首，而微生物學的發展，為人類的健康長壽作出了極其重大的貢獻。

（一）在醫療保健戰線上的六大“戰役”

1．外科消毒術的建立 巴斯德的“胚種學說”的建立，為外科消毒術的發展奠定了堅實的理論基礎。英國愛丁堡醫院的外科醫生J．Lister（1827～1912）根據巴斯德提出的細菌是腐敗的真正原因的分析，在1865年8月12日試驗了用石炭酸消毒的新型外科手術。結果取得了奇跡般的成功。據統計，1864年時在法國巴黎的醫院中，外科手術的死亡率高達53.6％，英國的一般醫院為80％，其中最好的愛丁堡醫院，外科手術的死亡率亦高達45％。因此，當時的外科醫生常被稱為“劊子手”。當J．Lister發明外科消毒術后，1868年，愛丁堡醫院的外科手術死亡率已降低到15％左右。

2.尋找人畜病原菌 在19世紀70年代至本世紀初的30年間，由于研究微生物的許多獨特方法的相繼建立，大量危害人畜的烈性傳染病的病原菌終于被一一分離出來了，例如Bacillusanthracis（炭疽芽孢桿菌，1877），Mycobacteriumlaprae（麻風分枝桿菌，1874），Streptococcuspneumoniae（肺炎鏈球菌，過去稱肺炎雙球菌，1880，Salmonellatyphi（傷寒沙門氏菌，1880），My-cobacteriumtuberculosis（結核分枝桿菌，1882），Vibriocomma（逗號弧菌，1883），Clostridiumtetani（破傷風梭菌，1884），Pasteurellapestis（鼠疫巴斯德氏菌，1894；目前已改稱Yersiniapestis鼠疫耶爾森氏菌），以及Shigelladysenteriae（痢疾志賀氏菌，1898）等。

3.免疫防治法的應用 種痘最早起源自我國宋朝真宗（998～1022）年代的人痘。1796年，英國醫生E．Jenner首次為一男孩接種牛痘苗并取得很大的成功，從此，種牛痘就成為預防天花最有效的措施了。19世紀末，L．Pasteur、P．Ehrlich和vonBehring等陸續發明了預防或治療各種細菌性傳染病的菌苗、疫苗、類毒素及抗血清等。1923年法國的A．Calmette和C．Guerin通過了13年的不懈努力，終于發明了減毒牛型結核桿菌制成的卡介苗（BCG）。此后，生物制品的研究獲得了蓬勃的發展，目前，正在積極開展各種高效化學組分疫苗、單克隆抗體、嵌合抗體和雙功能抗體等的研究。

4.化學治療劑的發明 為了抑制或殺死潛伏于人或動物體內部的病原菌，就必須尋找一類對病原菌有強大毒力而對其宿主基本無毒的藥物，這就是化學治療劑。

1909年，德國醫生和化學家P．Ehrlich（1854～1915）經過艱苦的努力，終于合成了能消滅人體血液中梅毒螺旋體的化學治療劑“606”（砷凡納明），這是人類在合成化學治療劑戰斗中的第一次勝利，它打開了化學治療領域的大門，鼓舞著無數科學家去尋找更多、更有效的化學治療劑。又經過20多年的艱苦奮斗，至1935年，另一個德國醫生G．Domagk及其同事終于傳出了又一個振奮人心的喜訊，一個能治療鏈球菌感染的新的化學治療劑——一種紅色染料“百浪多息”發明了。同年稍后，法國Tr′efouel證明了它的抑菌機制是在體內可釋放出有效的抑菌成分磺胺。此后適用于治療各種感染的磺胺類化合物就生產出來，對許多病原菌有很高的療效。例如，在19世紀中葉，進巴黎產科醫院分娩的婦女，因患產褥熱而致死的人數就達到1／19，1935年還未使用磺胺藥時，產褥熱的死亡率為105／10萬人，而至1941年時，則減少至20／10萬人了。此后，化學治療劑的研究獲得了很大的發展。

5.抗生素治療的興起 1929年英國細菌學家A．Fleming發現第一個有實用意義的抗生素——青霉素。從1943年起，青霉素已得到日益廣泛的應用。在青霉素的巨大醫療效益的促進下，各國微生物學家就掀起了一個廣泛尋找土壤中拮抗性微生物的熱潮。1944年，美國微生物學家S．Waksman從近1萬株土壤放線菌中，找到了療效顯著的鏈霉素，接著氯霉素、金霉素、土霉素、紅霉素、新霉素、萬古霉素、卡那霉素和慶大霉素等相繼發現。1978年時已找到過5128種抗生素，而據1984年的統計則達到了9000多種！至今，抗生素已成為各國藥物生產中最重要的產品。

6．用遺傳工程和生物工程技術使微生物生產生化藥物 主要特點是利用微生物作為各種不同生物有關目的基因的受體，由微生物來生產各種生化藥物，其中除抗微生物藥物外，還包括治療各類其他疾病的藥物，例如疫苗（病毒衣殼蛋白、細胞組分疫苗等）、抗體、干擾素、胰島素、激素以及其他各種多肽類藥物等。

通過上述的六大“戰役”，人類在與病原微生物的斗爭中已取得了極其輝煌的戰果。首先，細菌性傳染病已從人類死亡率的首位退居到四五位以后（不同國家、不同地區有所不同）；其次，人類平均壽命大大提高；第三，曾經猖獗一時的天花已在1979年10月26日由WHO（世界衛生組織）宣布在地球上絕跡；最后，生活在文明社會的每一個人，幾乎毫無例外地都或多或少獲得過抗生素的治療。

（二）微生物在工業發展過程中的六個里程碑

1．自然發酵與食品、飲料的釀造 世界各國勞動人民在其各自的生產實踐中，逐步學會了利用有益微生物在自然接種和混菌發酵的條件下來釀造自己喜愛的風味食品和飲料，例如酒、醬、醋、泡菜、豆豉、酸牛奶、干酪和面包等。

2.罐頭保藏 1804年，法國廚師N．Appert經過10年試驗后，發明了食品的玻璃瓶罐藏技術，從而為食物的消毒滅菌和長期保藏找到了一種較為有效的方法。

3.厭氧純種發酵技術 本世紀初，在工業發酵的早期，人們首先發展了不需通氣攪拌等復雜裝置的厭氧純種發酵技術，利用它來進行乙醇、丙酮、丁醇、乳酸或甘油生產。

4.深層液體通氣攪拌培養 40年代初，由于青霉素發酵的推動，促進了大規模液體深層通氣攪拌培養技術的發展，從此，在工業發酵中占據主要地位的好氧發酵獲得了飛速的發展，于是，抗生素、有機酸和酶制劑等發酵工業終于在世界各地蓬勃地建立起來了。

5.代謝調控理論在發酵工業上的應用 從50年代中期起，由于對微生物代謝途徑和調控研究的逐步深入，在發酵工業上找到了能突破微生物代謝調控以累積有用代謝產物的手段，并很快用于大規模工業生產上，例如谷氨酸（1956）和核苷酸類物質——肌苷酸（1966）的發酵生產等。

6.生物工程的興起 從70年代初開始，由于生物學基礎理論和實驗技術的飛速發展，結合多種現代工程技術，終于發展出一門新興的綜合性的應用學科——生物工程學（biotechnolo-gy，又譯生物技術）。所謂生物工程學，一般認為是以生物學（特別是其中的微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學）的理論和技術為基礎，結合化工、機械、電子計算機等現代工程技術，充分運用分子生物學的最新成就，自覺地操縱遺傳物質，定向地改造生物或其功能，短期內創造出具有超遠緣性狀的新物種，再通過合適的生物反應器對這類“工程菌”或“工程細胞株”進行大規模的培養，以生產大量有用代謝產物或發揮它們獨特生理功能的一門新興技術。生物工程學一般可包括五大工程，即遺傳工程、細胞工程、微生物工程（發酵工程）、酶工程（生化工程）和生物反應器工程。這五大領域中，前兩者的作用是將常規菌（或動植物細胞株）作為特定遺傳物質的受體，使它們獲得外來基因，成為能表達超遠緣性狀的新物種——“工程菌”或“工程細胞株”，后三者的作用則是為這一有巨大潛在價值的新物種創造良好的生長、繁殖條件，進行大規模的培養，以充分發揮其內在潛力，為人們提供巨大的經濟效益和社會效益。因此，遺傳工程是生物工程的主導，而微生物工程則是生物工程的基礎。微生物工程具有比化工生產優越得多的優點，例如一步生產，條件溫和，原料便宜，設備通用和污染較少等，可以預期在本世紀末和下一世紀，在人類從利用有限的礦物資源的時代過渡到利用無限的可再生的生物資源的時代中，生物工程學將對人類社會的發展作出越來越大的貢獻。

現把生物工程學所包括的主要領域及其作用簡括如下：

（三）微生物學促進了農業的進步

微生物在農業生產中有多方面的應用，從而促進了大農業（農、林、牧、副、漁）的發展，如以菌治蟲，以菌治病，以菌治草（微生物治草劑）；以菌增肥，以菌促長（如赤霉素等促進植物生長）；以菌當飼料（包括餌料）；以菌當藥物（藥用真菌）；以菌當蔬菜（食用菌）；以及以菌產沼氣等。

（四）微生物與生態和環境保護的關系

從微生物是食物鏈中的主要環節、污水處理中的中心角色、生態農業中的重要措施以及自然界物質循環中的關鍵作用等多方面，都可看到微生物在生態和環境保護中所起的重要作用。

（五）微生物學對生物學基礎理論研究的貢獻

1.以微生物作為研究對象解決了生物學上的許多重大爭論問題 例如生命自然發生說的否定，突變本質的證明，核酸是一切生物遺傳變異的物質基礎等的闡明等等，都是以微生物作為材料才得以肯定的。從獲諾貝爾生理學或醫學獎的近一半工作都與微生物有關，更可充分證明這一點。

2．是分子生物學的三大來源和三大支柱之一 前美國科學院院長P．Handler在其主編的《生物學與人類未來》（1970）中曾指出：“約在25年前，隨著生物化學、微生物學和遺傳學的融合，分子生物學開始出現。這三門學科的各種方法與具體知識的結合，創造了卓有成效的實驗和概念工具。”這句話所表達的含義是十分確切的，說明微生物學是分子生物學的三大來源或三大支柱之一。

3.遺傳學研究對象的微生物化促使經典遺傳學發展為分子遺傳學 由于遺傳學主要是研究親代與子代間遺傳變異規律的科學，因此，代期短、培養條件簡便、遺傳性狀豐富、多數為單倍體和具備多種原始遺傳重組方式等優點的微生物，自然就成為最適宜的遺傳學研究對象了（表0-1）。

4.微生物與基因工程 基因工程即遺傳工程 在其操作中有基因供體、基因載體、工具酶和基因受體等四個主要方面。其中除基因供體原則上可以是任何生物的任何基因外，至今基因載體都只能是微生物或其某一組分（如細菌的質粒、病毒粒子或噬菌體），各種工具酶（核酸內切酶、連接酶等）幾乎都來自多種不同的微生物，而作為基因的受體，在現階段也幾乎都選擇了微生物，例如Escherichiacoli（大腸桿菌）、Bacillussubtilis（枯草桿菌）和Saccharomycescerevisiae（釀酒酵母）等。由此可以看出微生物在當代基因工程中的突出地位了。

5．高等生物研究和利用中的微生物化趨向方興未艾 由于微生物的個體一般都是一個能迅速自我增殖的、多功能的和小體積大面積的單細胞系統，故具有一系列為多細胞的高等動植物個體所無法比擬的優良屬性，特別是在第一章中將要提到的“吸收多、轉化快”，“生長旺、繁殖快”和“適應強、易變異”等的優點更為動、植物研究者提供了有益的啟示，即設法讓動、植物體內原來聯系緊密的細胞群在人為條件下各自分離，使之單細胞化，這種意外獲得小體積、大面積新特性的“單細胞高等生物”也理應出現微生物所具有的種種優良性狀。事實基本如此。例如，目前煙草單細胞已達到了在20噸發酵罐中進行大規模培養的水平，小鼠腫瘤細胞、人參細胞或毛地黃細胞都已可像微生物那樣進行深層液體培養；又如HeLa細胞、白血病細胞或淋巴細胞雜交瘤細胞等都可在人工培養基平板上，像微生物的菌落那樣進行集落化生長；再如，在高等生物育種新技術中，所采用的植物花粉培養（單倍體育種）或魚類的細胞核移植和單細胞育種等都是成功地實現了“微生物化”的實例。

6.微生物學中的一套獨特實驗技術迅速擴散到生命科學的各研究領域 微生物學是整個生物學中第一門具有一套自己獨特操作技術的學科，因而需要特殊的實驗室裝備和獨立的訓練。例如顯微鏡術和制片染色技術，無菌操作技術，消毒滅菌技術，純種分離和克隆化技術，合成培養基技術，選擇性和鑒別性培養技術，突變型標記和篩選技術，深層液體培養技術，菌種保藏技術，原生質體制備和融合技術，以及各種DNA重組技術等。這些技術已迅速擴散到生命科學各領域的研究中，并幾乎已成為研究一切生命科學的必要手段，從而為整個生命科學的發展，作出了方法學上的貢獻。

微生物學（microbiology）生物學的分支學科之一。它是研究各類微小生物（細菌、放線菌、真菌、病毒、立克次氏體、支原體、衣原體、螺旋體原生動物以及單細胞藻類）的形態、生理、生物化學、分類和生態的科學。

第四篇：微生物歷年習題

2006——2010年微生物試題整理（微生物實驗切片，圖文皆有，大家寫實驗報告可以參照）

【試題】2010-6-20/山東大學/口腔醫學院{五年制）、公衛、臨五/2008級/微生物

名詞解釋：3分×10個

1，非細胞型微生物

2，溶原性轉換

3，敗血癥

4，BCG

5，衣原體

6，刺突

7，IFN

8，潛伏感染

9，HBeAg

10，HIVgp120

簡答題：共50分

1，比較革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌細胞壁的不同

2，簡述外毒素的特征

3，簡述霍亂腸毒素的致病機制

4，簡述病毒感染的致病機制

5，簡述流感病毒分型依據及抗原變異的形成6，簡述HIV的復制過程

【試題】2009-12-26/山東大學/藥學院/2007級/微生物

一、名詞解釋九個每個三分

細菌L型、熱原質、消毒、SPA、Cholera Toxin、感染性核酸、IFN、gp120、prion

三、簡答

1.外毒素與內毒素區別

2.病毒對宿主細胞致病作用

3.乙肝傳染源、傳染途徑、致病機制

4.結核菌素試驗原理 結果判斷 意義

【試題】2009-12-26/山東大學/醫學院/臨床七年制/07級/醫學微生物學/A卷

名解

adsorption

antigenic drift

BCG

Mycoplasma

bacteria L form

normal flora

slow virus infection

HBeAg

大題（36分）

1.virulence factors of G+bacteria(10)

2.What is IFN refer to ? mechanism? properties of anti-virus effect?(8)

3.pathogenicity of Staphylococci aureus?（8）

4.what is gp120?co-receptor of HIV?HIV infective sources and transmission route?(10)

【試題】2009-01-04 /山東大學/藥學院/2006級/ 藥學/微生物試題

名解9個

LPS肥達實驗 病毒體 垂直傳播 轉化潛伏感染 BCG消毒 HBsAg

問答4個

細菌的致病機制

葡萄球菌的致病物質和所致疾病

IFN是什么？其抗病毒的特點？

腸道病毒的共同特征

【試題】2009-01-04/山東大學/醫學院/2006級/臨床口腔藥學七年制/醫學微生物學/微生物 名解8*3‘

pyrogen

transformation

defective virus

CPE

SPA

chlamydia

prion

HBsAg

簡答

1，細菌特殊結構的作用

2，什么是重配，以流感為例說明其可能出現的結果及臨床價值

3，描述A群鏈球菌的致病因素及可導致的疾病

4，HIV的致病機制

對這次考試的總結：細菌對氧的情況一道沒考很詭異啊

總論細菌病毒真菌的選擇題比例是10：13：16：1

細菌病毒部分致病考的比較多

選擇題都是那本書上的沒講的菌或毒基本不考，貌似有一兩個選擇吧

病毒注意大重點還是肝炎和HIV，小重點容易忽略的是蟲媒和腸道的共

同特點，注意先天和性傳播

【試題】2008—01—07/山東大學/醫學院/05級/七年制/醫學微生物（英文原版）

名詞解釋

1．bacterial L form

2．Sterilization

3．slow virus infection

4．virion

5．Mycoplasm

6．SPA

7．antigenic shift

8．HIV gp120

簡答題：

1.Please compare the characteristic of bacterial exotoxins with endotoxins.9/

2.What kind of viral vaccine are in common used at present ? Please try to give an example for each kind and explain their characteristics.9/

3.How dose IFN exert its antivirus function? What characteristics dose this function have ? 8/

【試題】2008-01-07/山東大學/藥學院/05級/藥學/微生物

一、名詞解釋 細菌L型 CPE抗原性轉變 支原體 朊粒 毒性噬菌體 BCG頓挫感染

二、簡答

1、細菌的致病機制

2、細菌耐藥性的遺傳機制

3、IFN的定義？生物學活性。

4、血清中能檢出與HBV相關成分有哪些？其意義何在？

5、霍亂弧菌的致病機制。

【試題】2007-01/山東大學/藥學專業/微生物試題

名解：

菌群失調癥

類毒素

AVP

SPA

外斐反應

抗原性轉變

Dane顆粒

簡答：

什么是正常菌群？簡述正常菌群對機體的生理作用

簡述病毒感染的致病機制（包括細胞水平的感染、機體水平的感染）

簡述A群鏈球菌的致病物質和所致疾病

試述結核菌素試驗原理、結果判斷及意義

何謂人畜共患病？哪些原核細胞型微生物可引起人畜共患病？

試述乙肝病毒的抗原組成及意義

試述HIV的傳播途徑及致病機制

何謂Prion？可導致人和動物哪些疾病？

何謂質粒？簡述其特征

【試題】2007-01-16/山東大學/醫學院/2004級/七年制/微生物

一.名解：1.pyrogen;2.defective virus:3.prion:4.lysogenic phage:5.transformation:

6.DPT:7.HBsAg:8.chlamydia:9.opportunistic pathogen:

二，大題：

1。鏈球菌的致病物質和疾病。

2。BCG的定義、應用、檢測。

3。IFN的定義、特點。

4。重配定義，以流感病毒說明。

5。HBcAg,gp120,HA的功能或臨床意義。

【試題】2006-06-21/山東大學/醫學院/2003級/六年制/微生物

名詞3*10：LPS，SPA，滅菌，基因工程疫苗，朊粒，AVP，前噬菌體，基因重配，選擇都是白皮書上的，比較簡單，問答7*5：

1.質粒是什么，有何特點

2.潛伏感染，并以HSV-1為例，描述其特點

3.正常菌落的作用和解剖位置

4.結核分枝桿菌的傳播途徑和致病因子

5.HBV基因組及其編碼的蛋白

第五篇：操作系統緒論習題及答案

操作系統緒論習題答案

一．選擇題

1．操作系統是一種。A．通用軟件 B．系統軟件 C．應用軟件 D．軟件包 答：B 2．操作系統的 管理部分負責對進程進行調度。A．主存儲器 B．控制器 C．運算器 D．處理機 答：D 3．操作系統是對 進行管理的軟件。A．軟件 B．硬件 C．計算機資源 D．應用程序 答：C 4．從用戶的觀點看，操作系統是。A．用戶與計算機之間的接口 B．控制和管理計算機資源的軟件 C．合理地組織計算機工作流程的軟件 D．由若干層次的程序按一定的結構組成 答：A 5．操作系統的功能是進行處理機管理、管理、設備管理及信息管理。A．進程 B.存儲器 C．硬件 D.軟件 答：B 6．操作系統中采用多道程序設計技術提高CPU和外部設備的。A．利用率 B．可靠性 C．穩定性 D．兼容性 答：A 7．操作系統是現代計算機系統不可缺少的組成部分，是為了提高計算機的 和方便用戶使用計算機而配備的一種系統軟件。A．速度 B．利用率 C.靈活性 D．兼容性 答：B 8．操作系統的基本類型主要有。A．批處理系統、分時系統及多任務系統

B．實時操作系統、批處理操作系統及分時操作系統 C．單用戶系統、多用戶系統及批處理系統 D．實時系統、分時系統和多用戶系統 答：B 9．所謂 是指將一個以上的作業放入主存，并且同時處于運行狀態，這些作業共享處理機的時間和外圍設備等其他資源。A.多重處理 B．多道程序設計 C.實時處理 D.共行執行 答：B 10.下面關于操作系統的敘述中正確的是。A．批處理作業必須具有作業控制信息。B．分時系統不一定都具有人機交互功能。

C．從響應時間的角度看，實時系統與分時系統差不多。D．由于采用了分時技術，用戶可以獨占計算機的資源． 答：A 11.如果分時操作系統的時間片一定，那么，則響應時間越長。A．用戶數少 B．用戶數越多 C．內存越少 D．內存越多 答：B 12．實時操作系統必須在 內完成來自外部的事件。A.響應時間 B．周轉時間 C．規定時間 D．調度時間 答：C 13．分時系統中為了使多個用戶能夠同時與系統交互，最關鍵的問題是。A.計算機具有足夠快的運算速度 B．能快速進行內外存之間的信息交換 C.系統能夠及時接收多個用戶的輸入 D．短時間內所有用戶程序都能運行 答：C 14．分時操作系統通常采用 策略為用戶服務。A．可靠性和靈活性 B．時間片輪轉 C．時間片加權分配 D．短作業優先 答：B 15.在 操作系統控制下計算機系統能及時處理由過程控制反饋的數據并作出響應。

A．實時 B．分時 C．分布式 D．單用戶 答：A 16.下面6個系統中，必須是實時操作系統的有 個。計算機輔助設計系統 航空訂票系統 過程控制系統 機器翻譯系統 辦公自動化系統 計算機激光照排系統

A．1 B．2 C．3 D．4 答：C 17.若把操作系統看作計算機系統資源的管理者，下列的 不屬于操作系統所管理的資源。

A.程序 B．內存 C．CPU D．中斷 答：D 18.在下列操作系統的各個功能組成部分中，不需要硬件的支持。A.進程調度 B.時鐘管理 C.地址映射 D．中斷系統 答：A 19.設計實時操作系統時，首先應考慮系統的。A．可靠性和靈活性 B．實時性和可靠性 C.多路性和可靠性 D．優良性和分配性 答：B 20．分時系統需要使用下面哪些成分?(1)多道程序設計技術(2)作業說明書(3)終端命令解釋程序(4)中斷處理(5)優先級調度(6)系統調用 答：(1)、(3)、(4)、(6)21．時間片概念一般用于。

A.批處理操作系統 B．分時操作系統 C.實時操作系統 D.都不是 答：B 22．批處理系統的主要缺點是。A.CPU使用效率低 B.無并行性 C.無交互性 D．都不是 答：C 23.下面 不屬于操作系統功能。A．用戶管理 B．CPU和存儲管理 C．設備管理 D.文件和作業管理 答：A 24．當CPU執行系統程序時，CPU處于。A．管態 B．目態 C．系統態 D．A和C 答：D 25．能直接對系統中各類資源進行動態分配和管理，控制、協調各任務的并行執行且系統中主機無主次之分，并向用戶提供統一的、有效的軟件接口的系統是。

A．分布式操作系統 B．實時操作系統 C．網絡操作系統 D．批處理操作系統 答：A 26.下列選擇中，不是操作系統關心的主要問題。

A.管理計算機裸機 B.設計、提供用戶程序與計算機硬件系統的界面 C.管理計算機系統資源 D．高級程序設計語言的編譯器 答：D 27.實時操作系統對可靠件和安全性的要求極高，它。A.十分注意系統資源的利用率 B.不強調響應速度 C.不強求系統資源的利用率 D．不必向用戶反饋信息 答：C 28．火車站的售票系統屬于 系統。A．單道批處理 B．多道批處理 C．實時 D．分時 答：C 29．在分時系統中，通常的時間片是。A．幾分鐘 B．幾十秒 C．幾十毫秒 D．幾十微秒 答：C 30．用于控制生產流水線、進行工業處理控制的操作系統是。A．分時系統 B．網絡操作系統 C．實時系統 D．批處理系統 答：C 31.分時操作系統適用于。A．控制生產流水線 B．調試運行程序 C.大量的數據處理 D．多個計算機資源共享 答：B 32.下列系統中，屬于實時系統的是。A．辦公自動化系統 B.計算機輔助設計系統 C.飛機訂票系統 D．計算機激光照排系統 答：C 33．目前個人計算機中的操作系統主要是。A.網絡操作系統 B．批處理操作系統 C.單用戶操作系統 D．單道單用戶操作系統

答：C 二．填空題

1．操作系統的基本功能包括 ① 管理、② 管理、③ 管理、④ 管理。除此之外還為用戶使用操作系統提供了用戶接口。答：①處理機 ②存儲器 ③ 設備 ④信息(或文件)2．如果一個操作系統兼有批處理、分時處理和實時處理操作系統三者或其中兩者的功能，這樣的操作系統稱為。答：通用操作系統

3．在分時和批處理系統結合的操作系統中引入了“前臺”和“后臺”作業的概念，其目的是。答：為了提高CPU的利用率

4．實時操作系統與分時操作系統的主要區別是。答：及時性和高可靠性

5．在主機控制下進行的輸入／輸出操作稱為 操作。答：聯機輸入輸出

6．按內存中同時運行程序的數目可以將批處理系統分為兩類：① 和 ②。答：①單道批處理系統 ②多道批處理系統

7． 系統不允許用戶隨時干預自己程序的運行。答：批處理

8．多道程序設計的特點是多道、和。答：宏觀上的并行、微觀上的串行

9．單道批處理系統是在解決 和 的矛盾中發展起來的。答：人機矛盾、CPU和I/O設備之間速度不匹配

10．對操作系統的總體設計目標來說，批處理操作系統應注重提高計算機的效率，盡量增加系統的，分時操作系統應保證用戶 ；而實時操作系統則應在保證及時響應和處理有關事件的前提下，再考慮。答：平均吞吐量、所能忍受的響應時間、系統資源的利用率 11．分時系統中的 是衡量一個分時系統性能的重要指標。答：響應時間

12．導彈飛行控制系統屬于 系統。答：實時

13．在操作系統的發展過程中，多道程序設計和 的出現，標志了操作系統的正式形成。答：分時系統

14．實時系統按應用的不同分為 和 兩種。答：過程控制系統、數據處理系統

15．分時操作系統的用戶通過與計算機相連的 來使用計算機系統，允許多個用戶同時上機。答：終端

16．個人計算機操作系統每次只允許一個用戶使用計算機，稱為。答：單用戶操作系統

17．為計算機網絡配置的操作系統稱。答：網絡操作系統

18．網絡操作系統的主要功能是實現 以及。答：各臺計算機之間的通信、網絡中各種資源的共享

19．近年來，適合開放系統的操作系統成為一個重要的研究課題，IEEE把它命名為，即計算機環境可移植操作系統。答：POSIX 20．在 控制下，用戶在終端設備上可以直接輸入、調試和運行自己的程序，能直接修改程序中的錯誤，并直接獲得結果。答：分時系統 三．簡答題

1．敘述操作系統在計算機系統中的位置。

答：操作系統是運行在計算機硬件系統上的最基本的系統軟件。它控制和管理著所有的系統硬件(CPU、主存、各種硬件部件和外部設備等)，也控制和管理著所有的系統軟件(系統程序和用戶進程等)，操作系統對計算機使用者提供了一種良好的操作環境，也為其他各種應用系統提供了最基本的支撐環境。

現代操作系統是一個復雜的軟件系統，它與計算機硬件系統有著千絲萬縷的聯系，也與用戶有著密不可分的關系，它在計算機系統中位于計算機裸機和計算機用戶之間，如下圖所示（圖1.1），緊挨著硬件的就是操作系統，它通過系統核心程序對計算機系統中的幾類資源進行管理，如處理機、存儲器、輸入輸出設備、數據與文檔資源、用戶作業等，并向用戶提供若干服務，通過這些服務將所有對硬件的復雜操作隱藏起來，為用戶提供一個透明的操作環境。

在操作系統的外層是其他系統軟件。操作系統是最基本的系統軟件。用戶可以直接通過系統軟件層與計算機打交道，也可以建立各類應用軟件和應用系統，通過它們來解決用戶的問題。

由此可見，操作系統是介于計算機硬件和用戶之間的一個接口。

2．怎樣理解“由于計算機上裝有操作系統，從而擴展了原計算機的功能”？

答：計算機系統的硬件結構和機器一級的操作包含了諸如指令集、存儲器組織、總線結構和輸入輸出部件等的操作與控制，這些最基本的操作恰恰又是最復雜和最難以由用戶直接進行的操作。例如：用戶要進行文件讀寫，而文件是以二進制代碼的方式存放在磁盤、磁帶等存儲裝置中，需要有一種途徑把用戶的要求轉換成對具體的硬件部件、電路信號、選擇開關等的細微操作，用戶自己不可能完成這些操作，但操作系統把用戶的高級操作轉換成一系列的低級操作，最終完成文件的讀寫。所有的低級操作對用戶來講都是透明的，即無需用戶關心的、看不見的，操作系統把硬件全部隱藏起來，給用戶提供了—個友好的、易于操作的界面。此外，操作系統還要進行大量的系統事務處理。如響應中斷的發生、處理定時操作、管理存儲器及其他低級操作。所以，可以說操作系統是硬件系統的擴展，從而擴展了原計算機的功能，它比直接對計算機硬件系統進行操作要容易得多。

3．試對分時操作系統和實時操作系統進行比較。

答：我們可以從以下幾個方面對這兩種操作系統進行比較：

（1）實時信息處理系統與分時操作系統一樣都能為多個用戶服務，系統按分時原則為多個終端用戶服務；而對實時控制系統，則表現為經常對多路現場信息進行采集以及對多個對象或多個執行機構進行控制。

（2）實時信息處理系統與分時操作系統一樣，每個用戶各占一個終端，彼此獨立操作，互不干擾。因此用戶感覺就像他一人獨占計算機；而在實時控制系統中信息的采集和對對象的控制也都是彼此互不干擾的。

（3）實時信息系統對響應時間的要求與分時操作系統類似，都是以人所能接受的等待時間來確定的；而實時控制系統的響應時間則是以控制對象所能接受的延時來確定的。

（4）分時操作系統是一種通用系統，主要用于運行終端用戶程序，因此它具有較強的交互能力。而實時操作系統雖然也有交互能力，但其交互能力不及前者。（5）分時操作系統要求系統可靠，相比之下，實時操作系統則要求系統高度可靠。

4．設計實時操作系統的主要困難是什么？ 答：設計適用于實時環境的操作系統的主要困難是：在實時環境規定的時間限額內對用戶作出相應的反應。如果系統不能在規定的時間限額內完成指定的任務，那么就可能導致整個實時系統的崩潰。因此，在設計這類操作系統時，設計者必須保證所采用的調度策略及相關技術不會使響應時間超過實時環境所規定的時間限額。

5．采用多道程序設計的主要優點是什么? 答：多道程序設計考慮到作業的運行規律是交替使用CPU和I／O，故將多道程序同時保存于系統中，使各作業對CPU與I／O的使用在時間上重疊，提高了CPU和I／O設備的利用率。

6．一個分層結構操作系統由裸機，用戶，CPU管理，文件管理，作業管理，內存管理，設備管理，命令管理等部分組成。試按層次結構的原則從內到外將各部分重新排列。

答：按層次結構原則從內到外依次為：裸機，CPU管理，內存管理，文件管理，設備管理，作業管理，命令管理，用戶。7．什么是操作系統？它有什么基本特征？

答：操作系統是指控制和管理計算機的軟、硬件資源，合理組織計算機的工作流程、方便用戶使用的程序集合。操作系統具有4個基本特征：

(1)并發性：宏觀上在一段時間內有多道程序在同時運行，而微觀上這些程序是在交替執行。

(2)共享性：因程序的并發執行而使系統中的軟、硬件資源不再為某個程序獨占，而是由多個程序共同使用。

(3)虛擬性：多道程序設計技術把一臺物理計算機虛擬為多臺邏輯上的計算機，使得每個用戶都感覺自己是“獨占”計算機。

(4)異步性(不確定性)：多道程序系統中，各程序之間存在著直接或間接的聯系，程序的推進速度受到其他程序的影響，這樣，程序運行的順序、程序完成的時間以及程序運行的結果都是不確定的。

8．操作系統是隨著多道程序設計技術的出現逐步發展起來的，要保證多道程序的正常運行,在技術上需要解決哪些基本問題? 答：(1)在多道程序之間應如何分配被它們共享的處理機，使得CPU既能滿足各程序運行的需要．又有較高的利用率；此外，一旦將CPU分配給某程序后，應何時收回。

(2)如何為每道程序分配必要的內存空間，使它們各得其所但又不會因相互重疊而丟失信息；此外，應如何防止因某道程序出現異常情況而破壞其他程序。

(3)系統中可能有多種類型的I/O設備供多道程序共享，應如何分配這些I/O設備，如何做到既方便用戶的使用，又能提高設備的利用率。

(4)在現代計算機系統中通常都存在著大量的程序和數據，應如何組織它們才便于用戶使用；此外，還有信息保存的安全性和一致性問題。(5)對于系統中的各種應用程序，它們有的屬于計算型，有的屬于I/O型，有些既重要又緊迫，有些又要求系統能及時響應，這時系統應如何組織和安排這些作業(程序)的工作流程。實際上，這些問題的全體就是操作系統的核心內容。9．如何理解操作系統的不確定性？

答：在單道程序環境下，由于程序獨占全機軟、硬件資源且完全是在一個封閉環境下運行，所以，如果使用相同的輸入，則多次運行的結果必然相同。

引入多道程序技術后，由于多道程序共享全機軟、硬件資源，即各程序之間存在著直接或間接的聯系。此時程序的運行就不是在一個封閉的環境下，程序的運行要受到其他程序和系統資源的影響，這會引起程序運行的結果、程序運行的順序和完成的時間不確定。此外，在多道程序環境下，外部設備的中斷、輸入輸出的請求等出現的時間都是不確定的。這些不確定因素給操作系統設計帶來了很大的復雜性。對于程序執行結果的不確定是絕不允許的，這是操作系統必須解決的主要問題；而程序運行順序及完成時間的不確定是多道程序環境所決定的，因此，操作系統應能對運行順序進行協調和管理。至于外部設備的中斷、輸入輸出請求甚至程序運行故障等不確定性，操作系統應在出現的時刻及時響應并予以解決，如果操作系統的設計考慮不周，也可能造成系統的混亂和崩潰。