1、食品微生物學一、名詞解釋（本題共10小題，每小題3分，共30分）1. 巴斯德效應2. 噬菌斑3. 伴孢晶體4. 烈性噬菌體5. 溫和性噬菌體6. 自養微生物7. 呼吸鏈8. 異型乳酸發酵9. w10. 溶源性細菌二、圖解題(本題共4小題，每題5分，共20分)1營養物跨膜運輸的四種類型。2當環境中葡萄糖、乳糖同時存在時，coli的生長現象并分析其原因。3圖解細菌的一般構造與特殊構造。4圖解谷氨酸棒桿菌在氨基酸生產過程中的反饋抑制模型。三、問答題(本題共5小題，每小題10分，共50分)1. 什么是病毒？簡述病毒的特點？2什么是培養基？簡述選用和設計培養基的原則和方法?3什么是選擇性培養基和鑒別性培

2、養基？4自微生物EMP途徑中丙酮酸出發的發酵有哪些？它們對于食品與發酵工業的意義在哪里？5微生物乳酸發酵類型有哪些，請加以詳細說明？附參考答案：一、名詞解釋題（本題共10小題，每小題3分，共30分）1. 巴斯德效應在厭氧條件下,向高速發酵的培養基中通入氧氣,則葡萄糖消耗減少,抑制發酵產物積累的現象稱為巴斯德效應。即呼吸抑制發酵的作用。2. 噬菌斑由噬菌體在菌苔上形成的“負菌落”即噬菌斑。3. 伴孢晶體少數芽孢桿菌在形成芽孢的同時，會在芽孢旁邊形成一顆菱形、方形或不規則形的堿溶性蛋白質晶體。4. 烈性噬菌體凡在短時間內能連續完成吸附、侵入、增殖、成熟和裂解這5個階段而實現其繁殖的噬菌體。5. 溫

3、和性噬菌體凡在吸附侵入細胞后，噬菌體的DNA只整合在宿主的染色體組上并可以長期隨宿主DNA的復制而進行同步復制，一般都進行增殖和引起宿主細胞裂解的噬菌體。6. 自養微生物凡以無機碳源作為主要碳源的微生物。7. 呼吸鏈指位于原核生物細胞膜上或真核生物線粒體膜上的、由一系列氧化還原勢呈梯度差的、鏈狀排列的氫（或電子）傳遞體。8. 異型乳酸發酵凡葡萄糖經發酵后除主要產生乳酸外，還產生乙醇、乙酸和CO2等多種產物的發酵，稱異型乳酸發酵。9. w即水分活度。它表示在天然或人為環境中，微生物可實際利用的自由水或游離水的含量。其定量含義為：在同溫同壓下，某溶液的蒸汽壓（P）與純水蒸汽壓（P0）之比。10.

4、溶源性細菌即在染色體上整合了溫和噬菌體的核酸（即原噬菌體），但在細菌體內又檢查不出成熟噬菌體顆粒的存在，這樣的細菌稱為溶源性細菌。二、圖解題(本題共4小題，每題5分，共20分)1. 營養物跨膜運輸的四種類型。（P90/圖4-1）2. 當環境中葡萄糖、乳糖同時存在時，coli的生長現象并分析其原因。3、圖解細菌的一般構造與特殊構造。（P11/圖1-1）4. 圖解谷氨酸棒桿菌在氨基酸生產過程中的反饋抑制模型。（P147/圖5-47）三、問答題(本題共5小題，每小題10分，共50分)1. 什么是病毒？簡述病毒的特點？病毒：一類由核酸和蛋白質等少數幾種成分組成的超顯微“非細胞生物”。病毒的特點：形體極

5、其微小；沒有細胞構造，其主要成分僅為核酸和蛋白質兩種；每一種病毒只含一種核酸；既無產能酶系，也無蛋白質和核酸合成酶系，只能利用宿主活細胞內現成代謝系統合成自身的核酸和蛋白質組分；以核酸和蛋白質等元件的裝配實現其大量繁殖；在離體條件下，能以無生命的生物大分子狀態存在，并可長期保持其侵染活力；對一般抗生素不敏感，但對干擾素敏感；有些病毒的核酸還能整合到宿主的基因組中，并誘發潛伏性感染。2. 什么是培養基？簡述選用和設計培養基的原則和方法?培養基：是指由人工配制的、適合微生物生長繁殖或產生代謝產物用的混合營養料。選用和設計培養基的原則和方法：4個原則目的明確；營養協調；理化適宜；經濟節約4種方法生態

6、模擬；參閱文獻；精心設計；試驗比較3. 什么是選擇性培養基和鑒別性培養基？選擇性培養基：一類根據某微生物的特殊營養要求或其對某化學、物理因素的抗性而設計的培養基。鑒別性培養基：一類在成分中加有能與目的菌的無色代謝產物發生顯色反應的指示劑，從而達到只須用肉眼辨別顏色就能方便地從近似菌落中找到目的菌菌落的培養基。4. 自微生物EMP途徑中丙酮酸出發的發酵有哪些？它們對于食品與發酵工業的意義在哪里？自EMP途徑中丙酮酸出發的發酵有：同型酒精發酵同型乳酸發酵丙酸發酵混合酸發酵2，3-丁二醇發酵丁酸型發酵對食品與發酵工業的意義：為合成代謝供應ATP形式的能量和NADH2形式的還原力為合成代謝提供多種中間

7、代謝產物連接三羧酸循環（TCA）、HMP途徑和ED途徑的橋梁通過逆向反應可進行多糖合成乙醇、乳酸、甘油、丙酮和丁醇的發酵生產5. 微生物乳酸發酵類型有哪些，請加以詳細說明？微生物乳酸發酵的類型主要有：同型乳酸發酵；異型乳酸發酵。同型乳酸發酵:同型乳酸發酵中乳酸是葡萄糖代謝的唯一產物，采用的是糖酵解途徑(EmbdenMeyerhofParnan Parthway, EMP 途徑)，經過這種途徑，lmol葡萄糖可生成2mol乳酸，理論轉化率為100%.但由于發酵過程中微生物有其他生理活動存在，實際轉化率在80%以上的即認為是同型乳酸發酵.同型乳酸發酵的微生物主要有德氏乳桿菌和糞鏈球菌.同型乳酸發酵

8、代謝途徑的特征是1,6二磷酸果糖在1,6二磷酸果糖醛縮酶的作用下生成磷酸二羥基丙酮和3磷酸甘油醛，發酵1mol葡萄糖生成2 mol乳酸和2mol三磷酸腺苷(ATP).在進入酵解之前，單糖如葡萄糖和果糖一般都要進行磷酸化，并且由磷酸轉移酶系統(Phosphotransferase System,PTS)使單糖轉移進入細胞.一些乳酸菌如Streptococcusthermophilus則是在乳酸透性酶運輸系統的作用下進入細胞進行水解和磷酸化.異型乳酸發酵:異型乳酸發酵經由磷酸戊糖途徑(Hexose Monophosphate Pathway, HMP)生成等摩爾的乳酸、二氧化碳和乙醇(或乙酸)，其

9、中產物乙醇和乙酸的比例取決于微生物中的氧化還原作用。進行異型乳酸發酵的主要有乳脂明串珠菌、發酵乳桿菌、腸膜明串珠菌、短乳桿菌、雙歧桿菌。異型乳酸發酵菌缺乏1,6二磷酸果糖醛縮酶，因而利用6磷酸葡糖酸/磷酸酮酸途徑進行己糖發酵。在厭氧狀態下，葡萄糖轉化為乳酸、乙醇和二氧化碳，1mol葡萄糖發酵得到1mol三磷酸腺苷。乙酰基磷酸轉化為乳酸取代乙醇，這樣額外的ATP就會生成，NAD+則可通過選擇性的電子受體獲得.在好氧的狀態，氧可以成為電子受體.一、名詞解釋（本題共10小題，每小題3分，共30分）1. 代時2. 生長速率常數3. 巴氏滅菌4. 間歇滅菌5. 抗生素6. 營養缺陷型7. 轉化8. 普遍

10、性轉導9. 缺陷性轉導10. 溶源轉變二、圖解題(本題共4小題，每題5分，共20分)1. 細菌和酵母菌的典型生長曲線。2. D值（殺菌溫度一定，殺菌數與時間的關系）。3. Z值（殺菌數一定，殺菌溫度與時間的關系）。4. 營養物質濃度對微生物生長速度、菌體產量的影響。三、問答題(本題共5小題，每小題10分，共50分)1. 影響微生物生長的因素包括哪些？通過對這些因素的控制可以實現哪些食品加工與保藏？2. 簡述測定微生物生長量的方法。3. 簡述測定微生物繁殖數的方法。4. 影響微生物延滯期的因素有哪些？在生產實踐中有何指導意義？5. 影響微生物對數增長期代時長短的因素有哪些？附參考答案：一、名詞解

11、釋題（本題共10小題，每小題3分，共30分）1. 代時當微生物處于生長曲線的指數期(對數期)時,細胞分裂一次所需平均時間,也等于群體中的個體數或其生物量增加一倍所需的平均時間。2. 生長速率常數即每小時分裂次數(R)，用來描述細胞生長繁殖速率。3. 巴氏滅菌亦稱低溫消毒法，冷殺菌法，一般采用6080左右，是一種利用較低的溫度既可殺死病菌又能保持物品中營養物質風味不變的消毒法。4. 間歇滅菌又稱丁達爾滅菌法，用6080加熱1小時，將其中的細菌繁殖體殺死，然后在室溫或孵卵箱中放置24小時，讓其中的芽胞發育成為繁殖體，再二次加熱將其消滅為止。加熱和放置需連續操作三次以上，至全部芽胞消滅為止。此法適用

12、于必須用熱法滅菌但又不耐較高溫度的制劑或藥品。5. 抗生素由微生物（包括細菌、真菌、放線菌屬）產生、能抑制或殺滅其他微生物的物質，如青霉素、氯霉素等。6. 營養缺陷型指某菌株經突變后，喪失了合成某營養素（如某種氨基酸）的功能，若在基本培養基上培養，必須添加相應的營養素才能生長。7. 轉化指將質粒或其他外源DNA導入處于感受態的宿主細胞，并使其獲得新的表型的過程。8. 普遍性轉導轉導是指以溫和噬菌體為載體,將供體菌的一段DNA轉移到受體菌內,使受體菌獲得新的性狀的過程。如果轉導過程轉移的DNA是供體菌染色體上的任何部分,則這種轉導稱為普遍性轉導。9. 缺陷性轉導指噬菌體只能傳遞供體染色體上原噬菌

13、體整合位置附近基因的轉導過程。10. 溶源轉變當溫和噬菌體感染其宿主而使之發生溶源化時，因噬菌體的基因整合到宿主的基因組上，而使后者獲得了除免疫性以外的新性狀的現象，稱為溶源轉變。二、圖解題(本題共4小題，每題5分，共20分)1. 細菌和酵母菌的典型生長曲線細菌和酵母的典型生長曲線是以時間為橫坐標、菌體數為縱坐標的一條曲線，分為延滯期、對數期、穩定期和衰亡期這四個階段。2. D值（殺菌溫度一定，殺菌數與時間的關系）D值是在一定高溫下，活菌數減少一個對數周期（即90%的活菌被殺死）時所需的時間。D值在數值上等于存活曲線斜率的倒數，表示某種微生物死亡速率的一種方法。反映在特定溫度下的耐熱性，屬于此

14、菌的特征指標。3. Z值（殺菌數一定，殺菌溫度與時間的關系）在熱力致死曲線中， 縮短90%時間所需升高的溫度Z值反映微生物在不同致死溫度下的相對耐熱性，可以對不同溫度下的熱力作用進行等效換算。如對于Z值為8的某菌，其60 3.5min的效果等于68 0.35min的效果。4. 營養物質濃度對微生物生長速度、菌體產量的影響三、問答題(本題共5小題，每小題10分，共50分)1.影響微生物生長的因素包括哪些？通過對這些因素的控制可以實現哪些食品加工與保藏？影響微生物生長的因素：1）營養條件微生物也需要營養，才能正常生長，營養物質的供應是微生物生存的首要條件。微生物主要的營養物質包括碳化物、氮化物、水

15、和無機鹽以及微量元素等。2）溫度溫度是影響微生物存活的重要因素之一。微生物有各自的最適溫度，一般是在2070左右。個別微生物可在200300的高溫下生活。3）酸堿度各種微生物都有其最適酸堿度。酵母和霉菌適宜在微酸性環境中。也有少數可以在強酸或強堿性環境中生存。4）微生物與氧氣的關系有的微生物沒有空氣就不能生存；有的通風反不能生存；有的通風或不通風都能生存。5）有毒物質、輻射、超聲波對微生物的生長也有著重要的影響。2.簡述測定微生物生長量的方法。1）直接法測體積它是一種較為粗放的方法，通常用于初步比較用。例如將待測培養液放在刻度離心管中作自然沉降或進行一定時間的離心，然后觀察沉降物的體積。稱干重

16、采用離心法或過濾法測定，一般干重為濕重的10%20%。如用離心法，將待測培養液離心，再用清水洗滌離心15次后干燥，可用105、100或紅外線烘干，也可在較低的溫度（80或40）下進行真空干燥，然后稱干重。如細菌一個細胞一般重10-1210-13g。如為絲狀真菌可用濾紙過濾，細菌可用醋酸纖維膜等濾膜進行過濾。過濾后，細胞可用少量水洗滌，再真空干燥（40以下），稱干重。以乳酸菌為例，在液體培養基中，細胞的濃度大約為2×108個/ ml。100ml培養物可得1070mg干重的細胞。2）間接法生理指標法.測定細胞總含氮量來確定細菌濃度.含碳量的測定比濁法3.簡述測定微生物繁殖數的方法。1）直

17、接法，即是在顯微鏡下直接觀察細胞并進行計數的方法，其計數結果是包括死細胞在內的總菌數。比例計數法是一種粗放的計數方法。將已知顆粒（例如霉菌的孢子或紅細胞等）濃度的液體與待測細胞濃度的菌液按一定比例均勻混合，然后鏡檢各自的數目，求出未知菌液中的細胞濃度。血球技術板法計數一定容積中的細胞總數的常用方法，此法對細胞較大的酵母菌較為適用。2）間接法，是一種活菌計數法，其原理是活菌在液體培養基中生長繁殖使液體混濁，在固體培養基表面形成菌落，然后計數活菌的方法。平板菌落計數法液體稀釋法4.影響微生物延滯期的因素有哪些？在生產實踐中有何指導意義？影響微生物延滯期的因素：菌種類型、接種齡、接種量大小、培養基成

18、分。在生產實踐中應根據不同微生物的特點和生產需要，根據上述影響因素進行生產參數的調節，盡量縮短延滯期。5.影響微生物對數增長期代時長短的因素有哪些？影響因素主要有：菌種類型、營養成分、營養物濃度、培養溫度。其中，菌種類型：細菌代時<酵母菌<霉菌；培養基成分越適合微生物生長，則代時越短；營養物濃度越適合微生物生長，則代時越短；培養溫度越適合微生物生長，則代時越短。一、名詞解釋（本題共10小題，每小題3分，共30分）1. 鑒別性培養基2. 暗修復3. 光復活4. 生長因子 5. 革蘭氏染色6. D值7. Z值8. 益生菌9. Nisin10凝集反應二、圖解題(本題共4小題，每題5分，共

19、20分)1. 機體產生抗體的兩次應答規律。2. 圖解證明遺傳物質化學本質的噬菌體感染實驗過程。3. 采用微生物進行污水處理的一般方法。4. 乳糖操縱子的誘導機制。三、問答題(本題共5小題，每小題10分，共50分)1. 菌種保藏方法有幾種？一般用于哪些微生物的保藏?各有何優缺點？2. 在谷氨酸棒桿菌培養液內，生物素濃度過高為何會影響谷氨酸產量？這時若添加適量青霉素為何又可回復其產量？ 3. 商場分別從水果罐頭和午餐肉罐頭中檢出酵母菌和霉菌，試分析引起罐藏食品變質的原因。4. 下列食品變質，通常是有什么類型的微生物所引起的？并分析原因？（1）市售面包 （2）充CO2的果汁5. 試設計一種快速檢測致

20、病微生物的方法，并舉例說明。附：參考答案：一、名詞解釋題（本題共10小題，每小題3分，共30分）1. 鑒別性培養基一類在成分中加有能與目的菌的無色代謝產物發生顯色反應的指示劑，從而達到只須用肉眼辨別顏色就能方便地從近似菌落中找到目的菌菌落的培養基。2. 暗修復指細胞的DNA經過紫外線照射損傷后，在不依賴可見光的條件下，通過酶切作用去除嘧啶二聚體，隨后重新合成一段正常DNA鏈的核酸修復方式，這個過程有多種酶的參包括：核酸內切酶、核酸外切酶、DNA聚合酶和DNA連接酶。3. 光復活指經紫外線照射后的微生物立即暴露于可見光下時，可明顯降低其死亡率的現象。 光復活的機制是可見光（有效波長400nm左右

21、）激活了光復活酶，分解紫外線照射形成的DNA嘧啶二聚體，從而實現DNA損傷修復。4. 生長因子 生長因子是一類調節微生物正常代謝所必需，但不能用簡單的碳、氮源自行合成的有機物。狹義的生長因子一般僅指維生素，廣義的生長因子除維生素外，還包括堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類和脂肪酸等。5. 革蘭氏染色革蘭氏染色是細菌學中廣泛使用的一種鑒別染色法，即待檢細菌細胞通過結晶紫初染、碘液媒染、乙醇洗脫、番紅復染等步驟后，在普通光學顯微鏡下被區分成紅色（革蘭氏陰性）或紫色（革蘭氏陽性）細胞的實驗。革蘭氏染色結果是菌種分類鑒定的一個重要指標。6. D值指在一定溫度下,殺滅90%微生物(或殘存率為10%)所需的

22、滅菌時間。7. Z值指滅菌時間減少到原來的1/10所需升高的溫度或在相同滅菌時間內，殺滅99%的微生物所需提高的溫度。8. 益生菌益生菌系一種對人體有益的細菌，它們可直接作為食品添加劑服用，以維持腸道菌叢的平衡。9. Nisin稱為乳酸鏈球菌素亦稱乳鏈菌肽,是某些乳酸鏈球菌產生的一種多肽物質。是一種高效、安全、無毒、無副作用的天然食品防腐劑。10凝集反應是一種血清學反應，指顆粒性抗原（完整的病原微生物或紅細胞等）與相應抗體結合，在有電介質存在的條件下，經過一定時間，出現肉眼可見的凝集小塊的現象。參與凝集反應的抗原稱為凝集原，抗體稱為凝集素，可分為直接凝集反應和間接凝集反應兩類。二、圖解題(本題

23、共4小題，每題5分，共20分)1機體產生抗體的兩次應答規律。2圖解證明遺傳物質化學本質的噬菌體感染實驗過程。3采用微生物進行污水處理的主要裝置和方法。4乳糖操縱子的誘導機制。三、問答題(本題共5小題，每小題10分，共50分)1. 菌種保藏方法有幾種？一般用于哪些微生物的保藏?各有何優缺點？答：菌種的保藏方法一般有以下幾種：（1）斜面保藏法：即將微生物接種于固體培養基斜面，并保存于低溫環境（例如4）。這種保藏方法適用于各類微生物，保藏期約為1至6個月，優點是操作簡便，成本低，缺點是保藏期較短。（2）半固體保藏法：即將微生物接種于半固體培養基，并保存于低溫環境（例如4）。這種保藏方法適用于細菌和酵

24、母菌，保藏期約為6至12個月，優點是操作簡便，成本低，缺點是保藏期較短。（3）石蠟油封藏法：即將微生物用石蠟油封存，阻隔氧氣，并保存于低溫環境（例如4）。這種保藏方法適用于各類微生物，保藏期約為1至2年，優點是操作簡便，成本低，缺點是保藏期較短。（4）甘油懸液保藏法：即將微生物用甘油等保護劑重懸后，保存于-70甚至更低溫度。這種保藏方法適用于細菌和酵母菌，保藏期約為10年，優點是保存期長，缺點是較為繁瑣。（5）砂土管保藏法：即將微生物保存于干燥的砂土中。適用于各類產孢子或芽孢的微生物。保存期約1至10年，優點是操作簡便，缺點是適用面稍窄，保存期較短。（6）冷凍干燥保藏法：即將微生物培養物在有保

25、護劑的條件下進行冷凍干燥，制成凍干粉末進行保藏。保存期約為5至15年，適用于各類微生物，優點是保存期較長，缺點是步驟繁瑣。（7）液氮保藏法：即將微生物在有保護劑（例如甘油）條件下于-196進行保藏。保存期在15年以上，適用于各類微生物，優點是保存期很長，缺點是步驟繁瑣，成本較高。 2. 在谷氨酸棒桿菌培養液內，生物素濃度過高為何會影響谷氨酸產量？這時若添加適量青霉素為何又可回復其產量？ 答：（1）在谷氨酸棒桿菌發酵產谷氨酸時，隨著代謝產物的積累，會對谷氨酸的生產造成反饋抑制或阻遏效應，在一定程度上抑制了谷氨酸的進一步合成。（2）控制生物素在培養液中的含量可以改變膜的成分，從而改變膜的透性，代謝產物不斷滲出細胞，可防止反饋抑制或阻遏。在培養液中添加適量的青霉素，可以抑制谷氨酸棒桿菌細胞壁肽聚糖合成過程中的轉肽酶活性，使得肽橋交聯受到阻礙，從而造成細胞壁缺損，代謝產物可以滲出細胞，代謝抑制得到解