第四章微生物的生长.docx
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第四章微生物的生长
章名：
03|微生物的生长
01|单项选择题（每小题1分）
难度：
1|易
1.下列物质可用作生长因子的是（ ）
A.葡萄糖 B.纤维素 C.NaClD.叶酸
答：
D
2.要对土壤中放线菌孢子进行计数最好使用（ ）
A.浇注平板法 B.划线平板法
C.涂布平板法 D.弹平板法
答：
C
3.在典型生长曲线中，细胞形态最大的生长期是（ ）
A.延滞期 B.指数期 C.稳定期 D.衰亡期
答：
A
4.在典型生长曲线中，代时最短的时期是（ ）
A.延滞期 B.指数期 C.稳定期 D.衰亡期
答：
B
5.在曲型生长曲线中，细胞产量最高的时期是（ ）
A.延滞期 B.指数期 C.稳定期 D.衰亡期
答：
C
6.在曲型生长曲线中，细胞形态最不规则的时期是（ ）
A.延滞期 B.指数期 C.稳定期 D.衰亡期
答：
D
7.作接种用的“种子”，最好取自典型生长曲线上（ ）的培养液。
A.延滞期 B.指数期 C.稳定期 D.衰亡期
答：
B
8.凡是厌氧菌，其细胞中都缺乏（ ）
A.超氧化物歧化酶（SOD） B.过氧化氢酶
C.过氧化物酶 D.葡萄糖氧化酶
答：
A
9.利用酒精作表面消毒剂时，其最适浓度是（ ）
A.70%-75% B.75%-80% C.80%-85% D.85%-95%
答：
A
10.链霉素的作用机制是（ ）
A.抑制细胞壁合成 B.干扰细胞膜功能
C.抑制蛋白质合成 D.抑制DNA复制
答：
C
11.四环素的抗菌机制是（ ）
A.抑制细胞壁合成 B.抑制蛋白质合成
C.抑制DNA合成 D.抑制RNA合成
答：
B
12.最适生长温度低于20℃的微生物被称为（ ）
A.耐冷菌 B.嗜温菌 C.耐热菌 D.嗜冷菌
答：
D
13.常用的高压灭菌的温度是（ ）
A.121℃ B.200℃ C.63℃ D.100℃
答：
A
14.巴斯德消毒法可用于（ ）的消毒。
A.啤酒 B.葡萄酒 C.牛奶 D.以上所有
答：
D
15.（ ）能通过抑制叶酸合成而抑制细菌生长。
A.青菌素 B.磺胺类药物 C.四环素 D.以上所有
答：
B
16.对活的微生物进行计数的最准确的方法是（ ）
A.比浊法B.显微镜直接计数法
C.干细胞重量测定D.平板菌落计数
答：
D
17.某细菌2h中繁殖了5代，该菌的代时是（ ）
A.15minB.24minC.30minD.45min
答：
B
18.代时是指（ ）
A.培养物从接种到开始生长所需要的时间
B.从对数期结束到稳定期开始的间隔时间
C.培养物生长的时间
D.细胞分裂繁殖一代所需要的时间
答：
D
19.发酵工业上为了提高设备利用率，经常在（ ）放罐以提取菌体或代谢产物。
A.延滞期B.对数期C.稳定期末期D.衰亡期
答：
C
20.只在液体表面出现菌膜的微生物属（ ）
A.厌氧型微生物B.兼性厌氧型微生物
C.好氧型微生物D.微需氧型微生物
答：
A
05判断题（每小题1分）
难度：
1|易
1.CO2为自养微生物唯一碳源，异养微生物不能利CO2用作为辅助碳源。
答：
×
4.氨基酸在碳源缺乏时可被微生物利用作单元物质，但不能提供能源。
答：
√
1．在群体生长的细菌数量增加一倍所需时间为代时。
答：
×
2.凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制因子。
答：
×
3.在微生物生长的延滞期，细胞快速分裂。
答：
×
4.微生物中不表现个体生长特性的是病毒。
答：
√
5.样品稀释10-3后，从中取出0.1mL涂布在琼脂平板上培养，长出36个菌落，因此样品中的细菌数为36000个/mL。
答：
×
6.最初细菌数为4个，增殖为128个需经过5代。
答：
√
7.一般而言，对数生长期的细菌细胞最大。
答：
×
8.一般显微镜直接计数法比稀释平板涂布法测定出的菌数多。
答：
√
9.连续培养过程中培养物是处于一个动态平衡，其中的微生物可长期保持在对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率上。
（）
10.耐氧菌细胞内虽缺乏过氧化物酶，但因其含有SOD和过氧化氢酶，仍然可以消除超氧阴离子自由基和H2O2对细胞的毒害作用，故在有氧环境中尚可进行发酵产能。
答：
√
11．连续发酵过程中的微生物是始终处于细胞生长周期中的稳定期的。
答：
√
12．分批培养时，细菌首先经历一个适应期，此期间细胞数目并不增加或增加很少。
答：
√
13、微生物的最适生长温度是发酵速度最高时的培养温度，它不等于生长量最高时的培养温度。
答：
×
14.对于微生物而言，温度越高，生长繁殖速度越快。
答：
×
15.腌肉防止肉类腐败的原因是提高了渗透压。
答：
√
16.分子氧对专性厌氧微生物的抑制和致死作用是因为这些微生物内缺乏过氧化氢酶。
答：
×
17.一切好氧微生物都含有超氧化物歧化酶。
（）
答：
×
18.耐氧菌因其细胞中含有SOD和过氧化氢酶，所以在厌氧、好氧下都可以生长。
答：
×
19.根据培养器内菌体生长的浊度，通过光电系统来控制培养基流速的连续培养称为恒化培养。
答：
×
20.酒精的浓度越高，杀菌能力越强。
答：
×
03|填空题（每小题1分）
难度：
1|易
1.微生物的连续培养装置按其控制方式不同可分__________和__________两类。
答：
恒浊器，恒化器。
2.最适生长温度是指______________或______________时的培养温度。
答：
生长速度最快，代时最短。
3.细菌、酵母菌、霉菌三大类微生物相比，一般对水分含量要求最高的是______，最低的是______。
答：
细菌，霉菌。
4.微生物的干重一般为其湿重的______。
答：
10%-20%。
5.指数期有三个重要参数，即繁殖代数（n）、______________和______________。
答：
生长速率常数（R），代时（G）。
6.抗代谢药物中的磺胺类是由于与__________相似，从而竞争性地与二氢叶酸合成酶结合，使其不能合成__________。
答：
对氨基苯甲酸，叶酸。
7.温度对微生物生长的具体表现为__________、影响细胞膜质的流动性、__________。
答：
影响酶活性，影响物质的溶解度。
8.巴氏消毒法的具体方法有很多，主要可分为两类，即______和
______。
答：
低温维持法，高温瞬时法。
04|名词解释题（每小题2分）
难度：
1|易
1.同步生长
答：
培养物中的所有细胞都处于同一生长阶段，能同时分裂的生长形式。
2.生长限制因子
答：
在培养基中，凡处于较低浓度范围内可影响生长速率和菌体产量的某营养物。
3.连续培养
答：
使细胞或细菌生长和繁殖状态长时间维持稳定的培养技术。
通常是使发酵罐或生物反应器内的条件（包括营养、pH、代谢产物等）保持连续稳定而实现。
4.单批培养
答：
使细胞或细菌生长和繁殖状态长时间维持一段稳定的培养技术。
5.恒浊器
答：
一种连续培养微生物的装置。
可以根据培养液中的微生物的浓度，通过光电系统观控制培养液的流速，从而使微生物高密度的以恒定的速度生长。
6.恒化器
答：
一种微生物连续培养器。
它以恒定的速度流出培养液，使容器中的微生物生长繁殖始终低于最快生长速度。
7.连续发酵
答：
是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。
8.最适生长温度
答：
就是微生物在这个温度下各项代谢途径运作迅速，生长繁殖可以处于对数生长期。
9.专性好氧菌
答：
只在有氧环境中生长繁殖，氧化有机物或无机物的产能代谢过程，以分子氧为最终电子受体，进行有氧呼吸。
10.厌氧菌
答：
是一类在无氧条件下比在有氧环境中生长好的细菌，而不能在空气（18%氧气）和（或）10%二氧化碳浓度下的固体培养基表面生长的细菌。
11.巴氏消毒法
答：
一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法。
12.灭菌
答：
用物理或化学的方法杀灭全部微生物，包括致病和非致病微生物以及芽孢，使之达到无菌保障水平。
13.同步培养
答：
使群体中的细胞处于比较一致的，生长发育均处于同一阶段上，即大多数细胞能同时进行生长或分裂的培养方法。
14.典型生长曲线
答：
接种的是少量纯种单细胞微生物，则其生长曲线会显示出四个明显生长期，此既为典型生长曲线。
15.防腐
答：
能够防止或抑制微生物生长，但不能杀死微生物群体的方法。
16|综合分析题（每小题10分）
难度：
2|中
1．大肠杆菌在37℃的牛奶中每12.5min繁殖一代，假设牛奶消毒中，大肠杆菌的含量为1个/100mL，请问按国家标准（30000个/ml），该消毒牛奶在37℃下最多可存放多少时间？
答：
设每100ml初始菌数为N0＝1，经过t时间后菌数为Nt=3×106，代时G=12.5分钟Nt=N0×2n，两边取对数后则lgNt=lgN0+n×lg2繁殖代数n=（lgNt–lgN0）/lg2=3.322×（6+0.47-0）=21.49代保藏时间t=G×n=12.5×21.49≈274分钟，最多可保持274分钟。
2.画图并简述好氧菌、兼性厌氧菌、微好氧菌、耐氧菌和厌氧菌生长时对氧的需要，并论述好氧、耐氧及厌氧的生化机理。
答：
好氧、兼性好氧与耐氧菌驱除超氧基和过氧化氢机制：
好氧、兼性好氧菌细胞内有SOD和过氧化氢酶;耐氧菌细胞内有SOD，过氧化氢可被细胞内的代谢产物降解。
厌氧菌氧毒害的机制：
由于厌氧菌细胞内缺乏SOD和过氧化氢酶，无法消除超氧基和过氧化氢。
3.试比较恒化器与恒浊器的区别。
装置
恒浊器
恒化器
控制对象
菌体密度（内控制）
培养基流速（外控制）
培养基
无限制生长因子
有限制生长因子
培养基流速
不恒定
恒定
生长速率
最高速率
低于最高速率
产物
大量菌体或与菌体相平行的代谢产物
不同生长速率的菌体
应用范围
生产为主
实验室为主
4.说明温度对微生物生长的影响，详述温度对微生物生长的影响的具体表现。
微生物的生长具有相当高的温度依赖性，有最低、最适和最高生长温度这几个基本温度。
最适温度总是更靠近最高生长温度而不是最低生长温度。
温度对微生物生长的影响的具体表现在：
①影响酶活性，温度变化会影响酶促反应速率，最终影响细胞物质合成。
②影响细胞质的流动性，温度高则流动性高，有利于物质的运输；温度低则流动性低，不利于物质的运输。
因此，温度变化影响营养物质的吸收和代谢物质的分泌。
③影响物质的溶解度，温度上升，物质的溶解度升高，温度降低，物质的溶解度降低，机体对物质的吸收和分泌受影响，最终微生物生长受影响。
温度过高时酶和其他蛋白质变性，细胞质膜熔化崩解，细胞受到损害。
温度很低时，细胞质膜冻结，酶也不能迅速工作，因此，在温度高于或低于最适生长温度时生长速度会降低。
5.详述嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌和极端嗜热菌的不同。
嗜冷菌生长的温度范围是0～20℃，最适生长温度为15℃；嗜温菌生长的温度范围是15～45℃，最适生长温度为20～45℃；嗜热菌生长的温度范围是45～80℃以上，最适生长温度55～65℃；极端嗜热菌生长的温度范围是80℃以上，最适生长温度为80～113℃，低于55℃通常不会生长。
嗜冷菌的运输系统和蛋白质合成系统在低温下能很好地发挥功能，其细胞膜含有大量的不饱和脂肪酸，能在低温下保持半流质状态。
当温度高于20℃时，细胞膜被破坏，细胞内组分流出。
嗜热菌具有能在高温条件下发挥功能的酶和蛋白质合成系统，细胞膜脂类物质的饱和程度高，因此融点高，能保持高温下的细胞完整。
07|论述题（每小题10分）
难度：
3|难
1．论述影响微生物生长的因素。
通过对这些因素的控制可以实现哪些食品加工与保藏?
答：
因素包括温度、氧气、pH、营养物质。
食品加工与保藏方法包括罐藏、气调贮藏、糖制、蔬菜腌制等。
封闭系统中微生物的生长经历哪几个生长期？
以图表示并指明各期的特点。
如何利
获得更多的菌体或代谢产物。
2.请画出单细胞微生物的生长曲线，说明单细胞微生物的生长规律，并阐述掌握微生物生长规律对工业生产的指导意义。
（1）延迟期：
①生长的速率常数为0；②细胞的体积增大，DNA含量增多为分裂做准备；③合成代谢旺盛，核糖体、酶类和ATP夫人合成加快，易产生诱导酶；④对不良环境敏感，例如pH、Nacl溶液浓度、温度和抗生素等化学物质。
在微生物发酵工业中，如果有较长的延迟期，则会导致发酵设备的利用率降低、能水耗增加、产品生产成本上升，最终造成劳动生产力低下与经济效益下降。
因此，在微生物应用实践中，通常可采取用处于快速生长繁殖中的健壮菌种细胞接种、适当增加接种量、采用营养丰富的培养基、培养种子与下一步培养用的两种培养基的营养养成分以及培养的其它理化条件尽可能保持一致等措施，可以有效地缩短延滞期。
（2）对数生长期：
处于对数生长期的细胞，由于代谢旺盛，生长迅速，代时稳定，个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，因此，在微生物发酵生产中，常用对数期的菌体作种子，它可以缩短延迟期，从而缩短发酵周期，提高劳动生产率与经济效益。
对数生长期的细胞也是研究微生物生长代谢与遗传调控等生物学基本特性的极好材料。
稳定生长期
（3）在稳定期：
细胞的净数量不会发生较大波动，生长速率常数（R）基本上等于零。
此时细胞生长缓慢或停止，有的甚至衰亡，但细胞包括能量代谢和一系列其它生化反应的许多功能仍在继续。
处于稳定期的细胞，其胞内开始积累贮藏物质，如肝糖，异染颗粒，脂肪粒等，大多数芽孢细菌也在此阶段形成芽孢。
稳定生长期时活菌数达到最高水平，如果为了获得大量活菌体，就应在此阶段收获。
在稳定期，代谢产物的积累开始增多，逐渐趋向高峰。
某些产抗生素的微生物，在稳定期后期时大量形成抗生素。
稳定期的长短与菌种和外界环境条件有关。
生产上常常通过补料，调节pH，调整温度等措施来延长稳定生长期，以积累更多的代谢产物。
（4）衰亡期：
一个达到稳定生长期的微生物群体，由于生长环境的继续恶化和营养物质的短缺，群体中细胞死亡率逐渐上升，以致死亡菌数逐渐超过新生菌数，群体中活菌数下降，曲线下滑。
在衰亡期的菌体细胞形状和大小出现异常，呈多形态，或畸形，有的胞内多液泡，有的革兰氏染色结果发生改变等。
许多胞内的代谢产物和胞内酶向外释放等。
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