食品微生物学模拟题四文档格式.doc
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一般指微生物在液体培养中细胞群体密度超过常规培养１０倍以上时的生长状态或培养技术。
同步培养：
是一种培养方法，它能使群体中不同步的细胞转变成能同时进行生长或分裂的群体细胞。
同步生长：
以同步培养方法使群体中每个细胞能处于同一生长阶段，并同时进行分裂的生长
方式。
７．专性好氧菌、兼性好氧菌、专性厌氧菌、耐氧菌
专性好氧菌：
必须在较高浓度分子氧（0.2巴）的条件下才能生长。
兼性好氧菌：
它是在以有氧条件下的生长为主，也可在厌氧条件下生长的微生物，也叫做兼性厌氧菌。
专性厌氧菌：
不需要氧，氧有毒害作用的一类微生物。
耐氧菌：
即耐氧性厌氧菌的简称，是一类可在分子氧存在下进行发酵性厌氧生活的厌氧菌。
补充：
微好氧菌：
只能在较低的氧分压（0.01－0.03巴，正常大气中的氧分压为0.2巴）下才能生长的微生物。
８．抗生素、维生素
维生素：
构成细胞内各种酶的辅酶，在微生物代谢过程中起重要作用。
抗生素：
是对其它微生物有抑制或杀灭作用的一大类微生物次级代谢产物
９．营养缺陷型、条件致死突变型
营养缺陷型：
由基因突变而引起代谢过程中某酶合成能力丧失的突变型，必须在原有培养基中添加细胞不能合成的营养成分才能正常生长。
条件致死突变型：
某菌株或病毒经基因突变后，在某种条件下可正常生长、繁殖并实现其表型，而在另一条件下却无法生长、繁殖的突变类型。
１０．诱变育种、基因重组、基因工程
诱变育种：
就是利用物理的或化学诱变剂处理均匀分散的微生物群体，促进其突变频率大幅度提高，从中挑选少数符合育种目的的突变菌株，以供生产实践或科学实验之用的方法。
基因重组：
有目的地将一个个体细胞内的遗传基因转移到另外一个不同性状的个体细胞基因组内，使之发生遗传变异的过程，称之为基因重组。
基因工程：
在基因水平上，改造遗传物质，从而使物种发生变异，创建出具有某种稳定新性状的生物新品系的技术。
二、简答题（每小题５分，共计５０分）
１．原核微生物与真核微生物的区别
（１）细胞核。
原核微生物为原核、不具核膜、核仁。
仅一条DNA或RNA，不与蛋白结合；
真核微生物为真核、有核膜、核仁。
一至数条DNA，与蛋白结合。
（２）核糖体。
原核微生物为70sｓ，在细胞质中；
真核微生物80s，在内质网膜上。
（３）细胞器。
原核微生物无；
真核微生物有，如高尔基体、内质网、线粒体、溶酶体等。
（４）细胞壁组成。
原核微生物多数为肽聚糖或脂多糖；
真核微生物为几丁质、纤维素。
（５）繁殖方式。
原核微生物一般为无性繁殖（二分裂）；
真核微生物为无性或有性繁殖。
（６）细胞分裂。
原核微生物为二分裂；
真核微生物为有丝分裂、减数分裂。
（７）细胞膜。
原核微生物大量褶皱内陷；
真核微生物不内陷。
真核生物含有甾醇，原核生物没有（仅支原体例外）。
（８）鞭毛结构。
原核微生物比较简单；
真核微生物９＋２结构
（９）细胞大小。
原核微生物较小，通常直径小于２ｕｍ；
真核微生物较大，通常直径大于2um。
２．简述细菌细胞膜的功能
细胞膜功能：
①选择性地控制细胞内、外的物质的运送、交换；
②维持细胞内正常渗透压的结构屏障；
③合成细胞壁各种组分和荚膜等大分子的场所；
④许多酶和电子传递链组分的所在部位，进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；
⑤鞭毛着生点和提供其运动所需的能量等
⑥参与ＤＮＡ复制与子细胞分裂
３．简述微生物在生态系统中的地位
１）微生物是有机物的主要分解者。
微生物最大的价值也在于其分解功能。
它们分解生物圈内存在的动物和植物残体等复杂有机物质，并最后将其转化成最简单的无机物，再供初级生产者使用。
２）微生物是物质循环中的重要成员
微生物参与所有的物质循环，大部分元素及其化合物都受到微生物的作用。
在一些物质的循环中，微生物是主要的成员，起主要作用；
而一些过程只有微生物才能进行，起独特作用；
而有的是循环中的关键过程，起关键作用。
３）微生物是生态系统中的初级生产者
光能营养和化能营养微生物是生态系统的初级生产者，它们具有初级生产者所具有的二个明显特征，即可直接利用太阳能、无机物的化学能作为能量来源，另一方面其积累下来的能量又可以在食物链、食物网中流动。
４）微生物是物质和能量的贮存者
微生物和动物、植物一样也是由物质组成和由能量维持的生命有机体。
在土壤、水体中有大量的微生物生物量，贮存着大量的物质和能量。
５）微生物是地球生物演化中的先锋种类
微生物是最早出现的生物体，并进化成后来的动、植物。
藻类的产氧作用，改变大气圈中的化学组成，为后来动、植物出现打下基础。
４．比较初级代谢与次级代谢
功能：
初级代谢维持生存必不可少；
次级代谢不影响机体生存，可有可无。
产物：
初级代谢为氨基酸、蛋白质、核酸、糖类、脂类；
次级代谢为抗生素、激素、色素、毒素。
作用：
初级代谢产生维持细胞生存的物质与能量；
次级代谢消除某些初级代谢产物积累造成的不利影响，对产生菌自身有一定益处。
普遍与特殊性：
初级代谢各类生物中基本相同；
次级代谢不同的次级代谢途径完全不同。
代谢起点：
初级代谢可从简单的碳、氮源、矿质养分、生长因子和水开始，对营养要求简单在基本营养条件下即可进行；
次级代谢必须以初级代谢产物为前体，需要复杂的营养条件或成分复杂的天然物质。
代谢与生长的关系：
初级代谢自始至终存在，与生长平行进行；
次级代谢不平行，在生长的后期才进行。
遗传控制：
初级代谢为核内ＤＮＡ，细胞器ＤＮＡ；
次级代谢核内ＤＮＡ、质粒。
对环境的敏感性：
初级代谢不随生物或培养条件变化；
次级代谢随培养条件变化，对环境敏感，次级代谢产物随环境变化启动或停止。
初级代谢与次级代谢的关系：
初级代谢为次级代谢提供前体与能量；
次级代谢解除某些初级代谢产物过度积累对机体的伤害，是初级代谢的延伸。
５．简述病毒区别于其他微生物的主要特征
病毒定义：
现在认为病毒是一种比较原始的、有生命特征的、能自我复制和活细胞内寄生的非细胞生物。
在寄主内表现生命特性，在寄主外表现大分子特性。
无细胞结构，专性活细胞内寄生；
没有酶或酶系统极不完全，不能进行代谢活动；
个体极小，能通过细菌滤器；
对抗生素不敏感，对干扰素敏感；
不耐热，55～60℃即可被杀死。
６．列举食品防腐保藏技术
食品低温保藏：
－１℃～１０℃，冷鲜肉是指屠宰后的畜胴体在24ｈ内降为０℃～４℃，并在后续加工、流通和销售过程中始终保持０℃～４℃范围内的生肉。
食品干制：
制食品的防霉Ａｗ值要达到0.64以下（含水量12％～14％）才较为安全。
食品罐藏：
是将食品原料经预处理后密封在容器或包装袋中，通过杀菌工艺杀灭大部分微生物，在维持密闭和真空的条件下，得以在室温下长期保存的食品保藏方法。
食品腌渍保藏：
将食盐或糖渗入食品组织内，降低其水分活度，提高其渗透压，有选择地控制微生物的活动和发酵，抑制腐败菌的生长，防止食品腐败变质，保持它们的食用品质，或获得更好的感官品质，并延长保质期的贮藏方法。
食品化学保藏：
就是在食品生产、贮藏和运输过程中使用化学制品（食品添加剂）来提高食品的耐藏性和尽可能保持食品原有质量的方法，也就是防止食品变质和延长保质期。
７．列举几类栅栏因子
物理栅栏包括温度（高温杀菌、烫漂、冷冻和冷藏等），照射（紫外线、微波、电离辐射），电磁场能（高压脉冲、振动磁场脉冲），超声波，压力（高压、低压），气调包装（真空包装、
充氮包装、ＣＯ２包装）；
化学栅栏包括水分活度、pＨ值、氧化还原电位、烟熏、防腐剂和抗氧化剂等；
微生物栅栏包括竞争性菌群、抗菌素和抗生素等；
共他栅栏包括游离脂肪酸、几丁质和氯化物等。
８．简述食品卫生的微生物学标准
食品微生物学标准：
就是根据食品卫生的要求，从微生物学的角度，对不同食品提出具体指标要求。
从微生物学的角度，有细菌总数、大肠菌群、病原菌等指标，即食品卫生的微生物学指标，规定了各种食品中不得超过的菌数。
菌落总数：
是指食品检样经过处理，在一定条件培养后所得１ｇ或１ｍＬ检样中所含细菌菌落的总数。
大肠菌群：
大肠菌群是指一群好氧和兼性厌氧、革兰染色阴性、能发酵乳糖产酸、产气、无芽抱的杆状细菌，通常于36℃＋１℃培养48ｈ＋２ｈ能产酸产气。
致病菌：
指能够引起人们发病的细菌。
食品中不允许有致病性病原菌存在，这是食品卫生质量指标中必不可少的指标之一。
９．细菌性食物中毒的特点
有明显的季节性，多发生于气候炎热的季节，一般７—９月发病率最高；
各年龄组均可患病，病愈后不产生明显的免疫力；
动物性食品是引起细菌性食物中毒的主要中毒食品；
发病率高，病死率因中毒病原而异。
１０．简述免疫的基本特征与功能
免疫的基本特征：
（１）识别自身与非自身物质。
动物机体都具有免疫功能，即能识别自身与非自身的大分子物质，这是机体产生免疫应答的基础。
（２）特异性。
机体的免疫应答和由此产生的免疫力具有高度的特异性，即具有很强的针对性。
（３）免疫记忆。
免疫具有记忆功能。
机体对某一抗原物质或疫苗产生免疫应答，体内产生体液免疫（抗体）和细胞免疫，而经过一定时间，这种抗体消失，但免疫系统仍然保持该抗原的免疫记忆，若用同种抗原物质或疫苗加强免疫时机体比初次接触抗原时产生更多的抗体，产生的免疫应答更快，这就是免疫记忆现象。
免疫的基本功能：
（１）免疫防御。
免疫防御处指动物机体抵御病原微生物的感染和侵袭的能力。
动物的免疫功能正常时，就能充分发挥对从呼吸道、消化道、皮肤和黏膜等途径进人动物体内的各种病原微生物的抵抗力。
若免疫功能异常亢进时，可引起变态反应，而免疫功能低下或免疫缺陷，可引起机体的反复感染。
（２）免疫稳定。
在动物的新陈代谢过程中，每天都有大量的细胞衰老和死亡，这些失去功能的细胞积累在体内，会影响正常细胞的活动。
免疫的第二个功能就是把这些细胞清除出体内，以维护机体的生理平衡，这种功能称为自身稳定。
若此功能失调．对导致自身免疫性疾病。
（３）免疫监视。
机体内的细胞常因物理、化学和病毒等致癌冈素的作用突变为肿瘤细胞，机体免疫功能正常时即可对这些肿瘤细胞加以识别，然后调动一切免疫因素将这些肿瘤细胞清除，这种功能即为机体的免疫监视。
若此功能低下，则可导致肿瘤的发生。
三、论述题（每小题１５分，共３０分）
１．结合本专业，论述微生物在食品领域的应用现状和发展前景。
【解题思路】涉及两部分：
应用与展望。
【答案要点】１．应用：
微生物的角度
①微生物菌体应用 ②微生物代谢及转化产物应用
③微生物酶制剂应用 ④功能保健成分
食品加工的角度
①传统食品和调味品生产
②改善食品营养和风味
③食用：
食用菌、酵母
④生产功能性多糖、食品添加剂
２．控制：
①病原菌
②真菌毒素
③腐败变质
④病毒
３．发展前景：
微生物资源的开发利用；
稀有微生物、海洋微生物、未培养微生物、极端环境微生物
新基因、特殊代谢产物、特殊代谢途径、特殊代谢调控
菌种改良和基因工程；
微生物的抗性提高
产量提高和风味改善
获得特殊构型的化合物
利用代谢工程优化生产过程
微生物在农副产品加工中的利用；
微生物性不安全因素的控制和消除
２．论述影响微生物生长的外界因素。
影响微生物生长的外界因素主要分为两类，一类是营养条件，一类是理化因素。
一、营养条件：
１．水
微生物生长需要的水的活度在０.６３～０.９９。
当环境中的Ａｗ值低于微生物生长需要时，微生物的生长受阻，甚至停止生长。
一般来说，细菌生长需要的Ａｗ值＞霉菌＞盐细菌＞耐旱真菌。
２．碳源
在微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质。
碳素的功能：
组成有机分子的Ｃ架；
为细胞提供能量。
微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、醇、脂类、烃、ＣＯ２及碳酸盐等。
目前在微生物工发酵中所利用的碳源物质主要是单糖、淀粉、麸皮、米糠等。
３．氮源
凡是能被用来构成菌体物质中或代谢产物中氮素来源的营养物质称为氮源。
常用的蛋白质类氮源包括蛋白胨、鱼粉、蚕蛹、黄豆饼粉、玉米浆、牛肉浸膏、酵母浸膏等。
４．能源
能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能。
能源的功能：
为微生物的生命活动提供必需的能量
５．生长因子
生长因子：
那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。
能够提供生长因子的天然物质：
酵母膏、玉米浆、肝浸液、麦芽汁
６．无机盐
维持生物大分子和细胞结构的稳定性；
化能自养菌能量来源；
调节微生物的原生质胶体状态，维持细胞的渗透与平衡；
控制细胞的氧化还原电位；
酶活性中心的组成部分及酶的激活剂
二、理化条件：
１．温度
温度是通过影响微生物膜的液晶结构、酶和蛋白质的合成与活性，以及ＲＮＡ的结构和转录等影响微生物的生命活动。
在最低温度和最适温度之间，微生物的生长速率随温度的升高而增加，超过最适温度以后，生长速率随温度升高而迅速下降。
２．水分和渗透压
水是一切生物进行正常生命活动的必要条件。
渗透压主要影响溶液中水的可给性，若环境溶液中的溶质含量过高，渗透压过大，也将抑制微生物的生长繁殖。
３.ｐＨ值
细菌：
６.５—７.５
放线菌：
７.５—８.０
真菌：
５.０—６.０
４．氧
不同微生物要求不同的通气条件。
根据微生物与氧气的关系，可以将微生物分为３种不同的类型：
好氧菌（专性好氧菌、微好氧菌）、厌氧菌（专性厌氧菌、耐氧菌）和兼性厌氧菌。
５．辐射
不同波长的辐射对微生物生长的影响不同。
６．超声波和微波
７．常用化学杀菌和抑菌剂
四、实验题 （３０分）
如果一项科学研究内容需要从自然界筛选能产生高温（如５０摄氏度）蛋白酶和产淀粉酶的菌株，你将如何完成，请写出简明的实验方案。
１．取材。
指材料选择，微生物分离一般来源是自然界的土壤及其他生物体内。
你最好选择在常年高温的环境中采样。
譬如火山口，热泉口，常年高温的戈壁沙漠土壤等。
２．分离。
指分离野生菌株。
在实验室，分离微生物的传统途径是选择合适的培养基选择性分离土壤中的微生物，这个题目的要求说明实验中需要在高温条件培养，最好选用多种培养基，以便于分离到种类较多的各类微生物。
相关实验技术请自行查阅书籍。
３．纯化。
微生物分离过程中重要一步，目的是需要得到菌株的纯培养，即多次纯化过程中需挑取单菌落接种扩培，同时可以起到活化菌株生命力的作用。
当然此过程中合适的培养基相当重要。
否则菌株可能反而退化失活。
４．筛选。
获得适合高温生长的菌株库之后，依据要求筛选菌株。
即指提供单因子培养条件筛选，譬如选择能产高温蛋白酶的，需要在培养基中单一添加高级蛋白（即未降解过的或未胨化过的）作为氮源，以葡萄糖或其他易利用糖类作单一碳源。
又如选择产高温淀粉酶的，以淀粉作为单一碳源，补充其他无碳利用的氮源。
能在选择条件下生长的为目的菌株。
５．确证。
得到目的菌株后即可通过相应的酶提取方法确证。
提取总酶在高温条件下进行体外蛋白消化或者淀粉消化实验来确证。
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