第七章-微生物生长与控制习题及答案

1、第七章微生物的生长及其控制习题、名词解释1微生物连续培养2. 抗微生物剂3 抗生素4抗代谢物5. 微生物的抗药性6. 灭菌7. 消毒&生长曲线9. 深层液体培养：、填空题1. 一条典型的生长曲线至少可分为 生长时期。2测定微生物的生长量常用的方法有 生物数量变化常用的方法有、来测定微生物生长的方法有、3获得细菌同步生长的方法主要有1常用的有、和4控制连续培养的方法有和5.影响微生物生长的王要因素有等。6对玻璃器皿、金属用具等物品可用 液态食品一般采用灭菌，其温度为7通常，细菌最适 pH的范围为 菌的最适pH值范围是。&杀灭或抑制微生物的物理因素有_和、和、和。而测定微、;以生物

2、量为指标和。和21，其中1中。、和或进行灭菌；而对牛奶或其他时间为。,酵母菌的最适pH范围为，霉9. 抗生素的作用机制有 10. 抗代谢药物中的磺胺类是由于与结合，使其不能合成 。、和。相似，从而竞争性地与二氢叶酸合成酶三、选择题1以下哪个特征表示二分裂?A、产生子细胞大小不规那么B、隔膜形成后染后体才复制C、子细胞含有根本等量的细胞成分 3个增加到109个时需要多长时间？D、新细胞的细胞壁都是新合成的。 A、40hB、20hC、10hD、3h3如果将处于对数期的细菌移至相同组分的新鲜培养基中，该批培养物将处于哪个生 长期？ A、死亡期 B 、稳定期C、延迟期 D、对数期4 细菌细胞进入稳定期

3、是由于：细胞已为快速生长作好了准备；代谢产生的毒性 物质发生了积累； 能源已耗尽； 细胞已衰老且衰老细胞停止分裂； 在重新开始生长前 需要合成新的蛋白质 。A、 1，4 B 、 2，3 C 、 2， 4 D 、 1，55 对生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C、干细胞重量测定D 、平板菌落记数6 以下哪咱保存方法全降低食物的水活度？A、腌肉 B 、巴斯德消毒法 C、冷藏 D 、酸泡菜7 连续培养时培养物的生物量是由丨来决定的。A、培养基中限制性底物的浓度B、培养罐中限制性底物的体积C、温度D、稀释率&常用的高压灭菌的温度是。A、121CB、200C C、

4、63CD、100C9 巴斯德消毒法可用于丨的消毒。A、啤酒B、葡萄酒C、牛奶 D、以上所有10. 丨能通过抑制叶酸合成而抑制细菌生长。A、青霉素 B、磺胺类药物 C、四环素D、以上所有11 某细菌悬液经100倍稀释后，在血球计数板上，计得平均每小格含菌数为7.5个,那么每毫升原菌悬液的含菌数为 ( )A、3.75 X 10 7 个；B、3.0 X 109 个；C、2.35 X 10 7 个；D 3.2 X 109 个 四、是非题1 在群体生长的细菌数量增加一部所需时间为代时。2. 最初细菌数为4个，增殖为128个需经过5代。3一般显微镜直接计数法比稀释平板涂布法测定的菌数多。4一切好氧微生物都

5、含有超氧化物歧化酶。5 分批培养时，细菌首先经历一个适应期，所以细胞数目并不增加，或增加很少。6.特定温度下杀死某一样品中90%微生物或孢子及芽孢所需的时间为热致死时间。7 巴斯德消毒法不能杀死细菌的芽孢。&对热敏感的溶液可采用巴斯德消毒法来灭菌。9.酸泡菜较鲜肉更易受大肠菌污染而腐败。10四环素能抑制细菌细胞壁的合成，青霉素能抑制细菌蛋白质的合成。五、简答题1 试述单个细菌细胞的生长与细菌群体生长的区别。2与分批发酵相比，连续培养有何优点？ 3过滤除菌有些什么方法？哪种方法较为经济实惠？ 4近年来是什么原因导致抗生素不敏感的抗性菌株的增多？ 5简述连续发酵的优缺点。6概述固定化的优势

6、。7简述生产菌种的要求。8简述大规模发酵的特征。9测定微生物的生长有哪些方法？各有何优缺点？ 10控制微生物生长繁殖的主要方法及原理有哪些？11. 微生物培养过程中 pH值变化的规律如何？如何调整？ 12控制有害微生物生长有哪些方法，写出利用热力灭菌时的灭菌条件。13. 简述以下物品常用的消毒灭菌方法，并说明理由。抗毒素等药液；手术器械；医院废弃的纱布等；无菌实验室；人体皮肤； 手术室；血清等药液；一次性注射器。六、论述题1、用来测定细菌生长量的直接计数法和间接计数法一般采用什么具体的方法？并从实际应用、优点、使用的局限性3个方面加以具体分析。2、封闭系统中微生物的生长经历哪几个生长期？以图表

7、示并指明各期的特点。如何利 用微生物的生长规律来指导工业生产？3、 大肠杆菌在 37 C的牛奶中每繁殖一代，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 37C下最多可存放多少时间？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。5、详述嗜冷菌、嗜温菌、嗜热菌和极端嗜热菌的不同。6、哪几种氧形式对细胞有毒性？微生物细胞具有什么酶来解除氧的毒性？7、 某同学在实验室因操作不慎，所保藏的Bacillus subitis 和 Lentinus edodes 菌种 被污染了，请问他应该如何将这两种菌种纯化？8、试设计一个从土壤中

8、别离能分解并利用苯酚的细菌纯培养物的实验方案。习题答案一、名词解释1 .微生物连续培养：在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的 比生长速率生长并维持生长下去的一种培养方法。2. 抗微生物剂：是一类能够杀死微生物或抑制微生物生长的化学物质。3. 抗生素 (antibiotics)：是由某些微生物合成或半合成的一类次级代谢产物或衍生物， 它们在很低浓度时就能抑制其他微生物生长或或干扰它种生物的生命活动的化合物。4. 抗代谢物：是指那些在结构上与微生物生长因子相似但又有区别，它们不能够在菌 体细胞内起着生长因子的同样作用， 但却能够阻止微生物对生长因子的利用， 因而可以抑制 微生物

9、的生长。5微生物的抗药性：微生物能够抵抗化学药物作用而正常生长的能力。6灭菌：利用某种方法杀死物体中包括芽孢在内的所有微生物的一种措施。7消毒：利用某种方法杀毒或灭活物质或物体中所有病原微生物的一种措施。8生长曲线：以培养时间为横坐标，以细菌细胞数目的对数或生长速率为纵坐标绘图 所得到的曲线称为生长曲线。9深层液体培养：将菌种培养在发酵罐或圆锥瓶内，通过不断通气搅拌或振荡，使菌体在液体深层处繁育的方法。、填空题1缓慢期对数生长期 稳定生长期 衰亡期2单细胞计数细胞物质的重量代谢活性 培养平板计数法 膜过滤法 液体稀释法 显微镜直接计数 比浊法 重量法 生理指标法3机械法 环境条件控制法 离心法

10、 过滤别离法 硝酸纤维素滤膜法4恒浊法恒化法5营养物质水活性 温度 pH 氧；6. 高压蒸汽灭菌法 干热灭菌法超高温灭菌135150C 26s7. 6. 57. 54. 55. 5 4. 55. 58温度 辐射作用 过滤 渗透压 枯燥 超声波9抑制细菌细胞壁合成破坏细胞质膜 作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化抑制蛋白质和核酸合成10对氨基苯甲酸叶酸三、选择题1C；2C ；3D； 4 B；5D；6A； 7 D；8A；9D；10、B；11、B四、是非题1 2 3 4 5 + 6 7 8 9 10五、简答题1 试述单个细菌细胞的生长与细菌群体生长的区别。 答：单个细菌细胞的生长，是细胞物质按比例不可逆地增

11、加使细胞体积增大的过程；细 胞群体的生长， 是细胞数量或细胞物质量的增加。 细胞的生长和与繁殖两个过程很难绝对分 开，接种时往往是接种成千上万的群体数量，因此，微生物的生长一般是指群体生长。2与分批发酵相比，连续培养有何优点？答：由于连续培养中微生物的生长一直保持在对数期，生物量浓度在较长时间内保持恒 定，因此单批发酵相比，连续培养：能缩短发酵周期，提高设备利用率；便于自动控制； 降低动力消耗体力劳动强度；产品质量较稳定。3过滤除菌有些什么方法？哪种方法较为经济实惠？答：过滤除菌有 3 种：深层过滤、膜过滤和核孔过滤。深层过滤器是由纤维或颗粒状物 质制成的过 滤板层；膜过滤器是由醋酸纤维素、硝

12、酸纤维素或其他合成物质制成的具有微 孔的滤膜； 核孔过滤器是由核辐射处理后再经化学蚀刻的薄聚碳酸胶片而制成。 深层过滤较 为经济实惠，多用于工业发酵，后两种方法主要用于科学研究。4、近年来是什么原因导致抗生素不敏感的抗性菌株的增多？答：主要有以下5个原因：细胞质膜透性改变使药物不能进入细胞；药物进入细胞 后又被细胞膜中的移位酶等泵出胞外； 细菌产生了能修饰抗生素的酶使之失去活性； 药 物作用靶发生改变从而对药物不再具有敏感性； 菌株改变代谢途径以绕过受药物抑制的过 程或增加 靶代谢物的产物。5简述连续发酵的优缺点 答：连续发酵的主要优势是简化了菌种的扩大培养，不需要发酵罐的屡次灭菌、清洗、 出

13、料，缩短了发酵周期，提高了设备利用率，降低了人力、物力的消耗，增加了生产效率。 连续发酵运转的周期长， 菌种多退化，容易污染， 培养基的利用率一般低于分批发酵， 而且 工艺中的变量较分批发酵复杂，较难控制和扩大。6概述固定化的优势。答：固定化酶可以重复使用；固定化酶产品的别离、提纯等后处理比拟容易；固定化酶 使产品的生产工艺操作简化， 易于机械化和自动化， 设备和器材也较容易。 固定化酶活力稳 定。7简述生产菌种的要求。菌种能在较短的发酵过程中高产有价值的发酵产品；菌种的发酵培养基应价廉，来源充 足，被转化的产品的效率高；菌种对人、动物、植物和环境不应该造成危害，还应注意潜在 的、慢性的、 长

14、期危害， 要充分评估其风险， 严格防护； 菌种发酵后， 不需要的代谢物要少， 产品要相对容易与不需要的物质别离，下游技术能用于规模化生产；菌种的遗传特性稳定， 利于保存，而且易于进行基因操作。8简述大规模发酵的特征 规模大，即所用的设备庞大，占用场地大，人力、物力投入的规模大；消耗的原料、能 源多； 菌种符合生产菌种的要求， 其生长代谢特性与大规模的发酵相适应； 需进行本钱核算 等。9测定微生物的生长有哪些方法？各有何优缺点？答：常用测定微生物生长的方法有： 1) 称干重法。可用离心法或过滤法测定。优点：可 适用于一切微生物，缺点：无法区别死菌和活菌。2) 比浊法。原理：由于微生物在液体培养时

15、，原生质的增加导致混浊度的增加， 可用分光光度计测定。 优点： 比拟准确。 3) 测含氮量， 大多数微生物的含氮量占干重的比例较一致，根据含氮量再乘以 6.25 即可测得其粗蛋白的 含量。 4) 血球计数板法。优点：简便、快速、直观。缺点：结果包括死菌和活菌。 5) 液体稀 释法。对未知菌样作连续的 10倍系列稀释， 经培养后， 记录每个稀释度出现生长的试管数， 然后查MPN表，再根据样品的稀释倍数就可计算其中的活菌含量。优点：可计算活菌数，较准确。 缺点：比拟繁琐。 6)平板菌落计数法。取一定体积的稀释菌液涂布在适宜的固体培养 基，经培养后计算原菌液的含菌数。优点，可以获得活菌的信息。缺点：

16、操作繁琐，需要培 养一定时间才能获得，测定结果受多种因素的影响。10控制微生物生长繁殖的主要方法及原理有哪些？答：1灭菌：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失繁殖能力 的措施，称为灭菌，例如各种高温灭菌措施等。2消毒：指采用较温和的理化因素，仅杀死物体外表或内部一局部对人体有害的病 原菌，而对被消毒的物体根本无害的措施。3防腐：利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，从而到达防止食品等 发生霉腐的措施。其主要措施有：低温。利用4C以下低温可以保藏食物、药品。缺氧。采用在密闭的容器中参加除氧剂来有效地防止食品和粮食等的霉腐、变质，到达保鲜的目的。枯燥。采用晒干或红外线枯燥

17、等方法对粮食、食品等进行枯燥保藏是最常见的防止霉腐的方法。高渗。通过盐腌和糖渍等高渗措施来保存各种食物的防腐方法。高酸度。用高酸 度也可到达防腐的目的。防腐剂。在有些食品、调味品、饮料或器材中，可以参加适量的 防腐剂以到达防霉腐的目的。11. 微生物培养过程中 pH值变化的规律如何？如何调整？答：1在微生物的培养过程中，培养基中的糖类、脂肪等有机物经微生物分解，氧化 成有机酸，使pH值下降，蛋白质脱羧成胺类而使 pH值上升。硫酸铵等无机盐在微生物代谢 过程中由于铵离子被选择吸收，留下硫酸根而使pH值下降，硝酸钠等无机盐在微生物代谢过程中由于硝酸根离子被选择吸收，留下钠离子而使pH值上升。在一般

18、培养过程中，随着培养时间的延长，pH值会下降，在碳氮比高的培养基中尤为明显。2调节措施：治标：中和反响，力口 NaOH HCI等；治本：过酸时，加适当氮源，提高通气量；过碱时，加适当碳 源，降低通气量。12. 控制有害微生物生长有哪些方法，写出利用热力灭菌时的灭菌条件。答：包括灭菌、消毒、防腐和化疗。灭菌和消毒的方法有物理因素灭菌，包括紫外线、 可见光、辐射、高温、过滤等；化学因素有使用有机化合物如醇类、酸类、醛类、外表活性 剂，无机物如重金属、卤化物、氧化剂，染色剂如结晶紫以及其它化学治疗剂如抗生素等。干热灭菌：烘箱内热空气灭菌160°C, 2小时或火焰灼烧干热灭菌。湿热灭菌法：巴

19、氏消毒法： 6085C 15秒至30分钟；煮沸消毒法：100C,数分钟；间 歇灭菌法：100C灭菌8小时，搁置过夜，再100C灭菌8小时；常规加压蒸汽灭菌法：121 C, 30min ;连续加压蒸汽灭菌法： 135140C, 515秒。13. 简述以下物品常用的消毒灭菌方法，并说明理由。抗毒素等药液；手术器械；医院废弃的纱布等；无菌实验室；人体皮肤； 手术室；血清等药液；一次性注射器。答:序号待消毒灭菌工程消毒火菌方法理由1抗毒素等药液滤过除菌法通过过滤可将细菌滤掉2手术器械咼压蒸汽火菌法手术器械耐高温高压和湿热，3医院废弃的纱布燃烧法不要的物品通过燃烧既可火菌又可处理掉4无菌实验室紫外灯照射

20、紫外线可杀灭空气中的细菌5皮肤化学消毒剂酒精等可杀火皮肤上的细菌而不损伤皮肤。6手术至紫外灯照射紫外线可杀灭空气中的细菌7血清等药液滤过除菌法通过过滤可将细菌滤掉8一次性注射器辐射火菌法因不耐咼温咼压，可用辐射火菌而不损伤物品六、论述题1 用来测定细菌生长量的直接计数法和间接计数法一般采用什么具体的方法？并从实 际应用、优点、使用的局限性3个方面加以具体分析。直接计数法通常是利用细胞计数板，在显微镜下直接计算一定容积里样品中的微生物的数量，该方法简便，易行，本钱低，而且能够观察细胞大小以及形态特征。该方法的缺点是：样品中的细胞数不能太少，否那么会影响计数的准确性，而且该法不能区别活细胞和死细胞

21、。间接计数法又称活菌计数法，一般是将适当稀释的样品涂布在琼脂培养基外表，培养后活细胞能形成清晰的菌落， 通过计算菌落数就可以知道样品中的活菌数。平板涂布和倾倒平板均可用于活菌计数。平板计数简单灵敏，广泛应用于食品、水体及土壤样品中活菌的计数。该法的缺点有：可能因为操作不熟练使得细胞未均匀分散或者由于培养基不适宜不能满足所有 微生物的需要而导致结果偏低，或使用倾倒平板技术时因培养基温度过高损伤细胞等原因造 成结果不稳定等。2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 用微生物的生长规律来指导工业生产？细菌生长曲线图参见教材第六章。封闭系统中微生物的生长经历缓慢期、对

22、数期、稳定 期和襄习亡期等4个生长时期。在缓慢期中细胞体积增大，细胞内RNA、蛋白质含量增高，合成代谢活泼，细菌对外界不良条件反响敏感。在缓慢期细胞处于活泼生长中，但分裂缓慢。 在此阶段后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升。对数期中细菌以最快的速度生长和分裂， 导致细菌数理量呈对数增加，细胞内所有成分以彼此相对稳定的速度合成，细菌为平衡生长。由于营养物质消耗，代谢产物积累和环境变化等，群体的生长逐渐停止，生长速率降低至零，进入稳定期。稳定期中活细菌数最高并保持稳定，细菌开始储存糖原等内含物，该期是发酵过程积累代谢产物i的重要阶段。营养物质消耗和有害物的积累引起环境恶化，导致活细胞 数量下降，进

23、入衰亡期。衰亡期细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现自溶，产生或释放出一些产物，菌体细胞呈现多种形态，细胞大小悬殊。在工业发酵和科学研究中缓慢期会增加生产周期而产生不利影响，因此需采取必要措施来缩短缓慢期。对数期的培养物由于生活力强，因而在生产上普遍用作“种子，对数期的培养物也常常用来进行生物化学和生理学的研究。稳定期是积累代谢产物的重要阶段，如某些放线菌抗生素的大量形成就在此时期，因此如果及时采取措施， 补充营养物或去除代谢物或改善培养条件，可以延长稳定期以获得更多的菌体或代谢产物。3 大肠杆菌在 37 C的牛奶中每繁殖一代，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300

24、00个/ml该消毒牛奶在 37C下最多可存放多少时间？解：设每100ml初始菌数为N0 = 1,经过t时间后菌数为 Nt=3X106Nt= N0 >2n,两边取对数后那么 lg Nt= lg N0+ n Ig2保藏时间t = G X n=12.5 X 21.49沁分钟答：最多可保持 274分钟。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根本温度。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：影响酶活性，温度变化会影响酶促反响速率，最终影响细胞物质合成

25、。影响细胞质 的流动性， 温度高那么流动性高， 有利于物质的运输； 温度低那么流动性低， 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。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020C,最适生长温度为15 C；嗜温菌生长的温度范围是1545 C,最适生长温度为 2045C;嗜热菌生长的温度范围是4580 C以上，最适生长温度5565 C ;极端嗜热菌生长的温度范围是80 C以上，最适生长温度为80113C，低于55C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20C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。