细菌细胞的特殊结构包括哪些部分？各有哪些生理功能？

(1)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 细菌细胞的特殊结构包括哪些部分？各有哪些生理功能？

【◆参考答案◆】：特殊结构是指仅在某些细菌细胞才具有的或仅在特殊条件下才能形成的结构，包括糖被、鞭毛、菌毛和芽孢等。（1）糖被糖被的生理功能主要是：①起保护作用，使细菌能抗干燥、抗噬菌体吸附、抗白细胞吞噬；②是菌体外的贮存物质，营养缺乏时可作为碳源和能源利用；③可使菌体附着于某些物体表面；④作为透性屏障，使细菌免受重金属离子毒害。（2）鞭毛鞭毛的生理功能是运动，鞭毛的运动引起菌体的运动，以实现其趋性（包括趋化性、趋氧性、趋光性等），其运动方式有泳动、滑动、滚动或旋转。（3）菌毛普通菌毛的主要功能是使细菌较牢固地粘附在动植物细胞或组织的表面，即作为细菌感染动植物组织（如呼吸道、消化道和泌尿生殖道等的粘膜）的粘附器官。性菌毛是雄性菌株（供体菌）在有性接合过程中，向雌性菌株（受体菌）传递遗传物质的通道。此外，某些RNA噬菌体（如M13）以性菌毛作为特异性吸附受体。（4）芽孢一个细菌只形成一个芽孢，一个芽孢萌发为一个营养细胞，故细菌产芽孢并无繁殖功能，而是产芽孢细菌生存的一种形式。与营养细胞相比，休眠状态的生芽孢细胞对热、辐射、干燥和化学药品等恶劣环境具有极强的抵抗能力。

(2)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 简述水和食品中细菌菌落总数的测定程序。多管发酵法测定水与食品中大肠菌群数的操作过程有何异同？

【◆参考答案◆】：细菌菌落总数是指水或食品检样经处理，在肉汁营养琼脂培养基中，于37℃经24h培养后，lml或lg检样中所生长的嗜中温需氧性细菌菌落总数。一般都采用平板菌落计数法进行测定。它主要作为判定水和食品被污染程度的标志，也可应用这一方法观察细菌在食品中繁殖的动态，以便对被检样品进行卫生学评价时提供依据。水和食品中细菌菌落总数的测定与前面的平板菌落计数法测定活菌数，在原理和方法上基本是相同的。其测定过程如下：培养基的制备→检样的采取→检样的稀释→倾注平板及培养→菌落总数的计算→菌落总数的报告。食品中大肠菌群数是以每100毫升（克）检样中大肠菌群最可能数（MPN）表示的。多管发酵法检测食品中大肠菌群数的操作过程为：培养基的制备→食品检样稀释→乳糖初发酵试验→平板分离培养→证实试验→报告MPN。

(3)【◆题库问题◆】：[单选] 第一个应用基因工程技术生产的一种酶是（）.
A．乳酸酶
B．凝乳酶
C．胰蛋白酶
D．胃蛋白酶

【◆参考答案◆】：B

(4)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 举例说明微生物间的相互作用。

【◆参考答案◆】：种间共处：两种微生物相互无影响的生活在一起，不表现出明显的有利或有害关系。互生：微生物间比较松散的联合，在联合中一方或双方都有利。如氨化菌和硝化菌。共生：两种微生物紧密结合在一起形成一种特殊的共生体，在组织和形态上产生了新的结构，在生理上有一定的分工。共生分为互惠共生和偏利共生。地衣：是由藻类或蓝细菌与真菌形成的共生体。拮抗：两种微生物生活在一起时，一种微生物产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件，从而抑制甚至杀死另一种微生物的现象。如抗生素。竞争：生活在一起的微生物，为了生长争夺有限的营养或空间，结果使两种微生物的生长均受到抑制。竞争在自然界普遍存在，是推动微生物发展和进化的动力。寄生：一种生物生活在另一种生物体表或体内，从后者的细胞、组织或体液中取得营养。前者称为寄生物，后者称为寄主，寄生物一般对寄主是有害的。如噬菌体与细菌。捕食：一种微生物直接吞食另一种微生物。如原生动物对细菌的捕食。捕食关系在控制种群密度，组成生态系食物链中，具有重要意义。

(5)【◆题库问题◆】：[填空题] 辐射类型主要有电离辐射（）和非电离辐射（）两类。食品保藏主要应用（），在商业上，经常采用人工制备放射性同位素（）作为辐射源。

【◆参考答案◆】：低频辐射线；高频辐射线；电离辐射；Co60

(6)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 了解并熟悉不同工业微生物的生理与发酵试验技术有什么实用意义？如何进行微生物对碳源和氮源的利用试验？厌氧的酵母菌酒精发酵试验与好氧的短杆菌谷氨酸发酵试验有什么不同？

【◆参考答案◆】：了解不同工业微生物的生理特性，并熟悉其生理与发酵试验技术。使人们能利用这些不同的生理特性，作为不同微生物分类鉴定和菌种选育的依据；利用它们的多种发酵类型和代谢产物，更有效地为发酵工业作贡献。碳源的利用试验：（1）糖类发酵试验绝大多数细菌和酵母菌都能利用糖类作为碳源和能源，但它们在分解糖类物质的能力上有很大差异，糖类发酵试验主要是试验多种糖类能否被利用作为碳源或能源。（2）淀粉水解试验淀粉酶能水解淀粉成为小分子的糊精、双糖和单糖，此过程可通过观察细菌菌落周围的物质变化来证实。淀粉遇碘液会产生蓝色反应，但细菌水解淀粉后的周围区域，用碘测定不再显示蓝色，使平板上的菌落周围出现透明圈，表明该细菌能产生淀粉酶，以此鉴别不同细菌。（3）脂肪水解试验脂肪也是碳源之一。微生物对大分子的脂肪不能直接利用，必须依赖其胞外产生的脂肪酶，将脂肪分解成小分子的甘油和脂肪酸，才能被微生物所吸收利用。脂肪被脂肪酶水解后产生的脂肪酸，可改变培养基的pH.，使pH降低。加入培养基的中性红指示剂，会使培养基从淡红色变为深红色，说明微生物胞外能产生脂肪酶。氮源的利用试验：工业微生物对于氮源的利用，主要是看其对蛋白质、蛋白胨、氨基酸、铵盐和硝酸盐的利用能力，例如：（1）酵母菌对氮源利用试验；（2）明胶液化试验；（3）石蕊牛奶试验；（4）尿素分解试验；（5）硝酸盐还原试验。酒精发酵试验是在无氧条件下，某些酵母菌（如酿酒酵母）能把己糖转化为酒精和二氧化碳的作用，称为酒精发酵。酵母菌由于其种类不同，酒精发酵力的强弱也不同，工业生产上必须采用酒精发酵过程中所生成的二氧化碳和酒精的量，以及计算其发酵度来测定不同酵母菌种的发酵力。谷氨酸发酵试验是在有氧条件下，谷氨酸短杆菌在各种酶系的作用下，葡萄糖经己糖酵解、单磷酸己糖、三羧酸循环和乙醛酸循环等途径生物合成谷氨酸。因此，谷氨酸发酵是好氧性发酵。谷氨酸短杆菌是生物素营养缺陷型，当培养基中含有充足的生物素时，菌体大量生长，但不积累谷氨酸产物，因此，发酵培养基中的生物素要控制在一个亚适量的水平（除非采用特殊的发酵工艺）。

(7)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 举例说明基因工程在食品工业中应用（至少举四个方面的例子）。

【◆参考答案◆】：①改良食品加工的原料，如改善乳牛的产奶量；提高植物性食品氨基酸含量；②改良微生物菌种性能，如将α-乙酰乳酸脱羧酶基因克隆到酵母中进行表达，可降低啤酒双乙酰含量而改善啤酒风味；③应用于酶制剂的生产，如凝乳酶、α-淀粉酶、葡萄糖氧化酶的生产；④改良食品加工工艺，如采用基因工程改良小麦种子贮藏蛋白的烘烤特性；降低大麦中的醇溶蛋白含量，改良啤酒的加工工艺；⑤应用于生产保健食品的有效成分，如在动植物或其细胞中使目的基因得到表达可以制造有益于人类健康的保健成分或有效因子。

(8)【◆题库问题◆】：[多选] 基因工程有称为（）
A．DNA体外重组技术
B．分子克隆
C．微生物工程
D．细胞融合技术

【◆参考答案◆】：A, B

(9)【◆题库问题◆】：[名词解释] 抗生素抗性基因插入失活法

【◆参考答案◆】：
载体的抗药性基因内具有限制酶的识别位点，用某种限制酶消化并再此位点插入外源DNA时，抗药性基因不再被表达，当这个重组载体转化宿主菌并在药物选择平板上培养时，根据对该药物由抗性转为敏感，便可筛选出重组转化子。

(10)【◆题库问题◆】：[名词解释] 基因重组

【◆参考答案◆】：
将目的基因（或外源基因）与载体在体外结合构建形成重组子。