食品微生物学课程期末总结

1、第一章 绪 论一、生物界的分类一、生物界的分类19691969年年R. H. WhittakerR. H. Whittaker五界分类系统：五界分类系统：动物界、植物界、真菌界、原生生物界、动物界、植物界、真菌界、原生生物界、原核生物界。原核生物界。+ + 病毒界病毒界第一章 绪 论第一章 绪 论二、微生物的特点二、微生物的特点1.1.体积小，面积大；体积小，面积大；2.2.吸收多，转化快；吸收多，转化快；3.3.生长旺，繁殖快；生长旺，繁殖快；4.4.适应性强，易变异；适应性强，易变异；5.5.分布广，种类多。分布广，种类多。三、巴氏消毒法：三、巴氏消毒法：（PasteurizationPa

2、steurization）: :利用热力杀死物品中利用热力杀死物品中的病原菌或一般杂菌，同时又不致严重损害的病原菌或一般杂菌，同时又不致严重损害其质量。常用于消毒牛奶和酒类等。加温其质量。常用于消毒牛奶和酒类等。加温61.1-62.8 61.1-62.8 30 30分钟或分钟或71.1 71.1 15-30 15-30钟可钟可将其中的非芽孢病原菌杀死。将其中的非芽孢病原菌杀死。显微镜的发明者显微镜的发明者吕文虎克吕文虎克/ /列文虎克列文虎克（Antony Van LeeuwenhockAntony Van Leeuwenhock）四、几个重要的人和事四、几个重要的人和事微生物学之父微生物学之

3、父巴斯德（法）巴斯德（法）Pasteur科赫原则（科赫原则（Kochs postulates)Kochs postulates)青霉素的发现者青霉素的发现者Fleming,1929第二章第二章 微生物各论微生物各论原核微原核微生物生物 第二章第二章 微生物各论微生物各论原核微生物原核微生物 一、细菌的基本形态：球状、杆状、螺旋状、一、细菌的基本形态：球状、杆状、螺旋状、特殊形态。特殊形态。二、细菌的大小：二、细菌的大小：1m =103mm=106 m=109nm=1010(埃埃)三、细菌基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、三、细菌基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、原核（拟核）、细胞质及其

4、内含物核糖体、原核（拟核）、细胞质及其内含物四、细菌细胞特殊结构：四、细菌细胞特殊结构：鞭毛、菌毛、荚膜、芽孢鞭毛、菌毛、荚膜、芽孢五、革兰氏染色反应基本原理、步骤、关键步骤五、革兰氏染色反应基本原理、步骤、关键步骤革兰氏阳性菌（革兰氏阳性菌（G+）和革兰氏阴性菌（和革兰氏阴性菌（G-）细胞细胞结构差异：结构差异： G+细胞壁物质：肽聚糖（厚）、磷壁酸。细胞壁物质：肽聚糖（厚）、磷壁酸。G-细胞壁物质：外壁层：脂蛋白多糖复合物；细胞壁物质：外壁层：脂蛋白多糖复合物； 内壁层：肽聚糖（薄）内壁层：肽聚糖（薄）六、芽孢抗逆：耐热、抗辐射、抗化学试剂。六、芽孢抗逆：耐热、抗辐射、抗化学试剂。芽孢耐热

5、的原因：芽孢耐热的原因：1.厚的芽孢壁；厚的芽孢壁；2.含水量少；含水量少；3.含含2，6-吡啶二羧酸（吡啶二羧酸（DPA）和和Ca2+的复合物。的复合物。放线菌繁殖方式放线菌繁殖方式七、放线菌繁殖方式七、放线菌繁殖方式无性孢子无性孢子孢子丝通过横隔分裂产生孢子丝通过横隔分裂产生孢子丝通过凝聚分裂产生孢子丝通过凝聚分裂产生孢囊孢子：孢子囊孢囊孢子：孢子囊分生孢子：分生孢子：节孢子：节孢子：菌丝断片菌丝断片第二章第二章 微生物各论微生物各论 真菌真菌第二章第二章 微生物各论微生物各论真菌真菌（FungusFungus）一、真核细胞与原核细胞结构的区别：一、真核细胞与原核细胞结构的区别：P15P1

6、5二、酵母繁殖方式：二、酵母繁殖方式：无性繁殖：无性繁殖：芽殖、裂殖、无性孢子（节孢子、芽殖、裂殖、无性孢子（节孢子、 掷孢子、厚垣孢子）掷孢子、厚垣孢子）有性繁殖：子囊孢子有性繁殖：子囊孢子酿酒酵母生活史酿酒酵母生活史3 3、单双倍体型、单双倍体型 以啤酒酵母为代表以啤酒酵母为代表特点：特点：营养体既可以单倍体营养体既可以单倍体形式也可以双倍体形式存形式也可以双倍体形式存在；单倍体营养细胞和双在；单倍体营养细胞和双倍体营养细胞均可进行芽倍体营养细胞均可进行芽殖；在特定条件下进行有殖；在特定条件下进行有性生殖。性生殖。 单倍体和双倍体两个阶段单倍体和双倍体两个阶段同等重要同等重要, ,形成世代

7、交替。形成世代交替。五、霉菌繁殖方式五、霉菌繁殖方式菌丝断片菌丝断片无性孢子：节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子、无性孢子：节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子、 分生孢子等分生孢子等有性孢子：卵孢子、子囊孢子、接合孢子、有性孢子：卵孢子、子囊孢子、接合孢子、 担孢子担孢子四、霉菌菌丝结构：四、霉菌菌丝结构：分隔或不分隔，单核或多核，单细胞或多细分隔或不分隔，单核或多核，单细胞或多细胞胞六、毛霉、根霉、曲霉、青霉菌丝结构六、毛霉、根霉、曲霉、青霉菌丝结构特点及繁殖方式特点及繁殖方式P55第二章 微生物各论 病 毒第二章 微生物各论病 毒一、病毒区别于其他生物的特点：一、病毒区别于其他生物的特点：1.严格的活细胞

8、内寄生；严格的活细胞内寄生；2.只含一种核酸（只含一种核酸（RNA 或或DNA）；）；3.体积小，能通过细菌滤器。体积小，能通过细菌滤器。第二章 微生物各论 病 毒二、病毒种类：真病毒和亚病毒；类病毒、二、病毒种类：真病毒和亚病毒；类病毒、拟病毒和朊病毒的概念拟病毒和朊病毒的概念三、病毒结构：结构示意图三、病毒结构：结构示意图病毒壳粒的排列对称方式：病毒壳粒的排列对称方式：1.1.螺旋对称；螺旋对称；2.2.二十面体对称；二十面体对称；3.3.复合对称（复合对称（T4T4噬菌体噬菌体蝌蚪型蝌蚪型P77P77）四、烈性噬菌体（毒性噬菌体）和温和性噬四、烈性噬菌体（毒性噬菌体）和温和性噬菌体的区别

9、菌体的区别五、溶源现象：溶源细胞，前噬菌体、溶源五、溶源现象：溶源细胞，前噬菌体、溶源细胞特性，非溶源化细胞特性，非溶源化P87六、病毒的增殖方式六、病毒的增殖方式复制复制吸附、侵入、脱壳、生物复制、装配、释放吸附、侵入、脱壳、生物复制、装配、释放七、发酵工业中发酵系统污染噬菌体的表现七、发酵工业中发酵系统污染噬菌体的表现和预防控制措施：和预防控制措施：发酵周期明显延长发酵周期明显延长 碳源消耗缓慢碳源消耗缓慢 发酵液清淡发酵液清淡发酵产物形成缓慢或根本不形成发酵产物形成缓慢或根本不形成 噬菌体检测会发现大量噬菌斑噬菌体检测会发现大量噬菌斑 电镜可见噬菌体电镜可见噬菌体 后果：减产后果：减产倒

10、罐倒罐 噬菌体与发酵工程噬菌体与发酵工程噬菌体对发酵工业的危害很大噬菌体对发酵工业的危害很大，当发酵液受噬菌体严重当发酵液受噬菌体严重污染时，会出现以下异常表现：污染时，会出现以下异常表现： 发酵生产时预防措施发酵生产时预防措施决不使用可疑菌种决不使用可疑菌种 严格环境卫生严格环境卫生 活菌液严禁排放活菌液严禁排放 通气加料严控通气加料严控 严格执行会客制度严格执行会客制度 设备灭菌设备灭菌 使用抗噬菌体菌株使用抗噬菌体菌株补救方法：补救方法：尽快提取产品尽快提取产品 加药抑制加药抑制 及时更换菌种及时更换菌种 第三章第三章 微生物的营养微生物的营养第三章第三章 微生物的营养微生物的营养一、微

11、生物的营养物质种类：碳源物质、氮源一、微生物的营养物质种类：碳源物质、氮源物质、能源、无机盐、水、物质、能源、无机盐、水、生长因子生长因子等。等。二、微生物吸收营养物质方式比较：载体蛋白二、微生物吸收营养物质方式比较：载体蛋白特点、主动运输和基团移位特点、主动运输和基团移位三、微生物营养类型三、微生物营养类型光能自养（光能无机营养）、光能异养（光能光能自养（光能无机营养）、光能异养（光能有机营养）、化能自养（化能无机营养）、化有机营养）、化能自养（化能无机营养）、化能异养（化能有机营养）能异养（化能有机营养）四、培养基的种类：四、培养基的种类：根据培养基制成后的物理状态根据培养基制成后的物理状

12、态固体培养基：加凝固剂固体培养基：加凝固剂1.5%-2%琼脂琼脂半固体培养基：半固体培养基：+ 0.2%-0.7% 的琼脂的琼脂液体培养基液体培养基第四章第四章 微生物代谢微生物代谢第四章第四章 微生物代谢微生物代谢一、葡萄糖的分解途径：一、葡萄糖的分解途径：EMP途径、途径、HMP途径、途径、ED途径、途径、WD途径途径（PK途径和途径和HK途径）途径）二、微生物能量代谢二、微生物能量代谢（一）一）ATPATP的产生方式：的产生方式：1. 1. 氧化磷酸化（底物水平磷酸化、电子传递氧化磷酸化（底物水平磷酸化、电子传递磷酸化）磷酸化）3.3.光合磷酸化光合磷酸化（二）化能异养微生物的能量生成（

13、二）化能异养微生物的能量生成1.呼吸作用（好氧呼吸作用、厌氧呼吸作用）呼吸作用（好氧呼吸作用、厌氧呼吸作用）2.发酵作用发酵作用酵母乙醇发酵酒精发酵酒精发酵酵母菌的酒精发酵酵母菌的酒精发酵CH3COCOOHCH3CHO+CO2丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶CH3CHO+NADH+H+CH3CH2OH+NAD+乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶酵母乙醇发酵乳酸发酵乳酸发酵乳酸发酵同型乳酸发酵同型乳酸发酵GEMP丙酮酸丙酮酸乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶乳酸乳酸NADHNAD+异型乳酸发酵：异型乳酸发酵：PK途径途径GHMPCO25-5-P-P-核酮糖核酮糖5-5-P-P-木酮糖木酮糖乙酰磷酸乙酰磷酸3-3-P-P-甘油醛甘油

14、醛EMP乳酸乳酸乙醇乙醇双歧杆菌乳酸发酵：双歧杆菌乳酸发酵：HK途径途径2葡萄糖葡萄糖 + 5ADP + Pi2乳酸乳酸 + 3醋酸醋酸 + 5ATP 好氧性醋酸发酵好氧性醋酸发酵 厌氧性醋酸发酵厌氧性醋酸发酵第五章微第五章微 生生 物物 的的 生生 长长第五章第五章 微微 生生 物物 的的 生生 长长一、微生物生长的测定方法一、微生物生长的测定方法 血球计数板的规格：2516或1625两种。计数室的体积是0.1mm3。 平板菌落计数法所计得的数为活菌数。生长曲线生长曲线 将少量单细胞培养接种到一恒定容积的新将少量单细胞培养接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜条件下培养，定时取鲜液体培养

15、基中，在适宜条件下培养，定时取样测定细胞数量，以培养时间为横坐标，细胞样测定细胞数量，以培养时间为横坐标，细胞数目的对数或生长速度为纵坐标作图，可得到数目的对数或生长速度为纵坐标作图，可得到一曲线，称为生长曲线。一曲线，称为生长曲线。二、单细胞微生物纯培养的群体生长二、单细胞微生物纯培养的群体生长规律规律生长曲线（生长曲线（growth curvegrowth curve）生长曲线图生长曲线图时间时间0（+）（-）生长速度生长速度细菌数目的对数细菌数目的对数总菌数总菌数活菌数活菌数0t1t2t3延迟期延迟期（一）延迟期（一）延迟期（lag phase ）1.延迟期细胞特点：细胞分裂迟缓，代谢活

16、跃，延迟期细胞特点：细胞分裂迟缓，代谢活跃，细胞体积增长较快，对不良环境敏感。细胞体积增长较快，对不良环境敏感。2.延迟期长短：几分钟延迟期长短：几分钟几个小时。几个小时。3.影响因素：菌种、菌龄、接种量、培养条件等。影响因素：菌种、菌龄、接种量、培养条件等。4.出现原因：代谢调整。新合成必需量的酶、辅出现原因：代谢调整。新合成必需量的酶、辅酶或中间代谢产物，以适应新环境。酶或中间代谢产物，以适应新环境。生长曲线可分为四个时期：生长曲线可分为四个时期：5.缩短措施：缩短措施：（1）增加接种量；）增加接种量；（2）采用对数期的菌种或健壮、繁殖快的菌种）采用对数期的菌种或健壮、繁殖快的菌种接种接种

17、（3）在种子培养基中加入发酵培养基的某些成）在种子培养基中加入发酵培养基的某些成分。分。（二）对数期（二）对数期（log phase）1.细胞特点：代谢活性最强，生长速率高，个体细胞特点：代谢活性最强，生长速率高，个体数以几何级数增加，代时稳定。数以几何级数增加，代时稳定。代时代时2.代时（代时（generation time）单个细胞完成一次分裂所需的时间。或增加一代所单个细胞完成一次分裂所需的时间。或增加一代所需时间。需时间。1248.2ny = x 2nLgy = lgx + n lg2n=lgy - lgxlg2= 3.3 lgyxG =t1-t03.3lgyx=t1-t03.3 (

18、lgy lgx )G稳定期稳定期(三三)稳定期（稳定期（stationary phase）1.细胞特点：细胞特点：（1）新增殖的细胞数与死亡数几乎相等，整个）新增殖的细胞数与死亡数几乎相等，整个培养物中二者处于动态平衡。培养物中二者处于动态平衡。（2）细胞内开始积累贮藏物。）细胞内开始积累贮藏物。（3）大多数芽孢细菌在此阶段形成芽孢。）大多数芽孢细菌在此阶段形成芽孢。（4）活菌数达最高水平。）活菌数达最高水平。2.延长稳定期措施：补料；调节延长稳定期措施：补料；调节pH值；调节温度。值；调节温度。（四）衰亡期（四）衰亡期（decline phase）1.细胞特点：细胞特点：（1）细胞出现多种形

19、态，甚至畸形、衰退型。）细胞出现多种形态，甚至畸形、衰退型。细胞大小悬殊，有的细胞内多液泡，革兰氏染细胞大小悬殊，有的细胞内多液泡，革兰氏染色反应变异。色反应变异。（2）细胞生活力下降。）细胞生活力下降。（3）细胞死亡或自溶。）细胞死亡或自溶。连续培养方法连续培养方法三、连续培养方法：三、连续培养方法：1.恒浊连续培养法恒浊连续培养法 不断调节流速使细菌培养液浊度保持恒定的不断调节流速使细菌培养液浊度保持恒定的连续培养方法。连续培养方法。 2.2.恒化连续培养法恒化连续培养法 控制恒定的流速，使培养室中营养物浓度基控制恒定的流速，使培养室中营养物浓度基本恒定（控制限制性营养因子的浓度），从而保

20、本恒定（控制限制性营养因子的浓度），从而保持细菌的恒定生长速率。持细菌的恒定生长速率。环境条件对微生物生长的影响环境条件对微生物生长的影响四、环境条件对微生物生长的影响四、环境条件对微生物生长的影响1.微生物的生长温度类型微生物的生长温度类型根据微生物最适温度范围将微生物分为三种类型根据微生物最适温度范围将微生物分为三种类型最低最低T T最适最适T T最高最高T T分布分布低温型低温型 5510-15 10-15 20-30 20-30 冷藏食品、冷藏食品、海水海水中温型中温型5 5 25-37 25-37 45-50 45-50 高温型高温型 30 30 45-55 45-55 60-75

21、60-75 温泉、堆肥温泉、堆肥（一）温度温度对生长速率的影响温度对生长速率的影响2.温度对生长速率的影响温度对生长速率的影响生生长长速速率率最低最低T最高最高T最适最适T T衡量微生物的耐热性的指标衡量微生物的耐热性的指标3.衡量微生物的耐热性的指标衡量微生物的耐热性的指标（1）热致死时间热致死时间（Thermal Death Time, TDT） 在特定的条件下和特定的温度下，杀死一定在特定的条件下和特定的温度下，杀死一定数量微生物所需要的时间。数量微生物所需要的时间。（2）D值值（decimal reduction time ）在一定温度下加热，在一定温度下加热，90%的活菌数被杀死所需

22、时的活菌数被杀死所需时间（分钟）。间（分钟）。（3） Z值值：缩短缩短90%热致死时间所需要升高的温度（热致死时间所需要升高的温度（ ）（4）F值值在一定的基质中，在一定的基质中，121.1 加热杀死一定数量微生加热杀死一定数量微生物所需时间。物所需时间。加热致死时间曲线图加热致死时间曲线图110100100110120Z=9.3加热时间（分）加热时间（分）加热致死时间曲线图加热致死时间曲线图残留活细胞曲线图残留活细胞曲线图101102103104105106102030405060D=10min残留活细胞数残留活细胞数加热时间加热时间残留活细胞曲线图残留活细胞曲线图高温致死微生物作用的应用高

23、温致死微生物作用的应用消消毒毒灭灭菌菌干热灭菌干热灭菌湿热灭菌湿热灭菌焚烧灭菌法焚烧灭菌法（火焰灭菌（火焰灭菌法）法）干燥热空气干燥热空气灭菌法灭菌法煮沸消毒法煮沸消毒法高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法间歇灭菌法间歇灭菌法巴氏消毒法巴氏消毒法用于接种工具、干尸的灭菌用于接种工具、干尸的灭菌160 160 ，1-21-2小时小时，用于玻，用于玻璃器皿、金属用具等耐热物璃器皿、金属用具等耐热物品品100 15 15分钟分钟（+1%+1%NaCONaCO3 3或或+ +小于小于5%5%石炭酸）石炭酸）121 15-3015-30分钟分钟100 15-3015-30分钟分钟，28-3728-37 过夜过夜

24、，再灭菌过夜，再灭菌过夜，连续连续3 3d d62 3030分钟分钟4.4.高温致死微生物作用的应用高温致死微生物作用的应用氢离子浓度氢离子浓度（二）氢离子浓度（二）氢离子浓度（pH）大多数细菌、藻类和原生动物的最适大多数细菌、藻类和原生动物的最适pH值为值为6.5-7.5；少数细菌非常嗜酸。；少数细菌非常嗜酸。放线菌的最适放线菌的最适pH为为7.5-8；酵母菌、霉菌的最适酵母菌、霉菌的最适pH为为5-6。1.1.各类微生物生长适宜各类微生物生长适宜pHpH值值酸性防腐剂酸性防腐剂2.2.酸性防腐剂酸性防腐剂1.苯甲酸（苯甲酸（C6H5COOH）和苯甲酸钠（和苯甲酸钠（C6H5COONa）添加

25、于添加于pH值值4.5以下以下的食品，能抑制的食品，能抑制酵母和霉菌酵母和霉菌，抑，抑制酵母的作用比抑制霉菌的作用更大。制酵母的作用比抑制霉菌的作用更大。最高允许量不最高允许量不超过超过0.1%。2.山梨酸（山梨酸（C6H8O2）及其钾盐或钠盐及其钾盐或钠盐用于pH4.5pH4.5以下以下食品，对酵母和霉菌有较食品，对酵母和霉菌有较 好的抑制效好的抑制效果，对霉菌的抑制作用更好。果，对霉菌的抑制作用更好。最高用量不超过最高用量不超过0.1%0.1%。3.丙酸（丙酸（CH3CH2COOH）及其钙盐或钠盐及其钙盐或钠盐抑制抑制霉菌霉菌，对酵母无效。，对酵母无效。最高用量不超过最高用量不超过0.32

26、%0.32%。4.脱氢醋酸及其钠盐脱氢醋酸及其钠盐对霉菌、酵母菌和细菌均有抑制作用，酸度愈高，对霉菌、酵母菌和细菌均有抑制作用，酸度愈高，抑菌效果愈强，抑菌效果愈强，pH6pH6时也有效。面包中加入时也有效。面包中加入0.005-0.0075%0.005-0.0075%可使面包在可使面包在3-53-5天内不霉变。天内不霉变。5.乳酸（乳酸（CH3CHOHCOOH）无明确限量。无明确限量。6.醋酸（醋酸（CH3COOH）无明确限量。无明确限量。（三）水分活度（三）水分活度（Aw）1.微生物生长所需微生物生长所需Aw值值大多数细菌生长的最低大多数细菌生长的最低Aw值在值在0.94以上以上，最适，最

27、适Aw值在值在0.995以上。以上。大多数酵母生长的最低大多数酵母生长的最低Aw值范围为值范围为0.88-0.94。大多数霉菌生长的最低大多数霉菌生长的最低Aw值在值在0.80以上以上。2.紫外辐射杀菌机理：紫外辐射杀菌机理：（1）使）使DNA形成胸腺嘧啶二聚体；形成胸腺嘧啶二聚体；（2）氧化产生）氧化产生H2O2；（3）核酸和蛋白质分别在核酸和蛋白质分别在 =260nm及及 =280nm有有强的吸收，引起分子变化甚至变形。强的吸收，引起分子变化甚至变形。第六章第六章 微生物的遗传和变异微生物的遗传和变异第六章第六章 微生物的遗传和变异微生物的遗传和变异二、遗传物质在细胞中的存在形式二、遗传物

28、质在细胞中的存在形式1.1.细胞水平：细胞核遗传物质、细胞质遗传物质。细胞水平：细胞核遗传物质、细胞质遗传物质。2.2.细胞核水平：真核细胞：细胞核水平：真核细胞：1 1条以上染色体。原条以上染色体。原核细胞：细菌染色体是核细胞：细菌染色体是1 1条环状双螺旋条环状双螺旋DNADNA。一、核酸是遗传变异的物质基础一、核酸是遗传变异的物质基础 三个经典试验三个经典试验遗传物质在细胞中的存在方式遗传物质在细胞中的存在方式原核细胞原核细胞拟核（原核）拟核（原核） 核染色体（一条闭合环状核染色体（一条闭合环状双链双链DNADNA）质粒质粒plasmid）质粒是细菌染色体外的遗质粒是细菌染色体外的遗传物

29、质，是环状闭合的双链传物质，是环状闭合的双链DNADNA。细胞质细胞质真核细胞真核细胞细胞核细胞核细胞器：线粒体、叶绿体、细胞器：线粒体、叶绿体、中心体、毛基体中心体、毛基体细胞质细胞质共生生物：草履虫的卡巴共生生物：草履虫的卡巴颗粒颗粒核染色体（多条线状双链核染色体（多条线状双链DNADNA）核外染色体核外染色体1.从细胞水平来看2.从细胞核水平上来看3.3.染色体水平：真核细胞染色体与组蛋白结合。染色体水平：真核细胞染色体与组蛋白结合。细菌染色体不含组蛋白细菌染色体不含组蛋白。4.4.核酸水平：核酸结构：核酸水平：核酸结构：19531953年年Wason & Crick Wason

30、 & Crick DNADNA双螺旋结构模型和半保留复制方式。双螺旋结构模型和半保留复制方式。5.5.基因水平：基因水平：基因基因：生物体储存遗传信息的因子，生物体储存遗传信息的因子，是遗传物质的最小单位，它是是遗传物质的最小单位，它是DNA上一个特定片上一个特定片段。段。细菌基因的结构是连续的细菌基因的结构是连续的, , 无内含子。无内含子。真核细胞基因的结构连续性不强，往往有内含子。真核细胞基因的结构连续性不强，往往有内含子。6.6.碱基水平（密码子水平）：三个碱基决定一个碱基水平（密码子水平）：三个碱基决定一个密码子。密码子。7.核苷酸水平：核苷酸水平： A、G、C、T（U）四种

31、基基 因因 突突 变变五、基因突变五、基因突变突变（突变（mutationmutation）遗传物质（遗传物质（DNADNA或或RNARNA）中的核甘酸顺序突然发生中的核甘酸顺序突然发生了稳定的可遗传的变化。了稳定的可遗传的变化。基因突变（基因突变（gene mutation gene mutation ）又称点突变（又称点突变（point point mutationmutation）是由于是由于DNADNA链上的一对或少数几对碱基发生改变链上的一对或少数几对碱基发生改变而引起的。而引起的。染色体畸变（染色体畸变（chromosome aberrationchromosome aberrat

32、ion）DNADNA的大段变化，如插入、缺失、重复、易位、的大段变化，如插入、缺失、重复、易位、倒位。倒位。基因突变类型基因突变类型1.营养缺陷型（营养缺陷型（auxotroph）由基因突变而引起代谢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，它们必须在原过程中某酶合成能力丧失的突变型，它们必须在原有培养基中添加相应的营养成分才能正常生长。有培养基中添加相应的营养成分才能正常生长。2、条件致死突变型条件致死突变型：指在某一条件（非允许条件）：指在某一条件（非允许条件）下呈现致死效应，而在另一条件（允许条件）下却下呈现致死效应，而在另一条件（允许条件）下却不表现致死效应的突变类型。如温度

33、敏感突变型不表现致死效应的突变类型。如温度敏感突变型（Ts mutant）。）。3、抗原突变型抗原突变型：指细胞成分尤其是细胞表面成：指细胞成分尤其是细胞表面成分的细微变异而引起抗原性变化的突变型。分的细微变异而引起抗原性变化的突变型。基因突变机制基因突变机制突突变变诱变诱变自发突变自发突变点突变点突变畸变畸变碱基置换碱基置换转换：转换：颠换颠换移码突变移码突变缺失缺失添加添加缺失缺失添加添加重复重复移位移位倒位倒位A AG G T TC CABCABABCABCABABCABCABACABCABCABACABCA AT TA AC CC CG GT TG G基因突变机制基因突变机制回复突变回

34、复突变突变菌株再次突变回复到与出发突变菌株再次突变回复到与出发菌株相同的突变。菌株相同的突变。移码突变（移码突变（frame-shift mutation)frame-shift mutation)由一种诱变剂引起由一种诱变剂引起DNADNA分子中的一个或少数几分子中的一个或少数几个核苷酸的增添或缺失，从而使该部位后面的个核苷酸的增添或缺失，从而使该部位后面的全部遗传密码发生转录和转译错误的一类突变。全部遗传密码发生转录和转译错误的一类突变。q吖啶类染料（原黄素、吖啶黄、吖啶橙等）吖啶类染料（原黄素、吖啶黄、吖啶橙等）六、基因重组（六、基因重组（gene recombinationgene r

35、ecombination）把两个不同性状的个体内的遗传基因转移把两个不同性状的个体内的遗传基因转移到一起，经过遗传分子的交换重组后，形成新到一起，经过遗传分子的交换重组后，形成新遗传型个体的方式。遗传型个体的方式。（一）原核微生物基因重组方式：（一）原核微生物基因重组方式：基因重组基因重组转化转化v转化（转化（transformation） 受体菌直接吸收来自供体菌的受体菌直接吸收来自供体菌的DNADNA片段通过片段通过交换，把它组合到自己的基因组中，从而获交换，把它组合到自己的基因组中，从而获得供体菌的部分遗传性状的现象。得供体菌的部分遗传性状的现象。 转化因子（转化因子（transform

36、ing principle transforming principle ）在转化过程中，转化的在转化过程中，转化的DNADNA片段称为转化因片段称为转化因子子 ，分子量小于，分子量小于10107 7，最多不超过，最多不超过10201020个基个基因。因。 感受态（感受态（competencecompetence）受体菌只有处于感受态时，才能摄取转化受体菌只有处于感受态时，才能摄取转化因子。细菌处于感受态是因为其表面有一种吸因子。细菌处于感受态是因为其表面有一种吸附附DNADNA的受体的受体. .接合接合v接合（接合（conjugationconjugation） 接合是细菌通过性菌毛相互连接

37、沟通，接合是细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒将遗传物质（主要是质粒DNADNA）从供体）从供体菌转移给受体菌。菌转移给受体菌。转导转导v转导（转导（transduction） 转导是以转导噬菌体为载体，将供体菌转导是以转导噬菌体为载体，将供体菌的一段的一段DNADNA转移到受体菌内，使受体菌获转移到受体菌内，使受体菌获得新的性状。得新的性状。 普遍性转导（普遍性转导（generalized transductiongeneralized transduction）局限性转导（局限性转导（restricted transductionrestricted transductio

38、n）转导转导v转导噬菌体（缺陷型噬菌体）转导噬菌体（缺陷型噬菌体） 完全缺陷型噬菌体完全缺陷型噬菌体 - - 普遍性转导（普遍性转导（generalized transduction） 部分缺陷型噬菌体部分缺陷型噬菌体 局限性转导（局限性转导（restricted transductionrestricted transduction）普遍性转导与局限性转导的区别普遍性转导与局限性转导的区别区别要点区别要点普遍性转导普遍性转导局限性转导局限性转导基因转导发生的时基因转导发生的时期期裂解期裂解期溶原期溶原期转导的遗传物质转导的遗传物质供体菌染色体供体菌染色体DNADNA任何部位或质粒任何部位或质

39、粒噬菌体噬菌体DNADNA及供体及供体菌菌DNADNA的特定部位的特定部位转导的后果转导的后果完全转导或流产转完全转导或流产转导导受体菌获得供体受体菌获得供体菌菌DNADNA特定部位的特定部位的遗传特性遗传特性转导频率转导频率受体菌的受体菌的1010-7-7转导频率较普遍转导频率较普遍转导增加转导增加10001000倍倍(10(10-4-4) )（二）真核微生物基因重组方式（二）真核微生物基因重组方式准性生殖和有性生殖的比较准性生殖和有性生殖的比较准性生殖准性生殖有性生殖有性生殖参与接合的亲参与接合的亲本细胞本细胞形态相同的体细胞形态相同的体细胞 形态或生理上有分形态或生理上有分化的性细胞化的

40、性细胞异核体阶段异核体阶段有有无无接合后双倍体接合后双倍体的细胞形态的细胞形态与单倍体基本相同与单倍体基本相同 与单倍体明显不同与单倍体明显不同双倍体变为单双倍体变为单倍体途径倍体途径有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂接合发生的几接合发生的几率率偶然发生，几率低偶然发生，几率低 正常出现，几率高正常出现，几率高七、微生物菌种选育七、微生物菌种选育诱变育种的基本步骤诱变育种的基本步骤微生物菌种保藏方法微生物菌种保藏方法八、微生物菌种保藏方法八、微生物菌种保藏方法方法方法主要原理主要原理适宜保藏适宜保藏对象对象保藏期保藏期 评价评价低温保藏法低温保藏法低温低温各大类群各大类群3-63-6月月简便简便

41、易行易行超低温保藏超低温保藏法法超低温（超超低温（超低温冰箱、低温冰箱、液氮）液氮）各大类群各大类群1-21-2年年简便简便石蜡油低温石蜡油低温封藏法封藏法低温、缺氧低温、缺氧各大类各大类1-21-2年年简便简便载体吸附法载体吸附法（沙土、滤（沙土、滤纸片等）纸片等）干燥、无营干燥、无营养养产孢子微产孢子微生物生物1-101-10年年 简便简便方法方法主要原理主要原理适宜保藏对适宜保藏对象象保藏期保藏期评价评价真空干燥法真空干燥法干燥、真干燥、真空、无营空、无营养养产孢子微生产孢子微生物物1-101-10年年 简便简便冷冻真空干冷冻真空干燥法燥法缺氧、低缺氧、低温、干燥、温、干燥、无营养无营养

42、各大类各大类5-155-15年年 高效高效活体保藏法活体保藏法寄生寄生病原菌病原菌 AS、ATCC是哪个菌种保藏中心的标示？第七章第七章 微微 生生 物物 生生 态态第七章第七章 微微 生生 物物 生生 态态1.土壤中微生物的种类土壤中微生物的种类细菌：细菌：放线菌：放线菌：真菌：真菌： 105个个/g耕地土耕地土占土壤微生物总量的占土壤微生物总量的7090%。3 109个个/g耕地土耕地土仅次于细菌，仅次于细菌，108109个个/g耕地土耕地土一、微生物在自然界中的分布：一、微生物在自然界中的分布：土壤、水、空气、动植物体上、极端环境土壤、水、空气、动植物体上、极端环境2.极端环境极端环境：

43、强烈限制大多数生物生长：强烈限制大多数生物生长的环境。高温、低温、高盐、高压、高的环境。高温、低温、高盐、高压、高酸、高碱、高辐射等。酸、高碱、高辐射等。二、微生物间的相互关系二、微生物间的相互关系（一）共生（一）共生（Symbiosis） 指两种生物生活在一起时，互相依赖，彼此指两种生物生活在一起时，互相依赖，彼此都能获益。两种生物紧密结合形成共生体。都能获益。两种生物紧密结合形成共生体。地衣地衣蓝细菌蓝细菌真菌真菌藻类藻类真菌真菌壳状、叶状、壳状、叶状、树枝状树枝状（二）互生（二）互生（Mutualism)Mutualism) 两种微生物生活在一起时，不形成共生体，两种微生物生活在一起时，

44、不形成共生体，联合比较松散，可以只对一方有利，也可以对联合比较松散，可以只对一方有利，也可以对双方都有利。双方都有利。（三）共处：（三）共处：两种微生物互无影响地生活在一起。两种微生物互无影响地生活在一起。（四）拮抗（四）拮抗（Antagonism） 两种微生物生活在一起时，一种微生物产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。抑制甚至杀死另一种微生物的现象。（五）寄生（五）寄生（Parasitism） 一种微生物生活在另一种微生物的表面或一种微生物生活在另一种微生物的表面或体内，从后者的

45、细胞、组织或体液中取得营养，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。通常是寄主前者称为寄生物，后者称为寄主。通常是寄主受损，寄生物获利。受损，寄生物获利。（六）捕食（六）捕食 一种微生物直接吞食另一种微生物。一种微生物直接吞食另一种微生物。（七）竞争（七）竞争 两种生物互相争夺有限的同一营养或其两种生物互相争夺有限的同一营养或其他共需养料。他共需养料。微生物与其它生物间的相互关系微生物与其它生物间的相互关系（一）微生物与高等植物间的相互关系（一）微生物与高等植物间的相互关系1.互生关系互生关系附生微生物附生微生物根际微生物根际微生物 围绕根围绕根2mm以内的土壤

46、微生以内的土壤微生物物2.共生关系共生关系菌根菌菌根菌植物根部植物根部外生菌根外生菌根内生菌根内生菌根根瘤菌根瘤菌豆科植物豆科植物3.寄生关系寄生关系植物病原微生物植物病原微生物真菌真菌 95%细菌细菌 3%病毒病毒 300多种多种第八章传染与免疫第八章 传染与免疫内毒素内毒素(endotoxin)：革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖组分。组分。外毒素外毒素(exotoxin)：多数为革兰阳性菌少数革兰阴多数为革兰阳性菌少数革兰阴性菌产生的毒性物质，常由细菌合成后分泌至细性菌产生的毒性物质，常由细菌合成后分泌至细胞外。化学成分为蛋白质。胞外。化学成分为蛋白质。类毒素（类毒素（

47、toxoidtoxoid）：）：用用0.3%-0.4%0.3%-0.4%甲醛处理外毒素，甲醛处理外毒素，可使其毒性完全丧失，但仍保持抗原性，这种经可使其毒性完全丧失，但仍保持抗原性，这种经处理的外毒素称为类毒素。处理的外毒素称为类毒素。免疫免疫人们把生物体能够辨别自我和非我，并对非我作出反应以保持自身稳定的功能称为免疫。传统上指生物机体对微生物侵染的抵抗力和对同种微生物再感染的特异性防范能力。免疫的基本功能：免疫的基本功能：q免疫防御功能：机体对由消化道、呼吸道、皮免疫防御功能：机体对由消化道、呼吸道、皮肤、粘膜等途径进入的病原体有抵抗能力。肤、粘膜等途径进入的病原体有抵抗能力。q免疫稳定功能

48、：把机体新陈代谢衰老和死亡的免疫稳定功能：把机体新陈代谢衰老和死亡的细胞清除体内。以维护机体的生理平衡。细胞清除体内。以维护机体的生理平衡。q免疫监视功能：清除自身突变的细胞的功能。免疫监视功能：清除自身突变的细胞的功能。抗原抗原抗原（抗原（antigen）是一类能刺激人或动物机体产生抗体或致敏是一类能刺激人或动物机体产生抗体或致敏淋巴细胞（免疫原性），并能与这些产物在淋巴细胞（免疫原性），并能与这些产物在体内或体外发生特异性反应的物质（反应原体内或体外发生特异性反应的物质（反应原性）。性）。（一）抗原的性质（一）抗原的性质1.1.异物性异物性异种间的物质异种间的物质同种异体间的物质同种异体间

49、的物质眼睛水晶体蛋白质、精眼睛水晶体蛋白质、精 细胞及甲状腺球蛋白等细胞及甲状腺球蛋白等自体内隔绝物质：自体内隔绝物质：2.2.分子量足够大：一般分子量足够大：一般10104 4道尔顿道尔顿3.3.立体化学结构：一般分子结构和空间构象愈立体化学结构：一般分子结构和空间构象愈复杂的物质，免疫原性愈强。复杂的物质，免疫原性愈强。4.4.抗原决定族抗原决定族antigenic determinantantigenic determinant( (抗原分抗原分子表面上的具有一定化学组成和结构的特殊化子表面上的具有一定化学组成和结构的特殊化学基团学基团) )决定其特异性决定其特异性（二）微生物抗原成分（

50、二）微生物抗原成分1. 1. 细菌抗原成分细菌抗原成分(1)(1)菌体抗原菌体抗原: :革兰氏阴性菌的菌体抗原称革兰氏阴性菌的菌体抗原称O O抗原抗原-脂多糖蛋白质的复合物脂多糖蛋白质的复合物(2)(2)鞭毛抗原鞭毛抗原称为称为H H抗原抗原(3)(3)表面抗原表面抗原: :不同细菌的表抗原名称不同不同细菌的表抗原名称不同. .大大肠杆菌的表面抗原称为封套抗原或肠杆菌的表面抗原称为封套抗原或K K抗原抗原, ,肺炎肺炎双球菌的叫荚膜抗原双球菌的叫荚膜抗原, ,伤寒沙门氏菌的表面抗伤寒沙门氏菌的表面抗原称为原称为ViVi抗原抗原抗体抗体2. 2. 病毒抗原成分：颗粒抗原、组分抗原、可病毒抗原成分

51、：颗粒抗原、组分抗原、可溶性抗原溶性抗原抗体抗体(antibody)是由抗原刺激人体或动物体的是由抗原刺激人体或动物体的B B细胞细胞, ,由由B B细胞细胞转化成浆细胞所产生的具有特异性的免疫球蛋转化成浆细胞所产生的具有特异性的免疫球蛋白白( (immunoglobulin,immunoglobulin,缩写为缩写为Ig)Ig)第九章有益微生物在食品第九章有益微生物在食品工业中的应用工业中的应用第九章第九章 有益微生物在有益微生物在食品工业中的利用食品工业中的利用1.1.微生物菌体的利用微生物菌体的利用2.2.发酵食品的利用发酵食品的利用3.3.微生物代谢产物的利用微生物代谢产物的利用4.4

52、.微生物酶制剂的应用微生物酶制剂的应用5.5.微生物在食品工厂废弃物处理方面的应用微生物在食品工厂废弃物处理方面的应用一、五种利用形式：一、五种利用形式：二、各种应用中所用微生物种类二、各种应用中所用微生物种类第十章微生物与食品腐败变质第十章微生物与食品腐败变质第十章第十章 微生物与食品腐败变质微生物与食品腐败变质一、微生物引起食品腐败变质的基本条件一、微生物引起食品腐败变质的基本条件（一）微生物的污染（一）微生物的污染（二）食品的特性与微生物的适应性（二）食品的特性与微生物的适应性1.1.食品营养物质组成食品营养物质组成2.2.食品基质条件食品基质条件（1）食品）食品pH值值（2）水分）水分

53、（3）渗透压）渗透压（三）食品的外界环境条件与微生物的适（三）食品的外界环境条件与微生物的适应性应性1.1.温度温度2.2.气体气体3.3.湿度湿度罐头食品的腐败变质罐头食品的腐败变质二、各类食品食品的腐败变质二、各类食品食品的腐败变质（一）罐头食品的腐败变质：（一）罐头食品的腐败变质：1966年，年，Schmitt根据根据pH值将罐头食品值将罐头食品分为四类分为四类罐头食品罐头食品低酸性食品（低酸性食品（pH 5.3）中酸性食品中酸性食品(pH5.34.5)酸性食品（酸性食品（ pH 4.53.7）高酸性食品高酸性食品(pH 3.7)1.罐头食品分类：罐头食品分类：2.罐头食品常见的腐败变质

54、现象罐头食品常见的腐败变质现象(1)胀灌胀灌：罐头底盖外凸的现象。：罐头底盖外凸的现象。(2)平酸平酸（flat sour）：）：指食品发生酸败，而罐头指食品发生酸败，而罐头外观仍属正常。外观仍属正常。(3)(3)黑变黑变（或硫化物腐败）：某些细菌（致黑梭（或硫化物腐败）：某些细菌（致黑梭状芽孢杆菌）分解含硫蛋白质产生状芽孢杆菌）分解含硫蛋白质产生H H2 2S S，H H2 2S S与灌与灌内壁铁质发生反应形成黑色化合物，沉积在灌内壁铁质发生反应形成黑色化合物，沉积在灌壁或食品上，致使食品发黑并呈臭味。壁或食品上，致使食品发黑并呈臭味。(4)(4)发霉发霉：不太常见，只有漏灌或灌内真空度过：

55、不太常见，只有漏灌或灌内真空度过低时，才有可能在低水分和高浓度糖分的食品表低时，才有可能在低水分和高浓度糖分的食品表面上出现霉变。面上出现霉变。(二二)、乳及乳制品的腐败变质、乳及乳制品的腐败变质超高温瞬时间杀菌（超高温瞬时间杀菌（UHT）：75-85 ，预热预热4-6分钟后通过分钟后通过130-150 高温数秒（高温数秒（2秒）秒）鲜乳的腐败变质鲜乳的腐败变质:抑制期、乳酸链球菌期、乳酸抑制期、乳酸链球菌期、乳酸杆菌期、真菌期、胨化细菌期。杆菌期、真菌期、胨化细菌期。（三）、鲜肉的腐败变质现象（三）、鲜肉的腐败变质现象1.1.表面发粘表面发粘2.变色变色3.霉斑霉斑4.4.气味改变气味改变四

56、、果汁的腐败变质现象四、果汁的腐败变质现象第十一章第十一章 微生物与食物中毒微生物与食物中毒第十一章第十一章 微生物与食物中毒微生物与食物中毒食物中毒食物中毒 指人体因吃了含有有毒有害的食物而引起指人体因吃了含有有毒有害的食物而引起的中毒。在大多数情况下以引起急性胃肠炎症的中毒。在大多数情况下以引起急性胃肠炎症状为主特征。状为主特征。食物中毒食物中毒细菌性食物中毒细菌性食物中毒真菌性食物中毒真菌性食物中毒自然毒食物中毒自然毒食物中毒化学性食物中毒化学性食物中毒感染型食物中毒感染型食物中毒毒素型食物中毒毒素型食物中毒一、细菌性食物中毒一、细菌性食物中毒1.感染型食物中毒感染型食物中毒 细菌大量增

57、殖，随食物进入人体，侵犯肠道细菌大量增殖，随食物进入人体，侵犯肠道粘膜，出现呕吐、腹泻、腹痛等急性胃肠炎症状，粘膜，出现呕吐、腹泻、腹痛等急性胃肠炎症状，细菌到达肠道后仍继续增殖，其发病需经一定的细菌到达肠道后仍继续增殖，其发病需经一定的潜伏期，一般为潜伏期，一般为8-248-24小时。小时。2.毒素型食物中毒毒素型食物中毒 细菌增殖时产生的毒素随食物进入人体，被细菌增殖时产生的毒素随食物进入人体，被肠道吸收而发病，一般比感染型食物中毒潜伏期肠道吸收而发病，一般比感染型食物中毒潜伏期短，短，3030分钟分钟-8-8小时，常为小时，常为3 3小时。小时。(一一)、细菌性食物中毒类型、细菌性食物中

58、毒类型1.沙门氏菌食物中毒沙门氏菌食物中毒2.金黄色葡萄球菌食物中毒金黄色葡萄球菌食物中毒3.肉毒杆菌食物中毒肉毒杆菌食物中毒(二二)、各类细菌性食物中毒、各类细菌性食物中毒（一）黄曲霉毒素（一）黄曲霉毒素（Aflatoxin）二、真菌性食物中毒二、真菌性食物中毒 真菌毒素食物中毒真菌毒素食物中毒第十二章食品卫生微生物学检验第十二章食品卫生微生物学检验第十二章第十二章 食品安全微生物学检验食品安全微生物学检验食品安全标准中的微生物指标及食品安全标准中的微生物指标及各指标所指示的卫生学意义各指标所指示的卫生学意义一、菌落总数一、菌落总数食品检样经过处理，在一定条件下（如培养食品检样经过处理，在一

59、定条件下（如培养基、培养温度和培养时间等）培养后，所得基、培养温度和培养时间等）培养后，所得每每g（mL）检样中形成的微生物菌落总数。）检样中形成的微生物菌落总数。单位为单位为cfu/mL。菌落总数所指示的食品卫生意义菌落总数所指示的食品卫生意义 ：1.它可以作为食品被污染程度的标志，一般食品它可以作为食品被污染程度的标志，一般食品中细菌总数越多，则表明该食品污染程度越深。中细菌总数越多，则表明该食品污染程度越深。2.它可以用来预测食品存放的期限或程度。它可以用来预测食品存放的期限或程度。二、大肠菌群二、大肠菌群大肠菌群大肠菌群在一定培养条件下能发酵乳糖、产酸产气的需氧在一定培养条件下能发酵乳糖、产酸产气的需氧和兼性厌氧革兰氏阴性无芽胞杆菌。包括埃希氏和