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食品微生物实验技术讲义（硕士研究生用）食品科学与工程学院微生物学实验技术的体系具有独特性：需要独特的实验室装备和独立的训练技术包括：显微镜术和制片染色技术、无菌操作技术、消毒灭菌技术、纯种分离培养技术、合成培养基技术、选择性和鉴别性培养基技术、深层液体培养技术、厌氧培养技术、菌种保藏、复壮技术、菌种选育技术等。
第一章微生物的纯培养和显微技术计划学时：2重点：微生物的分离和纯培养技术，常用的菌种保藏方法。
细菌、放线菌、霉菌、酵母菌等的形态特征。
大多数动物植物的研究、利用都能以个体为单位进行，而微生物由于个体微小，在绝大多数情况下都是利用群体来研究其属性，微生物的物种（菌株）一般也是以群体的形式进行繁衍、保存。
在微生物学中，在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体称为培养物（culture），而只有一种微生物的培养物称为纯培养物（pure culture）。
由于在通常情况下纯培养物能较好地被研究、利用和重复结果，因此把特定的微生物从自然界混杂存在的状态中分离、纯化出来的纯培养技术是进行微生物学研究的基础。
相应的，微生物个体微小的特点也决定了显微技术是进行微生物研究的另一项重要技术，因为绝大多数微生物的个体形态及其内部结构只能通过显微镜才能进行观察和研究。
显微技术包括显微标本的制作、观察、测定、分析及记录等方面的内容。
实际上，正是由于显微技术及微生物纯培养技术的建立才使我们得以认识丰富多彩的微生物世界，并真正使对微生物的研究发展成为一门科学。
第一节微生物的分离和纯培养一、无菌技术微生物通常是肉眼看不到的微小生物，而且无处不在。
因此，在微生物的研究及应用中，不仅需要通过分离纯化技术从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物，而且还必须随时注意保持微生物纯培养物的“纯洁”，防止其他微生物的混入。
在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染的技术被称为无菌技术（aseptic technique），它是保证微生物学研究正常进行的关键。
微生物学实验技术的应用微生物学实验技术是研究微生物的重要手段，广泛应用于医学、环境科学、食品工业、农业等领域。
本文将围绕微生物学实验技术的应用展开阐述。
一、微生物学实验技术在医学中的应用微生物学实验技术在医学中起着重要的作用。
例如，在病原微生物的检测和鉴定中，常用的实验技术包括细菌培养、PCR法、酶联免疫吸附试验（ELISA）等。
这些技术可用于快速准确地检测和鉴定病原微生物，为临床诊断和治疗提供依据。
此外，微生物学实验技术还广泛应用于抗菌药物的研发和耐药性检测等方面，为临床治疗提供了强有力的支持。
二、微生物学实验技术在环境科学中的应用环境中的微生物是一种重要的生物指示器，可以反映环境的污染程度和生态系统的健康状况。
微生物学实验技术可以用来监测环境中的微生物多样性和群落结构，分析微生物在环境中的分布和变化规律。
例如，通过分析水体、土壤和大气中的微生物群落，可以评估环境的污染程度和生态系统的稳定性。
此外，微生物学实验技术还可以用来研究微生物对环境因子的响应和适应机制，为环境保护和生态修复提供科学依据。
三、微生物学实验技术在食品工业中的应用微生物学实验技术在食品工业中起着重要的作用。
例如，在食品的质量检测和卫生监测中，常用的实验技术包括微生物培养、PCR法、酶活性检测等。
这些技术可用于检测食品中的致病微生物和食品安全指标，确保食品的质量和安全。
此外，微生物学实验技术还可以用于食品发酵工艺的研究和优化，提高食品的品质和营养价值。
四、微生物学实验技术在农业中的应用微生物学实验技术在农业中具有广泛的应用前景。
例如，在农作物的病害防治中，可以利用微生物学实验技术筛选和应用有益微生物，如生物农药和生物肥料，实现绿色农业的可持续发展。
此外，微生物学实验技术还可以用于土壤微生物的监测和调控，提高土壤的肥力和抗逆性。
另外，微生物学实验技术还可以用于农产品的质量检测和加工改良，提高农产品的商品价值和市场竞争力。
微生物学实验技术在医学、环境科学、食品工业和农业等领域具有广泛的应用。
《微生物学》课程标准适应专业：制药工程专业、生物工程专业、食品工程专业课程编号：课程名称：工业微生物学（Industrial Microbiology）课程类型：学时学分：一、课程性质。
本课程主要培养生物化工工艺专业学生《工业微生物学》是高等院校化工制药专业、生物技术专业和生物工程专业重要的课程之一。
（二）基本理念。
通过学习微生物的形态结构、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布、传染免疫、分类鉴定以及微生物与其他生物的相互关系及其多样性，在工、农、医等方面的应用，了解该学科的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，了解微生物的基本特性及其生命活动规律，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
（三）设计思路。
从微生物形态到微生物分类，在从微生物生长繁殖与代谢的调控与具体在现实工业生产中的应用。
由浅入深，从直观到客观逐步深化课程内容。
二、培养目标1、能力目标○1能在微生物检验过程中严格遵守无菌操作规程；○2会正确使用光学显微镜、高压蒸汽灭菌锅、干燥箱、均质器、超净工作台等微生物检验有关仪器和设备；○3能熟练掌握无菌操作技术、培养基制备技术、消毒灭菌技术、分离纯培养和接种技术、染色技术、菌种保藏技术等微生物基本操作技能；○4通过对微生物进行个体形态和群体形态的观察，会辨别细菌、酵母菌、霉菌等各类微生物；○5能掌握各类食品检样的菌落总数、大肠菌群、乳酸菌、霉菌和酵母菌、致病菌等常规项目的检测技术；○6能掌握罐头食品商业无菌的检验技术；会分析总结实验结果，并做出正确、规范的实验报告。
2、知识目标○1理解和掌握无菌操作技术要点，掌握细菌、放线菌、酵母菌、霉菌和病毒五大类微生物类群的形态特征；○2细菌的革兰氏染色的原理和方法：光学显微镜的工作原理和技术要点；○3微生物所需营养物质的种类、功能及其运输方式；培养基的配制原则和种类；○4微生物生长的规律以及影响微生物生长的因素，明确控制有害微生物的各种措施与方法；○5五大类微生物培养与生长测定方法；○6食品微生物检验中常用检样的制备技术，熟悉微生物检验的基本程序和要求；○7菌落总数、大肠菌群、罐头食品商业无菌等的含义和卫生学意义及检验程序；○8各种常见致病菌的生物学特性，熟悉检验程序，能在食品检验中进行致病菌的鉴别。
微生物学实验知识点总结与实践应用微生物学实验是一门非常重要的课程，它不仅能够帮助我们更深入地理解微生物的特性和生命活动，还能培养我们的实验技能和科学思维。
在这篇文章中，我将对微生物学实验的一些重要知识点进行总结，并探讨它们在实际中的应用。
一、微生物的培养与观察（一）培养基的制备培养基是微生物生长和繁殖的营养基础。
常见的培养基有固体培养基、液体培养基和半固体培养基。
制备培养基时，需要准确称量各种成分，按照一定的比例混合，并调节 pH 值。
例如，牛肉膏蛋白胨培养基常用于培养细菌，而马铃薯葡萄糖培养基则适用于真菌的培养。
（二）无菌操作技术在微生物实验中，保持无菌环境至关重要。
无菌操作包括使用无菌器材、在无菌工作台上操作、对实验材料进行灭菌处理等。
常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌和过滤除菌。
（三）微生物的接种与培养接种是将微生物引入培养基的过程。
可以通过平板划线法、稀释涂布平板法等方法进行接种。
接种后的培养基需要在适宜的温度、湿度和氧气条件下进行培养。
不同的微生物有不同的培养条件，例如，大多数细菌在 37℃下培养，而真菌则在 28℃左右培养。
（四）微生物的观察通过显微镜观察微生物的形态和结构是微生物学实验的重要内容。
显微镜的类型包括光学显微镜和电子显微镜。
在光学显微镜下，可以观察到微生物的细胞形态、大小、排列方式等。
染色技术可以增强微生物的对比度，便于观察。
二、微生物的生理生化特性（一）酶活性的测定微生物产生的各种酶在其生命活动中起着重要作用。
例如，淀粉酶可以分解淀粉，蛋白酶可以水解蛋白质。
通过测定酶的活性，可以了解微生物的代谢能力。
（二）糖发酵试验某些微生物能够发酵特定的糖类，产生酸和气体。
通过观察培养基中的指示剂颜色变化和气泡产生情况，可以判断微生物是否具有发酵某种糖的能力。
（三）吲哚试验用于检测细菌是否能够产生色氨酸酶，分解色氨酸产生吲哚。
吲哚与试剂反应产生红色物质，从而判断试验结果。
三、微生物的遗传与变异（一）基因突变微生物在生长过程中可能会发生基因突变，导致其性状发生改变。
课程名称：工业微生物学课程编码：英文名称：Industrial Microbiology学时：54 学分：3适用专业：生物工程，制药工程，食品科学与工程，生物技术，食品质量与安全课程类别：必修课程性质：学科基础课先修课程：生物化学教材：《微生物学》路福平等，中国轻工业出版社，2019一、课程性质与任务工业微生物学是为生物工程、制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全和生物技术专业开设的一门重要技术基础课。
通过本课程的学习，要求学生掌握微生物的基本知识，包括微生物的形态、结构、营养、生长、环境因素对微生物的影响、菌种选育、菌种保藏以及新陈代谢和遗传变异等；了解微生物在生物界中的地位、在自然界中的分布与作用、特别是在食品、发酵与制药工业中的实际应用等，为其它专业课的学习奠定良好基础。
虽然工业微生物学是我校生物工程，制药工程，食品科学与工程，食品质量与安全，生物技术专业重要的一门基础生物学课程，但因为学习时间有限，因而本课程不能详尽无遗地讲解微生物学的各个方面，在内容的选择和安排上要注意做到主次分明、概念清楚、由浅入深、理论联系实际，为提高教学质量与教学效果创造有利条件。
二、课程教学的基本要求工业微生物学是生物工程、制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全和生物技术专业的一门重要技术基础课，以阐述微生物的形态结构与功能、微生物的营养、环境因素对微生物生长的影响以及微生物的遗传育种为主，同时适当介绍微生物的生态学、微生物的分类以及传染与免疫等知识。
考虑到学生已经在生物化学课中学过各种物质代谢的知识，所以在工业微生物学中不再讲解，只介绍微生物的产能方式如呼吸和发酵。
通过本课程的学习，要求学生掌握微生物的基本知识，包括微生物的形态、结构、营养、生长、环境因素对微生物的影响、菌种选育、菌种保藏以及新陈代谢和遗传变异等；了解微生物在生物界中的地位，在自然界中的分布与作用，特别是在食品、发酵与制药工业中的实际应用等，为其它专业课的学习奠定良好基础。
2．稀释平板计数时，细菌，放线菌，真菌的计数标准是选择每皿中菌落数在30-300个的稀释度进行计数（）。
A.错B.对3．为了满足微生物对微量元素的需要，配制培养基所用的水最好使用自来水（）。
A.错B.对4．实验室通常使用血球计数板测微生物的总菌数（）。
A.错B.对5．浸油的油镜镜头可用软的卫生纸擦净（）。
A.错B.对6．稀释平板计数通常采用的是二倍稀释法（）。
A.错B.对7．使用手提灭菌锅灭菌后，为了尽快排除锅内蒸汽，可直接打开排气阀排气（）。
A.错B.对8．镜台测微尺每小格的实际长度是10微米（）。
A.错B.对9．用血球计数板计数时，任数5个大方格(80个小格)的菌数即可（）。
A.错B.对10．测微生物的细胞大小时，需要校正的是镜台测微尺每格的实际长度（）。
A.错B.对三、填空题（共15分，每空0.5分）1. 检查乳品和饮料是否含有大肠杆菌(E.coli)等肠道细菌，可采用_________培养基，在这种培养基平板上_________会形成具有__________光泽的紫黑色小菌落。
2．测定酵母细胞死亡率时, 所用的染料是，染色2-3分钟后, 于显微镜下观察, 其中变蓝的细胞为细胞。
2. 霉菌菌丝观察主要利用（）作介质。
A.无菌水B.生理盐水C.乳酸苯酚油D.二甲苯3. 肉汤培养基用来培养（）。
A.酵母菌B.霉菌C.细菌D.放线菌4. 在使用显微镜油镜时,为了提高分辨力,通常在镜头和盖玻片之间滴加（）。
A.二甲苯B.水C.香柏油D.无菌水5．高压蒸汽灭菌的工艺条件是（）。
A.121℃/20minB.115℃/20minC.130℃/20minD. 170-180 ℃/20min6. 明胶液化实验，明胶的水解是由于细菌所产生的（）的作用。
A. 脂肪酶B. 纤维素酶C. 蛋白酶D. 淀粉酶7. 斜面试管的标签应贴在斜面的正上方，距管口（）处。
A. 1cm-1.5cmB. 1.5cm-2cmC. 2cm-2.5cmD. 2.5cm-3cm8. 下列霉菌中有足细胞的霉菌为（）。
《工业微生物学》课程（090207）教学大纲一、课程基本信息课程中文名称:工业微生物学课程代码：09207学分与学时：4.0学分，72学时；（理论课3学分，54学时；实验课0.5学分，18学时）课程性质：专业必修授课对象：生物技术（专科）二、课程教学目标与任务通过教学，使学生掌握工业微生物学的完整基本知识，包括工业微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布等：了解和掌握微生物菌种分离和培养、染色和观察、菌种选冇、菌种保藏以及有害微生物控制等基本微生物实验技术原理和方法：向学生展示工业微生物在现在发酵工业、食品工业、制药工业和环境工程等方而的应用现状和研究进展，使所学基本理论更好结合生产实践。
在教学中要把精力集中在培养学生分析问题，解决问题的能力上。
三、学时安排教学要求和教学方法：1.突岀四性：基础性、系统性、先进性、应用性2.多种教学方式：采用多媒体课件将授课内容、图表、照片、结论式条文展示出来，把原本活生生的微生物还原其本来而貌，触发学习者的形象思维，加深对基本理论的认识和掌握；每章节重点、难点的提示、章后小结，少而精，使学习者能触类旁通，举一反三、思维活跃、知识丰收：3.理论与实验、理论与实践紧密结合教学内容目的和要求：本章主要引导学生了解什么是微生物，工业微生物学的建立和发展历史，对人类生产实践活动以及其他学科的影响，明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用和地位，了解微生物的分类、鉴泄和命名，激发学生对微生物学的浓厚兴趣，启迪学生，勒于思考，勇于实践，为科学发展做出奉献。
重点与难点：要求掌握微生物学科发展历史中几位重要的奠基人物对微生物学的主要贡献；微生物的几大共性特征。
一、微生物学研究的对象和任务二、微生物的分类单元、命名及分类依据和方法三、微生物学发展简史和重要代表人物四、工业微生物学研究的意义。
在工业、农业、医学、食品卫生、环境保护和生命科学研究和技术发展中的重要应用第二章重要工业微生物种类目的要求：本章主要使学生学习并掌握工业微生物包括真细菌、放线菌、酵母菌、霊菌、酋菌蓝细菌和病毒的细胞形态、基本结构特征及其功能、生活特性、在工业上的应用等等，认识微生物的多样性。
第一章卫生检验综合知识“中华人民共和国计量法”是1985.9.6由中华人民共和国第二十八号主席令公布的，自1986.7.1起施行。
计量法中有关的条文有：第五条：国务院计量行政部门负责建立各种计量基准器具，作为统一全国量值的最高依据。
第八条：企业、事业单位根据需要，可以建立本单位使用的计量标准器具，其各项最高计量标准器具经有关人民政府计量行政部门主持考核合格后使用。
第二十二条：为社会提供公证数据的产品质量检验机构，必须经省级以上人民政府计量行政部门对其计量检定、测试的能力和可靠性考核合格。
计量法实施细则：1987年国家计量局发布的“中华人民共和国计量法实施细则”其中：第三十二条：为社会提供公证数据的产品质量检验机构，必须经省级以上人民政府计量行政部门计量认证。
计量认证：本规范经国家技术监督局于1990年7月20日批准，并自1990年11月1日起施行。
卫生部于1981年发布的《卫生标准管理办法》第一条规定：卫生标准是国家的一项重要的技术法规，是进行预防性和经常性卫生监督的重要依据。
卫生标准可分为：强制性标准和推荐性标准；又分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。
国家标准以“GB”表示，国家推荐性标准以“GB/T”表示；卫生部发布的卫生行业标准以“WS”表示，推荐性标准表示为“WS /T”。
卫生标准制定状况：建国后最早颁发的卫生标准是在1953年；正式列入国家标准编号的第一个卫生标准是1956年颁发的“工业企业设计暂行”卫生标准；到1996年底，我国已有卫生国家标准1200项，到2004年止，与劳动卫生标准配套的标准方法已有249多个；与环境卫生标准配套的居民区大气标准方法已有20多个；与食品卫生标准配套的标准方法，其中理化检验方法已有70多个，微生物学检验方法已有30多项。
我国的卫生标准由“全国卫生标准技术委员会”及其专业委员会负责制定和评审，又国家质量技术监督局和卫生部审批。
中华人民共和国传染病防治法：1989年2月21日第七届全国人民代表大会常务委员会第六次会议通过。
复习参考题P2012、何谓巴斯德效应？在酵母菌发酵生产中，若希望获得大量的菌体，则应该采用怎样的培养条件？若希望得到大量的酒精或甘油，则应采用怎样的培养条件？答：巴斯德效应是一种呼吸抑制发酵作用的现象，其本质是能荷调节；由于在厌氧条件下，酵母菌法通过呼吸链产生ATP，细胞能荷较低，ADP和AMP激活磷酸果糖激酶，使利用葡萄糖生产酒精的速度加快。
因此若希望得以大量的酒精或甘油，应采用厌氧条件的培养方式；在有氧条件下，TCA循环活泼，呼吸链的氧化磷酸化大量合成ATP，细胞能荷增加，异柠檬酸脱氢酶受到ATP的抑制，导致柠檬酸的积累，柠檬酸和ATP，细胞能荷增加，异柠檬酸脱氢酶受到ATP的抑制，导致柠檬酸的积累，柠檬酸和ATP都是磷酸果糖激酶活性的抑制剂从而限制糖的利用，因此若想获得大量的菌体，应采用有氧条件的培养方式。
5、假单胞菌体内有一质粒带有MER操纵因子，它含有汞还原酶的基因，该酶可催化汞离子Hg2+还原成非离子的汞（Hg0），Hg2+对细胞有毒，Hg0无毒（a）你能推测该操纵子的诱导物是何物？(b)mer基因编码的一种蛋白与细胞周质中的Hg2+结合，并带有细胞，为什么要将此毒物带入细胞中？（c）mer操纵子的存在对假单胞菌生存有何意义？答：（a）由于操纵子在Hg2+存在下可以将其还原为Hg0既可以诱导产生一种汞还原酶，因此可推测操纵子的诱导物就是Hg2+(b)这种蛋白就是调节蛋白，它有两位点，一个与操纵基因结合，另一个能与效应物结合，当诱导物Hg2+出现时，调节蛋白（阻碍物）与诱导物（Hg2+）结合物，产生变构效应，经变构后，调节蛋白无法与操纵基因结合，操纵子“开关”被打开，使结构基因表达生成汞还原酶，因此调节蛋白与Hg2+结合，并带入细胞，是为了诱导操纵子产生汞还原酶。
（c）由于Hg2+对细胞有毒，而Hg0无毒，因此由于mer操从子的存在使细胞在Hg2+存在的条件下将诱导产生汞还原酶，将Hg2+还原为Hg0，从而减少了Hg2+对细菌的伤害，因此mer操纵子是假单胞菌能得以生存的必不可少的条件。
工业微生物育种复习题解析第一章绪论1.什么是工业微生物？作为工业微生物应具备哪些特征？答：工业微生物：对自然环境中的微生物经过改造，用于发酵工业生产的微生物。
具备特征：(1)菌种要纯(2)遗传稳定且对诱变剂敏感(3)成长快，易繁殖(4)抗杂菌和噬菌体的能力强(5)生产目的产物的时间短且产量高(6)目的产物易分离提纯2.工业微生物育种的基础是什么？答：工业微生物育种的基础是遗传和变异。
3.常用的工业微生物育种技术有哪些？答：常用技术：(1)自然选育【选择育种】(2)诱变育种(3)代谢控制育种(4)杂交育种(5)基因工程育种第二章微生物育种的遗传基础1.基因突变的类型有哪些？答：有碱基突变，染色体畸变2.叙述紫外线诱变的原理？答：原理：紫外线对微生物诱变作用，主要引起DNA的分子结构发生改变（同链DNA的相邻嘧啶间形成共价结合的胸腺嘧啶二聚体），从而引起菌体遗传性变异。
3.基因修复的种类有哪些？答：种类：(1)光复活修复(2)切除修复(3)重组修复(4)SOS修复4.真核微生物基因重组的方式有哪些？答：方式：(1)有性杂交(2)准性生殖(3)原生质体融合第三章出发菌株的分离与筛选1.什么是富集培养？答：富集培养：指在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境中的优势种，以利于分离到所需要的菌株。
2.哪些分离方法能达到“菌落纯”？哪些分离方法能达到“细胞纯（菌株纯）”？答：菌落纯：稀释分离法、划线法、组织法细胞纯：单细胞或单孢子的分离法3.分离好氧微生物常用的方法有哪些？答：(1)稀释涂布法(2)划线分离法(3)平皿生化反应分离法4.平皿生化反应分离法有哪些？分别用来筛选哪些菌？各自原理如何？答：(1)透明圈法原理：在平板培养基中加入溶解性较差的底物，使培养基混浊，能分解底物的微生物便会在菌落周围产生透明圈，圈的大小可以放映该菌株利用底物的能力。
天津科技大学生物工程学院制药工程专业2005~2006学年第二学期工业微生物学试卷（A）姓名班级成绩一、名词解释（每题2分，共20分）1. 芽孢2. 烈性噬菌体3. 化能异养型4. 巴氏消毒法5. 呼吸6. 营养缺陷型7. Hfr菌株8. 点突变9. 质粒10. 半抗原二、填空（每空0.5分，共30分）1. 原核微生物主要有六类，即、、、、和。
2. 请将具有以下功能的原核生物的细胞构造添入下表相应的位置：3.脂多糖是革兰氏细菌特有的细胞壁成分，也是这类菌产生毒素的物质基础。
4.链霉菌的菌丝分为、和。
5.酵母菌的主要无性繁殖方式是，有性繁殖方式是。
6.温和噬菌体的三种存在状态为：态、态和态。
7.病毒粒子的主要化学成分是和。
8.微生物有六种营养要素，分别是、、、、和。
9.营养物质进入细胞的方式有四种，即、、和。
10.酿酒酵母是通过途径发酵葡萄糖产乙醇，运动发酵单胞菌是通过途径发酵葡萄糖产乙醇。
11.缩短延滞期的方法有、和。
11.根据微生物与氧的关系，可将微生物分为和两大类。
12在两类不同原理的连续培养装置中，适用于科学实验，而可用于发酵生产。
13.原核微生物基因重组的方式主要有、、和原生质体融合。
14.在营养缺陷型突变株的筛选中，通过法和法可以淘汰为数众多的野生型，从而达到“浓缩”缺陷型的目的。
15.土壤中好氧性自生固氮菌与纤维素分解菌生活在一起时，二者间的关系属于关系；地衣中的藻类和丝状真菌之间的关系属于关系；噬菌体与宿主细胞之间属于关系。
16.微生物的国际命名法采用的是双名法，即每一种微生物的学名都有一个名在前，后面加一个名构成。
17.伍斯根据16S和18S rRNA核苷酸序列同源性的比较，提出了一个崭新的分类学说，称为。
18.写出下列属或种的微生物的重要用途：Saccharomyces cerevisiae；Sreptomyces ；Penicillium chrysogenum；Bacillus thuringiensis 。
