微生物-第七章-微生物的生长和遗传变异2课件
41页1、,第一节 微生物的生长和特性 第二、三节 微生物的遗传与变异 第四节 遗传工程 第五节 微生物的驯化与保藏,第七章 微生物的生长和遗传变异,第一节 微生物的生长和特性,生长,微生物同化作用异化作用个体增大 微生物的裂殖个体数量增多,繁殖,生长,繁殖,基础,条件,联系紧密,本节主要内容: 一 微生物生长的测定方法 二 微生物的生长曲线 三 微生物的生长曲线与废水生物处理的关系 四 微生物膜的生长特性,显微镜直接计数,涂片染色计数,血球计数器计数,间接计数法,平板菌落计数法(活菌计数法),液体计数法(统计学原理), 测生长量法,细胞重量法:湿重与干重(MLSS),光密度法,7.1.2 微生物生长的测定方法,薄膜计数法,比例计数,元素法等等,重量法,测定细胞干重,离心法 过滤法,105110干燥,水处理构筑物内微生物生长量常采用该法。,活性污泥法中采用的指标是 混合液悬浮固体(MLSS) (Mixed Liquid Suspended Solid),MLSS(mg/L 或 g/m3) MLSSMa+Me+Mi+Mii Ma: 活的微生物细胞; Me: 微生物内源代谢残留物 Mi: 难于生物降
2、解的有机物; Mii:附在活性污泥上的无机物,做法:取一定体积的待测污泥样品,放于蒸发皿中干燥,然后称重。 作为表示活性污泥微生物量的相对指标。,二 微生物的生长曲线,微生物的生长有没有规律性?,?,有规律,微生物的生长曲线:将少量纯菌接种到一定量的液体培养基内,在适宜的温度下培养,并定时取样测定活微生物的数目和重量的变化,以活微生物个数的对数或活微生物重量为纵坐标,以培养时间为横坐标作图,所得的曲线即为微生物的生长曲线。,这种培养方式为间歇培养或分批培养。,问题:微生物有几种生长曲线呢?,(一)以活微生物数目的对数绘制的生长曲线,适应期,对数期,稳定期,衰亡期,活菌数,(1)适应(缓慢)期 (2)对数期 (3)稳定期 (4)衰亡期,1 适应期(缓慢期) lag phase,特点,初:细菌数目不增加,体积增长快。 后:个别菌体繁殖,个数少许增加。 曲线平缓。大量诱导酶的合成。,应用: 缩短此期,提高设备利用率 用处于对数期或代谢旺盛的活性污泥接种,2 对数期 log phase,分裂快,数目增多。 活菌数 总菌数 直线上升 此时细胞的大小、组成、生理特征等均趋于一致,代谢活跃,生长速率
3、高,代时稳定。,特点,应用: 接种用的好种子 但处理效果不是最好,因为微生物活性大就不易凝聚和沉淀;要保证充足的食料,有机物浓度要保持较高水平。,3 稳定期 stationary phase,稳定期,特点,应用:处于稳定期的污泥代谢活性和絮凝沉降性能均较好。 发酵产物形成的重要时期(抗生素、氨基酸等),生产上应尽量延长此期,提高产量。,储存物积累,养料消耗多。 芽孢形成,抗生素产生。 繁殖速率下降,死亡速率上升。 新增菌死亡菌 平坦,4 衰老期 decline phase or death phase,衰亡期,菌体死亡速度大于繁殖速度。 死亡菌活菌数。自溶。 内源呼吸 曲线下降,特点,微生物的生长曲线和废水生物处理的关系,生长率上升阶段:微生物繁殖快,活力强,但是不容易凝聚 沉淀。需要充足的食料供给,处理后的 废水有机物浓度较高,出水水质不好。 生长率下降阶段:积累代谢产物,如异染颗粒、肝糖粒等, 产生粘性物质,污泥代谢活性及凝絮沉 降性好。(传统活性污泥运行范围) 内源呼吸阶段: 特殊水处理场合。 (如延时曝气及污泥消化),间歇培养:生长曲线的绘制 连续培养:实际废水处理 一方面连续
4、进料,一方面又连续出料。,四 微生物膜的生长特性,生物膜:是一种不可逆的黏附于固体表面的,被微生物胞外多聚物包裹的有组织的微生物群体。,生物膜的生长特性:,参考P130 页 图7-5,第二节 细菌的遗传与变异,一、遗传与变异的基本概念,遗传性:微生物将生长发育所需的营养类型、环境条件及其他形态(形态、结构、生理生化特型)传给后代,并相对稳定的一代一代传下去,这就是微生物的遗传性。,1、遗传的保守性,指遗传性不可改变的一面。常把遗传性的保守性叫遗传。特点:具稳定性。,保守性的有利方面:,使生产中选育出来的优良菌种的各属性稳定的一代一代传下去。,保守性的不利方面:,妨碍M适应改变了的外界环境条件而死亡。,2、遗传的变异性,遗传性可改变的一面。M为适应新的环境条件而改变自己的某些属性,产生适应新环境的酶,从而适应了新环境并生长良好,即为遗传的变异性。,变异的特点: a.在群体中以极低的几率出现,(一般10-610-10); b.形状变化的幅度大; c.变化后形成的新性状是稳定的,可遗传的。,定向变异:通过有计划、有目的的控制M的生长环境条件,用物理、化学因素诱导M向着生产需要的方向变异。在废
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