微生物课件 第6章 微生物的生长繁殖及其控制-jdh+作业.ppt

第第 6 章章 微生物的生长微生物的生长繁殖及其控制繁殖及其控制生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体体积扩大的生物学过程体积扩大的生物学过程生长：生长：生物个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生物个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程繁殖：繁殖：生长生长: 是一个逐步发生的是一个逐步发生的量变过程量变过程，繁殖繁殖: 是一个产生新的生命个体的是一个产生新的生命个体的质变过程质变过程高等生物：高等生物：这两个过程可以明显分开，这两个过程可以明显分开，低等特别是单细胞的生物：低等特别是单细胞的生物：由于细胞小，这两个由于细胞小，这两个过程是紧密联系又很难划分的过程过程是紧密联系又很难划分的过程一个微生物细胞一个微生物细胞合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢如果同化作用的速度超过了异化作用如果同化作用的速度超过了异化作用个体的生长个体的生长原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就会发生繁殖，引起个体数目的增加。

程度后就会发生繁殖，引起个体数目的增加群体内各个个体的进一步生长群体内各个个体的进一步生长群体的生长群体的生长群体生长群体生长 = 个体生长个体生长 + 个体繁殖个体繁殖个体生长个体生长 个体繁殖个体繁殖 群体生长群体生长在一定时间和条件下细胞数量的增加在一定时间和条件下细胞数量的增加（微生物群体生长）（微生物群体生长）微生物生长微生物生长:在微生物学中提到的在微生物学中提到的“生长生长”，一般均指群体生长，这一点与，一般均指群体生长，这一点与研究大生物时有所不同研究大生物时有所不同第一节第一节 微生物生长的测定微生物生长的测定单位时间里微生物数量或生物量（单位时间里微生物数量或生物量（Biomass）的变化的变化微生物生长：微生物生长：（参见（参见P151）微生物生长的测定：微生物生长的测定：个体计数个体计数群体重量测定群体重量测定群体生理指标测定群体生理指标测定评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响；评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响；评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制(或杀死或杀死)作用的效果；作用的效果；客观地反映微生物生长的规律；客观地反映微生物生长的规律；第一节第一节 微生物生长的测定微生物生长的测定（一）以数量变化对微生物生长情况进行测定（一）以数量变化对微生物生长情况进行测定通常用来测定细菌、酵母菌等单细胞微生物的生长情况通常用来测定细菌、酵母菌等单细胞微生物的生长情况或样品中所含微生物个体的数量（细菌、孢子、酵母菌）或样品中所含微生物个体的数量（细菌、孢子、酵母菌）1、培养平板计数法、培养平板计数法（参见（参见P151 - 154）稀稀 释释(xsh)采用培养平板计数法要求操作熟练采用培养平板计数法要求操作熟练、准确，否则难以得到正确的结果：、准确，否则难以得到正确的结果：样品充分混匀；样品充分混匀；每支移液管及涂布棒只能接触一个每支移液管及涂布棒只能接触一个稀释度的菌液；稀释度的菌液；同一稀释度三个以上重复，同一稀释度三个以上重复，取平均值；取平均值；每个平板上的菌落数目合适，便于每个平板上的菌落数目合适，便于准确计数；准确计数；一个菌落可能是多个细胞一起形成，所以在科研中一般一个菌落可能是多个细胞一起形成，所以在科研中一般用菌落形成单位（用菌落形成单位（colony forming units， CFU）来表示，来表示，而不是直接表示为细胞数（而不是直接表示为细胞数（P152）。

一）以数量变化对微生物生长情况进行测定（一）以数量变化对微生物生长情况进行测定2、膜过滤培养法（、膜过滤培养法（P153）当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品通过膜过滤器，然后将将膜转到相应的培饮用水等样品通过膜过滤器，然后将将膜转到相应的培养基上进行培养，对形成的菌落进行统计养基上进行培养，对形成的菌落进行统计一）以数量变化对微生物生长情况进行测定（一）以数量变化对微生物生长情况进行测定3、显微镜直接计数法、显微镜直接计数法（参见（参见P152）1）常规方法：）常规方法：采用细菌计数板或血球计数板，在显微镜下对微生物数量进行直接采用细菌计数板或血球计数板，在显微镜下对微生物数量进行直接计数（计算一定容积里样品中微生物的数量）计数（计算一定容积里样品中微生物的数量）缺点：缺点：不能区分死菌与活菌；不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；需要相对高的细菌浓度；个体小的细菌在显微镜下难以观察；个体小的细菌在显微镜下难以观察；（一）以数量变化对微生物生长情况进行测定（一）以数量变化对微生物生长情况进行测定3、显微镜直接计数法、显微镜直接计数法（参见（参见P153）2）其它方法：）其它方法：将已知颗粒浓度的样品（例如血液）与待测细胞细胞浓度的样品混匀将已知颗粒浓度的样品（例如血液）与待测细胞细胞浓度的样品混匀后在显微镜下根据二者之间的比例直接推算待测微生物细胞浓度。

后在显微镜下根据二者之间的比例直接推算待测微生物细胞浓度比例计数：比例计数：过滤计数：过滤计数：当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品通过膜过滤器然后将滤膜干燥、染色，并经处理使膜透明，再在显通过膜过滤器然后将滤膜干燥、染色，并经处理使膜透明，再在显微镜下计算膜上微镜下计算膜上(或一定面积中或一定面积中)的细菌数；的细菌数；活菌计数：活菌计数：采用特定的染色技术也可分别对活菌和死菌进行分别计数采用特定的染色技术也可分别对活菌和死菌进行分别计数第一节第一节 微生物生长的测定微生物生长的测定（二）以生物量为指标测定微生物的生长（二）以生物量为指标测定微生物的生长1、比浊法、比浊法（参见（参见P153）在一定波长（在一定波长（400-700nm）下，测定下，测定菌悬液的光密度，以光密度菌悬液的光密度，以光密度(optical density, 即即O.D.)表示菌量表示菌量实验测量时应控制在菌浓度与光密度实验测量时应控制在菌浓度与光密度成正比的线性范围内，否则不准确成正比的线性范围内，否则不准确第一节第一节 微生物生长的测定微生物生长的测定（二）以生物量为指标测定微生物的生长（二）以生物量为指标测定微生物的生长2、重量法、重量法（参见（参见P153）以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量；以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量；通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算微生物群体的生物量；微生物群体的生物量；测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法第一节第一节 微生物生长的测定微生物生长的测定（二）以生物量为指标测定微生物的生长（二）以生物量为指标测定微生物的生长3、 生理指标法生理指标法（参见（参见P154） 微生物的生理指标，如呼吸强度，耗氧量、酶活性、微生物的生理指标，如呼吸强度，耗氧量、酶活性、生物热等与其群体的规模成正相关。

生物热等与其群体的规模成正相关参见（参见P354，表表12-12）常用于对微生物的快速鉴定与检测常用于对微生物的快速鉴定与检测 样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明显，因此可以借助特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微显，因此可以借助特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微量量热计等设备来测定相应的指标量量热计等设备来测定相应的指标第二节第二节 细菌的群体生长繁殖细菌的群体生长繁殖微生物的特点：微生物的特点：个体微小个体微小肉眼看到或接触到的微生物是成千上万个肉眼看到或接触到的微生物是成千上万个单个的微生物组成的群体单个的微生物组成的群体微生物接种是群体接种，接种后的生长是微生物群体繁殖生长微生物接种是群体接种，接种后的生长是微生物群体繁殖生长参见（参见P134）对细菌群体生长规律的了解是对其进行研究与利用的基础对细菌群体生长规律的了解是对其进行研究与利用的基础第二节第二节 细菌的群体生长繁殖细菌的群体生长繁殖一、生长曲线一、生长曲线（参见（参见P135）生长曲线生长曲线(Growth Curve)： 细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量，细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量，以培养时间为横座标，以菌数为纵座标作图，得到的一条反映细以培养时间为横座标，以菌数为纵座标作图，得到的一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。

菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线在微生物学中提到的在微生物学中提到的“生长生长”，均指群体生长均指群体生长一、生长曲线一、生长曲线第二节第二节 细菌的群体生长繁殖细菌的群体生长繁殖（参见（参见P135）由于采用活菌计数比较麻烦，并要求严格进行操作，否则不易得到由于采用活菌计数比较麻烦，并要求严格进行操作，否则不易得到准确的结果，重复性也差，因此在实际工作中多采用分光光度计测准确的结果，重复性也差，因此在实际工作中多采用分光光度计测定定OD值的方法绘制细菌的生长曲线值的方法绘制细菌的生长曲线第二节第二节 细菌的群体生长繁殖细菌的群体生长繁殖一、生长曲线一、生长曲线（参见（参见P138）细菌的生长曲线一般用菌数的对数为纵坐标作图细菌的生长曲线一般用菌数的对数为纵坐标作图第二节第二节 细菌的群体生长繁殖细菌的群体生长繁殖一、生长曲线一、生长曲线（参见（参见P135一条典型的生长曲线至少可以分为一条典型的生长曲线至少可以分为 迟缓期迟缓期，对数期对数期，稳定期稳定期和和衰亡期衰亡期等四个生长时期等四个生长时期第二节第二节 细菌的群体生长繁殖细菌的群体生长繁殖一、生长曲线一、生长曲线（参见（参见P130）（一）迟缓期（一）迟缓期(Lag phase)：将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立即增加，将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零。

也称或增加很少，生长速度接近于零也称延迟期延迟期、适应期适应期1、迟缓期的特点、迟缓期的特点：分裂迟缓、代谢活跃分裂迟缓、代谢活跃t 细胞形态变大或增长，例如巨大芽孢杆菌，在迟缓期末，细胞细胞形态变大或增长，例如巨大芽孢杆菌，在迟缓期末，细胞 的平均长度比刚接种时长的平均长度比刚接种时长6倍一般来说处于迟缓期的细菌细胞倍一般来说处于迟缓期的细菌细胞 体积最大体积最大t 细胞内细胞内RNA，尤其是尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃，核糖体、含量增高，合成代谢活跃，核糖体、 酶类和酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶的合成加快，易产生诱导酶t 对外界不良条件反应敏感对外界不良条件反应敏感细胞处于活跃生长中，只是分裂迟缓细胞处于活跃生长中，只是分裂迟缓在此阶段后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升在此阶段后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升2、迟缓期出现的原因、迟缓期出现的原因：微生物接种到一个新的环境，暂时缺乏分解微生物接种到一个新的环境，暂时缺乏分解和催化有关底物的酶，或是缺乏充足的中间和催化有关底物的酶，或是缺乏充足的中间代谢产物等为产生诱导酶或合成中间代谢代谢产物等为产生诱导酶或合成中间代谢产物，就需要一段适应期。

产物，就需要一段适应期见（见P135）调整代谢调整代谢迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环境条件等因素有关，短的只需要几分钟，所处的环境条件等因素有关，短的只。