第六章 微生物的生长及其控制(1)周德庆 《微生物学教程》PPT课件
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条件：将少量纯种单细胞微生物群体、接入适 宜的恒定容积的培养液中，在适宜温度、通气 与酸碱度等条件下，微生物群体细胞量有规律 地增加的过程。
只适用于单细胞微生物如细菌和酵母菌。
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生长曲线（growth curve）
结果：根据微生物的生长速率常数（growth rate constant）即每小时分裂次数（R）的不同，以 细胞数目的对数值为纵坐标与培养时间作横坐
3
微生物个体生长的含义
适宜培养条件： 将微生物的一个细胞置适宜培 养条件下培养。
新 陈 代 谢：细胞（或孢子）按其自身的 生命活 动规律进行新陈代谢。
同化大于异化： 微生物个体的原生质总重量不 断地增加，就是微生物的生长。
4
微生物的群体生长
定 量 定 容： 将一定量的微生物的细胞接到一定体 积的容器内，置于适宜的条件下培养。
标，绘制出的由延滞期、指数期、稳定期和衰
亡期4个阶段组成的曲线。
典型生长曲线
延滞期 指数期 稳定期 衰亡期
21
延对 滞数 期期
生长曲线
稳定期
衰亡期
生长曲线图示
22
（1）延滞期 lag phase
特点 生长速率常数为零；细胞形态变大或 增长；细胞内的RNA含量增高；合成代谢 活跃；对外界环境敏感。
同步生长的概念：采用一定的方法使细胞群体处 于分裂步调一致的状态。
环境诱导法：变换温度、光线或对于稳定期的 培养物添加新鲜培养液。
物理学方法： 通过物理学方法选择。例如选 择性过滤或梯度离心法。
16
两种同步法
环境条件诱导法：如用氯霉素抑制、藻胞的光照、 黑暗、控制等，可能造成细胞循环周期改变。
室温菌： 褐球固氮菌— G = 240 min 大豆根瘤菌— G = 410 min
嗜热菌： 嗜热芽胞菌— G = 18 min
27
指数期影响因素
菌种 营养成分 营养物浓度 培养温度：对实际应用有参考价值 酸碱度
28
指数期的应用
特性：群体生理特性一致，细胞成分平衡
发展和生长速率恒定。 应用：宜作发酵种子；是代谢、生理研究的
影响因素 ➢ 接种龄 ➢ 接种量 ➢ 培养基成分
23
延滞期产生原因
移植规律：群体移植后产生延滞期是生命活动 的基本规律，是适应新环境需要一定的时间的 表现。
原 因： ➢ 因诱导酶、ATP、[H]及各种原材料等的合成需
环境及时间。 ➢ 细胞修复： 细胞损伤部分的修复需一定的时间。
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（2）指数期（exponential phase）
第6章 细菌的生长及其控制（1）
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二Baidu Nhomakorabea
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
生长与繁殖
生长:生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致 总量（体积、大小、重量）扩大的生物学过程。
繁殖: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。 生长=量变 繁殖=质变
选择法：选择性过滤、梯度离心。物理方法，随机选择，不
影响细胞代谢。
18
原理：细菌细胞会紧紧粘附于硝酸纤维微孔滤膜上。 步骤：菌悬液通过微孔滤膜，细胞吸附其上；反置滤膜，以新 鲜培养液通过滤膜，洗掉浮游细胞；除去起始洗脱液后就可以 得到刚刚分裂下来的新生细胞，即为同步培养。
19
典型生长曲线
概念：定量描述液体培养基中微生物群体生长 规律的实验曲线称为生长曲线（growth curve）。
机械选择法：膜过滤法、膜洗脱法、密度梯度离 心法等。
同步生长法特点： ➢ 同步性丧失：在培养过程中，其同步性丧失较快。 ➢ 丧失的原因：群体中的不同细胞个体间分裂周期
差异。
17
同 步培养法
诱 导法
筛 选法
化学诱导
过滤法
物理诱导
区带密度梯度离心法
膜洗脱法
获得同步生长的方法：
诱导法：变换温度、光线、培养基等。造成与正常细胞周期 不同的周期变化。
8
比 浊 法 : 在 一 定 波 长 下 ， 测 定 菌 悬液 的 光 密 度 ， 以 光 密 度(optical
density, 即OD.)表示菌量。 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。
9
二、测繁殖数 ➢ 直接法 计数板 ➢ 间接法 平板菌落计数法 厌氧菌的菌落计数法
好材料；是增殖噬菌体的最佳菌龄。
29
(3）稳定期（stationary phase）
生长速率常数为零；（新繁殖细胞数=衰亡细 胞数）菌体产量达到最高点。
群 体 代 谢： 群体的新陈代谢 同 化>异 化： 生物细胞群体 生物量增加: 微生物的群体生长
5
细菌群体形成的过程
6
群体生长=个体生长＋个体繁殖
在一定时间和条件下细胞数增加（微生物群体生 长） ，即“生长”，一般均指群体生长。
7
第一节 测定生长繁殖的方法
一、测生长量 ➢ 直接法 测体积法 称干重法 测定丝状真菌常用方法 ➢ 间接法 比浊法 目测或分光光度法（450-650nm） 生理指标法 测含氮、碳、磷量
N ：繁殖代数即指生物群体的全部在单位时间内共繁殖 的代数 (植物、动物、人?)。
生长限制因子：凡在培养液中处于较低浓度范围内，可 影响生长速率和菌体产量的营养物或营养因子。
26
一些细菌的代时
体温菌： 大肠杆菌—— G = 12.5 ～ 17 min 枯草杆菌—— G = 26～32 min 结核杆菌—— G = 792 ～ 932 min
➢ 又称对数期（logarithmic phase）：群体细胞 分裂与其数量以几何级数增加的一段时期。
➢ 特点：生长速率最大、代时最短；细胞进行平 衡生长; 酶系活跃、代谢旺盛。
25
指数期几个名词
R：生长速率常数 即为单位时间内生物体细胞所分裂的代 数值(每小时分裂的次数)。
G ：代时即为生物体细胞每分裂一次所需时间或群体细 胞的原生质体增加一倍所花的倍增时间。
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计数板构造
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25X16型血球计数板
12
平板计数法
13
平板计数法
14
厌氧菌的菌落计数法
亨盖特滚管培养法 严格厌氧菌，著名美国微 生物学家R.E.Hungate 于1950年设计，故名。 半固体深层琼脂法 良好厌氧性, 设备较简单, 操作较简易 (双歧杆菌, 乳酸菌等) 。
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第二节 微生物的生长规律
只适用于单细胞微生物如细菌和酵母菌。
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生长曲线（growth curve）
结果：根据微生物的生长速率常数（growth rate constant）即每小时分裂次数（R）的不同，以 细胞数目的对数值为纵坐标与培养时间作横坐
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微生物个体生长的含义
适宜培养条件： 将微生物的一个细胞置适宜培 养条件下培养。
新 陈 代 谢：细胞（或孢子）按其自身的 生命活 动规律进行新陈代谢。
同化大于异化： 微生物个体的原生质总重量不 断地增加，就是微生物的生长。
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微生物的群体生长
定 量 定 容： 将一定量的微生物的细胞接到一定体 积的容器内，置于适宜的条件下培养。
标，绘制出的由延滞期、指数期、稳定期和衰
亡期4个阶段组成的曲线。
典型生长曲线
延滞期 指数期 稳定期 衰亡期
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延对 滞数 期期
生长曲线
稳定期
衰亡期
生长曲线图示
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（1）延滞期 lag phase
特点 生长速率常数为零；细胞形态变大或 增长；细胞内的RNA含量增高；合成代谢 活跃；对外界环境敏感。
同步生长的概念：采用一定的方法使细胞群体处 于分裂步调一致的状态。
环境诱导法：变换温度、光线或对于稳定期的 培养物添加新鲜培养液。
物理学方法： 通过物理学方法选择。例如选 择性过滤或梯度离心法。
16
两种同步法
环境条件诱导法：如用氯霉素抑制、藻胞的光照、 黑暗、控制等，可能造成细胞循环周期改变。
室温菌： 褐球固氮菌— G = 240 min 大豆根瘤菌— G = 410 min
嗜热菌： 嗜热芽胞菌— G = 18 min
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指数期影响因素
菌种 营养成分 营养物浓度 培养温度：对实际应用有参考价值 酸碱度
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指数期的应用
特性：群体生理特性一致，细胞成分平衡
发展和生长速率恒定。 应用：宜作发酵种子；是代谢、生理研究的
影响因素 ➢ 接种龄 ➢ 接种量 ➢ 培养基成分
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延滞期产生原因
移植规律：群体移植后产生延滞期是生命活动 的基本规律，是适应新环境需要一定的时间的 表现。
原 因： ➢ 因诱导酶、ATP、[H]及各种原材料等的合成需
环境及时间。 ➢ 细胞修复： 细胞损伤部分的修复需一定的时间。
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（2）指数期（exponential phase）
第6章 细菌的生长及其控制（1）
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二Baidu Nhomakorabea
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
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生长与繁殖
生长:生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致 总量（体积、大小、重量）扩大的生物学过程。
繁殖: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。 生长=量变 繁殖=质变
选择法：选择性过滤、梯度离心。物理方法，随机选择，不
影响细胞代谢。
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原理：细菌细胞会紧紧粘附于硝酸纤维微孔滤膜上。 步骤：菌悬液通过微孔滤膜，细胞吸附其上；反置滤膜，以新 鲜培养液通过滤膜，洗掉浮游细胞；除去起始洗脱液后就可以 得到刚刚分裂下来的新生细胞，即为同步培养。
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典型生长曲线
概念：定量描述液体培养基中微生物群体生长 规律的实验曲线称为生长曲线（growth curve）。
机械选择法：膜过滤法、膜洗脱法、密度梯度离 心法等。
同步生长法特点： ➢ 同步性丧失：在培养过程中，其同步性丧失较快。 ➢ 丧失的原因：群体中的不同细胞个体间分裂周期
差异。
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同 步培养法
诱 导法
筛 选法
化学诱导
过滤法
物理诱导
区带密度梯度离心法
膜洗脱法
获得同步生长的方法：
诱导法：变换温度、光线、培养基等。造成与正常细胞周期 不同的周期变化。
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比 浊 法 : 在 一 定 波 长 下 ， 测 定 菌 悬液 的 光 密 度 ， 以 光 密 度(optical
density, 即OD.)表示菌量。 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。
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二、测繁殖数 ➢ 直接法 计数板 ➢ 间接法 平板菌落计数法 厌氧菌的菌落计数法
好材料；是增殖噬菌体的最佳菌龄。
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(3）稳定期（stationary phase）
生长速率常数为零；（新繁殖细胞数=衰亡细 胞数）菌体产量达到最高点。
群 体 代 谢： 群体的新陈代谢 同 化>异 化： 生物细胞群体 生物量增加: 微生物的群体生长
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细菌群体形成的过程
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群体生长=个体生长＋个体繁殖
在一定时间和条件下细胞数增加（微生物群体生 长） ，即“生长”，一般均指群体生长。
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第一节 测定生长繁殖的方法
一、测生长量 ➢ 直接法 测体积法 称干重法 测定丝状真菌常用方法 ➢ 间接法 比浊法 目测或分光光度法（450-650nm） 生理指标法 测含氮、碳、磷量
N ：繁殖代数即指生物群体的全部在单位时间内共繁殖 的代数 (植物、动物、人?)。
生长限制因子：凡在培养液中处于较低浓度范围内，可 影响生长速率和菌体产量的营养物或营养因子。
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一些细菌的代时
体温菌： 大肠杆菌—— G = 12.5 ～ 17 min 枯草杆菌—— G = 26～32 min 结核杆菌—— G = 792 ～ 932 min
➢ 又称对数期（logarithmic phase）：群体细胞 分裂与其数量以几何级数增加的一段时期。
➢ 特点：生长速率最大、代时最短；细胞进行平 衡生长; 酶系活跃、代谢旺盛。
25
指数期几个名词
R：生长速率常数 即为单位时间内生物体细胞所分裂的代 数值(每小时分裂的次数)。
G ：代时即为生物体细胞每分裂一次所需时间或群体细 胞的原生质体增加一倍所花的倍增时间。
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计数板构造
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25X16型血球计数板
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平板计数法
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平板计数法
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厌氧菌的菌落计数法
亨盖特滚管培养法 严格厌氧菌，著名美国微 生物学家R.E.Hungate 于1950年设计，故名。 半固体深层琼脂法 良好厌氧性, 设备较简单, 操作较简易 (双歧杆菌, 乳酸菌等) 。
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第二节 微生物的生长规律