大肠杆菌的生长模型探讨
大肠杆菌m9基本培养基下的生长曲线
大肠杆菌m9基本培养基下的生长曲线E. coli is a widely studied bacterium and its growth kinetics in different culture media have been extensively researched. One commonly used medium for studying E. coli growth is the M9 minimal medium. In this medium, essential nutrients like glucose, salts, and specific amino acids are provided in limited amounts.大肠杆菌是一种被广泛研究的细菌，其在不同培养基中的生长动力学已经得到了广泛的研究。
其中一个常用于研究大肠杆菌生长的培养基是M9最小培养基。
在这种培养基中，葡萄糖、盐和特定氨基酸等必需营养物质被提供但限量供应。
The growth curve of E. coli in M9 minimal medium typically consists of four distinct phases: lag phase, log phase, stationary phase, and death phase. Each phase represents a different stage of bacterial growth and is characterized by specific changes in cell density over time.在M9最小培养基下，大肠杆菌的生长曲线通常由四个明显的阶段组成：潜伏期、对数生长期、平台期和死亡期。
每个阶段代表着细菌生长的不同阶段，并且以时间为轴细胞密度发生特定变化。
During the lag phase, there is little to no increase in cell density as the bacteria adapt to the new environment. This phase can last anywhere from a few minutes to several hours, depending on the growth conditions and the physiological state of the cells.在潜伏期，细菌适应新环境，细胞密度几乎没有增加。
假单胞菌和大肠杆菌在冷却猪肉中生长预测模型的建立的开题报告
假单胞菌和大肠杆菌在冷却猪肉中生长预测模型的建立的
开题报告
题目：假单胞菌和大肠杆菌在冷却猪肉中生长预测模型的建立
背景：
猪肉是人们日常饮食中不可或缺的食材之一，但是猪肉的安全性一直备受人们关注。
其中，食品中细菌的污染是导致猪肉安全问题的重要原因。
假单胞菌和大肠杆菌是常见的细菌，也是造成食品中细菌污染的主要菌种之一。
因此，研究假单胞菌和大肠杆菌在冷却猪肉中的生长规律，建立预测模型，对猪肉的保鲜、储存、运输和消费具有重要意义。
目的：
本研究旨在建立假单胞菌和大肠杆菌在冷却猪肉中的生长预测模型，探究影响菌落生长的关键因素，并为猪肉的安全生产提供科学依据。
方法：
1.实验设计：采用正交试验设计，控制温度、湿度、pH值、盐度、氧气浓度等因素，模拟猪肉储存条件，观察假单胞菌和大肠杆菌在不同条件下的生长规律。
2.数据处理：将实验数据进行统计分析，并建立数学模型，探究各因素对菌落生长的影响。
3.验证：将建立的模型用于仿真实验，并对实验结果进行验证。
预期结果：
基于实验数据，建立假单胞菌和大肠杆菌在冷却猪肉中的生长预测模型，分析各因素对菌落生长的影响程度，为猪肉保鲜、储存、运输和消费提供科学依据。
同时，验证模型的有效性，并为猪肉行业的安全生产提供技术支持。
研究意义：
1. 为猪肉安全生产提供技术支持，提高猪肉的质量和安全性。
2. 探究假单胞菌和大肠杆菌在冷却猪肉中的生长规律，为食品行业菌落生长控制提供理论基础。
3. 建立预测模型，为猪肉行业提供可靠的技术手段，提高猪肉储存、运输和消费的安全性。
大肠杆菌生长曲线实验报告
大肠杆菌生长曲线实验报告抗生素能破坏细菌细胞壁的结构，使细菌的繁殖和生长受到抑制。
但某些细菌对抗生素表现出抗性，原因是其基因发生了改变，产生能抵抗抗生素的性状。
在自然情况下，细菌的基因突变率很低，而且突变是不定向的，因此在自然条件下，想要获得有抗性的细菌是很困难的。
当给与适当的物理条件时，其突变率会大大增加。
如当用α射线、β射线、γ射线、Χ射线、中子和其他粒子、紫外线、微波等物理因素辐射时，能够促进遗传物质突变。
DNA对紫外线（UV）有强烈的吸收作用，尤其是碱基中的嘧啶，它比嘌呤更为敏感。
紫外线引起DNA 结构变化的形式有DNA链断裂、碱基破坏、胸腺嘧啶二聚体等。
因此，紫外线通常作为诱变剂，用于微生物菌种选育。
一般细胞分裂越旺盛，诱变剂量越大，突变率高，诱变最有效的波长253~265 nm。
选择合适的诱变剂量对于获得较高突变率十分关键，过高或过低的辐射剂量会导致菌株死亡或诱变不充分而降低诱变效果。
在紫外线诱变下，菌株发生不定向的突变，想要得到需要的特向变异必须对诱变后的菌株做筛选。
本实验想要得到的是能够抵抗抗生素的菌株，因此可以用抗生素培养基作为筛选培养基对菌种进行筛选。
若菌株没有发生定向突变，则该菌株不能在抗性培养基上正常生长，只有发生了定向突变才可能在筛选培养基上正常生长。
紫外线对于菌株有诱变作用外，对菌株还有较强的致死作用，因为紫外线改变了菌株的基因结构导致菌株无法正常生长繁殖。
因此，通过本实验的操作，在合适的照射剂量的设置下，比较不同不同照射剂量下的致死效果和突变率，并初步分析两者的相关性。
在分析死亡曲线和诱变率曲线的基础上，能了解诱变育种的机理和方法，为做进一步的诱变实验做准备。
2.材料和方法2.1实验材料、仪器和试剂菌种：大肠杆菌仪器：超净台、离心机、高压灭菌锅、培养箱、磁力搅拌器、培养皿、涂布器、移液管、移液器试剂：牛肉膏蛋白胨培养基相关试剂、硫酸卡那霉素水溶液（50mg/ml）、生理盐水2.2实验方法2.2.1制备培养基普通培养基——牛肉膏蛋白胨培养基（400ml）：牛肉膏5g蛋白胨10g Nacl 5g琼脂20g蒸馏水1000ml Ph7.0 按配方配制好培养基后置于灭菌锅中115℃15min，倒平板，4皿*15ml*5组+2皿*15ml=22皿*15ml=330ml筛选培养基(200ml)：含抗生素50mg/L。
大肠杆菌的基因型-概述说明以及解释
大肠杆菌的基因型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述大肠杆菌是一种常见的革兰氏阴性杆菌，属于肠道菌群中的重要成员。
它在自然界和人体内广泛存在，并且具有广泛的基因型多样性。
这使得大肠杆菌成为了微生物遗传学和进化生物学领域的研究模型。
在大肠杆菌中，基因型是指该菌株拥有的基因组合和基因的分布情况。
大肠杆菌的基因型可以通过不同的方法进行分类和鉴定。
目前主要的分类方法包括单核苷酸多态性分析、基因片段分析和全基因组测序等。
通过这些方法，我们可以更全面地了解大肠杆菌的基因型组成和种群结构。
大肠杆菌的基因型在其功能和特点方面具有重要意义。
大肠杆菌是一种典型的益生菌，它在人体内具有多种有益作用，包括帮助消化吸收、维持肠道稳定性和参与免疫调节等。
不同基因型的大肠杆菌可能具有不同的功能特点，比如某些基因型可能携带耐药基因或致病因子，导致感染和疾病的发生。
因此，对大肠杆菌基因型的研究有助于我们深入了解其功能机制和生态适应能力。
总之，大肠杆菌作为一种常见的菌株，其基因型具有多样性和重要性。
通过研究大肠杆菌的基因型，我们可以深入探索其功能特点和生态适应能力，进一步促进微生物遗传学和进化生物学的研究。
未来，我们可以通过结合多样的研究方法和技术，进一步挖掘和解析大肠杆菌基因型的奥秘，并探索其在人体健康和疾病中的作用。
文章结构是指文章部分之间的逻辑关系和组织，它有助于读者理解文章的内容和思路。
本文的结构如下：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 大肠杆菌的基因型分类2.2 大肠杆菌基因型的功能和特点3. 结论3.1 大肠杆菌基因型的重要性3.2 未来研究的方向文章结构部分是为了描述本文的组织结构，它有助于读者了解文章的内容安排和逻辑关系。
在本文中，我们首先介绍引言部分，包括概述、文章结构和目的。
在概述中，我们简要介绍了大肠杆菌的基因型。
在文章结构中，我们明确了本文的结构和章节安排，帮助读者理解文章的整体框架。
大肠杆菌
大肠杆菌（Escherichia coil）是我们了解得最清楚的原核生物，它为分子生物学的发展做出了巨大的贡献。
本文简要介绍大肠杆菌的细胞壁、细胞膜、细胞核、质粒、核糖体、鞭毛等结构与功能以及大肠杆菌的产能方式和生化反应。
大肠杆菌（Escherichia coli）在自然界分布很广，是人和动物肠道中的正常菌群。
正常情况下一般不致病，但它是条件致病菌。
大肠杆菌是单细胞原核生物，具有原核生物的主要特征：细胞核为拟核，无核膜，细胞质中缺乏象高等动植物细胞中的线粒体、叶绿体等具膜结构的细胞器，核糖体为70S，以二分分裂繁殖。
大肠杆菌为革兰氏阴性、两端钝圆的短杆菌。
其大小为：0.5～0.8μm×1.0～3.0μm。
周身鞭毛，能运动，具致育因子的菌株还具性菌毛。
1．形态结构1.1 细胞壁位于大肠杆菌的最外层，厚约11um，分为两层，即外膜和肽聚糖层。
外膜是大肠杆菌细胞壁的主要成分，占细胞壁于重的80％，厚约8nm，位于肽聚糖层的外侧，主要由磷脂、蛋白质和脂多糖组成。
脂多糖是革兰氏阴性细菌的内毒素，也是革兰氏阴性细菌细胞壁的特有成分，主要和其抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性有关。
肽聚糖层由1～2层网状的肽聚糖组成，占细胞壁干重的10％，厚约2～3nm，是细菌等原核生物所特有的成分。
大肠杆菌的肽聚糖由聚糖链、短肽和肽桥三部分组成。
聚糖链由N-乙酸葡糖胺和N-乙酚胞壁酸分子通过β-1，4糖苷键连接而成，短肽由L-丙氨酸→D-谷氨酸→内消旋二氨基庚二酸→D-丙氨酸组成，并由L-丙氨酸与胞壁酸相连。
一条聚糖链短肽的D-丙氨酸与另一条聚糖链短肽的内消旋二氨基庚二酸直接形成肽键（肽桥），从而使肽聚糖形成网状的整体结构。
由脂蛋白将外膜和肽聚糖层连接起来，从而使大肠杆菌的细胞壁形成一个整体结构。
1.2 细胞膜大肠杆菌细胞膜的结构和其它生物细胞膜的结构相似。
但其细胞膜中蛋白质的含量高且种类多。
其细胞膜具选择透性，从而可控制营养物质进出细胞。
大肠杆菌的生长模型探讨
大肠杆菌应用 相关系数 R2 温度
37℃
0.999
12℃~16℃
≥0.99
5℃~25℃
≥0.98
85℃
0.990
大肠 杆菌
有毒 物质
重金属离子、 酚、氰等
0.9%的盐浓度 渗透压
营养 物质
BOD：N：P
=100：5：1
不同温度区间的大肠杆菌生长模型
生物的生长过程若用图形来描述将是一条S曲线,随生物物种、 生态环境等因素不同，这一曲线呈多样性变化。 对生物生长过程的数量化描述较为知名的Linear 、 Logistic 、 Gompertz 、Bertalanffy和Mitscherlich等方程.由于它们具有固定的 拐点,都只能准确描述一种特定形状的S曲线，或者说完整S曲线的 一个特定部分。
log10 ( Nt / No ) 5.403Exp Exp(1.245 0.081t )
log10 ( Nt / No ) 5.551Exp Exp(1.383 0.161t )
数据出自：王力卫，雷晓凌，彭镜林等.冷冻鱼糜制品中大肠杆菌生长动力学模型的构建[J]. 食品工业科技,2012,33(10)
max为微生物生长的最大比生长速率（h 1）；
Lag为微生物生长的延滞时间（h）
修 正 的
图4 10、15、20和25℃条件下的生长拟合曲线
方 程
Gompertz
log10 ( Nt / No ) 5.18Exp Exp(1.4053 0.027t )
log10 ( Nt / No ) 5.131Exp Exp(1.272 0.034t)
方 程
Richards
对生长关系,有F=βWm,
重要的模式生物——大肠杆菌
模式生物——大肠杆菌摘要：模式生物是生命科学研究的重要材料，目前公认的用于生命科学研究的常见模式生物有大肠杆菌、噬菌体、酵母、线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、拟南芥等.其中大肠杆菌对生命现象的揭密和探索等都所做出了重大贡献，对其在生命科学研究中的历史轨迹、各自优势、技术手段、热点研究、发展前景等系统而又简要的了解，有助于具体而又生动地体察到大肠杆菌在今天生命科学发展中的重要地位和推动生命科学不可替代的巨大潜力。
关键词：大肠杆菌模式生物生命科学一、大肠杆菌简介大肠杆菌(Escher i chia col i ) 是Escherich 在1885 年发现的, 在很长的时间里, 一直被认为是正常肠道菌落的组成部分, 认为是非致病菌。
直到20世纪中期,一些科学家才认识到一些含有血清型的大肠杆菌对人和动物有致病性。
大肠杆菌作为研究生命科学中外源基因表达的宿主, 遗传背景清楚，技术操作简单，培养条件简单，所以大肠杆菌的大规模发酵经济, 倍受遗传工程专家的重视。
目前大肠杆菌是应用最广泛、最成功的表达体系, 常作为高效表达的首选体系。
20 世纪70 年代, 通过对大肠埃希菌的研究发现了操纵子学说并且绘制成了完整基因图谱, 基因组全序列完成, 全长为5 Mb, 共有4 288 个基因, 同时也搞清了所有基因的氨基酸序列。
62% 的基因功能已经阐明, 仍有38% 基因功能尚未完全搞清。
二、大肠杆菌在生命科学研究的各领域所做的贡献2.1 大肠杆菌用于基因突变研究突变型生物体在研究基因及蛋白质的性质的过程中扮演着重要角色。
通过一定的诱变剂如: HNO2、烷化剂等, 可使野生型大肠杆菌诱发突变, 从而产生突变型。
常见的大肠杆菌突变型大体有两种类型: ①合成代谢功能的突变型( anabolic functionalmutants)它是指在某些外界作用条件下, 基因组中部分基因发生突变时, 有些生化反应就不会正常进行, 因而使某些代谢失衡, 菌体也不会在基本培养基上存活, 这种突变多为条件致死突变。
细胞生物学--浅谈模式生1
浅谈模式生物摘要：模式生物已经在现代生命科学基础研究中具有举足轻重的地位。
尤其是在最近几年，这些的基因组测序相继完成，在这些基因组信息的基础上，以这模式生物为研究对象的重大科学发现层出不穷. 随着人类全基因组测序工作的完成，对人的研究也已经进入了“后基因组时代”，在后基因组时代，对这些处于生物演化不同阶段的模式生物体的研究是认识人类基因结构与功能所不可缺少的；同时，要想在整个基因组的规模上了解基因组和蛋白质组的功能意义，包括基因组的表达与调控、基因组的多样化和进化规律以及基因及其产物在生物体生长、发育、分化、行为、老化和治病过程中的作用机制，都必须充分加强对不同种类模式生物的综合研究以及发展新的模式生物.关键词：模式生物小鼠遗传学基因组理想的研究系统往往是试验成功的关键，现代细胞生物学乃至生物科学的研究发展，在很大程度上取决于合适的生物材料，这些材料被叫作模式生物。
目前常见的模式生物有真菌中的酵母，原核生物中的大肠杆菌，低等无脊椎动物中的线虫，昆虫纲的果蝇，鱼纲的斑马鱼，哺乳纲的小鼠以及植物中的拟南芥等，它们对生命现象的揭秘和人类疾病治疗的探索等都做出了巨大的贡献。
通过对它们的优势、发展前景等的了解，我们可以更深刻的了解到模式生物在科学研究中的重要作用以及推动生命科学研究及医学进步的不可替代的巨大潜力。
模式生物具有许多共同的特征，如形体相对较小，在实验室内易于培养和繁殖，世代周期短，形态结构相对比较简单，繁殖系数高（后代数量众多）等，而且通常情况下它的基因组会比较小。
前两点是出于实验室空间考虑，而世代周期短是出于研究时间的考虑；形态结构的简单性能够减少特有生命现象的干扰，以便使人们更专注于生物遗传发育的基本规律。
除了在遗传学研究外，模式生物研究策略在发育生物学中获得了非常广泛的应用，以以下几种模式生物为例：模式生物- 大肠杆菌1. 生物学分类细菌界、变形菌门、γ-变形菌纲、肠杆菌目、肠杆菌科埃希氏菌属、大肠杆菌种2. 生物学特征1.大肠杆菌是细菌，属于原核生物；具有由肽聚糖组成的细胞壁，只含有核糖体简单的细胞器，没有细胞核有拟核；细胞质中的质粒常用作基因工程中的运载体。
大肠杆菌感受态细胞的制备
大肠杆菌感受态细胞的制备大肠杆菌（Escherichia coli）是一种常见的细菌，广泛存在于自然界中。
在科学研究中，大肠杆菌常被用作实验模型，因其生长迅速、培养简便，以及对环境因素的敏感性等特点。
为了更好地研究大肠杆菌的感受态细胞，需要进行细胞的制备工作。
大肠杆菌感受态细胞的制备工作通常包括以下几个步骤：1. 培养基的准备：首先，需要准备适合大肠杆菌生长的培养基。
常用的培养基包括Luria-Bertani（LB）培养基和M9培养基等。
这些培养基含有适量的营养物质，可以提供大肠杆菌生长所需的营养。
2. 菌液的接种：将已保存的大肠杆菌菌株接种到含有培养基的试管中。
接种前需要将试管和接种环进行高温灭菌处理，以消除外源性污染。
接种时应注意使用无菌技术，避免细菌污染。
3. 培养条件的控制：接种完成后，需要将试管放入恒温摇床或培养箱中进行培养。
培养的温度通常为37摄氏度，培养时间视实验需要而定。
同时，还需要控制培养基的pH值，保持在适宜的范围内。
4. 细胞的收获：培养一定时间后，可以通过离心的方法将细菌沉淀下来。
离心速度和时间的控制要根据细菌的大小和培养液的体积来确定。
沉淀下来的细菌即为大肠杆菌感受态细胞。
5. 细胞的保存：为了长期保存大肠杆菌感受态细胞，可以将其冻存。
冻存液的配制需要添加一定比例的甘油或DMSO等保护剂，以防细胞在冻存过程中受到损伤。
冻存后的感受态细胞可以在需要时重新复苏。
通过以上步骤，我们可以成功制备出大肠杆菌感受态细胞。
这些细胞可以用于进一步的研究，如基因表达调控、信号传导等方面的实验。
同时，制备大肠杆菌感受态细胞的方法也可以应用到其他微生物的研究中。
大肠杆菌感受态细胞的制备是一项重要的实验工作，它为我们深入研究大肠杆菌的生物学特性提供了基础。
通过合理的实验设计和精确的操作，我们可以获得高质量的感受态细胞，为科学研究的进展做出贡献。
希望本文的内容能够对相关研究人员有所帮助，推动科学的发展和进步。
大肠杆菌
大肠杆菌百科名片肠埃希氏菌(E. coli)通常称为大肠杆菌，是Escherich在1885年发现的，在相当长的一段时间内，一直被当作正常肠道菌群的组成部分，认为是非致病菌。
直到20世纪中叶，才认识到一些特殊血清型的大肠杆菌对人和动物有病原性，尤其对婴儿和幼畜（禽），常引起严重腹泻和败血症，它是一种普通的原核生物，根据不同的生物学特性将致病性大肠杆菌分为5类：致病性大肠杆菌(EPEC)、肠产毒性大肠杆菌(ETEC)、肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)、肠出血性大肠杆菌(EHEC)、肠黏附性大肠杆菌(EAEC)。
大肠杆菌属于细菌。
中文名称：大肠杆菌外文名称：学名:Escherichia coli (T.Escherich 1885) 界：细菌界门：变形菌门(Bacteria) 纲：γ-变形菌纲(Proteobacteria) 目：肠杆菌目(Enterobacteriales) 科：肠杆菌科(Enterobacteriaceae) 属：埃希氏菌属(Escherichia) 种：大肠杆菌种(E. coli)[编辑本段]常见种类介绍大肠杆菌大肠杆菌0 157：H7血清型属肠出血性大肠杆菌，自1982年在美国首先发现以来，包括我国等许多国家都有报道，且日见增加。
日本近年来因食物污染该菌导致的数起大暴发，格外引人注目。
在美国和加拿大通常分离的肠道致病菌中，目前它已排在第二或第三位。
大肠杆菌O 157：H7引起肠出血性腹泻，约2％～7％的病人会发展成溶血性尿毒综合征，儿童与老人最容易出现后一种情况。
致病性大肠杆菌通过污染饮水、食品、娱乐水体引起疾病暴发流行，病情严重者，可危急生命。
大肠杆菌（Escherichia coli，E.coli）革兰氏阴性短杆菌，大小0.5×1～3微米。
周身鞭毛，能运动，无芽孢。
能发酵多种糖类产酸、产气，是人和动物肠道中的正常栖居菌，婴儿出生后即随哺乳进入肠道，与人终身相伴，其代谢活动能抑制肠道内分解蛋白质的微生物生长，减少蛋白质分解产物对人体的危害，还能合成维生素B和K，以及有杀菌作用的大肠杆菌素。
大肠杆菌生化实验报告
大肠杆菌生化实验报告大肠杆菌生化实验报告引言：大肠杆菌（Escherichia coli）是一种常见的肠道细菌，广泛存在于人类和动物的消化系统中。
由于其简单的生长条件和高度适应性，大肠杆菌成为了许多生化实验的理想模型。
本报告旨在介绍大肠杆菌在生化实验中的应用和结果。
实验一：酶活性测定酶活性是衡量细胞代谢活跃程度的重要指标之一。
在本实验中，我们选择了大肠杆菌中的一种酶，β-半乳糖苷酶（LacZ），来进行酶活性测定。
实验步骤：1. 培养大肠杆菌细胞。
2. 采集细胞样品，并进行离心。
3. 悬浮细胞样品，并加入底物。
4. 反应一段时间后，停止反应，并测定底物的降解程度。
结果与讨论：通过测定底物的降解程度，我们可以得到β-半乳糖苷酶的酶活性。
实验结果显示，在不同培养条件下，大肠杆菌中的β-半乳糖苷酶酶活性存在差异。
这表明培养条件对细菌酶活性有一定的影响。
进一步的研究可以探究这些影响因素，并优化培养条件，提高酶活性。
实验二：代谢产物分析大肠杆菌是一种典型的乳酸菌，其代谢途径复杂多样。
在本实验中，我们选择了大肠杆菌中的乳酸代谢途径作为研究对象，通过代谢产物分析来了解细菌的代谢特征。
实验步骤：1. 培养大肠杆菌细胞。
2. 采集细胞样品，并进行离心。
3. 提取细胞内代谢产物。
4. 使用色谱或质谱等技术，对代谢产物进行分析。
结果与讨论：通过代谢产物分析，我们可以了解大肠杆菌在不同培养条件下的代谢特征。
实验结果显示，大肠杆菌在不同培养基中产生的代谢产物有所差异。
这表明培养基成分对细菌代谢途径的选择有一定的影响。
进一步的研究可以探究这些影响因素，并优化培养基配方，调控代谢途径，提高产物产量。
实验三：抗生素敏感性测试抗生素敏感性测试是评估细菌对抗生素的耐药性的重要方法之一。
在本实验中，我们选择了几种常用的抗生素，对大肠杆菌进行敏感性测试。
实验步骤：1. 培养大肠杆菌细胞。
2. 制备不同浓度的抗生素溶液。
3. 在琼脂平板上涂布细菌样品。
细菌(数量)生长规律的数学模型
题目：细菌(数量)生长规律的数学模型北京理工大学吴帆 200810431.摘要：假定在繁殖过程中,细菌不发生变异.其繁殖过程可归结为细菌(活体)个体数变化的问题，实际上这个模型就是一个细菌数量关于时间t的一个函数。
在培养皿上涂有一薄层培养基.显然细菌的繁殖是受到了环境的限制,细菌只能沿着平面向外按扩散方式繁殖.由于只有在外层的细菌接触培养液，内层细菌都处于不繁殖状态，根据这个细菌的繁殖特点，和细菌在失去培养基条件保持生命体时间τ为定值的条件。
模拟出细菌生长-死亡曲线的数学模型的整体结构。
不仅如此，由于处于繁殖状态的细菌个数是和当前菌落半径成正比的，类比人口增长的马尔萨斯模型与该模型的改进，利用各个参数之间的微分关系，求出细菌繁殖速率与时间的关系，这也反映出环境阻力对细菌生长的影响，（这是原文章所忽略的）。
将反映出环境阻力的细菌生长曲线带入细菌生长-死亡曲线的数学模型的整体结构。
就可以得到一个含参的细菌数量关于时间的一个函数。
利用这个函数实际细菌接种实验结果就可以得到一个接近实际的细菌生长规律的数学模型。
这也就是本论文的分析结果。
2.模型建立：a．问题背景：少量的细菌，接种到一定体积的、合适的新鲜液体培养基中，在适宜的条件下进行培养，定时测定培养液中的菌量，以菌量的对数作纵坐标、生长时间作横坐标，绘制的曲线为生长曲线。
一般生长曲线可分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期，生长曲线是微生物在一定环境条件下于液体培养时所表现出的群体生长规律。
不同的微生物其生长曲线不同，即使是同一种微生物，在不同的培养条件其生长曲线也不同，测定在一定条件下培养的微生物的生长曲线。
在科学研究及生产上是非常有意义的。
b．理论分析：其一，在二维培养基平面下细菌生长和三维空间不同，由于细菌活动自由度的限制，只有在外表层的细菌接受营养来源，也就是说只有分布在外层的细菌才有参与繁殖的条件。
其二，对于同种细菌，在没有营养供给的条件下并不会直接死亡，而是维持一段时间的活体状态，由于同种细菌个体内部生物结构大致相同，所以这段延迟时间是一个客观存在的，确定的数值。
大肠杆菌
概述
普通营养琼脂
3
上 生 长 24h 后 ， 形成圆形凸起、 光滑、湿润、
半透明、灰白
色、中等大小 菌落。
大肠杆菌在麦康凯培养基上长成红色菌落
微生物资源数据库共享平台 菌株保藏编号 NKCCMR NK 7.C 7037
三、生化特性：
大肠杆菌与沙门氏菌生化试验鉴别表
实验类别 葡萄糖 乳糖 麦芽糖 甘露醇 蔗糖 大肠杆菌 沙门氏菌
可分泌具有细胞毒性 的（类）志贺毒素 主要引起非炎症性腹 泻、出血性肠炎、溶 血性尿毒综合征等 主要引致败血症以及 尿道、生殖道、乳腺 等感染
4
含粘附素和肠毒素等、
从可疑症状着手分析，再采集病变组织或者收集粪便或肠内容物，划线接种于麦康 凯或伊红美蓝琼脂平板上，挑取可疑菌落同时接种于 TSI琼脂和普通琼脂斜面，然 后革兰氏染色、镜检形态，淘汰不符合者，最后做生化试验；也可用多重PCR法检 测细菌的特异性基因。
④Holliday连接体的切割 ruvC编码的RuvC蛋白质能特异识别Holliday结构且在体外将Holliday的交叉结构切开。
注：Holliday模型，是第一个被广泛接受的重组模型，它是通过要发生重组的2个DNA分子的2条单链在同一 部位断裂，断裂的游离末端彼此交换形成异源双链，然后2条杂合单链彼此连接形成Holliday连接体。 Holliday连接体是所有重组模型的核心。
基因突变及修复
一、基因突变：
8
在基因突变研究中，大肠杆菌、沙门菌等一直是研究的极佳材料，因为它们只有一 条染色体，其遗传物质的改变而导致的表型可立即表现出来。 大肠杆菌中还存在修复系统，可以恢复不同的DNA损伤。
突变类型：
自发突变：自然条件下产生的突变。在进行DNA自我复制时，在基因突变与基因修 复的共同作用下发生突变。 适应突变：在非致死条件下，延长培养时间细胞发生的一种使自身适应环境的自发
大肠杆菌的生长模型探讨
大肠杆菌的生长模型探讨小组成员：王雪娇2013214127 王蕾2013214125薛雪2013214129 崔静慧2013214091李云2013214010 关梦玲2013214101勾倩倩201321410 杜桂月20132140941.背景介绍1.1大肠杆菌大肠杆菌是人和动物肠道中最著名的一种细菌，主要寄生于大肠内，约占肠道菌中的1%。
是一种两端钝圆、能运动、无芽孢的革兰氏阴性短杆菌。
大肠杆菌能合成维生素B和K，正常栖居条件下不致病；若进入胆囊、膀胱等处可引起炎症。
在水和食品中检出，可认为是被粪便污染的指标。
大肠菌群数常作为饮水、食物或药物的卫生学标准。
大肠杆菌革兰氏阴性短杆菌，大小0.5×1～3微米。
周身鞭毛，能运动，无芽孢。
能发酵多种糖类产酸、产气，是人和动物肠道中的正常栖居菌，婴儿出生后即随哺乳进入肠道，与人终身相伴，其代谢活动能抑制肠道内分解蛋白质的微生物生长，减少蛋白质分解产物对人体的危害，还能合成维生素B和K，以及有杀菌作用的大肠杆菌素。
正常栖居条件下不致病。
但若进入胆囊、膀胱等处可引起炎症。
在肠道中大量繁殖，几占粪便干重的1/3。
兼性厌氧菌。
在环境卫生不良的情况下，常随粪便散布在周围环境中。
若在水和食品中检出此菌，可认为是被粪便污染的指标，从而可能有肠道病原菌的存在。
因此，大肠菌群数（或大肠菌值）常作为饮水和食物（或药物）的卫生学标准。
根据菌体抗原的不同，可将大肠杆菌分为150多型，其中有16个血清型为致病性大肠杆菌，常引起流行性婴儿腹泄和成人肋膜炎。
大肠杆菌是研究微生物遗传的重要材料，如局限性转导就是1954年在大肠杆菌K12菌株中发现的。
1.2大肠杆菌的特点大肠杆菌属于原核生物，它的代谢类型是异养兼性厌氧菌，具有由肽聚糖组成的细胞壁，只含有核糖体简单的细胞器，没有细胞核，有拟核；细胞质中的质粒常用作基因工程中的运载体。
人体与大肠杆菌的关系：在正常栖居条件下大多数大肠杆菌不致病，还能竞争性抵御致病菌的进攻，还能合成维生素B和K2，与人体是互利共生的关系；但在机体免疫力降低、肠道长期缺乏刺激等特殊情况下，进入胆囊、膀胱等处可引起炎症，与人体是寄生关系。
菌落生长模型与预测
菌落生长模型与预测菌落生长是指细菌在培养基上呈现出形态、色素以及数量等生长特征。
这个过程是很复杂的，受到许多生物、化学和物理环境因素的影响。
因此，准确预测菌落生长并不是一件容易的事情。
为了更好地了解菌落生长过程，许多学者们便开始研究菌落生长模型，并通过不断地改进和优化，提高了预测的准确性。
菌落生长模型是指对细菌在培养基上的生长过程进行数学建模，从而预测菌落生长的时间、形态、数量等生长特征。
菌落生长模型的基本假设是：菌落生长过程是一个动态平衡过程，细菌数量的增长是由细菌的自我复制和繁殖引起的。
在此基础上，研究者们设计了许多不同的菌落生长模型，主要分为经验模型和机理模型两种。
经验模型是基于实验数据的统计分析，无法从数学和物理原理出发来推导生长方程。
其中，最常用的模型是Gompertz模型、Logistic模型和Baranyi模型。
这些模型的共同点是利用一些函数（如对数函数、指数函数等）来描述细菌生长曲线，然后通过拟合实验数据得到样本参数，从而进行生长预测。
机理模型，又称为微生物生长动力学模型，是建立在微生物学和生物化学基础上的数学模型，通过描述微生物生长的基本过程来预测生长曲线。
目前较为常见的模型包括Monod模型、Haldane 模型和Andrews模型等。
这些模型的核心是微生物营养需求、代谢途径以及细胞生长的生物化学机制，通过系统分析微生物生长过程，建立数学方程对生长进行预测。
无论是经验模型还是机理模型，都有其特点和优劣。
经验模型需要大量实验数据进行拟合，预测结果的精度与实验数据的质量有关，但具有简单易用的特点。
机理模型则能更好地模拟细胞生长的生物化学过程，建立更完整的生长模型，但需要更多的分析和计算，计算过程也更加复杂。
除了基于数学模型的预测方法，还有一些基于机器学习和人工智能的预测方法。
这些方法通过分析大量的实验数据，从中挖掘生长特征、建立模型、进行学习和预测，可以预测未来的菌落生长情况，实现精准控制细菌生长。
大肠杆菌基因调控网络建模与分析
大肠杆菌基因调控网络建模与分析基因调控是指细胞通过特定的调控因子调整表达基因的速率和效率，维持稳态和适应环境变化的过程。
大肠杆菌(Escherichia coli)是一类有代表性的单细胞真核生物，广泛用于基因调控网络研究中。
大肠杆菌基因调控网络非常复杂，包含了大量的调控因子、信号通路和互作关系。
在这篇文章中，我们将讨论大肠杆菌基因调控网络的建模与分析。
1. 大肠杆菌基因调控网络的建模建模是指根据实验数据和理论模型，将内在的复杂规律和特征表达成形式化的数学模型。
对于大肠杆菌基因调控网络的建模，主要有两种方法：生物学模型和计算机模型。
生物学模型通常是实验室中对基因功能进行研究，收集数据并分析数据。
这些数据可以包括基因表达的RNA序列和蛋白质质量谱。
通过比较基因表达数据，我们可以发现基因之间的互作关系，从而进一步推断出基因调控网络的结构和动力学行为。
计算机模型则是利用数学公式，将基因和其调控因子之间的关系表达出来。
这种方法通常是从基因表达数据中抽象出调控因子和基因之间的关系，利用数学方法来解释关系的本质，进而为我们提供进一步的研究方法和理论框架。
2. 大肠杆菌基因调控网络的分析大肠杆菌基因调控网络的分析是指利用建模所得到的数学公式和实验数据来解释和预测外部变化对基因表达的影响。
这种分析通常可以采用两种方法：定性分析和定量分析。
定性分析主要是通过研究大肠杆菌在不同环境下的基因表达情况，分析基因之间的关系和互作关系，探索大肠杆菌的适应能力和表达规律。
例如，我们可以研究大肠杆菌在寡糖时不同基因的表达情况，进一步分析寡糖对大肠杆菌基因调控网络的影响。
定量分析更多的是利用数学方法对基因表达数据进行拟合和预测，为我们提供更准确的外部环境变化和基因表达关系的预测和解释。
例如，我们可以通过计算机模拟大肠杆菌基因调控网络的行为，预测其对不同环境的适应能力。
3. 大肠杆菌基因调控网络的应用大肠杆菌基因调控网络的应用非常广泛，涵盖了许多领域。
大肠杆菌群的分子进化研究
大肠杆菌群的分子进化研究
大肠杆菌是一种常见的肠道菌群，它在人体和动物体内起着重要的作用。
然而，大肠杆菌群也会在一些情况下引发疾病，因此对该群体的分子进化研究具有重要的意义。
大肠杆菌的分子进化
大肠杆菌是一种革兰氏阴性杆状菌，它的基因组具有较高的可塑性和多样性。
大肠杆菌分为多个生物型，其中一些生物型会引发人类或动物的疾病。
研究显示，不同生物型大肠杆菌的分子进化具有一定的差异。
通过对多个大肠杆菌样品的基因组测序和比对，研究人员可以了解大肠杆菌的
分子进化历史。
研究表明，大肠杆菌的基因组中存在大量的水平基因转移，即不同种群之间或不同物种之间的基因交换。
这些水平转移事件对大肠杆菌的进化造成了很大的影响。
此外，研究还发现，人体内的大肠杆菌与动物体内的大肠杆菌存在一定的差异。
例如，一些致病性大肠杆菌的致病性基因可能只在某些动物体内具有，而在人体内不存在。
大肠杆菌与疾病
大肠杆菌群是人体和动物体内重要的菌群之一，它们对人体内的营养吸收和代
谢有着重要的作用。
但同时，一些致病性的大肠杆菌也可能引发严重疾病。
例如，大肠杆菌O157:H7等生物型会引发急性胃肠炎和出血性结肠炎等疾病，对患者造成严重的健康威胁。
因此，对大肠杆菌的分子进化研究也具有重要的临床意义。
结语
大肠杆菌群起着极为重要的生理和病理作用。
对大肠杆菌的分子进化研究不仅有助于深入了解它的生命活动和基因组结构，也有助于探究其与疾病的联系以及发展疾病的机制。
未来，对大肠杆菌的研究将有助于预防和治疗与其相关的疾病。
大肠杆菌DH5_生长状态的研究_郭晓丽
第12卷第1期衡水学院学报Vol. 12, No. 1 2010年2月 Journal of Hengshui University Feb. 2010大肠杆菌DH5α生长状态的研究郭晓丽（衡水学院生命科学学院，河北衡水 053000）摘要：以大肠杆菌菌株DH5α为材料，测定其生长曲线及在不同浓度NaHCO3、NaCl处理下的生长状态，结果表明，大肠杆菌DH5α具有较强的生长特性，对低浓度的NaCl有一定的耐受能力，并对低浓度的NaHCO3较为敏感．关键词：大肠杆菌；DH5α；生长状态中图分类号：R378文献标识码：A 文章编号：1673-2065(2010)01-0052-03大肠杆菌表达系统是基因表达技术中发展最早、目前应用最广泛的经典表达系统[1]．大肠杆菌表达系统的发展历史可追溯到20年前．科学家分别将酿酒酵母DNA片段、粗糙链孢霉DNA片段和哺乳动物cDNA片段导入大肠杆菌，引起其表型的改变，证明了外源基因在大肠杆菌中可以使现有功能的活性表达[2]．与其他表达系统相比，大肠杆菌表达系统具有遗传背景清楚、目的基因表达水平高、培养周期短、抗污染能力强等特点[3-4]，是分子生物学研究和生物技术产业化发展进程中的重要工具[5-6]．本文通过对大肠杆菌菌株DH5α生长曲线的测定，以及在NaHCO3、NaCl胁迫条件下的生长状态的研究，为进一步深入研究及利用DH5α提供一定的理论依据．1 材料与方法1.1 材料大肠杆菌DH5α菌种由本实验室保存．1.2 方法1.2.1 大肠杆菌DH5α生长曲线的测定取大肠杆菌DH5α单菌落，接种于3 ml的LB液体培养基中，37 ℃振荡培养过夜．另取10 mLLB液体培养基，分别加入100 μL过夜培养的菌液．接种1 h后，每隔60 min取菌液测其OD600值，背景为LB培养基．以横轴为时间，纵轴为OD600值作图，画出DH5α的生长曲线图．(见图1)1.2.2 NaHCO3胁迫下大肠杆菌DH5α生长状态的测定取过夜培养的大肠杆菌DH5α500 μL，加入含NaHCO3的LB液体培养基中，NaHCO3终浓度分别为0，0.4, 0.6 mol/L．每个处理设置3个重复．37 ℃振荡培养，每隔1 h测定OD600值，以横轴为时间，纵轴为OD600作图．(见图2)1.2.3 NaCl胁迫下大肠杆菌DH5α生长状态的测定取过夜培养的大肠杆菌DH5α500 μL，加入含NaCl的LB液体培养基中，NaCl终浓度分别为0, 0.4, 0.8 mol/L．每个处理设置3个重复．37 ℃振荡培养，每隔1 h测定OD600值，以横轴为时间，纵轴为OD600作图．(见图3)2 结果与分析2.1 大肠杆菌DH5α生长曲线的测定通常情况下，细菌的群体生长繁殖可以分为迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期4个时期，由图1我们可以发现，大肠杆菌DH5α的生长曲线在培养1~4 h时均呈现上升趋势，依次经历迟缓期、对数期、到达稳定期．在培养5 h后取样中均呈现下降趋势，并逐渐进入衰亡期．由此我们可以发现，大肠杆菌DH5α在培养4 h后即可达到大量繁殖阶段，并达到繁殖的高峰期，虽然此后繁殖量降低，但是与初期相比，仍然有大量存活的细菌，所以仍高于初期水平的菌量．收稿日期：2009-06-21作者简介：郭晓丽(1977-),女,河北邯郸人,衡水学院生命科学学院副教授,理学博士.第1期 郭晓丽 大肠杆菌DH5α生长状态的研究 532.2 NaHCO 3胁迫下大肠杆菌DH5α的生长状态由图2可知，随着NaHCO 3浓度的升高，大肠杆菌DH5α的OD 值呈现大幅度的降低．当NaHCO 3浓度为0和0.4 mol/L 时，随着取样时间的增加，菌液的浓度呈现先增长后降低，并在取样4 h 达到最高值．当浓度为0.6 mol/L 时，大肠杆菌DH5α的菌液随着取样时间的增加基本没有变化，均处于较低的浓度．可见，NaHCO 3对大肠杆菌DH5α的生长有一定的抑制作用，高浓度时抑制作用更为明显． 2.3 NaCl 胁迫下大肠杆菌DH5α的生长状态由图3可知，随着NaCl 浓度的升高，大肠杆菌DH5α的OD 值呈现一定程度的降低，并随着取样时间的增加，菌液的浓度均呈现先降低后增加的趋势．当NaCl 浓度为0.4 mol/L 时，随着时间的增加，菌液的浓度与对照相差不大，仅在取样4 h 后差别较大，OD 值仅为对照的一半．当浓度为0.8 mol/L 时，大肠杆菌DH5α的菌液虽与对照比有较大幅度的降低，但仍有大量的菌存活，可见，大肠杆菌DH5α对低浓度的NaCl 有一定的耐受能力．3 讨论大肠杆菌DH5α是目前原核细胞表达系统中应用最普遍的基因工程菌之一．本文通过对大肠杆菌DH5α的生长曲线及其在不同浓度的NaHCO 3、NaCl 的胁迫下生长变化的研究，进一步加深了人们对大肠杆菌的认识．生长曲线代表了细菌在新的适宜的环境中生长繁殖直至衰老死亡全过程的动态变化．生长曲线基本上生长过程包括迟缓期、对数期、稳定期和衰亡期．通过我们的研究可以发现，大肠杆菌DH5α在培养2 h 后即可进入对数生长期，说明其生长活力较强，在短时间内即可大量繁殖，为进一步扩大其利用范围奠定了基础．此外，在不同浓度NaHCO 3、NaCl 胁迫下，我们可以发现，大肠杆菌DH5α对NaHCO 3较为敏感，而对NaCl 胁迫敏感度降低，这说明大肠杆菌DH5α自身对盐胁迫有一定的耐受能力，而在NaHCO 3处理下，由于NaHCO 3溶液表现较高的碱性特点，致使大肠杆菌的生长受到很大程度的抑制．（下转第88页）图2 不同浓度 NaHCO 3处理下大肠杆菌DH5α的生长状态图1 大肠杆菌DH5α的生长曲线图3 不同浓度NaCl 处理下大肠杆菌DH5α的生长状态88 衡水学院学报第12卷[2] 李吉跃.植物耐旱性及其机理[J].北京林业大学学报,1991,13(3):92-100.[3] HARRISON R D, DANIELL J W, CHESHIRE J Photo-synthesis and conductance of peach seedlings and cutting in re-sponses to changes in soil water potential[J].J. 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The results showed that the chlorophyll content first ascended and then declined and the net photosynthetic rate, transpiration rate, intercellular CO2 concentration and Stomatal Conductance decreased along with drought stress increasing. The water use efficiency increased in light and moderate drought stress. Sonchus branchyotus DC. showed high adaptability to drought stress.Key words:Sonchus branchyotus DC.; drought stress; photosynthetic properties; drought resistance(责任编校：李建明英文校对：李玉玲）（上接第53页）参考文献：[1] 杨康鹃,孟繁平, STASSEN M,等.重组质粒对大肠杆菌DH5α的转化[J].中国病理生理杂志,1997(2):33-45.[2] 邓瑞春,白云秀,张明伟,等.间接ELISA法测定大肠杆菌DH5α菌体蛋白含量的实验研究[J].免疫学杂志, 1999(4):12-27.[3] 朱乃硕,陆敏依,于善谦,等.中国人共刺激信号抑制配体表达载体的构建及在大肠杆菌DH5α中的表达[J].华东理工大学学报1998(5):57-65.[4] 杨国嵘,朱任之,何晓霞,等.胶原沉积抑制因子在大肠杆菌DH5α中的表达特性[J].中国病理生理杂志, 2007(6):19-32.[5] 张晓云,张艳军,李志敏,等.大肠杆菌DH5α及其耐乙酸突变株DA19在碳源限制培养基中乙酸的积累[J].华东理工大学学报:自然科学版, 2007(4):11-32.[6] 杨黎妮,邱树君,徐芬.微量量热法研究两种抗生素对大肠杆菌DH5α生长代谢的作用[J].生物工程学报,2004(4):43-62.Studies on the Growth Appearance of E.coli DH5αGUO Xiao-li(College of Life Science, Hengshui University, Hengshui, Hebei 053000, China)Abstract: We measured the growth curve and studied the growth appearance of E.coli DH5α on the different concentration of NaHCO3 and NaCl. The results showed E.coli DH5α has strong physiological characteristics. It can endure low concentration of NaCl, and it is sensitive to low concentration of NaHCO3.Key words:E.coli; DH5α; growth appearance(责任编校：李建明英文校对：李玉玲）。
大肠杆菌生长曲线实验报告
广州大学化学化工学院本科学生综合性、设计性实验报告实验课程食品微生物实验实验项目大肠杆菌生长条件的探讨及其生长曲线的测专业食品科学与工程班级食品131学号1305300012姓名郭小平指导教师刘鹏开课学期2015学年第一学期时间2015 年 5 月25日、实验方案设计1、设计实验方案：影响微生物生长的因素有：培养基中各组分的比例、菌悬液的加入量等，由此设计实验。
2、设计正交表：3、实验操作：根据实验方案配制培养基、灭菌、转移菌悬液、培养、终止培养、测量0D值。
4、数据处理：比较各组生长曲线的差异、根据生长曲线的最终结果分析正交表，得出最佳的培养参数。
5、撰写报告：撰写实验报告，并进行讨论：培养基中各组分的作用，及其对大肠杆菌生长的影响。
二.实验设备及材料大肠杆菌斜面菌种、营养肉汤培养基、生理盐水（0.85%NaCI）50mL 721型分光光度计、比色皿、恒温摇床、培养箱、高压蒸汽灭菌锅、电子天平、酒精灯、电炉、接种环、试管架、锥形瓶9个（250mL）、无菌吸管、烧杯（1000mL）、乳胶头、报纸、胶塞、玻璃棒等四.实验方法步骤及注意事项实验步骤：配制营养肉汤培养基——营养肉汤培养基灭菌卜配制大肠杆菌菌液——标记——接种培养•测定—绘制生长曲线•1. 配制营养肉汤培养基：用电子天平称取1.0g酵母膏、蛋白胨1.8g和食盐2g置于1000mL烧杯中，加水至200mL用电炉加热（加热过程中要用玻璃棒不断搅拌）至沸腾后，冷却少许后分别倒进10个锥形瓶中，每个锥形瓶倒20mL塞上胶塞，用报纸包好，棉绳系好。
2. 营养肉汤培养基灭菌：将步骤一包好的培养基置于高压蒸汽灭菌锅121 C灭菌30min.3. 标记：将9个锥形瓶进行标记，分别标号1、2、3,, 8、9、10，并标记时间为2h，4h，6h，8h，14.5h，16h，18h，20h，24h。
4. 接种：用1mL无菌移液管分别移取1mL大肠杆菌菌液到已编号的9个锥形瓶中，并充分震荡均匀.5. 培养:将锥形瓶置于37C下在恒温摇床上培养（180r/min ）。
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大肠杆菌的生长模型探讨小组成员：王雪娇2013214127 王蕾2013214125薛雪2013214129 崔静慧2013214091李云2013214010 关梦玲2013214101勾倩倩201321410 杜桂月20132140941.背景介绍1.1大肠杆菌大肠杆菌是人和动物肠道中最著名的一种细菌，主要寄生于大肠内，约占肠道菌中的1%。
是一种两端钝圆、能运动、无芽孢的革兰氏阴性短杆菌。
大肠杆菌能合成维生素B和K，正常栖居条件下不致病；若进入胆囊、膀胱等处可引起炎症。
在水和食品中检出，可认为是被粪便污染的指标。
大肠菌群数常作为饮水、食物或药物的卫生学标准。
大肠杆菌革兰氏阴性短杆菌，大小0.5×1～3微米。
周身鞭毛，能运动，无芽孢。
能发酵多种糖类产酸、产气，是人和动物肠道中的正常栖居菌，婴儿出生后即随哺乳进入肠道，与人终身相伴，其代谢活动能抑制肠道内分解蛋白质的微生物生长，减少蛋白质分解产物对人体的危害，还能合成维生素B和K，以及有杀菌作用的大肠杆菌素。
正常栖居条件下不致病。
但若进入胆囊、膀胱等处可引起炎症。
在肠道中大量繁殖，几占粪便干重的1/3。
兼性厌氧菌。
在环境卫生不良的情况下，常随粪便散布在周围环境中。
若在水和食品中检出此菌，可认为是被粪便污染的指标，从而可能有肠道病原菌的存在。
因此，大肠菌群数（或大肠菌值）常作为饮水和食物（或药物）的卫生学标准。
根据菌体抗原的不同，可将大肠杆菌分为150多型，其中有16个血清型为致病性大肠杆菌，常引起流行性婴儿腹泄和成人肋膜炎。
大肠杆菌是研究微生物遗传的重要材料，如局限性转导就是1954年在大肠杆菌K12菌株中发现的。
1.2大肠杆菌的特点大肠杆菌属于原核生物，它的代谢类型是异养兼性厌氧菌，具有由肽聚糖组成的细胞壁，只含有核糖体简单的细胞器，没有细胞核，有拟核；细胞质中的质粒常用作基因工程中的运载体。
人体与大肠杆菌的关系：在正常栖居条件下大多数大肠杆菌不致病，还能竞争性抵御致病菌的进攻，还能合成维生素B和K2，与人体是互利共生的关系；但在机体免疫力降低、肠道长期缺乏刺激等特殊情况下，进入胆囊、膀胱等处可引起炎症，与人体是寄生关系。
因此，大部分大肠杆菌通常被看作机会致病菌。
并且大肠菌群数常作为饮水、食物或药物的卫生学标准。
大肠杆菌在生物技术中的应用：大肠杆菌作为外源基因表达的宿主，遗传背景清楚，技术操作和培养条件简单，大规模发酵经济，倍受遗传工程专家的重视。
目前大肠杆菌是应用最广泛，最成功的表达体系，因此，常用做高效表达的首选体系。
1.3大肠杆菌生长的影响因素温度、PH、紫外线、渗透压、营养物质和有毒物质等对大肠杆菌的生长均有影响，通过研究发现温度在35℃~42℃，PH为6.5~8.5，盐浓度为0.9%，BOD：N：P=100：5：1时大肠杆菌生长状况良好。
本文选择温度作为变量，其他影响因素为定量，在保证其他因素为大肠杆菌最适生长条件的情况下，研究不同温度下大肠杆菌生长模型的变化。
2. 不同温度区间的大肠杆菌生长模型生物的生长过程若用图形来描述将是一条S曲线，随生物物种、生态环境等因素不同，这一曲线呈多样性变化。
对生物生长过程的数量化描述较为知名的Linear、Logistic、Richards模型和Gompertz等方程。
由于它们具有固定的拐点，都只能准确描述一种特定形状的S曲线，或者说完整S曲线的一个特定部分。
理想条件下种群表现为指数式地增长：dN/dt= rN式中：r为该种群的内禀增长率，N为种群数量也可以写为：N t=N0e rt此增长曲线为“J”型，如图1所示。
图1种群的增长曲线2.1 生长模型的介绍 2.1.1 Logistic 方程考虑到食物环境竞争等问题，对模型进行了修正Verhulst 模型： dN/dt= rN (1 –N/K)这就是描述种群增长的Logistic 方程。
其中K 称为环境容纳量，(1 –N/K) 代表环境阻力，此增长曲线为“S ”型。
“S”型曲线的数学模拟模型为：N=K/(1+Be -rt )用于表征微生物的数学模型表示为：log (N t /N 0) = a/(1+be -ct )2.1.2 Gompertz 模型Gompertz 模型适用于大肠杆菌S 型生长的可靠性分析，它是从时间序列中引用来的，其特点是：开始增长较慢，中间逐渐加快；到某一点后，增长速度又逐渐减慢。
由于Gompertz 模型中含有三个未知参数，其适应性较强，能拟合出许多细菌的可靠性增长试验数据，因此引用相当广泛。
但Gompertz 模型的应用也存在一定的局限性，其要求把试验数据分成三个等时间段进行参数估计，对于很多细菌的增长试验数据，模型参数估计并不是特别准确。
因此提出一种优化拟合的方法对Gompertz 模型进行改进，即修正的Gompertz 模型：()0lg(/)t N N a Exp Exp b ct =*--⎡⎤⎣⎦2.1.3 Richards 模型Richards 生长方程建立在Bertalanffy 生长理论的基础上，Bertalanffy 通过分析动物的生长，发现在动物生长期间，动物的体重增长速率为同化速率与消耗速率之差，而后两者分别和同化器官的大小以及动物体重成比例，即:dW/dt=R a -R t =αF-γW式中:F 一同化器官重，W —体重， R a —同化速率， R t —消耗速率. 由相对生长关系，有F=βW m ，因此：dW/dt= βW m –γW积分可得： W=a(1-be -kt )1/(1-m ）式中: a=(β/γ)(1-m)-1，b=[1-(γ/β)*W o （1-m ）]， k=-(l-m)* γ， W o 为W 的初值当m=2时为Logistic 方程， W= a/(1+b’e -Kt ) 当m→1时为Gompertz 方程，W =a*exp[-exp(b-kx)]随着计算机仿真技术的应用，对增长模型的研究更加深入。
Richards 增长模型以其参数具备的合理实际意义和对多样性增长过程的描述能力很强而受到广泛应用。
其表达形式为：0lg(/)/(1(*))^(1/)t N N a Exp b c t d =+-在这篇文献中，我们将以以上三种模型为基础，讨论不同的温度下大肠杆菌生长的最佳拟合曲线，并对其中的三组数据，进行了拟合，拟合的程序见附录1，所得的拟合结果与文献中所给出的数据基本一致，所得到的相关性指数较高，拟合效果很好。
2.2 12和16 ℃条件下模型的选择以log(Nt/N 0)为因变量，时间t 为自变量，将数据导入Matlab 软件，在上述两种温度条件大肠杆菌的Logistic 生长模型见图2和图3。
图2 12℃大肠杆菌Logistic 生长模型 图3 16℃大肠杆菌Logistic 生长模型两条曲线的方程分别为-0.8251t log(/)7.003/(143.2349)t o N N Exp =+和-0.056t log(/)7.9171/(138.9602)t o N N Exp =+。
对12和16℃下大肠杆菌数在不同的生长模型下拟合，其非线性回归，相关系数R 2及标准差S 见表1（由于篇幅问题，拟合曲线不列在论文中，拟合程序见附表1）。
由表1可以看出，各模型间的相关系数相差十分微小，对大肠杆菌的拟合度都比较好。
比较后得知12℃和16 ℃条件下，Logistic 模型的拟合度最高，相关系数分别为0.9932、0.9858，标准差分别为0.3190、0.5506。
表1 不同的生长模型下大肠杆菌生长模型相关系数及标准差温度/℃Gompertz Logistic Richards 12方程系数a=9.8396a=7.0027 a=0.078 b=1.6054 b=43.2359 b=80.2312 c=0.3434c=0.8251c=13.1009 d=2.2050 相关系数（R 2） 0.9919 0.9932 0.9913 标准差(S)0.3469 0.319 0.3939 16方程系数a=9.1939a=7.9171 a=-0.03442 b=1.6641 b=38.9602 b=9141.3169 c=0.0287c=0.0564c=12.9707 d=1.999 相关系数（R 2） 0.9837 0.9858 0.9822 标准差(S)0.58940.55060.6587其中，我们小组成员绘制的12℃条件下Logistic 模型曲线如图4所示。
图4 12℃大肠杆菌Logistic生长模型在12℃～16℃用Logistic方程进行拟合，所得的回归相关系数R较高，均在0.99以上，方程拟合均较好，说明所建立的模型具在此温度区间有良好的适应性。
2.3 5~25℃条件下模型的选择大肠杆菌在10、15、20和25℃的生长数据分别用方程拟合其S型曲线，对大肠杆菌的生长曲线进行回归，回归拟合曲线函数见表2。
表2 Gompertz模型下大肠杆菌生长模型相关系数及标准差温度/℃方程参数a b c R2S10 5.18 1.4053 0.027 0.9877 0.317515 5.131 1.272 0.034 0.9896 0.30520 5.403 1.245 0.081 0.9869 0.352425 5.551 1.383 0.16 0.9894 0.3328其中，我们小组成员绘制的10℃条件下Gompertz模型曲线与原始数据相比较如图5和图6所示。
图5 10℃大肠杆菌Gompertz 生长模型 图6 10℃大肠杆菌Gompertz 生长模型在 10℃～25℃温度条件下，修正的Gompertz 方程能很好的拟合大肠杆菌的生长过程，所得的回归相关系数R 2较高，均在0.98以上，方程拟合均较好，说明所建立的模型具在此温度区间有良好的适应性。
2.4 37℃条件下模型的选择通过比较用三个方程拟合的曲线，确定大肠杆菌在 37℃营养肉汤中生长的最佳拟合方程为Richards 方程。
我们小组成员绘制的37℃条件下Richards 模型曲线与原始数据相比较如图7和图8所示。
图7 文献中37℃条件下大肠杆菌的生长拟合曲线其拟合方程为：19.863/(1(13.1361.588)/9.79-3)t ln xp t N e =+，标准差S=0.121，相关系数R=0.9995，拟和较好。
图8 37℃条件下大肠杆菌的生长拟合曲线其拟合方程为：19.2/(1(14.441.661)/10.4-4)t ln t N exp =+，标准差S=0.135，相关系数R=0.9995，拟合所得数据与文献中数据相吻合，说明我们所选用的程序是正确的。
2.5 高温条件下用Linear 失活模型在高温条件下，微生物的生长不符合S 形生长曲线的规律，因此比较适合采用Linear 失活模型进行拟合。