微生物的生长发育
微生物生长曲线的特点及生长规律！
微⽣物⽣长曲线的特点及⽣长规律！微⽣物⽣长曲线的特点及⽣长规律！微⽣物⽣长曲线是以微⽣物数量（活细菌个数或细菌重量）为纵坐标，培养时间为横坐标画得的曲线。
⼀般说，微⽣物（细菌）重量的变化⽐个数的变化更能在本质上反应出⽣长的过程。
曲线可分为三个阶段即⽣长率上升阶段（对数⽣长阶段）、⽣长率下降阶段及内源呼吸阶段。
今天我们主要来了解⼀下它的特点及⽣长规律。
⼀、特点典型的微⽣物⽣长曲线包括四个时期：迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期。
迟缓期特点：⽣长速率常数为零、菌体粗⼤、RNA含量增加、代谢活⼒强、对不良环境的抵抗能⼒下降。
成因：微⽣物刚刚接种到培养基之上，其代谢系统需要适应新的环境，同时要合成酶、辅酶、其他代谢中间代谢产物等，所以此时期的细胞数⽬没有增加。
对数期特点：⽣长速率最快、代谢旺盛、酶系活跃、活细菌数和总细菌数⼤致接近、细胞的化学组成形态理化性质基本⼀致。
成因:经过调整期的准备，为此时期的微⽣物⽣长提供了⾜够的物质基础，同时外界环境也是最佳状态。
稳定期特点：活细菌数保持相对稳定、总细菌数达到最⾼⽔平、细胞代谢产物积累达到最⾼峰、是⽣产的收获期、芽孢杆菌开始形成芽孢。
成因：营养的消耗使营养物⽐例失调、有害代谢产物积累、PH值EH值等理化条件不适宜。
衰亡期特点:细菌死亡速度⼤于新⽣成的速度、整个群体出现负增长、细胞开始畸形、细胞死亡出现⾃溶现象。
成因：主要是外界环境对继续⽣长越来越不利、细胞的分解代谢⼤于合成代谢、继⽽导致⼤量细菌死亡。
⼆、⽣长规律任何⽣物都有出⽣、发育、繁殖、衰⽼和死亡的过程。
微⽣物也不例外。
不过，微⽣物的⽣长规律和⼤⽣物有些不同，⼤⽣物通常是以⼀个个体为对象，⽽微⽣物的⽣长通常指细胞数⽬的增加。
如果把单细胞的微⽣物接种到体积⼀定的液体营养液中，在适宜的培养条件下进⾏培养，这些单细胞微⽣物就会不断增殖，细胞数⽬会不断增加，如果把这种增加情况画⼀个对数曲线，就呈现出⼀定的规律，叫做单细胞微⽣物的⽣长曲线。
第六章 微生物生长
恒化连续培养
随着细菌的生长，限制性因子的浓
度降低，致使细菌生长速率受限，但同 时通过自动控制系统来保持限制因子的 恒定流速，不断予以补充，就能使细菌 保持恒定的生长速率。 常见的限制性营养物质有作为氮源 的氨、氨基酸；作为碳源的葡萄糖、乳 酸及生长因子，无机盐等。
三、同步培养
微生物细胞极其微小，但它也有一个自小到大 的过程，即个体生长。要研究微生物的个体生 长，在技术上是极为困难的。 目前主要使用的方法是： 同步培养技术分析细胞各阶段的生物化学特性 变化。 电子显微镜观察细胞的超薄切片。
死亡原因？ 营养短缺；代谢毒物增 多；pH、Eh改变；溶氧 不足。
t
时间
稳定期与生产实践
指导思想：延长稳定期。 措施： 1.调节pH； 2.注意降温、通风； 3.中和排除有毒代谢产物； 4.稳定期是生产收获时期，注意把握好收获时机。
（4）衰亡期（老年）
死亡率＞出生率 ？ 细胞畸形 细胞死亡,出现自溶 有的微生物细胞产生或释放出一些产物。 如氨基酸、转化酶、抗生素等。现象。
单细胞微生物典型生长曲线
生 长 速 + 率 0 指 数 期
延滞期 指数期 稳定期 衰亡期
_
菌 数 目 的 对 数 值
延 滞 期
总菌数
稳定期
衰 亡 期
活菌数
0 时间t
微生物的数量很大，都是10的n次方，取对数作图时 方便，0-10代表1～1010
（1）延滞期－“万事开头难”
特征： 代谢活跃，个体体积、重量增加，
（2）指数期（青年）
快，平均代时（繁殖一代的时间）最短， 生长速率常数最大。 细胞的化学组成、形态、生理特性比较一致。
植物中微生物对生长发育的影响研究
植物中微生物对生长发育的影响研究植物作为生命体系中的一种，其生长发育不仅被其自身基因调控，也受到环境因素的影响。
而许多环境因素中包括植物内部的微生物群落，这些微生物在植物的生长过程中发挥着重要的作用。
一、微生物与植物生长发育的关系1.微生物的种类及其在植物生长过程中的作用微生物在植物内部可以分为好氧微生物和厌氧微生物，其中好氧微生物包括细菌、放线菌、真菌等，而厌氧微生物主要是产生甲烷的古菌。
这些微生物在植物生长发育过程中发挥着十分重要的作用，其中最为重要的就是在植物的根际区形成一定的微生物群落。
这个群落主要表现在selective feeding by root system的过程中，由植物分泌的根系物质吸引各种微生物进入根际区，然后在根际区内形成一种稳定的生态系统，其中各类微生物相互作用，共同影响植物的生长发育。
2.微生物如何影响植物的生长发育微生物对植物的生长发育的作用涉及到植物的许多方面，其中最为重要的包括以下几方面：（1）N2的固氮作用在植物生长过程中，植物需要大量的氮源来满足其生长发育需求，然而大气中的N2占据了绝大多数，无法被植物直接利用。
而一些微生物却可以通过固氮作用将大气中的N2转换成可被植物吸收利用的形式，从而为植物提供后续的氮源。
（2）营养物质的供应微生物之间的相互作用，可以帮助植物获得更多的营养物质，比如通过情疗作用，一些微生物可以吸附和分解植物无法利用的有机物质，把有机物转变为植物可用的小分子。
（3）有害物质的解毒作用微生物可以帮助植物抗击各种有害物质，这些物质有可能来自于周围的环境，也有可能来自于植物自身分泌的一些物质，而微生物通过自身的代谢作用和降解作用，可以有效解毒，帮助植物正常生长发育。
二、微生物与不同类型的植物的关系1.单细胞藻类和微生物的关系单细胞藻类作为一种典型的原生生物，其与周围环境中的微生物的互动变得十分重要。
由于它没有根生或者其他重要的生物中介，它的生长过程和微生物的相互作用就显得尤为重要。
微生物对植物生长发育的影响与调节
微生物对植物生长发育的影响与调节植物生长发育是一个复杂的过程，很多因素都会对其产生影响。
除了常见的光、水、气温等环境因素外，微生物也扮演着重要的角色。
微生物可以与植物共生或拮抗，调节植物的生长发育进程。
本文将探讨微生物对植物生长发育的影响及其调节机制。
一、微生物与植物共生微生物与植物之间可以建立共生关系，这种关系有助于植物的生长发育。
其中最为常见的是植物根系与根际微生物的共生。
根际微生物通过与植物根部进行互动交流，影响植物的根系形态、根长和根毛的数量等。
首先，一些细菌和真菌能合成特定的激素，如植物生长素和细胞分裂素，促进植物生长发育。
这些微生物分泌的激素能够增加植物细胞的分裂速率，促进根系和地上部分的生长。
此外，它们还能够增加植物的生物量和产量，提高农作物的产量。
其次，根际微生物对植物的养分摄取也有积极的影响。
一方面，它们能够分解土壤中的有机物，释放出植物所需的养分。
另一方面，它们还能够促进植物根系对养分的吸收。
例如，一些微生物能够溶解磷酸盐，使其变为可被植物吸收的形式，提高植物对磷的利用效率。
最后，根际微生物还能够抑制植物病原微生物的生长，保护植物免受病害的侵害。
一些产生抗生素的微生物能够抑制病原微生物的繁殖，降低植物感染病害的风险。
此外，它们还能通过诱导植物的免疫系统来增强植物的抵抗力。
二、微生物与植物的拮抗关系除了共生关系外，微生物还可以与植物形成拮抗关系。
这种关系是指微生物通过竞争或产生抑制物质来抑制植物的生长发育。
拮抗微生物通过抑制植物病原微生物的生长，保护植物免受病害的侵害。
一种常见的拮抗机制是通过竞争资源来抑制植物的生长。
拮抗微生物与植物竞争土壤中的养分和水分资源，限制了植物的生长条件。
这种竞争可以减少植物的生物量和产量，影响植物的正常发育。
另外，一些微生物还能产生抑制物质，抑制植物的生长发育。
这些物质可以通过多种途径影响植物的代谢、光合作用和生理过程，阻碍植物的生长发育。
一些拮抗微生物还能产生植物毒素，使植物出现毒害症状，抑制其生长。
微生物生长与生存
G tx t0 (1) n
细菌代时数的计算
式中：n为繁殖的代数； N0为对数期开始(t0 )时细菌数，CFU/mL； Nx为对数期后期(tx)时的细菌数，CFU/mL
代时G 的计算
要求某种细菌的代时（世代时间）G，先要测定该种细菌原始 的细菌数，假设t0 时的原始细菌总数为103CFU/mL，将它置于适当 的温度条件下培养10h后，再测得tx=10h的细菌总数为109 CFU/mL， 用下式计算G 。
低温对中温性和高温性微生物的生长不利，
但并不能致死，一旦温度恢复，即能复活。
小结： 微生物的培养应该在最佳温度范围进行。 超过最高温度会对细菌造成伤害甚至导致死亡。 低温有抑制细菌作用。可以让微生物休眠，但不 会导致死亡。温度升高时，活性即可恢复。
二、pH
微生物也有最适应的pH 范围，微生物不同， pH范围不同。 （一）微生物生长繁殖适宜的酸碱度
时间t
影响停滞期长短的因素 1).菌龄:
对数期“种子”，停滞期较短； 静止期或衰亡期“种子”,停滞期较长； 2).接种量: 接种量大，停滞期较短； 接种量小，停滞期较长。 3).培养基成分: 培养基成分丰富的，停滞期较短； 培养基成分与种子培养基一致,停滞期较短。 4).培养条件: 温度.酸碱度.氧气等条件适合停滞期较短。
(一)分批培养法
分批培养；是将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛 有一定体积液体培养基的容器内，保持一定的温度、pH和溶 解氧量，微生物在其中生长繁殖，结果出现微生物的数量由 少变多，达到高峰后又由多变少，甚至死亡的变化规律。
细菌的生长曲线：将少量细菌接种到一种新鲜的、定量 的液体培养基中进行分批培养，定时取样(例如，每2h取样1 次)计数。以细菌个数或细菌数的对数或细菌的干重为纵坐 标，以培养时间为横坐标，在坐标系上各点连接成一条曲线， 即细菌的生长曲线。
微生物的生长与繁殖
微生物的生长与繁殖微生物是一类极小的生物体，在我们生活中无处不在，其生长与繁殖过程对于环境和人类健康都具有重要意义。
微生物的生长与繁殖受到多种因素的影响，而了解这些因素有助于我们更好地控制微生物的数量和传播。
一、微生物的生长条件微生物的生长需要适宜的环境条件，包括温度、湿度、营养物质等。
其中，温度是微生物生长的重要因素之一。
不同种类的微生物对温度有不同的适宜范围，有些微生物在高温下繁殖迅速，而有些则在低温下更活跃。
此外，湿度也是微生物繁殖的关键条件之一，湿度高的环境更容易滋生微生物。
此外，微生物还需要适当的营养物质来维持生长，如碳源、氮源等。
只有在适宜的环境条件下，微生物才能稳定地生长和繁殖。
二、微生物的繁殖方式微生物的繁殖方式主要有二种，分别是二分裂和芽生。
其中，二分裂是最常见的一种方式，微生物通过细胞分裂产生新的细胞，从而实现自身的繁殖。
而芽生则是一些原核生物和真菌类微生物采用的一种方式，新的细胞从母细胞上长出，逐渐发育成熟。
这两种繁殖方式都能保证微生物在适宜的环境下快速繁殖，增加其在环境中的数量。
三、微生物的生长规律微生物在适宜的环境条件下遵循一定的生长规律，通常包括潜伏期、对数增殖期和稳定期。
在潜伏期内，微生物需要适应环境，准备开始进行繁殖；对数增殖期是微生物生长速度最快的阶段，细胞数量呈指数增长；而在稳定期，微生物生长速度逐渐减缓，达到一定数量后趋于稳定。
了解微生物的生长规律有助于我们制定有效控制微生物数量的策略。
四、微生物的防治措施针对不同环境中微生物过度生长的问题，我们可以采取不同的防治措施。
在生活中，要保持室内清洁卫生，定期通风换气，控制室内的湿度和温度，以减少微生物的繁殖。
在食品加工和储存过程中，要严格控制温度、湿度，防止微生物的繁殖和腐败。
此外，对于医疗卫生机构来说，要加强医疗废物处理，规范操作流程，避免微生物传播。
只有通过有效的防治措施，我们才能更好地控制微生物的生长与繁殖。
化生专业微生物-第7章-微生物的生长(上传)
2、液体培养法（in liquid medium）
好氧菌的浅盘培养（shallow pan cultivation） 深层液体培养—— 发酵罐（fermenter）
Chapter7-3-环境对微生） 生长是微生物与外界环境因素共同作 用的结果。环境条件的改变，在一定限度 内，可引起微生物形态、生理、生长、繁 殖等特征的改变。当环境条件的变化超过 一定极限，则导致微生物的死亡。
高层琼脂柱、厌氧培养皿、Hungate滚管
技术、厌氧罐（anaerobic jar）技术、
厌氧手套箱（anaerobic glove box） 。
2、液体培养（in liquid medium）
（1）好氧菌（aerobes）
氧的供应是好氧菌生长繁殖的限制因 子，为保证溶解氧浓度，必须增加培养液 和氧的接触面或提高氧分压：浅层培养； 振荡培养；深层液体培养器的底部通入加 压空气；对培养液进行机械搅拌。
主要因素：营养条件、理化因素、生物因素
一、温度（Temperature）
不同微生物的生长温度范围有宽有 窄，但都有最低生长温度，最适生长温
度，最高生长温度这3个重要指标，即生
长温度三基点（three cardinal point）。
把微生物作为一个整体来看，其温
度的三基点极其宽。
根据生长温度的范围，可把微生物
生长曲线（Growth curve）：定量描述液体 培养基中微生物群体生长规律的实验曲线。
把少量纯种单细胞微生物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，以菌数的对数为纵座标作图，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。
根据微生物的生长速率常数，生长曲线可以分为： 延滞期，对数期，稳定期和衰亡期等4个生长时期
微生物发育
微生物发育
需要注意的是，微生物发育的过程受到多种因素的影响，包括温度、pH值、营养物质、 氧气浓度等。不同的微生物对这些环境因素的要求和适应能力各不相同，因此微生物的发育 过程也会有所不同。
微生物发育的研究对于理解微生物生态学、疾病传播和食品加工等领域具有重要意义。通 过了解微生物发育的机制和影响因素，可以更好地控制和利用微生物，从而实现微生物资源 的可. 稳定期：在子代增殖期之后，微生物进入稳定期。在这个阶段，微生物的生长和繁殖速 率达到平衡，细胞数量保持相对稳定。稳定期的持续时间取决于微生物的种类、环境条件和 营养供应等因素。
4. 衰老期：在稳定期之后，微生物进入衰老期。在这个阶段，微生物的生长和繁殖能力逐 渐减弱，细胞数量开始减少。衰老期的特征包括细胞代谢减缓、生长速率下降以及细胞死亡 增加等。
微生物发育
微生物发育是指微生物（包括细菌、真菌、病毒等）在适宜的环境条件下经历生长、繁殖 和成熟的过程。微生物发育的过程可以分为以下几个阶段：
1. 潜伏期：在适宜的环境条件下，微生物进入潜伏期。在这个阶段，微生物准备好进行生 长和繁殖所需的物质和能量，但尚未开始显著的增殖。
2. 子代增殖期：在潜伏期之后，微生物开始进入子代增殖期。在这个阶段，微生物开始进 行细胞分裂，产生越来越多的后代。细菌通过二分裂的方式进行繁殖，真菌通过孢子的形式 进行繁殖，病毒则通过感染宿主细胞来进行复制。
微生物生长曲线
微生物生长曲线
微生物生长曲线是生物学家用来研究微生物生长行为的一种方法。
微生物在不同温度、饱和度、pH值、营养成分和抗性等参数的影响下，会产生不同的生长率和生长规律。
据此，科学家可以根据实验结果，描述出微生物生长曲线，以此来推断和研究微生物的特性及其适宜生长的环境条件。
一般来说，微生物生长曲线由三个阶段组成，即初始阶段、稳定阶段和衰减阶段。
在初始阶段，微生物的数量会增加，但增长速度较慢，因为细菌种子在营养物质较少的环境中发育比较缓慢，需要较长的时间才能达到一定的数量。
当所需营养物质较多时，微生物的增长速度会加快，进入稳定阶段，细菌数量保持恒定。
而当营养物质衰减，微生物不断死亡，被淘汰，将进入衰减阶段，细菌数量会逐渐减少，趋向于稳定。
微生物的生长曲线也可以由拟合所得的函数来表示，比如指数和Logistic函数。
指数和Logistic函数非常有用，可以用来预测微生物数量随时间取值的变化情况，而且用它们来表示不同温度、饱和度、pH值、营养物质和抗性等参数对微生物增长的影响。
微生物生长曲线不仅可以用于研究微生物的特性，还可以用来监测水质。
微生物可以在水体中繁殖，如果某一地区的水质不佳，微生物的数量会飞快地增长。
反之，如果水质良好，营养物质不足，微生物的数量会相对减少，水质状况也会有所改善。
所以，通过观测微生物生长曲线，可以实时跟踪水体质量，从而调整污染排放量，维持水
质安全。
综上所述，微生物生长曲线是生物学家研究微生物增长行为的主要方法，可以描述和分析微生物的特性，而且还可以用于监测水体质量。
通过跟踪微生物的数量变化，从而调整污染排放量，进而实现水质安全，改善人们的生活环境。
第七章微生物的生长与环境条件ppt课件
根据公式：G = （t2 - t1 ）/3.3 ·lg (x2 /x1)
t2 - t1 = （4 - 0）× 60 min = 240 min
x2 = 108
x1 = 104
lg(x2 /x1 ) = lg108 ~ lg104 = 8 - 4 = 4
代入上式 G = 240/3.3 × 4 = 240/13.2 = 18 min
二、孢子生长
无性孢子繁殖 孢子的生长包括: 孢子肿胀（外源肿胀，不需营养；内源肿胀，需要营养）; 萌发管形成; 菌丝生长。
有性孢子繁殖 第一阶段是质配（plasmogamy） 第二阶段为核配（karyogamy） 第三阶段是减数分裂（meiosis）
第三节 环境条件对微生物生长的影响
生长是微生物与外界环境因素共同作用的结果。环境条件的 改变，在一定限境条件的某些改 变；当环境条件的变化超过一定极限，则导致微生物的死亡。 研究环境条件与微生物之间的相互关系意义重大。本节将较 多地涉及各种物理、化学因素对微生物生长的抑制与致死的 影响。
用最高稳定期的培养物接种
抑制DNA合成法
利用代谢抑制剂阻碍DNA合成相当一段时间，然后再解除 其抑制，也可达到同步化的目的。试验证明：氨甲蝶呤、 5-氟脱氧尿苷、羟基尿素、胸腺苷、脱氧腺苷和脱氧鸟 苷等，对细胞DNA合成的同步化均有作用。
总之，机械法对细胞正常生理代谢影响很少；而诱导同步分裂 虽然方法多，应用较广，但对正常代谢有时有影响，而且对其 诱导同步化的生化基础了解很少，化学诱导同步化的本质还是 一个尚待研究的问题。
在对数生长期内，细菌数目的增加是按指数级数增加的，即 20 →2 1 →22 →23 ……2n 这里的指数 n 为细菌分裂的次数或者增殖的代数，也就是一 个细菌繁殖n代产生2n 个细菌。 如果在对数期开始时间 t1的菌数为 x1 ，繁殖 n 代后到对数 期后期t2的菌数为 x2，则代时（Generation time，G）（即 每增加一代所需要的时间）应为：
第七章 微生物的生长繁殖
平板划线分离法
稀释倒平板法
单孢子或单细胞分离法
利用选择性培养基分离法
（一）平板划线分离法
用接种环以无菌操作沾取少许待分离的材料，
在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其
他形式的连续划线，微生物细胞数量将随着划
线次数的增加而减少，并逐步分散开来，如果
划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，
① 生长速率常数等于零 ② 细胞形态变大或增长 ③ 细胞内RNA尤其是rRNA含量增高， 原生质呈嗜碱性
④ 合成代谢活跃
⑤ 对外界不良条件反应敏感
影响停滞期长短的因素
接种菌龄：接种龄即“种子” 的群体生长年龄，亦即它处在生长曲 线上的哪一个阶段。实验证明，如果以对数期接种龄的“种子”接种， 则子代培养物的停滞期就短。 接种量：接种量的大小明显影响停滞期的长短。（基数大）
待测菌液与等体积血液混匀涂片； 血液中红细胞数已知； 显微镜下观察菌液细胞与红细胞的比例； 计算：
每毫升菌液的含菌数可通过已知红细胞浓度和菌液细胞与红
细胞的比例计算得知。
细胞的自动计数
电子计数器的工作原理是测定小孔中液体的电阻变化，小孔 仅能通过一个细胞，当一个细胞通过这个小孔时，电阻明显 增加，形成一个脉冲，自动记录在电子记录装置上。 该法测定结果较准确，但它只识别颗粒大小，而不能区分是 否为细菌。因此，要求菌悬液中不含任何碎片。
其群体的规模成正相关。
样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明显，因此可
以借助特定的仪器设备来测定相应的指标。
第二节 微生物的生长曲线
一、细菌的生长曲线
将少量菌种接种在适当的液 体培养基中培养，隔一定时 间取样，计算菌数，以菌数 的对数为纵坐标，生长时间 为横坐标作图，所得的曲线 即为细菌的生长曲线。 典型生长曲线 延滞期(适应期)、对数期、稳定期、衰亡期。
微生物的生长
室温
体温
10—20
10—20
25—30
37—40
40—45
40—45
专性
25—45
50—55
70—90
2、温度对微生物的作用 （1）最低生长温度对微生物的影响 最低生长温度是微生物生长的温度下限，低于此温
干热灭菌
恒温干燥法 煮沸
巴斯德消毒法 间歇灭菌
湿热灭菌
高压蒸汽灭菌
超高温灭菌
二、水分和渗透压
微生物细胞的含水量一般为70-90%，孢子或芽孢的含 水量较低，只有60-70%。水分是微生物细胞代谢活动必
不可少的条件，如果外界环境过于干燥，将影响微生物的
正常代谢，甚至会造成细胞死亡。
当环境中缺水或大气相对湿度低于70%时，微生物细
来灭菌。
3、高温灭菌的方法
焚烧 （耐热的金属和玻璃器皿、可燃烧的物品） （常用，140-160℃，2h；耐热的物品） （100℃，15min以上；不耐热的物品） （60-70℃，15-20min；食品、饮料等） （ 100 ℃，每次 2-3h ， 2-3 次；不耐高温的药 品，特殊培养基） （常用，0.2Mpa，121℃，20min；一般培养 基、水、纤维制品） （0.05MPa，110℃，20min；含糖培养基） （130—140℃，0.5—1s，液体的饮料等）
比较一致。
lgN
缓慢期 对数期 稳定期 衰亡期
0
t
3、稳定期（平衡期）
在对数期以后，由于营养物质逐渐消耗，有害代谢
产物积累，pH值变化等，使细胞生活力下降，细胞的 群体的活菌数达到最高并保持一段时间的相对稳定。 特点：处于稳定器的菌体形态大小典型，生理生化反应 脂肪粒等，大多数芽孢菌在这个生长阶段形成芽孢。抗
微生物微生物的生长讲课文档
• 在对数生长期内，细菌数目的增加是按指数级数增加的，即 20 →2 1 →22 →23 ……2n
• 这里的指数 n 为细菌分裂的次数或者增殖的代数，也就是一个细菌 繁殖n代产生2n 个细菌。
•
如果在对数期开始时间 后期t2的菌数为 x2，则
t1的菌数为
x1
，繁殖
n
代后到对数期
在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混浊度成正比，即与光密度成正比，菌数 越多，光密度越大。因此，在一定波长下测定菌悬液的光密度，就可反映菌液的 浓度。
特点：快速、简便；但易受干扰。
2、重量法
细胞干重测定：单位体积的培养液中的微生物细胞的干重。
3、 生理指标法
①总氮量：用化学分析方法测出微生物细胞中蛋白质或氮元素的含量。
第十页，共84页。
二. 以数量变化对微生物生长情况进行测定
1、培养平板计数法 测定微生物的活菌数viable count 稀释平板测数法dilute plate count
以CFU(colony forming units)表示
•稀释培养测数法（又称最大概率法，MPN most probable number）（参见实验教材）
第十七页，共84页。
认识延迟期的特点及原因对实践的指导意义：
◆在发酵工业上需设法尽量缩短延迟期；
采取的缩短lag phase 的措施有： ①增加接种量； （群体优势----适应性增强） ②采用对数生长期的健壮菌种； ③调整培养基的成分，在种子基中加入发酵培养基的某些
成分。 ④选用繁殖快的菌种
◆在食品工业上，尽量在此期进行消毒或灭菌
＊利用选择培养基进行直接分离
＊富集培养
第七页，共84页。
第六章微生物的生长繁殖及其控制
第六章微生物的生长生殖及其操纵一、微生物生长生殖的概念微生物的生长是指细胞物质有规律地、不可逆增加，导致个体体积扩大的生物学过程。
当细胞个体生长到一定时期，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即生殖。
在高等生物里这两个过程能够明显分开，但对低等特别是单细胞的微生物，由于细胞小，这两个过程紧密联系、特别难划分，因此，微生物的生长生殖，一般指群体生长，这一点与研究动物、植物有所不同。
1、细菌一般没有有性生殖，多采纳二分裂方式。
2、真菌除了进行无性生殖，产生大量孢子如分生孢子、节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子等外，还能进行有性生殖，产生有性孢子如卵孢子、接合孢子、孢囊孢子等。
二、微生物生长的测定微生物生长：单位时刻里微生物数量或生物量〔Biomass〕的变化个体计数微生物生长的测定：群体重量测定群体生理指标测定〔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、培养平板计数法样品充分混匀后，取一定量的稀释液涂布或倾注在平板上，进行培养，统计平板上长出的菌落数。
注重：1）同一稀释度三个以上重复,取平均值；2）每个平板上的菌落数目适宜，便于正确计数；一个菌落可能是多个细胞一起形成，因此在科研中一般用菌落形成单位〔colonyformingunits，CFU〕来表示，而不是直截了当表示为细胞数。
2、膜过滤培养法当样品中菌数特别低时，能够将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品通过膜过滤器，然后将膜转到相应的培养基上进行培养，对形成的菌落进行统计。
3、Themostprobablenumbermethod〔液体稀释法〕1〕未知样品进行十倍稀释；2〕取三个连续的稀释度平行接种多支试管并培养；3〕长菌的为阳性，未长菌的为阴性；4〕查表推算出样品中的微生物数目；4、显微镜直截了当计数法采纳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截了当计数，计算一定容积里样品中微生物的总数量。
微生物学 第七章 微生物的生长与控制
右图表示的是一个细胞经 过若干代分裂后的情况。 如图可见，每经过一个代 时，细胞数目就增加一倍， 呈指数增加，因而被称为 指数生长，这就是单细胞 群体生长的特征。 即： X2 = X1•2n
LOGO
生长曲线的制作
生长曲线的制作：
接种
适温培养 定时取样测 定生长量
一、测生长量（微生物生长量和生理指标测定法）
LOGO
1、直接法 （1）粗放的测体积法 （2）精确的称干重法
将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离出来， 然后烘干(干燥温度可采用105℃、100℃或80℃)、称 重。一般干重为湿重的10%～20%，而一个细菌细胞 一般重约10-12～10-13g。
Contents
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1 第一节 测定微生物生长繁殖的方 2 第二节 微生物的生长规律 3 第三节 影响微生物生长的主要因 4 第四节 微生物培养法 1 第五节 有害微生物的控制
第一节 测定微生物生长繁殖的方法
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纯培养(pure culture)——微生物学中把从一个细 胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代, 称纯培养。
牛奶
37 26
S. lactis
乳糖肉汤 37 48
Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌） 葡萄糖
25 344~46
Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌）组合
37 792~93
Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌）
组合
27 1200
3．影响指数期微生物代时长短的因素 LOGO
该法适合菌浓较高的样品。
例：大肠杆菌一个细胞一般重约10–12~10–13g，100ml培
微生物在植物生长发育中的作用和调控机制
微生物在植物生长发育中的作用和调控机制从古至今，人们一直在探寻当中的科学之谜。
今天我想谈一谈微生物在植物生长发育中的作用和调控机制。
首先，我们需要明确植物与微生物之间互动的方式。
植物与微生物之间有益共生的关系。
微生物可以帮助植物吸收和转化营养物质，使植物得以更好地生长和发育。
而植物则为微生物提供生存的基础。
微生物对植物生长发育的作用，主要表现在以下方面：1. 溶解矿质元素植物生长需要大量的矿质元素，但是土壤中的矿质元素通常是以难溶的矿物形式出现。
微生物可以通过分泌有机酸、酵素等物质来溶解这些矿物，使植物能够吸收到这些营养物质。
2. 生物控制微生物可以通过产生抗生素等物质来控制土壤中植物病原微生物的数量和种类，保护植物的生长。
同时，微生物还可以通过与植物根系共生的方式，使植物的抗病能力得到提升。
3. 产生生长激素微生物可以通过产生生长激素等物质来促进植物的生长和发育，使植物更加健壮。
生长激素还可以促进根系的生长和发育，增加根系的吸收面积。
4. 促进植物的光合作用微生物可以产生吸收光能的色素，与植物共生，促进植物的光合作用。
同时，微生物还可以分泌酶类，降解土壤中的有机物质，提高土壤肥力，增加植物的养分供应。
综上所述，微生物在植物生长发育中的作用是不可忽视的。
但是，微生物对植物的作用也需要被调节和控制，否则就可能会给植物的生长和发育带来负面影响。
微生物与植物之间的互动关系是一种复杂的生态系统。
在这个生态系统中，微生物之间的互动也会影响到植物的生长。
因此，了解微生物在植物生长发育中的作用和调控机制，有助于我们在农业、林业等领域中更好地利用微生物，保护植物生命的健康。
微生物的培养及生长规律
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分, 40℃ 代时17.5分
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单细胞微生物主要包括细菌和酵母菌,其群体生长是以群体 中细胞数量的增加来表示的
☆ 由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代,一个 世代所需的时间就是代时〔Ｇeneration time, G 〕,代时 也就是群体细胞数目扩大一倍所需 时间,有时也称为倍 增时间.
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二.单细胞微生物的群体生长曲线
生长曲线的制作：
生长曲线的制作
接种
适温培养 定时取样测 定生长量
将少量单细胞的纯培养,接种到一新鲜液体培养基中, 在适宜条件下培养,每隔一定时间取样,测菌细胞数目. 以培养时间为横坐标,以细菌增长数目的对数为纵坐 标,绘制所得的曲线.
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二.单细胞微生物的群体生长曲线
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一些细菌的代时
菌名 培养基 培养温度
代时
E. coli〔大肠杆菌〕 肉汤
37℃ 17min
E. coli 牛奶
37 12.5
Enterobacter aerogenes〔产气肠细菌〕 肉汤或牛奶 37 16~18
E. aerogenes 组合
37 29~44
B. Cereus〔蜡状芽孢杆菌〕 肉汤
衰亡期比其他各时期时间长,它的长短也与菌种和环境条件 有关. 产生原因：生长条件的进一步恶化,使细胞内的分解代谢大大 超过合成代谢,继而导致菌体的死亡
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3.微生物生长与代谢产物形成的关系
微生物发酵形成产物的过程与微生物细胞生长的过程并不总是一 致的.一般认为：
微生物的生长和繁殖
微生物的生长和繁殖微生物在适宜的环境条件下，不断地吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行代谢活动，如果同化作用大于异化作用，则细胞质的量不断增加，体积得以加大，于是表现为生长。
简单地说，生长就是有机体的细胞组分与结构在量方面的增加。
单细胞微生物如细菌，生长往往伴随着细胞数目的增加。
当细胞增长到一定程度时，就以二分裂方式，形成两个基本相似的子细胞，子细胞又重复以上过程。
在单细胞微生物中，由于细胞分裂而引起的个体数目的增加，称为繁殖。
在一般情况下，当环境条件适合，生长与繁殖始终是交替进行的。
从生长到繁殖是一个由量变到质变的过程，这个过程就是发育。
微生物处于一定的物理、化学条件下，生长发育正常，繁殖速率也高；如果某一或某些环境条件发生改变，并超出了生物可以适应的范围时，就会对机体产生抑制乃至杀灭作用。
、细菌纯培养的群体生长规律大多数细菌的繁殖速度都很快，大肠杆菌在适宜条件下，每20分钟左右便可分裂一次，如果始终保持这样的繁殖速度，一个细菌在48小时内，其子代群体将达到无法想象的数量。
？然而，实际情况并非如此。
将少量单细胞纯培养接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜的条件下培养，定时取样测定其细菌含量，可以看到以下现象：开始有一短暂时间，细菌数量并不增加，随之细菌数目增加很快，既而细菌数又趋稳定，最后逐渐下降。
如果以培养时间为横坐标，以细菌数目的对数或生长速度为纵坐标作图，可以得到一条曲线，称为繁殖曲线，通常又称为生长曲线。
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。
根据细菌生长繁殖速率的不同，可将生长曲线大致分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期四个阶段。
(1)延迟期：少量细菌接种到新鲜培养基后，一般不立即进行繁殖，生长速度近于零。
因此在开始一段时间，细菌数几乎保持不变，甚至稍有减少。
这段时间被称为延迟期，又称为迟缓期、调整期或滞留适应期。
处于延迟期细菌细胞的特点是分裂迟缓、代谢活跃。
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3.微生物分批培养生长曲线:停滞期、指数期、静止期和衰亡期
6个时期？
细菌的数量很大，纵轴0-10代表100-1010
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Ⅰ停滞期（lag phase)
（1）特征：数量不变甚至减少；但代谢活跃，体积、重量增加。 （2）原因：适应环境(合成相应的酶)，进行营养储备。 （3）影响因素：接种量、菌龄、营养。如蓝细菌的培养。 (4) 应用：在实际工作中，停滞期的出现会增加操作时间，降 低工作效率。应对措施：接种对数期的菌种、增大接种量、 保持接种前后的培养介质和条件一致等。
第一节 微生物的生长繁殖
1. 微生物生长繁殖的概念：略 2. 研究微生物生长的方法：分批培养与连续培养 分批培养：在一个密闭系统内投入一定的营养物质，接入 少量菌种进行培养，在特定条件下完成一个生长周期。 连续培养：以一定的速度向培养系统内添加和流出培养液
体，以维持培养基成分的恒定或菌体浓度的恒定，使微生
的处理。
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细菌生长曲线在废水生物处理中的应用
常规活性污泥法：静止期 生物吸附法：静止期
高负荷活性污泥法：对数期
延时曝气法：衰亡期
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5.微生物生长量的测定方法
（1）测定细菌总数：血球计数板、染色涂片、电子计
数器、比浊法测定。
（2）测定活细菌数：稀释培养、过滤计数、菌落计数。
（3）应用： 静止期是菌体或代谢产物（如单细胞蛋白、
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Ⅳ衰亡期（decline phase或 death phase）
（1）特点：繁殖数<死亡数，细胞自溶或形成芽胞。 （2）影响因素：环境不利，分解代谢>>合成代谢。
如果将分批培养的系统看作是 一个生态系统的话……
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人类群体有类似规律吗？
如果把地球看作是封闭的培养系统（海洋是液体培养基，陆 地是固体培养基、沼泽是半固体培养基），人类看作是细菌， 人口增长和环境污染若不加控制，必将经历类似的四个阶段， 最后，由于资源枯竭，污染物遍地而引发大灭绝！！ 自救措施： ——节约、节育(防止营养物消耗过快)；
细胞数 / mL＝ 培养皿中的平均菌落数 菌液稀释倍数 接种量
计算：3个平板接种稀释度为10-3 的样品各0.5mL，培养后的菌落
数分别为50、60、70，求原液的
细菌浓度。
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第二节 微生物的生存因子
1. 温度
2. pH
3. 氧化还原电位
4. 溶解氧
5. 太阳辐射
6. 水的活度与渗透压
7. 表面张力
适宜于对生长较慢的细菌计数。稀释培养后根据阳性
管的数目查表获得MPN.
过滤培养计数
适宜于含菌较少的水样，用0.45µ m滤膜过滤后将 滤膜平板培养基上，得到菌落后计数。
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菌落计数
CFU法：colony form unit，即菌落形成单位，计算
单位体积细菌悬液在平板培养基上的菌落数。 PFU??
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若以大肠杆菌每20min分裂一次的速度计算，一 个细胞连续分裂48ｈ，即144代之后，可以产生2144 个子细胞，其质量将超过2.2×1025吨，约为地球质 量的3680倍！
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Ⅲ 静止期（stationary phase）
（1）特点：细胞数目和重量均达最高点。 （2）原因：营养耗尽或比例失调、有害代谢产物积累、 pH、氧化还原电位等条件恶化。 乳酸等）的最佳收获期。
Minimum (℃ ) -5-0 5-10 30 >55
Optimum (℃ ) 5-10 25-40 50-60 70-105
Maximum (℃ ) 20-30 45-50 70-80 110-113
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西瓜雪（Watermelon snow）又
称作“雪藻”，是一种具有粉红
颜色并带有新鲜西瓜气味的雪。 常在晚春或初夏出现在世界各地 的高山和极地地区。由一种嗜冷 的极地雪藻（绿藻）引起，含虾 青素和叶绿素。
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1. 温度对微生物生存的影响
• 生长温度的三基点：最低点、最适点、最高点. • 废水中的细菌：一般都是嗜中温菌，最适温度多在30℃左右，
嗜冷菌和嗜热菌占少数。P175表5-6
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Tem. Bac. Psychrophile Mesophile Thermophile Extreme thermophile
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Ⅱ 指数期（exponential phase）
（1）特点：生长快、成分均匀、酶活力高、代时短。 （2）代时：G
X=X0*2n
练习：计算代时: 10h, 103-109
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（3）影响代时的因素：菌种、营养条件、环境条件等. 如大肠杆菌在20℃, 代时是35℃时的2倍；伤寒杆菌在 含蛋白胨分别为0.125％和1.0%的培养基中的代时分别 为800min和40min.
特点：快速，准确，但测定结果为菌总数，一般不
能区分活菌和死菌。
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计数方法 （1）16×25规格的计数板
100个小格细胞数 细胞数 / ml＝ 40010000 菌液稀释倍数 100源自（2）25×16规格的计数板
细胞数 / ml＝ 80个小格内细胞数 40010000 菌液稀释倍数 80
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染色涂片法
取0.01mL细菌悬液涂布于刻有1cm2面积的计数板上， 在显微镜下观察几个视野的细菌数，按下式计算每毫 升原液的细菌数：
1cm2 细胞数/ mL＝ 一个视野的细菌数 100 菌液稀释倍数 视野面积
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稀释培养计数
MPN法：most probable number，即最大可能数目。
（3）计算生长量：细胞干重法、氮含量测定法、
DNA 测定法、生理指标法。
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血球计数板法
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原理：将1mm2×0.1mm的薄层空间划分为400小格，
从中均匀分布地选取80或100小格，计数其中的细胞数
目，换算成单位体积中的细胞数。
适用范围：个体较大细胞或颗粒，如霉菌孢子、酵
母菌等，不适用于细菌等个体较小的细胞。
——环保(防止有害代谢物的抑制)
但愿不是分批培养！但愿是连续培养！
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4.微生物的连续培养
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• 恒浊器：按培养目的确定浊度，并借光电控制系统 调节进水、出水量，维持细菌浓度, 即浊度的恒定。
此法一般用于菌体生产及与菌体生长平行的代谢产
物的生产，从而获得更好的经济效益。 • 恒化器：同速进水和出水，维持培养液的成分恒定。 常通过控制培养基中的生长限制因子，使细菌的比 生长速率处于需要的水平。此法尤其适用于污废水