第六章微生物的生长与控制案例

2）特点：
生长速率常数= 0，细胞数目不增加 细胞形态变大或增长 细胞内RNA特别是rRNA含量增高，原生质嗜碱性增强 合成代谢活跃（核糖体、酶类、ATP合成加快），易产生诱 导酶 对外界不良条件敏感，（如氯化钠浓度、温度、抗生素等化 学药物） 3） 原因：适应新的环境条件，合成新的酶，积累必要的中间产 物
二、微生物纯培养生长的测定方法
描述不同种类、不同生长状态的微生物生长情况， 需选用不同的测定指标。
（一）微生物生长量的测定法
1、直接法
测干重法
测体积法 2、间接法 比浊法 生理指标测定法
（二）微生物细胞数目的检测法
1、直接法 血球计数板 涂片染色法
2、间接法（平板菌数计数法） 浇注平板法 涂布平板法
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.
纯培养基本步骤：
(1) (2) 分 培 离 养
稀释平板法
纯培养方法
平板划线分离法 单细胞挑取法
选择性培养基分离法
① 稀释平板法
10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6
基本过程：（1）梯度稀释过程；（2）分离培养过程
梯度稀释过程 倾注 涂布
3、获得同步生长的方法：
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主要有两类：
环境条件诱导法：抗生素、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。
机械筛选法：选择性过滤、密度梯度离心或膜洗脱法。
硝 酸 纤 维 素 滤 膜 法
离 心 法
即可定性，又可定量，用途广泛。
②平板划线分离法
用接种环沾少许待分离的材料，在培养基表面进行多次平行划
线，使微生物细胞分开生长以获得微生物纯培养的过程
特点：快速、方便。
划线分离后平板上显示的菌落照片
连续划线
③ 单细胞（单孢子）分离法
采用显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体 进行培养以获得纯培养的方法。该方法要在显微镜下进行。
群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
研究生长规律需要解决三个前提：
微生物的纯培养； 微生物生长的测量方法； 微生物的同步生长。
第一节 微生物纯培养分离及生长测定方法
一、获得纯培养的方法
二、微生物纯培养生长的测定方法
一、获得纯培养的方法
纯培养(pure culture)——微生物学中把从一
二、微生物的群体生长 单细胞微生物的群体生长曲线
生长曲线：定量描述液体培养基中微生物群体 生长规律的实验型曲线。
生长曲线代表了细菌在新的环境中从开始生长、 分裂直至死亡的整个动态变化过程。
生长曲线的制作
生长曲线的制作： 接ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 适温培养 定时取样测 定生长量
典型生长曲线：将少量单细胞的纯培养，接种到一恒 定容积的新鲜液体培养基中，在适宜条件下培养，每 隔一定时间取样，测细菌细胞数目。以培养时间为横 坐标，以细菌数目的对数为纵坐标，绘制所得的曲线。
特点：快速、简便；但易受干扰。
生理指标法
测含氮量
蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主 要成分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度。
一般细菌含氮量为干重的12.5%，酵母菌为7.5%，霉菌 为6.0%，根据一定体积培养液中的含氮量再乘以6.25， 就可测得粗蛋白的含量。 其他方法 含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物量、产二氧 化碳、产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。
简单易行，但易造成机械损伤
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1012—10-13g。
该法适合菌液浓度较高的样品。
比浊法
原理是在一定范围内，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，借助于分光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光 密度，就可反应出菌液的浓度。
血球计数板法
适用范围：个体较大细胞或颗 粒，如血球、酵母菌等。 特点：快速，准确。
染色法
方法：用特殊的染料对活菌染色后再观察或用紫 外光显微镜观察。
丫啶橙染色
活菌发出橙色荧光 死菌发出绿色萤光
活细胞无色
美兰染色 死细胞蓝色
浇注平板法（Pour Plate）
平板涂布分离法（Spread Plate）
④ 选择性培养基分离法
各种微生物对不同的化学试剂、染料、抗生素等具有不同的 抵抗能力，利用这些特性可配制适合某种微生物而限制其它微 生物生长的选择培养基，用它来培养微生物以获得纯培养。 微生物纯培养分离方法的比较
分离方法 平皿划线法 稀释倒平皿法 单细胞挑取法 利用选择培养基法 应用范围 方法简便，多用于分离细菌 即可定性，又可定量，用途广泛 局限于高度专业化的科学研究 适用于分离某些生理类型较特殊的 微生物
第二节 微生物的生长规律
一、微生物的个体生长和同步生长
由于微生物细胞极其微小，研究其个体生长存在着技 术上的困难。
1、同步培养：设法使群体中的所有细胞尽量都处于 同样的细胞生长和分裂周期中，然后通过分析此群体 在各个阶段的生物化学特征来间接了解单个细胞的相 应变化规律。 2、同步生长：通过同步培养的手段而使细胞群体中 各个体处于分裂步调一致的生长状态，称为同步生长
典型的生长曲线
延 对 滞 数 期 期
稳定期
衰亡期
生长速率常数(R)=分裂次数(代)/单位时 间 典型的生长曲线按照生长速率常数（growth race constant）不 同分为延滞期、对数期、稳定期和衰亡期
1.延滞期（lag phase）
其它名称：停滞期、调整期、适应期 1）现象：活菌数没增加，曲线平行于横轴。
第六章 微生物的生长及其控制
本章学习要点
微生物生长的研究方法 环境因素对微生物生长的影响 微生物生长的控制
生长与繁殖的概念
生长——微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢， 当同化作用大于异化作用时，生命个体的重量和体积 不断增大的过程。 繁殖——生命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。 群体生长——群体中各个个体进一步生长、繁殖。可 以用重量、体积、密度或浓度来衡量。