第一节 微生物生长的测定
农业微生物学教案

四、教案内容1、 生物的化学组成 15分2、 营养物质及功能 25分-二微生物的营养类型 20分三' 微生物吸收营养物质的机制1、 单纯扩散 7分2、 促进扩散 8分3、 主动运输 12分4、 集团转位 13分第四章微生物的营养了解微生物的生长所需营养要素和营养特点,掌握微生物的营养类型、营养物主要内容四、培养基 1、概念要求质进入细胞方式、培养基的类型及配制原则和方法重点 重点:难点 难点:三、氢离子浓度 四、氧气和氧化还原电位 五、光照与辐射 六、化学杀菌剂和抑菌剂第四节 有害微生物生长的控制二、消毒与灭菌的方法1、物理灭菌(1 )热力灭菌(2)紫外线灭菌(3)其他灭菌方法2、化学灭菌 第七章微生物的生态掌握微生物在生态系统中的作用;生态环境中的微生物种群、微生物与环境保微生物与动植物的关系;微生物在生态系统中的作用;微生物与环境保护难点主要内容二、水分及其可给性 10分10分、消毒与灭菌的概念15分35分要求护的关系重点主要内容主要内容第一节微生物接种剂一、微生物接种剂的概念、性质特点15 分二、微生物接种剂的应用1.根瘤菌剂10 分2.固氮细菌制剂10 分3.促生细菌剂10 分4.菌根菌 5 分第二节微生物农药一、微生物农药的性质和种类10 分二、微生物农药的应用1.细菌杀虫剂分10分2.杀虫抗生素103.真菌杀虫剂分104.其他微生物杀虫剂10分。
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。
微生物学 06 微生物的生长与控制-08级

第二节 微生物培养法 一、实验室培养法
(一)固体培养
1.好氧菌:试管斜面、平板等。 2.厌氧菌 (1)高层琼脂柱:加还原剂,石蜡封口。
(2)Hungate滚管
①厌氧菌计数:铜柱除氧→预还原 培养基、稀释液制备→稀释样品 →滚管→培养→计数。
②预还原培养基和稀释液制备
煮沸驱氧→分装到螺口厌氧滚管
2.获得同步生长的方法
同步培养法诱导法来自筛选法化学诱导 物理诱导
过滤法 区带密度梯度离心法 膜洗脱法
(1)环境条件诱导法
① 温度:适宜和不适宜交替处理,如芽孢杆菌。
② 培养基成分控制
营养不足和营养丰富交替培养; 含抗生素和完全培养基交替培养;
③ 光照和黑暗交替:用于光合细菌。
(2)筛选法
二、分批培养细菌的生长规律 1.分批培养和连续培养 (1)分批培养 菌体→接种到定量的培养基中(不再补充和更换),
有害废物的积累(酸、醇、毒素等)→pH、氧化
还原势等不合适。
③应用 生产上,延长该时期→提高产量(补料、调pH、 提高通气量等)。收获细胞及初级产物的最佳时 期(如乳酸、柠檬酸、SCP等,其产生和细胞生长 同步)。 生物测定维生素、氨基酸和碱基的最佳时期。
(4)衰亡期
负生长,出现衰退形,释放芽孢和次生产物,细 胞死亡、自溶。比其他各时期时间长。
注:稳定期后期或衰亡期→收获次生产物最佳时 期(其产生和细胞生长不同步)。
三、丝状微生物的群体生长规律
孢子接种→液体培养基→培 养(产生孢子否?)。 以时间为横坐标,菌丝干重 为纵坐标,绘曲线。 包括:停滞期;迅速生长期; 衰亡期。 菌 丝 体 干 重
四、微生物纯培养生长的测定 指群体生长(细胞数目或生长量)的测定。
06第六章 微生物的生长及控制

1. 微生物生长繁殖的pH值
大多数细菌、放线菌喜欢生活在中性偏碱的环境中, 细菌最适的pH在7.0~8.0之间,放线菌的最适pH在7.5~8.5 之间; 而酵母菌和霉菌刚好相反,适合在偏酸的条件下生 长,霉菌的最适pH值在4.0~5.8之间,酵母菌在3.8~6.0之 间。
2. pH值对微生物生长的影响
稀释倒平板法
操作较麻烦,对 好氧菌、热敏感 菌效果不好!
2. 膜过滤培养法
菌数低的样品(如水)→ 膜过滤 → 培养 → 菌落计数
3. 显微镜直接计数法
缺点:
① 不能区分死菌与活菌 ② 不适于对运动细菌的计数 ③ 需要相对高的细菌浓度 ④ 个体小的细菌在显微镜下难以观察
4. 比浊法
5. 重量法
为什么氧气存在能够抑制甚至杀死厌氧菌?
氧气进入菌体后,能接受电子而产生不同还原性的氧 离子,如过氧离子、过氧化物自由基。过氧化物自由基和过 氧离子都是很强的氧化剂,对微生物有毒,能氧化微生物过 程中所必需的酶。 好氧菌、兼性需氧菌以及微量需氧菌体内含有过氧化 物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶。这两种酶能将过氧化物自由 基和过氧离子还原成没有毒性的水分子,所以它们不会被氧 气所杀死。耐氧菌虽没有过氧化氢酶,但有过氧化物酶,能 合成SOD,而不会被氧毒害。 厌氧菌体内都没有这些酶,所以不能忍受氧气。
将单位体积培养液中的菌体,用清水洗净, 然后放入干燥器内加热或减压干燥,最后测定其 干重。一般来说,干重约为湿重的10~20%,即 1mg干菌 = 5~10mg湿菌 = 4~5×109个菌体。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 6.氮量法(生理指标法)
微生物细胞的含氮量一般比较稳定,所以 常作为生长量的指标。如细菌含氮量约为菌体 干重的14%。含氮量乘以6.25即可粗测出其蛋白 质含量。
微生物学-生长

微生物的生长繁殖及其控制本章教学重点•反映出微生物群体生长繁殖的规律——细菌生长曲线;•微生物生长的测定;•环境因子对微生物生长的影响;•如何控制微生物的生长繁殖。
在微生物学中提到的“生长”,一般均指群体生长,这一点与研究大生物时有所不同。
个体生长→个体繁殖→群体生长群体生长= 个体生长+ 个体繁殖第一节微生物生长的测定微生物生长:单位时间里微生物数量或生物量(Biomass)的变化微生物生长的测定:个体计数——个体数目;群体重量测定——细胞物质的重量;群体生理指标测定——代谢活性。
(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(参见P147)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(colony forming units,CFU)来表示,而不是直接表示为细胞数。
2、膜过滤培养法3、The most probable number method(液体稀释法)4、显微镜直接计数法1)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计数(计算一定容积里样品中微生物的数量)。
2)其它方法:比例计数、过滤计数、活菌计数。
(二)以生物量为指标测定微生物的生长(参见P147)1、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O.D.)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。
2、重量法以干重、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3、生理指标法(参见P148)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。
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、微量量热计等设备来测定相应的指标。
微生物第六章总结

2.厌氧菌的液体培养:厌氧罐,厌氧手套箱。
二, 生产实践中培养微生物的装置
(一)固态培养法
1.好氧菌的曲法培养
通风曲:是一种机械化程度和生产效率都较高的现代大规模制曲技术,在我国酱油酿造业种广泛应用。
衰亡期的原因有:外界环境对继续生长越来越不利,从而引起细胞内的分解代谢明显超过合成代谢,继而导致大量菌体死亡。
三, 微生物的连续培养
连续培养:又称开放培养,是相对于上述绘制典型生长曲线时所采用的那种单批培养或密闭培养而言的。
1.连续培养的类型:(1)按控制方式分<1>恒浊器:是一种根据培养器内微生物的生长密度,并借光电控制系统来控制培养液流速,以取得菌体密度高,生长速度恒定的微生物细胞的连续培养。<2>恒化器:与恒浊器相反,是一种设法使培养液的流速保持不变,并使微生物始终在低于某最高生长速率的条件下进行生长繁殖的连续培养装置。
3.生长限制因子:凡处于较低浓度范围内可影响生长速率和菌体产量的某营养物。
(三)稳定期:又称恒定期或最高生长期。特点是:生长速率常数R等于零,处在新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等。
1. 生长产量常数Y(生长得率)可表示菌体产量与营养物的消耗关系:y=x-x0/c0-c=x-x0/c0(x为稳定期的细胞干重g/mL,x0为刚接种时的细胞干重,c0为限制性营养物的最初浓度g/mL,c为稳定期时限制性营养物的浓度)
(2)按培养器级数分:单级连续培养器和多级连续培养器两类。
2.连续培养用于生产实践称为连续发酵。连续发酵与单批发酵相比优点是:(1)高效(2)自控(3)产品质量较稳定(4)节约了大量动力。缺点是:(1)菌种易退化(2)易污染杂菌。
8 第五章 第1~2节 微生物的生长及其影响因素

应用意义: 发酵生产形成的重要时期(抗生素、氨基酸 等),生产上应尽量延长此期,提高产量,措 施如下: • 补充营养物质(补料) • 调pH • 调整温度
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④. 衰亡期(decline phase)
特点: ① 细胞死亡数增加,死亡数大大超过新增殖的细胞数,群体 中的活菌数目急剧下降,出现“负生长”。 ② 细胞进行内源性呼吸(因为营养缺乏),出现多形态、畸 形或衰退形,芽孢开始释放。
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原理:将1mm2×0.02mm的薄层空间划分为400小格,
从中均匀分布地选取80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,如血球、酵母菌
等。不适用于细菌等个体较小的细胞,因为(1)细 菌细胞太小,不易沉降;(2)在油镜下看不清网格 线,超出油镜工作距离。不适用于运动细菌计数
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恒化器Chemostat 或bactogen
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恒浊连续培养
概念:调节培养基流速,使培 养液浊度保持恒定的连续培养 方法。 原理:通过调节新鲜培养基流 入的速度和培养物流出的速度 来维持菌浓度不变,即浊度不变。 主要采用恒浊器,当浊度高时, 使新鲜培养基的流速加快,浊 度降低,则减慢培养基的流速。 特点:基质过量,微生物始终 以最高速率进行生长,并可在 使用范围:用于生产大量菌 允许范围内控制不同的菌体密 体、生产与菌体生长相平行 度;但工艺复杂,烦琐。 的某些代谢产物,如乳酸、 32 乙醇等。
★误差:多次稀释造成的误差是主要来源,其次还有由于
样品内菌体分布不均匀、以及不当操作
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(二)血球计数板法
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(a)计数室为一个大方格,面积为1mm2,深度为 0.01mm,因此计数室容积为0.1mm3.常见的计数 板,一个大方格分为25个中格,每个中格分为16个 小格,故计数室共有400个小格。 (c) 数对角线上5个中格(80个小格)的 细胞总数,A; 稀释倍数:B 细胞个数=50000A*B(mL-1) (A*400/80)*B/(0.1*10-3)
(生物科技行业)武汉大学微生物教学提纲

第一节代谢概论
第二节微生物产能代谢
一、生物氧化
二、异养微生物的生物氧化
1.发酵
2.呼吸作用
(1)有氧呼吸
(2)无氧呼吸
三.自养微生物的生物氧化
1.氨的氧化
2.硫的氧化
3.铁的氧化
4.氢的氧化
四.能量转换
1.底物水平磷酸化
2.氧化磷酸化
3.光合磷酸化
1)环式光合磷酸化
2)非环式光合磷酸化
思考题
试结合一步生长曲线分析病毒的特点,并与细菌进行比较。
第八章微生物遗传
第一节遗传的物质基础
一、DNA作为遗传物质
二、RNA作为遗传物质
三、朊病毒的发现与思考
第二节微生物的基因组结构
一、概念:
二、微生物与人类基因组计划:
三、微生物基因组结构的特点:
1、原核生物(细菌、古生菌)的基因组
2、真核微生物(啤酒酵母)的基因组
第七章病毒
第一节概述
一、病毒的发现和研究历史
二、病毒的特点和定义
1、特点
2、定义
三、病毒的宿主范围
四、病毒的培养和纯化
1、病毒的培养
2.病毒纯化
第二节毒粒的性质
一、毒粒的形态结构
1.病毒的大小和形状
2.毒粒的壳体结构
3.病毒的包膜结构
4.毒粒的结构类型
二、毒粒的化学组成
1.病毒的核酸
2、病毒的蛋白质
四、拮抗
五、竞争
六、捕食
第三节微生物在生态系统中的作用
一、微生物在生态系统中的地位
思考题:
1、试从微生物的特点分析其分布比动植物更广泛的原因,为什么无菌操作技术是一切微生物学工作的基础?
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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、 微量量热计等设备来测定相应的指标。
第一节 微生物生长的测定
微生物生长:
单位时间里微生物数量或生物量(Biomass)的增加。
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 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(或杀死)作用的效果; 客观地反映微生物生长的规律;
第一节 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 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) 1、培养平板计数法
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 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
第一节 微生物生长的测定 (二)以生物量为指标测定微生物的生长 3、 生理指标法
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。
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
(二)以生物量为指标测定微生物的生长
1、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O.D.) 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。
第一节 微生物生长的测定 (二)以生物量为指标测定微生物的生长 2、重量法
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: 样品充分混匀;
每支移液管及涂布棒只能接触一个 稀释度的菌液;
同一稀释度三个以上重复,取平均值; 每个平板上的菌落数目合适,便于 准确计数;
一个菌落可能是多个细胞一起形成,所以在科研中一般用 菌落形成单位(colony forming units, CFU)来表示,而 不是直接表示为细胞数。
缺点: 不能区分死菌与活菌; 不适于对运动细菌的计数; 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;
(一)以数量变化对微生物生长情况进行测定
4、显微镜直接计数法
2)其它方法: 比例计数:
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。
对未知样品进行十倍稀释,然后 根据估算取三个连续的稀释度平行接 种多支试管,对这些平行试管的微生 物生长情况进行统计,长菌的为阳性, 未长菌的为阴性,然后根据数学统计 计算出样品中的微生物数目。
(一)以数量变化对微生物生长情况进行测定 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)。 4、显微镜直接计数法 1)常规方法:
2、膜过滤培养法
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养基上进行培养,对形 成的菌落进行统计。
3、The most probable number method(液体稀释法)
主要适用于只能进行液体培养的微生 物,或采用液体鉴别培养基进行直接 鉴定并计数的微生物。