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第五章 微生物的生长繁殖与生存因子第一节 微生物的生长繁殖的概念生长：原生质与细胞组分的增加繁殖：菌体细胞数量的增加1. 微生物纯培养的生长纯培养（pure culture ）：单个细胞或一种细胞群繁殖得到的后代1.1 获得纯培养的方法：1) 平板分离法; 2) 液体分离法; 3) 单细胞挑取分离法; 4) 选择性培养基分离法1) 平板分离法a.划线分离法：快速、方便 分段划线（适用于浓度较大的样品）连续划线（适用于浓度较小的样品）b.稀释倾注分离法：先取稀释液注入平皿，再注入45℃左右的培养基，将稀释液冲开培养基表面、中间均会出现菌落c.涂布平板法（培养基表面出现菌落）：简单易行，但易造成机械损伤二）液体分离法：适用于细胞较大的微生物。
用液体培养基对菌液做10倍系列稀释，使试管中只存在一个细胞，由此繁殖得到的后代必是纯培养三）单细胞（单孢子）分离法：在显微镜下用显微操纵器（单细胞挑取器）进行四）选择性培养基分离：微生物群落中数量占少数的微生物的分离纯化分离原则：抑制大多数其它微生物的生长；使待分离的微生物生长更快a.利用选择平板进行直接分离：(牛奶平板分离蛋白酶产生菌)b.富集培养：特定的环境条件 → 仅适应于该条件的微生物旺盛生长 → 待分离微生物在群落中的数量大大增加 → 从自然界中分离到所需的特定微生物1.2 纯培养的接种方法根据菌的生长速度的快慢来选择：斜面接种；液体接种一）斜面接种：为保存菌种和获得大量菌种1）蛇形划线法(适用于易扩散的菌种） 2）点种法（适用于真菌短时间保存菌种）二）穿刺接种法：用于接种试管深层琼脂培养基，以观察细菌运动及鉴定细菌用三）液体接种法：用接种针在液面边缘 → 产生混浊 → 搅匀、振荡1、小接种量；2、用无菌滴管或移液管；3、直接倒入2. 微生物生长繁殖的测定一）以数量变化对微生物生长情况进行测定1）显微镜直接计数法：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）缺点：a. 不能区分死菌与活菌；b. 不适于对运动细菌的计数；c. 需要相对高的细菌浓度；d. 个体小的细菌在显微镜下难以观察2）比浊法：用光密度（OD ）在560nm 波长处测溶液混浊度（特点：快速、简便；但易受干扰）二）间接计数法：活菌法1）平板计数法：广泛用于各种样品的检测方法：1）涂布法（菌长在表面）； 2）倾注法（菌长在表面和基内）优点：常用、较准确、可对不同种微生物做活菌计数。
第五章微生物的生长繁殖与生存因子一、选择题1．生长速率常数最大的时期是（）。
A．停滞期B．对数期C．静止期D．衰亡期【答案】B【解析】B项，对数期的细菌得到丰富的营养，细胞代谢活力最强，合成新细胞物质的速率最快，细菌生长旺盛。
这时的细菌数不但以几何级数增加，而且每分裂一次的时间间隔最短，生长速率常数最大。
2．下列关于恒浊连续培养的描述正确的是（）。
A．是使培养液中细菌的浓度恒定的培养方式B．在恒浊器中微生物始终以最高生长速率进行生长C．是一种设法使培养液的流速保持不变的培养方式D．微生物始终在低于其最高生长速率的条件下进行生长繁殖的方式【答案】A【解析】恒浊连续培养是使细菌培养液的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式。
按实验目的，首先确定细菌的浊度保持在某一恒定值上。
调节进水（含一定浓度的培养基）流速，使浊度达到恒定（用自动控制的浊度计测定）。
3．固氮菌和纤维素分解菌生活在一起时的关系是（）A．拮抗B．共生C．寄生D．互生【答案】D【解析】D项，固氮菌固定的氮为纤维素分解菌提供氮源，纤维素分解菌分解纤维素的产物有机酸被固氮菌用作碳源和能源，也为纤维素分解菌解毒。
两者可以单独生活，共存于同一环境中，相互提供营养及其他生活条件，双方互为有利，相互受益，属于互生关系。
4．细菌的生长曲线中，总菌数和活菌数几乎相等的是（）。
A．适应期B．对数期C．稳定期D．衰亡期【答案】B【解析】B项，对数期由于营养物质足以供给合成细胞物质使用，因此细菌细胞质的合成速率与活菌数的增加速率一致，细菌总数的增加率和活菌数的增加率一致，总菌数和活菌数几乎相等。
5．常用的消毒酒精的浓度为（）。
A．30％B．70％C．95％D．100％【答案】B【解析】B项，醇是脱水剂和脂溶剂，可使蛋白质脱水、变性，溶解细胞质膜的脂质，进而杀死微生物机体。
体积分数为70％的乙醇杀菌力最强。
乙醇浓度过低无杀菌力，纯乙醇因不含水很难渗入细胞，又因它可使细胞表面迅速失水，表面蛋白质沉淀变性形成一层薄膜，阻止乙醇分子进入菌体内，故不起杀菌作用。
环境工程微生物学5~9章第五章微生物的生长繁殖与生存因子1、微生物群的生长的研究方法微生物的培养方法有分批培养和连续培养-分批培养分批培养是讲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，溶解氧，微生物在其中生长繁殖，结果出现微生物的数量由少变多，达到高峰后又有多变少，甚至死亡的变化规律。
这就是微生物的生长曲线。
-停滞期特点：（1）代谢活跃，个体体积重量增大；（2）不立即进行分裂增殖，数量不变，甚至变少。
缩短或消除停滞期的方法：（1）采用处于高效菌群对数期的菌种；（2）增大接种量；（3）保持接种前后所处的培养介质和条件一致。
-对数期特点：（1）繁殖速度最大；（2）平均代时最短；（3）形态、染色、生物活性都很典型。
-静止期特点：（1）消耗了大量营养物质，代谢毒物增多；（2）死亡率=出生率。
-衰亡期特点：死亡率>出生率（相当于内源呼吸阶段）连续培养定义：是细胞培养对数期后，以一定速率流入新鲜培养基，并利用溢流方式等流出培养物，使容器内培养物或细菌达到动态平衡。
微生物生长维持在某一对数生长期的生长速率。
-恒浊连续培养（细菌以最高生长速率生长）恒浊连续培养是使细菌培养液的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式。
-恒化连续培养（使细菌在低于最高生长速率的条件下生长繁殖）恒化连续培养是维持进水中的营养成分恒定，以恒定流速进水，以相同流速流出代谢产物。
2、细菌生长曲线在污水生物处理中应用-常规活性污泥法利用生长速率下降阶段的微生物，包括减速期、静止期。
-生物吸附法利用生长速率下降阶段的微生物。
-高负荷活性污泥法利用生长速率上升阶段（对数期）和生长速率下降阶段（减速期）的微生物。
-有机物含量低的污水，利用内源呼吸阶段（衰亡期）的微生物。
-为什么常规活性污泥法不利用对数生长期的微生物而利用静止期的？（1）对数生长期的微生物虽然生长繁殖快，代谢活力强，能大量去除污水中的有机物，但相应要求进水有机物浓度高，则出水的绝对值也相应提高，不易达到排放标准。
第五章微生物的生长繁殖与生存因子一、名词解释1、生长曲线：将一定量的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，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。
每隔一定时间取样，测细胞数目，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。
2、分批培养：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，保持一定的稳定、pH和溶解氧量，微生物在其中生长繁殖，最后一次收获的培养方式。
3、连续培养：在微生物培养的过程中，不断地供给新鲜的营养物质，同时排除含菌体及代谢产物的发酵液，让培养的微生物长时间地处于对数生长期，以利于微生物的增殖速度和代谢活性处于某种稳定状态。
连续培养有恒浊连续培养和恒化连续培养。
4、代时：细菌两次细胞分裂之间的时间。
5、恒浊连续培养：使细菌培养液的浓度恒定，以浊度为控制指标的一种连续培养方式。
6、恒化连续培养：维持进水中的营养成分恒定（其中对细菌生长有限制作用的成分要保持低浓度水平），以恒定流速进水，以相同流速流出代谢产物，使微生物处于最高生长效率状态下生长的一种连续培养方式。
7、好氧微生物：在有氧存在的条件下才能生长的微生物。
8、兼性厌氧微生物：是一类既能在无氧条件下，又可以在有氧条件下生存的微生物。
特点是在有氧条件下借呼吸产能，而在无氧条件下课借发酵或无氧呼吸产能；细胞内含有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶。
例如一些酵母菌和许多细菌等。
9、厌氧微生物：在无氧条件下才能生存的微生物。
10、消毒：用物理、化学方法杀死治病菌，或者杀死所有微生物的营养细胞和一部分芽孢。
11、灭菌：是通过超高温或其他的物理、化学方法将所有微生物的营养细胞和所有的芽孢或孢子全部杀死的过程。
12、互生关系：指两种可以单独生活的生物共存于同一环境中，相互提供营养及其他生活条件，双方互为有利，相互受益。
13、共生关系：指两种不能单独生活的微生物共同生活于同一环境中，各自执行优势的生理功能，在营养上互为有利而所形成的共生体，这两者之间的关系就叫共生关系。
