第4章微生物生长

第四章病毒名词解释：毒粒：病毒的细胞外颗粒形式，也是病毒的感染形式卫星病毒：是寄生于与之无关的辅助病毒的基因产物的病毒。

朊病毒：又称“普利昂”或蛋白侵染子，是一类不含核酸和传染性蛋白质分子，因能引起宿主体内现成的同类蛋白质分子发生与其相似的构象变化，从而使宿主致病。

类病毒：一类只含RNA一种成分，专性寄生在活细胞内德分子病原体。

噬菌斑：噬菌斑在菌苔上形成的“负菌落”。

枯斑：植物病毒在植物叶片上形成的枯斑。

空斑：由动物病毒在宿主单层细胞培养物上形成的。

病毒的感染单位：能够引起宿主或细胞一定特异性反应的病毒最小剂量。

病毒的效价：表示每毫升式样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数，又称噬菌斑形成单位数。

半数效应剂量：以实验单元群体中的半数个体出现某一感染反应的病毒剂量来确定病毒样品的效价。

血凝抑制实验：根据特异性的病毒抗体与病毒表面有血凝活性的蛋白质结合，可抑制病毒血细胞凝集反应的实验。

中和抗体：能抑制相应抗原的生物学活性的特异性抗体。

包膜：有些复杂的病毒，其核衣壳外还被一层蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜覆盖着，这些膜就是包膜。

一步生长曲线：定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。

增值性感染：这类感染发生在病毒能在其体内完成复制循环的允许细胞内，并以有感染性子代产生为代表。

非增殖性感染：这类感染由于病毒或是细胞的原因，致使病毒的复制在病毒进入敏感细胞后的某一阶段受阻，结果导致病毒感染的不完全循环。

流产感染：是一类普遍发生的非增殖性感染，有①依赖于细胞的流产感染：病毒感染的细胞是病毒在其内不能复制的非允许细胞②依赖于病毒的流产感染：由基因组不完整的缺损病毒引起的。

限制性感染：因细胞的瞬时允许性产生的，其结果或是病毒持续存在于受染细胞内不能复制，直到细胞成为允许细胞，病毒才能繁殖，或是一个细胞群体中仅有少数细胞产生病毒子代。

潜伏感染：是受染细胞内有病毒基因组持续存在，但无感染性病毒颗粒产生，而且受染细胞不会被破坏。

第四章 微生物的营养与培养基目的要求：通过本章的课堂教学，使学生了解微生物营养类型的特点及多样性，以及根据不同微生物各自的营养要求，配制相应的培养基对微生物培养的理论知识，为今后对微生物的研究与利用打下基础。

教学内容：1、微生物的6类营养要素2、微生物的营养类型3、营养物质进入细胞的方式单纯扩散(simple diffusion)促进扩散(facilitated diffusion)主动运输(active transport)基团移位(group translocation)4、培养基(media)配制的原则5、培养基的种类重点内容：微生物 营养类型营养物质进入细胞的方式培养基(media)配制的原则及主要培养基类型营养（nutrition）：微生物CUN 从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以满足其生长和繁殖等生理活动的过程。

营养物质（nutrient）：那些能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质称为营养物质。

营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。

第一节 微生物的六种营养要素一、微生物细胞的化学组成细胞化学元素组成：主要元素: 包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等，碳、氢、氧、氮、磷、硫等微量元素: 包括锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。

微生物细胞组成：有机物、无机物和水。

有机物：主要包括蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及它们的降解产物和一些代谢产物等物质。

无机物：是指与有机物相结构或单独存在于细胞中的无机盐(inorganic salt)等物质。

水：细胞维持正常生命活动所不可少的，一般可占细胞重量的70%-90%。

二、微生物的营养要素营养物质按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区分成碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。

1、碳源：在微生物生长过程中能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物质称为碳源。

碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后成为微生物自身的细胞物质（如糖类、脂类、蛋白质等）和代谢产物，同时绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源，因此碳源物质通常也是能源物质。

第四章微生物的生长及其环境为什么微生物生长曲线图中虚线微端没有下降而实线下降了？1.为什么稳定期细胞总数不再增加？①营养物质被消耗不能满足生长需要②代谢废物或有害物质积累到抑制生长水平③pH、氧化还原势等物化条件越来越不适应2.分批培养，就是指将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获的培养方式。

3.连续培养，基本上说来就是在一个恒定容积的流动系统中培养微生物，一方面以一定速率不断地加入新的培养基，另一方面又以相同的速率流出培养物（菌体和代谢产物），以使培养系统中的细胞数量和营养状态保持恒定，即处于稳态。

4.同步生长：就是指在培养物中所有微生物细胞都处于同一生长阶段，并都能同时分裂的生长方式。

同步培养法：就是能使培养物中所有微生物细胞都处于相同的生长阶段的培养方法。

同步培养的方法通常分为诱导法和选择法两种。

诱导法：是采用物理、化学因子使微生物细胞生长进行到某个阶段而停下来，使先期到达该阶段的微生物细胞不能进入下一生长阶段，待全部群体细胞都到达该生长阶段后，再除去该因子，使全部群体细胞同时进入下一个生长阶段，以达到诱导微生物细胞同步生长的目的。

选择法PPT截屏5.多重环境因子影响微生物生长的规律1、Liebig 最低浓度定律：即微生物总生物量由环境中满足于微生物生长所需营养物质的最低浓度所决定。

当环境中某种营养物质被消耗饴尽或至一定浓度以下时，可使微生物的生长停止，即使此时培养基中没有任何毒性物质存在，而且其他营养物质仍很丰富，当添加少量这种营养物质时则微生物的生长可以重新开始。

2、Shelford 耐受定律：当环境因子低于或高于某一个微生物不能生存或生长的阈值时，就成为生长限制因子，而与营养物质的供给无关。

上述规律也适用于人工条件下的微生物生长。

6.微生物群体感应作用就是细菌能够通过感应信号分子的水平监测自身的群体密度，该信号分子浓度随着细菌群体数量的增加而增加，直到达到某个阈值，就将群体密度已达到某个临界水平或数量的信息传递给细菌，引起细菌表达一系列密度感应-依赖的基因，控制群体数量的增加。

第四章微生物的营养和培养基微生物的营养：为了满足其生长和繁殖的的需要微生物从外界摄取其生命活动所必须的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。

即获得与利用营养物质的功能。

微生物的营养物质：能够满足微生物的生长繁殖和完成其各种生理活动所需要的物质称为微生物的营养物质。

即具有营养功能的物质。

微生物的营养物质可为它们正常的生命活动提供结构物质（大分子碳架）、能量、代谢调解物质和良好的生理环境。

微生物的营养物质来源除无机、有机物质外，还包括光能这种非物质形式的能源。

第一节微生物的六类营养要素1 微生物的营养要求2 微生物的六类营养要素一微生物的营养要求（一）微生物细胞的化学组成微生物细胞由C、H、O、N、S、P、Mg、K、Na、Ca、Fe、Mn、Cu、Co、Mo、Zn等化学元素组成，且以C、H、O、N、S、P六种元素为主，占细菌细胞干重的97%。

微生物细胞中的这些元素主要以水、有机物和无机盐的形式存在于细胞中。

有机物主要为：蛋白质、糖、脂、核酸、维生素及它们的降解物与一些代谢产物等物质组成。

无机物则是：参与有机物组成或单独存在于细胞原生质内的无机盐等灰分物质中。

水是细胞的一种主要成分，一般占微生物营养体重量的百分比：细菌80%左右、酵母菌75%左右、霉菌85%左右；霉菌孢子含水约39%、细菌芽孢核心部分的含水量低于30%。

细胞内的有机物、无机物和水等共同赋予细胞的遗传连续性、透性和生化活性。

（二）微生物的营养要求微生物细胞也和其他高等生物细胞一样，在元素水平都需要20种左右，且以C、H、O、N、S、P六种元素为主；在营养要素水平上都在六大类的范围内：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。

二微生物的六类营养要素（一）碳源1 碳源（carbon source）一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物，称为碳源。

碳源是微生物需要量最大的营养物，又称大量营养物。

2 微生物的碳源谱微生物可利用的碳源范围即碳源谱。

第四章微⽣物的⽣长章名：03|微⽣物的⽣长01|单项选择题（每⼩题1分）难度：1|易1.下列物质可⽤作⽣长因⼦的是（）A.葡萄糖B.纤维素C.NaClD.叶酸答：D2.要对⼟壤中放线菌孢⼦进⾏计数最好使⽤（）A.浇注平板法B.划线平板法C.涂布平板法D.弹平板法答：C3.在典型⽣长曲线中，细胞形态最⼤的⽣长期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：A4.在典型⽣长曲线中，代时最短的时期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：B5.在曲型⽣长曲线中，细胞产量最⾼的时期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：C6.在曲型⽣长曲线中，细胞形态最不规则的时期是（）A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：D7.作接种⽤的“种⼦”，最好取⾃典型⽣长曲线上（）的培养液。

A.延滞期B.指数期C.稳定期D.衰亡期答：B8.凡是厌氧菌，其细胞中都缺乏（）A.超氧化物歧化酶(SOD)B.过氧化氢酶C.过氧化物酶D.葡萄糖氧化酶答：A9.利⽤酒精作表⾯消毒剂时，其最适浓度是（）A.70%-75%B.75%-80%C.80%-85%D.85%-95%答：A10.链霉素的作⽤机制是（）A.抑制细胞壁合成B.⼲扰细胞膜功能C.抑制蛋⽩质合成D.抑制DNA复制答：C11.四环素的抗菌机制是（）A.抑制细胞壁合成B.抑制蛋⽩质合成C.抑制DNA合成D.抑制RNA合成答：B12.最适⽣长温度低于20℃的微⽣物被称为（）A.耐冷菌B.嗜温菌C.耐热菌D.嗜冷菌答：D13.常⽤的⾼压灭菌的温度是（）A.121℃B.200℃C.63℃D.100℃答：A14.巴斯德消毒法可⽤于（）的消毒。

A.啤酒B.葡萄酒C.⽜奶D.以上所有答：D15. （）能通过抑制叶酸合成⽽抑制细菌⽣长。

A.青菌素B.磺胺类药物C.四环素D.以上所有答：B16.对活的微⽣物进⾏计数的最准确的⽅法是（）A.⽐浊法B.显微镜直接计数法C.⼲细胞重量测定D.平板菌落计数答：D17.某细菌2h中繁殖了5 代，该菌的代时是（）A.15minB.24minC.30minD.45min答：B18.代时是指（）A.培养物从接种到开始⽣长所需要的时间B.从对数期结束到稳定期开始的间隔时间C.培养物⽣长的时间D.细胞分裂繁殖⼀代所需要的时间答：D19. 发酵⼯业上为了提⾼设备利⽤率，经常在（）放罐以提取菌体或代谢产物。

第4章微生物的生长4.1课后习题详解1．简述生长和繁殖的概念及二者的关系。

答：（1）生长的概念微生物的生长现象是指微生物在适宜的外界环境条件下，不断地吸收营养物质，并按自身的代谢方式进行新陈代谢，同化作用大于异化作用，重量、体积或大小不断地增加的现象。

（2）繁殖的概念①单细胞微生物的繁殖单细胞微生物的繁殖是指单细胞微生物的细胞增长到一定程度时，以二分裂方式形成两个相似的子细胞，子细胞又重复上述过程而使细胞数目不断增加的现象。

②多细胞微生物的繁殖多细胞微生物的繁殖是指多细胞微生物细胞数目增加伴随着个体数目增加的现象。

（3）生长和繁殖的关系当环境条件适合时，微生物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，即发育。

生长和繁殖的关系如下所示：个体生长→个体繁殖→群体生长群体生长＝个体生长＋个体繁殖2．常用测定微生物生长量的方法有几种？试比较其优缺点。

答：常用测定微生物生长量的方法及优缺点如下：（1）直接法①测体积将待测微生物培养液静置于刻度离心管中使其离心或自然沉降，然后观察微生物细胞沉降物的体积。

此法优点是操作简单，结果观察直观；缺点是方法比较粗糙，只能用于简单比较。

②称干重采用离心法或过滤法测定。

此法优点是操作简单；缺点是只适用于简单比较，无法精确定量。

（2）间接法①生理指标法a．细胞总含氮量的测定测定细胞总含氮量可确定细菌浓度，将微生物含氮量乘6.25即为粗蛋白的总含量，常用凯氏定氮法测定氮含量。

此法优点为适用于细胞浓度较高的样品；缺点是操作过程复杂。

b．含碳量的测定微生物新陈代谢必然要消耗或产生一定量的物质，可以表示微生物的生长量。

此法优点是测量结果精确，适用于科学研究；缺点是操作复杂。

②比浊法采用McFarland比浊管，可目测出菌液的大致浓度，但此法不够精确。

分光光度计可进行微生物培养液浊度变化的精确测定。

3．表示微生物生长量的生理指标有哪些？答：表示微生物生长量的生理指标如下：（1）细胞总含氮量测定细胞总含氮量可确定细菌浓度。

第四章细菌习题微生物生长的测定第二节微生物的生长规律习题一、选择题（4选1）1．微生物分批培养时，在延迟期（ B ）。

A.微生物的代谢机能非常不活跃B.菌体体积增大C.菌体体积不变D.菌体体积减小2．发酵工业上为了提高设备利用率，经常在（ C ）放罐以提取菌体或代谢产物。

A.延滞期B.对数期C.稳定期末期D.衰亡期3.接种细菌最好选用细菌生长繁殖的（ C ）。

A.延滞期B.稳定期C. 指数期4.微生物处于稳定生长期时，（ C ）。

A.细胞分裂速率增加B.细胞分裂速度降低C.活菌数达到高峰，保持相对稳定D.活菌在其最少的阶段5．一个细菌每10分钟繁殖一代，经1小时将会有（ A ）个细菌。

A.64B.32C.9D.16.（ C ）时期细菌群体倍增时间最快。

A.稳定期B.衰亡期C.对数期D.延滞期7.下面关于连续培养的说法中，叙述不正确的是（ A ）。

A.恒化连续培养的控制对象是菌体密度B.恒浊连续培养中微生物菌体以最高生长速率生长C.恒化连续培养的产物是不同生长速率的菌体D.恒浊连续培养无生长限制因子8.下面关于微生物最适生长温度判断，正确的是（ A ）。

A.微生物群体生长繁殖速度最快的温度B.发酵的最适温度C.积累某一代谢产物的最适温度D.无法判断9. 研究细菌性状应选用的细菌生长繁殖期是（ D ）。

A. 稳定晚期B.迟缓期C.稳定期D.对数期E.衰亡期10.细菌细胞进入稳定期是由于以下（ B ）原因。

①细胞已为快速生长作好了准备；②代谢产生的毒性物质发生了积累；③能源已耗尽；④细胞已衰老且衰老细胞停止分裂；⑤在重新开始生长前需要合成新的蛋白质A. 1，4B. 2，3C.2，4D.1，5二、名词解释1.代时:指当微生物处于生长曲线的指数期(对数期)时，微生物个体生长中,每个微生物分裂繁殖一代所需的时间。

也等于群体中的个体数或其生物量增加一倍所需的平均时间。

三、问答题1.试绘图说明单细胞微生物的生长曲线，并指明第三个时期的特点，及如何利用微生物的生长规律来指导工业生产？⑴生长曲线分为延滞期、指数期、稳定期和衰亡期四个时期。

四、微生物的生长名词解释灭菌：是指用物理或化学因子，使存在于物体中的所有微生物永久性地丧失其生活力，包括耐热的细菌芽孢。

消毒：杀死所有病原微生物的措施，可达到防止传染病的目的。

防腐：是一种抑菌措施。

利用一些理化因素使物体内外的微生物暂时处于不生长担忧未死亡的状态。

商业灭菌：是指食品经过杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检食品中无活的微生物检出，或者仅能检出极少数的非病原微生物，并且在食物保藏过程中，不能进行生长繁殖。

最适生长温度：是指某菌分裂代是最短或生长速率最高时的培养温度。

最低生长温度：微生物能进行繁殖的最低温度界限。

最高生长温度：微生物生长繁殖的最高温度界限。

在此温度下，细胞易于衰老和死亡。

致死温度：致死微生物的最低温度界限即为致死温度。

D值：在一定温度下加热，活菌数减少一个对数周期（即90%的活菌被杀死）所需要的时间F值：在一定的基质中，其温度为121.1℃，加热杀死一定数量微生物所需要的时间。

Z值：在加热致死曲线中，时间降低一个对数周期（即缩短90%的加热时间）所需要升高的温度。

测定微生物数量及生物量的方法有哪些？试比较其优缺点直接法1、测体积简单适用，结果观察直观2、称干重间接法1、生理指标法（1）测定细胞总含氮量来确定细菌浓度适用于细胞浓度较高的样品，操作过程麻烦主要用于科学研究（2）含氮量的测定（3）其他，磷，DNA，产酸，耗氧等2、比浊法什么是细菌群体的典型生长曲线？分为哪几个期？各个期的特点是什么？认识者四个期有何实践意义？定量描述液体培养基中微生物群体生长规律的实验曲线，称为生长曲线。

分为延滞期，对数期，稳定期，衰亡期延滞期的特点：1）生长的速率常数为零2）细胞体积增大，DNA含量增多，为分裂做准备3）细胞内RNA含量增加，特别是rRNA含量高，合成代谢旺盛，核糖体酶类的合成加快，易产生诱导酶4）对不良环境（如PH值温度等）敏感缩短延滞期的方法：1）以对数期的菌体做种子菌2）适当增大接种量3）接种前后培养基成分不要相差太大4）遗传学方法改变变种的遗传特性对数期的特点：1）生长速率常数R最大，因此细胞每分裂一次所需的时间一代时G最短。

第4章微生物的营养和培养基填空题1.微生物生长繁殖所需六大营养要素是、、、、和。

碳源氮源无机盐生长因子水能源2．根据，微生物可分为自养型和异养型。

碳源3．根据，微生物可分为光能营养型和化能营养型。

能源4. 根据，微生物可分为无机营养型和有机营养型。

氢供体5. 根据碳源、能源和氢供体性质的不同，微生物的营养类型可分为、、和。

光能无机自养光能有机异养化能无机自养化能有机异养6．设计、配制培养基所要遵循的原则包括、、和。

目的明确营养协同理化适宜经济节约7．按所含成分划分，培养基可分为、、和。

天然培养基组合培养基半组合培养基8．按物理状态划分，培养基可分为、、和。

固体半固体液体脱水培养基9．按用途划分，培养基可分为、、和等4种类型。

基础加富鉴别选择10．营养物质进入细胞的方式有、、和。

单纯扩散促进扩散主动运输基团移位11. 在营养物质的四种运输方式中, 只有__________ 运输方式改变了被运输物质的分子结构.基团移位12. 在营养物质运输中, 能逆浓度梯度方向进行营养物运输的运输方式是__________,__________。

主动运输、基团移位13. 在营养物质运输中顺浓度梯度方向运输营养物质进入微生物细胞的运输方式是__________ 和__________。

单纯扩散、促进扩散14. 在营养物质运输中既消耗能量又需要载体的运输方式是__________,__________。

主动运输、基团移位15、化能自养型和化能异养型微生物,生长所需的能量前者来自于_______的氧化放能,而后者则来自于_______的氧化放能；生长所需的碳源前者以_______为主,后者则以______为主要来源。

无机物有机物CO2 有机物16、光能自养型和光能异养型微生物的共同点是都能利用__________; 不同点在于前者能以__________ 作唯一碳源或主要碳源, 而后者则以__________ 作主要碳源, 前者以__________ 作供氢体而后者则以__________ 作供氢体。

《微生物学》习题库第一章微生物学绪论1. 适合所有微生物的特殊特征是（）。

A 它们是多细胞的B 细胞有明显的核C 只有用显微镜才能观察到D 可进行光合作用2. 人类通过微生物产生的食品有（）。

A 牛奶B 火腿C 酸乳酪D 黄瓜3. 第一位观察到微生物的科学家是（）。

A Robert HookeB Louis PasteurC Joseph ListerD James T. Watson4. 路易.巴斯德对微生物的贡献在于他（）。

A 发现了病毒B 提出了自然发生说理论C抨击了进化论D 号召人们关注微生物在日常生活中的重要性5. 巴斯德采用曲颈瓶试验来（）。

A 驳斥自然发生学说B 证明微生物致病C 认识到微生物的化学结构D 提出细菌和原生动物分类系统6. 微生物中铭记柯赫是由于（）。

A 证实病原菌学说B 在实验室中成功地培养病毒C 发展了广泛采纳的分类系统D提出了原核生物术语7. 下列的所有特征均与病毒相联系，除了（）之外。

A 它们很少或没有其它的化学物质B 用抗生素干扰病毒的活性C 病毒引起麻疹、腮腺炎和（病毒性）风疹D 它们不是细菌的类型8. 微生物双名法两个组成部分是（）。

A 目名和科名Ｂ科名和属名 C 属名和种的形容词 D 属名和多样化的词9. 在分类系统中细菌、蓝细菌一起皆属于（）。

A原生生物 B 盐生植物 C 绿藻门 D 原核生物界第二章微生物的形态结构一、填空题1. 真核生物与原核生物主要差别是________。

2. 原核生物与真核生物共同具有的特征是________。

3. 肽聚糖物质存在于________。

4. 主动转运过程中，分子运动与浓度梯度的关系是________。

5. 原核生物细胞的核糖体存在于________。

6. 线粒体被发现存在与________ 中。

7．细菌的芽孢用于抗性，真菌的孢子用于 ________。

8．在孢子囊中形成的无性孢子称为________。

9．真菌的营养方式是________。