第六章微生物的生长与控制
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第六章微生物的生长及其控制微生物不论其在自然条件下还是在人为条件下发生作用,都是通过“以数取胜”或“以量取胜”。
生长和繁殖就是保证微生物获得巨大数量的必要前提。
微生物生长是指由于细胞成分的增加导致微生物的个体大小、群体数量或两者的增长。
个体细胞生长:细胞内组分的增加,导致细胞总量(体积、质量、大小)扩个体繁殖:是微生物个体生长到一定阶段,由于细胞结构的复制与重建并通由于微生物个体微小,以个体为对象研究其生长和繁殖十分不便,常以群体数量的变化来研究微生物的生长。
在微生物学中,凡说“生长”一般均指群体生长,这与研究大型生物有所不同。
群体生长:指在一定时间和条件下,微生物细胞总量的增加。
既有量变也有质变。
三者之间的关系:个体生长→个体繁殖→群体生长群体生长=个体生长+个体繁殖第一节测定生长繁殖的方法测定生长的方法是以原生质含量的增加为基础,测定繁殖是建立在计算个体数目上。
一、测生长量直接方法:测菌体细胞(数)量、菌体体积、菌体质量等;间接方法:根据细胞内某种物质的含量或某种代谢活动强度间接测定。
(一)直接法1、测体积这是一种粗放的方法。
将待测培养液放在刻度离心管中作自然沉降或离心沉降,观察其体积。
污泥沉降比(SV):为含有污泥的混合液在量筒中静置30 min后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分数,以%表示。
又叫30 min沉淀率。
该参数是评定活性污泥质量的重要指标之一。
正常范围为15-30%。
2、称重此法的原理是根据每个细胞有一定的重量而设计的。
它可以用于单细胞、多细胞以及丝状体微生物生长的测定。
包括称干重(DCW)和湿重。
将一定体积的样品通过离心或过滤将菌体分离出来,经洗涤,再离心后直接称重,求出湿重。
如果是丝状体微生物,过滤后用滤纸吸去菌丝之间的自由水,再称重求出湿重。
不论是细菌样品还是丝状菌样品,可以将它们放在已知重量的平皿或烧杯内,于105℃烘干至恒重,取出放入干燥器内冷却,再称量,求出微生物干重。
第六章微生物的生长及其控制一、填空题1、一条典型的生长曲线至少可分为、、、四个生长时期。
2、根据微生物对氧气的需要可把微生物分为、、、、五种类型。
3、细菌生长的最适pH范围为,酵母菌生长的最适pH值范围为,霉菌生长的最适pH范围为,好气微生物生长的最适Eh值为。
4、中温微生物生长的最适温度为高温微生物生长的最适温度为,低温微生物生长的最适温度为。
5、巴氏消毒工艺条件为,实验室常用培养基灭菌工艺条件为,常压蒸汽灭菌工艺条件为。
6、加热是消毒灭菌中用得最广泛的方法,加热灭菌可分为__________和____________。
紫外线主要用于物体表面和空气消毒,这是由于它的______________________能力差。
7、影响微生物生长延滞期的因素有________、________、________、_________。
8、影响微生物耐热力的因素有__________、__________、__________、_________、。
9、影响微生物生长的物理因素除温度外,还有___________、____________、、等。
10、用血球计数板进行细菌计数所得细菌数中包含了_____________和____________两部分。
11、细菌总数测定方法可分为_________、__________、。
12、获得细菌同步生长的方法主要有(1)和(2),其中(1)中常用的有、和。
13、抗生素的作用机制有、、和。
二、选择题1、某细菌悬液经100倍稀释后,在血球计数板上,计得平均每小格含菌数为7.5个,则每毫升原菌悬液的含菌数为( )A、3.75×107个B、2.35×107个C、3.0×109个D、3.2×109个2、可满足一切营养缺陷型菌株营养需要的天然或半组合培养基为( )A、完全培养基B、基本培养基C、补充培养基D、鉴别培养基3、直接显微镜计数用来测定下列所有微生物群体的数目,除了( )之外。
第六章微生物的生长及控制一、填空1. 研究细菌遗传、代谢性常采用指数生长期时期的细胞。
2. 用物理或化学方法杀死物品上大部分微生物的过程称消毒3. 防丄是采用一定方法阻止或抑制微生物生长,防止物品腐坏。
4. 干热灭菌的温度160C ~170 C、时间2h。
5. 影响微生物代时的主要因素有菌种、营养成分、营养物浓度和培养温度。
6. 影响微生物生长的主要因素有温度、ph、营养、02和水活度等。
7. 实验室常见的干热灭菌手段有烘箱内热空气灭菌和火焰灼烧;而对牛奶其他液态食品一般采用巴氏灭菌,其温度为60~65 C,时间为30min。
8. 通常,放线菌最适ph范围为7.5~8.5,酵母菌的最适ph范围为3.8~6.0,霉菌的最适ph范围为4.0~5.8。
9. 一条典型的生长曲线至少可分为延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期四个生长时期。
10. 试列出几种常用的消毒剂如苯酚、新洁尔灭、次氯酸和福而马林等。
11. 抗生素的作用机理有抑制DNA 复制、抑制蛋白质合成、抑制RNA 转录和抑制细胞壁的合成。
12. 获得纯培养的方法有:划线分离、平板涂布、显微镜直接挑取和浇注平板法等方法。
13. 抗代谢药物中的磺胺类是由于与对氨基苯甲酸相似,从而竞争性与二氢叶酸合成酶结合,使不能合成二氢叶酸。
14. 常用5~30%的盐渍腌鱼、肉,可久贮不变质的原因是高渗使细胞失水死亡。
15. 厌氧菌因为缺乏S0D,故易被02毒害致死。
16. 实验室活菌记数常采用菌落法、特殊染色法,总菌数记数常采用显微镜________板法。
17. 干热灭菌时必须在160C下维持2h时间才能达到彻底灭菌,一般根据是否能杀死芽孢制定灭菌条件的。
18. —般可通过机械筛选和环境条件诱导两类方法获得微牛物的同步牛长。
19. A..FIeming等发现了一种广泛存在于卵清、人的泪液等的一种酶溶菌酶仝能在水解细菌的细胞壁,水解为点是$1.4糖苷键。
20. 根据微生物生长与氧的关系,可以分为好氧彳________物三大类型。
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。
第六章微⽣物的⽣长及其控制第六章微⽣物的⽣长及其控制1.概述⽣长:细胞物质有规律地,不可逆地增加,导致细胞体积扩⼤的⽣物学过程.繁殖:微⽣物⽣长到⼀定阶段,由于细胞结构的复制与重建并通过特定的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。
⽣长是⼀个量变的过程,繁殖是⼀个质变的过程2.细菌的个体⽣长1.染⾊体DNA的复制和分离细菌的染⾊体为环形双链DNA分⼦。
染⾊体⼀双向的⽅式进⾏连续的复制,在细胞分裂之前不仅完成了染⾊体的复制,⽽且也开始了2个⼦细胞DNA分⼦的复制。
当细胞的⼀个世代即将结束时,不仅为即将形成的2个⼦细胞各备有⼀份完整的遗传信息,⽽且也具有已经按亲本⽅式复制的基因组。
其复制点附着在细胞膜上,随膜的⽣长和细胞分裂,2个未来的⼦细胞基因组不断地分离,最后达到2个⼦细胞中。
细菌在个体⽣长中通过染⾊体DNA的复制,使其遗传特性能保持⾼度的连续性和稳定性。
2.细胞壁的扩增细胞在⽣长过程中,细胞壁只有通过扩增,才能使细胞体积扩⼤。
3.细菌分裂的调节细菌进⼊分裂时期,此时在细菌长度的中间位置,通过细胞质膜内陷并伴随新合成的肽聚糖插⼊,导致横隔壁向⼼⽣长,最后在中⼼回合,完成⼀次分裂,将细菌分裂成2个⼤⼩相等的⼦细菌。
细胞在⽣长和分裂伴随细胞壁的裂解和闭合2个过程。
前者将细胞壁打开,有利于细胞壁物质插⼊;后者在新合成的细胞壁物质插⼊后的开⼝处重新闭合形成完整的细胞壁,以利于机体⽣存。
影响细菌的⽣长和分裂的主要因素是:转肽酶(催化2个肽聚糖的短肽链的链接);D-Ala-D-Ala-梭肽酶(催化五肽转变为四肽)青霉素竞争性抑制转肽酶。
3. 细菌的群体⽣长繁殖1.⽣长的规律细菌以⼆分裂繁殖,即细胞核⾸先进⾏有丝分裂,然后细胞质通过胞质分裂⽽分开,形成2个相同的个体.分批培养:在封闭系统中对微⽣物进⾏的培养,既不补充营养也不移去培养物质,保持整个培养液体积不变的培养⽅式。
培养曲线:以时间为横坐标,以菌数为纵坐标,依据不同培养时间⾥细菌数量变化,作出培养期间菌数变化规律的曲线。
第六章微生物的生长及控制填空1、根据微生物生长速率常数,一般将典型的生长曲线分为____,____,____和____等四个时期。
2、研究细菌遗传、代谢性能常采用____时期的细胞。
3、培养基的起始pH值,须视所培养的微生物类型来定,通常情况下,细菌和放线菌生长的pH值为____,酵母菌和霉菌的pH为____。
4、在一般微生物的培养基中,培养基中的碳氮比(C/N)高,经培养后的pH值会明显______;碳氮比低的培养基,经培养后的pH会明显______。
5、____是采用一定方法阻止或抑制微生物生长,防止物品腐坏。
6、用物理或化学方法杀死物品上大部分微生物的过程称____。
判断1、对于同一种微生物来言,其不同的生理生化过程有不同的最适温度,也就是说最适生长温度并不等于最高的培养温度,也不等于发酵速度最高时的培养温度,更不等于积累某一代谢产物量最高时的培养温度。
2、厌氧菌只能在无氧的条件下生长,分子氧对它们有毒,细胞内缺乏SOD和细胞色素氧化酶等。
3、在细菌生长和发育中,接种量的大小明显影响生长曲线延滞期的长短,一般来说,接种量大,延滞期越短,反之越长。
4、95%乙醇常用做皮肤和器械的表面消毒。
5、甲烷细菌属于厌氧性的微生物。
6、间歇灭菌不能够达到完全灭菌的目的。
选择1、鲜啤酒的巴斯德消毒法是将其加热到()A、62℃ 30分钟B、100℃ 15分钟C、50℃ 30分钟2、微生物实验室中常用常规加压灭菌法对培养基和其它物料进行灭菌,其灭菌的条件是:()A、100℃ 30minB、121℃ 15~20℃C、63℃ 30℃3、各种微生物一般具有其合适的生长pH范围,细菌生长合适的pH范围为()A、3.8~6.0B、7.0~8.0C、7.5~8.54、常用于饮水消毒的消毒剂是()A、石灰B、CuSO4C、KMnO4D、漂白粉5、果汁、牛奶常用的灭菌方法为()A、巴氏消毒B、干热灭菌C、间歇灭菌D、高压蒸汽灭菌6、只在液体表面出现菌膜的微生物属()A、厌氧型微生物B、兼性厌氧型微生物C、好氧型微生物D、微需氧型微生物7、用理化方法,杀死物体上所有的微生物,此方法称为()A、灭菌B、消毒C、防腐D、A和B8、所有微生物的世代时间()。