第四章微生物的培养与生长
所有生物为了生存都必须不断地从外界环境中吸收所需的各种物质从中获得原料和能量以便合成新的细胞物质，生物所需的这些物质称之为营养物质。生物吸收利用营养物质的过程一般称为营养。营养物质是生物进行一切生命活动的物质基础，失去这个基础，一切生物都无法生存，微生物也不例外。可见，营养对微生物的重要性。
第一节微生物的营养
一、微生物细胞的化学组成
分析微生物细胞化学组成是了解微生物营养物质的基础。主要成分：C、H、N、O和无机成分。其中主要是水分、蛋白质、碳水化合物、脂肪、核酸和无机盐。水分占90-97，其余占3-10%。
二、营养物质及其生理功能
微生物所需的营养物质，主要包括碳素化合物、氮素化合物、水分、无机盐类和生长素。这些物质对微生物的生命活动主要有三方面的作用：（1）、供给微生物合成细胞物质的原料；
（2）、合成代谢和生命活动所需的能量；
（3）、调节新陈代谢。
（一）、碳源
碳源主要用来供给菌体生命活动所需的能量，构成军菌体细胞及代谢产物。常用的碳源有：糖类、脂肪和某些有机酸、部分醇类。
在某些特殊情况（如碳源贫乏），蛋白质水解产物或氨基酸等也可以被某些菌种作为碳源使用。由于菌种所含煤系统并不完全相同，所以，各种菌能利用的碳源亦不相同。
葡萄糖、麦芽糖、乳糖等单糖和双糖是绝大部分细菌、酵母菌、放线菌及霉菌可利用的碳源，大多数霉菌、放线菌和部分细菌可直接利用糊精和淀粉作为碳源。
（二）、氮源
氮源主要用来构成菌体细胞物质（如氨基酸、核酸、蛋白质）和含氮代谢产物。常用的氮源可分为两类：有机氮源和无机氮源。黄豆饼粉、花生饼粉、棉籽饼粉、玉米浆、蛋白胨、鱼粉等属于有机氮源；氨水、硫酸铵、尿素、硝酸钠、硝酸铵和磷酸氢二铵等为无机氮源。
（三）、水
水是微生物体内外的溶媒，只有通过水，微生物所需要的营养物质才能进入细胞，也只有通过水其代谢产物才能排出体外。另外，水也可以直接参加代谢作用，如蛋白质、碳水化合物和脂肪的水解作用都是在水参与下才能进行的。（四）、无机盐
无机盐也是微生物生长所必不可少的营养物，其中又可分为主要元素和微量元素两大类。主要元素微生物需要量大，有P、S、Mg、K、Ca、Na等，它们参与细胞结构物质的组成，有调节细胞质pH值和氧化还原电位的作用，有能量转移、控制原生质胶体和细胞透性的作用。微量元素有Fe、Cu、Zn、Mn、Co等，它们的需要量虽然极微，但往往强烈地刺激微生物的生命活动。它们或是酶活性基的组成成分或酶的激活剂。
（五）、生长因子
有些微生物在含有碳源、氮源、无机盐的培养基中仍不能正常生长，如在培养基中加入某种组织（或细胞）提取液时，则微生物生长良好，说明这种组织中含有某些微生物生长所需的生长因子。凡是微生物生长所不可缺少的微量有机物都称为生长因子。包括维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶及其衍生物。
这些物质之所以称之为生长因子，是由于某些微生物自己不能合成之，必须由外界提供。它不是一切微生物所必需的。
第一类是不需要外源供给的微生物，像自养型细菌和广泛分布的一些腐生性细菌和霉菌，它们自己可以合成这些物质，以满足自身的需要。
第二类是缺乏自制一种或两种能力的微生物，如金黄色葡萄球菌需要硫胺素，根瘤菌需要生物素。这类微生物中有些种类，当外界供给所需要的前体物质，亦能满足需要。
第三类为对多种维生素、氨基酸、碱基都缺乏合成能力的微生物，在培养基中提供水解蛋白质和织物组织液才能生长（如麦芽汁、酵母汁）。
维生素作为酶的活性基团起催化作用。氨基酸是组成蛋白质的结构物质，嘌呤、嘧啶是合成核苷酸的主要物质。
三、微生物的营养类型
由于各种微生物的生活环境和对物质的利用能力不同，它们对营养的需要和代谢方式也不尽相同，根据微生物所需要的营养和能量的不同，尤其是碳素营养来源的不同，可把它们分成自养微生物和异养微生物两大类。
自养型微生物：能利用简单的无机物作为营养物质进行生长繁殖，能以CO2
或碳酸盐为碳源，以氨或硝酸盐为氮源，在体内合成有机物，不需要外界供给有机物。
异养型微生物：只能用现成的有机物作为碳源，如单糖、双糖、淀粉、纤维素、有机酸等，另外，根据能量来源不同，又可分为两种类型。即光能营养型和化能营养型。光能营养型能利用光能。化能营养型是来自物质氧化过程释放的能量。
根据碳素来源和能量来源可分四种类型。
（1）、光能自养型：这类微生物利用日光作为其生活所需的能源，利用CO2作为碳源，以无机物为供氢体来还原CO2,合成细胞有机物质。如蓝细菌（光合细菌）。
（2）、光能异养型：有少数微生物种类具有光合色素，能利用光能把CO2还原为碳水化合物，但必须以某种有机物为CO2同化中的供氢体。如红螺菌属利用丙醇作为供氢体，积累丙酮。
（3）、化能自养型：能利用氧化无机物时产生的能量，把CO2还原成有机碳水化合物。如硝化细菌、铁细菌等。
（4）、化能异养型：能源来自有机物的氧化或发酵产生的化学能，以有机物为碳源，以有机或无机氮为氮源。这类微生物的种类最多。
四、微生物对营养物质的吸收方式
微生物对营养物质的吸收取决于细胞膜的结构和生物功能。细胞膜是一层具有高度选择性的半透膜，控制营养物质及代谢产物的进出细胞。细胞膜上有丰富的酶，这些酶与物质的吸收和排泄有关。
微生物对营养物质吸收的机制有四种：
1、被动扩散：由高浓度向低浓度扩散。
2、助长扩散：有载体蛋白参加。
3、主动运输：从低浓度向高浓度扩散，需要能量和载体蛋白。
4、基因转移：通过磷酸化转移。
五、培养基
微生物的生长和繁殖需要一定的营养物质，根据微生物对营养物质的需要，经过人工配制适合比同微生物生长、繁殖或积累代谢产物的营养基质就成为培养基。培养基的主要用途为：促使微生物生长与繁殖，用于微生物纯种分离、鉴定和制造微生物制品等。
（一）、培养基的类型
由于各种微生物所需要的营养物不同，所以培养基的种类也有很多种，估计
可有数千种之多，但大致可以分为以下几类。
1、根据营养物质来分
（1）、合成培养基：是由已知化学成分及数量的化学药品配制而成的。这种培养基成分精确，重复性强。但价格高，一般多用于实验室内供研究有关微生物的营养、代谢、分离和鉴定生物制品及选育菌种用。
（2）、天然培养基：采用化学成分还不十分清楚或化学成分不恒定的天然有机物，可用组织提取液等。如牛肉膏、酵母膏、麦芽汁、蛋白胨、牛奶、血清等。玉米粉、马铃薯配制方便、经济，运用于实验室和生产。
（3）、半合成培养基：在天然有机物的基础上，加入一些化学药品，以补充无机盐成分，使其更能充分满足生长需要。该培养基是使用最多的培养基。
2、根据培养基物理性状分
（1）、固体培养基：在液体培养基中加入2%琼脂，成为固体状，用于菌种保藏、分离、菌落特征观察、计数等。
（2）、液体培养基：一般用于生产。
（3）、半固体培养基：加入0.35%-0.40%琼脂。
3、根据培养基的用途来分
（1）、基础培养基：满足一般微生物生长需要的营养物质。
（2）、加富培养基：在培养基中加入额外的营养物质，使某些微生物在其中生长，而不适合其它微生物生长。通常加入血、血清、动植物提取液。
（3）、选择培养基：在培养基中加入某些化学药品以抑制不需要的微生物生长，而促进需要的微生物生长，往往加入一些抑菌剂或杀菌剂。
（4）、鉴别培养基；根据微生物能否利用培养基中的某种成分，依靠指示剂的颜色反应，借以鉴别不同种类的微生物。
（二）、培养基配制的原则
1、根据微生物的营养要求配制；
2、注意营养成分的比例；
3、培养基的pH值；
4、氧化还原电位。
第二节微生物的生长
一、微生物的生长
微生物在适宜的环境中，按照自己的代谢方式，不断地吸收营养物质，进行新陈代谢，即进行同化作用和异化作用。如果同化作用大于异化作用，细胞会增
大，细胞的体积逐渐增加，这就是生长。细胞的生长有一定限度的，当增到一定限度时，细胞就开始分裂，形成两个基本相似的子细胞，子细胞又可重复进行生长和分裂。细胞分裂形成子细胞，使个体数目增加，这就是分裂。从生长到繁殖的过程也就是由量变到质变的发展过程，这一质变过程叫发育。微生物在比较合适的条件下，能正常生长和繁殖。当环境发生某些变化，此变化超过了微生物能适应忍受的程度时，微生物的生命活动就会受到抑制而发生变异，甚至死亡。
细菌的生长的标志：以群体数目的增加作为生长标志。因为很难将生长与繁殖分开。
放线菌和霉菌：是以菌丝的伸长和分枝表现为生长的。
对于微生物的应用，不论是在食品和其他方面的应用，主要是利用它的菌体，及其产生的代谢产物和酶类，而这与微生物的生长是密切相关的。所以了解和掌握微生物的生长特性是很有必要的。
二、微生物的纯培养
目的是从混杂状态中纯化分离细菌，是研究利用微生物的基础，通常采用以下方法：
1、稀释平板法；
2、划线法；
3、单细胞分离法；
4、选择培养基分离法。
此部分试验指导中也有，在此简单介绍。
三、微生物生长的测定
（一）、单细胞的微生物是指细菌和酵母菌等，它们的生长量不是测定细胞大小，而是测定群体增长量。方法如下：
1、全数测定
所谓全数测定，即是培养一定时间后测定细胞的总数。其数量既包括活的细胞，也包括死的细胞。
（1）、计数器法：采用血球计数板。
（2）、染色涂片计数法：取定量菌液将其涂布于1cm2的面积内，染色、镜检、计数。
（3）、比浊法：是测定菌液中细胞数的快速方法，原理是菌液中细胞量越多，浊度越大。用未知细胞数的菌液和已知细胞数的菌液相比，来求出未知细胞数菌液中的细胞数。
2、活菌计数法：测定活菌数。
（1）稀释平板法：取待测的细胞悬液作一系列的稀释，稀释级数越高，稀释液中含细胞数愈少，也就越易在培养皿上显出单个菌落。
（2）、液体稀释培养法：采用统计学原理进行测定，如大肠菌群的测定，采用此方法。
（二）、多细胞微生物生长的测定
以菌丝生长的长度或菌丝增加的重量作为生长指标。最简单的方法是将酶菌接种在培养皿内固体培养基中央，在一定时间内测定菌落的直径或面积。对生长速度快的霉菌，可每24h测量一次。可求出菌丝的平均生长速度。
（三）、细胞物质的测定
测量活菌或死菌。
1、干重法：过滤或离心，烘干称重。
2、含氮量法：细胞的蛋白质含量比较稳定。而氮又是蛋白质的重要组成。因此，测定微生物细胞的含氮量来表示其生长情况。
四、生长曲线
是指细菌等单细胞微生物，以细胞增长数的对数值为纵坐标，以培养时间为横坐标作图时，可以绘出一个曲线，此曲线称为生长曲线。
细菌纯培养的生长曲线：由于细菌各个时期生长繁殖速度不同，所以，生长曲线又可分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期。
（一）、延迟期
少量的细菌接种到新鲜培养基后，开始时，细胞一般不立即进行繁殖。因此，它们的细菌数几乎不增加，甚至还有减少。生长曲线中的这一段时间称为延迟期。
处于延迟期的细菌体积增长较快，特别是在此期的末期。
延迟期的出现可能是因为细胞在新的环境中，需要合成新的必需的酶、辅酶或某些中间代谢产物，或者为了适应新环境而出现的调整代谢的时间。延迟期的长短与菌种的遗传性、菌龄及移种到新鲜培养基前后所处的环境条件是否相同等因素有关。。
繁殖速度较快的菌种接种时，其延迟期也较短，甚至检查不到延迟期；接种到同样组成的培养基比接种到组成不同的培养基中，其延迟期要短些；增大接种量可缩短甚至消除延迟期。
由于延迟期的长短能影响微生物的正常生长周期，在发酵工业生产中延长生产周期，会降低设备的利用率。所以，生产实践中总是设法缩短延迟期。为此，采取的措施有：
（1）、增加接种量；
（2）、用对数生长期的菌种；
（3）、用健壮的菌种；
（4）、在种子培养基中加入发酵培养基中的某些成分；
（5）、采用最适种龄等。
（二）、对数期
在延迟期末，细胞开始出现较大量的分裂，培养基中的菌数急剧增加，进入了对数期。在此期内，如用菌数的对数与培养时间作图时，则该线呈一条直线，此期为对数期。
对数期的菌数按几何级数增加。即1个细菌繁殖几代，产生2n个细胞。对数生长期的菌体代谢活跃，消耗营养多，生长速率高，个体数目显著增多。另外，群体中的细胞化学组成与形态、生理特征等比较一致，这一时期的菌种很健壮，因此，在生产上常用它作为接种的种子。实验室也多用对数期的细胞作为试验材料。通常对数期维持的时间较长，但它也受营养及环境条件所左右。（三）、稳定期
在一定的培养液中，细菌不可能按对数期的高速率无限地生长繁殖，这是由于对数期中细菌的活跃生长已经消耗了大量的营养物质，所以，在对数期末，细菌生长速率逐渐下降，死亡率大量增加，以致使新增值的细胞数与死亡的细胞数趋于平衡，因此活菌数保持相对的稳定，成为稳定期。
处于这个期的细胞生活力逐渐减弱，开始大量储存代谢产物。同时，也积累了许多不利于微生物活动的代谢产物。由于微生物的生长改变了它自己的生活条件，出现了不利于细菌生长的因素，如pH值、氧化还原电位等，致使大都数芽孢杆菌在这个生长阶段形成芽孢。
由于稳定期有大量代谢产物积累，人们要获得其代谢物质，可在这一时期提取。在此稳定期内，活菌数达到最高水平。如要得到大量菌体，也应在此期开始收获。稳定期持续时间长短取决于菌种的繁殖与衰亡的数量之比。环境条件对稳定期的长短也有影响。
（四）、衰亡期
稳定期后，如再继续培养，细菌死亡率逐渐增加，以致使死亡数大大超过新生数，总的活菌数明显下降，即死亡期。其中，有一阶段活菌数以几何数下降。因此，也称为对数衰亡期。
这个时期，细菌菌体常出现多种形态，包括畸形和衰退型，因此，此期的菌种不宜作种子。
微生物中单细胞生长曲线，反映了一种微生物在某种生活环境中（试管、摇
瓶、发酵罐）的生长、繁殖和死亡的规律。研究生长曲线既可为研究营养和环境条件提供理论依据，又可用来调控微生物的生长发育。
霉菌的生长也有延迟期、稳定期和衰亡期。由于它们不是单细胞微生物，所以它们的繁殖不按几何级数增加，故而没有对数生长阶段。
五、连续培养
1、分批培养：在培养微生物时。将微生物置于一定容积的定量培养基中培养，称为定量培养。
2、连续培养：是在微生物的培养过程中，不断地供给营养物质，并排除老菌液，让培养的微生物相对地维持较长时间的对数生长期，以利于提供较多的对数生长细胞。在发酵工业上，可提高发酵率和自动化水平，减少动力消耗并提高产品质量。有三种方法：
（1）、恒浊连续培养法；
（2）、恒化连续培养法。
连续培养法在工业生产上称为连续发酵。我国在丙酮、丁醇、酒精的生产以及柠檬酸的发酵上已采取了连续发酵法，缩短了发酵周期，效果良好。连续发酵的最大优点是取消了分批发酵中各批之间的间断时间，缩短发酵周期，提高设备利用率。再者，连续发酵便于工业生产，自动化控制，产物均一，产量高。但是在工业化生产中连续发酵容易发生杂菌污染及菌种退化等问题。
第三节环境条件对微生物的影响
外界环境对微生物的作用有三种情况：
（1）、外界环境条件适宜时，微生物生长旺盛，代谢作用加速；
（2）、外界环境条件不太适宜时，微生物生长缓慢，代谢作用受到一定程度的抑制；
（3）、外界环境不适宜的情况达到微生物难以忍受的程度，这时，微生物生命活动受到严重的影响，可能发生变异或死亡。
人们控制和调节微生物所处的环境条件的目的是要促进某些有益微生物的生长，发挥它们的有益作用；抑制和杀死那些不利于人类的微生物，并清除它们的有害作用，如防止食品的腐败变质等。
了解以下常用的几个概念；
（1）、防腐（Antisepsis）：又叫抑菌，是防止或抑制微生物的生长繁殖。
（2）、消毒（Disinfection）：是指杀死病原微生物的措施。
（3）、灭菌（Sterilization）：杀灭物体上所有的微生物，包括病原微生物
及非病原微生物。
（4）、商业灭菌：是从商品的需要出发对食品进行的灭菌，指食品经过杀菌处理后，按一定的检验方法检不出活的微生物或者仅能检出极少数的非病原微生物，而且，它们在一定的保存期内不至于引起食品变质腐败。
（5）、无菌（Asepsis）：即无活的微生物存在。如无菌操作。
（6）、死亡（dead）：是指微生物不可逆的丧失了生长繁殖的能力，即使再放到合适的环境中也不再繁殖。
环境因素包括：物理条件、化学条件和生物条件
一、温度
温度是影响生物机体的最重要的因素之一。温度的变化影响着微生物的细胞中生化反应速度。
热力致死时间（Thermal Death Time TDT）：是指在特定的条件和特定的温度下，杀死一定数量微生物所需要的时间。
D值（Decimal reduction time）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）时，所需要的时间（min）。
Z值：如果在加热至死曲线中，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（o C）。
F值：在一定的基质中，其温度为121.1o C，加热杀死一定数量微生物所需要的时间（min）。
高温灭菌分为干热灭菌和湿热灭菌。
（一）、干热灭菌（diy heat sterilization）
主要用于玻璃器皿和金属器械的灭菌。
1、火焰灭菌：直接利用火焰燃烧杀灭微生物。该方法灭菌迅速、彻底。
2、加热空气灭菌：将空气加热达140-160o C，保持1-2h。
（二）、湿热灭菌（moist heat sterilization）
1、煮沸灭菌：煮沸温度接近100 o C，保持15-30min，可杀死微生物的营养体，若要杀死芽孢，则需要2-3h，此法适用于可以浸泡在水中的物品，如食品、器材、衣物等。
2、间歇灭菌（vfractional sterillization或tyndallization）：用蒸汽加热灭菌温度不超过100 o C，每日一次，每次加热30min，连续三次。
3、巴氏消毒（pasteurization）：有些食品或物品在高温下会受到不同程度的损害，不宜用过高的温度灭菌，可采用较低的温度进行灭菌，条件是62-63 o C，30min；或72 o C，15s。适用于杀死食品中的病原菌。
4、高压蒸汽灭菌（normal autoclaving）：1kg/cm2，121.5 o C，15-30min。
5、超高温瞬时杀菌法（Ultra high temperature short time，UHT）：灭菌温度132-150o C，3-5s，可杀死微生物的营养细胞和耐热性强的芽孢细菌，但污染严重的鲜乳在142 o C以上杀菌效果才好。
二、湿度
干燥能引起微生物细胞内蛋白质变性和盐浓度增高，这是抑制微生物生长或促进其死亡的主要原因。
三、渗透压
嗜盐微生物、嗜糖微生物的概念。
除以上耐高渗微生物之外，一般来说，18%-25%的盐浓度能完全阻止微生物的生长。
由于高渗透压对微生物有抑制作用，所以，在食品工业上，广泛地利用腌制和糖渍方法来保存食品。
四、氧化还原电位
不同的微生物需要的氧化还原电位不同。
五、辐射
1、紫外线：细胞中的核酸具有吸收紫外线的性能，紫外线的辐射能量作用于核酸时，能引起核酸的变化。妨碍蛋白质和酶的合成。紫外线杀菌作用常用于空气消毒和器材物体表面消毒。
2、x、γ射线：x射线不如γ射线，γ射线被空气吸收较少，射程远，穿透力强，可用于食品杀菌。
由于各种射线照射杀菌时不需要高温，所以这类杀菌又称为冷杀菌。
六、超声波与微波
超声波对微生物细胞内含物有强烈的震荡作用，可破坏细胞，另外，水溶液经处理后能产生过氧化氢，因而有杀菌能力，可以用来保藏食品。
微波是利用热效应对微生物有杀灭作用。微波产生热效应的特点是加热均匀，热能利用效率高，加热时间短。目前微波用于食品灭菌。
七、氢离子浓度
pH值对微生物生长影响较大，主要影响菌体细胞膜上的电荷，影响物质的吸收、代谢。每种微生物都有自己适宜的pH值范围。超过此一定范围后，生长就会停止。由于pH值不同会影响微生物的代谢活动，改变物质合成方向。
高浓度氢离子可引起菌体表面蛋白质和核酸的水解，破坏酶的活性。另外，某些有机酸可引起氧化作用，具有杀菌作用。如食品防腐剂苯甲酸和水杨酸等。
高浓度的碱具有杀菌作用，如石灰水、氢氧化钠、碳酸钠等作为机器、工具以及冷库等的消毒剂。
八、化学物质
（一）、氧化剂：氧化剂杀菌的效果与作用和浓度成正比关系，杀菌的机理是氧化剂放出游离氧作用于微生物蛋白质的活性基团（氨基、羟基和其他化学基团），造成代谢障碍而死亡。主要有高锰酸钾、过氧化氢、漂白粉、过氧乙酸、碘等。
（二）、甲醛：杀菌机理是与蛋白质的氨基结合而使蛋白质变性至死。（三）、酚类：机理是蛋白质变性。石炭酸（苯酚）、来苏儿。
（四）、醇类：脱水剂，乙醇：70%的乙醇杀菌能力最强。
（五）、新洁尔灭
（六）、毒性物质：SO2、H2S、CO、CN-。
（七）、染料：结晶紫、孔雀绿、复红、次甲基蓝、孟加拉红对微生物有抑制作用。
（八）、重金属盐类：重金属盐类对微生物都有毒害作用，其机理是金属离子容易和微生物的蛋白质结合而发生变形或沉淀。
第六章微生物的生长与环境条件试题一、选择题 60975.60975.高温对微生物的致死是因为： A 高温使菌体蛋白变性。 B 高温使核酸变性。 C 高温破坏细胞膜的透性。 D A - C。 答：( ) 60976.60976.光波杀菌最强的波长范围是: A 0.06-13.6nm。 B 250-280nm。 C 300-400nm。 答:( ) 60977.60977.消毒效果最好的乙醇浓度为: A 50%。 B 70%。 C 90%。 答:( ) 60978.60978.巴氏灭菌的工艺条件是: A 62-63℃30min。 B 71-72℃30min。 C 60-70℃30min。 答：( ) 60979.60979.杀死所有微生物的方法称为: A 消毒。 B 灭菌。 C 防腐。 答：( ) 60980.60980.测微生物活菌数通常采用： A 稀释平板法。 B 滤膜培养法。 C 稀释培养法。 答：( ) 60981.60981.测空气中微生物数量的方法通常采用： A 稀释平板法。 B 滤膜培养法。 C 稀释培养法。 答：( ) 60982.60982.测土壤微生物的总数常采用： A. 血球板计数法。 B. 涂片计数法。 C. 比浊计数法。 答：( ) 60983.60983.各种中温型微生物生长的最适温度为： A 20－40℃。 B 25－37℃。 C 35－40℃。 答：( ) 60984.60984.好氧微生物生长的最适氧化还原电位通常为： A 0.3-0.4V。 B +0.1V 以上。 C -0.1V 以上。 答:( )
60985.60985.黑曲霉在pH2-3 的环境下发酵蔗糖: A 主要积累草酸。 B 主要积累柠檬酸。 C 主要积累乙酸。 答:( ) 60986.60986.升汞用于实验室非金属器皿表面消毒的浓度通常为: A 0.001%。 B 0.1%。 C 1%。 答:( ) 60987.60987.防腐的盐浓度通常为: A 5-10%。 B 10-15%。 C 15-20%。 答:( ) 60988.60988.链霉素抑菌机制是: A 破坏膜的结构。 B 阻碍细胞壁的合成。 C 阻碍70S 核糖体对蛋白质的合成。 答:( ) 60989.60989.丝裂霉素的作用机制是: A 阻碍蛋白质的合成。 B 阻碍核酸解链。 C 切断DNA 链。 答:( ) 二、判断题 60990.60990.在10 分钟内杀死某微生物的最低温度称为该微生物的致死温度。 答：( ) 60991.60991.食用菌子实体的形成温度比菌丝生长温度要高，故冬天栽培食用菌要用薄膜复盖。 答：( ) 60992.60992.连续培养的目的是使微生物始终保持在最高稳定生长阶段。 答：( ) 60993.60993.酒精的浓度越高，杀菌能力越强。 答：( ) 60994.60994.微生物生长的最适pH 与合成某种代谢产物的pH 是一致的。 答：( ) 60995.60995.0.1% 升汞可用于各种金属器皿的消毒。 答：( ) 60996.60996.黑曲霉菌丝生长温度比产酶温度要高。 答：( ) 60997.60997.丙酸、盐酸都可用作防腐剂。 答：( ) 60998.60998.由于分子量越大的物质产生的渗透压越高，所以罐藏食品通常用50-70% 的糖溶液。 答：( ) 60999.60999.青霉素因为能阻止G+细菌肽聚糖的形成，所以也能抑制产甲烷菌的生长。 答：( ) 61000.61000.同种微生物菌体生长的最适温度与积累代谢产物的最
工业发酵进展
微生物发酵培养基的优化方法 对于微生物的生长及发酵，其培养基成份非常复杂，特别是有关微生物发酵的培养基，各营养物质和生长因子之间的配比，以及它们之间的相互作用是非常微妙的。面对特定的微生物，人们希望找到一种最适合其生长及发酵的培养基，在原来的基础上提高发酵产物的产量，以期达到生产最大发酵产物的目的。发酵培养基的优化在微生物产业化生产中举足轻重，是从实验室到工业生产的必要环节。能否设计出一个好的发酵培养基，是一个发酵产品工业化成功中非常重要的一步。以工业微生物为例，选育或构建一株优良菌株仅仅是一个开始，要使优良菌株的潜力充分发挥出来，还必须优化其发酵过程，以获得较高的产物浓度（便于下游处理），较高的底物转化率（降低原料成本）和较高的生产强度（缩短发酵周期）。设计发酵培养基时还应时刻把工 实验室最常用的优化方法是单次单因子法，这种方法是在假设因素间不存在交互作用的前提下，通过一次改变一个因素的水平而其他因素保持恒定水平，然后逐个因素进行考察的优化方法。但是由于考察的因素间经常存在交互作用，使得该方法并非总能获得最佳的优化条件。另外，当考察的因素较多时，需要太多的实验次数和较长的实验周期[3]。所以现在的培养基优化实验中一般不采用或不单独采用这种方法，而采用多因子试验。 2.多因子试验 多因子试验需要解决的两个问题: (1)哪些因子对响应具有最大(或最小)的效应，哪些因子间具有交互作用。 (2)感兴趣区域的因子组合情况，并对独立变量进行优化。
3.正交实验设计 正交实验设计是安排多因子的一种常用方法，通过合理的实验设计，可用少量的具有代表性的试验来代替全面试验，较快地取得实验结果。正交实验的实质就是选择适当的正交表，合理安排实验的分析实验结果的一种实验方法。具体可以分为下面四步： （1）根据问题的要求和客观的条件确定因子和水平，列出因子水平表； （2）根据因子和水平数选用合适的正交表，设计正交表头，并安排实验； （3）根据正交表给出的实验方案，进行实验； （4）对实验结果进行分析，选出较优的“试验”条件以及对结果有显著影响的因子。 正交试验设计注重如何科学合理地安排试验，可同时考虑几种因素，寻找最佳因 次 报道。CastroPML报道用此法设计20种培养基，做24次试验，把gamma干扰素的产量提高了45%。 6.部分因子设计法 部分因子设计法与P1ackett-Burman设计法一样是一种两水平的实验优化方法，能够用比全因子实验次数少得多的实验，从大量影响因子中筛选出重要的因子。根据实验数据拟合出一次多项式，并以此利用最陡爬坡法确定最大响应区域，以便利用响应面法进一步优化。部分因子设计法与Plaekett-Burman设计法相比实验次数稍多，如6因子的26-2部分因子设法需要进行20次实验，而Plackett-Burman设计法只需要7次实验。 7.响应面分析法
微生物的生长 第一节微生物的分离和纯培养 在微生物学中，在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体称为培养物(culture)，而只有一种微生物的培养物称为纯培养物(pure culture)。由于在通常情况下纯培养物能较好地被研究、利用和重复结果，因此把特定的微生物从自然界混杂存在的状态中分离、纯化出来的纯培养技术是进行微生物学研究的基础。 一、无菌技术 微生物通常是肉眼看不到的微小生物，而且无处不在。因此，在微生物的研究及应用中，不仅需要通过分离纯化技术从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物，而且还必须随时注意保持微生物纯培养物的“纯洁”，防止其他微生物的混入。在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染的技术被称为无菌技术(aseptic technique)，它是保证微生物学研究正常进行的关键。 1、微生物培养的常用器具及其灭菌 试管、玻璃烧瓶、平皿(culture dish，petri dish)等是最为常用的培养微生物的器具，在使用前必须先行灭菌，使容器中不合任何生物。培养微生物的营养物质[称为培养基(culture medium)]可以加到器皿中后一起灭菌，也可在单独灭菌后加到无菌的器具中。最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌，它可以杀灭所有的生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体，同时可以基本保持培养基的营养成分不被破坏。有些玻璃器皿也可采用高温干热灭菌。为了防止杂菌，特别是空气中的杂菌污染，试管及玻璃烧瓶都需采用适宜的塞子塞口，通常采用棉花塞，也可采用各种金属、塑料及硅胶帽，它们只可让空气通过，而空气中的其他微生物不能通过。而平皿是由正反两平面板互扣而成，这种器具是专为防止空气中微生物的污染而设计的。 2、接种操作 用接种环或接种针分离微生物，或在无菌条件下把微生物由一个培养器皿转接到另一个培养容器进行培养，是微生物学研究中最常用的基本操作。由于打开器皿就可能引起器皿内部被环境中的其他微生物污染，因此微生物实验的所有操作均应在无菌条件下进行，其要点是在火焰附近进行熟练的无菌操作，或在无菌箱或操作室内无菌的环境下进行操作。操作箱或操作室内的空气可在使用前一段时间内用紫外灯或化学药剂灭菌。有的无菌室通无菌空气维持无菌状态。 用以挑取和转接微生物材料的接种环及接种针，一般采用易于迅速加热和冷却的镍铬合金等金属制备，使用时用火焰灼烧灭菌。而转移液体培养物可采用无菌吸管或移液枪。 二、用固体培养基分离纯培养 不同微生物在特定培养基上生长形成的菌落或菌苔一般都具有稳定的特征，可以成为对该微生物进行分类、鉴定的重要依据。大多数细菌、酵母菌，以及许多真菌和单细胞藻类能在固体培养基上形成孤立的菌落，采用适宜的平板分离法很容易得到纯培养。所谓平板，即培养平板(culture plate)的简称，它是指熔化的固体培养基倒入无菌平皿，冷却凝固后，盛有固体培养基的平皿。这方法包括将单个微生物分离和固定在固体培养基表面或里面。固体培养基是用琼脂或其他凝胶物质固化的培养基，每个孤立的话微生物体生长、繁殖形成菌落，形成的菌落便于移植。最常用的分离、培养微生物的固体培养基是琼脂固体培养基平板。这种由Koch建立的采用平板分离微生物纯培养的技术简便易行，100多年来一直是各种菌种分离的最常用手段。
微生物的培养方法 实验目的：学习掌握无菌操作技术；学习接种方法；学习常用的分离、纯化菌种的方法。 一、接种 将微生物接到适于它生长繁殖的人工培养基上或活的生物体内的过程叫做接种。 １、接种工具和方法 在实验室用得最多的接种工具是接种环、接种针。由于接种要求或方法的不同，接种针的针尖部常做成不同的形状，有刀形、耙形等之分。有时滴管、吸管也可作为接种工具进行液体接种。在固体培养基表面要将菌液均匀涂布时，需要用到涂布棒。（图1） 图1 接种和分离工具 1．接种针 2.接种环 3.接种钩 4.5.玻璃涂棒 6.接种圈 7.接种锄 8.小解剖刀 常用的接种方法有以下几种： １）划线接种这是最常用的接种方法。即在固体培养基表面作来回直线形的移动，就可达到接种的作用。常用的接种工具有接种环，接种针等。在斜面接种和平板划线中就常用此法。 ２）三点接种在研究霉菌形态时常用此法。此法即把少量的微生物接种在平板表面上，成等边三角形的三点，让它各自独立形成菌落后，来观察、研究它们的形态。除三点外，也有一点或多点进行接种的。 ３）穿刺接种在保藏厌氧菌种或研究微生物的动力时常采用此法。做穿刺接种时，用的接种工具是接种针。用的培养基一般是半固体培养基。它的做法是：用接种针蘸取少量的菌种，沿半固体培养基中心向管底作直线穿刺，如某细菌具有鞭毛而能运动，则在穿刺线周围能够生长。
４）浇混接种该法是将待接的微生物先放入培养皿中，然后再倒入冷却至45°C左右的固体培养基，迅速轻轻摇匀，这样菌液就达到稀释的目的。待平板凝固之后，置合适温度下培养，就可长出单个的微生物菌落。 ５）涂布接种与浇混接种略有不同，就是先倒好平板，让其凝固，然后再将菌液倒入平板上面，迅速用涂布棒在表面作来回左右的涂布，让菌液均匀分布，就可长出单个的微生物的菌落。 ６）液体接种从固体培养基中将菌洗下，倒入液体培养基中，或者从液体培养物中，用移液管将菌液接至液体培养基中，或从液体培养物中将菌液移至固体培养基中，都可称为液体接种。 ７）注射接种该法是用注射的方法将待接的微生物转接至活的生物体内，如人或其它动物中，常见的疫苗预防接种，就是用注射接种，接入人体，来预防某些疾病。 ８）活体接种活体接种是专门用于培养病毒或其它病原微生物的一种方法，因为病毒必须接种于活的生物体内才能生长繁殖。所用的活体可以是整个动物；也可以是某个离体活组织，例如猴肾等；也可以是发育的鸡胚。接种的方式是注射，也可以是拌料喂养。 ２、无菌操作 培养基经高压灭菌后，用经过灭菌的工具（如接种针和吸管等）在无菌条件下接种含菌材料（如样品、菌苔或菌悬液等）于培养基上，这个过程叫做无菌接种操作。在实验室检验中的各种接种必须是无菌操作。 实验台面不论是什么材料，一律要求光滑、水平。光滑是便于用消毒剂擦洗；水平是倒琼脂培养基时利于培养皿内平板的厚度保持一致。在实验台上方，空气流动应缓慢，杂菌应尽量减少，其周围杂菌也应越少越好。为此，必须清扫室内，关闭实验室的门窗，并用消毒剂进行空气消毒处理，尽可能地减少杂菌的数量。 空气中的杂菌在气流小的情况下，随着灰尘落下，所以接种时，打开培养皿的时间应尽量短。用于接种的器具必须经干热或火焰等灭菌。接种环的火焰灭菌方法：通常接种环在火焰上充分烧红（接种柄，一边转动一边慢慢地来回通过火焰三次），冷却，先接触一下培养基，待接种环冷却到室温后，方可用它来挑取含菌材料或菌体，迅速地接种到新的培养基上。（图2）然后，将接种环从柄部至环端逐渐通过火焰灭菌，复原。不要直接烧环，以免残留在接种环上的菌体爆溅而污染空间。平板接种时，通常把平板的面倾斜，把培养皿的盖打开一小部分进行接种。在向培养皿内倒培养基或接种时，试管口或瓶壁外面不要接触底皿边，试管或瓶口应倾斜一下在火焰上通过。
第四章微生物的生长复习题 一、名词解释 纯培养：微生物学中将在实验条件下从一个单细胞繁殖得到的后代称为纯培养。 生长：生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体体积扩大的生物学过程。 繁殖：生物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。 分批培养：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。 连续培养：在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。 同步培养：使群体中的细胞处于比较一致的，生长发育均处于同一阶段上，即大多数细胞能同时进行生长或分裂的培养方法。 同步生长：以同步培养方法使群体细胞能处于同一生长阶段，并同时进行分裂的生长。 防腐(antisepsis): 能够防止或抑制微生物生长，但不能杀死微生物群体的方法。 消毒(disinfection): 能够杀死、消除或降低材料或物体上的病原微生物，使之不致引起疾病的方法； 灭菌（sterilization）: 凡是能够杀死或消除材料或物体上全部微生物的方法； 商业灭菌（commercial sterilization）: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，在食品保藏过程中，是不可能进行生长繁殖的． 无菌（asepsis）：没有活的微生物存在的意思． 死亡（dead）：微生物不可逆地丧失了生长繁殖的能力。 热力致死时间（ＴＤＴ）：在特定的温度及其它条件下，杀死一定数量的微生物所需要的时间。 F值：在一定的基质中，温度为121.1℃，加热杀死一定数量微生物所需的时间 D 值：利用一定温度进行加热，活菌数减少一个对数周期（即90%活菌被杀死）所需的时间 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 平板菌落记数法：把一定量稀释菌液浇注或涂布在固体培养基平板上，经培养后，每一活细胞就形成一个单菌落，依菌落形成单位数乘以稀释度即可求得试样中所含的活菌数。 典型生长曲线：接种的是少量纯种单细胞微生物，则其生长曲线会显示出四个明显生长期，此既为典型生长曲线。 生长数率常数：某微生物细胞每小时的平均分裂次数。 代时：是细胞分裂一次所需要的时间，是生长数率常数的倒数。 恒化器：一种连续培养器。通过保持有一种生长限制因子的培养液的流速不变，可使微生物始终处于其最高生长速率的条件下进行长期生长繁殖。一般用于科学研究。 恒浊器：一种连续培养器。根据培养器内微生物的生长密度，借光电控制系统控制培养液流速，以达到菌体密度高、生长速率恒定的连续培养器。用于生产中。 超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）一切好氧微生物或耐氧微生物含有的可使剧毒的超氧阴离子自由基变为过氧化氢的酶.。 PARS培养基（pre-reduced anaerobically sterilized medium）PARS培养基即还原无氧灭菌培养基，一种适合培养严格厌氧菌的高度无氧还原性强并经灭菌后的培养基，一般要用Hungate技术来制备。
第七章微生物的生长及其控制 习题 一、填空题 1、一条典型的生长曲线至少可分为、、和4个生长时期。 2、测定微生物的生长量常用的方法有、、和。而测定微生物数量变化常用的方法有、、和；以生物量为指标来测定微生物生长的方法有、和。 3、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。 4、控制连续培养的方法有和。 5、影响微生物生长的主要因素有、、、和等。 6、对玻璃器皿、金属用具等物品可用或进行灭菌；而对牛奶或其他液态食品一般采用灭菌，其温度为，时间为。 7、通常，细菌最适pH的范围为，酵母菌的最适pH范围为，霉菌的最适pH范围是。 8、杀灭或抑制微生物的物理因素有、、、、和 等。 9、抗生素的作用机制有、、和。 10、抗代谢药物中的磺胺类是由于与相似，从而竞争性地与二氢叶酸合成酶结合，使其不能合成。 二、选择题 1、以下哪个特征表示二分裂？（） （1）产生子细胞大小不规则（2）隔膜形成后染后体才复制（3）子细胞含有基本等量的细胞成分（4）新细胞的细胞壁都是新合成的。
2、代时为0.5h的细菌由103个增加到109个时需要多长时间？（） （1）40h （2）20h （3）10h （4）3h 3、如果将处于对数期的细菌移至相同组分的新鲜培养基中，该批培养物将处于哪个生长期？（） （1）死亡期（2）稳定期（3）延迟期（4）对数期 4、细菌细胞进入稳定期是由于：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（）。 （1）1，4 （2）2，3 （3）2，4 （4）1，5 5、对生活的微生物进行计数的最准确的方法是（）。 （1）比浊法（2）显微镜直接计数 （3）干细胞重量测定（4）平板菌落记数 6、下列哪咱保存方法全降低食物的水活度？（） （1）腌肉（2）巴斯德消毒法（3）冷藏（4）酸泡菜 7、连续培养时培养物的生物量是由（）来决定的。 （1）培养基中限制性底物的浓度（2）培养罐中限制性底物的体积（3）温度（4）稀释率 8、常用的高压灭菌的温度是（）。 （1）121℃（2）200℃（3）63℃（4）100℃ 9、巴斯德消毒法可用于（）的消毒。 （1）啤酒（2）葡萄酒（3）牛奶（4）以上所有 10、（）能通过抑制叶酸合成而抑制细菌生长。 （1）青霉素（2）磺胺类药物（3）四环素（4）以上所有 三、是非题 1、在群体生长的细菌数量增加一部所需时间为代时。 2、最初细菌数为4个，增殖为128个需经过5代。 3、一般显微镜直接计数法比稀释平板涂布法测定的菌数多。 4、一切好氧微生物都含有超氧化物歧化酶。 5、分批培养时，细菌首先经历一个适应期，所以细胞数目并不增加，或增加很少。
第六章微生物的生长及其控制 一、名词解释 生长繁殖连续发酵恒浊器恒化器同步培养(Synchronous culture)同步生长连续培养（continuous culture）二次生长现象防腐(Antisepsis)石炭酸系数抗代谢物(Antimetabolite) 消毒抗生素十倍致死时间和热致死时间 致死温度和致死时间灭菌 二、填空题 1.微生物的生长包括＿＿、＿＿、＿＿和衰亡期等四个时期。 2.微生物生长的＿＿期是产物的最佳收获期。 3.微生物死亡的原因可能是蛋白水解酶的活力增强而发生＿＿。 4.影响微生物生长的主要因素有温度、＿＿、＿＿三项。 5.实验室用＿＿法在光学显微镜下直接观察细胞并计数。 6.把稀释后的一定量的菌样通过＿＿或＿＿的方法，让其内的微生物单细胞一一分散在琼脂平板上，待培养后每一活细胞就形成一个单菌落，此即菌落形成单位。 7.影响延滞期长短的主要因素有＿＿、＿＿和培养基成分。 8.设法使培养液的流速保持不变，并使微生物始终在低于最高生长速率的条件下进行生长繁殖的连续培养装置是＿＿。 9.采用强烈的理化因素使人和物体内外部一切微生物永远丧失繁殖能力的措施是＿＿。 10.各种抗生素有其不同的制菌范围，此即＿＿；青霉素和红霉素主要抗＿＿细菌；＿＿和＿＿主要抗G细菌。
- 11.生长温度三基点是＿＿、＿＿、＿＿。 12.一般可把微生物的典型生长曲线可粗分为＿＿、＿＿、＿＿、＿＿。13.抗生素的活力称为＿＿。 14.多数细菌生长最适pH是＿＿，放线菌生长最适pH一般是＿＿，真菌生长的最适pH一般是＿＿。 15.消毒和灭菌的区别是＿＿。 16.计算世代时间应在细菌生长的＿＿期进行，生产中为了长期维持对数生长期可采取＿＿，如培养细菌的目的在于获得大量菌体，应在培养的＿＿期进行收获。 17.巴斯德消毒法的工艺条件是＿＿。 18.室温型微生物的最低生长温度为＿＿，最适生长温度为＿＿，最高生长温度为＿＿。 19.造成厌氧环境培养厌氧菌的方法有＿＿和＿＿。 20.低、中、高温型微生物的最适生长温度分别为＿＿、＿＿、＿＿。 21.根据微生物与氧气的关系，可将微生物分成＿＿、＿＿、＿＿、＿＿和＿＿五个类型。 22.酸菜，饲料青贮是利用＿＿发酵产生的＿＿抑制＿＿，使之得以长久贮存。 23.常用的防腐方法有＿＿、＿＿、＿＿、＿＿等。 24.调味品饮料中常加入＿＿作为防腐剂。 25.测定微生物的生长量常用的方法有＿＿、＿＿、＿＿和＿＿。而测定微生物数量变化常用的方法有＿＿、＿＿、＿＿和＿＿；以生理指标法来测定微生物的方法又有＿＿、＿＿、＿＿和＿＿等。
第四章微生物营养试题一．选择题： 40680大多数微生物的营养类型属于： A.光能自养 B.光能异养 C.化能自养 D.化能异养 答:( ) 40681蓝细菌的营养类型属于: A．光能自养 B.光能异养 C．化能自养 D.化能异养 答:( ) 40682E.coli的营养类型属于： A．光能自养 B.光能异养 C.化能自养 D.化能异养 答:( ) 40683碳素营养物质的主要功能是:
A.A.构成细胞物质 B.B.提供能量 C.C.A,B两者 答:( ) 40684占微生物细胞总重量70%-90%以上的细胞组分是: A.A.碳素物质 B.B.氮素物质 C.C.水 答:( ) 40685能用分子氮作氮源的微生物有： A.酵母菌 B.蓝细菌 C.苏云金杆菌 答:( ) 40686腐生型微生物的特征是： A.以死的有机物作营养物质 B.以有生命活性的有机物作营养物质 C.A,B两者 答:( ) 40687自养型微生物和异养型微生物的主要差别是：A.A.所需能源物质不同
B.B.所需碳源不同 C.C.所需氮源不同 答:( ) 40688基团转位和主动运输的主要差别是： A.A.运输中需要各种载体参与 B.B.需要消耗能量 C.C.改变了被运输物质的化学结构 答:( ) 40689单纯扩散和促进扩散的主要区别是： A.A.物质运输的浓度梯度不同 B.B.前者不需能量,后者需要能量 40690 40691 40692 40693 40694 40695 40696 40697 40698 40699C.前者不需要载体,后者需要载体
答:( ) 微生物生长所需要的生长因子(生长因素)是： A.A.微量元素 B.B.氨基酸和碱基 C.C.维生素 D.D.B,C二者 答:( ) 培养基中使用酵母膏主要为微生物提供：A．生长因素 B．C源 C. N源 答:( ) 细菌中存在的一种主要运输方式为： A.A.单纯扩散 B.B.促进扩散 C.C.主动运输 D.D.基团转位 答:( ) 制备培养基中常用的碳源物质是： A.A.糖类物质 B.B.碳酸盐
第六章微生物的生长及其控制 选择题（每题1分，共30题，30分） 1.高温对微生物的致死是因为：（ D ）正确 A.高温使菌体蛋白变性 B. 高温使核酸变性 C. 高温破坏细胞膜的透性 D. A – C 2.对抗生素最敏感的时期是（ B ）正确 A.迟缓期 B.对数期 C.稳定期 D.衰亡期 3.称为微好氧菌的那些细菌能（ B ）生长。正确 A.在高浓度盐中 B. 在低浓度氧中 C. 没有ATP或葡萄糖 D. 只在有病毒时 4.杀死所有微生物的方法称为（ B ）正确 A. 消毒 B. 灭菌 C. 防腐 D. 化疗 5.消毒效果最好的乙醇浓度为：（ B ）正确 %。 %。 % 100% 6.直接显微镜计数用来测定下面所有微生物群体的数目，除了（ D ）之外正确 A. 原生动物 B. 真菌孢子 C. 细菌 D. 病毒 7.细菌的生长曲线中, 活菌数基本维持稳定的是（ C ）正确 A.适应期 B.对数期 C.稳定期 D.衰亡期
8.间歇灭菌过程需要下列所有条件，除了（ D ）之外。错误正确答案：B A. 蒸汽温度100℃ B. 每平方英尺10磅压力 C. 30min时间 D.连续三天的处理 9.微生物的稳定生长期（ B ）正确 A. 细胞分裂速率增加 B. 细胞分裂速率降低 C. 群体是在其最旺盛壮健的阶段 D.群体是在其最少的阶段 10.以下哪个特征表示二分裂（ C ）正确 A.产生子细胞大小不规则 B.隔膜形成后染色体才复制’ C.子细胞含有基本等量的细胞成分 D.新细胞的细胞壁都是新合成的 11.某细菌2 h中繁殖了5代，该菌的代时是（ B ）正确 A. 15 min B. 24 min C. 30 min D. 45 min 12.代时是指（ D ）正确 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 13.果汁、牛奶常用的灭菌方法为（ A ）正确 A.巴氏消毒 B.干热灭菌 C.间歇灭菌 D.高压蒸汽灭菌 14.细菌生长曲线中，生物学性状最典型的是（ B ）正确 A.迟缓期 B. 对数期 C.稳定期 D.衰退期 15.细菌细胞进入稳定期是由于：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（ B ）正确 A 1，4
目录 实验二土壤中微生物分离纯化培养 实验三菌种保藏 实验四细菌形态观察及单染色 实验五放线菌及霉菌形态观察 实验六革兰氏染色及芽孢染色 实验七酵母菌的形态观察及死活细胞的鉴定 实验八微生物直接计数法及测微技术 实验九大肠杆菌生长曲线的测定 实验十水中细菌总数的测定 实验十一细菌细胞的生化反应实验 实验一常用培养基的制备、灭菌与消毒 一、实验目的 了解培养基的配制原理；掌握配制培养基的一般方法和步骤；了解常见灭菌、清毒基本原理及方法；掌握干热天菌、高压蒸汽灭菌及过滤除菌的操作方法。 二、实验原理 合物。培养基的原材料可分为碳源、氮源、无机盐、生长因素和水。根据微生物的种类和实验目的不同，培养基也有不同的种类和配制方法。 生长繁殖之用。
三、试剂与器材 微孔滤膜过滤器、镊子等。 四、实验内容 2.干热灭菌：装入待灭菌物品→升温→恒温→降温→开箱取物 3.高压蒸汽灭菌：加水→装物品→加盖→加热→排冷空气→加压→恒压→降压回零→排汽→取物→无菌检查 4.过滤除菌：组装灭菌→连接→压滤→无菌检查→清洗灭菌 五、关键步骤及注意事项 1.要严格按配方配制。 2.调pH不要过头。 3.干热灭菌要注意物品不要堆放过紧，注意温度的时间控制，70oC以下放物、取物。 4.高压灭菌要注意物品不要过多，加热后排除冷空气，到时降压回零取物。 5.过滤除菌要注意各部件灭菌，压滤时，压力要适当，不可太猛太快，滤膜要注意清洗保存。 实验二土壤中微生物分离纯化培养 一、实验目的 掌握微生物培养方法。 二、实验原理 从混杂的微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物的分离与纯化。 释涂布平板法步骤：倒平板－制备土壤污水稀释液－涂布－培养－挑菌落；平板划线法步骤：倒平板－标记培养基名称－划线。 三、试剂与器材
第四章微生物的生理 一、名词解释 1. 酶：是由细胞产生的、能在体内或体外起催化作用的一类具有活性中心和特殊构象的生物大分子，包括蛋白质酶和核酸类酶。 2. 酶的活性中心：指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接参与和底物结合，并与酶的催化作用直接有关的部位。酶的活性部位中心有两个功能部位：结合部位和催化部位。 3. 辅酶：全酶中与酶蛋白结合的非蛋白质的小分子有机物或者金属离子，全酶一定要在酶蛋白和辅酶或辅基同时存在时才起作用。 4. 酶的专一性：一种酶只作用一种物质或一类物质，或催化一种或一类化学反应，产生相应的产物。酶的第五专一性包括结构专一性和立体异构专一性。 5. 微生物的新陈代谢：微生物从外界环境中不断地摄取营养物质，经过一系列的生物化学反应，转变成细胞的组分，同时产生废物并排泄到体外，这是微生物与环境之间的物质交换过程。 6. 生长因子：是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。主要包括维生素、碱基、嘌呤、嘧啶、生物素和烟酸等。 7. 培养基：根据各种微生物对营养的需要，包括水、碳源、氮源、无机物及生长因子等按一定的比例配制而成的，用以培养微生物的基质。 8. 选择性培养基：根据某微生物的特殊营养要求或对各种化学物质敏感程度的差异而设计、配制的培养基。可在培养基中加入染料、胆汁酸盐、金属、酸、碱或抗生素等其中的一种，用以抑制非目的微生物的生长，并使所要分离的目的微生物生长繁殖。 9. 鉴别培养基：几种细菌由于对培养基中某一成分的分解能力不同，其菌落通过指示剂显示出不同的颜色而被区分开，这种起鉴别和区分不同细菌作用的培养基叫作鉴别培养基。 10. 加富培养基：由于样品中细菌数量少，或是对营养要求比较苛刻不易培养出来，故用特别的物质或成分配制而成的促使微生物快速生长的培养基，这种用特别物质或成分配制而成的培养基称为加富培养基。 11. 主动运输:是指物质逆浓度梯度，在载体的协助下，在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程。 12. 促进扩散:又称易化扩散、协助扩散，或帮助扩散。是指非脂溶性物质或亲水性物质, 如氨基酸、糖和金属离子等借助细胞膜上的膜蛋白的帮助顺浓度梯度或顺电化学浓度梯度, 不消耗ATP进入膜内的一种运输方式。
第六章微生物的生长及其控制 微生物的生长：在适宜环境条件下，微生物吸收营养物质，进行新陈代谢，有机体的各细胞组分协调而平衡地增长，为生长。 微生物的繁殖：单细胞微生物当细胞增长到一定程度时，就以二分裂等方式形成子细胞，引起个体数目的增加，为繁殖。多细胞微生物唯有通过形成无性孢子和有性孢子等使个体数目增加的过程才能称为繁殖（细胞数目的增加若不伴随着个体数目的增加，只能叫生长，不能称繁殖）。 微生物的发育：从生长到繁殖是一个从量变到质变的过程，这个过程就是发育。 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
一、测生长量 测定生长量（原生质含量的增加）的方法很多，适用于一切微生物。 （一）直接法 1、粗放的测体积法 2、精确的称干重法 （二）间接法 1、比浊法 用分光光度计对无色的微生物悬液进行测定，不同浓度的菌悬液光密度吸收值呈线性关系。常选450～650nm波段。光束通过菌悬液时引起光的散射或吸收，从而降低透光度。 菌悬液中细胞浓度与混浊度成正比，与透光度成反比。测定菌悬液的光密度或透光度即可反映细胞的浓度。将未知细胞数的悬液与已知细胞数的悬液相比，可知前者所含细胞数。
2、生理指标法 与微生物生长量相平行的生理指标很多： 含氮量（细菌含氮量为干重的12.5%、酵母见7.5%、霉菌为6.5%,含氮量×6.25为粗蛋白含量）； 含碳、磷、DNA、RNA、ATP、DAP、几丁质、N-NAM 及产酸、产气、耗氧、粘度、产热等。
二、计繁殖数 单细胞状态的细菌和酵母菌要一一计算各个体的数目，放线菌和霉菌等丝状生长的微生物只能计算其孢子数。 （一）直接法 用血球计数板在光学显微镜下直接观察细胞并进行计数的方法。得到的数目是死、活细胞的总菌数。特殊染料可将死、活细胞区分开，可用于活菌和总菌记数。 （二）间接法 活菌计数法。活菌在液体培养基中会使其变混或在固体培养基上（内）形成菌落。常用菌落计数法。 1、平板菌落计数法 可用浇注平板或涂布平版等方法进行，适用于各种好氧菌或厌氧菌。
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.NaCl D.叶酸 答：D 2.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：C 3.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：A 4.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：B 5.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：C 6.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：D 7.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
8.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：A 9.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：A 10.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：C 11.四环素的抗菌机制是（） 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：B 12.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：D 13.常用的高压灭菌的温度是（） A.121℃ B.200℃ C.63℃ D.100℃ 答：A 14.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
精品文档 精品文档第四章微生物营养试题 一．选择题： 40680 大多数微生物的营养类型属于： A. 光能自养 B. 光能异养 C. 化能自养 D. 化能异养 答 :( ) 40681 蓝细菌的营养类型属于: A．光能自养 B. 光能异养 C．化能自养 D. 化能异养 答 :( ) 40682 E.coli的营养类型属于： A．光能自养 B. 光能异养 C. 化能自养 D. 化能异养 答 :( ) 40683 碳素营养物质的主要功能是: A. A.构成细胞物质 B. B.提供能量 C. C.A,B 两者 答 :( ) 40684 占微生物细胞总重量 70%-90% 以上的细胞组分是: A. A.碳素物质 B. B.氮素物质 C. C.水 答 :( ) 40685 能用分子氮作氮源的微生物有： A.酵母菌 B.蓝细菌 C.苏云金杆菌 答 :( ) 40686 腐生型微生物的特征是： A.以死的有机物作营养物质 B.以有生命活性的有机物作营养物质 C.A,B 两者 答 :( ) 40687 自养型微生物和异养型微生物的主要差别是： A. A.所需能源物质不同 B. B.所需碳源不同 C. C.所需氮源不同 答 :( ) 40688 基团转位和主动运输的主要差别是： A. A.运输中需要各种载体参与 B. B.需要消耗能量 C. C.改变了被运输物质的化学结构 答 :( ) 40689 单纯扩散和促进扩散的主要区别是： A. A.物质运输的浓度梯度不同 B. B.前者不需能量 , 后者需要能量
精品文档 C. 前者不需要载体 , 后者需要载体 答 :( ) 40690 微生物生长所需要的生长因子 ( 生长因素 ) 是： A. A.微量元素 B. B.氨基酸和碱基 C. C.维生素 D. D.B,C 二者 答 :( ) 40691 培养基中使用酵母膏主要为微生物提供：A．生长因素 B．C 源 C. N 源 答 :( ) 40692 细菌中存在的一种主要运输方式为： A. A.单纯扩散 B. B.促进扩散 C. C.主动运输 D. D.基团转位 答 :( ) 40693 制备培养基中常用的碳源物质是： A. A.糖类物质 B. B.碳酸盐 C. C.农副产品 答 :( ) 40694 微生物细胞中的 C 素含量大约占细胞干重的： A. A.10% B. B.30% C. C.50% D. D.70% 答 :( ) 40695 用牛肉膏作培养基能为微生物提供： A. A. C 源 B. B.N 源 C. C.生长因素 D. D.A,B,C 都提供 答 :( ) 40696 协助扩散的运输方式主要存在于： A. A.细菌 B. B.放线菌 C. C.真菌 答 :( ) 40697 主动运输的运输方式主要存在于： A. A.厌氧菌 B. B.兼性厌氧菌 C. C.好氧菌 答 :( ) 40698 基团转位的运输方式主要存在于： A. A.厌氧菌 B. B.兼性厌氧菌 C. C.好氧菌 D. D. A 和 B 答 :( ) 40699 缺少合成 AA 能力的微生物称为： 精品文档
幻灯片1 第六章 微生物的生长繁殖 及其控制 幻灯片2 第一节细菌的生长 一、相关概念及特点 生物个体细胞物质有规律地、不可逆增加，导致个体体积扩大的生物学过程。生长： 繁殖： 生物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。 幻灯片3 生长是一个逐步发生的量变过程， 繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。 在高等生物里这两个过程可以明显分开，但在低等特别是在单 细胞的生物里，由于细胞小，这两个过程是紧密联系又很难划 分的过程。 幻灯片4 一个微生物细胞 合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢。 如果同化作用的速度超过了异化作用 个体的生长 原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加 如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就 会发生繁殖，引起个体数目的增加。 群体内各个个体的进一步生长 群体的生长 幻灯片5 微生物生长: 在一定时间和条件下细胞数量的增加（微生物群体生长） 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 幻灯片6 微生物生长： 单位时间里微生物数量或生物量（Biomass）的变化 个体计数 群体重量测定 群体生理指标测定 微生物生长的测定： 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； 幻灯片7 二、以数量变化对微生物生长情况进行测定（P151） 1、培养平板计数法 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） 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。 幻灯片8 3、液体稀释法（ The most probable number method ） 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。 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。 幻灯片9 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）。 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； 幻灯片10 显微镜测数法 幻灯片11 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）与待测细菌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。 过滤计数： 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。然后将滤膜干燥、染色，并经处理使膜透明，再在显 微镜下计算膜上(或一定面积中)的细菌数； 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
微生物的接种、分离纯化与培养方法 一、接种 将微生物接到适于它生长繁殖的人工培养基上或活的生物体内的过程叫做接种。 １、接种工具和方法 在实验室或工厂实践中，用得最多的接种工具是接种环、接种针。由于接种要求或方法的不同，接种针的针尖部常做成不同的形状，有刀形、耙形等之分。有时滴管、吸管也可作为接种工具进行液体接种。在固体培养基表面要将菌液均匀涂布时，需要用到涂布棒。（图３－３） 图３－３接种和分离工具 1．接种针 2.接种环 3.接种钩 4.5.玻璃涂棒 6.接种圈 7.接种锄 8.小解剖刀 常用的接种方法有以下几种： １）划线接种这是最常用的接种方法。即在固体培养基表面作来回直线形的移动，就可达到接种的作用。常用的接种工具有接种环，接种针等。在斜面接种和平板划线中就常用此法。 ２）三点接种在研究霉菌形态时常用此法。此法即把少量的微生物接种在平板表面上，成等边三角形的三点，让它各自独立形成菌落后，来观察、研究它们的形态。除三点外，也有一点或多点进行接种的。 ３）穿刺接种在保藏厌氧菌种或研究微生物的动力时常采用此法。做穿刺接种时，用的接种工具是接种针。用的培养基一般是半固体培养基。它的做法是：用接种针蘸取少量的菌种，沿半固体培养基中心向管底作直线穿刺，如某细菌具有鞭毛而能运动，则在穿刺线周围能够生长。 ４）浇混接种该法是将待接的微生物先放入培养皿中，然后再倒入冷却至45°C左右的固体培养基，迅速轻轻摇匀，这样菌液就达到稀释的目的。待平板凝固之后，置合适温度下培养，就可长出单个的微生物菌落。 ５）涂布接种与浇混接种略有不同，就是先倒好平板，让其凝固，然后再将菌液倒入平板上面，迅速用涂布棒在表面作来回左右的涂布，让菌液均匀分布，就可长出单个的微生物的菌落。 ６）液体接种从固体培养基中将菌洗下，倒入液体培养基中，或者从液体培养物中，用移液管将菌液接至液体培养基中，或从液体培养物中将菌液移至固体培养基中，都可称为液体接种。 ７）注射接种该法是用注射的方法将待接的微生物转接至活的生物体内，如人或其它动物中，常见的疫苗预防接种，就是用注射接种，接入人体，来预防某些疾病。 ８）活体接种活体接种是专门用于培养病毒或其它病原微生物的一种方法，因为病毒必须接种于活的生物体内才能生长繁殖。所用的活体可以是整个动物；也可以是某个离体活组织，例如猴肾等；也可以是发育的鸡胚。接种的方式是注射，也可以是拌料喂养。 ２、无菌操作 培养基经高压灭菌后，用经过灭菌的工具（如接种针和吸管等）在无菌条件下接种含菌材料