第一篇：第五章_微生物的生長(zhǎng)繁殖與生存因子(答案)

第五章 微生物的生長(zhǎng)繁殖與生存因子

一、名詞解釋

1、生長(zhǎng)曲線：將一定量的單細(xì)胞的純培養(yǎng)接種到一恒定容積的新鮮液體培養(yǎng)基中，在適宜條件下培養(yǎng)，微生物的數(shù)量由少變多，達(dá)到高峰后又由多變少，甚至死亡的變化規(guī)律。每隔一定時(shí)間取樣，測(cè)細(xì)胞數(shù)目，以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌增長(zhǎng)數(shù)目的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，繪制所得的曲線。

2、分批培養(yǎng)：將一定量的微生物接種在一個(gè)封閉的、盛有一定體積液體培養(yǎng)基的容器內(nèi)，保持一定的穩(wěn)定、pH和溶解氧量，微生物在其中生長(zhǎng)繁殖，最后一次收獲的培養(yǎng)方式。

3、連續(xù)培養(yǎng)：在微生物培養(yǎng)的過(guò)程中，不斷地供給新鮮的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)排除含菌體及代謝產(chǎn)物的發(fā)酵液，讓培養(yǎng)的微生物長(zhǎng)時(shí)間地處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，以利于微生物的增殖速度和代謝活性處于某種穩(wěn)定狀態(tài)。連續(xù)培養(yǎng)有恒濁連續(xù)培養(yǎng)和恒化連續(xù)培養(yǎng)。

4、代時(shí)：細(xì)菌兩次細(xì)胞分裂之間的時(shí)間。

5、恒濁連續(xù)培養(yǎng)：使細(xì)菌培養(yǎng)液的濃度恒定，以濁度為控制指標(biāo)的一種連續(xù)培養(yǎng)方式。

6、恒化連續(xù)培養(yǎng)：維持進(jìn)水中的營(yíng)養(yǎng)成分恒定（其中對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)有限制作用的成分要保持低濃度水平），以恒定流速進(jìn)水，以相同流速流出代謝產(chǎn)物，使微生物處于最高生長(zhǎng)效率狀態(tài)下生長(zhǎng)的一種連續(xù)培養(yǎng)方式。

7、好氧微生物：在有氧存在的條件下才能生長(zhǎng)的微生物。

8、兼性厭氧微生物：是一類既能在無(wú)氧條件下，又可以在有氧條件下生存的微生物。特點(diǎn)是在有氧條件下借呼吸產(chǎn)能，而在無(wú)氧條件下課借發(fā)酵或無(wú)氧呼吸產(chǎn)能；細(xì)胞內(nèi)含有超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶。例如一些酵母菌和許多細(xì)菌等。

9、厭氧微生物：在無(wú)氧條件下才能生存的微生物。

10、消毒：用物理、化學(xué)方法殺死治病菌，或者殺死所有微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和一部分芽孢。

11、滅菌：是通過(guò)超高溫或其他的物理、化學(xué)方法將所有微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和所有的芽孢或孢子全部殺死的過(guò)程。

12、互生關(guān)系：指兩種可以單獨(dú)生活的生物共存于同一環(huán)境中，相互提供營(yíng)養(yǎng)及其他生活條件，雙方互為有利，相互受益。

13、共生關(guān)系：指兩種不能單獨(dú)生活的微生物共同生活于同一環(huán)境中，各自執(zhí)行優(yōu)勢(shì)的生理功能，在營(yíng)養(yǎng)上互為有利而所形成的共生體，這兩者之間的關(guān)系就叫共生關(guān)系。

14、偏害關(guān)系：共存于同一環(huán)境的兩種微生物，甲方對(duì)乙方有害，乙方對(duì)甲方無(wú)任何影響。一種微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物，其中有的產(chǎn)物對(duì)一種（或一類）微生物生長(zhǎng)不利，或者抑制或者殺死對(duì)方。

二、選擇題

1．不同微生物的世代時(shí)間（A）。

A、是不同的 B、在30分鐘之內(nèi) C、為 3小時(shí) D、為12小時(shí) 2．嗜堿微生物是指那些能夠（D）生長(zhǎng)的微生物。

A、在冷的溫度下 B、在高壓下 C、在高溫下 D、在高pH值下 3．干燥可以（C）。

A、殺死微生物營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，甚至其休眠體 B、為微生物提供能量。

C、保存微生物 D、作為一種簡(jiǎn)便的殺菌方法。4．生活在pH 5～8.5范圍的那些微生物稱為（C）。

A、嗜熱微生物 B、嗜溫微生物 C、嗜中性菌 D、嗜二氧化碳的細(xì)菌 5．微生物分批培養(yǎng)時(shí)，在延遲期（B）。

A、微生物的代謝機(jī)能非常不活躍 B、菌體體積增大 C、菌體體積不變 D、菌體體積減小 6．可在空氣中存活較長(zhǎng)時(shí)間的微生物是（B）

A．芽孢桿菌、霉菌、酵母菌、小球菌 B．芽孢桿菌、霉菌的孢子、原生動(dòng)物的胞囊

C．細(xì)菌、放線菌、真菌、病毒 D．白色葡萄球菌、肺炎球菌、感冒病毒、衣原體 7．微生物分批培養(yǎng)過(guò)程中代謝活性最旺盛的時(shí)期是（D）。

A、延緩期 B、衰老期 C、穩(wěn)定期 D、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期 8．微生物分批培養(yǎng)時(shí)，在衰亡期（C）。

A、微生物的代謝機(jī)能非常不活躍 B、菌體體積增大 C、細(xì)胞增殖數(shù)大大小于死亡數(shù) D、菌體體積減小 9．適宜細(xì)菌生長(zhǎng)的pH值一般在（C）左右。A、3.2 B、5.2 C、7.2 D、9.2 10．實(shí)驗(yàn)室常規(guī)高壓蒸汽滅菌的條件是（C）。

A．135℃~140℃，5~15秒 B．72℃，15秒

C．121℃，20分鐘 D．100℃，5小時(shí) 11．固氮菌可能定居在（A）。

A.豆科植物的根中 B.空間的外緣

C.在人的腸中 D.與多數(shù)牛肉和魚產(chǎn)品有關(guān)

12．微生物純培養(yǎng)過(guò)程中，通常在（C）可以獲得最多的菌體或代謝產(chǎn)物。A．延滯期 B．對(duì)數(shù)期 C．穩(wěn)定期末期 D．衰亡期 13．嗜冷菌是指適宜于生長(zhǎng)（C）的細(xì)菌。

A．在無(wú)氧環(huán)境 B．在pH8或8以上 C．在低溫條件 D．只有病毒存在時(shí) 14.在化學(xué)消毒劑中，通過(guò)凝固蛋白作用殺菌的是(B)。A.新潔爾滅 B.乙醇 C.甲醛 D.拮抗 15．在典型生長(zhǎng)曲線中，細(xì)胞形態(tài)最大的生長(zhǎng)期是（A）。A．延滯期 B．對(duì)數(shù)期 C．穩(wěn)定期 D．衰亡期 16．在典型生長(zhǎng)曲線中，代時(shí)最短的生長(zhǎng)期是（B）。A．延滯期 B．對(duì)數(shù)期 C．穩(wěn)定期 D．衰亡期 17．在典型生長(zhǎng)曲線中，細(xì)胞產(chǎn)量最高的生長(zhǎng)期是（C）。A．延滯期 B．對(duì)數(shù)期 C．穩(wěn)定期 D．衰亡期 18．在典型生長(zhǎng)曲線中，細(xì)胞形態(tài)最不規(guī)則的生長(zhǎng)期是（D）。A．延滯期 B．對(duì)數(shù)期 C．穩(wěn)定期 D．衰亡期 19．作接種用的“種子”，最好取自典型生長(zhǎng)曲線上（B）的培養(yǎng)液。A．延滯期 B．對(duì)數(shù)期 C．穩(wěn)定期 D．衰亡期

20．最適生長(zhǎng)溫度簡(jiǎn)稱最適溫度，它的確切涵義是（A）最高時(shí)的培養(yǎng)溫度。A．生長(zhǎng)速率 B．生物量 C．發(fā)酵速率 D．積累代謝產(chǎn)物量

21．在微生物發(fā)酵過(guò)程中，為了更好降低發(fā)酵液的pH，可采取的“治本”的方法是（C）。A．加糖并提高通氣量 B．加酸并提高通氣量 C．加糖并降低通氣量 D．加酸并降低通氣量 22．在自然界中，大部分厭氧菌歸屬于（A）。

A．細(xì)菌 B．放線菌 C．酵母菌 D．霉菌 23．銅綠假單孢菌屬于（A）。

A．專性好氧菌 B．兼性厭氧菌 C．微好氧菌 D．厭氧菌 24．大腸桿菌屬于（B）。

A．專性好氧菌 B．兼性厭氧菌 C．耐氧菌 D．厭氧菌 25．釀酒酵母屬于（B）。

A．專性好氧菌 B．兼性厭氧菌 C．耐氧菌 D．厭氧菌 26．產(chǎn)甲烷菌屬于（D）。

A．專性好氧菌 B．兼性厭氧菌 C．耐氧菌 D．厭氧菌 27．光合細(xì)菌屬于（D）。

A．專性好氧菌 B．兼性厭氧菌 C．耐氧菌 D．厭氧菌 28．梭菌屬的微生物屬于（D）。

A．微好氧菌 B．兼性厭氧菌 C．耐氧菌 D．厭氧菌 29．凡是厭氧菌，其細(xì)胞中都缺乏（A）。

A．超氧化物歧化酶 B．過(guò)氧化物酶 C．氧化還原酶 D．葡萄糖氧化酶 30．適用于作為厭氧環(huán)境指示劑的試劑是（C）。A．美藍(lán) B．孔雀綠 C．刃天青 D．天青 31．（C）細(xì)胞中缺乏SOD。

A．釀酒酵母 B．大腸桿菌 C．丙酮丁醇梭菌 D．銅綠假單孢菌 32．在大型發(fā)酵工廠中，培養(yǎng)基的滅菌大多采用時(shí)間短、效率高的連續(xù)加壓蒸氣滅菌法，一般可掌握在（D）溫度下維持5~15s。

A．121℃ B．125℃ C．130℃ D．135～140℃ 33．青霉素的作用機(jī)制是（A）。

A．抑制細(xì)胞壁合成 B．干擾細(xì)胞膜的功能 C．抑制蛋白質(zhì)合成 D．抑制DNA復(fù)制 34．多粘菌素的作用機(jī)制是（B）。

A．抑制細(xì)胞壁合成 B．干擾細(xì)胞膜的功能 C．抑制蛋白質(zhì)合成 D．抑制DNA復(fù)制 35．四環(huán)素的作用機(jī)制是（C）。

A．抑制細(xì)胞壁合成 B．干擾細(xì)胞膜的功能 C．抑制蛋白質(zhì)合成 D．抑制DNA復(fù)制 35．絲裂霉素的作用機(jī)制是（D）。

A．抑制細(xì)胞壁合成 B．抑制RNA合成 C．抑制蛋白質(zhì)合成 D．抑制DNA復(fù)制 36．常用的一種廣譜抗生素是（D）。

A．青霉素 B．鏈霉素 C．慶大霉素 D．金霉素

37．產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌（S細(xì)菌）與產(chǎn)甲烷細(xì)菌（MOH菌株）間的關(guān)系是（D）。A．互生 B．拮抗 C．寄生 D．共生

38．兩種微生物之間形成共生關(guān)系具有下列特征中（A）。

A．形成一個(gè)特殊的共生體 B．在生理代謝上各不相干

C．一種微生物可以逐步殺害另一種微生物 D．其他微生物可以任意代替其中一種微生物 39．干燥可以（C）。

A、殺死微生物營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，甚至其休眠體 B、為微生物提供能量。

C、保存微生物 D、作為一種簡(jiǎn)便的殺菌方法。40．生活用水通常用氯氣或漂白粉消毒，原理是氯氣或漂白粉（A）。A、氧化微生物細(xì)胞物質(zhì) B、增加水的滲透壓以抑制微生物活動(dòng)

C、能抑制微生物的呼吸作用 D、起到表面活性劑的作用，抑制細(xì)菌的繁殖 41．可見(jiàn)光（B）。

A、無(wú)論有氧無(wú)氧條件下，都可殺死微生物 B、為部分微生物提供能量 C、保護(hù)微生物免受病毒感染 D、刺激所有大型真菌子實(shí)體的分化 42.酸菜腌制后可以保存相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，這是人們利用了微生物之間的（C）A.捕食關(guān)系 B.寄生關(guān)系 C.非專一性拮抗關(guān)系 D.專一性拮抗關(guān)系。

43.弗來(lái)明發(fā)現(xiàn)青霉素是由于觀察到在產(chǎn)黃青霉菌菌落周圍不見(jiàn)有革蘭陽(yáng)性細(xì)菌生長(zhǎng)，而再深入研究創(chuàng) 造奇跡的。這是人類首次觀察到的微生物之間的（D）A.捕食關(guān)系 B.寄生關(guān)系 C.非專一性拮抗關(guān)系 D.專一性拮抗關(guān)系。

44.地衣中的藻類(或藍(lán)細(xì)菌)為真菌提供碳源，能源和O2，而真菌則為藻類提供礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，CO2和水分，它們之間構(gòu)成了（B）

A.互利共棲關(guān)系 B.共生關(guān)系 C.偏利共棲關(guān)系 D.競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 45.多種微生物生存于營(yíng)養(yǎng)豐富條件良好的同一環(huán)境時(shí)，會(huì)競(jìng)爭(zhēng)（D）A.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) B.水 C.空氣 D.空間 46.微生物之間的寄生關(guān)系有（C）

A.隨意性 B.可代替性 C.高度專一性 D.適應(yīng)性

47.纖維分解菌與自生固氮菌之間由于前者為后者提供碳源，后者為前者提供氮源而構(gòu)成了（A）A.互生關(guān)系 B.競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 C.共生關(guān)系 D.寄生關(guān)系

48.在活性污泥生物處理系統(tǒng)中，原生動(dòng)物捕食細(xì)菌、酵母、放線菌和真菌孢子等可以（A）A.促進(jìn)微生物各類群之間的平衡 B.原生動(dòng)物的無(wú)節(jié)制繁殖 C.殺死除原生動(dòng)物外的其他所有微生物 D.促進(jìn)其他微生物的生長(zhǎng)繁殖 49.微生物之間的捕食關(guān)系是指（D）

A.一種微生物的代謝產(chǎn)物對(duì)另一種微生物的抑制或毒害。

B.一種微生物與另一種微生物利用同一營(yíng)養(yǎng)而造成一種微生物的生長(zhǎng)不良，甚至死亡。C.一種微生物進(jìn)入另一種微生物體內(nèi)并依賴于后者生存。D.一 種微生物捕獲吞食消化另一種微生物。

50.土壤淹水后有利于下列微生物的生長(zhǎng)的是（B）

A.兼性厭氧細(xì)菌 B.專性厭氧細(xì)菌 C.好氧性細(xì)菌 D.放線菌和霉菌

三、填空題

1、測(cè)定微生物細(xì)胞總數(shù)的方法有 計(jì)算器直接計(jì)數(shù)、電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù) 和 染色涂片計(jì)數(shù) ；測(cè)定活細(xì)菌數(shù)的方法有 稀釋培養(yǎng)計(jì)數(shù)、過(guò)濾計(jì)數(shù) 和 菌落計(jì)數(shù) 等。

2、在光學(xué)顯微鏡下使用 血球計(jì)數(shù)板 可直接對(duì) 藻類、原生動(dòng)物 的細(xì)胞以及 細(xì)菌 和 真菌 的孢子進(jìn)行記數(shù)。

3、用平板落菌計(jì)數(shù)法測(cè)定活菌的數(shù)量。通常可用兩種制作平板的方法：一是 澆注平板法，適合于對(duì) 兼性厭氧菌進(jìn)行計(jì)數(shù)；二是 涂布平板法，適合于對(duì) 好氧菌或放線菌 進(jìn)行計(jì)數(shù)。菌落計(jì)數(shù)的單位一般用cfu表示，其英文全稱是 colony forming units。

4、典型的細(xì)菌生長(zhǎng)曲線是以 細(xì)菌數(shù)的對(duì)數(shù) 的對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo)，以 培養(yǎng)時(shí)間 作為橫坐標(biāo)而繪成的曲線，大致由 停滯期、對(duì)數(shù)期、靜止期 和 衰亡期 四個(gè)階段組成。

5、影響延滯期長(zhǎng)短的主要因素有 接種量、接種群體菌齡 和 營(yíng)養(yǎng)。

6、指數(shù)生長(zhǎng)期有三個(gè)重要的參數(shù)，即 代數(shù)、代時(shí) 和平均生長(zhǎng)速率常數(shù)。指數(shù)期主要有三個(gè)特點(diǎn)：代謝旺盛、生長(zhǎng)速率常數(shù)最大 和 細(xì)胞進(jìn)行平衡生長(zhǎng)，細(xì)胞形態(tài)和生理特性比較一致。

7、導(dǎo)致細(xì)菌進(jìn)入靜止期的主要原因是 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度降低，代謝產(chǎn)物大量積累。

8、在典型的生長(zhǎng)曲線中，細(xì)胞形態(tài)多變是在 衰亡期 期，細(xì)胞濃度最高是在 靜止 期，細(xì)胞RNA含量最高是 停滯 期，代時(shí)最短是在 對(duì)數(shù) 期，細(xì)胞的體積最大是在 停滯 期。

9、在微生物的生產(chǎn)實(shí)踐中，為獲得優(yōu)良接種體（“種子”），多取用 對(duì)數(shù) 期的培養(yǎng)物；為了獲得大量菌體，到取用 靜止 期的培養(yǎng)物；為了取得高產(chǎn)量的次生代謝產(chǎn)物，多取用 衰亡 期的培養(yǎng)物。

10、微生物的連續(xù)培養(yǎng)裝置按其控制方式可以分為 恒濁連續(xù)培養(yǎng) 和 恒化連續(xù)培養(yǎng) 兩類。

11、微生物生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn)是指 最低溫度、最適溫度 和 最高溫度。按照生長(zhǎng)溫度的不同，可將微生物分為 嗜冷菌、嗜中溫菌、嗜熱菌 和 嗜超熱菌。

12、按照微生物與氧的關(guān)系可把它們分為五類： 專性好氧微生物、微量好氧微生物、兼性好氧微生物、耐氧厭氧微生物 和 專性厭氧微生物。13、1971年，McCord和 Fridocich提出了一個(gè)關(guān)于厭氧菌氧毒害機(jī)制的 超氧化物歧化酶 學(xué)說(shuō)。其依據(jù)是厭氧菌缺乏 超氧化物歧化 酶，一般也缺乏 過(guò)氧化氫 酶，因此易受 H2O2和O2 等的毒害。

14、專性好氧菌能在較高濃度分子氧下生長(zhǎng)，而未遭受超氧陰離子自由基的毒害，其原因是具有完整的 呼吸 鏈，還含有 超氧化物歧化 酶和 過(guò)氧化氫 酶。

15、耐氧菌之所以能在有氧的環(huán)境中生存，而不被超氧陰離子自由基的毒害，其原因是其細(xì)胞含有

過(guò)氧化氫酶和

超氧化物歧化

酶。

16、物理滅菌因素的種類很多，例如 高溫、紫外輻射、電離輻射、微波、超聲波和 干燥等。

17、對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行加壓蒸氣滅菌時(shí)，一般采用溫度為 121℃、時(shí)間為 15～20min ；對(duì)玻璃器皿進(jìn)行干熱滅菌時(shí)，一般采用溫度為 160℃、時(shí)間維持 2h ；對(duì)牛奶進(jìn)行巴氏消毒（低溫維持法）時(shí)，一般在溫度 63～65℃ 下維持 30min。

18、酒精消毒作用的最適濃度為 70%，苯酚（石炭酸）的最適消毒濃度為 3%～5%。

19、微生物接種時(shí)，所用的接種針一般采用 火焰灼燒 法進(jìn)行滅菌。

20、青霉素、鏈霉素和溶菌酶的作用機(jī)制依次為 抑制微生物細(xì)胞壁合成、抑制蛋白質(zhì)合成、破環(huán)微生物細(xì)胞壁。

21、大多數(shù)細(xì)菌、藻類和原生動(dòng)物的最適pH值為 6.5～7.5、放線菌的最適pH值為 7～8、酵母和霉菌的最適pH值為 3～6。

22、微生物之間的相互關(guān)系有 競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系、互生關(guān)系、共生關(guān)系、偏害關(guān)系、捕食關(guān)系 等。

23、微生物之間的拮抗關(guān)系可以分為 專一性拮抗 和 非專一性拮抗。

24、微生物之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系可以競(jìng)爭(zhēng) 營(yíng)養(yǎng)、溶解氧、空間 等。

四、判斷題

1、在微生物生長(zhǎng)的遲緩期，細(xì)胞快速分裂。（錯(cuò)）

2、微生物的生長(zhǎng)的衰亡期，細(xì)胞死亡率超過(guò)細(xì)胞細(xì)胞分裂速率。（對(duì)）

3、消毒劑指的是消除所有生物包括微生物的孢子。（錯(cuò)）

4、干熱滅菌法比濕熱滅菌的效果好，原位干熱適合于玻璃器皿、奶料物質(zhì)等。（錯(cuò)）

5、巴氏消毒法是一種消毒方法，如牛奶、啤酒和果汁，但沒(méi)有滅菌效果。（對(duì)）

6、氯是與蛋白質(zhì)中的氨基酸反應(yīng)的氧化劑，改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)，所以可以殺死微生物。（對(duì)）

7、紫外線殺菌主要借助于熱效應(yīng)。（錯(cuò)）

8、當(dāng)溫度達(dá)到最低生長(zhǎng)溫度以下時(shí)，微生物將死亡。（錯(cuò)）

9、實(shí)驗(yàn)室通常使用血球計(jì)數(shù)板檢測(cè)微生物的總數(shù)。（對(duì)）

10、血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)的是活菌數(shù)。（錯(cuò)）

11、處于迅速生長(zhǎng)的微生物細(xì)胞抵抗物理化學(xué)因素的能力要強(qiáng)于靜止期的細(xì)胞。（錯(cuò)）

12、因?yàn)槟脱蹙募?xì)胞內(nèi)含有過(guò)氧化氫酶和過(guò)氧化物歧化酶，所以在一定的氧分壓下，分子氧對(duì)其無(wú)毒害作用。（錯(cuò)）

13、在細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線中，穩(wěn)定期的細(xì)胞數(shù)目處于穩(wěn)定，細(xì)胞停止增殖。（錯(cuò)）

14、由于穩(wěn)定期時(shí)的菌體產(chǎn)量最高，因此處于穩(wěn)定期的微生物是發(fā)酵生產(chǎn)中用作“種子”的最佳種齡。（錯(cuò)）

15、最適生長(zhǎng)溫度是指生長(zhǎng)量最高時(shí)的溫度，或者指發(fā)酵速度最高時(shí)的溫度。（錯(cuò)）

16、平板落菌計(jì)數(shù)法所測(cè)得的細(xì)菌數(shù)包括了環(huán)境樣品中的所有的活菌數(shù)。（錯(cuò)）

17、巴氏消毒法是通過(guò)加熱方式殺滅液體（啤酒、牛奶等）中的所有微生物。（錯(cuò)）18、95%的乙醇常用作皮膚和器械的表面消毒。（錯(cuò)）

19、在細(xì)菌的生長(zhǎng)過(guò)程中，接種量的大小明顯影響生長(zhǎng)曲線延滯期的長(zhǎng)短。一般而言，接種量越大，延滯期越短，反之則長(zhǎng)。（對(duì)）

20、專性好氧菌必須在分子氧的條件下才能生長(zhǎng)，有完全的呼吸鏈，以分子氧作為最終電子受體，其細(xì)胞中不含SOD和過(guò)氧化氫酶。（錯(cuò)）

21.微生物之間的競(jìng)爭(zhēng)僅僅是為了營(yíng)養(yǎng)。（錯(cuò)）

五、問(wèn)答題

1、簡(jiǎn)述縮短延滯期可以采取哪些措施? 答：（1）適當(dāng)加大接種量；（2）接種處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞；（3）接種到營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基；（4）接種沒(méi)受到化學(xué)物理處理而受到損傷細(xì)胞的細(xì)菌。

2、溫度與微生物的關(guān)系如何？高壓蒸汽滅菌的原理是什么？

答：溫度是微生物的重要生存因子。當(dāng)在一定的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的增加時(shí)，微生物的生長(zhǎng)和代謝功能就會(huì)隨之增加，但超過(guò)某一最大值后，失活反應(yīng)開(kāi)始發(fā)生，細(xì)胞功能急速下降到零。所以每種微生物都有3種基本溫度：最低生長(zhǎng)溫度，低于這種溫度以下不再生長(zhǎng)；最適生長(zhǎng)溫度，在此溫度時(shí)生長(zhǎng)速度最快；最高生長(zhǎng)溫度，在此溫度以上不可能生長(zhǎng)。微生物的最適生長(zhǎng)溫度通?？拷罡呱L(zhǎng)溫度。在適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度毎升高10攝氏度，酶促反應(yīng)速度將提高1～2倍，微生物的代謝速率和生長(zhǎng)速率均可相應(yīng)提高。

高壓蒸汽滅菌的原理：蛋白質(zhì)被高溫嚴(yán)重破壞而發(fā)生凝固，呈不可逆變性，猶如雞蛋煮熟后不能再孵化出小雞一樣。微生物經(jīng)超高溫處理必然死亡。同時(shí)，當(dāng)用超高溫處理時(shí)，使細(xì)胞質(zhì)膜中的脂肪受熱溶解使膜產(chǎn)生小孔，引起細(xì)胞內(nèi)含物泄漏而致死。利用提高壓力使水的沸點(diǎn)升高，以提高水蒸汽的溫度，更加有效地殺滅微生物。

3．從對(duì)分子氧的要求來(lái)看，微生物可分為哪幾類？它們各有何特點(diǎn)？

答：分為專性好氧型微生物、微量好氧型微生物、兼性好氧微生物、兼性耐氧型微生物、專性厭氧型微生物。特點(diǎn)：（1）專性好氧型微生物：在有氧條件下能正常生長(zhǎng)繁殖，它們需要氧氣作為呼吸中的最終電子受體，并參與部分物質(zhì)河涌。同時(shí)，細(xì)胞內(nèi)含有SOD和過(guò)氧化氫酶，又能抵抗在利用氧的過(guò)程中所產(chǎn)生的有毒物質(zhì)，如過(guò)氧化物、過(guò)氧化氫和羥基自由基。通常，環(huán)境中的充氧量與好養(yǎng)微生物的生長(zhǎng)成正比。代表性微生物包括大多數(shù)細(xì)菌、放線菌、霉菌、原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物、藍(lán)藻、真核藻類等。

（2）微量好氧型微生物：在溶解氧的質(zhì)量濃度為0.5mg/L時(shí)生長(zhǎng)最好。細(xì)胞內(nèi)也含有SOD和過(guò)氧化氫酶，代表微生物有貝日阿托世軍、發(fā)硫菌、浮游球衣菌、游泳型纖毛蟲、線蟲等。

（3）兼性好氧微生物：細(xì)胞內(nèi)也含有SOD和過(guò)氧化氫酶。既能在無(wú)氧條件下，又可在有氧條件下生存。在有氧存在下通常進(jìn)行好氧代謝，但當(dāng)氧缺乏時(shí)，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬醮x，有氧條件下的生長(zhǎng)比無(wú)氧條件下的生長(zhǎng)更旺盛，因而可以看到菌體在整個(gè)培養(yǎng)基中都有分布。代表性微生物有酵母菌、腸道細(xì)菌、硝酸鹽還原菌等

（4）兼性耐氧型微生物：盡管不需要氧，但可耐受氧，并在氧存在條件下仍能生長(zhǎng)。

（5）專性厭氧型微生物：細(xì)胞內(nèi)不含有SOD和過(guò)氧化氫酶，對(duì)氧敏感，只有在無(wú)氧條件下才能生存的微生物，只能生長(zhǎng)在氧氣幾乎不能到達(dá)的培養(yǎng)基底部附近。代表性微生物有梭菌屬、擬桿菌屬、所桿菌屬、脫硫弧菌屬和所有產(chǎn)甲烷菌。

4、為什么常規(guī)活性污泥法用采用靜止期的微生物呢？ 答：因?yàn)椋海?）、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的微生物生長(zhǎng)繁殖快，代謝活力強(qiáng)，能大量去除污水中的有機(jī)物。盡管微生物對(duì)有機(jī)物的去除能力很高，但相應(yīng)要求進(jìn)水有機(jī)物濃度高，則出水的絕對(duì)值也相應(yīng)提高，不易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。（2）、對(duì)數(shù)期的微生物生長(zhǎng)繁殖旺盛，細(xì)胞表面的黏液層和莢膜尚未形成，活動(dòng)很活躍，不易自行凝聚成菌膠團(tuán)，沉淀性能差，致使出水水質(zhì)差。（3）、靜止期的微生物代謝活力雖比對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的差，但仍有相當(dāng)?shù)拇x活力，去除有機(jī)物的效果仍較好，最大特點(diǎn)是微生物積累大量貯存物，強(qiáng)化了微生物的生物吸附能力，其自我絮凝、聚合能力強(qiáng)，在二沉池中泥水分離效果好，出水水質(zhì)好。

5、pH過(guò)高或過(guò)低對(duì)微生物會(huì)產(chǎn)生哪里不良影響呢？用活性污泥法處理污水時(shí)為什么要使pH保持在6.5以上呢？ 答：pH過(guò)高或過(guò)低對(duì)微生物產(chǎn)生的不良影響包括：(1)pH過(guò)低，會(huì)引起微生物體表面由帶負(fù)電變?yōu)閹д姡M(jìn)而影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的吸收。(2)過(guò)高或者過(guò)低的pH還可影響培養(yǎng)基中的有機(jī)化合物的離子作用，從而間接影響微生物。因?yàn)榧?xì)菌表面帶負(fù)電，非離子狀態(tài)化合物比離子狀態(tài)化合物更容易滲入細(xì)胞。(3)酶只在最適宜的pH時(shí)才能發(fā)揮其最大活性，極端的pH使酶的活性降低，進(jìn)而影響微生物細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)過(guò)程，甚至直接破壞微生物細(xì)胞。(4)過(guò)高或者過(guò)低的pH均降低微生物對(duì)高溫的抵抗能力。

活性污泥法處理污水時(shí)要使pH保持在6.5以上的原因是：在6.5以下的酸性環(huán)境不利于細(xì)菌和原生動(dòng)物生長(zhǎng)，尤其對(duì)菌膠團(tuán)細(xì)菌不利。相反，對(duì)霉菌及酵母菌有利。如果活性污泥中有大量霉菌繁殖，由于多數(shù)霉菌不像細(xì)菌那樣分泌黏性物質(zhì)于細(xì)胞外，其吸附能力和絮凝性能不如菌膠團(tuán)，如果霉菌的數(shù)量在活性污泥中占優(yōu)勢(shì)，會(huì)造成活性污泥的結(jié)構(gòu)松散，不易沉降，甚至導(dǎo)致活性污泥絲狀膨脹，就會(huì)降低活性污泥整體處理效果，出水水質(zhì)下降。

6、在培養(yǎng)微生物過(guò)程中，培養(yǎng)基的pH為什么會(huì)發(fā)生變化呢？在生產(chǎn)中如何調(diào)控pH？

答：在培養(yǎng)微生物過(guò)程中，培養(yǎng)基的pH發(fā)生變化的原因：1）微生物在培養(yǎng)基中分解葡萄糖，產(chǎn)生有機(jī)酸會(huì)引起培養(yǎng)基的pH下降，培養(yǎng)基變酸。2）微生物在含有蛋白質(zhì)、蛋白胨及氨基酸等中性物質(zhì)培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，這些物質(zhì)可經(jīng)微生物分解，產(chǎn)生NH3和胺類等堿性物質(zhì)，使培養(yǎng)基pH上升。3）細(xì)胞選擇性吸收陽(yáng)離

+子或陰離子，也會(huì)改變培養(yǎng)基的pH。如用(NH4)2SO4作無(wú)機(jī)氮源，NH4被菌體吸收，培養(yǎng)基的pH下降；當(dāng)以-NaNO3為氮源時(shí)，NO3被菌體吸收，培養(yǎng)基的pH上升。

生產(chǎn)中調(diào)控pH的方法：1）有治標(biāo)和治本兩種方法調(diào)控pH。治標(biāo)方法：過(guò)酸加堿，過(guò)堿加酸，加緩沖物質(zhì)-碳酸氫鈉，碳酸鈉、氫氧化鈉及氨。治本方法：過(guò)酸加適當(dāng)?shù)?，提高通氣量；過(guò)堿加適量碳源，降低通氣量。2）在污水生物過(guò)程中，如果處理城市生活污水、污泥中含有蛋白質(zhì)，可不加緩沖性物質(zhì)。如果不含蛋白質(zhì)、氨等物質(zhì)，處理前就要投加緩沖物質(zhì)。緩沖物質(zhì)有碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化銨及氨等。以碳酸氫鈉最佳。3）霉菌和酵母菌對(duì)有機(jī)物具有較強(qiáng)的分解能力。pH較低的工業(yè)廢水可用霉菌和酵母菌處理，不需要堿調(diào)節(jié)pH，可節(jié)省費(fèi)用。

7、在天然環(huán)境和人工環(huán)境中，微生物之間存在哪些關(guān)系？請(qǐng)舉例說(shuō)明。答：有種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系。種內(nèi)關(guān)系有競(jìng)爭(zhēng)和互助。不同種間關(guān)系包括：

(1)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系：在好氧生物處理中，當(dāng)溶解氧或營(yíng)養(yǎng)成為限制因子時(shí)，菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌表現(xiàn)出明顯的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

(2)原始合作關(guān)系（互生關(guān)系）：固氮菌具有固定空氣中氮?dú)獾哪芰?，但不能利用纖維素作碳源和能源，而纖維素分解菌分解纖維素為有機(jī)酸對(duì)他本身的生產(chǎn)繁殖不利，但當(dāng)兩者一起生活時(shí)，固氮菌固定的氮為纖維素分解菌提供氮源，纖維素分解菌分解纖維素的產(chǎn)物有機(jī)酸被固氮菌用作碳源和能源，也為纖維素分解菌解毒。

(3)共生關(guān)系：原生動(dòng)物中的纖毛蟲類、放射蟲類、有孔蟲類與藻類共生。(4)偏害關(guān)系：乳酸菌產(chǎn)生乳酸使pH下降，抑制腐敗細(xì)菌生長(zhǎng)。(5)捕食關(guān)系：大原生動(dòng)物吞食小原生動(dòng)物。

(6)寄生關(guān)系：蛭弧菌屬有寄生在假單胞菌等菌體中的種。

8、抗生素是如何殺菌和抑菌的呢？

答：抗生素是通過(guò)四個(gè)方面殺菌和抑菌的：

(1)抑制微生物細(xì)胞壁合成；例如，青霉素先抑制G+菌中肽聚糖的合成，進(jìn)而抑制細(xì)胞壁合成；G-菌細(xì)胞壁的肽聚糖含量很低，只受到部分損傷。多氧霉素阻礙真菌細(xì)胞壁中幾丁質(zhì)的合成，故抑制真菌生長(zhǎng)。對(duì)藻類(細(xì)胞壁含纖維素)沒(méi)有損害作用。

(2)破壞微生物的細(xì)胞質(zhì)膜；多黏菌素中的游離氨基與G-菌細(xì)胞質(zhì)膜中的磷酸根(PO43－)結(jié)合，損傷其細(xì)胞質(zhì)膜，破壞了細(xì)胞質(zhì)膜的正常滲透屏障功能，使菌體內(nèi)核酸等重要成分泄出，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。制霉菌素和兩性霉素B是抗真菌劑，與真菌細(xì)胞質(zhì)膜中麥角固醇結(jié)合，破壞細(xì)胞質(zhì)膜透性。

(3)抑制蛋白質(zhì)合成；氯霉素、金霉素、土霉素、四環(huán)素、鏈霉素、卡那霉素、新霉素、慶大霉素、嘌呤霉素及春日霉素等都能與核糖核蛋白結(jié)合，抑制微生物蛋白質(zhì)合成。

(4)干擾核酸的合成。爭(zhēng)光霉素〔即博來(lái)霉素〕與DNA結(jié)合，干擾 DNA復(fù)制。絲裂霉素(自力霉素)與DNA分子雙鏈之間互補(bǔ)的堿基形成交聯(lián)，影響DNA雙鏈的分開(kāi)，從而破壞 DNA的復(fù)制。放線菌素D(更生霉素)只與雙鏈DNA結(jié)合，阻礙遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與RNA的合成。

9、氧氣對(duì)好氧微生物有什么作用呢？充氧效率與微生物生長(zhǎng)有什么關(guān)系呢？

答：氧對(duì)好氧微生物有兩個(gè)作用：(1)作為微生物好養(yǎng)呼吸的最終電子受體；(2)參與甾醇類和不飽和脂 肪酸的生物合成。

充氧量與與好氧微生物的生長(zhǎng)量、有機(jī)物濃度等成正相關(guān)性。

10、兼性厭氧微生物為什么能在有氧和無(wú)氧條件下都能生長(zhǎng)呢？

答：兼性厭氧微生物的細(xì)胞內(nèi)既有脫氫酶也有氧化酶，所以，其既能在無(wú)氧條件下，又能在有氧條件下生存。在好氧條件下生長(zhǎng)時(shí)，氧化酶活性強(qiáng)，細(xì)胞色素及電子傳遞體系的其他組分正常存在。在無(wú)氧條件下，細(xì)胞色素和電子傳遞體系的其他組分減少或全部喪失，氧化酶無(wú)活性；一旦通入氧氣，這些組分的合成很快恢復(fù)。

11、紫外輻射殺菌的作用機(jī)理是什么？何謂光復(fù)活現(xiàn)象和暗復(fù)活現(xiàn)象？ 答：紫外輻射的波長(zhǎng)范圍是200～390nm，紫外輻射對(duì)微生物有致死作用是由于微生物細(xì)胞中的核酸、嘌呤、嘧啶、及蛋白質(zhì)對(duì)紫外輻射有特別強(qiáng)的吸收能力。DNA和RNA對(duì)紫外輻射的吸收峰在260nm處，蛋白質(zhì)對(duì)紫外輻射的吸收峰在280nm處。紫外輻射能引起DNA鏈上兩個(gè)鄰近的胸腺嘧啶分子形成胸腺嘧啶二聚體，致使DNA不能復(fù)制，導(dǎo)致微生物死亡。

一部分受損傷的DNA在藍(lán)色區(qū)域可見(jiàn)光波長(zhǎng)510nm處的光照條件下，DNA修復(fù)酶將損傷區(qū)域兩端的磷酸酯鍵水解，切割受損傷的DNA，將新的核苷酸插入，由連接酶連結(jié)成正常的DNA，叫光復(fù)活。受損傷的DNA也可能在黑暗時(shí)被修復(fù)成正常DNA，這叫暗復(fù)活。

六、論述題

1、什么是細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線？有什么特點(diǎn)？在廢水生物處理中有什么應(yīng)用？

答：將少量細(xì)菌接種到一種新鮮的、定量的液體培養(yǎng)基中進(jìn)行分批培養(yǎng)，定時(shí)取樣。以細(xì)菌個(gè)數(shù)或細(xì)菌數(shù)的對(duì)數(shù)或細(xì)菌干重為縱坐標(biāo)，以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，連接坐標(biāo)系上各點(diǎn)成一條曲線，即細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線。典型的細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖期可分為4個(gè)時(shí)期：停滯期、對(duì)數(shù)期、靜止期、衰亡期。

停滯期特點(diǎn)：（1）、生長(zhǎng)速率常數(shù)為零；（2）、細(xì)胞形態(tài)變大或增長(zhǎng)；（3）、細(xì)胞中RNA含量增加、嗜堿性強(qiáng)；（4）、合成代謝活躍，易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶；（5）、對(duì)外界條件敏感。

對(duì)數(shù)期特點(diǎn)：（1）、生長(zhǎng)速率常數(shù)最大，即代時(shí)最短；（2）、細(xì)胞代謝活力最強(qiáng)；（3）、酶系活躍；（4）、活細(xì)菌數(shù)和總細(xì)菌數(shù)大致接近；（5）、細(xì)胞的化學(xué)組成形態(tài)理化性質(zhì)基本一致；（6）、對(duì)環(huán)境變化敏感。

靜止期特點(diǎn)：（1）、新生的細(xì)菌數(shù)和死亡的細(xì)菌數(shù)相當(dāng)，細(xì)菌總數(shù)達(dá)到最大值；（2）、活細(xì)菌數(shù)保持相對(duì)穩(wěn)定；（3）、細(xì)胞分裂速度下降，開(kāi)始積累內(nèi)含物；（4）、開(kāi)始產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物；（5）、是生產(chǎn)的收獲期；（6）、芽孢桿菌開(kāi)始形成芽孢。

衰亡期特點(diǎn)：（1）、細(xì)菌死亡速度大于新生成的速度；（2）、細(xì)菌少繁殖或不繁殖，或出現(xiàn)自溶現(xiàn)象；（3）、細(xì)胞出現(xiàn)多形態(tài)，呈畸形或衰退形；（4）、有的細(xì)菌產(chǎn)生芽孢。

在廢水生物處理中的應(yīng)用：水質(zhì)和性質(zhì)不同的污（廢）水在生物處理過(guò)程中，其活性污泥中的微生物不僅種群不同，而且它們的生長(zhǎng)狀態(tài)也不同：或處于靜止期，或處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，或處于衰亡期，等等。

在污（廢）水生物處理設(shè)計(jì)時(shí)，按污（廢）水的水質(zhì)情況可利用不同生長(zhǎng)階段的微生物處理污（廢）水。如，常規(guī)活性污泥法利用生長(zhǎng)速率下降階段的微生物，包括減速期、靜止期的微生物；生物吸附法利用生長(zhǎng)速率下降階段的微生物；高負(fù)荷活性污泥法利用生長(zhǎng)速率上升階段和生長(zhǎng)速率下降階段的微生物；而有機(jī)物含量低，其BOD5與CODCAr的比值小于0.3，可生化性差的污（廢）水，則用延時(shí)曝氣法處理，即利用內(nèi)源呼吸階段的微生物處理。

第二篇：微生物的生長(zhǎng)與環(huán)境條件答案

第六章

微生物的生長(zhǎng)與環(huán)境條件答案

一、選擇題 60975.D

60976.B 60977.B 60978.A 60979.B 60980.A 60981.B 60982.B 60983.A 60984.A 60985.B 60986.B 60987.B 60988.C 60989.B

二、判斷題 60990.對(duì) 60991.錯(cuò) 60992.錯(cuò) 60993.錯(cuò) 60994.錯(cuò) 60995.錯(cuò) 60996.對(duì) 60997.錯(cuò) 60998.錯(cuò) 60999.錯(cuò) 61000.錯(cuò) 61001.對(duì) 61002.對(duì) 61003.對(duì) 61004.對(duì) 61005.對(duì)

三、填空題

61006.專 性 嗜 冷, 兼 性 嗜 冷。61007.室 溫 , 體 溫。61008.6.5-7.5。61009.7.5-8。61010.5-6。

61011.98kpa, 121。C, 30min。61012.真 菌 和 放 線 菌。61013.代 時(shí)。61014.中。

61015.前 者 殺 死 微 生 物 的 營(yíng) 養(yǎng) 體，后 者 殺 死 所 有 微 生 物 的 細(xì) 胞，細(xì) 菌 的 芽 胞。

61016.高 溫 殺 菌，化 學(xué) 殺 菌，幅 射 殺 菌。61017.低 溫 型，中 溫 型，高 溫 型。61018.慢，冰 凍。

61019.孢 子，菌 種 干 燥 保 藏。61020.烘 干，曬 干，熏 干。61021.不 同。

61022.70%，2-6ml/M3。

61023.發(fā) 生 質(zhì) 壁 分 離，吸 水 膨 脹 甚 至 破 裂。

61024.分 裂 遲 緩，代 謝 活 躍，菌 數(shù) 增 長(zhǎng)近于 零。

包 括 61025.細(xì) 菌 數(shù) 以 幾 何 級(jí) 數(shù) 增 加。

61026.新 增 殖 的 細(xì) 胞 數(shù) 與 老 細(xì) 胞 的 死 亡 數(shù) 幾 乎 相 等，此 時(shí) 活 菌 數(shù) 最

多。

61027.菌 體 的 死 亡 數(shù) 超 過(guò) 新 生 數(shù)。

61028.滯 留 適 應(yīng) 期，對(duì) 數(shù) 生 長(zhǎng) 期，最 高 穩(wěn) 定 生 長(zhǎng) 期，衰 亡 期。61029.對(duì) 數(shù) 生 長(zhǎng)。61030.連 續(xù) 培 養(yǎng) 法。61031.最 高 穩(wěn) 定。61032.好 氧，厭 氧。61033.20-25。

61034.加 大 接 種 量 和 采 用 處 于 對(duì) 數(shù) 生 長(zhǎng) 期 的 菌 種 接 種。

。61035.62-63C，30min或 71C，15min。61036.常 壓 80-100℃ 處 理 15-60 分 鐘，37℃ 保 溫 培 養(yǎng) 過(guò) 夜，再 同 上 蒸 煮，如 此

連 續(xù) 三 天。

61037.5℃，25-37℃，45-50℃。

61038.30 ℃，45-55 ℃，60-75 ℃，溫 泉 和 堆 肥 中。61039.-5-0℃，10-20℃，25-30℃，冷 藏 食 品 上。

61040.-12℃，5-15℃，15-20℃，海 洋 深 處、雪 山 等 地。61041.中 溫 型 的。

61042.中 溫 型 的。

61043.計(jì) 數(shù) 板 計(jì) 數(shù) 法，涂 片 計(jì) 數(shù) 法，比 濁 法。

61044.稀 釋平板 計(jì) 數(shù) 法，濾 膜 培 養(yǎng) 法，稀 釋 培 養(yǎng) 法(MPN 法)。61045.化 學(xué) 吸 氧 法，密 閉 容 器 內(nèi) 反 復(fù) 抽 真 空 后 充 N2。61046.10-15℃，25-37℃，45-50℃。61047.恒 濁 法，恒 化 法。

61048.好 氧，兼 性 厭 氧，厭 氧，微 好 氧。61049.乳 酸 菌，乳 酸，腐 生 細(xì) 菌。61050.殺 菌，防 腐。61051.低 溫 防 腐，加 無(wú) 毒 的 化 學(xué) 防 腐 劑，干 燥 防 腐，利 用 微 生 物 產(chǎn) 酸 防

腐。

61052.是 細(xì) 胞 的 組 分，是 生 化 反 應(yīng) 的 介 質(zhì)，是 吸 收 營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) 和 分 泌 代 謝

物 的 良 好 溶 劑，能 有 效 地 控 制 細(xì) 胞 溫 度。

61053.引 起 細(xì) 胞 膜 電 荷 的 變 化，從 而 影 響 微 生 物 對(duì) 營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) 的 吸 收，影 響 代 謝 過(guò) 程 中 酶 的 活 性，改 變 環(huán) 境 中 營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) 的 可 給 性 及 有 害 物 質(zhì) 的 毒 性。

61054.25-30% 61055.丙 酸 鈣

61056.苯 甲 酸 鈉

四．名詞解釋

61057.生 長(zhǎng) 是 指 微 生 物 的 細(xì) 胞 組 分 與 結(jié) 構(gòu) 在 量 方 面 的 增 加 過(guò)

程。61058.從 生 長(zhǎng) 到 繁 殖 是 一 個(gè) 量 變 到 質(zhì) 變 的 過(guò) 程，這 個(gè) 過(guò) 程 就 是 發(fā) 育。61059.由 細(xì) 胞 分 裂 而 引 起 的 個(gè) 體 數(shù) 目 的 增 加，稱 為 繁 殖。61060.在 有 氧 無(wú) 氧 條 件 下 均 能 生 長(zhǎng) 的 細(xì) 菌。61061.指 在 空 氣 或 氧 氣 存 在 下 生 長(zhǎng) 的 微 生 物。61062.在 沒(méi) 有 空 氣 或 氧 氣 條 件 下 生 活 的 微 生 物。

61063.經(jīng) 過(guò) 反 復(fù) 分 離 純 化 后，在平板 上 挑 取 的 由 單 個(gè) 菌 落 繁 衍 的 微

生 物 后 代。

61064.單 個(gè) 細(xì) 胞 完 成 一 次 分 裂 所 需 的 時(shí) 間。

61065.當(dāng) 細(xì) 菌 在 適 宜 的 環(huán) 境 條 件 下 培 養(yǎng) 時(shí)，如 果 以 培 養(yǎng) 的 時(shí) 間 為 橫

座 標(biāo)，以 細(xì) 菌 數(shù) 量 變 化 為 縱 坐 標(biāo)，根 據(jù) 細(xì) 菌 數(shù) 量 變 化 與 相 應(yīng) 時(shí) 間 變 化 之 間 的 關(guān) 系，可 以 作 出 一 條 反 應(yīng) 細(xì) 菌 在 培 養(yǎng) 期

間 菌 數(shù) 變 化 規(guī) 律 的 曲 線，這 種 曲 線 稱 為 生 長(zhǎng) 曲 線。

61066.在 一 定 條 件 下(如 10 分 鐘)，殺 死 某 種 微 生 物 的 最 低 溫 度。61067.在 一 定 條 件 下(如 60℃)殺 死 微 生 物 所 需 要 的 最 短 時(shí) 間。

61068.將 微 生 物 置 于 一 定 容 積 的 培 養(yǎng) 基 中，經(jīng) 過(guò) 培 養(yǎng) 生 長(zhǎng)，最 后

一

次 收 獲，此 稱 為 分 批 培 養(yǎng)。

61069.細(xì) 菌 純 培 養(yǎng) 生 長(zhǎng) 曲 線 表 明，細(xì) 菌 培 養(yǎng) 物 的 最 高 得 率 在 對(duì) 數(shù) 生

長(zhǎng) 期。通 過(guò) 控 制 環(huán) 境 條 件，使 細(xì) 菌 的 生 長(zhǎng) 始 終 保 持 在 對(duì) 數(shù) 生 長(zhǎng) 期，從 而 可 以 獲 得 更 多 的 細(xì) 菌 培 養(yǎng) 物，這 種 方 法 稱 為 連 續(xù)

培 養(yǎng)。

61070.指 能 在 氧 分 壓 低 于 正 常 大 氣 環(huán) 境 中 表 現(xiàn) 最 大 生 長(zhǎng) 速 度 的 細(xì)

菌。

61071.在 分 子 氧 存 在 下 也 能 生 活 的 厭 氧 菌。

61072.二 元 培 養(yǎng) 是 純 培 養(yǎng) 的 一 種 特 殊 形 式。有 些 寄 生 微 生 物 只 能 在

寄 生 微 生 物 體 內(nèi) 寄 生，必 須 將 寄 生 微 生 物 和 寄 主 微 生 物 培 養(yǎng) 在 一 起，同 時(shí) 排 除 其 它 雜 菌。例 如 培 養(yǎng) 蘇 云 金 桿 菌 及 其 噬 菌 體，需 先 在平板 培 養(yǎng) 基 上 培 養(yǎng) 蘇 云 金 桿 菌 的 細(xì) 菌 坪，然 后 在 細(xì) 菌 坪 上

接 種 蘇 云 金 桿 菌 的 噬 菌 體，經(jīng) 培 養(yǎng) 后，在 蘇 云 金 桿 菌 的 細(xì) 菌 坪 上 出 現(xiàn) 噬 菌 體 感 染 的 透

明 空 斑，這 種 培 養(yǎng) 方 法 稱 為 二 元 培 養(yǎng)。

61073.在 15% 以 上 鹽 濃 度 下 才 能 生 長(zhǎng)，最 適 生 長(zhǎng) 的 鹽 濃 度 為 25-30% 的

嗜 鹽 菌 稱 為 極 端 嗜 鹽 菌。

61074.采 用 物 理 或 者 化 學(xué) 的 方 法 使 微 生 物 處 于 比 較 一 致 的 生 長(zhǎng) 發(fā) 育

階 段 上 的 培

養(yǎng) 方 法 叫 同 步 培 養(yǎng)。例 如 利 用 孔 徑 大 小 不 同 的 濾 膜，將 大 小 不 同 的 細(xì) 胞 分 開(kāi) 培

養(yǎng)，可 使 同 一 大 小 的 細(xì) 胞 處 于 同 一 生 長(zhǎng) 階 段。

五．問(wèn)答題

61075.溫 度 對(duì) 微 生 物 的 影 響 可 概 括 為： 適 宜 的 溫 度 有 利 于 微 生 物 的 生 長(zhǎng) 高 溫 可 使 菌 體 蛋 白 變 性，導(dǎo) 致 微 生 物 死 亡，常 用 高 溫 進(jìn)行 消 毒 滅 菌低 溫 對(duì) 微 生 物 具 有 抑 制 或 殺 傷 作 用，故 低 溫 用 于 保 藏 食 品

61076.秋 天 之 所 以 容 易 栽 培平菇 是 因 為： 秋 冬 病 蟲 害 少平菇 子 實(shí) 體 形 成 溫 度 比 菌 絲 生 長(zhǎng) 溫 度 要 低，當(dāng) 菇 床 菌 絲 長(zhǎng) 滿 以 后，適 當(dāng) 降 溫，(秋 冬 天 降 溫 容 易)，有 利 于平菇 子 實(shí) 體 的 形 成。

61077.細(xì) 菌 的 純 培 養(yǎng) 生 長(zhǎng) 曲 線 分 為 四 個(gè) 時(shí) 期，即 滯 留 期，對(duì) 數(shù) 生 長(zhǎng) 期，最 高 穩(wěn) 定 生 長(zhǎng) 期 和 衰 亡 期。

滯 留 期 的 特 點(diǎn) 是： 分 裂 遲 緩，代 謝 活 躍。

對(duì) 數(shù) 生 長(zhǎng) 期 的 特 點(diǎn) 是： 細(xì) 菌 數(shù) 量 以 幾 何 級(jí) 數(shù) 增 加。

最 高 穩(wěn) 定 生 長(zhǎng) 期 的 特 點(diǎn) 是： 新 增 殖 的 細(xì) 胞 數(shù) 與 老 細(xì) 胞 的 死 亡 數(shù) 幾 乎 相 等。

衰 亡 期 的 特 點(diǎn) 是； 活 菌 數(shù) 按 幾 何 級(jí) 數(shù) 下 降。

61078.滅 菌 是 殺 死 所 有 微 生 物

消 毒 是 殺 死 或 消 除 所 有 病 原 微 生 物，達(dá) 到 防 止 病 原 菌 傳 播 的 目的 防 腐 是 利 用 理 化 因 子 使 微 生 物 暫 不 生 長(zhǎng)

化 療 是 有 效 地 消 除 宿 主 體 內(nèi) 的 微 生 物

61079.取 載 玻 片 一 塊，用 蠟 筆 在 中 央 畫 出 一平方 厘 米 的 面 積。將 待 測(cè)

樣 品 稀 釋 到 一 定 濃 度 后 取 0.01 毫 升 菌 液 滴 在 載 玻 片 上 的 一平方 厘 米 面 積 上。然 后 在 顯 微 鏡 下

計(jì) 數(shù) 每 個(gè) 視 野 的 菌 數(shù)(至 少 數(shù) 10 個(gè) 視 野，計(jì) 算平均 菌 數(shù))。將 視 野 的 面 積 算 出 來(lái)

后，按 下 列 公 式 計(jì) 算 樣 品 中 的 含 菌 數(shù)。

平方 厘 米

每克樣品中的含菌數(shù) ＝--------------------? 每個(gè)視野的平均菌數(shù)?100?稀釋倍數(shù)

視 野 面 積

61080.干 重 法 主 要 用 來(lái) 測(cè) 發(fā) 酵 液 中 絲 狀 真 菌 或 放 線 菌 的 生 長(zhǎng) 量。

取 一 定 量 的 發(fā) 酵 液(如 100 毫 升)過(guò) 濾 后 連 同 濾 紙 一 道 烘 干 至 恒 重 后 稱 重，然 后 再 減 去 濾 紙 的 干 重，即 為 100 毫 升 發(fā) 酵 液 中 某 種 微 生 物 干 物 質(zhì) 的 量。

61081.為 了 防 止 微 生 物 在 培 養(yǎng) 過(guò) 程 中 因 自 身 的 代 謝 作 用 產(chǎn) 酸 或 產(chǎn) 堿

改 變 環(huán) 境 的 pH 值，通 常 在 配 制 培 養(yǎng) 基 時(shí) 預(yù) 先 加 入 緩 沖 物 質(zhì) 如 磷 酸 鹽 或 碳 酸 鈣。

61082.用 比 濁 法 測(cè) 定 微 生 物 的 數(shù) 量 主 要 是 在 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 采 用，它 的

特 點(diǎn) 是 快 速。

在 測(cè) 定 前 首 先 必 需 繪 制 出 濁 度 與 數(shù) 量 的 相 關(guān) 曲 線，濁 度 用 光 電 比 色 計(jì) 測(cè) 定，菌 數(shù) 靠 用 稀 釋平板 法 測(cè) 定 或 用 計(jì) 數(shù) 板 測(cè) 定。曲 線 繪 好 后，在 生 產(chǎn) 中，只 要 用 比 色

計(jì) 測(cè) 出 菌 液 的 任 一 濁 度 后 就 可 以 從 曲 線 上 查 出 相 應(yīng) 的 菌 數(shù)。

61083.在 t0時(shí) 菌 數(shù) X=100

在 t1 時(shí) 菌 數(shù) Y=1000000000

92n(代 數(shù))=3.3lg(y/x)= 3.3(lg100)÷23.1 = 17.3

在 上 述 培 養(yǎng) 中，該 菌 的 代 時(shí) 為 17.3 分 鐘，400 分 鐘 內(nèi) 共 繁 殖 了23.1代。

61084.原 因 有 三 條：

蛋 白 質(zhì) 在 有 水 的 條 件 下 變 性 溫 度 比 無(wú) 水 時(shí) 的 變 性 溫 度 要 低。水 蒸 汽 的 穿 透 力 比 熱 空 氣 的 穿 透 力 強(qiáng)。

水 蒸 汽 有 潛 熱。

第三篇：環(huán)境微生物學(xué)講稿-第六章 微生物的生長(zhǎng)繁殖與遺傳變異

第六章 微生物的生長(zhǎng)繁殖與遺傳變異

第一節(jié) 微生物生長(zhǎng)的測(cè)定

? 總菌數(shù)的測(cè)定

o 顯微計(jì)數(shù)法

o 電子自動(dòng)計(jì)數(shù)器法

o 比濁法

? 活菌數(shù)的測(cè)定

o平皿菌落計(jì)數(shù)法

o 試管稀釋法

o 薄膜過(guò)濾法

? 霉菌生長(zhǎng)的測(cè)定

o平皿培養(yǎng)法

o U型管培養(yǎng)法

? 生物量的測(cè)定

o 菌體干重的測(cè)定

o 菌體含氮量的測(cè)定

o 菌體DNA含量的測(cè)定

第二節(jié) 微生物的生長(zhǎng) 一.分批培養(yǎng)

分批培養(yǎng)：把微生物接種于一定容積的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)后一次收獲的培養(yǎng)方式。

? 細(xì)菌生長(zhǎng)曲線

生長(zhǎng)曲線:將少量細(xì)菌接種到一定容積的新鮮培養(yǎng)液中，在適宜條件下培養(yǎng)，細(xì)菌會(huì)生長(zhǎng)增殖。以培養(yǎng)時(shí)間為橫座標(biāo)，以細(xì)菌數(shù)的對(duì)數(shù)為縱座標(biāo)作圖，即繪得生長(zhǎng)曲線。生長(zhǎng)曲線可區(qū)分為延滯期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期。

? 緩慢生長(zhǎng)期（lag phase）

亦稱遲緩期、延遲期、停滯期、滯后期。

特點(diǎn)：細(xì)胞體積增長(zhǎng)較快、易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶、分裂遲緩；細(xì)胞中RNA含量增高，原生質(zhì)嗜堿性加強(qiáng)；對(duì)不良環(huán)境條件較敏感。

? 對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期（log phase）

又稱指數(shù)期（exponential phase）。

細(xì)胞數(shù)以幾何級(jí)數(shù)增加，代時(shí)穩(wěn)定。

由于細(xì)菌個(gè)體數(shù)目與時(shí)間之間的關(guān)系服從對(duì)數(shù)規(guī)律，通常將這一生長(zhǎng)時(shí)期稱為對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。

代時(shí)：細(xì)菌完成一次分裂所需的時(shí)間。

特點(diǎn)：個(gè)體高速增殖，代時(shí)最短；活性強(qiáng)，代謝旺盛；菌體大小、個(gè)體形態(tài)、化學(xué)組成和生理特性等相對(duì)一致。

? 穩(wěn)定生長(zhǎng)期（stationary phase）

又稱恒定期或最高生長(zhǎng)期、靜止期。細(xì)胞增殖與死亡達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，總數(shù)不再增加。

? 特點(diǎn)：個(gè)體數(shù)目達(dá)到最高；細(xì)菌活性下降，細(xì)胞內(nèi)逐漸積累貯存物，菌體出現(xiàn)淀粉粒、脂肪球等。芽孢細(xì)菌則形成芽孢。

? 衰亡生長(zhǎng)期（decline phase）

在穩(wěn)定期后，由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏，代謝產(chǎn)物及有毒物質(zhì)積累，細(xì)胞生長(zhǎng)受到限制，細(xì)胞分裂由緩慢轉(zhuǎn)而停

止，死亡率增加。

特點(diǎn)：菌體出現(xiàn)畸形或多形態(tài)，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生液泡和空泡，細(xì)胞甚至?xí)匀芏觥?/p>

? 基質(zhì)濃度對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)的影響

1940年Monod提出了描述比生長(zhǎng)速率與限制性基質(zhì)濃度之間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)方程（Monod方程）。

μ－比生長(zhǎng)速率常數(shù)；μ

max

－最大比生長(zhǎng)速率常數(shù)；S－限制性基質(zhì)濃度；

KS－半飽和常數(shù)（比生長(zhǎng)速率達(dá)到最大比生長(zhǎng)速率一半時(shí)的基質(zhì)濃度）。

S<< KS S>> KS

細(xì)胞得率Y，即消耗單位基質(zhì)所產(chǎn)生的菌體數(shù)量。

? 霉菌生長(zhǎng)曲線

o

期 停滯生長(zhǎng)o

期 迅速生長(zhǎng)o

期 衰亡生長(zhǎng)

?

二.連續(xù)培養(yǎng)

連續(xù)培養(yǎng)：連續(xù)補(bǔ)料和出料的培養(yǎng)方法。

? ? 恒濁連續(xù)培養(yǎng)

恒化連續(xù)培養(yǎng)

o 恒化器中培養(yǎng)液的稀釋率

D－稀釋率；F－新鮮培養(yǎng)基的輸入速率；

V－恒化器內(nèi)培養(yǎng)液的總體積。

o 恒化器中細(xì)菌濃度的變化

凈生長(zhǎng)速率 = 生長(zhǎng)速率 － 流失速率

o 如果μ＞D，則(－dX/dt)凈＞0，恒化器內(nèi)的細(xì)菌濃度不斷升高。

o 如果μ

o 如果μ= D，則(－dX/dt)凈= 0，恒化器內(nèi)的細(xì)菌濃度保持恒定，即細(xì)菌濃度處于生長(zhǎng)速率等于流出速率的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。這就是連續(xù)培養(yǎng)所要求達(dá)到的。

o 恒化器中基質(zhì)濃度的變化

基質(zhì)變化 = 基質(zhì)流入量 － 細(xì)菌對(duì)基質(zhì)的消耗量 － 基質(zhì)流失量

S0－流入的限制性基質(zhì)濃度；

S－流出的限制性基質(zhì)濃度。

恒化器中的基質(zhì)濃度變化也有三種狀況，只有當(dāng)dS/dt = 0時(shí)，流出的基質(zhì)濃度才能保持恒定。

三.好氧培養(yǎng) ?

好氧培養(yǎng)方法

? 實(shí)驗(yàn)室常用的好氧培養(yǎng)方法：平板培養(yǎng)；斜面培養(yǎng)；淺層液體培養(yǎng)；液體振蕩培養(yǎng)；通氣攪拌培養(yǎng)。

? 工業(yè)生產(chǎn)上常用的方法：鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣

?

曝氣充氧

雙膜理論

在氣-液界面上存在著氣膜和液膜，氣膜外和液膜外分別有空氣和液體流動(dòng)，處于紊流狀態(tài)；氣膜和液膜則處于層流狀態(tài)，沒(méi)有對(duì)流。如果存在氧濃度梯度，空氣中的氧就會(huì)沿濃度梯度向氣膜傳遞，氣膜內(nèi)的氧又會(huì)向液膜傳遞，最后進(jìn)入液體。氣膜和液膜是氧傳遞的主要屏障。

（1）

因?yàn)楹雎詺饽?，液膜直接與空氣接觸，所以液膜外界面上的氧濃度為飽和溶解氧濃度（Cs）。又

因?yàn)橐耗ず穸龋╔f）不大，故液膜內(nèi)Cs與C之間的變化可用線性關(guān)系來(lái)近似。

（2）

將（2）代入（1）中

（3）

（3）兩側(cè)同時(shí)除以液體體積

（4）

用

取代

KLa－總氧傳遞系數(shù)

從式可看出，在曝氣充氧中，要提高充氧速率（dC/dt），可以從兩個(gè)方面著手：① 通過(guò)加強(qiáng)液體紊流運(yùn)動(dòng)（如攪拌）來(lái)減小液膜厚度和加快氣-液界面的更新；選擇適宜的曝氣器來(lái)減小氣泡的直徑，增大氣-液接觸面積；最終提高KLa值。② 通過(guò)提高氣相中的氧分壓（如采用純氧曝氣、深井曝氣等），提高液膜中的飽和溶解氧濃度（Cs）。

?

好氧微生物的生長(zhǎng)

a(C6H12O6)+ b(NH3)+ c(O2)→ d(C5H7NO2)+ e(CO2)+ f(H2O)

四:厭氧培養(yǎng) ?

創(chuàng)建厭氧環(huán)境

? 物理法除氧

o 煮沸法

o 表面封閉法

o 抽真空法

o 無(wú)氧氣體取代法

? 化學(xué)法除氧 o 焦性末食子酸法

o 特種催化劑法

o 還原法

? 生物學(xué)法除氧

?

厭氧微生物的生長(zhǎng)

第三節(jié) 微生物的遺傳

遺傳性是指親代生物具有將其特征傳給子代的潛力。

變異性是指微生物的遺傳既有穩(wěn)定保守的一面，也有變異的一面，后者即為遺傳的變異性。

微生物的遺傳特性是通過(guò)脫氧核糖核酸(DNA)的生理學(xué)表現(xiàn)的。

? DNA與基因

o DNA的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)

DNA是脫氧核糖核苷酸組成的大分子，分子量為2.3×10~1×10。

410? 組成：腺嘌呤脫氧核糖核苷酸（A）、鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸（G）胞嘧啶脫氧

核糖核苷酸（C）、胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸（T）

? 結(jié)構(gòu)：在一級(jí)結(jié)構(gòu)上，由脫氧核糖和堿基形成脫氧核糖核苷，再由脫氧核糖核

苷和磷酸形成單脫氧核糖核苷酸，最后由單脫氧核糖核苷酸通過(guò)3’,5’-磷酸二酯鍵連接成直鏈分子。DNA分子內(nèi)四種堿基的排列順序構(gòu)成了生物的遺傳信息。DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)

1953年Watson和Crick提出了雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，其要點(diǎn)為：脫氧核糖與磷酸以3’,5’-磷酸二酯鍵交互連接，形成DNA的主鏈并充當(dāng)DNA的骨架；兩條主鏈再以反向平行的方式組成雙螺旋；主鏈位于螺旋的外側(cè)，堿基位于螺旋的內(nèi)側(cè)；螺旋具有固定且一致的直徑。兩條主鏈上的堿基互

補(bǔ)配對(duì)，即A與T相配，G與C相配。相鄰的堿基對(duì)之間的距離為0.34nm，10個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成一個(gè)螺旋，因此螺距為3.4nm。

o DNA的存在形式

? 原核生物中DNA的存在形式

? 真核生物中DNA的存在形式

o 基因

基因（gene）是指生物體攜帶和傳遞遺傳信息的基本單位。它是DNA分子上一段特定的核苷酸序列。按照功能，可分為：①結(jié)構(gòu)基因，轉(zhuǎn)錄為mRNA、tRNA和rRNA的基因；② 操縱基因，一段可以與有活性的阻遏蛋白結(jié)合從而阻止轉(zhuǎn)錄起始的DNA序列。③ 調(diào)節(jié)基因，編碼調(diào)節(jié)蛋白，控制結(jié)構(gòu)基因表達(dá)的基因。

? DNA的復(fù)制

半保留復(fù)制

? RNA的合成

?

第四節(jié) 微生物的變異

蛋白質(zhì)的合成

? 非遺傳型變異

非遺傳型變異是在DNA沒(méi)有改變的情況下發(fā)生的微生物某些性狀的改變。這類變異是可逆的，一旦條件復(fù)原，變異亦消失。這類變異往往涉及細(xì)胞群體，即許多細(xì)胞同時(shí)變異。

? 遺傳型變異

遺傳型變異是由于DNA發(fā)生改變而導(dǎo)致微生物某些性狀的改變。這類變異僅涉及個(gè)別細(xì)胞，不可逆，能相對(duì)穩(wěn)定地遺傳。

基因突變是指DNA上的一對(duì)或少數(shù)幾對(duì)堿基發(fā)生改變而引起的性狀改變。o 基因突變的類型

? ? ? ? 形態(tài)突變型

生化突變型

致死突變型

條件致死突變型

o 基因突變的機(jī)制

? ? 自發(fā)突變

誘發(fā)突變

? ? ?

堿基對(duì)的置換

移碼突變

染色體畸變

? 原核微生物的基因重組

將兩個(gè)不同性狀的個(gè)體細(xì)胞的遺傳基因轉(zhuǎn)移至一個(gè)個(gè)體細(xì)胞內(nèi)，使之發(fā)生遺傳變異的過(guò)程，稱為基因重組（gene recombination）。

o 轉(zhuǎn)化（transformation）

受體菌直接吸收來(lái)自供體菌的游離DNA片段，并整合到自己的基因組中，從而獲得供體菌的部分遺傳性狀的過(guò)程，稱為轉(zhuǎn)化。

o 轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）

通過(guò)溫和噬菌體的介導(dǎo)，將供體菌DNA片段帶入受體菌中，從而使受體菌獲得供體菌的部分遺傳性狀的過(guò)程，稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)。

o 接合（conjugation）通過(guò)兩個(gè)完整的菌體細(xì)胞直接接觸，將供體菌DNA片段（包括質(zhì)粒）帶入受體菌中，從而使受體菌獲得供體菌的部分遺傳性狀的過(guò)程，稱為接合。

1.何謂營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)和代謝？

2.按照生理需要?jiǎng)澐?，微生物需要哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)？

3.簡(jiǎn)述微生物的四種基本營(yíng)養(yǎng)類型。

4.簡(jiǎn)述微生物攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的四種基本方式。

5.何謂培養(yǎng)基？簡(jiǎn)述配制培養(yǎng)基的原則和培養(yǎng)基的種類。

6.試比較呼吸、厭氧呼吸和發(fā)酵的特點(diǎn)。

7.簡(jiǎn)述糖酵解途徑和三羧酸循環(huán)。

8.簡(jiǎn)述測(cè)定微生物生長(zhǎng)的各種方法。

9.什么叫細(xì)菌生長(zhǎng)曲線？可分哪幾個(gè)生長(zhǎng)階段？各有什么特點(diǎn)？

10.微生物有哪些溫度類型？各有何特點(diǎn)？

11.為啥每種生物都有一定的生長(zhǎng)溫度范圍？為何高溫微生物耐高溫？

12.簡(jiǎn)述高溫消毒或滅菌的方法。

13.何謂嗜酸微生物和嗜堿微生物？

14.根據(jù)微生物與氧氣的關(guān)系，可將微生物分為幾種類型？為啥厭氧菌對(duì)氧氣敏感？ 15.何謂DNA？何謂基因？何謂DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)？

16.簡(jiǎn)述原核微生物的基因重組方式。

第四篇：微生物的生長(zhǎng) 教案

微生物的生長(zhǎng)

教案

第二節(jié)《微生物的營(yíng)養(yǎng)、代謝和生長(zhǎng)》-微生物的生長(zhǎng)

教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)目標(biāo)】

知識(shí)目標(biāo)

1、微生物群體生長(zhǎng)的規(guī)律及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用（理解）。

2、測(cè)定微生物群體生長(zhǎng)的方法（識(shí)記）。

3、度、pH和氧等因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響（理解）。

能力目標(biāo)

1.通過(guò)細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的的圖表對(duì)比分析能力。

2.通過(guò)細(xì)菌生長(zhǎng)曲線與種群生長(zhǎng)曲線的對(duì)比，培養(yǎng)學(xué)生歸納與演繹的能力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)微生物的一般生長(zhǎng)規(guī)律與種群的生長(zhǎng)規(guī)律的對(duì)比，培養(yǎng)學(xué)生正確看待一般問(wèn)題與特殊問(wèn)題，個(gè)性與共性的關(guān)系?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】

（1）微生物群體生長(zhǎng)的規(guī)律及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。

（2）溫度、pH和氧等因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】

微生物群體生長(zhǎng)的規(guī)律及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。

教學(xué)設(shè)計(jì)

【導(dǎo)入新課】

前面，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了微生物的營(yíng)養(yǎng)與代謝，知道了微生物需要不斷從外界吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)代謝，獲取能量并合成自身的組成物質(zhì)，以維持自身正常的生命活動(dòng)。那么，從代謝的角度來(lái)看，當(dāng)同化作用大于異化作用時(shí)，微生物將表現(xiàn)出怎樣的特征？

學(xué)生回答：生長(zhǎng)的現(xiàn)象。

那么什么是微生物的生長(zhǎng)呢，我們一般是如何來(lái)研究微生物的生長(zhǎng)的呢？

這就是本節(jié)課我們所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——微生物的生長(zhǎng)。【推進(jìn)新課】

微生物的生長(zhǎng)包括微生物細(xì)胞體積的擴(kuò)大與細(xì)胞數(shù)目的增多，由于大多數(shù)微生物細(xì)胞體積較小，個(gè)體質(zhì)量較輕，微生物的個(gè)體生長(zhǎng)不易觀察；同時(shí)由于微生物繁殖速度一般較快，因而通常以微生物的群體為單位來(lái)研究微生物的生長(zhǎng)。

那么，微生物的群體生長(zhǎng)會(huì)具有怎樣的特征呢？群體生長(zhǎng)狀況是否具有一定的規(guī)律？假如有的話，這是怎樣一種規(guī)律？研究這一規(guī)律具有怎樣的現(xiàn)實(shí)意義呢？接下來(lái)我們一起來(lái)學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)目標(biāo)一：微生物群體生長(zhǎng)規(guī)律

教師分析：由于在自然環(huán)境下微生物群體生長(zhǎng)受到非生物影響、種內(nèi)關(guān)系、種間關(guān)系等多種因素的綜合影響其群體生長(zhǎng)的狀況多變而復(fù)雜，往往難以描述，因而，從實(shí)際工作的角度出發(fā)，微生物的群體生長(zhǎng)狀況的研究一般是置于人工控制的條件下進(jìn)行的。那么，我們?nèi)绾蝸?lái)描述 細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線呢？

師生共同總結(jié)：從細(xì)菌接種到培養(yǎng)基中開(kāi)始到培養(yǎng)基中的細(xì)菌群體死亡的動(dòng)態(tài)變化，可以分為調(diào)整期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期四個(gè)重要時(shí)期。

教師強(qiáng)調(diào)：微生物的群體生長(zhǎng)曲線是種群內(nèi)個(gè)體生長(zhǎng)的一個(gè)頻率統(tǒng)計(jì)，反應(yīng)的是微生物種群概念上的數(shù)量變化特征，因而并非是該時(shí)期的所有個(gè)體均具有相應(yīng)的特征。

教師設(shè)置問(wèn)題情景，引導(dǎo)學(xué)生思考：細(xì)菌生長(zhǎng)曲線是運(yùn)用數(shù)學(xué)模型研究群體生長(zhǎng)規(guī)律的一種方法。那么，我們一般是按怎樣的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分各區(qū)段的？具體而言，不同區(qū)段究竟蘊(yùn)涵了怎樣的生物學(xué)含義呢？

師生互動(dòng)，教師利用投影，呈示下述表格，使學(xué)生明確需要研究的問(wèn)題。

（1）調(diào)整期

細(xì)菌剛被接種到培養(yǎng)基上時(shí)，對(duì)新環(huán)境有一個(gè)短暫的調(diào)整或適應(yīng)的過(guò)程，一般不立即進(jìn)行分離的情景，同時(shí)反映細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)等特征，教師對(duì)調(diào)整期的時(shí)間、群體生長(zhǎng)速率、細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理特征、實(shí)踐意義等方面的問(wèn)題總結(jié)如下：

①時(shí)間：從細(xì)菌剛被接種到培養(yǎng)基上開(kāi)始，到細(xì)菌開(kāi)始進(jìn)入快速分裂為止。②生長(zhǎng)速率：幾乎為零，細(xì)胞數(shù)目幾乎不變。③細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)：細(xì)菌細(xì)胞體積增長(zhǎng)較快。

④細(xì)胞的生理特點(diǎn)：細(xì)菌代謝活躍，是合成初級(jí)代謝產(chǎn)物量最多的時(shí)期；細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)大量合成細(xì)胞分裂所需的酶、ATP及其他細(xì)胞成分，為下一階段的細(xì)胞分裂作準(zhǔn)備。

⑤影響該階段長(zhǎng)短的相關(guān)因素：

Ⅰ菌種：若把對(duì)數(shù)期的菌種接種到培養(yǎng)基上時(shí)，可相對(duì)縮短調(diào)整期；若把穩(wěn)定期或其他時(shí)期的菌種接種到培養(yǎng)基上時(shí)，則調(diào)整期相對(duì)較長(zhǎng)。

Ⅱ培養(yǎng)基：若培養(yǎng)基的理化性質(zhì)與原先菌種的培養(yǎng)基比較相似，則調(diào)整期時(shí)間較短；若培養(yǎng)基的理化性質(zhì)與原先菌種的培養(yǎng)基相差比較大，則調(diào)整期時(shí)間較長(zhǎng)。

（2）對(duì)數(shù)期

學(xué)生分析觀察、討論： ①時(shí)間

教師提問(wèn)：我們一般把哪一個(gè)階段稱為細(xì)菌群體生長(zhǎng)的對(duì)數(shù)期呢？

學(xué)生回答：從細(xì)菌開(kāi)始快速分裂開(kāi)始，到培養(yǎng)基中細(xì)菌的群體數(shù)目不再增加，保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定為止。

②生長(zhǎng)速率

教師提問(wèn)：在細(xì)菌群體生長(zhǎng)的對(duì)數(shù)期階段，群體生長(zhǎng)速率具有怎樣的特征？ 學(xué)生回答：速率最快，細(xì)胞數(shù)目以幾何級(jí)數(shù)增加；可以用Bn總=Bn×2來(lái)描述。③細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu) 教師提問(wèn)：那么，大多數(shù)細(xì)菌的細(xì)胞在這一階段具有怎樣的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理特征呢？

學(xué)生回答：形態(tài)特征最為穩(wěn)定，細(xì)菌生理特征比較穩(wěn)定，代謝旺盛，細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)各種組分，特別是核糖體數(shù)量劇增，此階段的代謝容易受到周圍環(huán)境條件的影響。

④影響階段長(zhǎng)短的相關(guān)因素

教師提問(wèn)：影響這一階段時(shí)間長(zhǎng)短的相關(guān)因素有哪些呢？ 學(xué)生主要從以下幾方面展開(kāi)討論： Ⅰ菌種：該種細(xì)菌的遺傳特性；

Ⅱ培養(yǎng)基：培養(yǎng)基的各種理化性質(zhì)（如培養(yǎng)基化學(xué)成分與PH、T、氧氣）是否適宜； Ⅲ溫度：溫度通過(guò)影響酶活性來(lái)影響微生物的新陳代謝速率，從而影響對(duì)數(shù)期的長(zhǎng)短。

⑤造成該階段特征的主要原因 學(xué)生討論：略。

教師提問(wèn)：從生態(tài)學(xué)角度來(lái)看，造成細(xì)菌群體生長(zhǎng)的對(duì)數(shù)期的主要原因有哪些呢？ 學(xué)生討論：略。

總結(jié)：培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分，空間充裕，種內(nèi)斗爭(zhēng)不劇烈；培養(yǎng)基中的PH、T、氧氣等條件適宜，微生物新陳代謝旺盛，能量供應(yīng)充足，培養(yǎng)基中一些有害的代謝產(chǎn)物尚未開(kāi)始積累；微生物種群的出生率大于死亡率，種群密度增加。

⑥實(shí)踐意義

教師講述：這一階段在生產(chǎn)實(shí)踐上具有相當(dāng)重要的意義，例如控制對(duì)數(shù)期。那么，為何要在生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要，控制微生物群體生長(zhǎng)的對(duì)數(shù)期呢？

學(xué)生討論：略。

教師分析：以酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精而言，如果對(duì)數(shù)期過(guò)長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量消耗過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致下一個(gè)階段微生物積累的代謝產(chǎn)物減少；如果對(duì)數(shù)期過(guò)短，培養(yǎng)基中的菌體數(shù)目比較少，也會(huì)導(dǎo)致下一個(gè)階段微生物積累的代謝產(chǎn)物減少。

（3）穩(wěn)定期

學(xué)生通過(guò)對(duì)信息的觀察、分析與討論，對(duì)穩(wěn)定期的時(shí)間、群體生長(zhǎng)速率、細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理特征等方面的問(wèn)題總結(jié)如下：

①時(shí)間：從培養(yǎng)基中細(xì)菌的群體數(shù)目不再增加，保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定開(kāi)始，到培養(yǎng)基中細(xì)菌群體數(shù)目開(kāi)始減少為止。②生長(zhǎng)速率：分裂速率相對(duì)對(duì)數(shù)期下降，死亡速率上升，細(xì)胞數(shù)目動(dòng)態(tài)平衡，活細(xì)菌數(shù)目達(dá)到最高峰。

③細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)：某些產(chǎn)芽孢細(xì)菌在這個(gè)時(shí)期開(kāi)始產(chǎn)生芽孢。

細(xì)胞的生理特點(diǎn)：細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)開(kāi)始大量積累代謝產(chǎn)物，特別是次級(jí)代謝產(chǎn)物。④影響該階段長(zhǎng)短的相關(guān)因素：菌種、培養(yǎng)基理化性質(zhì)、溫度等因素。⑤造成原因：

Ⅰ培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在對(duì)數(shù)期被大量消耗，同時(shí)由于培養(yǎng)基中細(xì)菌的種群數(shù)目達(dá)到最你 大，種內(nèi)斗爭(zhēng)劇烈，導(dǎo)致個(gè)體死亡率上升，出生率下降。

Ⅱ因?yàn)槲⑸镩L(zhǎng)時(shí)間代謝，導(dǎo)致培養(yǎng)基中的PH、T、氧氣等理化性質(zhì)發(fā)生改變，微生物新陳代謝速率下降，能量供應(yīng)不足，細(xì)菌細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂速度下降。

Ⅲ培養(yǎng)基中一些有害的代謝產(chǎn)物開(kāi)始積累，影響微生物生長(zhǎng)。⑥實(shí)踐意義——延長(zhǎng)穩(wěn)定期：

教師提問(wèn)：為什么延長(zhǎng)穩(wěn)定期可以提高發(fā)酵工程的產(chǎn)量呢？生產(chǎn)中該如何來(lái)進(jìn)行合理控制，以延長(zhǎng)穩(wěn)定期呢？

學(xué)生小組討論后，總結(jié)：Ⅰ進(jìn)入穩(wěn)定期以后，包括抗生素在內(nèi)的多種次級(jí)代謝產(chǎn)物開(kāi)始大量積累，如果適時(shí)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出有害的代謝產(chǎn)物，則可延長(zhǎng)穩(wěn)定期，提高代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量。Ⅱ延長(zhǎng)穩(wěn)定期的方法有很多，其中微生物的連續(xù)培養(yǎng)是一種比較常用的辦法。

在穩(wěn)定期后，細(xì)菌群體生長(zhǎng)將進(jìn)入什么時(shí)期呢？（4）衰亡期

教師提問(wèn)：什么叫衰亡期？

學(xué)生回答：在穩(wěn)定期之后，隨著培養(yǎng)的繼續(xù)進(jìn)行，細(xì)菌群體的死亡速率大于繁殖速率，培養(yǎng)基中細(xì)菌群體的數(shù)目開(kāi)始急劇下降，這一階段稱為衰亡期。

教師提問(wèn)：該時(shí)期的微生物群體、微生物細(xì)胞個(gè)體有怎樣的特點(diǎn)？在生產(chǎn)實(shí)踐中有何應(yīng)用價(jià)值？

學(xué)生總結(jié)：

時(shí)間：從培養(yǎng)基中細(xì)菌的群體數(shù)據(jù)急劇減少開(kāi)始，到培養(yǎng)基中細(xì)菌種群消亡為止。生長(zhǎng)速率：死亡速率超過(guò)繁殖速率，導(dǎo)致培養(yǎng)基中細(xì)菌群體的活細(xì)胞數(shù)目不斷下降。細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)：細(xì)胞出現(xiàn)了多種形態(tài)，甚至畸形。細(xì)胞的生理特點(diǎn)：有些細(xì)菌開(kāi)始解體，釋放出代謝產(chǎn)物。影響該階段長(zhǎng)短的相關(guān)因素：1菌種：產(chǎn)芽孢的細(xì)菌其芽孢比代謝活躍的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞更易于存活。2培養(yǎng)基梨花性質(zhì)、溫度等因素

造成該階段特征的原因：1.培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)一步被大量消耗，同時(shí)由于培養(yǎng)基中細(xì)菌的種內(nèi)斗爭(zhēng)進(jìn)一步加劇，導(dǎo)致個(gè)體死亡率急劇上升，出生率急劇下降。

2.因?yàn)槲⑸镩L(zhǎng)時(shí)間代謝，導(dǎo)致培養(yǎng)基中的PH、T、氧氣等理化性質(zhì)發(fā)生改變，微生物

微生物新陳代謝速率下降，能量供應(yīng)不足，細(xì)菌細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂速度下降 3.隨著部分細(xì)菌細(xì)胞的裂解，培養(yǎng)基中一些有害的代謝產(chǎn)物大量累積，影響微生物生長(zhǎng)。

實(shí)踐意義：延長(zhǎng)衰亡期

通過(guò)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和能源、中和環(huán)境毒性，可以減緩細(xì)胞死亡速率，延長(zhǎng)細(xì)菌群體的存活時(shí)間。

學(xué)習(xí)目標(biāo)二：微生物群體生長(zhǎng)規(guī)律的應(yīng)用

1.酒精生產(chǎn)中，設(shè)法縮短調(diào)整期，控制對(duì)數(shù)期，以便在短時(shí)間內(nèi)獲得最大的產(chǎn)量。2.醫(yī)學(xué)上，要通過(guò)細(xì)菌染色來(lái)鑒定細(xì)菌，通常采用對(duì)數(shù)期的菌體，因?yàn)檫@一階段的細(xì)菌細(xì)胞生理特征最穩(wěn)定

3.工業(yè)上產(chǎn)生酵母，通常在穩(wěn)定期收集菌體，因?yàn)檫@一時(shí)期菌體數(shù)目最大。學(xué)習(xí)目標(biāo)三：影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素 1．溫度：

微生物生長(zhǎng)最旺盛時(shí)的溫度叫最適生長(zhǎng)溫度。

在最適生長(zhǎng)溫度范圍內(nèi)，微生物的生長(zhǎng)速率隨溫度的上升而加快；超過(guò)最適生長(zhǎng)溫度后，微生物的生長(zhǎng)速率會(huì)急劇下降，這是由于細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和核酸等發(fā)生了不可逆的破壞。2．pH：

超過(guò)最適pH范圍以后，會(huì)影響酶的活性、細(xì)胞膜的穩(wěn)定性等，從而影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收等。多數(shù)細(xì)菌的最適pH為6.5～7.5，真菌的最適pH為5.0～6.0。3．氧：

環(huán)境中氧含量的狀況，對(duì)不同代謝類型的微生物群體的生長(zhǎng)，具有不同的影響。按照微生物對(duì)氧含量的要求可分為好氧型微生物、厭氧型微生物和兼性厭氧微生物?！痉答伨毩?xí)】

1．(2004廣東生物)將少量的某種細(xì)菌接種到恒定容積的液體培養(yǎng)基中，并置于適宜的條件下培養(yǎng)，定期取樣統(tǒng)計(jì)細(xì)菌的數(shù)目。如果以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌數(shù)目的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)作圖，可以得到細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線。曲線中，細(xì)菌數(shù)量變化較大的時(shí)期為（）A．衰亡期和調(diào)整期 B．調(diào)整期和穩(wěn)定期 C．對(duì)數(shù)期和衰亡期 D．穩(wěn)定期和對(duì)數(shù)期

2、（2005北京春理綜）將酵母分為a、b、c、d四組，用不同的方式培養(yǎng)，其種群增長(zhǎng)曲線如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。

（1）a呈現(xiàn)____型增長(zhǎng)，該種群的生長(zhǎng)在20h之前處于____期，20h－40h處于_____期。（2）d呈現(xiàn)_______型增長(zhǎng)，在100h－200h，d的增長(zhǎng)率趨于______________。若在現(xiàn)有條件下繼續(xù)培養(yǎng)，其種群數(shù)量趨于____________。（A增多 B減少）

（3）隨著更換培養(yǎng)液的時(shí)間間隔的延長(zhǎng)，酵母種群的增長(zhǎng)率趨于_________，其可能的限制因素是________不足和__________的積累。

【答案】（1）J 調(diào)整 對(duì)數(shù)

（2）S 0（或零）B（或減?。?/p>

（3）降低（或減小）營(yíng)養(yǎng)

有害代謝產(chǎn)物（或有害產(chǎn)物）【板書設(shè)計(jì)】

第二節(jié) 微生物的生長(zhǎng)

一、微生物的的群體生長(zhǎng)規(guī)律

1.調(diào)整期 2.對(duì)數(shù)期 3.穩(wěn)定期 4.衰亡期

二、微生物群體生長(zhǎng)規(guī)律的應(yīng)用

三、影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素

1.溫度 2.PH 3.氧

第五篇：微生物的培養(yǎng)與生長(zhǎng)

第四章

微生物的培養(yǎng)與生長(zhǎng)

所有生物為了生存都必須不斷地從外界環(huán)境中吸收所需的各種物質(zhì)從中獲得 原料和能量以便合成新的細(xì)胞物質(zhì)，生物所需的這些物質(zhì)稱之為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。生物吸收利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程一般稱為營(yíng)養(yǎng)。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是生物進(jìn)行一切生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，失去這個(gè)基礎(chǔ)，一切生物都無(wú)法生存，微生物也不例外。可見(jiàn)，營(yíng)養(yǎng)對(duì)微生物的重要性。

第一節(jié) 微生物的營(yíng)養(yǎng)

一、微生物細(xì)胞的化學(xué)組成

分析微生物細(xì)胞化學(xué)組成是了解微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)。主要成分：C、H、N、O和無(wú)機(jī)成分。其中主要是水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、核酸和無(wú)機(jī)鹽。水分占90-97，其余占3-10%。

二、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能

微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，主要包括碳素化合物、氮素化合物、水分、無(wú)機(jī)鹽類和生長(zhǎng)素。這些物質(zhì)對(duì)微生物的生命活動(dòng)主要有三方面的作用：

（1）、供給微生物合成細(xì)胞物質(zhì)的原料；（2）、合成代謝和生命活動(dòng)所需的能量；（3）、調(diào)節(jié)新陳代謝。

（一）、碳源

碳源主要用來(lái)供給菌體生命活動(dòng)所需的能量，構(gòu)成軍菌體細(xì)胞及代謝產(chǎn)物。常用的碳源有：糖類、脂肪和某些有機(jī)酸、部分醇類。

在某些特殊情況（如碳源貧乏），蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物或氨基酸等也可以被某些菌種作為碳源使用。由于菌種所含煤系統(tǒng)并不完全相同，所以，各種菌能利用的碳源亦不相同。

葡萄糖、麥芽糖、乳糖等單糖和雙糖是絕大部分細(xì)菌、酵母菌、放線菌及霉菌可利用的碳源，大多數(shù)霉菌、放線菌和部分細(xì)菌可直接利用糊精和淀粉作為碳源。

（二）、氮源

氮源主要用來(lái)構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)（如氨基酸、核酸、蛋白質(zhì)）和含氮代謝產(chǎn)物。常用的氮源可分為兩類：有機(jī)氮源和無(wú)機(jī)氮源。黃豆餅粉、花生餅粉、棉籽餅粉、玉米漿、蛋白胨、魚粉等屬于有機(jī)氮源；氨水、硫酸銨、尿素、硝酸鈉、硝酸銨和磷酸氫二銨等為無(wú)機(jī)氮源。

（三）、水

水是微生物體內(nèi)外的溶媒，只有通過(guò)水，微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)才能進(jìn)入細(xì)胞，也只有通過(guò)水其代謝產(chǎn)物才能排出體外。另外，水也可以直接參加代謝作用，如蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪的水解作用都是在水參與下才能進(jìn)行的。

（四）、無(wú)機(jī)鹽

無(wú)機(jī)鹽也是微生物生長(zhǎng)所必不可少的營(yíng)養(yǎng)物，其中又可分為主要元素和微量元素兩大類。主要元素微生物需要量大，有P、S、Mg、K、Ca、Na等，它們參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成，有調(diào)節(jié)細(xì)胞質(zhì)pH值和氧化還原電位的作用，有能量轉(zhuǎn)移、控制原生質(zhì)膠體和細(xì)胞透性的作用。微量元素有Fe、Cu、Zn、Mn、Co等，它們的需要量 雖然極微，但往往強(qiáng)烈地刺激微生物的生命活動(dòng)。它們或是酶活性基的組成成分或酶的激活劑。

（五）、生長(zhǎng)因子

有些微生物在含有碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽的培養(yǎng)基中仍不能正常生長(zhǎng)，如在培養(yǎng)基中加入某種組織（或細(xì)胞）提取液時(shí)，則微生物生長(zhǎng)良好，說(shuō)明這種組織中含有某些微生物生長(zhǎng)所需的生長(zhǎng)因子。凡是微生物生長(zhǎng)所不可缺少的微量有機(jī)物都稱為生長(zhǎng)因子。包括維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶及其衍生物。

這些物質(zhì)之所以稱之為生長(zhǎng)因子，是由于某些微生物自己不能合成之，必須由外界提供。它不是一切微生物所必需的。

第一類是不需要外源供給的微生物，像自養(yǎng)型細(xì)菌和廣泛分布的一些腐生性細(xì)菌和霉菌，它們自己可以合成這些物質(zhì)，以滿足自身 的需要。

第二類是缺乏自制一種或兩種能力的微生物，如金黃色葡萄球菌需要硫胺素，根瘤菌需要生物素。這類微生物中有些種類，當(dāng)外界供給所需要的前體物質(zhì)，亦能滿足需要。

第三類為對(duì)多種維生素、氨基酸、堿基都缺乏合成能力的微生物，在培養(yǎng)基中提供水解蛋白質(zhì)和織物組織液才能生長(zhǎng)（如麥芽汁、酵母汁）。

維生素作為酶的活性基團(tuán)起催化作用。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，嘌呤、嘧啶是合成核苷酸的主要物質(zhì)。

三、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型

由于各種微生物的生活環(huán)境和對(duì)物質(zhì)的利用能力不同，它們對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需要和代謝方式也不盡相同，根據(jù)微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)和能量的不同，尤其是碳素營(yíng)養(yǎng)來(lái)源的不同，可把它們分成自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物兩大類。

自養(yǎng)型微生物：能利用簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，能以CO2或碳酸鹽為碳源，以氨或硝酸鹽為氮源，在體內(nèi)合成有機(jī)物，不需要外界供給有機(jī)物。

異養(yǎng)型微生物：只能用現(xiàn)成的有機(jī)物作為碳源，如單糖、雙糖、淀粉、纖維素、有機(jī)酸等，另外，根據(jù)能量來(lái)源不同，又可分為兩種類型。即光能營(yíng)養(yǎng)型和化能營(yíng)養(yǎng)型。光能營(yíng)養(yǎng)型能利用光能?；軤I(yíng)養(yǎng)型是來(lái)自物質(zhì)氧化過(guò)程釋放的能量。

根據(jù)碳素來(lái)源和能量來(lái)源可分四種類型。

（1）、光能自養(yǎng)型：這類微生物利用日光作為其生活所需的能源，利用CO2作為碳源，以無(wú)機(jī)物為供氫體來(lái)還原CO2,合成細(xì)胞有機(jī)物質(zhì)。如藍(lán)細(xì)菌（光合細(xì)菌）。

（2）、光能異養(yǎng)型：有少數(shù)微生物種類具有光合色素，能利用光能把CO2還原為碳水化合物，但必須以某種有機(jī)物為CO2同化中的供氫體。如紅螺菌屬利用丙醇作為供氫體，積累丙酮。

（3）、化能自養(yǎng)型：能利用氧化無(wú)機(jī)物時(shí)產(chǎn)生的能量，把CO2還原成有機(jī)碳水化合物。如硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌等。

（4）、化能異養(yǎng)型： 能源來(lái)自有機(jī)物 的氧化或發(fā)酵產(chǎn)生的化學(xué)能，以有機(jī)物為碳源，以有機(jī)或無(wú)機(jī)氮為氮源。這類微生物的種類最多。

四、微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式

微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收取決于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和生物功能。細(xì)胞膜是一層具有高度選擇性的半透膜，控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及 代謝產(chǎn)物的進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞膜上有豐富的酶，這些酶與物質(zhì)的吸收和排泄有關(guān)。微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的機(jī)制有四種：

1、被動(dòng)擴(kuò)散：由高濃度向低濃度擴(kuò)散。

2、助長(zhǎng)擴(kuò)散：有載體蛋白參加。

3、主動(dòng)運(yùn)輸：從低濃度向高濃度擴(kuò)散，需要能量和載體蛋白。

4、基因轉(zhuǎn)移：通過(guò)磷酸化轉(zhuǎn)移。

五、培養(yǎng)基

微生物的生長(zhǎng)和繁殖需要一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，根據(jù)微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要，經(jīng)過(guò)人工配制適合比同微生物生長(zhǎng)、繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)就成為培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的主要用途為：促使微生物生長(zhǎng)與繁殖，用于微生物純種分離、鑒定 和制造微生物制品等。

（一）、培養(yǎng)基的類型

由于各種微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)物不同，所以培養(yǎng)基的種類也有很多種，估計(jì)可有數(shù)千種之多，但大致可以分為以下幾類。

1、根據(jù)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)分

（1）、合成培養(yǎng)基：是由已知化學(xué)成分及數(shù)量的化學(xué)藥品配制而成的。這種培養(yǎng)基成分精確，重復(fù)性強(qiáng)。但價(jià)格高，一般多用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)供研究有關(guān)微生物的營(yíng)養(yǎng)、代謝、分離和鑒定生物制品及選育菌種用。

（2）、天然培養(yǎng)基：采用化學(xué)成分還不十分清楚或化學(xué)成分不恒定的天然有機(jī)物，可用組織提取液等。如牛肉膏、酵母膏、麥芽汁、蛋白胨、牛奶、血清等。玉米粉、馬鈴薯配制方便、經(jīng)濟(jì)，運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)。

（3）、半合成培養(yǎng)基：在天然有機(jī)物的基礎(chǔ)上，加入一些化學(xué)藥品，以補(bǔ)充無(wú)機(jī)鹽成分，使其更能充分滿足生長(zhǎng)需要。該培養(yǎng)基是使用最多的培養(yǎng)基。

2、根據(jù)培養(yǎng)基物理性狀分

（1）、固體培養(yǎng)基：在液體培養(yǎng)基中加入2%瓊脂，成為固體狀，用于菌種保藏、分離、菌落特征觀察、計(jì)數(shù)等。

（2）、液體培養(yǎng)基：一般用于生產(chǎn)。

（3）、半固體培養(yǎng)基：加入0.35%-0.40%瓊脂。

3、根據(jù)培養(yǎng)基的用途來(lái)分

（1）、基礎(chǔ)培養(yǎng)基：滿足一般微生物生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

（2）、加富培養(yǎng)基：在培養(yǎng)基中加入額外的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使某些微生物在其中生長(zhǎng)，而不適合其它微生物生長(zhǎng)。通常加入血、血清、動(dòng)植物提取液。

（3）、選擇培養(yǎng)基：在培養(yǎng)基中加入某些化學(xué)藥品以抑制不需要的微生物生長(zhǎng)，而促進(jìn)需要的微生物生長(zhǎng)，往往加入一些抑菌劑或殺菌劑。

（4）、鑒別培養(yǎng)基；根據(jù)微生物能否利用培養(yǎng)基中的某種成分，依靠指示劑的顏色反應(yīng)，借以鑒別不同種類的微生物。

（二）、培養(yǎng)基配制的原則

1、根據(jù)微生物的營(yíng)養(yǎng)要求配制；

2、注意營(yíng)養(yǎng)成分的比例；

3、培養(yǎng)基的pH值；

4、氧化還原電位。

第二節(jié)

微生物的生長(zhǎng)

一、微生物的生長(zhǎng)

微生物在適宜的環(huán)境中，按照自己的代謝方式，不斷地吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝，即進(jìn)行同化作用和異化作用。如果同化作用大于異化作用，細(xì)胞會(huì)增大，細(xì)胞的體積逐漸增加，這就是生長(zhǎng)。細(xì)胞的生長(zhǎng)有一定限度的，當(dāng)增到一定限度時(shí)，細(xì)胞就開(kāi)始分裂，形成兩個(gè)基本相似的子細(xì)胞，子細(xì)胞又可重復(fù)進(jìn)行生長(zhǎng)和分裂。細(xì)胞分裂形成子細(xì)胞，使個(gè)體數(shù)目增加，這就是分裂。從生長(zhǎng)到繁殖的過(guò)程也就是由量變到質(zhì)變的 發(fā)展過(guò)程，這一質(zhì)變過(guò)程叫發(fā)育。微生物在比較合適的條件下，能正常生長(zhǎng)和繁殖。當(dāng)環(huán)境發(fā)生某些變化，此變化超過(guò)了微生物能適應(yīng)忍受的程度時(shí)，微生物的生命活動(dòng)就會(huì)受到抑制而發(fā)生變異，甚至死亡。

細(xì)菌的生長(zhǎng)的標(biāo)志：以群體數(shù)目的增加作為生長(zhǎng)標(biāo)志。因?yàn)楹茈y將生長(zhǎng)與繁殖分開(kāi)。

放線菌和霉菌：是以菌絲的伸長(zhǎng)和分枝表現(xiàn)為生長(zhǎng)的。

對(duì)于微生物的應(yīng)用，不論是在食品和其他方面的應(yīng)用，主要是利用它的菌體，及其產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物和酶類，而這與微生物的生長(zhǎng)是密切相關(guān)的。所以了解和掌握微生物的生長(zhǎng)特性是很有必要的。

二、微生物的純培養(yǎng)

目的是從混雜狀態(tài)中純化分離細(xì)菌，是研究利用微生物的基礎(chǔ)，通常采用以下方法：

1、稀釋平板法；

2、劃線法；

3、單細(xì)胞分離法；

4、選擇培養(yǎng)基分離法。

此部分試驗(yàn)指導(dǎo)中也有，在此簡(jiǎn)單介紹。

三、微生物生長(zhǎng)的測(cè)定

（一）、單細(xì)胞的微生物是指細(xì)菌和酵母菌等，它們的生長(zhǎng)量不是測(cè)定細(xì)胞大小，而是測(cè)定群體增長(zhǎng)量。方法如下：

1、全數(shù)測(cè)定

所謂全數(shù)測(cè)定，即是培養(yǎng)一定時(shí)間后測(cè)定細(xì)胞的總數(shù)。其數(shù)量既包括活的細(xì)胞，也包括死的細(xì)胞。

（1）、計(jì)數(shù)器法：采用血球計(jì)數(shù)板。

（2）、染色涂片計(jì)數(shù)法：取定量菌液將其涂布于1cm2的面積內(nèi)，染色、鏡檢、計(jì)數(shù)。

（3）、比濁法：是測(cè)定菌液中細(xì)胞數(shù)的快速方法，原理是菌液中細(xì)胞量越多，濁度越大。用未知細(xì)胞數(shù)的菌液和已知細(xì)胞數(shù)的菌液相比，來(lái)求出未知細(xì)胞數(shù)菌液中的細(xì)胞數(shù)。

2、活菌計(jì)數(shù)法：測(cè)定活菌數(shù)。（1）稀釋平板法：取待測(cè)的細(xì)胞懸液作一系列的稀釋，稀釋級(jí)數(shù)越高，稀釋液中含細(xì)胞數(shù)愈少，也就越易在培養(yǎng)皿上顯出單個(gè)菌落。

（2）、液體稀釋培養(yǎng)法：采用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理進(jìn)行測(cè)定，如大腸菌群的測(cè)定，采用此方法。

（二）、多細(xì)胞微生物生長(zhǎng)的測(cè)定

以菌絲生長(zhǎng)的長(zhǎng)度或菌絲增加的重量作為生長(zhǎng)指標(biāo)。最簡(jiǎn)單的方法是將酶菌接種在培養(yǎng)皿內(nèi)固體培養(yǎng)基中央，在一定時(shí)間內(nèi)測(cè)定菌落的直徑或面積。對(duì)生長(zhǎng)速度快的霉菌，可每24h測(cè)量一次?？汕蟪鼍z的平均生長(zhǎng)速度。

（三）、細(xì)胞物質(zhì)的測(cè)定

測(cè)量活菌或死菌。

1、干重法：過(guò)濾或離心，烘干稱重。

2、含氮量法：細(xì)胞的蛋白質(zhì)含量比較穩(wěn)定。而氮又是蛋白質(zhì)的重要組成。因此，測(cè)定微生物細(xì)胞的含氮量來(lái)表示其生長(zhǎng)情況。

四、生長(zhǎng)曲線

是指細(xì)菌等單細(xì)胞微生物，以細(xì)胞增長(zhǎng)數(shù)的對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo)，以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)作圖時(shí)，可以繪出一個(gè)曲線，此曲線稱為生長(zhǎng)曲線。

細(xì)菌純培養(yǎng)的生長(zhǎng)曲線：由于細(xì)菌各個(gè)時(shí)期生長(zhǎng)繁殖速度不同，所以，生長(zhǎng)曲線又可分為延遲期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期。

（一）、延遲期

少量的細(xì)菌接種到新鮮培養(yǎng)基后，開(kāi)始時(shí)，細(xì)胞一般不立即進(jìn)行繁殖。因此，它們的細(xì)菌數(shù)幾乎不增加，甚至還有減少。生長(zhǎng)曲線中的這一段時(shí)間稱為延遲期。

處于延遲期的細(xì)菌體積增長(zhǎng)較快，特別是在此期的末期。

延遲期的出現(xiàn)可能是因?yàn)榧?xì)胞在新的環(huán)境中，需要合成新的必需的酶、輔酶或某些中間代謝產(chǎn)物，或者為了適應(yīng)新環(huán)境而出現(xiàn)的調(diào)整代謝的時(shí)間。延遲期的長(zhǎng)短與菌種的遺傳性、菌齡及移種到新鮮培養(yǎng)基前后所處的環(huán)境條件是否相同等因素有關(guān)。

繁殖速度較快的菌種接種時(shí)，其延遲期也較短，甚至檢查不到延遲期；接種到同樣組成的培養(yǎng)基比接種到組成不同的培養(yǎng)基中，其延遲期要短些；增大接種量可縮短甚至消除延遲期。

由于延遲期的長(zhǎng)短能影響微生物的正常生長(zhǎng)周期，在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，會(huì)降低設(shè)備的利用率。所以，生產(chǎn)實(shí)踐中總是設(shè)法縮短延遲期。為此，采取的措施有：

（1）、增加接種量；（2）、用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌種；（3）、用健壯的菌種；

（4）、在種子培養(yǎng)基中加入發(fā)酵培養(yǎng)基中的某些成分；（5）、采用最適種齡等。

（二）、對(duì)數(shù)期

在延遲期末，細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)較大量的分裂，培養(yǎng)基中的菌數(shù)急劇增加，進(jìn)入了對(duì)數(shù)期。在此期內(nèi)，如用菌數(shù)的對(duì)數(shù)與培養(yǎng)時(shí)間作圖時(shí)，則該線呈一條直線，此期為對(duì)數(shù)期。

對(duì)數(shù)期的菌數(shù)按幾何級(jí)數(shù)增加。即1個(gè)細(xì)菌繁殖幾代，產(chǎn)生2n個(gè)細(xì)胞。對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌體代謝活躍，消耗營(yíng)養(yǎng)多，生長(zhǎng)速率高，個(gè)體數(shù)目顯著增多。另外，群體中的細(xì)胞化學(xué)組成與形態(tài)、生理特征等比較 一致，這一時(shí)期的菌種 很健壯，因此，在生產(chǎn)上常用它作為接種的種子。

實(shí)驗(yàn)室也多用對(duì)數(shù)期的細(xì)胞作為試驗(yàn)材料。通常對(duì)數(shù)期維持的時(shí)間較長(zhǎng)，但它也受營(yíng)養(yǎng)及環(huán)境條件所左右。

（三）、穩(wěn)定期

在一定的培養(yǎng)液中，細(xì)菌不可能按對(duì)數(shù)期的高速率無(wú)限地生長(zhǎng)繁殖，這是由于對(duì)數(shù)期中細(xì)菌的活躍生長(zhǎng)已經(jīng)消耗了大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，所以，在對(duì)數(shù)期末，細(xì)菌生長(zhǎng)速率逐漸下降，死亡率大量增加，以致使新增值的細(xì)胞數(shù)與死亡的細(xì)胞數(shù)趨于平衡，因此活菌數(shù)保持相對(duì)的穩(wěn)定，成為穩(wěn)定期。

處于這個(gè)期的細(xì)胞生活力逐漸減弱，開(kāi)始大量?jī)?chǔ)存代謝產(chǎn)物。同時(shí)，也積累了許多不利于微生物活動(dòng)的代謝產(chǎn)物。由于微生物的生長(zhǎng)改變了它自己的生活條件，出現(xiàn)了不利于細(xì)菌生長(zhǎng)的因素，如pH值、氧化還原電位等，致使大都數(shù)芽孢桿菌在這個(gè)生長(zhǎng)階段形成芽孢。

由于穩(wěn)定期有大量代謝產(chǎn)物積累，人們要獲得其代謝物質(zhì)，可在這一時(shí)期提取。在此穩(wěn)定期內(nèi)，活菌數(shù)達(dá)到最高水平。如要得到大量菌體，也應(yīng)在此期開(kāi)始收獲。穩(wěn)定期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短取決于菌種的繁殖與衰亡的數(shù)量之比。環(huán)境條件對(duì)穩(wěn)定期的長(zhǎng)短也有影響。

（四）、衰亡期

穩(wěn)定期后，如再繼續(xù)培養(yǎng)，細(xì)菌死亡率逐漸增加，以致使死亡數(shù)大大超過(guò)新生數(shù)，總的活菌數(shù)明顯下降，即死亡期。其中，有一階段活菌數(shù)以幾何數(shù)下降。因此，也稱為對(duì)數(shù)衰亡期。

這個(gè)時(shí)期，細(xì)菌菌體常出現(xiàn)多種形態(tài)，包括畸形和衰退型，因此，此期的菌種不宜作種子。

微生物中單細(xì)胞生長(zhǎng)曲線，反映了一種微生物在某種生活環(huán)境中（試管、搖瓶、發(fā)酵罐）的生長(zhǎng)、繁殖和死亡的規(guī)律。研究生長(zhǎng)曲線既可為研究營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件提供理論依據(jù)，又可用來(lái)調(diào)控微生物的生長(zhǎng)發(fā)育。

霉菌的生長(zhǎng)也有延遲期、穩(wěn)定期和衰亡期。由于它們不是單細(xì)胞微生物，所以它們的繁殖不按幾何級(jí)數(shù)增加，故而沒(méi)有對(duì)數(shù)生長(zhǎng)階段。

五、連續(xù)培養(yǎng)

1、分批培養(yǎng)：在培養(yǎng)微生物時(shí)。將微生物置于一定容積的定量培養(yǎng)基中培養(yǎng)，稱為定量培養(yǎng)。

2、連續(xù)培養(yǎng)：是在微生物的培養(yǎng)過(guò)程中，不斷地供給營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并排除老菌液，讓培養(yǎng)的微生物相對(duì)地維持較長(zhǎng)時(shí)間的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，以利于提供較多的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)細(xì)胞。在發(fā)酵工業(yè)上，可提高發(fā)酵率和自動(dòng)化水平，減少動(dòng)力消耗并提高產(chǎn)品質(zhì)量。有三種方法：

（1）、恒濁連續(xù)培養(yǎng)法；（2）、恒化連續(xù)培養(yǎng)法。

連續(xù)培養(yǎng)法在工業(yè)生產(chǎn)上稱為連續(xù)發(fā)酵。我國(guó)在丙酮、丁醇、酒精的生產(chǎn)以及檸檬酸的發(fā)酵上已采取了連續(xù)發(fā)酵法，縮短了發(fā)酵周期，效果良好。連續(xù)發(fā)酵的最大優(yōu)點(diǎn)是取消了分批發(fā)酵中各批之間的間斷時(shí)間，縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率。再者，連續(xù)發(fā)酵便于工業(yè)生產(chǎn)，自動(dòng)化控制，產(chǎn)物均一，產(chǎn)量高。但是在工業(yè)化生產(chǎn)中連續(xù)發(fā)酵容易發(fā)生雜菌污染及菌種退化等問(wèn)題。

第三節(jié)

環(huán)境條件對(duì)微生物的影響

外界環(huán)境對(duì)微生物的作用有三種情況：

（1）、外界環(huán)境條件適宜時(shí)，微生物生長(zhǎng)旺盛，代謝作用加速；（2）、外界環(huán)境條件不太適宜時(shí)，微生物生長(zhǎng)緩慢，代謝作用受到一定程度的抑制；

（3）、外界環(huán)境不適宜的情況達(dá)到微生物難以忍受的程度，這時(shí)，微生物生命活動(dòng)受到嚴(yán)重的影響，可能發(fā)生變異或死亡。

人們控制和調(diào)節(jié)微生物所處的環(huán)境條件的目的是要促進(jìn)某些有益微生物的生長(zhǎng)，發(fā)揮它們的有益作用；抑制和殺死那些不利于人類的微生物，并清除它們的有害作用，如防止食品的腐敗變質(zhì)等。

了解以下常用的幾個(gè)概念；

（1）、防腐（Antisepsis）：又叫抑菌，是防止或抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖。（2）、消毒（Disinfection）：是指殺死病原微生物的措施。

（3）、滅菌（Sterilization）：殺滅物體上所有的微生物，包括病原微生物及非病原微生物。

（4）、商業(yè)滅菌：是從商品的需要出發(fā)對(duì)食品進(jìn)行的滅菌，指食品經(jīng)過(guò)殺菌處理后，按一定的檢驗(yàn)方法檢不出活的微生物或者僅能檢出極少數(shù)的非病原微生物，而且，它們?cè)谝欢ǖ谋４嫫趦?nèi)不至于引起食品變質(zhì)腐敗。

（5）、無(wú)菌（Asepsis）：即無(wú)活的微生物存在。如無(wú)菌操作。

（6）、死亡（dead）：是指微生物不可逆的喪失了生長(zhǎng)繁殖的能力，即使再放到合適的環(huán)境中也不再繁殖。

環(huán)境因素包括：物理?xiàng)l件、化學(xué)條件和生物條件

一、溫度

溫度是影響生物機(jī)體的最重要的因素之一。溫度的變化影響著微生物的細(xì)胞中生化反應(yīng)速度。

熱力致死時(shí)間（Thermal Death Time TDT）：是指在特定的條件和特定的溫度下，殺死一定數(shù)量微生物所需要的時(shí)間。

D值（Decimal reduction time）在一定溫度下加熱，活菌數(shù)減少一個(gè)對(duì)數(shù)周期（即90％的活菌被殺死）時(shí)，所需要的時(shí)間（min）。

Z值：如果在加熱至死曲線中，時(shí)間降低一個(gè)對(duì)數(shù)周期（即縮短90％的加熱時(shí)間）所需要升高的溫度（oC）。

F值：在一定的基質(zhì)中，其溫度為121.1 oC，加熱殺死一定數(shù)量微生物所需要的時(shí)間（min）。

高溫滅菌分為干熱滅菌和濕熱滅菌。

（一）、干熱滅菌（diy heat sterilization）

主要用于玻璃器皿和金屬器械的滅菌。

1、火焰滅菌：直接利用火焰燃燒殺滅微生物。該方法滅菌迅速、徹底。

2、加熱空氣滅菌：將空氣加熱達(dá)140-160oC，保持1-2h。

（二）、濕熱滅菌（moist heat sterilization）

1、煮沸滅菌：煮沸溫度接近100 oC，保持15-30min，可殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)體，若要?dú)⑺姥挎?，則需要2-3h，此法適用于可以浸泡在水中的物品，如食品、器材、衣物等。

2、間歇滅菌（vfractional sterillization或tyndallization）：用蒸汽加熱滅菌溫度不超過(guò)100 oC，每日一次，每次加熱30min，連續(xù)三次。

3、巴氏消毒（pasteurization）：有些食品或物品在高溫下會(huì)受到不同程度的損害，不宜用過(guò)高的溫度滅菌，可采用較低的溫度進(jìn)行滅菌，條件是62-63 oC，30min；或72 oC，15s。適用于殺死食品中的病原菌。

4、高壓蒸汽滅菌（normal autoclaving）：1kg/cm2，121.5 oC，15-30min。

5、超高溫瞬時(shí)殺菌法（Ultra high temperature short time，UHT）：滅菌溫度132-150 oC，3-5s，可殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和耐熱性強(qiáng)的芽孢細(xì)菌，但污染嚴(yán)重的鮮乳在142 oC以上殺菌效果才好。

二、濕度

干燥能引起微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性和鹽濃度增高，這是抑制微生物生長(zhǎng)或促進(jìn)其死亡的主要原因。

三、滲透壓

嗜鹽微生物、嗜糖微生物的概念。

除以上耐高滲微生物之外，一般來(lái)說(shuō)，18%-25%的鹽濃度能完全阻止微生物的生長(zhǎng)。

由于高滲透壓對(duì)微生物有抑制作用，所以，在食品工業(yè)上，廣泛地利用腌制和糖漬方法來(lái)保存食品。

四、氧化還原電位

不同的微生物需要的氧化還原電位不同。

五、輻射

1、紫外線：細(xì)胞中的核酸具有吸收紫外線的性能，紫外線的輻射能量作用于核酸時(shí)，能引起核酸的變化。妨礙蛋白質(zhì)和酶的合成。紫外線殺菌作用常用于空氣消毒和器材物體表面消毒。

2、x、γ射線：x射線不如γ射線，γ射線被空氣吸收較少，射程遠(yuǎn)，穿透力強(qiáng)，可用于食品殺菌。

由于各種射線照射殺菌時(shí)不需要高溫，所以這類殺菌又稱為冷殺菌。

六、超聲波與微波

超聲波對(duì)微生物細(xì)胞內(nèi)含物有強(qiáng)烈的震蕩作用，可破壞細(xì)胞，另外，水溶液經(jīng)處理后能產(chǎn)生過(guò)氧化氫，因而有殺菌能力，可以用來(lái)保藏食品。

微波是利用熱效應(yīng)對(duì)微生物有殺滅作用。微波產(chǎn)生熱效應(yīng)的特點(diǎn)是加熱均勻，熱能利用效率高，加熱時(shí)間短。目前微波用于食品滅菌。

七、氫離子濃度

pH值對(duì)微生物生長(zhǎng)影響較大，主要影響菌體細(xì)胞膜上的電荷，影響物質(zhì)的吸收、代謝。每種微生物都有自己適宜的pH值范圍。超過(guò)此一定范圍后，生長(zhǎng)就會(huì)停止。由于pH值不同會(huì)影響微生物的代謝活動(dòng)，改變物質(zhì)合成方向。

高濃度氫離子可引起菌體表面蛋白質(zhì)和核酸的水解，破壞酶的活性。另外，某些有機(jī)酸可引起氧化作用，具有殺菌作用。如食品防腐劑苯甲酸和水楊酸等。高濃度的堿具有殺菌作用，如石灰水、氫氧化鈉、碳酸鈉等作為機(jī)器、工具以及冷庫(kù)等的消毒劑。

八、化學(xué)物質(zhì)

（一）、氧化劑：氧化劑殺菌的效果與作用和濃度成正比關(guān)系，殺菌的機(jī)理是氧化劑放出游離氧作用于微生物蛋白質(zhì)的活性基團(tuán)（氨基、羥基和其他化學(xué)基團(tuán)），造成代謝障礙而死亡。主要有高錳酸鉀、過(guò)氧化氫、漂白粉、過(guò)氧乙酸、碘等。

（二）、甲醛：殺菌機(jī)理是與蛋白質(zhì)的氨基結(jié)合而使蛋白質(zhì)變性至死。

（三）、酚類：機(jī)理是蛋白質(zhì)變性。石炭酸（苯酚）、來(lái)蘇兒。

（四）、醇類：脫水劑，乙醇：70%的乙醇?xì)⒕芰ψ顝?qiáng)。

（五）、新潔爾滅

（六）、毒性物質(zhì)：SO2、H2S、CO、CN-。

（七）、染料：結(jié)晶紫、孔雀綠、復(fù)紅、次甲基藍(lán)、孟加拉紅對(duì)微生物有抑制作用。

（八）、重金屬鹽類：重金屬鹽類對(duì)微生物都有毒害作用，其機(jī)理是金屬離子容易和微生物的蛋白質(zhì)結(jié)合而發(fā)生變形或沉淀。