第一篇:環(huán)境微生物學(xué)
一.緒論
1)微生物:微生物是肉眼看不見(jiàn)的,必須在電子顯微鏡或光學(xué)顯微鏡下才能看見(jiàn)的所有微小生物的總稱。
2)微生物的特點(diǎn):1個(gè)體極小2分布廣種類繁多3繁殖快4易變異 3)原核微生物與真核微生物區(qū)別:真核微生物有發(fā)育完好的細(xì)胞核,原核微生物只有擬核。第一章
4)病毒:病毒是沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu),專性寄生在活的敏感宿主體內(nèi)的超微小生物。
5)病毒的特點(diǎn):只能在電子顯微鏡下看見(jiàn)。沒(méi)有核糖體,沒(méi)有酶系統(tǒng),不具備代謝能力,必須專性寄生在活的敏感宿主細(xì)胞內(nèi)。
6)病毒的分類:按專性宿主分類:動(dòng)物病毒,植物病毒,細(xì)菌病毒,放線菌病毒,藻類病毒,真菌病毒。按核算分類:DNA病毒,RNA病毒。7)類病毒:類病毒是比病毒更加小的致病感染因子。
8)朊病毒:朊病毒是一種引起牛,羊疾病的感染因子(蛋白質(zhì)感染顆粒)。9)病毒的繁殖過(guò)程:1吸附2侵入3復(fù)制與聚集4宿主細(xì)胞裂解和成熟噬菌體粒子的釋放。10)噬菌體的溶原性:毒性噬菌體,侵入宿主細(xì)胞后,隨即引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體。溫和噬菌體,侵入宿主細(xì)胞后,其核算附著并整合在宿主染色體上,和宿主的核酸同步復(fù)制,宿主細(xì)胞不裂解而繼續(xù)生長(zhǎng),不引起宿主細(xì)胞裂解。含有溫和噬菌體宿主細(xì)胞被稱作溶原細(xì)胞。溶原細(xì)胞內(nèi)的溫和噬菌體核酸,稱為原噬菌體。
11)噬菌體:噬菌體是感染細(xì)菌,真菌,放線菌或螺旋體微生物的病毒。第二章
12)細(xì)菌的形態(tài):球狀,桿狀,螺旋狀和絲狀。分別稱為球菌,桿菌,螺旋菌和絲狀菌。13)細(xì)菌:一大類細(xì)胞核無(wú)核膜包裹,只存在稱作擬核區(qū)的裸露DNA的原始單細(xì)胞生物。14)細(xì)菌的結(jié)構(gòu):細(xì)菌為單細(xì)胞結(jié)構(gòu),所有的細(xì)菌均有如下結(jié)構(gòu):細(xì)胞壁,細(xì)胞質(zhì)膜,細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物,擬核。部分細(xì)菌有特殊結(jié)構(gòu):芽孢,鞭毛,莢膜,黏液層,衣鞘及光合作用片等。
15)細(xì)胞壁:細(xì)胞壁是包圍在細(xì)菌體表最外層的,堅(jiān)韌而有彈性的薄膜。16)原生質(zhì)體:原生質(zhì)體包括細(xì)胞質(zhì)膜,細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物,擬核。
17)細(xì)胞質(zhì)膜:細(xì)胞質(zhì)膜是緊貼在細(xì)胞壁的內(nèi)側(cè)而包圍細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟而富有彈性的膜。(半滲透膜),含有蛋白質(zhì),脂質(zhì)和多糖。脂質(zhì)是由磷脂,甘油,脂肪酸和含氮堿組成。18)細(xì)胞質(zhì)膜的生理功能:1,維持滲透壓的梯度和溶質(zhì)的轉(zhuǎn)移2,膜上含有合成細(xì)胞壁和形成橫膈膜組分的膜,故在膜的外表面合成細(xì)胞壁3,膜內(nèi)的中間體含有細(xì)胞色素,參與呼吸作用。4,細(xì)胞質(zhì)膜上含有酶,進(jìn)行物質(zhì)代謝和能量代謝5,細(xì)胞質(zhì)膜上有鞭毛基粒,鞭毛由此長(zhǎng)出,為鞭毛提供附著點(diǎn)。19)核糖體;合成蛋白質(zhì)
20)擬核:細(xì)胞的核因沒(méi)有核膜和核仁,故稱為原始核或擬核。21)鞭毛:有細(xì)胞質(zhì)膜上的鞭毛基粒長(zhǎng)出穿過(guò)細(xì)胞壁伸向體外的一條纖細(xì)的波浪狀的絲狀物叫鞭毛。
22)細(xì)菌的染色方法簡(jiǎn)單染色法和復(fù)合染色法 23)革蘭氏染色法:步驟1在無(wú)菌的條件下,用接種環(huán)挑取少量細(xì)菌于干凈的載玻片上涂布均勻,固定。2用草酸銨結(jié)晶紫染色1MIN,水洗去掉浮色。3用碘-碘化鉀溶液媒染1MIN,傾去多余染液。4用中性脫色劑如乙醇或丙醇脫色,革蘭氏陽(yáng)性菌不被褪色而呈紫色,革蘭氏陰性菌被褪色而呈無(wú)色。5,用番紅溶液復(fù)染1MIN,革蘭氏陽(yáng)性菌仍呈紫色,革蘭氏陰性菌則呈現(xiàn)紅色。24)革蘭氏染色的機(jī)制:1)革蘭氏染色與細(xì)菌等電點(diǎn)有關(guān)系:革蘭氏陽(yáng)性菌的等電點(diǎn)比革蘭氏陰性菌的等電點(diǎn)低,說(shuō)明革蘭氏陽(yáng)性菌帶的負(fù)電荷比革蘭氏陰性菌多。革蘭氏陽(yáng)性菌的等電點(diǎn)低,與草酸銨結(jié)晶紫結(jié)合的牢固,對(duì)乙醇脫色抵抗力強(qiáng),所以革蘭氏陽(yáng)性菌呈紫色。2,革蘭氏染色與細(xì)胞壁有關(guān):革蘭氏陽(yáng)性菌的脂質(zhì)的含量很低,肽聚糖含量高,革蘭氏陰性菌則相反,因此用乙醇脫色時(shí)革蘭氏陰性菌的脂質(zhì)被乙醇溶解,增加細(xì)菌細(xì)胞壁的孔徑和通透性,乙醇很易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)將結(jié)晶紫和碘-碘化鉀復(fù)合物提取出來(lái),噬菌體呈現(xiàn)無(wú)色。3,*革蘭氏陽(yáng)性菌含特殊的RNA-Mg2+鹽與革蘭氏染色有關(guān)。25)放線菌:放線菌因在固體培養(yǎng)基上呈輻射狀生長(zhǎng)而得名。分為三類營(yíng)養(yǎng)菌絲,氣生菌絲,孢子絲。
26)放線菌的結(jié)構(gòu):放線菌的菌體由纖細(xì)的,長(zhǎng)短不一的菌絲組成,菌絲分枝,為單細(xì)胞,在菌絲生長(zhǎng)過(guò)程中,核物質(zhì)不斷復(fù)制分裂,然后細(xì)胞不形成橫膈膜,也不分裂,而是無(wú)數(shù)分枝的菌絲組成很細(xì)密的菌絲體。第三章
27)原生動(dòng)物:原生動(dòng)物是動(dòng)物中最原始,最低等,結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的單細(xì)胞動(dòng)物。28)原生動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)類型:1全動(dòng)性營(yíng)養(yǎng)2植物性營(yíng)養(yǎng)3腐生性營(yíng)養(yǎng)
29)原生動(dòng)物的繁殖:有性生殖和無(wú)性生殖(二分裂發(fā),多分裂法,縱分裂或橫分裂)30)原生動(dòng)物的作用:所有原生動(dòng)物在污水生物處理過(guò)程中都起著指示生物的作用。31)主要的原生動(dòng)物:P71 32)微型后生動(dòng)物:原生動(dòng)物以外的多細(xì)胞動(dòng)物叫后生動(dòng)物。因有些后生動(dòng)物體型微小,要借助光學(xué)顯微鏡方可看得清楚,故叫微型后生動(dòng)物。33)藻類的繁殖;有性生殖和無(wú)性生殖。P84 34)真菌:真菌屬低等生物,種類繁多,形態(tài),大小各異,包括酵母菌,霉菌及各種傘菌。真菌屬真核微生物,有單細(xì)胞和多細(xì)胞之分。
35)酵母菌:酵母菌是單細(xì)胞真菌。分發(fā)酵型和氧化型兩種。氧化型的酵母菌則是無(wú)發(fā)酵能力或發(fā)酵能力弱而氧化能力強(qiáng)的酵母菌。球擬酵母菌,白色假絲酵母菌,類酵母的阿氏囊霉屬,短梗霉屬在石油加工業(yè)中起積極作用,如石油脫蠟,降低石油的凝固點(diǎn)等。處理廢水及用酵母菌檢測(cè)重金屬。
36)酵母菌的繁殖:有性生殖和無(wú)性生殖(芽生殖和裂殖)37)霉菌:分為腐生和寄生
38)霉菌的繁殖:有性孢子和無(wú)性孢子繁殖,也可借助菌絲的片段繁殖。39)傘菌:無(wú)毒的有機(jī)廢水可用于培養(yǎng)食用菌的菌絲體。40)酶:酶是由細(xì)胞產(chǎn)生的,能在體內(nèi)或體外起催化作用的一類具有活性中心和特殊構(gòu)想的生物大分子。
41)酶的分類:化學(xué)組分;單成分酶(只含有蛋白質(zhì))和全酶(蛋白質(zhì)及輔基或輔酶的熱穩(wěn)定的非蛋白質(zhì)小分子有機(jī)物或金屬離子,全酶要在酶蛋白和輔酶同時(shí)存在起作用)
42)全酶的分類:1酶蛋白+非蛋白質(zhì)小分子有機(jī)物2酶蛋白+非蛋白質(zhì)小分子有機(jī)物+金屬離子3酶蛋白+金屬離子
43)酶的分類:六類,氧化還原酶,轉(zhuǎn)移酶,水解酶類,裂解酶類,異構(gòu)酶類和合成(連接)酶類。
44)酶的反應(yīng)通式:氧化還原酶類:AH2+B=A+BH2
轉(zhuǎn)移酶類:AR+B=A+BR
水解酶類:AB+H2O=AOH+BH
裂解酶類:AB=A+B
異構(gòu)酶:---------葡萄糖=果糖(例)
合成酶:A+B+ATP=AB+ADP+Pi
或
A+B+ATP=AB+AMP+Pii 45)酶的特性:1酶具有一般催化劑的共性2酶的催化作用具有高度的專一性(只作用一種或以類物質(zhì))3酶的催化反應(yīng)條件溫和4酶對(duì)環(huán)境條件的變化極為敏感5酶的催化效率極高
46)酶促反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程式:
E酶S底物ES中間產(chǎn)物P最終產(chǎn)物
47)酶的濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響:下圖
48)底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響:P116 49)溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響:上圖 50)PH對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響:P117 51)激活劑對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響:凡能激活酶的物質(zhì)稱酶的激活劑。分為無(wú)機(jī)離子激活劑和有機(jī)化合物兩類。
52)抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響:引起抑制作用的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。抑制作用是指由于某些物質(zhì)與酶的活性部位結(jié)合。分為不可逆的抑制作用和可逆的抑制作用。
53)培養(yǎng)基;根據(jù)各種微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需要,包括水,碳源,能源,氮源,無(wú)機(jī)鹽及生長(zhǎng)因子等按一定的比例配置而成的,用以培養(yǎng)微生物的基質(zhì),稱為培養(yǎng)基。
54)培養(yǎng)基配制的原則:1不同微生物,不同培養(yǎng)基2各種營(yíng)養(yǎng)物的濃度及配比3調(diào)PH值4考慮加生長(zhǎng)因子5培養(yǎng)基物美價(jià)廉
55)培養(yǎng)基的種類:按培養(yǎng)基組成物的性質(zhì)分類:合成培養(yǎng)基,天然培養(yǎng)基(天然有機(jī)物配制而成的培養(yǎng)基),復(fù)合培養(yǎng)基。按物理性質(zhì)分為;液體培養(yǎng)基,半固體培養(yǎng)基,固體培養(yǎng)基。根據(jù)培養(yǎng)基對(duì)微生物的功能和用途不同:選擇培養(yǎng)基,鑒別培養(yǎng)基,加富培養(yǎng)基。56)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式:?jiǎn)渭償U(kuò)散,促進(jìn)擴(kuò)散,主動(dòng)運(yùn)輸,基團(tuán)轉(zhuǎn)位
57)單純擴(kuò)散:?jiǎn)渭償U(kuò)散是物理過(guò)程,不包括細(xì)胞的主動(dòng)代謝。雜亂運(yùn)動(dòng)的,水溶性的溶質(zhì)分子(水,無(wú)機(jī)鹽,O2,CO2)通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜中含水的小孔從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴(kuò)散,不與膜上的分子發(fā)生反應(yīng),這種擴(kuò)散是非特異的,擴(kuò)散速度慢。
58)促進(jìn)擴(kuò)散:細(xì)胞膜上的載體蛋白分子有和被運(yùn)輸物質(zhì)特異結(jié)合的位置,這樣載體在膜的外表面能夠和物質(zhì)結(jié)合,形成的底物-載體蛋白復(fù)合體,便從高濃度向低濃度區(qū)域擴(kuò)散或越膜。由于被運(yùn)輸物質(zhì)的濃度在膜的內(nèi)表面較低,所以復(fù)合體傾向解離,被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)就留在細(xì)胞內(nèi),而載體回到膜的外表面,只要存在需要運(yùn)輸物質(zhì)的越膜濃度梯度,這個(gè)過(guò)程就將繼續(xù)進(jìn)行,從而加快了物質(zhì)的運(yùn)輸速度。不消耗能量。
59)主動(dòng)運(yùn)輸:當(dāng)微生物細(xì)胞內(nèi)積累的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度高于細(xì)胞外的濃度時(shí),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)就不能按濃度梯度擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi),而是逆濃度梯度被“抽”進(jìn)細(xì)胞內(nèi)。這一過(guò)程需要滲透酶和消耗能量。滲透酶在此過(guò)程中起改變平衡點(diǎn)的作用,這種需要能量和滲透酶的逆濃度梯度積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程。60)基團(tuán)轉(zhuǎn)位:基團(tuán)轉(zhuǎn)位是存在于某些原核生物中的一種物質(zhì)運(yùn)輸方式。與主動(dòng)運(yùn)輸相比,有一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng),被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化,主要用于糖的運(yùn)輸,運(yùn)輸總效果與主動(dòng)運(yùn)輸相似,可以逆濃度梯度將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)移向細(xì)胞內(nèi),結(jié)果使細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的物質(zhì)濃度大大超過(guò)未改變結(jié)構(gòu)的同類物質(zhì)的濃度。需要代謝能量。61)微生物的能量代謝:P135-P150
62)微生物的生長(zhǎng):微生物在適宜的環(huán)境條件下,不斷吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),按照自己的代謝方式進(jìn)行新陳代謝活動(dòng)。正常情況下,同化作用大于異化作用,微生物的細(xì)胞質(zhì)量不斷迅速增長(zhǎng),稱為生長(zhǎng)。
63)微生物的發(fā)育:從生長(zhǎng)到繁殖這個(gè)由量變到質(zhì)變的過(guò)程叫發(fā)育 64)代時(shí):細(xì)菌兩次細(xì)胞分裂之時(shí)的時(shí)間。65)生長(zhǎng)曲線:
66)微生物的生存因子:微生物除了需要營(yíng)養(yǎng)外,還需要環(huán)境中合適的生存因子,例如:溫度,PH,氧化還原電位,溶解氧,太陽(yáng)輻射,活度與滲透壓,表面張力等。
67)根據(jù)微生物對(duì)溫度的最適生長(zhǎng)需求,可將微生物分為4大類:嗜冷菌,嗜中溫菌,嗜熱菌及嗜超熱菌。
68)大多數(shù)細(xì)菌,藻類和原生動(dòng)物的最適PH為6.5-7.5,他們對(duì)PH的適應(yīng)范圍為4-10。69)任何兩種濃度的溶液被半滲透膜隔開(kāi),均會(huì)產(chǎn)生滲透壓。
70)微生物之間的關(guān)系:微生物之間的關(guān)系有種內(nèi)的關(guān)系和種間的關(guān)系。相同種內(nèi)的關(guān)系有競(jìng)爭(zhēng)和互助。不同種間關(guān)系有6種,競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,原始合作關(guān)系,共生關(guān)系,偏害關(guān)系,捕食關(guān)系,寄生關(guān)系。
71)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系:競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系是指不同的微生物種群在同一環(huán)境中,對(duì)食物等營(yíng)養(yǎng),溶解氧,空間和其他共同要求的物質(zhì)互相競(jìng)爭(zhēng),互相收到不利影響。
72)原始合作關(guān)系:原始合作關(guān)系是指兩種可以單獨(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。當(dāng)兩者分開(kāi)時(shí)各自可單獨(dú)生存。
73)共生關(guān)系:共生關(guān)系是指兩種不能單獨(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)上互為有利而所組成的共生體,這兩者之間的關(guān)系就叫共生關(guān)系。74)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。上述這種微生物與微生物之間的對(duì)抗關(guān)系叫偏害關(guān)系。分非特異性偏害和特異性偏害。
75)捕食關(guān)系:有的微生物不是通過(guò)代謝產(chǎn)物對(duì)抗對(duì)方,而是吞食對(duì)方,這種關(guān)系稱為捕食關(guān)系。
76)寄生關(guān)系:一種生物需要在另一種生物體內(nèi)生活,從中社區(qū)營(yíng)養(yǎng)才得以生長(zhǎng)繁殖,這種關(guān)系成為寄生關(guān)系。77)微生物在土壤中的分布:土壤中微生物的類群、數(shù)量與分布,由于土壤質(zhì)地發(fā)育母質(zhì)、發(fā)育歷史、肥力、季節(jié)、作物種植狀況、土壤深度和層次等等不同而有很大差異。土壤微生物中細(xì)菌最多,作用強(qiáng)度和影響最大,放線菌和真菌類次之,藻類和原生動(dòng)物等數(shù) 量較少,影響也小。土壤中微生物的水平分布取決于碳源。土壤中微生物的垂直分布與紫外輻射的照射,營(yíng)養(yǎng),水,溫度等因素有關(guān)。78)遺傳和變異是一切生物最本質(zhì)的屬性。
79)遺傳有保守性,是微生物在它的系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中形成的系統(tǒng)。80)遺傳可改變的一面是變異
81)遺傳是相對(duì)的,變異是絕對(duì)的。82)遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)DNA:P203 83)基因突變:基因突變即微生物的DNA被某種因素引起堿基的缺失,置換或插入,改變了基因內(nèi)部原有的堿基排列順序,從而引起其后代表現(xiàn)型的改變。當(dāng)后代突然變現(xiàn)和親代顯然不同的,能遺傳的性狀時(shí),就稱為突變。
84)自發(fā)突變:自發(fā)突變是指某種微生物的自然條件下,沒(méi)有人工參與而發(fā)生的基因突變。原因有多因素低劑量的誘變效應(yīng),互變異構(gòu)效應(yīng)。
85)誘發(fā)突變:誘發(fā)突變是利用物理或化學(xué)的因素處理微生物群體,促使少數(shù)個(gè)體細(xì)胞的DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,在基因內(nèi)部堿基配對(duì)發(fā)生錯(cuò)差,引起微生物的遺傳性狀發(fā)生突變。分物理誘變,化學(xué)誘變,復(fù)合處理及其協(xié)同效應(yīng),定向培育和馴化。
86)基因重組:兩個(gè)不同形狀個(gè)體細(xì)胞的DNA融合,使基因重新組合,從而發(fā)生遺傳變異,產(chǎn)生新品種,此過(guò)程稱為基因重組。
87)雜交;雜交是通過(guò)雙親細(xì)胞的融合,使整套染色體的基因重組;或者是通過(guò)雙親細(xì)胞的溝通,使部分染色體基因重組。
88)轉(zhuǎn)化:受體細(xì)胞直接吸收來(lái)自供體細(xì)胞的DNA片段,并把它整合到自己的基因組里,從而獲得了供體細(xì)胞部分遺傳性狀的現(xiàn)象,成為轉(zhuǎn)化。
89)轉(zhuǎn)導(dǎo);通過(guò)溫和噬菌體的媒介作用,把供體細(xì)胞內(nèi)特定的基因攜帶至受體細(xì)胞中,使后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象,稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)。
90)質(zhì)粒:質(zhì)粒在原核微生物中除有染色體外,還含有另一種較小的,攜帶少量遺傳基因的環(huán)狀DNA分子,稱為質(zhì)粒,也叫染色體外DNA。質(zhì)粒在基因工程中常被用作基因轉(zhuǎn)移的運(yùn)載工具-載體。
91)基因工程:基因工程是指在基因水平上的遺傳工程,又叫基因剪接或核酸體外重組?;蚬こ淌怯萌斯し椒ò阉枰哪骋还w生物的DNA提取出來(lái),在離體的條件下用限制性內(nèi)切酶將離體DNA切割成帶有目的的基因的DNA片段,每一段平均長(zhǎng)度有幾千個(gè)核苷酸,用DNA連接酶把它和質(zhì)粒的DNA分子在體外連接成重組DNA分子,然后將重組體導(dǎo)入某一受體細(xì)胞中,以便外來(lái)的遺傳物質(zhì)在其中進(jìn)行復(fù)制,擴(kuò)增和表達(dá),再進(jìn)行重組體克隆的篩選和鑒定;最后對(duì)外源基因表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行分離提純,從而獲得新品種。92)基因工程操作分5步:1先從供體細(xì)胞中選擇獲取帶有目的基因的DNA片段(基因分離); 2將目的DNA的片段和質(zhì)粒在體外重組;(體外重組)3將重組體轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞(載體傳遞);4重組體克隆的篩選與鑒定(復(fù)制表達(dá));5外源基因表達(dá)產(chǎn)物的分離與提純(篩選,繁殖)
93)天然淡水水體是人類生活和工業(yè)生產(chǎn)用水的水源,也是水生動(dòng)物和植物生長(zhǎng)繁殖的場(chǎng)所。
94)水體自凈過(guò)程;1有機(jī)污染物排入水體后被水體稀釋,有機(jī)和無(wú)機(jī)固體物沉降至河底。2水體中好氧細(xì)菌利用溶解氧把有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單有機(jī)物和無(wú)機(jī)物,并用以組成自身有機(jī)體,水中溶解氧急速下降至零,此時(shí)魚(yú)類絕跡,原生動(dòng)物,輪蟲(chóng),浮游甲殼動(dòng)物死亡,厭氧細(xì)菌大量繁殖,對(duì)有機(jī)物進(jìn)行厭氧分解。3水體中溶解氧在異樣菌分解有機(jī)物時(shí)被消耗,大氣中的氧剛?cè)苡谒捅谎杆儆玫?,盡管水中藻類在白天進(jìn)行光合作用放出氧氣,但復(fù)氧速率小于耗氧速率,氧垂曲線下降。在最缺氧點(diǎn),有機(jī)物的耗氧速率等于河流的復(fù)氧速率。再往下游的有機(jī)物減少,復(fù)氧速率大于耗氧速率,氧垂1曲線上升。如果河流不再被有機(jī)物污染,河水中溶解氧恢復(fù)到原來(lái)的水平,甚至達(dá)到飽和。4隨著水體的自凈,有機(jī)物缺乏和其他原因(例如陽(yáng)光照射,溫度,PH變化,毒物及生物的抗?jié)嵶饔玫龋┦辜?xì)菌死亡。據(jù)測(cè)定,細(xì)菌死亡數(shù)大約為80%-90%.95)碳循環(huán):
96)脂質(zhì)的轉(zhuǎn)化:P274 97)氮循環(huán):P278 98)顯微鏡的分辨率:指顯微鏡能分辨出物體兩點(diǎn)間的最小距離
分辨力=0.61xλ/N.A.計(jì)算題
采用目鏡為16X,物鏡為40/0.65的光學(xué)系統(tǒng),直徑為0.3μm的微生物在顯微鏡下是否可分辨 解:
分辨率=0.61xλ/N.A.由題目知:N.A.=0.65
λ=0.55
分辨率=0.61x(0.55/0.65)=0.516μm>0.3μm
不可分辨
第二篇:環(huán)境微生物學(xué)總結(jié)。
古細(xì)菌:無(wú)胞壁酸。真細(xì)菌:有胞壁酸。G+G-。真核生物:幾丁質(zhì)
細(xì)菌包括不變部分、可變部分 細(xì)菌細(xì)胞壁:肽聚糖 細(xì)胞壁功能:○維持保護(hù)細(xì)胞形狀 ○細(xì)胞壁化學(xué)成分的差異可使不同的細(xì)菌具有抗原性、致病性和對(duì)噬菌體的敏感性 ○細(xì)胞壁有通道可以允許水和空氣、小分子化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入,大分子不能進(jìn)入 ○細(xì)胞壁是鞭毛運(yùn)動(dòng)的力學(xué)支點(diǎn)
革蘭氏染色法
G+(深紫色)細(xì)胞壁:磷壁酸 1234狀態(tài)時(shí)開(kāi)啟操縱子的表達(dá)。基因突變:由于DNA鏈上的1對(duì)或少數(shù)幾對(duì)堿基被另1個(gè)或少數(shù)堿基對(duì)取代發(fā)生改變的突變類型。
突變類型:形態(tài)突變型、生化突變型(營(yíng)養(yǎng)缺陷型、抗性突變型、抗原突變型)、致死突變型,條件致死突變型。
基因突變的機(jī)理:1.自發(fā)突變:不對(duì)應(yīng)性、自發(fā)性、稀有性、獨(dú)立性、誘變性、穩(wěn)定性、可逆性;2.誘發(fā)突變:堿基置換、移碼突變、染色體畸變。的生化過(guò)程,但影響該過(guò)程是否產(chǎn)生及其活性強(qiáng)度。
芳香族化合物降解基因的遺傳定位有3種類型:1.質(zhì)粒編碼降解途徑的一部分,染色體編碼剩余部分2.質(zhì)粒與染色體分別編碼不同途徑的酶3.某些特殊無(wú)知的講解由質(zhì)粒編碼,另一些菌種同樣的降解途徑則由染色體編碼。
一般微生物位于染色體上的性狀比較穩(wěn)定,而位于質(zhì)粒上的性狀則很容易在不同的菌之間進(jìn)行水平轉(zhuǎn)移,使得降解基因在不同菌株之間擴(kuò)散,有G-(紅色)
內(nèi)壁層、外壁層(脂多糖、脂蛋白)
原因:細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)和厚度不同,染色劑通透性和抗脫色能力不同
細(xì)胞壁缺陷型細(xì)菌:用溶菌酶處理,在培養(yǎng)基中加入青霉素阻止其細(xì)胞壁形成。
原生質(zhì)體:在G+加入溶菌酶、青霉素組織其細(xì)胞壁合成
原生質(zhì)球:G-加入溶菌酶、青霉素 細(xì)菌L-型:基因突變產(chǎn)生的無(wú)壁類型
周質(zhì)空間:細(xì)胞壁與細(xì)胞膜之間的空間,內(nèi)含質(zhì)外酶
中間體:類似于真核生物的線粒體 芽孢:度過(guò)不良環(huán)境的休眠體
伴孢晶體:在形成芽孢的同時(shí),產(chǎn)生一顆菱形雙錐形的堿性蛋白晶體 細(xì)菌的繁殖:裂殖
酵母菌的繁殖:出芽繁殖
放線菌包括:基內(nèi)菌絲、氣生菌絲、孢子絲。放線菌的繁殖主要通過(guò)無(wú)性菌絲和菌絲片段進(jìn)行繁殖,分生孢子為主
藍(lán)細(xì)菌:芽生方式繁殖G-鐵細(xì)菌:鐵質(zhì)水管的腐蝕和堵塞引起的
極端嗜鹽高細(xì)菌群的條件:G-,T在35~50°,ph 5.5~8.5 極端嗜熱高細(xì)菌群的條件:T 45~110°,ph 1~3 真菌的繁殖與繁殖體:既有有性繁殖,又有無(wú)性繁殖(主要)
無(wú)性繁殖:○1菌絲體的斷裂片段可以產(chǎn)生新個(gè)體○2裂殖○3出芽繁殖○4孢子繁殖
無(wú)性孢子的類型:游動(dòng)孢子、孢囊孢子、分生孢子、節(jié)孢子、厚垣孢子、芽孢子。
擔(dān)子菌綱:主要產(chǎn)生擔(dān)孢子,菌絲可分為初生菌體、次生菌體和三生菌絲
原生動(dòng)物異氧型生活,以吞食細(xì)菌、真菌、藻類等有機(jī)體為食。
原生動(dòng)物有無(wú)性繁殖和有性繁殖。無(wú)性繁殖一般為二分裂。
亞病毒包括擬病毒、類病毒、朊病毒。朊病毒只含有蛋白質(zhì)。
烈性噬菌體:凡侵入宿主細(xì)胞進(jìn)行復(fù)制增值,導(dǎo)致宿主細(xì)胞裂解的噬菌體。
烈性噬菌體的過(guò)程:吸附、侵入、復(fù)制、裝配、釋放。
溫和噬菌體:侵入宿主細(xì)胞后隨宿主細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖而傳代下去,一般不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體。
微生物菌種保藏的原理:將微生物的菌種保存于不良環(huán)境中,是微生物的代謝速率極為緩慢或處于休眠狀態(tài)。而一旦恢復(fù)所保存菌種生長(zhǎng)的正常環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)條件,即可獲得具有高生理活性和保持原種優(yōu)良性狀的菌種培養(yǎng)物。
保藏方法:培養(yǎng)物傳代保藏法、干燥保藏法、低溫保藏法。
微生物的營(yíng)養(yǎng)類型:光能自養(yǎng)型(藻類、藍(lán)細(xì)菌)、光能異養(yǎng)型(紫色與綠色非硫細(xì)菌)、化能自養(yǎng)型、化能異養(yǎng)型。EMP:糖酵解 PP:磷酸戊糖 TCA:三羧酸循環(huán)
能量轉(zhuǎn)換:底物水平磷酸化、氧化磷酸化、光合磷酸化。
采用厭氧消化法處理高濃度有機(jī)廢水的原因:進(jìn)行發(fā)酵作用的厭氧微生物,需要大量的基質(zhì)才能滿足其生命活動(dòng)所需要的能量,因而其對(duì)基質(zhì)的轉(zhuǎn)化率較呼吸作用高。
微生物合成作用必須的三要素:小分子的前體物質(zhì)、能量、還原力。
分批培養(yǎng)的階段:遲緩期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期(出現(xiàn)芽孢)、衰亡期。
穩(wěn)定期特點(diǎn):細(xì)胞增殖率與死亡率平衡、細(xì)胞總數(shù)不再增加、單位體積中細(xì)菌數(shù)目達(dá)到最高。連續(xù)培養(yǎng):如果在細(xì)菌進(jìn)入對(duì)數(shù)期以一定得速度不斷補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),同時(shí)以同樣的速度排出培養(yǎng)物,就可以延長(zhǎng)對(duì)數(shù)期的培養(yǎng)方法。
環(huán)境對(duì)微生物的影響:好氧微生物生長(zhǎng)的適宜的氧化還原電位值為0.3~0.4V,在0.1V以上即能生長(zhǎng)。厭氧微生物只能在0.1V以下甚至為負(fù)值時(shí)才能生長(zhǎng)。兼性厭氧微生物在0.1V以上時(shí)有氧呼吸,0.1V以下時(shí)無(wú)氧呼吸或發(fā)酵作用。
真核微生物含細(xì)胞器:葉綠體、線粒體、中心粒、毛基體。原核微生物含有質(zhì)粒(DNA)。
質(zhì)粒特性:可轉(zhuǎn)移性、可整合性、可重組性、可消除性。
根據(jù)酶量的轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控機(jī)制分為正轉(zhuǎn)錄調(diào)控和負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控。負(fù)轉(zhuǎn)錄是當(dāng)調(diào)節(jié)蛋白處于激活狀態(tài)時(shí)關(guān)閉操縱子的表達(dá);正轉(zhuǎn)錄是當(dāng)調(diào)節(jié)處于激活細(xì)菌接合:通過(guò)供體菌和受體菌完整細(xì)胞間性菌毛的直接接觸而傳遞大段DNA的過(guò)程。
轉(zhuǎn)導(dǎo):通過(guò)缺陷型噬菌體的媒介,把供體細(xì)胞的DNA片段攜帶帶到受體細(xì)胞中,從而是后者獲得前者部分遺傳性狀的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)化:受體菌接受供體菌的DNA片段,經(jīng)過(guò)交換將它組合到自己的基因組中,從而獲得了供體菌的部分遺傳性狀的現(xiàn)象。準(zhǔn)性生殖(半知菌):是同種生物兩個(gè)不同菌株的體細(xì)胞發(fā)生融合,且不經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂而導(dǎo)致低頻率基因重組并產(chǎn)生重組子?;蚬こ蹋河萌斯し椒ㄈ〉霉w菌DNA上的目標(biāo)基因,加以改造,在體外重組于載體DNA上,再導(dǎo)入宿主細(xì)胞內(nèi),使其轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)和復(fù)制,獲得供體基因的性狀,從而獲得大量的基因產(chǎn)物或使受體生物表現(xiàn)出新的表型。
基因工程的步驟:取得目的基因、選擇載體、目的基因與載體DNA的體外重組、重組載體引入受體細(xì)胞。根土比:是反映根圈效應(yīng)的重要指標(biāo),一般在5~20之間。
水中細(xì)菌90%為革蘭氏陰性菌。(假單胞菌)嗜熱微生物分為:耐熱菌(45~55)、兼性嗜熱菌(50~65)、專心嗜熱菌(65~70)、極端嗜熱菌(70+)、超嗜熱菌(80~110)
嗜冷微生物分為:專性(不超過(guò)20)和兼性兩類。嗜酸微生物(PH 3~3.5)嗜堿微生物(PH>9)嗜鹽微生物(大多數(shù)海洋生物類別)
互生關(guān)系舉例:分解纖維素的細(xì)菌與固氮菌 共生關(guān)系舉例:地衣。
寄生關(guān)系舉例:噬菌體的寄生。拮抗關(guān)系舉例:毛霉抑制黑青霉。
微生物轉(zhuǎn)化氮素的一般途徑:
1、綠色植物和微生物的生命活動(dòng)過(guò)程中,吸收硝態(tài)氮和銨態(tài)氮,組成蛋白質(zhì)、核酸等 含氮有機(jī)物質(zhì),使無(wú)態(tài)氮同化為有機(jī)態(tài)氮;
2、動(dòng)植物和微生物遺體中的有機(jī)氮化物,經(jīng)微生物的分解作用,使無(wú)機(jī)質(zhì)化為氨態(tài)氮(NH4-N);
3、氨態(tài)氮在有氧條件下,經(jīng)硝化細(xì)菌的作 用氧化成硝態(tài)氮;
4、硝酸鹽由于反硝化細(xì)菌的作用,還原為 分子態(tài)氮,逸散到大氣中;
5、空氣中的分子態(tài)氮,通過(guò)固氮微生物的 作用,還原為氨,進(jìn)而合成有機(jī)氮化物。
1、氨化作用:有機(jī)氮化物在微生物的分解作用中釋放出氨的過(guò)程;
2、硝化作用:氨經(jīng)過(guò)微生物作用氧化成亞硝酸,再進(jìn)一步氧化成硝酸的過(guò)程;
3、反硝化作用:硝酸鹽在通氣不良情況下經(jīng)微生物作用而還原的過(guò)程。
參與尿素分解的微生物有脲芽孢八疊球菌。
各種固氮微生物,在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中均形成一種防氧保護(hù)機(jī)制。(根瘤菌在根瘤中被富含豆血紅蛋白的類菌體周膜所包圍,豆血紅蛋白課發(fā)揮氧氣緩沖劑的作用;有的固氮藍(lán)細(xì)菌能形成不能放氧氣的異形胞,固氮作用在其中進(jìn)行。)
生物轉(zhuǎn)化:通過(guò)微生物代謝導(dǎo)致有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生某種改變、生成新化合物的過(guò)程。
基質(zhì)的生化呼吸曲線:表示投加基質(zhì)后微生物的耗氧狀況,投加基質(zhì)后的耗氧量或耗氧速度隨時(shí)間變化關(guān)系的基質(zhì)呼吸線。
內(nèi)源呼吸線:不投加基質(zhì)的條件下,微生物處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)是利用自體細(xì)胞物質(zhì)作為呼吸基質(zhì),其耗氧量隨時(shí)間變化而變化繪制的曲線。由于在此情況下微生物的耗氧速度恒定不變,所以內(nèi)源呼吸線的耗氧量與時(shí)間呈直線關(guān)系。
微生物降解實(shí)驗(yàn):土壤消毒實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)液中降解實(shí)驗(yàn)。
礦化作用:指有機(jī)污染物在一種或多種微生物的作用下徹底分解為H2O,CO2和簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)化合物如含氮化合物、含磷化合物、含硫化合物和含氯化合物等的過(guò)程。
共代謝作用:一些難降解的有機(jī)化合物不能直接作為碳源或能源物質(zhì)被微生物利用,當(dāng)環(huán)境中存在其他可利用的碳源或能源時(shí),難降解有機(jī)化合物才能被利用。
共代謝作用發(fā)生的情況:1.靠降解其他有機(jī)物提供能源2.靠其他微生物協(xié)同作用3,先經(jīng)別的物質(zhì)誘導(dǎo)。
微生物對(duì)石油的降解能力:烯烴最易分解,烷烴次之,芳烴難,多環(huán)芳烴更難,脂環(huán)烴類對(duì)微生物作用最不敏感。
共代謝作用及抑減效應(yīng):有的烴類單獨(dú)存在時(shí)不能降解,但在石油混合物中則由于微生物利用其他烴類生長(zhǎng)而使該難降解烴在酶作用下降解。相反,也有抑減效應(yīng)存在,如醋酸鹽存在可抑制對(duì)十六烷的降解;十六烷存在時(shí)可抑減樸日斯烷的降解作用,其機(jī)理未明,此種效應(yīng)并不改變降解
利于微生物對(duì)不利環(huán)境的適應(yīng)。
微生物對(duì)農(nóng)藥的降解:有些微生物可以農(nóng)藥作為唯一碳源、能源,直接利用或通過(guò)產(chǎn)生誘導(dǎo)酶進(jìn)行降解;許多微生物通過(guò)共代謝作用使農(nóng)藥降解,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的農(nóng)藥多靠此得以轉(zhuǎn)化消失。
有機(jī)磷農(nóng)藥較之有機(jī)氯農(nóng)藥容易降解得多。微生物降解這些殺蟲(chóng)劑的最常見(jiàn)反應(yīng)機(jī)制是脂酶水解過(guò)程。
擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥在環(huán)境中的降解方式有:水降解、光降解、生物降解。
塑料可被微生物作用,但分解速度極慢,屬于極難生物降解的頑固化合物。微生物主要是作用于塑料制品種所含的增塑劑。由于增塑劑代謝變化而使塑料物理性質(zhì)發(fā)生變化,但組成塑料聚合物的組分本身的化學(xué)性質(zhì)卻無(wú)改變。POPs:持久性污染物
污水一級(jí)處理:主要通過(guò)過(guò)濾、沉淀等物理方法去除污水中粗大固形物及部分懸浮物。二級(jí)處理:去除水中有機(jī)物。
三級(jí)處理:使各種有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物去除率達(dá)98%以上
生物絮凝作用:在活性污泥形成初期,細(xì)菌多以游離態(tài)存在,隨著活性污泥成熟,細(xì)菌增多而聚集成菌膠團(tuán),進(jìn)而形成活性污泥絮狀體。絮凝作用:形成活性污泥絮狀體的過(guò)程。
普通活性污泥發(fā)的工藝流程:污水→初沉池→曝氣池→二沉池→處理后出水
污泥沉降比:混合水樣靜置30min后,污泥體積占混合水樣體積的百分?jǐn)?shù)。
生物修復(fù):利用微生物將存在于土壤、地下水和海洋等環(huán)境中的有毒、有害污染物降解為二氧化碳和水,或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。從而使污染生態(tài)環(huán)境修復(fù)為正常生態(tài)環(huán)境的工程技術(shù)體系。
革蘭氏染色機(jī)制:革蘭氏染色結(jié)果的差異主要基于細(xì)菌細(xì)胞壁的構(gòu)造和化學(xué)組分不同。通過(guò)初染和媒染,在細(xì)菌細(xì)胞膜或原生質(zhì)體上染上了不溶于水的結(jié)晶紫與碘的大分子復(fù)合物。G+ 細(xì)菌由于細(xì)胞壁較厚、肽聚糖含量較高,故用乙醇洗脫時(shí),肽聚糖層網(wǎng)孔會(huì)因脫水而收縮,再加上的G+ 細(xì)菌細(xì)胞壁基本上不含類脂,故乙醇處理不能在壁上溶出縫隙,因此,結(jié)晶紫與碘復(fù)合物仍牢牢阻留在其細(xì)胞壁內(nèi),使其呈現(xiàn)藍(lán)紫色。G-細(xì)菌因其細(xì)胞壁薄、肽聚糖含量低,故遇乙醇后,肽聚糖層網(wǎng)孔不易收縮,加上它的類脂含量高,所以當(dāng)乙醇將類脂溶解后,在細(xì)胞壁上就會(huì)出現(xiàn)較大的縫,這樣結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物就極易被溶出細(xì)胞壁。因此,通過(guò)乙醇脫色,細(xì)胞又呈現(xiàn)無(wú)色。這時(shí),再經(jīng)番紅等紅色染料復(fù)染,使G-細(xì)菌變成紅色,而G+ 細(xì)菌則仍呈藍(lán)紫色。
為什么說(shuō)炎癥既是一種病理過(guò)程又是一種防御病原體入侵的積極的免疫反應(yīng)?
1、通過(guò)炎癥反應(yīng)可以聚集大量的吞噬細(xì)胞聚集在炎癥部位;
2、血流的加速使得血液中的抗菌因子以及抗體發(fā)生局部濃縮;
3、死亡的宿主細(xì)胞聚集可以釋放一部分抗菌物質(zhì);
4、炎癥部位的鹽氧濃度下降和乳酸濃度提高,可以抑制多種病原體的生長(zhǎng)
5、炎癥部位的溫度升高可以降低某些病原體的繁殖速度。
藍(lán)細(xì)菌固氮酶的抗氧保護(hù)機(jī)制
藍(lán)細(xì)菌光照下會(huì)因光合作用放出的氧而使細(xì)胞內(nèi)氧濃度急劇增高
⑴分化出特殊的還原性異形胞:缺乏產(chǎn)氧光合系統(tǒng)Ⅱ,脫氫酶和氫化酶的活性高,維持很強(qiáng)的還原態(tài);SOD活性高,解除氧的毒害;呼吸強(qiáng)度高,可消耗過(guò)多的氧.⑵非異形胞藍(lán)細(xì)菌固氮酶的保護(hù): 能通過(guò)將固氮作用與光合作用進(jìn)行時(shí)間上的分隔來(lái)達(dá)到;通過(guò)束狀群體中央處于厭氧環(huán)境下的細(xì)胞失去能產(chǎn)氧的光合系統(tǒng) II,以便于進(jìn)行固氮反應(yīng);通過(guò)提高過(guò)氧化物酶和SOD的活性來(lái)除去有毒過(guò)氧化合物.
第三篇:學(xué)習(xí)《環(huán)境微生物學(xué)》感受
學(xué)習(xí)《環(huán)境微生物學(xué)》后的感受
在大三上學(xué)期我有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)了《環(huán)境微生物學(xué)》,在此期間我們?cè)诶蠋煹膸ьI(lǐng)下學(xué)習(xí)了微生物學(xué)的前七章的內(nèi)容,在學(xué)習(xí)的過(guò)程中我逐漸詳細(xì)的學(xué)到什么是微生物,微生物是怎樣存在我們周圍的,微生物是怎么進(jìn)行新陳代謝作用的,以及微生物跟我們的生活和環(huán)境的緊密聯(lián)系等,雖然他們一直都環(huán)繞在我們的身邊。認(rèn)識(shí)到哪些微生物對(duì)我們的生活有利,哪些微生物是對(duì)我們有害的,哪些微生物我們可以加以利用,哪些我們要進(jìn)行預(yù)防和自我保護(hù)、、、、、、學(xué)到了怎樣去分更好地養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣,給自己和周圍的人打造一個(gè)健康、安全的生活環(huán)境。
但是在學(xué)習(xí)的過(guò)程中我也遇到過(guò)問(wèn)題,比如說(shuō),環(huán)境中微生物之間有沒(méi)有像植物之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,下互利共生關(guān)系等,這個(gè)我也沒(méi)有想明白和看到過(guò)哪有資料來(lái)清楚的講解。還有在之前我也一直想到過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題的,地球上為什么會(huì)先形成了微生物,那是必然嗎?我當(dāng)時(shí)想通過(guò)學(xué)這本課程的找到答案,但學(xué)完后也沒(méi)有實(shí)質(zhì)的進(jìn)展。感覺(jué)自己學(xué)習(xí)微生物學(xué)時(shí)沒(méi)有很大的主動(dòng)性,遇到了問(wèn)題也只是抱著遇到了機(jī)會(huì)就會(huì)解決的態(tài)度,沒(méi)有主動(dòng)的去查找資料,因而到了學(xué)完這門(mén)課當(dāng)初那些想到的沒(méi)有解決的問(wèn)題還是在那里。這點(diǎn)我想在以后的學(xué)習(xí)中要學(xué)著去主動(dòng),才能更好地學(xué)到更多的知識(shí)。
老師給我們上這門(mén)課的方式還是很好的,剛開(kāi)始那種在每節(jié)課的開(kāi)始能抽些同學(xué)來(lái)溫習(xí)下上次課所學(xué)的東西,我覺(jué)得這種方法是很好的,能很好地幫助我們鞏固學(xué)到的知識(shí)。但老師不應(yīng)該就因?yàn)橐恍┩瑢W(xué)的話就放棄了這種方法的。同時(shí)我們學(xué)完這門(mén)課程也沒(méi)有用到足夠的課時(shí),雖然是由于特殊的原因,但我們還是希望我們?cè)搶W(xué)的東西還是能有足夠的時(shí)間保證來(lái)完成的。我認(rèn)為微生物學(xué)是一門(mén)很有趣的學(xué)科的,老師在教我們時(shí)候沒(méi)有能很有重點(diǎn)的教給我們當(dāng)前微生在實(shí)際中的重要應(yīng)用,而是把主要經(jīng)歷放在了完成教學(xué)任務(wù)上了,這與最后讓我們分成小組來(lái)完成一片類似于論文的作業(yè)是有點(diǎn)不符的,我們?cè)谕瓿勺鳂I(yè)剛開(kāi)始根本就看不懂這個(gè)題目該往哪個(gè)方向來(lái)寫(xiě),沒(méi)有實(shí)際的應(yīng)用接觸和了解,后來(lái)花了不少的功夫才找到了一點(diǎn)眉目的。
總的來(lái)說(shuō)這次微生物學(xué)的學(xué)習(xí)雖然顯的有些短暫,但是我還是從中真正學(xué)到了東西的,也發(fā)現(xiàn)了自己的一些缺點(diǎn),我覺(jué)得這也是一個(gè)很大的收獲。
第四篇:環(huán)境微生物學(xué)課程總結(jié)(修改)
環(huán)境微生物學(xué)課程小結(jié)
名詞解釋
1. 細(xì)菌:是一類細(xì)胞細(xì)短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、胞壁堅(jiān)韌、多以二分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核生物。
2. 革蘭氏染色:微生物學(xué)中最重要的染色方法,主要根據(jù)細(xì)菌細(xì)胞壁化學(xué)成分的差異而引起物理特性(脫色能力)的不同,決定最終染色反應(yīng)的不同的染色法。3. 鞭毛:生長(zhǎng)在某些細(xì)菌表面的長(zhǎng)絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物。
4. 芽孢:某些細(xì)菌在其生長(zhǎng)發(fā)育后期,在細(xì)胞內(nèi)形成的一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含水量低、抗逆性強(qiáng)的休眠構(gòu)造。
5. 裂殖:指一個(gè)細(xì)胞通過(guò)分裂而形成兩個(gè)子細(xì)胞的過(guò)程。
6. 芽殖:指在母細(xì)胞表面(尤其在其一端)先形成一個(gè)小突起,待其長(zhǎng)大到與母細(xì)胞相彷后再相互分離并獨(dú)立生活的一種繁殖方式。
7. 菌落:就是在固體培養(yǎng)基上(內(nèi))以母細(xì)胞為中心的一堆內(nèi)眼可見(jiàn)的,有一定形態(tài)構(gòu)造等特征的子細(xì)胞集團(tuán)。
8. 病毒:一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微“非細(xì)胞生物”,其本質(zhì)是一種只含DNA或RNA的遺傳因子,它們能以感染態(tài)和非感染太兩種狀態(tài)存在。9. 噬菌體:感染原核生物的病毒。10. 異養(yǎng)微生物:必須利用有機(jī)碳源的微生物。11. 自養(yǎng)微生物:以無(wú)機(jī)碳源作主要碳源的微生物。12. 生長(zhǎng)因子:一類調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需,但不能用簡(jiǎn)單的碳、氮源自行合成的有機(jī)物。13. 營(yíng)養(yǎng)類型:指根據(jù)微生物生長(zhǎng)所需要的主要營(yíng)養(yǎng)要素的不同而劃分的微生物類型。14. 單純擴(kuò)散:指疏水性雙分子層細(xì)胞膜在無(wú)載體蛋白參與下,單純依靠物理擴(kuò)散讓許多小分子、非電離分子尤其是親水性分子被動(dòng)通過(guò)的一種物質(zhì)運(yùn)送方式。15. 促進(jìn)擴(kuò)散:指溶質(zhì)在運(yùn)送過(guò)程中須借助于細(xì)胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助,但不消耗能量的一類擴(kuò)散性運(yùn)送方式。16. 主動(dòng)運(yùn)送:指一類須提供能量并通過(guò)細(xì)胞膜上特異載體蛋白構(gòu)象的變化,而使膜外環(huán)境中低濃度的溶質(zhì)運(yùn)入膜內(nèi)的運(yùn)送方式。17. 基因移位:指一類既需特異載體蛋白的參與,又需耗能的物質(zhì)運(yùn)送方式,其特點(diǎn)是溶質(zhì)在運(yùn)送前后會(huì)發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化。18. 選擇性培養(yǎng)基:一類根據(jù)某微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)要求或其對(duì)某化學(xué)、物理因素的抗性而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基。19. 水活度(aw):是指在一定的溫度和壓力條件下,溶液的蒸氣壓力與同樣條件下純水蒸氣壓力之比。表示能被微生物利用的實(shí)際含水量。20. 滅菌:采用強(qiáng)烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長(zhǎng)繁殖能力的措施。21. 富營(yíng)養(yǎng)化:指水體中因氮、磷等元素含量過(guò)高而引起水體表層的藍(lán)細(xì)菌和藻類過(guò)度生長(zhǎng)繁殖的現(xiàn)象。22. 富營(yíng)養(yǎng)水體:指富含有機(jī)物的水體,該類水體中化能異養(yǎng)型微生物數(shù)量較大。23. 自凈容量:水體單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)正常生物循環(huán)中能夠同化有機(jī)污染物的最大數(shù)量 24. BIP指數(shù):BIP =(無(wú)葉綠素的微生物數(shù)量)/(全部微生物數(shù)量)≈H/(P+H)×100%
25. 活性污泥法:是以廢水中的有機(jī)污染物為培養(yǎng)基,在人工曝氣充氧條件下對(duì)各種微生物群體進(jìn)行混合連續(xù)培養(yǎng),使之形成活性污泥。利用活性污泥在水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀作用,去除有機(jī)廢水中的污染物的處理方法
26. 生物膜法:使指廢水流過(guò)生長(zhǎng)在固定支撐物表面的生物膜,并通過(guò)生物氧化和各相之間的物質(zhì)交換作用,去除廢水中的有機(jī)污染物的處理方法
27. 厭氧生物處理法:是在厭氧條件或缺氧條件下,利用厭氧性微生物分解污水中的有機(jī)物的方法。28. MPN細(xì)菌計(jì)數(shù)法:(最大可能數(shù)法)是一種應(yīng)用概率理論來(lái)估算細(xì)菌濃度的方法。它利用微生物在平行樣本中培養(yǎng)所表現(xiàn)出生理生化現(xiàn)象的差異(數(shù)字表現(xiàn)),通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值表的查對(duì),估算細(xì)菌濃度。
29.指示微生物:常規(guī)環(huán)境監(jiān)測(cè)中,用以指示環(huán)境樣品污染性質(zhì)與程度,并評(píng)價(jià)環(huán)境衛(wèi)生狀況的具有代表性的微生物。
認(rèn)識(shí)和掌握
1. 裂殖的方式:二分裂、三分裂和復(fù)分裂 2. G+和G-細(xì)菌細(xì)胞壁的差異(結(jié)構(gòu)和成分):
3. 四大類微生物(細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌)的菌落特征:
單細(xì)胞微生物 細(xì)菌: 濕、小突或平坦、透明有異味;
酵母菌: 較濕、大突、稍透明有醇香味;
菌絲狀微生物 放線菌: 干躁、小而密、不透明有腥味;
霉菌: 干躁、大而疏、不透明有霉味。
4. 病毒的形態(tài)及代表:病毒的基本形態(tài)為三種:桿狀(煙草病毒)、球狀(腺病毒)和這兩種形態(tài)結(jié)合的復(fù)合型(噬菌體)。病毒粒子通常形成螺旋對(duì)稱、二十面體對(duì)稱和復(fù)合對(duì)稱(前二種接合)。
5. 微生物對(duì)生長(zhǎng)因子需求的分類:生長(zhǎng)因子自養(yǎng)型微生物、生長(zhǎng)因子異養(yǎng)型微生物、生長(zhǎng)因子過(guò)量合成微生物。
6. 微生物的營(yíng)養(yǎng)類型及舉例:光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型(藍(lán)細(xì)菌);光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型(紫色無(wú)硫細(xì)菌);化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型(硝化細(xì)菌);化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型(絕大多數(shù)細(xì)菌和全部真核微生物)。7. 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式:。單純擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)送、基團(tuán)移位、膜泡運(yùn)輸 8. 培養(yǎng)基種類:按成分(天然、組合、半組合);按物理狀態(tài)(液體、固體、半固體、脫水);按功能(選擇性、鑒別性)。
9. 微生物可利用的能源:有機(jī)物 日光 還原態(tài)無(wú)機(jī)物 10. 單細(xì)胞微生物的典型生長(zhǎng)曲線:
11. 影響指數(shù)期微生物代時(shí)長(zhǎng)短的因素:細(xì)菌種類、營(yíng)養(yǎng)成分和濃度、溫度 12. 影響微生物生長(zhǎng)的主要因素:溫度、氧氣、PH、水活度。13. 控制有害菌的措施:殺滅法——滅菌(徹底殺滅:殺菌和溶菌)和消毒(部分殺滅:僅殺滅病原菌);抑制法——防腐(抑制霉腐微生物)和化療(抑制宿主體內(nèi)的病原菌)。14. 物理滅菌的方法:溫度、滲透壓、干燥、pH的影響、輻射、超聲波、壓力
15. 化學(xué)滅菌的方法:
無(wú)機(jī)藥劑---重金屬、氧化劑、酸堿
有機(jī)藥劑----醇、甲醛、表面活性劑(酚類、合成洗滌劑、染料)、抗生素 16. 不同水域中微生物的分布:
17. 微生物與物質(zhì)循環(huán):碳、氮、磷、硫、鐵循環(huán)(圖示)18. 富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生條件:(1)總磷、總氮等營(yíng)養(yǎng)鹽相對(duì)比較充足;(2)緩慢的水流流態(tài);(3)適宜的溫度條件;只有在三方面條件都比較適宜的情況下,才會(huì)出現(xiàn)某種優(yōu)勢(shì)藻類“瘋”長(zhǎng)現(xiàn)象,爆發(fā)富營(yíng)養(yǎng)化。19. 赤潮對(duì)海洋漁業(yè)和水產(chǎn)資源的破壞: 1.破壞漁場(chǎng)的鉺料基礎(chǔ),造成漁業(yè)減產(chǎn)。
2.赤潮生物的異常發(fā)制繁殖,可引起魚(yú)、蝦、貝等經(jīng)濟(jì)生物瓣機(jī)械堵塞,造成這些生物窒息而死。
3.赤潮后期,赤潮生物大量死亡,在細(xì)菌分解作用下,可造成環(huán)境嚴(yán)重缺氧或者產(chǎn)生硫化氫等有害物質(zhì),使海洋生物缺氧或中毒死亡。
4.有些赤潮的體內(nèi)或代謝產(chǎn)物中含有生物毒素,能直接毒死魚(yú)、蝦、貝類等生物。20. 衡量河段水體污染與自凈所處階段的表現(xiàn)指標(biāo):水體外觀、化學(xué)指標(biāo)、生物種類、數(shù)量及比例關(guān)系、溶解氧等的變化 21. 活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法的基本流程: 22. 環(huán)境生物修復(fù)的方式和方法: 環(huán)境生物修復(fù)的方式:
(1)原位方式即是在污染環(huán)境原地進(jìn)行技術(shù)性生物治理,不需將污染的土壤或水體轉(zhuǎn)移。(2)異位方式是將污染土壤或水體轉(zhuǎn)移至指定地點(diǎn)進(jìn)行集中處理。生物修復(fù)的基本方法:
(1).生物擴(kuò)增:即種植或接種具有降解和富集功能的植物或微生物;
(2)生物性刺激:即施加生物活性物質(zhì),刺激和促進(jìn)土著微生物的生長(zhǎng)和增殖,發(fā)揮其分解作用。23. 微生物檢測(cè)環(huán)境污染的四種方法(發(fā)光細(xì)菌、硝化細(xì)菌、單細(xì)胞藻類、微型生物群落)的原理和方法: 24. 劃平板的程序: 25. 革蘭氏染色流程: 26. 懸滴法的實(shí)驗(yàn)流程: 27. 水域環(huán)境細(xì)菌種類測(cè)定的實(shí)驗(yàn)方案 28. 水域環(huán)境細(xì)菌總數(shù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)方案 29. 生活飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)檢測(cè)的原理和主要方法
考試題型
1.名詞解釋(每題4分,共20分)2.選擇題(每題 1 分,共10分)3.判斷題(每題1分,共20分)4.填空題(每題 1分,共10分)5.論述題(每題10分,共40分)
第五篇:微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)
細(xì)菌群體生長(zhǎng)表現(xiàn)為細(xì)胞數(shù)目的增加或細(xì)胞物質(zhì)的增加。測(cè)定細(xì)胞數(shù)目的方法有顯微鏡直接計(jì)數(shù)法(direct microscopic count)、平板菌落計(jì)數(shù)法(plate count)、光電比油法(turbidity estimation by spectrophotometer)、最大或然數(shù)法(most probable number MPN)以及膜過(guò)濾法(membrane filtration)等。測(cè)定細(xì)胞物質(zhì)的方法有細(xì)胞干重的測(cè)定,細(xì)胞某種成分如氮的含量、RNA和DNA的含量測(cè)定,代謝產(chǎn)物的測(cè)定等??傊瑴y(cè)定微生物生長(zhǎng)量的方法很多,各有優(yōu)缺點(diǎn),工作中應(yīng)根據(jù)具體情況要求加以選擇。本實(shí)驗(yàn)主要介紹生產(chǎn)、科研工作中比較常用的顯微鏡直接計(jì)數(shù)法、平板菌落計(jì)數(shù)法和光電比濁計(jì)數(shù)法。
一 顯微鏡直接計(jì)數(shù)法
(一)目的要求
1.明確血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)的原理。
2.掌握使用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板進(jìn)行微生物計(jì)數(shù)的方法。
(二)基本原理
顯微鏡直接計(jì)數(shù)法是將小量待測(cè)樣品的懸浮液置于一種特別的具有確定面積和容積的載玻片上(又稱計(jì)菌器),于顯微鏡下直接計(jì)數(shù)的一種簡(jiǎn)便、快速、直觀的方法。目前國(guó)內(nèi)外常用的計(jì)菌器有:血細(xì)胞計(jì)數(shù)板、Peteroff-Hauser計(jì)菌器以及Hawksley計(jì)菌器等,它們都可用于酵母、細(xì)菌、霉菌孢子等懸液的計(jì)數(shù),基本原理相同。后兩種計(jì)菌器由于蓋上蓋玻片后,總?cè)莘e為0.02mm3,而且蓋玻片和載波片之間的距離只有0.02mm,因此可用油浸物鏡對(duì)細(xì)菌等較小的細(xì)胞進(jìn)行觀察和計(jì)數(shù)。除了用這些計(jì)菌器外,還有在顯微鏡下直接觀察涂片面積與視野面積之比的估算法,此法一般用于牛乳的細(xì)菌學(xué)檢查。顯微鏡直接計(jì)數(shù)法的優(yōu)點(diǎn)是直觀、快速、操作簡(jiǎn)單。但此法的缺點(diǎn)是所測(cè)得的結(jié)果通常是死菌體和活菌體的總和。目前已有一些方法可以克服這一缺點(diǎn),如結(jié)合活菌染色微室培養(yǎng)(短時(shí)間)以及加細(xì)胞分裂抑制劑等方法來(lái)達(dá)到只計(jì)數(shù)活菌體的目的。本實(shí)驗(yàn)以血球計(jì)數(shù)板為例進(jìn)行顯微鏡直接計(jì)數(shù)。另外兩種計(jì)菌器的使用方法可參看各廠商的說(shuō)明書(shū)。
用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在顯微鏡下直接計(jì)數(shù)是一種常用的微生物計(jì)數(shù)方法。該計(jì)數(shù)板是一塊特制的載玻片,其上由四條槽構(gòu)成三個(gè)平臺(tái);中間較寬的平臺(tái)又被一短橫槽隔成兩半,每一邊的平臺(tái)上各列有一個(gè)方格網(wǎng),每個(gè)方格網(wǎng)共分為九個(gè)大方格,中間的大方格即為計(jì)數(shù)室。血細(xì)胞計(jì)數(shù)板構(gòu)造如圖l5-1。計(jì)數(shù)室的刻度一般有兩種規(guī)格,一種是一個(gè)大方格分成25個(gè)中方格,而每個(gè)中方格又分成16個(gè)小方格(圖15—2);另一種是一個(gè)大方格分成16個(gè)中方格,而每個(gè)中方格又分成25個(gè)小方格,但無(wú)論是哪一種規(guī)格的計(jì)數(shù)板,每一個(gè)大方格中的小方格都是400個(gè)。每一個(gè)大方格邊長(zhǎng)為lmm,則每一個(gè)大方格的面積為lmm2,蓋上蓋玻片后,蓋玻片與載玻片之間的高度為0.lmm,所以計(jì)數(shù)室的容積為0.lmm3(萬(wàn)分之一毫升)。
圖15—1 血細(xì)胞計(jì)數(shù)板構(gòu)造
(一)圖15—2 血細(xì)胞計(jì)數(shù)板構(gòu)造
(二)A.正面圖;B.縱切面圖; 放大后的方格網(wǎng),中間大方格為計(jì)數(shù)室
1.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板;2.蓋玻片;3.計(jì)數(shù)室
計(jì)數(shù)時(shí),通常數(shù)五個(gè)中方格的總菌數(shù),然后求得每個(gè)中方格的平均值,再乘上25或16,就得出一個(gè)大方格中的總菌數(shù),然后再換算成lml菌液中的總菌數(shù)。
設(shè)五個(gè)中方格中的總菌數(shù)為A,菌液稀釋倍數(shù)為B,如果是25個(gè)中方格的計(jì)數(shù)板,則
1mL菌液中的總菌數(shù)=A/5×25×104×B=50000A·B(個(gè))
同理,如果是16個(gè)中方格的計(jì)數(shù)板,1mL菌液中的總菌數(shù)=A/5×16×104×B=32000A·B(個(gè))
(三)器材
1.菌種 釀酒酵母
2.儀器或其他用具 血細(xì)胞計(jì)數(shù)板,顯微鏡,蓋玻片,無(wú)菌毛細(xì)滴管。
(四)操作步驟
l.菌懸液制備
以無(wú)菌生理鹽水將釀酒酵母制成濃度適當(dāng)?shù)木鷳乙骸?/p>
2.鏡檢計(jì)數(shù)室
在加樣前,先對(duì)計(jì)數(shù)板的計(jì)數(shù)室進(jìn)行鏡檢。若有污物,則需清洗,吹干后才能進(jìn)行計(jì)數(shù)。
3.加樣品
將清潔干燥的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板蓋上蓋玻片,再用無(wú)菌的毛細(xì)滴管將搖勻的釀酒酵母菌懸液由蓋玻片邊緣滴一小滴,讓菌液沿縫隙靠毛細(xì)滲透作用自動(dòng)進(jìn)入計(jì)數(shù)室,一般計(jì)數(shù)室均能充滿菌液。
取樣時(shí)先要搖勻菌液;加樣時(shí)計(jì)數(shù)室不可有氣泡產(chǎn)生。
4.顯微鏡計(jì)數(shù)
加樣后靜止5min,然后將血細(xì)胞計(jì)數(shù)板置于顯微鏡載物臺(tái)上,先用低倍鏡找到計(jì)數(shù)室所在位置,然后換成高倍鏡進(jìn)行計(jì)數(shù)。
調(diào)節(jié)顯微鏡光線的強(qiáng)弱適當(dāng),對(duì)于用反光鏡采光的顯微鏡還要注意光線不要偏向一邊,否則視野中不易舌清楚計(jì)數(shù)室方格線,或只見(jiàn)豎線或只見(jiàn)橫線。
在計(jì)數(shù)前若發(fā)現(xiàn)菌液太濃或太稀,需重新調(diào)節(jié)稀釋度后再計(jì)數(shù)。一般樣品稀釋度要求每小格內(nèi)約有5~10個(gè)菌體為宜。每個(gè)計(jì)數(shù)室選5個(gè)中格(可選4個(gè)角和中央的一個(gè)中格)中的菌體進(jìn)行計(jì)數(shù)。位于格線上的菌體一般只數(shù)上方和右邊線上的。如遇酵母出芽,芽體大小達(dá)到母細(xì)胞的一半時(shí),即作為兩個(gè)菌體計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)一個(gè)樣品要從兩個(gè)計(jì)數(shù)室中計(jì)得的平均數(shù)值來(lái)計(jì)算樣品的含菌量。
5.清洗血細(xì)胞計(jì)數(shù)板
使用完畢后,將血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在水龍頭用水沖洗干凈,切勿用硬物洗刷,洗完后自行晾干或用吹風(fēng)機(jī)吹干。鏡檢,觀察每小格內(nèi)是否有殘留菌體或其他沉淀物。若不干凈,則必須重復(fù)洗滌至干凈為止。
(五)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
l.結(jié)果
將結(jié)果記錄于下表中。A表示五個(gè)中方格中的總菌數(shù);B表示菌液稀釋倍數(shù)。
各中格中菌數(shù)AB二室平均值菌數(shù)/ml
12345
第一室
第二室
2.思考題
(1)根據(jù)你的體會(huì),說(shuō)明用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)的誤差主要來(lái)自哪些方面?應(yīng)如何盡量減少誤差.力求準(zhǔn)確?
(2)某單位要求知道一種干酵母粉中的活菌存活率,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)1~2種可行的檢測(cè)方法。
二平板菌落計(jì)數(shù)法
(一)目的要求
學(xué)習(xí)習(xí)近平板菌落計(jì)數(shù)的基本原理和方法。
(二)、基本原理
平板菌落計(jì)數(shù)法是將待測(cè)樣品經(jīng)適當(dāng)稀釋之后,其中的微生物充分分散成單個(gè)細(xì)胞,取一定量的稀釋樣液接種到平板上,經(jīng)過(guò)培養(yǎng),由每個(gè)單細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖而形成肉眼可見(jiàn)的菌落,即一個(gè)單菌落應(yīng)代表原樣品中的一個(gè)單細(xì)胞。統(tǒng)計(jì)菌落數(shù),根據(jù)其稀釋倍數(shù)和取樣接種量即可換算出樣品中的含菌數(shù)。但是,由于待測(cè)樣品往往不易完全分散成單個(gè)細(xì)胞,所以,長(zhǎng)成的一個(gè)單菌落也可來(lái)自樣品中的2~3或更多個(gè)細(xì)胞。因此平板菌落計(jì)數(shù)的結(jié)果往往偏低。為了清楚地闡述平板菌落計(jì)數(shù)的結(jié)果,現(xiàn)在已傾向使用菌落形成單位(colony-forming units,cfu)而不以絕對(duì)菌落數(shù)來(lái)表示樣品的活菌含量。
平板菌落計(jì)數(shù)法雖然操作較繁,結(jié)果需要培養(yǎng)一段時(shí)間才能取得,而且測(cè)定結(jié)果易受多種因素的影響,但是,由于該計(jì)數(shù)方法的最大優(yōu)點(diǎn)是可以獲得活菌的信息,所以被廣泛用于生物制品檢驗(yàn)(如活菌制劑),以及食品、飲料和水(包括水源水)等的含菌指數(shù)或污染程度的檢測(cè)。
(三)器材
1.菌種 大腸桿菌菌懸液。
2.培養(yǎng)基 牛肉膏蛋白陳培養(yǎng)基。
3.儀器或其他用具lm1無(wú)菌吸管,無(wú)菌平皿,盛有4.5ml無(wú)菌水的試管,試管架,恒溫培養(yǎng)箱等。
(四)操作步驟
l.編號(hào)
取無(wú)菌平皿9套,分別用記號(hào)筆標(biāo)明10-
4、10-
5、10-6。(稀釋度)各3套。另取6支盛有4.5mL無(wú)菌水的試管,依次標(biāo)是10-
1、10-
2、10-
3、10-
4、10-
5、10-6。
2.稀釋
用lmL無(wú)菌吸管吸取lmL已充分混勻的大腸桿菌菌縣液(待測(cè)樣品),精確地放0.5ml至10-1的試管中,此即為10倍稀釋。將多余的菌液放回原菌液中。
OptionsEmail Replies將10-1試管置試管振蕩器上振蕩,使菌液充分混勻。另取一支lml吸管插入10?1試管中來(lái)回吹吸菌懸液三次,進(jìn)一步將菌體分散、混勻。吹吸菌液時(shí)不要太猛太快,吸時(shí)吸管伸人管底,吹時(shí)離開(kāi)液面,以免將吸管中的過(guò)濾棉花浸濕或使試管內(nèi)液體外溢。用此吸管吸取10-1菌液lmL,精確地放0.5mL至10-2試管中,此即為100倍稀釋。……其余依次類推,整個(gè)過(guò)程如圖15-3所示。
放菌液時(shí)吸管尖不要碰到液面,即每一支吸管只能接觸一個(gè)稀釋度的菌懸液,否則稀釋不精確,結(jié)果誤差較大。
3,取樣
用三支1mL無(wú)菌吸管分別吸取10-
4、10-5和10-6。的稀釋菌懸液各lmL,對(duì)號(hào)放入編好號(hào)的無(wú)菌平皿中,每個(gè)平皿放0.2mL。
不要用lmL吸管每次只靠吸管尖部吸0.2mL稀釋菌液放入平皿臼,這樣容易加大同一稀釋度幾個(gè)重復(fù)平板間的操作誤差。
圖15—3平板菌落計(jì)數(shù)操作步驟
4.倒平板.
盡快向上述盛有不同稀釋度菌液的平皿中倒入融化后冷卻至45℃左右的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基約15毫升/平皿,置水平位置迅速旋動(dòng)平皿,使培養(yǎng)基與菌液混合均勻,而又不使培養(yǎng)基蕩出平皿或?yàn)R到平皿蓋上。由于細(xì)菌易吸附到玻璃器皿表面,所以菌液加入到培養(yǎng)皿后,應(yīng)盡快倒入融化并于已冷卻至45℃左右的培養(yǎng)基,立即搖勻,否則細(xì)菌將不易分散或長(zhǎng)成的菌落連在一起,影響計(jì)數(shù)。
待培養(yǎng)基凝固后,將平板倒置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
5.計(jì)數(shù)
培養(yǎng)48h后,取出培養(yǎng)平板,算出同一稀釋度三個(gè)平板上的菌落平均數(shù),并按下列公式進(jìn)行計(jì)算,每毫升中菌落形成單位(cfu)=同一稀釋度三次重復(fù)的平均菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)×5
一般選擇每個(gè)平板上長(zhǎng)有30~300個(gè)菌落的稀釋度計(jì)算每毫升的含菌量較為合適。同一稀釋度的三個(gè)重復(fù)對(duì)照的菌落數(shù)不應(yīng)相差很大,否則表示試驗(yàn)不精確。實(shí)際工作中同一稀釋度重復(fù)對(duì)照平板不能少于三個(gè),這樣便于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),減少誤差。由10-
4、10-
5、10-6三個(gè)稀釋度計(jì)算出的每毫升菌液中菌落形成單位數(shù)也不應(yīng)相差太大。
平板菌落計(jì)數(shù)法,所選擇倒平板的稀釋度是很重要的。一般以三個(gè)連續(xù)稀釋度中的第二個(gè)稀釋度倒平板培養(yǎng)后所出現(xiàn)的平均菌落數(shù)在50個(gè)左右為好,否則要適當(dāng)增加或減少稀釋度加以調(diào)整。
平板菌落計(jì)數(shù)法的操作除上述傾注倒平板的方式以外,還可以用涂布平板的方式進(jìn)行。二者操作基本相同,所不同的是后者先將牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基融化后倒平板,待凝固后編號(hào),并于37℃左右的溫箱中烘烤30min,或在超靜工作臺(tái)上適當(dāng)吹干,然后用無(wú)菌吸管吸取稀釋好的菌液對(duì)號(hào)接種于不同稀釋度編號(hào)的平板上,并盡快用無(wú)菌玻璃涂棒將菌液在平板上涂布均勻,平放于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上20~30min,使菌液滲入培養(yǎng)基表層內(nèi),然后倒置37℃的恒溫箱中培養(yǎng)24~48h。
涂布平板用的菌懸液量一般以0.1ml較為適宜,如果過(guò)少菌液不易涂布開(kāi),過(guò)多則在涂布完后或在培養(yǎng)時(shí)菌液仍會(huì)在平板表面流動(dòng),不易形成單菌落。
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1.結(jié)果
2.將培養(yǎng)后菌落計(jì)數(shù)結(jié)果填入下表
稀釋度10-410-510-6
Cfu數(shù)/平板123平均123平均123平均
每毫升中的cfu
2.思考題
(1)為什么融化后的培養(yǎng)基要冷卻至45℃左右才能倒平板?
(2)要使平板菌落計(jì)數(shù)準(zhǔn)確,需要掌握哪幾個(gè)關(guān)鍵?為什么?
(3)試比較平板菌落計(jì)數(shù)法和顯微鏡下直接計(jì)數(shù)法的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。
(4)當(dāng)你的平板上長(zhǎng)出的菌落不是均勻分散的而是集中在一起時(shí),你認(rèn)為問(wèn)題出在哪里?
(5)用倒平板法和涂布法計(jì)數(shù),其平板上長(zhǎng)出的菌落有何不同?為什么要培養(yǎng)較長(zhǎng)時(shí)間(48h)后觀察結(jié)果?
三 光電比濁計(jì)數(shù)法
一、目的要求
1.了解光電比濁計(jì)數(shù)法的原理。
2.學(xué)習(xí)、掌握光電比濁計(jì)數(shù)法的操作方法。
二、基本原理
當(dāng)光線通過(guò)微生物菌懸液時(shí),由于菌體的散射及吸收作用使光線的透過(guò)量降低。在一定的范圍內(nèi),微生物細(xì)胞濃度與透光度成反比,與光密度成正比,而光密度或透光度可以由光電池精確測(cè)出(圖15-4)。因此,可用一系列已知菌數(shù)的菌懸液測(cè)定光密度,作出光密度—菌數(shù)標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后,以樣品液所測(cè)得的光密度,從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查出對(duì)應(yīng)的菌數(shù)。制作標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí),菌體計(jì)數(shù)可采用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),平板菌落計(jì)數(shù)或細(xì)胞干重測(cè)定等方法。本實(shí)驗(yàn)采用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。
光電比濁計(jì)數(shù)法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便、迅速,可以連續(xù)測(cè)定,適合于自動(dòng)控制。但是,由于光密度或透光度除了受菌體濃度影響之外,還受細(xì)胞大小、形態(tài)、培養(yǎng)液成分以及所采用的光波長(zhǎng)等因素的影響。因此,對(duì)于不同微生物的菌懸液進(jìn)行光電比濁計(jì)數(shù)應(yīng)采用相同的菌株和培養(yǎng)條件制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。光波的選擇通常在400~700nm之間,具體到某種微生物采用多少還需要經(jīng)過(guò)最大吸收波長(zhǎng)以及穩(wěn)定性試驗(yàn)來(lái)確定。另外,對(duì)于顏色太深的樣品或在樣品中還含有其他干擾物質(zhì)的懸液不適合用此法進(jìn)行測(cè)定。
圖15—4 比濁法測(cè)定細(xì)胞濃度的原理
(三)器材
1.菌種 釀酒酵母培養(yǎng)液
2.儀器或其他用具 721型分光光度計(jì),血細(xì)胞計(jì)數(shù)板,顯微鏡,試管,吸水紙,無(wú)菌吸管,無(wú)菌生理鹽水等。
(四)操作步驟
1.標(biāo)準(zhǔn)曲線制作
(1)編號(hào) 取無(wú)菌試管7支,分別用記號(hào)筆將試管編號(hào)為1、2、3、4、5、6、7。
(2)調(diào)整菌液濃度 用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)培養(yǎng)24小時(shí)的釀酒酵母菌懸液,并用無(wú)菌生理鹽水分別稀釋調(diào)整為每毫升1×106、2×106、4×106、6×106、8×106、10×106、12×106含菌數(shù)的細(xì)胞懸液。再分別裝入已編好號(hào)的1至7號(hào)無(wú)菌試管中。
(3)測(cè)OD值 將1至7號(hào)不同濃度的菌懸液搖均勻后于560nm波長(zhǎng)、1cm比色皿中測(cè)定OD值。比色測(cè)定時(shí),用無(wú)菌生理鹽水作空白對(duì)照,并將OD值填入下表
管號(hào)12345678
細(xì)胞數(shù)106/ml
光密度(OD)
每管菌懸液在測(cè)定OD值時(shí)均必須先搖勻后再倒入比色皿中測(cè)定
(4)以光密度(OD)值為縱坐標(biāo),以每毫升細(xì)胞數(shù)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.樣品測(cè)定
將待測(cè)樣品用無(wú)菌生理鹽水適當(dāng)稀釋,搖均勻后,用560nm波長(zhǎng)、lcm比色皿測(cè)定光密度。測(cè)定時(shí)用無(wú)菌生理鹽水作空白對(duì)照。
各種操作條件必須與制作標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)的相同,否則,測(cè)得值所換算的含菌數(shù)就不準(zhǔn)確。
3.根據(jù)所測(cè)得的光密度值,從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得每毫升的含菌數(shù)。
(五)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
l.結(jié)果
每毫升樣品原液菌數(shù)=從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得每毫升的菌數(shù)×稀釋倍數(shù)
2.思考題
(1)光電比濁計(jì)數(shù)的原理是什么?這種計(jì)數(shù)法有何優(yōu)缺點(diǎn)?
(2)光電比濁計(jì)數(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中有何應(yīng)用價(jià)值?
(3)本實(shí)驗(yàn)為什么采用560nm波長(zhǎng)測(cè)定酵母菌懸液的光密度?如果你在實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定大腸桿菌生長(zhǎng)的OD值,你將如何選擇波長(zhǎng)?
四 大腸桿菌生長(zhǎng)曲線的測(cè)定
(一)目的要求
1.通過(guò)細(xì)菌數(shù)量的測(cè)量了解大腸桿菌的生物特征和規(guī)律,繪制生長(zhǎng)線。
2.復(fù)習(xí)光電比濁法測(cè)量細(xì)菌數(shù)量的方法。
(二)基本原理
大多數(shù)細(xì)菌的繁殖速率很快,在合適的條件下,一定時(shí)期的大腸桿菌細(xì)胞每20min分裂一次。將一定量的細(xì)菌轉(zhuǎn)入新鮮液體培養(yǎng)基中,在適宜的條件下培養(yǎng)細(xì)胞要經(jīng)歷延遲期,對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期四個(gè)階段。以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo),以細(xì)菌數(shù)目的對(duì)數(shù)或生長(zhǎng)速率為縱坐標(biāo)作圖所繪制的曲線稱為該細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線。不同的細(xì)菌在相同的培養(yǎng)條件下其生長(zhǎng)曲線不同,同樣的細(xì)菌在不同的培養(yǎng)條件下所繪制的生長(zhǎng)曲線也不相同。測(cè)定細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線,了解其生長(zhǎng)繁殖規(guī)律,這對(duì)人們根據(jù)不同的需要,有效地利用和控制細(xì)菌的生長(zhǎng)具有重要意義。
用于測(cè)定細(xì)菌細(xì)胞數(shù)量的方法已在上述實(shí)驗(yàn)作了介紹。本實(shí)驗(yàn)用分光光度計(jì)(spectrophotometer)進(jìn)行光電比濁測(cè)定不同培養(yǎng)時(shí)間細(xì)菌懸浮液的OD值,繪制生長(zhǎng)曲線。也可以直接用試管或帶有測(cè)定管的三角瓶(圖15-5)測(cè)定“klett units”值的光度計(jì)。如圖15—6所示,只要接種1支試管或1個(gè)帶測(cè)定管的三角瓶,在不同的培養(yǎng)時(shí)間(橫坐標(biāo))取樣測(cè)定,以測(cè)得的klett units為縱坐標(biāo),便可很方便地繪制出細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線。如果需要,可根據(jù)公式1 klett units=OD/0.002換算出所測(cè)菌懸液的OD值。
圖15—5 帶側(cè)臂試管的三角燒瓶
(三)器材
1.菌種 大腸桿菌
2.培養(yǎng)基 LB液體培養(yǎng)基70ml,分裝2支大試管(5ml/支),剩余60ml裝入250ml的三角瓶。
3.儀器或其他用具 722型分光光度計(jì),水浴振蕩搖床,無(wú)菌試管,無(wú)菌吸管等。
圖15—6 直接用試管測(cè)OD值
(四)操作步驟
1.標(biāo)記
取11支無(wú)菌大試管,用記號(hào)筆分別標(biāo)明培養(yǎng)時(shí)間,即0、1.5、3、4、6、8、10、12、14、16和20h。
2.接種
分別用5ml無(wú)菌吸管吸取2.5ml大腸桿菌過(guò)夜培養(yǎng)液(培養(yǎng)10~12h)轉(zhuǎn)入盛有50ml LB液的三角瓶?jī)?nèi),混合均勻后分別取5ml混合液放入上述標(biāo)記的11支無(wú)菌大試管中。
3.培養(yǎng)
將已接種的試管置搖床37℃振蕩培養(yǎng)(振蕩頻率250r/min),分別培養(yǎng)0、1.5、3、4、6、8、10、12、14、16和20h,將標(biāo)有相應(yīng)時(shí)間的試管取出,立即放冰箱中貯存,最后一同比濁測(cè)定其光密度值。
4.比濁測(cè)定
用未接種的LB液體培養(yǎng)基作空白對(duì)照,選用600nm波長(zhǎng)進(jìn)行光電比濁測(cè)定。從早取出的培養(yǎng)液開(kāi)始依次測(cè)定,對(duì)細(xì)胞密度大的培養(yǎng)液用LB液體培養(yǎng)基適當(dāng)稀釋后測(cè)定,使其光密度值在0.1~0.65之內(nèi)(測(cè)定OD值前,將待測(cè)定的培養(yǎng)液振蕩,使細(xì)胞均勻分布)。
本操作步驟也可用簡(jiǎn)便的方法代替:
1.用1ml無(wú)菌吸管取0.25ml大腸桿菌過(guò)夜培養(yǎng)液轉(zhuǎn)入盛有3~5ml LB液的試管中、混勻后將試管直接插入分光光度計(jì)的比色糟中,比色糟上方用自制的暗盒將試管及比色暗室全部罩上,形成一個(gè)大的暗環(huán)境,另以1支盛有LB液但沒(méi)有接種的試管調(diào)零點(diǎn),測(cè)定樣品中培養(yǎng)0h的OD值。測(cè)定完畢后,取出試管置37℃繼續(xù)振蕩培養(yǎng)。
2.分別在培養(yǎng)0、1.5、3、4、6、8、10、12、14、16和20h,取出培養(yǎng)物試管按上述方法測(cè)定OD值。該方法準(zhǔn)確度高、操作簡(jiǎn)便。但須注意的是使用的2支試管要很干凈,其透光程度愈接近,測(cè)定的準(zhǔn)確度愈高。
(五)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1.結(jié)果
(1)將測(cè)定的OD600值填入下表:
培養(yǎng)時(shí)間對(duì)照 0 1.5 3 4 6 8 10 12 14 16 20
光密度值OD600
(2)繪制大腸桿菌的生長(zhǎng)曲線。
2.思考題
(1)如果用活菌計(jì)數(shù)法制作生長(zhǎng)曲線,你認(rèn)為會(huì)有什么不同??jī)烧吒饔惺裁磧?yōu)缺點(diǎn)?
(2)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所經(jīng)歷的四個(gè)時(shí)期中,哪個(gè)時(shí)期其代時(shí)最短?若細(xì)胞密度為103/ml,培養(yǎng)4.5h后,其密度高達(dá)2×108/ml,計(jì)計(jì)算出其代時(shí)。
(3)次生代謝產(chǎn)物的大量積累在哪個(gè)時(shí)期?根據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的規(guī)律,采用哪些措施可使次生代謝產(chǎn)物積累更多?
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