《生长与环境条》PPT课件.ppt

第七章生长与环境条件 第二节生长的定义与测定方法 第三节环境条件对微生物生长的影响 重点 1 微生物生长的特点2 微生物群体生长的测量3 细菌群体的生长曲线及意义4 环境因子对微生物生长的影响 第一节微生物的分离和纯培养 微生物的分离和纯培养无菌技术用固体培养基分离纯培养用液体培养基分离纯培养单细胞 单孢子 分离选择培养分离二元培养物微生物的保藏技术 第七章微生物的生长 一 无菌技术在分离 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 aseptictechnique 它是保证微生物学研究正常进行的关键 第七章微生物的生长 微生物培养的常用器具及其灭菌试管 玻璃烧瓶 平皿 culturedish petridish 灭菌 不含任何生物 培养基在器皿中灭菌 也可单独灭菌后加入无菌的器具中 高压蒸汽灭菌高温干热灭菌 第七章微生物的生长 防止杂菌污染棉花塞 金属 塑料及硅胶帽 空气通过 微生物不能通过 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 第七章微生物的生长 接种操作技术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 微生物实验的所有操作均应在无菌条件下进行 第七章微生物的生长 二 用固体培养基分离纯培养菌落或菌苔大多数细菌 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 平板分离法利用固体培养基让孤立的活微生物体生长 繁殖形成菌落 形成便于移植的菌落 进而得到纯培养 第七章微生物的生长 什么是纯培养 p197 所谓平板 即培养平板 cultureplate 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 Koch建立的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 第七章微生物的生长 稀释倒平板法 pourplatemethod 涂布平板法 spreadplatemethod 平板划线分离法 streakplatemethod 稀释摇管法 dilutionshakeculturemethod 第七章微生物的生长 稀释倒平板法取样 系列稀释 混菌 培养 单菌落 可能是由一个细菌细胞繁殖形成的 挑取单菌落 或重复操作 纯培养 涂布平板法无菌平皿 无菌平板 稀释样品悬液 涂布 培养 单菌落 第七章微生物的生长 平板划线分离法待分离材料 平行划线 扇形划线或其他形式的连续划线 微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少 并逐步分散开来 培养 单菌落 第七章微生物的生长 稀释摇管法对氧气更为敏感的厌氧性微生物的分离则可采用稀释摇管培养法进行 将一系列盛无菌琼脂培养基的试管加热使琼脂熔化后 冷却并保持在50 左右 用这些试管进行梯度稀释待分离材料 试管均匀 冷凝 倾注一层灭菌液体石蜡和固体石蜡的混合物 将培养基和空气隔开 培养后 菌落形成在琼脂柱的中间 挑取和移植单菌落 第七章微生物的生长 三 用液体培养基分离纯培养接种物在液体培养基中依序稀释 以达高度稀释的效果 使一支试管中分配不到一个微生物 如果稀释后的多数试管微生物不生长 则有微生物生长的试管得到的培养物可能就是纯培养物 第七章微生物的生长 四 单细胞 单孢子 分离采取显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养 称为单细胞 单孢子 分离法 难度用途 第七章微生物的生长 五 选择培养分离通过选择培养进行微生物纯培养分离的技术称为选择培养分离 可利用选择培养基进行直接分离或富集培养 第七章微生物的生长 选择培养基 富集培养基 利用选择培养基进行直接分离主要根据待分离微生物的特点选择不同的培养条件 得到纯培养物 富集 选择 培养主要是指利用不同微生物间生命活动特点的不同 制定特定的环境条件 使仅适应于该条件的微生物旺盛生长 从而使其在群落中的数量大大增加 人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物 富集 选择 条件温度 pH 紫外线 高压 光照 氧气 营养 第七章微生物的生长 六 二元培养物只有一种微生物的培养物称为纯培养物 含有二种以上微生物的培养物称为混合培养物 而如果培养物中只含有二种微生物 而且是有意识地保持二者之间的特定关系的培养物称为二元培养物 例如二元培养物是保存病毒的最有效途径 第七章微生物的生长 七 微生物的保藏技术传代培养保藏冷冻保藏干燥保藏法 第七章微生物的生长 菌种保藏就是根据菌种特性及保藏目的的不同 给微生物菌株以特定的条件 使其存活而得以延续 保藏技术的要求 不死亡 不污染 不变异 菌种或培养物保藏的重要性 第七章微生物的生长 菌种保藏机构 中国微生物菌种保藏委员会 CCCCM 中国典型培养物保藏中心 CCTCC 美国典型菌种保藏中心 ATCC 世界菌种保藏联合会 WFGC 第七章微生物的生长 传代培养保藏常用的有琼脂斜面 半固体琼脂柱及液体培养等 选择使用适宜的培养基 并在规定的时间内进行移种 传代培养十分繁琐 容易污染 特别是会由于菌株的自发突变而导致菌种衰退 使菌株的形态 生理特性 代谢物的产量等发生变化 第七章微生物的生长 冷冻保藏使微生物处于冷冻状态 代谢作用停止以达到保藏的目的 微生物细胞对低温敏感 可用速冻 快速升温和添加各种保护剂等手段 液氮保藏或 70 低温保藏 用普通冰箱冷冻保存菌种的效果往往远低于低温冰箱 应注意经常检查保藏物的存活情况 随时转种 第七章微生物的生长 干燥保藏法水分对各种生化反应和一切生命活动至关重要 因此 干燥 尤其是深度干燥是微生物保藏技术中另一项经常采用的手段 沙土管保存和冷冻真空干燥保藏是最常用的二项微生物干燥保藏技术 第七章微生物的生长 沙土管保存主要适用于产孢子的微生物 如芽孢杆菌 放线菌等 将菌种接种培养 长出大量的孢子 洗下孢子制备孢子悬液 加入无菌的沙土试管中 减压干燥 抽干水分 最后用石蜡 胶塞等封闭管口 置冰箱保存 第七章微生物的生长 冷冻真空干燥保藏是将加有保护剂的细胞样品预先冷冻 经真空冰的升华作用除去水分 达到干燥的样品可在真空或惰性气体的密闭环境中置低温保存 从而使微生物处于干燥 缺氧及低温的状态 生命活动处于休眠 可以达到长期保藏的目的 第七章微生物的生长 细胞生长到一定阶段 开始细胞分裂产生子代细胞 从而促使个体数目增加 这就是繁殖 在适宜的环境中 微生物按自己的代谢方式 进行同化作用和异化作用 如果同化作用大于异化作用 则细胞中新合成的物质就会增加 细胞的体积逐渐增大 这就是生长 第二节生长的定义与测定方法 微生物生长与繁殖的定义 微生物的生长实质上包含了微生物群体中个体数量和质量的增长 微生物生长 生长 繁殖 细菌细胞的生长和繁殖是不易分开的 它包括细胞长大 细胞壁增生 DNA复制 横隔壁的形成 子细胞的产生 一 细菌生长的定义和测定方法 一 细菌生长 繁殖 纯培养 二 细菌生长的测定方法 1 细胞数量的测定 1 总细胞计数法 血球计数板 涂片计数法 0 01ml样品 血球计数板 1mm 大方格 中 小 大方格 高0 1mm 一个大方格中的总菌数 即0 1mm3中的总菌数 为 A 5 25 B 因1ml 1cm3 1000mm3 1ml菌液中的总菌数 50000A B 个 A 五个中方格中总菌数 B 菌液稀释倍数 选用450 650nm波段 光密度值控制在0 1 0 65之间 有较高的精确度 2 比浊法 与血球板计数法及平板活菌计数法相结合 2 比浊法 与血球板计数法及平板活菌计数法相结合 3 活菌计数法 涂布平板法混合倒平板法 细胞干重法 含氮量测定法细菌的含氮量为干重的12 5 2 细胞生物量的测定 DNA含量测定法 二 细菌的群体生长曲线 当把少量纯种单细胞微生物接种于恒容积的液体培养基后 在适当的温度 通气等条件下 该群体就会由小到大 发生有规律的增长 如果以时间为横坐标 以细胞数目的对数为纵坐标 就可画出由延迟期 对数期 稳定期和衰老期4个阶段组成的类似S型的曲线 这种曲线称为微生物的典型生长曲线 对数期 衰老期 稳定期 活菌数目的对数 mL 一 延迟期 细胞不分裂 但细胞变大 细胞内RNA含量增高而使原生质呈碱性 合成代谢活跃 易合成新的诱导酶 对外界环境变化敏感 延迟期的长短与菌种本身 菌龄 接种量及培养基有关 缩短延迟期方法 细菌数目以几何级数增加 酶系活跃 代谢旺盛 大小均匀 在生长曲线上 表现为一条上升的直线 二 对数期 t1 t0 N0 Nt Nt N0 2n n lgNt lgN0 lg2 G t1 t0 n 影响代时的因素 菌种营养成分 营养物种类以及浓度 培养温度 一些微生物的代时 细菌种类培养基培养温度代时 分 E coli肉汤3717E coli牛奶3712 5产气肠杆菌肉汤 牛奶3716 18产气肠杆菌合成培养基3729 44嗜热芽孢杆菌肉汤5518 3B subtilis肉汤2526 32嗜酸乳杆菌牛奶3766 87乳酸链球菌牛奶3726乳酸链球菌乳糖肉汤3748 新繁殖的细胞与死亡细胞数目几乎相等 处于动态平衡 菌体产量达到最高 细胞开始储藏糖原 脂肪等储藏物 产芽孢 开始合成次生代谢产物 三 稳定期 延长方法 补料 调节pH 温度或通气量 活菌数目急剧下降 出现了 负生长 细胞形态多样 有时产生畸形 细胞开始自溶 释放次生代谢产物 四 衰亡期 二次生长 同步生长 连续培养 真菌生长 第三节环境条件对微生物生长的影响 一 温度二 水和渗透压三 酸碱度四 氧和氧化还原电位五 辐射六 化学杀菌剂和抑菌剂 一 温度 一 温度 一 微生物生长的温度类型 嗜冷微生物 最适40 二 低温对微生物的影响 三 高温对微生物的影响 灭菌 1 干热灭菌 2 湿热灭菌 常压法 煮沸100 15 间歇灭菌 2 90 25 巴氏消毒 加压法 常规加压灭菌法 121 30 连续加压灭菌法 140 15 62 8 30 71 7 15 二 水和渗透压 一 水活度 w 是一种反映环境中水对微生物生长可给性高低的指标 是指在相同温度下 溶液或物质表面空气的蒸汽压与纯水的蒸汽压之比 w Ps Pw 二 水和渗透压 一 水活度 w 0 6 0 98 及课本表7 3 二 水和渗透压 一 水活度 w 二 水和渗透压 二 渗透压 当两种不同浓度的溶液间被一个半透性薄膜隔开时 稀溶液中的水分子会因水势的推动而透过隔膜流向浓溶液 直至浓溶液所产生的机械压力足以使两边水分子的进出达到平衡为止 这时由浓溶液中的溶质所产生的机械压力 即为它的渗透压值 细胞膜是一个具有特殊结构和功能的半透性膜 二 水和渗透压 二 渗透压 微生物细胞渗透压 环境渗透压 质壁分离 原生质球破裂 三 酸碱度 大多数细菌 pH6 5 7 5放线菌 微碱性真菌 偏酸 微生物最适pH 三 酸碱度 t 三 酸碱度 四 氧和氧化还原电位 一 氧与微生物的生长 大多数细菌 几乎所有放线菌 蓝细菌 丝状真菌等 许多数细菌 酵母菌 病原微生物 一些乳酸菌 如嗜盐片球菌 梭状芽孢杆菌 双歧杆菌属的某些种 一 氧与微生物的生长 四 氧和氧化还原电位 专性厌氧微生物不能清除氧的代谢产物 超氧阴离子及过氧化氢 受它们的毒害而死亡 大宝SOD蜜 内含丰富的SOD活性物质 并加入人参 黄芪等天然植物的有效成人它极易被皮肤吸收 并在皮肤表面形成一层保护膜 有效地防止角质水份的散失 经常使用大宝SOD蜜 能祛除色素 黑斑 消除皱纹 延缓衰老 全家适用 四季皆宜 SOD 超氧化物歧化酶 是一种源于生命体的活性物质 能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质 对人体不断地补充SOD 具有抗衰老的特殊效果 要想皮肤好 早晚用大宝 四 氧和氧化还原电位 Eh 二 氧化还原电位 Eh 与微生物的生长 Eh值与 O2含量及是否存在氧化还原物质有关 通常环境中的Eh值在 800mV与 450mV之间 在培养基中加入还原剂来降低Eh值 满足厌氧微生物的生长 如何培养厌氧菌呢 需特殊的培养装置以保持厌氧环境 及还原性的培养基 1 高层琼脂柱 2 厌氧培养皿 3 亨盖特滚管技术 4 厌氧罐 5 厌氧手套箱 高层琼脂柱 NaOH溶液 焦性没食子酸 亨盖特滚管技术 含还原剂 试管口和试管腔体积很小 N2 CO2 H2 85 5 10 V V 五 辐射 一 紫外线 100nm 400nm 260nm杀菌最好 用于对物体表面或室内空气灭菌 二 电离辐射 X 和 射线逐出分子中的电子和质子 形成有毒的自由基 三 强可见光 400 700nm氧化细胞内的光敏感分子 指引起细胞破坏或病毒失活的电磁辐射 六 化学杀菌剂和抑菌剂 一 消毒剂和防腐剂 二 化学治疗剂 1 生长因子类似物 2 抗生素 3 微生物的抗药性 1 缺乏某类药物作用的结构 2 药物不能透过膜 3 产生使药物失活的酶 4 药物作用部位被修饰改变 5 形成 救护途径 6 将药物泵出胞外 重点 1 微生物生长的特点2