2020高中生物學(xué)競賽輔導(dǎo)課件（周德慶版）微生物的生長與環(huán)境條件(共42張PPT)

1、2020高中生物學(xué)奧林匹克競賽（配套周德慶版）高中生物學(xué)奧林匹克競賽（配套周德慶版）n微生物的生長微生物的生長n環(huán)境條件對微生物的影響環(huán)境條件對微生物的影響（微生物的控制微生物的控制）概念概念生長：細(xì)胞體積的增大；生長：細(xì)胞體積的增大；繁殖：細(xì)胞數(shù)量的增加繁殖：細(xì)胞數(shù)量的增加單細(xì)胞微生物單細(xì)胞微生物 生長與繁殖難以區(qū)分，以群體數(shù)目的增加作為生長的標(biāo)志。多細(xì)胞絲狀微生物多細(xì)胞絲狀微生物 細(xì)胞物質(zhì)量的增加作為生長的標(biāo)志，通過形成孢子（有性與無性）使得個體數(shù)目的增加叫作繁殖微生物生長的測定微生物生長的測定n單細(xì)胞微生物數(shù)量的測定單細(xì)胞微生物數(shù)量的測定（生長曲線生長曲線）n多細(xì)胞微生物生長的測定多細(xì)胞

2、微生物生長的測定全數(shù)測定全數(shù)測定計數(shù)器法比濁法活菌計數(shù)活菌計數(shù)稀釋平板法（膜過濾法）液體稀釋培養(yǎng)法細(xì)胞物質(zhì)量的測定（間接測定法）4. Direct Microscopic CountCounting chamber of known volumeDilution Resultsn干重法干重法n含氮量法含氮量法nDNA法法n生理指標(biāo)測定法生理指標(biāo)測定法特點特點分裂緩慢 菌體粗大；含量增加，代謝活力強 對不良條件敏感（滅菌最佳時機）生產(chǎn)上生產(chǎn)上盡量縮短延滯期盡量縮短延滯期 增加接種量 適齡菌種（對數(shù)生長期） 用與培養(yǎng)菌種相同組成分的培養(yǎng)基特點特點 細(xì)胞大量繁殖 濃度成幾何級增加 dx/dt = X

3、 個體形態(tài)，染色性，生理特性典型生產(chǎn)上生產(chǎn)上 可作為發(fā)酵的種子 可作為實驗材料 x2x1t2t1培養(yǎng)時間Lg 細(xì)胞數(shù)/mlt2 - t13.322(lgx2-lgx1)生長速率常數(shù)R=t2 - t13.322(lgx2-lgx1)代時G=指數(shù)期生長的數(shù)學(xué)模型繁殖代數(shù) n=3.322(lgx2-lgx1) 影響指數(shù)期的因素n菌種菌種n營養(yǎng)成分營養(yǎng)成分n營養(yǎng)物濃度營養(yǎng)物濃度n培養(yǎng)溫度培養(yǎng)溫度特點特點 生長速率幾乎等于死亡速率，細(xì)胞濃度不增加。 基質(zhì)大量消耗，代謝物大量積累。 形成芽孢，可作為菌種保藏材料。生產(chǎn)上生產(chǎn)上 盡量延長穩(wěn)定期特點特點 死亡速率大于生長速率 菌體開始自溶 細(xì)胞形態(tài)多樣，染色性

4、改變生產(chǎn)上生產(chǎn)上n要掌握發(fā)酵時間 微生物的分離與純培養(yǎng)微生物的分離與純培養(yǎng) 微生物的分離微生物的分離稀釋平板法稀釋平板法劃線法劃線法單細(xì)胞分離法單細(xì)胞分離法選擇培養(yǎng)基分離法選擇培養(yǎng)基分離法 微生物的純培養(yǎng)微生物的純培養(yǎng)分批培養(yǎng)與連續(xù)培養(yǎng)分批培養(yǎng)與連續(xù)培養(yǎng)厭氧培養(yǎng)厭氧培養(yǎng)n物理因素物理因素溫度水分活度氧氣和氧化還原電位輻射作用n化學(xué)因素化學(xué)因素pH值可抑制或殺滅微生物的常見化學(xué)物n生物因素對微生物生長的影響生物因素對微生物生長的影響最低溫度：微生物能生長的溫度低限最低溫度：微生物能生長的溫度低限最適溫度：微生物生長繁殖速度最快的溫度最適溫度：微生物生長繁殖速度最快的溫度 最高溫度：微生物能生長的

5、溫度高限最高溫度：微生物能生長的溫度高限溫度影響微生物生長的一般規(guī)律溫度影響微生物生長的一般規(guī)律不同微生物類群適應(yīng)的溫度范圍不同微生物類群適應(yīng)的溫度范圍 微生物類群最低生長溫度最適生長溫度最高生長溫度嗜熱微生物嗜溫微生物冷育微生物嗜冷微生物4045515-55-5555753040253012156090354730351520 高溫和低溫對微生物的影響高溫和低溫對微生物的影響 1 1、高溫的影響、高溫的影響 引起菌體蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的變性引起菌體蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的變性影響高溫效應(yīng)的因素影響高溫效應(yīng)的因素l 菌種與菌齡l 高溫延續(xù)的時間l 菌體所處介質(zhì)l 菌體密度2 2、低溫對微生物的影響

6、、低溫對微生物的影響 降低代謝速率，抑制菌體生長降低代謝速率，抑制菌體生長 導(dǎo)致敏感菌的死亡導(dǎo)致敏感菌的死亡物理效應(yīng)l裂解或冰晶刺傷化學(xué)效應(yīng)l脫水影響因素影響因素菌種降溫速度介質(zhì)（一）水活度的概念（一）水活度的概念n AW=P/PO 式中式中: P 一定溫度下基質(zhì)環(huán)境的水蒸汽壓一定溫度下基質(zhì)環(huán)境的水蒸汽壓 Po 相同溫度下純水的水蒸汽壓相同溫度下純水的水蒸汽壓 （二）適合在不同水活度下生長的微生物（二）適合在不同水活度下生長的微生物類型類型最低生長最低生長aW最適生長最適生長aW干生性微生物干生性微生物中生性微生物中生性微生物濕生性微生物濕生性微生物0.80以下以下0.800.900.900.

7、950.980.981.001.00 1 1、好氧型微生物：好氧型微生物： 在有氧條件下生長的微生物，以有氧呼吸方式產(chǎn)能在有氧條件下生長的微生物，以有氧呼吸方式產(chǎn)能 2 2、厭氧型微生物厭氧型微生物 生長過程不需要生長過程不需要O2參與的微生物，有專性厭氧和耐氧參與的微生物，有專性厭氧和耐氧型厭氧微生物兩類，以發(fā)酵或無氧呼吸方式產(chǎn)能型厭氧微生物兩類，以發(fā)酵或無氧呼吸方式產(chǎn)能 2 2、兼性、兼性厭氧型微生物厭氧型微生物 有氧條件下以有氧呼吸方式產(chǎn)能生長，無氧條件下以有氧條件下以有氧呼吸方式產(chǎn)能生長，無氧條件下以發(fā)酵或無氧呼吸方式產(chǎn)能的微生物發(fā)酵或無氧呼吸方式產(chǎn)能的微生物 260nm波長是生物核酸

8、的最大吸收波波長是生物核酸的最大吸收波長，殺菌力最強長，殺菌力最強光復(fù)活作用：可見光激活微生物的光復(fù)活光復(fù)活作用：可見光激活微生物的光復(fù)活酶并修復(fù)酶并修復(fù)DNA輻射損傷的現(xiàn)象輻射損傷的現(xiàn)象紫外燈：實驗室常用紫外燈：實驗室常用4060W無臭氧燈無臭氧燈 紫外輻射紫外輻射 電離輻射電離輻射 種類：種類：X X射線、射線、射線、高能電子束射線、高能電子束 單位：單位：居里（輻射源強度）居里（輻射源強度） 倫琴（輻射源強度）倫琴（輻射源強度） 拉德（吸收劑量：拉德（吸收劑量：100100爾格爾格/g/g）目前的法定表示單位：目前的法定表示單位： GyGy或或KGyKGy 1Gy =100 rads 1

9、Gy =100 rads 細(xì)菌、放線菌：細(xì)菌、放線菌：適宜中性或偏堿的環(huán)境適宜中性或偏堿的環(huán)境 酵母、霉菌：酵母、霉菌：適宜偏酸的環(huán)境適宜偏酸的環(huán)境 機制：機制：改變膜電位，影響膜的功能改變膜電位，影響膜的功能影響酶的功能影響酶的功能影響基質(zhì)中各類物質(zhì)的性質(zhì)影響基質(zhì)中各類物質(zhì)的性質(zhì) 1 1、重金屬及鹽：、重金屬及鹽：Hg,Ag,CuHg,Ag,Cu等等 2 2、氧化劑：、氧化劑：過氧化氫、高錳酸鉀、次氯酸鹽、過氧化氫、高錳酸鉀、次氯酸鹽、鹵素等鹵素等 3 3、有機物：、有機物：酚、醇、醛、酸、表面活性劑等酚、醇、醛、酸、表面活性劑等 酚系數(shù)：酚系數(shù)：一定條件下致死全部供試菌的最高稀釋度與一定條

10、件下致死全部供試菌的最高稀釋度與達(dá)到同樣效果的酚的最高稀釋度的比值達(dá)到同樣效果的酚的最高稀釋度的比值 常用殺菌劑常用殺菌劑: 苯酚、甲酚、乙醇、福爾馬林、新潔爾苯酚、甲酚、乙醇、福爾馬林、新潔爾滅滅 一、共生一、共生 兩種生物密切生活在一起，可形成特殊共兩種生物密切生活在一起，可形成特殊共生體的生存關(guān)系生體的生存關(guān)系 二、互生二、互生 一種生物的活動為另一種生物的活動創(chuàng)造一種生物的活動為另一種生物的活動創(chuàng)造有利條件的現(xiàn)象有利條件的現(xiàn)象 三、拮抗三、拮抗一種生物的生命活動抑制或殺死另一種生一種生物的生命活動抑制或殺死另一種生物的現(xiàn)象物的現(xiàn)象 四、寄生四、寄生 一種生物生活在另一種生物體內(nèi)或體表，一種生物生活在另一種生物體內(nèi)或體表，吸取后者物質(zhì)作為營養(yǎng)物，且對后者有害吸取后者物質(zhì)作為營養(yǎng)物，且對后者有害無益的生存關(guān)系無益的生存關(guān)系 選擇培養(yǎng)基分離法1.dilute sample1 ml9 ml10 100 1000 104 105 106 107牛肉膏培養(yǎng)基牛肉膏培養(yǎng)基土豆培養(yǎng)基土豆培養(yǎng)基高氏培養(yǎng)基高氏培養(yǎng)基1.dilute sample1 ml9 ml10 100 1000 104 105 106 107cell no/ml2. plate out 0.1 ml Inoculating an agar plate to ob