微生物学读书报告

第一篇：微生物学读书报告

读书报告

——环境条件对微生物生长的影响

微生物的生长和繁殖受环境影响非常之大。微生物的数量极其巨大惊人，仅仅是人体身上就存在着2千克左右的微生物；其生长范围极其广泛，有高等微生物在的地方就有微生物在。而且微生物与人类的关系十分密切，像一把双刃剑，给人类带来利益的同时也带了残酷的破坏。那么，为了让微生物这种资源得到更好的利用，了解环境与微生物的存活关系将有助于人们控制微生物的活性，杀死有害微生物，更好利用有益微生物。

影响微生物生长环境因素主要有物理、化学等方面。

高温、常温、低温对微生物生长都有着很大的影响。温度影响着微生物体内酶的活性，影响着微生物的代谢……依照温度将微生物分类有嗜温，嗜热，嗜冷等种类，嗜热微生物就对发酵工业有着很重要的用途。高温有利于非气体物质在发酵液中的扩散和溶解；高温可以还可以降低冷却发酵产生热量所需要的成本；嗜热微生物生产的酶制剂的反应温度和耐热性都比嗜温微生物高尤其是DNA聚合酶有较强的热稳性。低温可以降低酶促反应的速度因此限制微生物的生长，于是我们可以利用低温度对微生物代谢活动的影响，在生产实践中用低温来保藏微生物菌种和食品等。寒冷温度适宜蔬菜制品的储藏；冷藏温度用于果蔬、鱼肉、禽蛋、乳制品的保存；冷冻温度则可以使食品冷冻成为固态加以保存，同时也用作菌种保藏。就像家里的电冰箱一样，根据不同的需要将不同的食品放在不同温度下进行储藏。高温可破坏细胞的部分组成成分，可引起蛋白质和核酸的不可逆变性，还可使质膜热溶解从而内含物泄漏死亡。可见，高温对微生物有着致命的杀伤力，高温灭菌成了一种普遍的灭菌方法，其主要有干热灭菌法，湿热灭菌法，这些对物品的保存起着相当重要的作用。

水分是微生物细胞的主要成分，也是微生物的正常生长的条件。大多数微生物在高渗环境会使细胞原生质脱水，发生质壁分离因而抑制微生物的生长，而且一些微生物在完全干燥的情况下是不能生长的。在干燥和高渗压的条件下会更好的对易被微生物感染的物品进行保存。

其次，环境的酸碱度，氧气和氧化还原电位和辐射对微生物的生命活动有很大的影响。pH值会改变微生物蛋白质的性质，会影响菌体细胞膜的带电荷性质，改变环境营养物的可给性和有害物的毒性。而氧气则是对微生物的生长有着直接的影响，大多数微生物利用氧气参与细胞的代谢，在水中氧气的可溶性是十分有限的，因此，在静止的液体中氧气的可利用性可能会成为影响微生物生长的限制性因子，不同的微生物对氧的需求与否是不同的，氧气对厌氧微生物有这毒害作用，对好氧微生物来说就是必需的，因此清除环境中的氧分子可以抑制好养微生物的生长。可利用这种方式对食物进行真空包装，能够有效的消除好痒微生物引起的食物腐败过程，延长货架期。微生物对辐射是比较敏感的，控制辐射方式可以有效的控制微生物的生长。例如，紫外光可以做微生物育种的诱变剂；利用一些辐射的强穿透性可用于食物的灭菌，也可延长食物的货架期。

利用化学因子对微生物的影响，人们制造出了化学杀菌剂和抑制剂，据用途和模式主要有消毒剂、防腐剂和化学治疗剂。其中，较为突出的醛类化学药剂因其杀菌效力高常常用于医用器械和用具；表面活性剂在临床上用于皮肤和黏膜的消毒；分离和培养某些菌体时在培养基中添加染色剂可以提高分离效果。还有很多的药剂都可杀死很多细菌。而防腐剂的利用更加充分，尤其在一些食品中。还有一类化学治疗剂，广泛的用于医疗事业，利用化学药剂对微生物的选择性毒性，很好得控制了由微生物引起的疾病，对人类做出了巨大贡献。

但是，在利用这些药剂的同是也要注意一些问题。例如，防腐剂在食品方面的利用对食品品质和对人们健康的影响。最近，食品的安全卫生问题引起了人们的广泛关注，虽然防腐剂可以延长食品的保存期，但是要注意方式与量的使用。并且，我国对抗生素的依赖已经达到了非常严重的地步，抗生素的滥用已经使微生物对很多抗生素产生了抗性，迫使人们用更大剂量的抗生素解决微生物造成的医疗问题，如此反复形成了恶性循环。由此，希望这种情况的到及时的制止。

利用微生物的一些性质，可以处理环境污染问题，解决一些医疗事故，制作加工食品，制造能源物质等，但是在利用的同时要注意方式和量，凡事不可过度，水能载舟亦能覆舟。凡事有利必有弊，利用对微生物生长环境的控制来控制微生物必定会有一些弊端，若是控制不当，导致微生物突变，而人类无法控制，那么，也许对人类对世界都会是灾难！所以，适当利用这些资源，使其为人类所用的同时，尽量将其“副作用”降到最低！

第二篇：微生物学读书汇报

微生物与植物抗逆性

自然环境的各种因素是经常变化的，旱涝冷冻盐碱虫害病害以及大气、水质、土壤污染等不良环境条件即为逆境或胁迫。植物在长期的系统发育中逐渐形成了对逆境的适应和抵抗能力，这种适应和抵抗能力称为抗逆性。任何植物的抗逆性都不是骤然形成的。遇到逆境使，植物会做出反应，这个逐步适应的变化过程称为锻炼。

在农业生产中，对作物产量影响最大的是病虫害和干旱等。日愈严重的环境污染问题、食品安全问题对要求对现今农业生产中广泛运用的化学农药提出严峻挑战；在中国这样一个干旱缺水状况严重的农业大国，增强植物抗旱性是从事自然科学研究者研究的热点。微生物学的快速发张，微生物在农业生产、工业生产加工等各领域的广泛运用，为植物抗逆性研究提供了新的思路，新的可能。

微生物运用于植物病虫害的防治是现今“绿色农业”发展的新的出路。除了现在在广泛研究的运用“生物农药”等外部施用的生物制剂（大部分是微生物次生代谢产物或直接是微生物本身）防治植物病虫害，许多研究发现，与植物共生或是营寄生生活的真菌、细菌等都有增强植物抗病虫害能力的作用。许多感染植物的内生真菌能产生多种生物碱和真菌毒素如黑麦草碱、麦角碱、波胺和覃青毒素等，这些次生代谢物因对食草动物和昆虫等具有毒性，阻抑昆虫和食草动物的采食、抵抗病虫害等，从而能提高植物对多种食草昆虫的抗性。其中较为人熟知和运用较广的就是苏云金杆菌。有学者从黄瓜、小麦、白菜以及番茄四种植物茎中发现两株植物内生放线菌Lj20和St24，用其粗提物处理番茄植株后，测定了根、茎、叶中过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性，发现 CAT、PPO和POD酶的活性都有所增强的。结果表明，Lj20和St24的代谢物不仅对病原菌具有直接抑制作用，而且可通过提高植物体内防御性酶活性来提高植物的抗病性。

内生真菌对植物抗逆性的增益作用既表现在生物胁迫(如阻抑昆虫和食草动物的采食、抵抗 病虫害等)，也表现在非生物胁迫(如抗高温、抗干旱等)方面。与植物共生或是营寄生的微生物除了对病原菌、害虫有直接的抑制甚至杀灭的作用之外，还可以诱导植物产生许多的抗性因子。植物产生的植物效应因子如丝氨酸蛋白酶、几丁质脱乙酰基酶、22kD木聚糖酶等。有学者研究木霉发现，木霉能产生的挥发性和非挥发性的抗菌次生代谢产物多达几百种，能对细菌、真菌类引起的植物病有有效的防治作用，还可以诱导植物免疫形同基因表达，实现对病害的防治。木霉菌诱导植物抗性可通过以下三种途径实现：增强MAMPs分子（植物效应因子）激发的免疫反应；减少效应因子诱发的感病性；提高效应因子激发的免疫反应。Sml是从绿木霉分泌物中分离出的一种富含半胱氨酸的疏水蛋白，不仅对植物和微生物无毒，还能诱导睡到、棉花和玉米活性酶的释放以及多种防御反应基因的表达，如MAPK基因可受木霉菌特异性诱导，而MAPK表达的MAPK蛋白是络氨酸受体激酶信号通路中重要的效应物质，可调控多个基因的表达。研究表明，植物受到干旱胁迫时，会产生特定的渗透物质，如脯氨酸、甜菜碱等，一些寄生在植物中的菌类可以分泌特定物质诱导植物相应基因表达，从而提高植物的抗逆性。

自然界存在着大量的对人类有益的充满潜力的微生物。然而，我们除了不断的发掘其用途同时，也应该注意对生态的维持。微生物大都处在生态系统的基础地位，在物质循环中的扮演至关重要的角色。对微生物的利用不是不知节制地发掘最大的益处，而是在确保生态平衡的基础上寻求人类生存的有利因素。

第三篇：华中科技大学 微生物学实验 报告格式

华中科技大学 微生物学实验 报告

班级：日期：年月日 指导教师：实验组别：姓名：组员姓名：

实验名称：

一、实验目的aaaaaaa

二、实验原理

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三、实验材料

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四、实验方法

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五、实验结果与分析

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六、思考题

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七、实验感悟

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第四篇：微生物学实验

细菌群体生长表现为细胞数目的增加或细胞物质的增加。测定细胞数目的方法有显微镜直接计数法(direct microscopic count)、平板菌落计数法(plate count)、光电比油法(turbidity estimation by spectrophotometer)、最大或然数法(most probable number MPN)以及膜过滤法(membrane filtration)等。测定细胞物质的方法有细胞干重的测定，细胞某种成分如氮的含量、RNA和DNA的含量测定，代谢产物的测定等。总之，测定微生物生长量的方法很多，各有优缺点，工作中应根据具体情况要求加以选择。本实验主要介绍生产、科研工作中比较常用的显微镜直接计数法、平板菌落计数法和光电比浊计数法。

一 显微镜直接计数法

（一）目的要求

1．明确血细胞计数板计数的原理。

2．掌握使用血细胞计数板进行微生物计数的方法。

（二）基本原理

显微镜直接计数法是将小量待测样品的悬浮液置于一种特别的具有确定面积和容积的载玻片上(又称计菌器)，于显微镜下直接计数的一种简便、快速、直观的方法。目前国内外常用的计菌器有：血细胞计数板、Peteroff-Hauser计菌器以及Hawksley计菌器等，它们都可用于酵母、细菌、霉菌孢子等悬液的计数，基本原理相同。后两种计菌器由于盖上盖玻片后，总容积为0.02mm3，而且盖玻片和载波片之间的距离只有0.02mm，因此可用油浸物镜对细菌等较小的细胞进行观察和计数。除了用这些计菌器外，还有在显微镜下直接观察涂片面积与视野面积之比的估算法，此法一般用于牛乳的细菌学检查。显微镜直接计数法的优点是直观、快速、操作简单。但此法的缺点是所测得的结果通常是死菌体和活菌体的总和。目前已有一些方法可以克服这一缺点，如结合活菌染色微室培养（短时间）以及加细胞分裂抑制剂等方法来达到只计数活菌体的目的。本实验以血球计数板为例进行显微镜直接计数。另外两种计菌器的使用方法可参看各厂商的说明书。

用血细胞计数板在显微镜下直接计数是一种常用的微生物计数方法。该计数板是一块特制的载玻片，其上由四条槽构成三个平台；中间较宽的平台又被一短横槽隔成两半，每一边的平台上各列有一个方格网，每个方格网共分为九个大方格，中间的大方格即为计数室。血细胞计数板构造如图l5-1。计数室的刻度一般有两种规格，一种是一个大方格分成25个中方格，而每个中方格又分成16个小方格(图15—2)；另一种是一个大方格分成16个中方格，而每个中方格又分成25个小方格，但无论是哪一种规格的计数板，每一个大方格中的小方格都是400个。每一个大方格边长为lmm，则每一个大方格的面积为lmm2，盖上盖玻片后，盖玻片与载玻片之间的高度为0.lmm，所以计数室的容积为0.lmm3(万分之一毫升)。

图15—1 血细胞计数板构造

（一）图15—2 血细胞计数板构造

（二）A.正面图；B.纵切面图； 放大后的方格网，中间大方格为计数室

1.血细胞计数板；2.盖玻片；3.计数室

计数时，通常数五个中方格的总菌数，然后求得每个中方格的平均值，再乘上25或16，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成lml菌液中的总菌数。

设五个中方格中的总菌数为A，菌液稀释倍数为B，如果是25个中方格的计数板，则

1mL菌液中的总菌数=A/5×25×104×B=50000A·B（个）

同理，如果是16个中方格的计数板，1mL菌液中的总菌数=A/5×16×104×B=32000A·B（个）

（三）器材

1．菌种 酿酒酵母

2．仪器或其他用具 血细胞计数板，显微镜，盖玻片，无菌毛细滴管。

（四）操作步骤

l．菌悬液制备

以无菌生理盐水将酿酒酵母制成浓度适当的菌悬液。

2．镜检计数室

在加样前，先对计数板的计数室进行镜检。若有污物，则需清洗，吹干后才能进行计数。

3．加样品

将清洁干燥的血细胞计数板盖上盖玻片，再用无菌的毛细滴管将摇匀的酿酒酵母菌悬液由盖玻片边缘滴一小滴，让菌液沿缝隙靠毛细渗透作用自动进入计数室，一般计数室均能充满菌液。

取样时先要摇匀菌液；加样时计数室不可有气泡产生。

4．显微镜计数

加样后静止5min，然后将血细胞计数板置于显微镜载物台上，先用低倍镜找到计数室所在位置，然后换成高倍镜进行计数。

调节显微镜光线的强弱适当，对于用反光镜采光的显微镜还要注意光线不要偏向一边，否则视野中不易舌清楚计数室方格线，或只见竖线或只见横线。

在计数前若发现菌液太浓或太稀，需重新调节稀释度后再计数。一般样品稀释度要求每小格内约有5~10个菌体为宜。每个计数室选5个中格(可选4个角和中央的一个中格)中的菌体进行计数。位于格线上的菌体一般只数上方和右边线上的。如遇酵母出芽，芽体大小达到母细胞的一半时，即作为两个菌体计数。计数一个样品要从两个计数室中计得的平均数值来计算样品的含菌量。

5．清洗血细胞计数板

使用完毕后，将血细胞计数板在水龙头用水冲洗干净，切勿用硬物洗刷，洗完后自行晾干或用吹风机吹干。镜检，观察每小格内是否有残留菌体或其他沉淀物。若不干净，则必须重复洗涤至干净为止。

（五）实验报告

l．结果

将结果记录于下表中。A表示五个中方格中的总菌数；B表示菌液稀释倍数。

各中格中菌数AB二室平均值菌数/ml

12345

第一室

第二室

2．思考题

(1)根据你的体会，说明用血细胞计数板计数的误差主要来自哪些方面?应如何尽量减少误差．力求准确?

(2)某单位要求知道一种干酵母粉中的活菌存活率，请设计1～2种可行的检测方法。

二平板菌落计数法

（一）目的要求

学习习近平板菌落计数的基本原理和方法。

（二）、基本原理

平板菌落计数法是将待测样品经适当稀释之后，其中的微生物充分分散成单个细胞，取一定量的稀释样液接种到平板上，经过培养，由每个单细胞生长繁殖而形成肉眼可见的菌落，即一个单菌落应代表原样品中的一个单细胞。统计菌落数，根据其稀释倍数和取样接种量即可换算出样品中的含菌数。但是，由于待测样品往往不易完全分散成单个细胞，所以，长成的一个单菌落也可来自样品中的2～3或更多个细胞。因此平板菌落计数的结果往往偏低。为了清楚地阐述平板菌落计数的结果，现在已倾向使用菌落形成单位(colony-forming units，cfu)而不以绝对菌落数来表示样品的活菌含量。

平板菌落计数法虽然操作较繁，结果需要培养一段时间才能取得，而且测定结果易受多种因素的影响，但是，由于该计数方法的最大优点是可以获得活菌的信息，所以被广泛用于生物制品检验(如活菌制剂)，以及食品、饮料和水(包括水源水)等的含菌指数或污染程度的检测。

（三）器材

1．菌种 大肠杆菌菌悬液。

2．培养基 牛肉膏蛋白陈培养基。

3．仪器或其他用具lm1无菌吸管，无菌平皿，盛有4.5ml无菌水的试管，试管架，恒温培养箱等。

（四）操作步骤

l．编号

取无菌平皿9套，分别用记号笔标明10-

4、10-

5、10-6。(稀释度)各3套。另取6支盛有4.5mL无菌水的试管，依次标是10-

1、10-

2、10-

3、10-

4、10-

5、10-6。

2．稀释

用lmL无菌吸管吸取lmL已充分混匀的大肠杆菌菌县液(待测样品)，精确地放0.5ml至10-1的试管中，此即为10倍稀释。将多余的菌液放回原菌液中。

OptionsEmail Replies将10-1试管置试管振荡器上振荡，使菌液充分混匀。另取一支lml吸管插入10?1试管中来回吹吸菌悬液三次，进一步将菌体分散、混匀。吹吸菌液时不要太猛太快，吸时吸管伸人管底，吹时离开液面，以免将吸管中的过滤棉花浸湿或使试管内液体外溢。用此吸管吸取10-1菌液lmL，精确地放0.5mL至10-2试管中，此即为100倍稀释。……其余依次类推，整个过程如图15-3所示。

放菌液时吸管尖不要碰到液面，即每一支吸管只能接触一个稀释度的菌悬液，否则稀释不精确，结果误差较大。

3，取样

用三支1mL无菌吸管分别吸取10-

4、10-5和10-6。的稀释菌悬液各lmL，对号放入编好号的无菌平皿中，每个平皿放0.2mL。

不要用lmL吸管每次只靠吸管尖部吸0.2mL稀释菌液放入平皿臼，这样容易加大同一稀释度几个重复平板间的操作误差。

图15—3平板菌落计数操作步骤

4．倒平板．

尽快向上述盛有不同稀释度菌液的平皿中倒入融化后冷却至45℃左右的牛肉膏蛋白胨培养基约15毫升/平皿，置水平位置迅速旋动平皿，使培养基与菌液混合均匀，而又不使培养基荡出平皿或溅到平皿盖上。由于细菌易吸附到玻璃器皿表面，所以菌液加入到培养皿后，应尽快倒入融化并于已冷却至45℃左右的培养基，立即摇匀，否则细菌将不易分散或长成的菌落连在一起，影响计数。

待培养基凝固后，将平板倒置于37℃恒温培养箱中培养。

5．计数

培养48h后，取出培养平板，算出同一稀释度三个平板上的菌落平均数，并按下列公式进行计算，每毫升中菌落形成单位(cfu)=同一稀释度三次重复的平均菌落数×稀释倍数×5

一般选择每个平板上长有30~300个菌落的稀释度计算每毫升的含菌量较为合适。同一稀释度的三个重复对照的菌落数不应相差很大，否则表示试验不精确。实际工作中同一稀释度重复对照平板不能少于三个，这样便于数据统计，减少误差。由10-

4、10-

5、10-6三个稀释度计算出的每毫升菌液中菌落形成单位数也不应相差太大。

平板菌落计数法，所选择倒平板的稀释度是很重要的。一般以三个连续稀释度中的第二个稀释度倒平板培养后所出现的平均菌落数在50个左右为好，否则要适当增加或减少稀释度加以调整。

平板菌落计数法的操作除上述倾注倒平板的方式以外，还可以用涂布平板的方式进行。二者操作基本相同，所不同的是后者先将牛肉膏蛋白胨培养基融化后倒平板，待凝固后编号，并于37℃左右的温箱中烘烤30min，或在超静工作台上适当吹干，然后用无菌吸管吸取稀释好的菌液对号接种于不同稀释度编号的平板上，并尽快用无菌玻璃涂棒将菌液在平板上涂布均匀，平放于实验台上20～30min，使菌液渗入培养基表层内，然后倒置37℃的恒温箱中培养24～48h。

涂布平板用的菌悬液量一般以0.1ml较为适宜，如果过少菌液不易涂布开，过多则在涂布完后或在培养时菌液仍会在平板表面流动，不易形成单菌落。

五、实验报告

1．结果

2．将培养后菌落计数结果填入下表

稀释度10-410-510-6

Cfu数/平板123平均123平均123平均

每毫升中的cfu

2．思考题

(1)为什么融化后的培养基要冷却至45℃左右才能倒平板?

(2)要使平板菌落计数准确，需要掌握哪几个关键?为什么?

(3)试比较平板菌落计数法和显微镜下直接计数法的优缺点及应用。

(4)当你的平板上长出的菌落不是均匀分散的而是集中在一起时，你认为问题出在哪里?

(5)用倒平板法和涂布法计数，其平板上长出的菌落有何不同?为什么要培养较长时间(48h)后观察结果?

三 光电比浊计数法

一、目的要求

1．了解光电比浊计数法的原理。

2．学习、掌握光电比浊计数法的操作方法。

二、基本原理

当光线通过微生物菌悬液时，由于菌体的散射及吸收作用使光线的透过量降低。在一定的范围内，微生物细胞浓度与透光度成反比，与光密度成正比，而光密度或透光度可以由光电池精确测出(图15-4)。因此，可用一系列已知菌数的菌悬液测定光密度，作出光密度—菌数标准曲线。然后，以样品液所测得的光密度，从标准曲线中查出对应的菌数。制作标准曲线时，菌体计数可采用血细胞计数板计数，平板菌落计数或细胞干重测定等方法。本实验采用血细胞计数板计数。

光电比浊计数法的优点是简便、迅速，可以连续测定，适合于自动控制。但是，由于光密度或透光度除了受菌体浓度影响之外，还受细胞大小、形态、培养液成分以及所采用的光波长等因素的影响。因此，对于不同微生物的菌悬液进行光电比浊计数应采用相同的菌株和培养条件制作标准曲线。光波的选择通常在400~700nm之间，具体到某种微生物采用多少还需要经过最大吸收波长以及稳定性试验来确定。另外，对于颜色太深的样品或在样品中还含有其他干扰物质的悬液不适合用此法进行测定。

图15—4 比浊法测定细胞浓度的原理

（三）器材

1．菌种 酿酒酵母培养液

2．仪器或其他用具 721型分光光度计，血细胞计数板，显微镜，试管，吸水纸，无菌吸管，无菌生理盐水等。

（四）操作步骤

1．标准曲线制作

（1）编号 取无菌试管7支，分别用记号笔将试管编号为1、2、3、4、5、6、7。

（2）调整菌液浓度 用血细胞计数板计数培养24小时的酿酒酵母菌悬液，并用无菌生理盐水分别稀释调整为每毫升1×106、2×106、4×106、6×106、8×106、10×106、12×106含菌数的细胞悬液。再分别装入已编好号的1至7号无菌试管中。

（3）测OD值 将1至7号不同浓度的菌悬液摇均匀后于560nm波长、1cm比色皿中测定OD值。比色测定时，用无菌生理盐水作空白对照，并将OD值填入下表

管号12345678

细胞数106/ml

光密度（OD）

每管菌悬液在测定OD值时均必须先摇匀后再倒入比色皿中测定

(4)以光密度(OD)值为纵坐标，以每毫升细胞数为横坐标，绘制标准曲线。

2．样品测定

将待测样品用无菌生理盐水适当稀释，摇均匀后，用560nm波长、lcm比色皿测定光密度。测定时用无菌生理盐水作空白对照。

各种操作条件必须与制作标准曲线时的相同，否则，测得值所换算的含菌数就不准确。

3．根据所测得的光密度值，从标准曲线查得每毫升的含菌数。

（五）实验报告

l．结果

每毫升样品原液菌数=从标准曲线查得每毫升的菌数×稀释倍数

2．思考题

(1)光电比浊计数的原理是什么?这种计数法有何优缺点?

(2)光电比浊计数在生产实践中有何应用价值?

(3)本实验为什么采用560nm波长测定酵母菌悬液的光密度?如果你在实验中需要测定大肠杆菌生长的OD值，你将如何选择波长?

四 大肠杆菌生长曲线的测定

(一)目的要求

1．通过细菌数量的测量了解大肠杆菌的生物特征和规律，绘制生长线。

2．复习光电比浊法测量细菌数量的方法。

(二)基本原理

大多数细菌的繁殖速率很快，在合适的条件下，一定时期的大肠杆菌细胞每20min分裂一次。将一定量的细菌转入新鲜液体培养基中，在适宜的条件下培养细胞要经历延迟期，对数期、稳定期和衰亡期四个阶段。以培养时间为横坐标，以细菌数目的对数或生长速率为纵坐标作图所绘制的曲线称为该细菌的生长曲线。不同的细菌在相同的培养条件下其生长曲线不同，同样的细菌在不同的培养条件下所绘制的生长曲线也不相同。测定细菌的生长曲线，了解其生长繁殖规律，这对人们根据不同的需要，有效地利用和控制细菌的生长具有重要意义。

用于测定细菌细胞数量的方法已在上述实验作了介绍。本实验用分光光度计(spectrophotometer)进行光电比浊测定不同培养时间细菌悬浮液的OD值，绘制生长曲线。也可以直接用试管或带有测定管的三角瓶(图15-5)测定“klett units”值的光度计。如图15—6所示，只要接种1支试管或1个带测定管的三角瓶，在不同的培养时间(横坐标)取样测定，以测得的klett units为纵坐标，便可很方便地绘制出细菌的生长曲线。如果需要，可根据公式1 klett units=OD/0.002换算出所测菌悬液的OD值。

图15—5 带侧臂试管的三角烧瓶

(三)器材

1．菌种 大肠杆菌

2．培养基 LB液体培养基70ml，分装2支大试管(5ml/支)，剩余60ml装入250ml的三角瓶。

3．仪器或其他用具 722型分光光度计，水浴振荡摇床，无菌试管，无菌吸管等。

图15—6 直接用试管测OD值

(四)操作步骤

1．标记

取11支无菌大试管，用记号笔分别标明培养时间，即0、1.5、3、4、6、8、10、12、14、16和20h。

2．接种

分别用5ml无菌吸管吸取2.5ml大肠杆菌过夜培养液(培养10~12h)转入盛有50ml LB液的三角瓶内，混合均匀后分别取5ml混合液放入上述标记的11支无菌大试管中。

3．培养

将已接种的试管置摇床37℃振荡培养(振荡频率250r/min)，分别培养0、1.5、3、4、6、8、10、12、14、16和20h，将标有相应时间的试管取出，立即放冰箱中贮存，最后一同比浊测定其光密度值。

4．比浊测定

用未接种的LB液体培养基作空白对照，选用600nm波长进行光电比浊测定。从早取出的培养液开始依次测定，对细胞密度大的培养液用LB液体培养基适当稀释后测定，使其光密度值在0.1~0.65之内(测定OD值前，将待测定的培养液振荡，使细胞均匀分布)。

本操作步骤也可用简便的方法代替：

1．用1ml无菌吸管取0.25ml大肠杆菌过夜培养液转入盛有3~5ml LB液的试管中、混匀后将试管直接插入分光光度计的比色糟中，比色糟上方用自制的暗盒将试管及比色暗室全部罩上，形成一个大的暗环境，另以1支盛有LB液但没有接种的试管调零点，测定样品中培养0h的OD值。测定完毕后，取出试管置37℃继续振荡培养。

2．分别在培养0、1.5、3、4、6、8、10、12、14、16和20h，取出培养物试管按上述方法测定OD值。该方法准确度高、操作简便。但须注意的是使用的2支试管要很干净，其透光程度愈接近，测定的准确度愈高。

(五)实验报告

1．结果

(1)将测定的OD600值填入下表：

培养时间对照 0 1.5 3 4 6 8 10 12 14 16 20

光密度值OD600

(2)绘制大肠杆菌的生长曲线。

2．思考题

(1)如果用活菌计数法制作生长曲线，你认为会有什么不同？两者各有什么优缺点？

(2)细菌生长繁殖所经历的四个时期中，哪个时期其代时最短？若细胞密度为103/ml，培养4.5h后，其密度高达2×108/ml，计计算出其代时。

(3)次生代谢产物的大量积累在哪个时期？根据细菌生长繁殖的规律，采用哪些措施可使次生代谢产物积累更多？

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第五篇：环境微生物学

一．绪论

1）微生物：微生物是肉眼看不见的，必须在电子显微镜或光学显微镜下才能看见的所有微小生物的总称。

2）微生物的特点：1个体极小2分布广种类繁多3繁殖快4易变异 3）原核微生物与真核微生物区别：真核微生物有发育完好的细胞核，原核微生物只有拟核。第一章

4）病毒：病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小生物。

5）病毒的特点：只能在电子显微镜下看见。没有核糖体，没有酶系统，不具备代谢能力，必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内。

6）病毒的分类：按专性宿主分类：动物病毒，植物病毒，细菌病毒，放线菌病毒，藻类病毒，真菌病毒。按核算分类：DNA病毒，RNA病毒。7）类病毒：类病毒是比病毒更加小的致病感染因子。

8）朊病毒：朊病毒是一种引起牛，羊疾病的感染因子（蛋白质感染颗粒）。9）病毒的繁殖过程：1吸附2侵入3复制与聚集4宿主细胞裂解和成熟噬菌体粒子的释放。10）噬菌体的溶原性：毒性噬菌体，侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体。温和噬菌体，侵入宿主细胞后，其核算附着并整合在宿主染色体上，和宿主的核酸同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，不引起宿主细胞裂解。含有温和噬菌体宿主细胞被称作溶原细胞。溶原细胞内的温和噬菌体核酸，称为原噬菌体。

11）噬菌体：噬菌体是感染细菌，真菌，放线菌或螺旋体微生物的病毒。第二章

12）细菌的形态：球状，杆状，螺旋状和丝状。分别称为球菌，杆菌，螺旋菌和丝状菌。13）细菌：一大类细胞核无核膜包裹，只存在称作拟核区的裸露DNA的原始单细胞生物。14）细菌的结构：细菌为单细胞结构，所有的细菌均有如下结构：细胞壁，细胞质膜，细胞质及其内含物，拟核。部分细菌有特殊结构：芽孢，鞭毛，荚膜，黏液层，衣鞘及光合作用片等。

15）细胞壁：细胞壁是包围在细菌体表最外层的，坚韧而有弹性的薄膜。16）原生质体：原生质体包括细胞质膜，细胞质及其内含物，拟核。

17）细胞质膜：细胞质膜是紧贴在细胞壁的内侧而包围细胞质的一层柔软而富有弹性的膜。（半渗透膜），含有蛋白质，脂质和多糖。脂质是由磷脂，甘油，脂肪酸和含氮碱组成。18）细胞质膜的生理功能：1,维持渗透压的梯度和溶质的转移2，膜上含有合成细胞壁和形成横膈膜组分的膜，故在膜的外表面合成细胞壁3，膜内的中间体含有细胞色素，参与呼吸作用。4，细胞质膜上含有酶，进行物质代谢和能量代谢5，细胞质膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此长出，为鞭毛提供附着点。19）核糖体;合成蛋白质

20）拟核：细胞的核因没有核膜和核仁，故称为原始核或拟核。21）鞭毛：有细胞质膜上的鞭毛基粒长出穿过细胞壁伸向体外的一条纤细的波浪状的丝状物叫鞭毛。

22）细菌的染色方法简单染色法和复合染色法 23）革兰氏染色法：步骤1在无菌的条件下，用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀，固定。2用草酸铵结晶紫染色1MIN，水洗去掉浮色。3用碘-碘化钾溶液媒染1MIN，倾去多余染液。4用中性脱色剂如乙醇或丙醇脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色，革兰氏阴性菌被褪色而呈无色。5，用番红溶液复染1MIN，革兰氏阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。24）革兰氏染色的机制：1）革兰氏染色与细菌等电点有关系：革兰氏阳性菌的等电点比革兰氏阴性菌的等电点低，说明革兰氏阳性菌带的负电荷比革兰氏阴性菌多。革兰氏阳性菌的等电点低，与草酸铵结晶紫结合的牢固，对乙醇脱色抵抗力强，所以革兰氏阳性菌呈紫色。2，革兰氏染色与细胞壁有关：革兰氏阳性菌的脂质的含量很低，肽聚糖含量高，革兰氏阴性菌则相反，因此用乙醇脱色时革兰氏阴性菌的脂质被乙醇溶解，增加细菌细胞壁的孔径和通透性，乙醇很易进入细胞内将结晶紫和碘-碘化钾复合物提取出来，噬菌体呈现无色。3,*革兰氏阳性菌含特殊的RNA-Mg2+盐与革兰氏染色有关。25）放线菌：放线菌因在固体培养基上呈辐射状生长而得名。分为三类营养菌丝，气生菌丝，孢子丝。

26）放线菌的结构：放线菌的菌体由纤细的，长短不一的菌丝组成，菌丝分枝，为单细胞，在菌丝生长过程中，核物质不断复制分裂，然后细胞不形成横膈膜，也不分裂，而是无数分枝的菌丝组成很细密的菌丝体。第三章

27）原生动物：原生动物是动物中最原始，最低等，结构最简单的单细胞动物。28）原生动物的营养类型：1全动性营养2植物性营养3腐生性营养

29）原生动物的繁殖：有性生殖和无性生殖（二分裂发，多分裂法，纵分裂或横分裂）30）原生动物的作用：所有原生动物在污水生物处理过程中都起着指示生物的作用。31）主要的原生动物：P71 32）微型后生动物：原生动物以外的多细胞动物叫后生动物。因有些后生动物体型微小，要借助光学显微镜方可看得清楚，故叫微型后生动物。33）藻类的繁殖;有性生殖和无性生殖。P84 34）真菌：真菌属低等生物，种类繁多，形态，大小各异，包括酵母菌，霉菌及各种伞菌。真菌属真核微生物，有单细胞和多细胞之分。

35）酵母菌：酵母菌是单细胞真菌。分发酵型和氧化型两种。氧化型的酵母菌则是无发酵能力或发酵能力弱而氧化能力强的酵母菌。球拟酵母菌，白色假丝酵母菌，类酵母的阿氏囊霉属，短梗霉属在石油加工业中起积极作用，如石油脱蜡，降低石油的凝固点等。处理废水及用酵母菌检测重金属。

36）酵母菌的繁殖：有性生殖和无性生殖（芽生殖和裂殖)37）霉菌：分为腐生和寄生

38）霉菌的繁殖：有性孢子和无性孢子繁殖，也可借助菌丝的片段繁殖。39）伞菌：无毒的有机废水可用于培养食用菌的菌丝体。40）酶：酶是由细胞产生的，能在体内或体外起催化作用的一类具有活性中心和特殊构想的生物大分子。

41）酶的分类：化学组分；单成分酶（只含有蛋白质）和全酶（蛋白质及辅基或辅酶的热稳定的非蛋白质小分子有机物或金属离子，全酶要在酶蛋白和辅酶同时存在起作用）

42）全酶的分类：1酶蛋白+非蛋白质小分子有机物2酶蛋白+非蛋白质小分子有机物+金属离子3酶蛋白+金属离子

43）酶的分类：六类，氧化还原酶，转移酶，水解酶类，裂解酶类，异构酶类和合成（连接）酶类。

44）酶的反应通式：氧化还原酶类：AH2+B=A+BH2

转移酶类：AR+B=A+BR

水解酶类：AB+H2O=AOH+BH

裂解酶类：AB=A+B

异构酶：---------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酶具有一般催化剂的共性2酶的催化作用具有高度的专一性（只作用一种或以类物质）3酶的催化反应条件温和4酶对环境条件的变化极为敏感5酶的催化效率极高

46）酶促反应的动力学方程式：

E酶S底物ES中间产物P最终产物

47）酶的浓度对酶促反应速率的影响：下图

48)底物浓度对酶促反应速率的影响：P116 49)温度对酶促反应速率的影响：上图 50)PH对酶促反应速率的影响：P117 51)激活剂对酶促反应速率的影响：凡能激活酶的物质称酶的激活剂。分为无机离子激活剂和有机化合物两类。

52)抑制剂对酶促反应速率的影响：引起抑制作用的物质称为酶的抑制剂。抑制作用是指由于某些物质与酶的活性部位结合。分为不可逆的抑制作用和可逆的抑制作用。

53)培养基;根据各种微生物对营养的需要，包括水，碳源，能源，氮源，无机盐及生长因子等按一定的比例配置而成的，用以培养微生物的基质，称为培养基。

54)培养基配制的原则：1不同微生物，不同培养基2各种营养物的浓度及配比3调PH值4考虑加生长因子5培养基物美价廉

55)培养基的种类：按培养基组成物的性质分类：合成培养基，天然培养基（天然有机物配制而成的培养基），复合培养基。按物理性质分为;液体培养基，半固体培养基，固体培养基。根据培养基对微生物的功能和用途不同：选择培养基，鉴别培养基，加富培养基。56)营养物质进入微生物细胞的方式：单纯扩散，促进扩散，主动运输，基团转位

57)单纯扩散：单纯扩散是物理过程，不包括细胞的主动代谢。杂乱运动的，水溶性的溶质分子（水，无机盐，O2，CO2）通过细胞质膜中含水的小孔从高浓度区向低浓度区扩散，不与膜上的分子发生反应，这种扩散是非特异的，扩散速度慢。

58)促进扩散：细胞膜上的载体蛋白分子有和被运输物质特异结合的位置，这样载体在膜的外表面能够和物质结合，形成的底物-载体蛋白复合体，便从高浓度向低浓度区域扩散或越膜。由于被运输物质的浓度在膜的内表面较低，所以复合体倾向解离，被运输的物质就留在细胞内，而载体回到膜的外表面，只要存在需要运输物质的越膜浓度梯度，这个过程就将继续进行，从而加快了物质的运输速度。不消耗能量。

59)主动运输：当微生物细胞内积累的营养物质浓度高于细胞外的浓度时，营养物质就不能按浓度梯度扩散到细胞内，而是逆浓度梯度被“抽”进细胞内。这一过程需要渗透酶和消耗能量。渗透酶在此过程中起改变平衡点的作用，这种需要能量和渗透酶的逆浓度梯度积累营养物质的过程。60)基团转位：基团转位是存在于某些原核生物中的一种物质运输方式。与主动运输相比，有一个复杂的运输系统，被运输的物质发生了化学变化，主要用于糖的运输，运输总效果与主动运输相似，可以逆浓度梯度将营养物质移向细胞内，结果使细胞内结构发生变化的物质浓度大大超过未改变结构的同类物质的浓度。需要代谢能量。61)微生物的能量代谢：P135-P150

62）微生物的生长：微生物在适宜的环境条件下，不断吸收营养物质，按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。正常情况下，同化作用大于异化作用，微生物的细胞质量不断迅速增长，称为生长。

63）微生物的发育：从生长到繁殖这个由量变到质变的过程叫发育 64）代时：细菌两次细胞分裂之时的时间。65）生长曲线：

66)微生物的生存因子：微生物除了需要营养外，还需要环境中合适的生存因子，例如：温度，PH，氧化还原电位，溶解氧，太阳辐射，活度与渗透压，表面张力等。

67)根据微生物对温度的最适生长需求，可将微生物分为4大类：嗜冷菌，嗜中温菌，嗜热菌及嗜超热菌。

68)大多数细菌，藻类和原生动物的最适PH为6.5-7.5，他们对PH的适应范围为4-10。69)任何两种浓度的溶液被半渗透膜隔开，均会产生渗透压。

70)微生物之间的关系：微生物之间的关系有种内的关系和种间的关系。相同种内的关系有竞争和互助。不同种间关系有6种，竞争关系，原始合作关系，共生关系，偏害关系，捕食关系，寄生关系。

71)竞争关系：竞争关系是指不同的微生物种群在同一环境中，对食物等营养，溶解氧，空间和其他共同要求的物质互相竞争，互相收到不利影响。

72)原始合作关系：原始合作关系是指两种可以单独生活的生物共存于同一环境中，相互提供营养及其他生活条件，双方互为有利，相互受益。当两者分开时各自可单独生存。

73)共生关系：共生关系是指两种不能单独生活的微生物共同生活于同一环境中，各自执行优势的生理功能，在营养上互为有利而所组成的共生体，这两者之间的关系就叫共生关系。74)偏害关系：共存于同一环境的两种微生物，甲方对乙方有害，乙方对甲方无任何影响。一种微生物在代谢过程中产生一些代谢产物，其中有的产物对一种（或一类）微生物生长不利，或者抑制或者杀死对方。上述这种微生物与微生物之间的对抗关系叫偏害关系。分非特异性偏害和特异性偏害。

75)捕食关系：有的微生物不是通过代谢产物对抗对方，而是吞食对方，这种关系称为捕食关系。

76)寄生关系：一种生物需要在另一种生物体内生活，从中社区营养才得以生长繁殖，这种关系成为寄生关系。77)微生物在土壤中的分布：土壤中微生物的类群、数量与分布，由于土壤质地发育母质、发育历史、肥力、季节、作物种植状况、土壤深度和层次等等不同而有很大差异。土壤微生物中细菌最多，作用强度和影响最大，放线菌和真菌类次之，藻类和原生动物等数 量较少，影响也小。土壤中微生物的水平分布取决于碳源。土壤中微生物的垂直分布与紫外辐射的照射，营养，水，温度等因素有关。78)遗传和变异是一切生物最本质的属性。

79)遗传有保守性，是微生物在它的系统发育过程中形成的系统。80)遗传可改变的一面是变异

81)遗传是相对的，变异是绝对的。82)遗传和变异的物质基础DNA：P203 83)基因突变：基因突变即微生物的DNA被某种因素引起碱基的缺失，置换或插入，改变了基因内部原有的碱基排列顺序，从而引起其后代表现型的改变。当后代突然变现和亲代显然不同的，能遗传的性状时，就称为突变。

84)自发突变：自发突变是指某种微生物的自然条件下，没有人工参与而发生的基因突变。原因有多因素低剂量的诱变效应，互变异构效应。

85)诱发突变：诱发突变是利用物理或化学的因素处理微生物群体，促使少数个体细胞的DNA分子结构发生变化，在基因内部碱基配对发生错差，引起微生物的遗传性状发生突变。分物理诱变，化学诱变，复合处理及其协同效应，定向培育和驯化。

86)基因重组：两个不同形状个体细胞的DNA融合，使基因重新组合，从而发生遗传变异，产生新品种，此过程称为基因重组。

87)杂交;杂交是通过双亲细胞的融合，使整套染色体的基因重组；或者是通过双亲细胞的沟通，使部分染色体基因重组。

88)转化：受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段，并把它整合到自己的基因组里，从而获得了供体细胞部分遗传性状的现象，成为转化。

89)转导;通过温和噬菌体的媒介作用，把供体细胞内特定的基因携带至受体细胞中，使后者获得前者部分遗传性状的现象，称为转导。

90)质粒：质粒在原核微生物中除有染色体外，还含有另一种较小的，携带少量遗传基因的环状DNA分子，称为质粒，也叫染色体外DNA。质粒在基因工程中常被用作基因转移的运载工具-载体。

91)基因工程：基因工程是指在基因水平上的遗传工程，又叫基因剪接或核酸体外重组。基因工程是用人工方法把所需要的某一供体生物的DNA提取出来，在离体的条件下用限制性内切酶将离体DNA切割成带有目的的基因的DNA片段，每一段平均长度有几千个核苷酸，用DNA连接酶把它和质粒的DNA分子在体外连接成重组DNA分子，然后将重组体导入某一受体细胞中，以便外来的遗传物质在其中进行复制，扩增和表达，再进行重组体克隆的筛选和鉴定；最后对外源基因表达产物进行分离提纯，从而获得新品种。92)基因工程操作分5步：1先从供体细胞中选择获取带有目的基因的DNA片段（基因分离）； 2将目的DNA的片段和质粒在体外重组；（体外重组）3将重组体转入受体细胞（载体传递）；4重组体克隆的筛选与鉴定（复制表达）；5外源基因表达产物的分离与提纯（筛选，繁殖）

93）天然淡水水体是人类生活和工业生产用水的水源，也是水生动物和植物生长繁殖的场所。

94）水体自净过程;1有机污染物排入水体后被水体稀释，有机和无机固体物沉降至河底。2水体中好氧细菌利用溶解氧把有机物分解为简单有机物和无机物，并用以组成自身有机体，水中溶解氧急速下降至零，此时鱼类绝迹，原生动物，轮虫，浮游甲壳动物死亡，厌氧细菌大量繁殖，对有机物进行厌氧分解。3水体中溶解氧在异样菌分解有机物时被消耗，大气中的氧刚溶于水就被迅速用掉，尽管水中藻类在白天进行光合作用放出氧气，但复氧速率小于耗氧速率，氧垂曲线下降。在最缺氧点，有机物的耗氧速率等于河流的复氧速率。再往下游的有机物减少，复氧速率大于耗氧速率，氧垂1曲线上升。如果河流不再被有机物污染，河水中溶解氧恢复到原来的水平，甚至达到饱和。4随着水体的自净，有机物缺乏和其他原因（例如阳光照射，温度，PH变化，毒物及生物的抗洁作用等）使细菌死亡。据测定，细菌死亡数大约为80%-90%.95）碳循环：

96）脂质的转化：P274 97）氮循环：P278 98）显微镜的分辨率：指显微镜能分辨出物体两点间的最小距离

分辨力=0.61xλ/N.A.计算题

采用目镜为16X，物镜为40/0.65的光学系统，直径为0.3μm的微生物在显微镜下是否可分辨 解：

分辨率=0.61xλ/N.A.由题目知：N.A.=0.65

λ=0.55

分辨率=0.61x（0.55/0.65）=0.516μm>0.3μm

不可分辨