第七章 微生物的生长和遗传变异.ppt

第七章 微生物的生长和遗传变异 主要教学内容： 第一节 微生物的生长及其特性 第二节 微生物的遗传 第三节 微生物的变异 第四节 遗传工程 第五节 微生物的驯化与保藏 教学目的要求： 掌握: 1、微生物生长的常用测定方法。 2、微生物间歇培养时的生长曲线。 3、微生物年龄段的划分及决定微生物生长处于哪一个阶段或时期的主要因素。 4、微生物的世代时间及世代时间的测定时期。 5、微生物生长阶段（或时期）与污水生物处理效果的关系及稳定期在废水处理过程中的具体应用。 6、生物膜的定义。 7、生物膜的生长特性。 一、生长与繁殖的基本概念 微生物体积小，相对面积较大，物质吸收快，转化快。微生物（如细菌）的生长与繁殖迅速，适应性强。 （一）、微生物的生长 微生物的生长——指微生物在适宜的环境条件下，不断地吸收营养物质，并按照自已的代谢方式进行代谢活动，如果同化作用大于异化作用，则细胞质量不断增加，体积得以增大，表现在细胞自身就是体积或重量的不断增加，这种现象叫生长。 （二）、微生物的繁殖 微生物的繁殖——微生物生长到一定阶段，便分裂成子细胞（细菌主要是以二分裂的方式），子细胞重复以上过程，这就是繁殖。 微生物繁殖很快，多数在20~30min繁殖一代（大肠杆菌37℃，18min；硝化细菌，8~24小时；只有少数可以长达几十小时，甚至几天。） （三）、微生物生长指标的确定 微生物生长量法； 微生物计数法。 二、微生物生长的测定方法 微生物生长的测定方法主要有计数法、测生长量法、其它生理生化指标法。 为什么要测定微生物的生长？ 原因： 评价特定废水处理时污泥驯化效果的好坏； 评价特定细菌培养条件是否合适； 评价水处理构筑物（如曝气池）是否正常运转等。 （一）、计数法 计数法有显微镜直接计数法、荧光染色计数法、活菌计数法、特定微生物计数法等。目前普遍采用的是显微镜直接计数法、活菌计数法。 1、显微镜直接计数法 显微镜直接计数法是常用的微生物生长测定方法，特点是测定过程迅速，但不能确定微生物的死活。（微生物的死活不分） 显微镜直接计数法有涂片染色法、计数器测定法、比例计数法等，目前普遍采用的是计数器测定法。 *（1）、计数器测定法 计数器测定法采用特殊的微生物或血球计数板（器）进行测定。操作过程是取一定体积的待测样品放于计数器的测定小室与盖玻片之间，在显微镜的高倍镜下直接计数。由于测定小室的体积是已知的，因此根据得到的计数值就可以计算出微生物或细菌的数量。 血球计数板上的计数室体积为0.1mm3，通过简单的数学换算可以计算出细菌或微生物的含量。(个/mL)。 计数器构造见下图。 2、活菌计数法 特点：不含死的细菌细胞，但测定所需的时间较长。 活菌计数法有平板计数法、液体计数法、薄膜计数法。其中以平板计数法最为常用。 *（1）、平板计数法 将样品作一系列10倍梯度稀释,然后将相应稀释度的样品（如1mL，平行做2~3次）涂布到平板中，或与已经融化好的固体培养基混合、摇匀、凝固。将待培养的平板倒置于培养箱中培养，一定时间后观察并计数生长的微生物的菌落数，最终根据微生物的菌落数、取样量、稀释度并经过简单的换算得出样品微生物的浓度。 平板计数法具体做法见下图。 平板计数法的主要注意事项： 一般取菌落数在30~300个的平板进行计数。过多或过少均不采用。 原因：菌落数太多，计数费时费力；菌落数太少，计数误差太大。 培养皿倒置于培养箱中培养。 原因：为了防止培养基内水分蒸发到皿盖上而使培养基变干，影响微生物的培养。 限用于能够在培养基上形成菌落的微生物。 （2）、液体计数法（如三管法或五管法） 液体计数法主要用于不能在平板培养基上形成菌落的微生物。 具体做法是：将待测样品作10倍梯度稀释，取相应稀释度的样品（1mL）分别接种到3管或5管一组的数组液体培养基中，培养一定时间后，观察各管及各组中细菌是否生长，记录结果，根据读数规则，查已专门处理好的最可能数表，得出细菌的最终含量。 （3）、薄膜计数法 对于某些细菌含量较低的测定样品（如空气或饮用水），可以采用薄膜计数法。 该方法是将一定体积的待测样品通过带有许多小孔但又不让细菌流出的微孔滤膜，借助膜的作用将微生物截留，再将膜（有细菌的一面向上）放于固体培养基表面培养，然后类似平板计数法计算结果。 （二）、测生长量法 测生长量法有测重量法、光密度法、测元素法、测其它生理生化指标法法等。目前普遍采用的是测重量法、光密度法、测其它生理生化指标法。 *1、重量法（测定细胞干重） 过程：取经过培养一段时间的待测微生物样品，用离心机离心后收集生长后的微生物细胞，或用滤纸、滤膜过滤截取生长后的微生物细胞，然后在105~110℃下进行干燥（恒重），称取干燥后的重量，以此代表微生物生长量的多少。 活性污泥水处理构筑物内微生物生长量通