2022年微生物学第七章生长与控制.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第十六授课单元 一、教学目的 此章为本课程的重点内容之一,使同学把握微生物生长发育的规律及生长条件的掌握,把握生长的测定方法,学会同步培育和连续培育的方法,明白物理因素、 化学因素对微生物生长发育的影响及实际应用,把握消毒和灭菌的原理和方法等 本教学单元留意使同学明白微生物生长的测定:重点介绍单细胞微生物的典型生长曲 线,并明白丝状真菌的生长曲线;介绍同步培育的方法(机械挑选法和环境条件掌握法);恒浊连续培育和恒化连续培育的原理、掌握方法和应用;二、教学内容 第七章 微生物的生长及其掌握 第一节 个体细胞生长概述 其次节 微生物的群体生长 一、
2、单细胞微生物的生长曲线 二、丝状真菌的生长曲线 三、同步培育 四、连续培育 第三节 微生物生长的测定 一、计数法 二、质量法 三、生理指标法 三、教学重点、难点及处理方法 重点 : 1. 单细胞微生物的典型生长曲线, 在介绍单细胞微生物的生长曲线之前让同学明白微生物生长测定的方法. 依据对于微生物生长的测定, 重点介绍单细胞微生物的典型生长曲线. , 说明各个时期微生物生长的特点, 并结合实践说明微生物生长曲线对于生产有何指导意义2. 同步培育的方法(机械挑选法和环境条件掌握法);恒浊连续培育和恒化连续培育的原理、掌握方法和应用. 连续培育的原理来自于典型生长曲线, 使微生物保持肯定比生长速率
3、进行生长 . 在一个恒定体积的培育物中 物的方法来得以实现 . 难点 : 1. 单细胞微生物的典型生长曲线, 通过不断地移出养分物质和以同样速率移走培育对于单细胞微生物生长曲线中的指数期的三个重要参数例如 : 繁衍代数 , 代时和生长速率常数的意义及其相互关系及运算方法应说明清晰 . 并将生长曲线各个时期对于实践的指导意义举例加以说明 . 以加深对于生长曲线的懂得 . 分析微生物的生长曲线 , 有重要的实际意义 . 第一在扩大培育各级种子时就必需挑选相宜的菌龄和接种量 .其次为了获得大量菌体或代谢产物 , 需常常设法延长细胞的对数生长阶段 . 这就是连续培育的依据 . 2. 恒浊连续培育和恒化
4、连续培育的原理、掌握方法和应用 . 恒浊连续培育和恒化连续培养的原理比较复杂 , 应用画图的方法加以说明 , 主要通过多媒体 , 为同学展现恒浊连续培育主要是通过不断调剂流速使培育液浊度保持不变, 从而使微生物保持肯定比生长速率进行名师归纳总结 生长 . 而此生长速率一般是微生物生长曲线中的最高生长速率. 但是恒化连续培育中, 细菌, 第 1 页,共 13 页的生长速率取决于限制性因子的浓度, 并低于最高生长速率. 养分物质浓度对微生物有影响一般认为养分物质适当时, 并不影响微生物的生长速率, 而低浓度时 , 就会影响 . 而且在一定范畴内生长速率与养分浓度成正比关系. 恒化培育所用的培育基成
5、分中, 要将一种必需营养物质掌握在较低浓度, 以作为限制生长因子, 其它养分均可过量, 这样细胞的生长速率将- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 取决于限制生长因子的浓度. 此法培育可以得到不同生长速率的培育物. 常用的限制生长因子作为氮源的有氨基酸, 作为碳源的有葡萄糖, 麦芽糖 , 乳糖以及生长因子 维生素等 无机盐等 . 四、板书设计第一节 个体生长概述生长 : 生物个体物质有规律地 , 不行逆地增加 , 导致个体体积变大的生物学过程 . 繁衍 : 生物个体生长到肯定阶段 , 通过特定方式产生新个体的过程 , 即引起新个体数量增加的生物学过程微生物的
6、生长意味着微生物数量的增加, 在微生物学中的”生长 ”, 一般指的是群体生长. 对于单细胞微生物来讲, 生长意味着数量的增加, 对于多细胞微生物来讲, 例如霉菌 , 生长细胞数目的增加, 而个体数目没有变化. 其次节 , 微生物的群体生长一. 单细胞微生物的生长曲线将少量细胞接种在定量的液体培育基中 , 定时取样测定细胞数量 , 以培育时间为横作标 , 以单位体积细胞数目的对数值为纵作标 , 得到一条在整个培育期间菌数变化规律的曲线 . 一条典型的生长曲线分为延滞期 1. 延滞期, 对数生长期 , 稳固期 , 衰亡期将少量菌种接入新奇培育基后, 在开头一段时间菌体不立刻增加或增加很少, 生长速
7、度接近于 0 特点 : 分裂迟缓 , 代谢活跃 缩短推迟期的手段 : 1 转变遗传特性 2 利用对数期细胞作为种子 3 接种前后培育基的成分相差不要太大 4 适当扩大接种量 2. 对数期 细胞以几何级数生长 特点 : 生长速率大 , 酶系活跃 , 代谢旺盛 三个重要参数的运算 繁衍代数 n 生长速率常数 R 代时 G 细菌数量增加一倍所需要的时间 影响代时的因素 : 1 菌种 2 养分物浓度 3 养分物成分 4 温度 指数期细胞的应用 : 1 相宜做种子 2 讨论基础代谢的材料 3 噬菌体增殖的良好材料 4 革兰氏染色好时机名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学
8、习资料 - - - - - - - - - 5 诱变育种的好时机 3. 稳固期 对数期过后 , 培育基中活细胞数目最高并维护稳固的阶段 . 特点 : 生长速率常数为 0, 细胞开头分化 , 代时 G 延长 , 菌体的最大收成期 . 应用 : 1 收成菌体 2 收成与菌体相平行的代谢产物 延长稳固期的措施 : 生长上常用增加培育物质, 取走代谢产物 , 调剂 PH 值, 温度 , 增加通气及进行搅拌等措施进行延长稳固期, 以获得更多的养分物质或代谢产物. 4. 衰亡期细胞死亡数大于增长数 , 负增长 , 死亡的细菌以对数方式增加特点 : 细菌衰老并显现自溶 讨论生长曲线的意义 : , 代谢缓慢
9、, 变形 , 革兰氏染色变化1 扩大培育时 , 各级种子挑选相宜的菌龄 缩短推迟期 , 提高设备利用率 2 确定菌体或代谢产物的正确收成期 延长对数期或稳固期 3 进行连续培育的理论依据 丝状真菌的生长曲线 二. 同步培育使群体中全部个体细胞处于同样细胞生长和分裂周期中的培育方法通过同步培育方法获得的细胞叫同步培育细胞, 常被用来讨论利用单个细胞难以进行的生理和遗传特性 , 另外也常被用作工业发酵的种子1. 同步培育的方法 : 离心法过虑法机械挑选法硝酸纤维素滤膜法: 最经典的同步培育方法温度环境条件掌握法 培育基成分其他三. 连续培育将微生物置于肯定容积的培育物中 , 经过培育 , 最终一次
10、性进行收集 . 分批培育或封闭培育 , 单细胞微生物的生长曲线连续培育 : 在微生物的整个培育时期, 通过肯定的方式使微生物保持肯定比生长速率进行生长 . 在一个恒定体积的培育物中. , 通过不断地移出养分物质和以同样速率移走培育物的方法来得以实现连续培育依据培育基流入容器方式的不同将分为两类恒浊连续培育 : 不断调剂流速使培育液浊度保持不变恒化连续培育 : 保持恒定速度1. 恒浊连续培育1 测定培育物的光密度值名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 自动调剂新奇培育基流入和培育物流出容器的速率 3 使培育物保持在某
11、一恒定浊度 假如低于所需浊度 , 就降低流速 ; 假如高于所需浊度 , 就提高流速 ; 一般用于获得菌体或与菌体平行的代谢产物的发酵行业 连续发酵的优点 : 1 高效 2 自动掌握 3 节约人力物力 4 产品质量较为稳固 连续发酵缺点 : 1 杂菌污染机会多 2 菌种易退化 3 养分物利用率不高 2. 恒化连续培育 使培育物流速保持不变 , 通过调剂某一限制性底物浓度来调剂微生物的生长速率及其细 胞密度恒化培育中 , 必需将某种必需的养分物质掌握在较低浓度, 以作为限制性因子, 而其它营养物过量 . 细菌的生长速率取决于限制性因子的浓度 , 并低于最高生长速率 . 细胞生长依靠于稀释率和细胞限
12、制性底物的浓度 . 在高稀释率时 , 细胞增长的速率低于因稀释而细胞削减的速率 关系, 生长与稀释间不建立平稳在低稀释率时 , 限制性养分物的补充不足以维护细胞生长 , 导致细胞死亡 在合适的稀释率时 , 细胞密度保持恒定 , 低物浓度保持极低状态 , 生长速率与稀释率成反 比. 恒化连续培育主要用在科研上 : 1 遗传学 : 突变株的获得 2 生理学 , 遗传代谢的变化 3 生态学 , 模拟自然环境建立试验模型 三. 两种连续培育系统的比较 第三节 , 微生物生长的测定方法计数法 微生物生长的测定方法 质量法生理指标法 一. 计数法1. 直接计数法 通常来测定酵母细胞数或霉菌孢子数 通常借助
13、血球计数板来进行计数2. 间接计数法 1 涂布法 2 倾注法 3 膜过滤法 4 光密度法名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二. 质量法1. 重量法 干重法湿重法 2. 蛋白质及 DNA 含量测定方法 采纳凯氏定氮法测出细胞中的含氮量 , 蛋白质含氮量为 16%, 而细胞中蛋白质含量占细胞 质固形物的 50%-80%, 一般以 65%运算 . 三. 生理指标法指一些与生长量相平行的指标 摸索题, 如呼吸强度 , 耗氧量 , 酶活性 , 生物热.在某面包酵母的生长曲线的测定中得到如下数据 ,请完成如下工作:(1)在方格
14、中画出该菌的生长曲线;(2)运算出该菌的代时;(3)指出该菌生长的延滞期、对数期、稳固期的其始时间;(4)欲得到该菌的最高活细胞量,应在培育开头后的多少小时终止培育?名师归纳总结 培育时间(小时)活细胞数(个 /mL )第 5 页,共 13 页0 102 10 102 20 10430 10640 10850 101060 101070 101080 109- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 第十七授课单元 一、教学目的 明白物理因素、 化学因素对微生物生长发育的影响,并通过谷氨酸发酵过程的事例来阐在发酵工业中的实际应用,把握消毒和灭菌的原理和方法等 二
15、、教学内容 第四节 环境对微生物生长的影响一、温度二、 pH 值三、渗透压四、氧五、其它(表面张力、辐射、液体静压力、声能)六、谷氨酸发酵过程中,氧、温度、第五节 微生物生长的掌握 一、物理因素对微生物生长的掌握(一)加热灭菌(二)辐射灭菌 三、教学重点、难点及处理方法 重点 : pH 和磷酸盐等的调剂和掌握1. 温度、 pH、水活度和渗透压、氧气、辐射等理化因素对微生物生长的影响;通过谷 氨酸发酵过程掌握的实例来阐述2. 消毒、灭菌、防腐和化疗四个相关术语;常用的物理灭菌方法,包括各种加热法、辐射法和过滤法;常用的防腐剂和消毒剂及其用法;难点 : 把握消毒和灭菌的原理和方法;主要通过结合微生
16、物学试验技术中常用的对于玻璃器皿进行干灭 , 对配制的培育基进行湿灭, 在无菌操作时用到的接种工具进行灼烧灭菌以及清除培育物时用到的煮沸灭菌的方法, 一一叙述其灭菌原理, 并和同学一起回忆灭菌的方法, 以加深同学印象, 利于同学把握;四、板书设计 第四节 环境对微生物生长的影响 影响微生物生长的主要因素 主要环境理化因素包括 : 温度 , PH, 水活度或渗透压 , 氧气 , 辐射 一. 温度最低生长温度 生长温度三基点 最高生长温度最适生长温度 1.依据生长温度范畴 , 可以将微生物分为三大类 1 嗜冷微生物 0-20 度, 最适小于等于 15 度 2 兼性嗜冷 最适 20-30 度, 能在
17、 35 度生长 3 嗜温微生物 , 中温微生物 4 嗜热微生物 5 超嗜热微生物或极端微生物名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二. PH 1.依据微生物生长的PH 范畴 , 可将微生物分为三类: 1 嗜酸菌 2 耐酸菌 3 嗜中性菌 4 嗜碱菌 5 耐碱菌 6 极端耐碱菌 2. 培育基内 PH 值变化缘由 糖类 : 发酵氧化 形成有机酸 有机物 脂肪 : 水解 , 形成有机酸 蛋白质 : 脱羧 , 形成胺类硫酸氨 : 氨吸取 , 变成硫酸 无机物 硝酸钠 : 硝酸吸取 , 形成氢氧化钠 3. 微生物生长环境 PH
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- 2022 微生物学 第七 生长 控制
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