微生物生物技术及应用

微 生 物 生 物 技 术 及 应 用张 松 华 南 师 范 大 学 生 命 科 学 学 院 教材及参考书：(1)黄 秀 梨 、 辛 明 秀 .微 生 物 学 ， 高 等 教 育 出 版 社 ， 2009 (2)张 松 .微 生 物 学 多 媒 体 教 学 软 件 （ 网 络 版 ） .北 京 ： 高 等 教 育出 版 社 .2006.(3)黄 文 芳 ， 张 松 .微 生 物 学 实 验 指 导 .广 州 ： 暨 南 大 学 出 版社 .2003.(4)黄 秀 梨 、 辛 明 秀 .微 生 物 学 实 验 指 导 .高 等 教 育 出 版 社 ， 2008 .(5)张 松 .食 用 菌 学 .广 州 ： 广 州 ： 华 南 理 工 大 学 出 版 社 ,2000。(6)周 德 庆 ， 微 生 物 学 教 程 ， 高 等 教 育 出 版 社 ， 2002(7)沈 萍 ， 微 生 物 学 ， 高 等 教 育 出 版 社 ， 2006(8)Lansing M. Prescott, Microbiology 5th ed 影 印 版 ， 高 等教 育 出 版 社 ， 2000(9)Madigan M T et al.Brock Biology of Microorganism,10/e,Prentice Hall,2003 微 生 物 与 我 们 的 生 活 微 生 物 类 型1、 原 核 微 生 物 ： 细 菌 、 放 线 菌 、 衣 原 体2、 真 核 微 生 物 ： 酵 母 菌 、 霉 菌3、 非 细 胞 型 微 生 物 ： 病 毒 、 亚 病 毒 因 子病 毒 古 代 酿 酒 酵 母 菌 兼 性 厌 氧 微 生 物 （ 有 氧 、 无 氧 ）乙 醇 发 酵 ： 酵 母 菌C6H12O6- 2CH3CH2OH+2CO2+2ATP果 酒 果 醋 ： 醋 酸 菌 ： 好 氧 （ O2） 毛 霉 形 态 ：菌 丝 无 隔 膜孢 囊 孢 子接 合 孢 子 应 用 ： 酿 造 腐 乳1、 前 发 酵 ： 毛 霉 的 生 长 ， 15-20 ， 菌 膜 形 成 ； 毛 霉 （ 蛋 白 酶 等 ） 蛋 白 质 -氨 基 酸2、 后 发 酵 ： 风 味 形 成 。 乳 酸 发 酵泡 菜 、 酸 奶 t 家 居 环 境 （ 菜 板 、 抹 布 等 ） ；t 人 体 体 表 及 体 内 （ 口 腔 、 皮 肤 、 肠 道 等 ） ：微 生 物 无 处 不 在 ， 我 们 无 时 不 生 活 在 “ 微 生 物 的 海 洋 ” 中 。t土 壤 ；t纸 币 （ 成 都 制 造 出 抗 菌 人 民 币 ， 2003） ；t 空 气 （ 每 个 喷 嚏 的 飞 沫 含 4500-150000个 细 菌 ， 重 感 冒 患 者 为 8500万 ） ； 微 生 物 既 是 人 类 的 敌 人 ， 更 是 人 类 的 朋 友 ！时 时 刻 刻 与 微 生 物 “ 共 舞 ” 是 祸 ？ 是 福 ？ t 物 质 循 环 ；微 生 物 是 人 类 的 朋 友 ！t 体 内 的 正 常 菌 群 是 人 及 动 物 健 康 的 基 本 保 证 ； t 有 用 物 质 的 生 产 ；t 基 因 工 程 为 代 表 的 现 代 生 物 技 术 ； 少 数 微 生 物 也 是 人 类 的 敌 人 ！天 花 ；鼠 疫 ；艾 滋 病 ；疯 牛 病 ；埃 博 拉 病 毒 ；SARS；禽 流 感 ； “ 在 近 代 科 学 中 ， 对 人 类 福 利 最 大 的 一 门 科 学 ，要 算 是 微 生 物 学 了 。 ” 微 生 物 生 物 技 术 微 生 物 学 基 本 操 作 技 术 基 本 操 作 技 术 1： 培 养 基 的 制 备 培 养 基为 人 工 培 养 微 生 物 而 制 备 、 提 供 微 生物 以 合 适 营 养 条 件 的 基 质 。 培 养 基 成 分 微 生 物 的 生 长 需 要 有 碳 源 、 氮 源 、 无 机 盐 、生 长 因 子 等 营 养 物 质 。 碳 源 为 微 生 物 营 养 提 供 所 需 的 碳 架 和 能 源 来源 ， 主 要 有 葡 萄 糖 、 淀 粉 、 CO2等 。 氮 源 为 微 生 物 提 供 所 需 氮 素 的 营 养 来 源 ， 主要 有 蛋 白 胨 、 硝 酸 盐 、 铵 盐 、 分 子 态 氮 等 。 无 机 盐 为 微 生 物 提 供 除 碳 、 氮 源 以 外 的 各 种元 素 ， 主 要 有 KH2PO4 、 MgSO4、 NaCl、 CaCl2等 。 生 长 因 子 为 微 生 物 生 长 提 供 不 可 缺 少 的 微 量有 机 物 质 ， 主 要 有 维 生 素 等 。 配 制 培 养 基 的 原 则1.根 据 不 同 微 生 物 类 型 配 制 不 同 的 培 养 基 。 培 养 细 菌 、 放 线 菌 、 酵 母 菌 和 霉 菌 的 培 养 基 是 不 同 的 。细 菌 采 用 牛 肉 膏 蛋 白 胨 培 养 基 牛 肉 膏 3 g; 蛋 白 胨 5 g; 水 1 000 mL; pH 7.2 7.4 放 线 菌 采 用 高 氏 1号 培 养 基 可 溶 性 淀 粉 20 g; KNO3 1 g; K2HPO4 1 g; MgSO4 7H2O 0.5 g; NaCl 1 g; FeSO4 H2O 0.01 g; 水 1 000 mL; pH 7.2 7.4 酵 母 和 霉 菌 采 用 察 氏 培 养 基蔗 糖 30 g; NaNO3 3 g; KCl 0.5 g; K2HPO4 1 g; FeSO4 H2O 0.01 g; MgSO4 7H2O 0.5 g; 水 1 000 mL; pH 6.0培 养 不 同 营 养 类 型 的 微 生 物 也 各 有 不 同 的 培 养 基 。 2.注 意 各 种 营 养 物 质 的 浓 度 与 配 比 。 3.控 制 培 养 基 的 条 件 （ pH、 O2和 CO2、 螯 合 剂 等 ） 培 养基 。 pH 控 制 在 一 定 的 范 围 之 内 ， 通 常 在 培 养 基 里 加一 些 缓 冲 剂 ， 如 K2HPO4、 KH2PO4等 。 4.选 择 培 养 材 料 注 意 经 济 节 约 ,价 廉 物 美 。 培 养 基 的 类 型 和 应 用 按 培 养 基 的 成 分 合 成 培 养 基 : 顺 序 加 入 准 确 称 量 的 高 纯 化 学 试 剂 与蒸 馏 水 配 制 而 成 ， 组 成 成 分 精 确 ， 重 复 性 强 。 天 然 培 养 基 : 采 用 动 植 物 组 织 或 微 生 物 细 胞 或 它 们的 提 取 物 或 粗 消 化 产 物 配 制 成 的 ， 其 所 用 物 质 的 成 分不 稳 定 ， 因 而 营 养 成 分 难 控 制 ， 重 复 性 差 。 半 合 成 培 养 基 : 用 纯 化 学 试 剂 和 天 然 物 质 配 成 。 按 培 养 基 的 物 理 状 态 固 体 培 养 基 : 加 了 凝 固 剂 后 制 成 的 呈 固 体 状 态 的培 养 基 。 常 见 的 凝 固 剂 是 琼 脂 (约 2%)或 明 胶 (5%12%)。 液 体 培 养 基 : 呈 液 态 的 培 养 基 。 半 固 体 培 养 基 : 液 体 培 养 基 中 加 0.5%或 更 低 浓 度的 琼 脂 就 制 成 柔 软 的 浆 糊 状 半 固 体 培 养 基 。 按 培 养 基 的 用 途 分 为 加 富 培 养 基 : 在 普 通 培 养 基 里 加 进 血 、 血 清 、 动 物 (或 植 物 )组 织 液 或 其 他 营 养 物 质 (或 生 长 因 子 )的 一 类 营 养 丰 富 的 培 养 基 , 用 以 培 养 某 种 或 某 类 营 养 要 求 苛 刻 的 异 养 微 生 物 。 选 择 培 养 基 : 根 据 某 种 或 某 一 类 群 微 生 物 的 特 殊 营 养 需 要 或对 某 种 化 合 物 的 敏 感 性 不 同 而 设 计 出 来 的 培 养 基 ， 可 以 将 某 种 或某 类 微 生 物 从 混 杂 的 微 生 物 群 体 中 分 离 出 来 。 鉴 别 培 养 基 : 在 培 养 基 中 添 加 某 种 营 养 物 质 或 化 学 物 质 (指 示剂 或 抑 制 剂 )而 将 目 的 或 对 象 微 生 物 的 菌 落 与 同 一 平 板 上 的 其 他微 生 物 菌 落 区 别 开 来 的 培 养 基 。 如 伊 红 美 蓝 培 养 基 (EMB培 养 基 ) 可 鉴 别 肠 道 杆 菌 中 的 某 些 细 菌 。 大 肠 杆 菌 在 此 培 养 基 上 形 成 有 绿色 金 属 闪 光 的 深 紫 色 菌 落 。 其 培 养 基 成 分 为 : 蛋 白 胨 10 g， 伊红 Y 0.4 g， 乳 糖 5 g， 美 蓝 0.065 g， 蔗 糖 5 g， K2HPO4 2 g，水 1 000 mL， pH 7.2 常 用 培 养 基 配 方1、 牛 肉 膏 蛋 白 胨 培 养 基 ： 牛 肉 膏 3g， 蛋 白 胨 10g， NaCl 5g,琼 脂 20g, 水 1 000mL， pH7.0 7.2。 常 用 于 培 养 细 菌 。2、 高 氏 1号 培 养 基 ： 可 溶 性 淀 粉 20g， KNO3 1g， NaC1 0.5g， K2HPO4 3H2O 0.5g， MgSO4 7H2O 0.5g， FeSO4 7H2O 0.01g， 琼 脂20g， 水 1 000mL， pH7.2 7.4。 常 用 于 培 养 放 线 菌 。3、 察 氏 培 养 基 ： 蔗 糖 30g， NaNO3 2 ， K2HPO4 1g， KC1 0.5MgSO4 7H2O 0.5g， FeSO4 7H2O 0.01g， 琼 脂 20g， 水 1 000mL pH6.7。 常 用 于 培 养 霉 菌 。4、 马 铃 薯 培 养 基 （ PDA） ： 马 铃 薯 200 ， 蔗 糖 （ 或 葡 萄 糖 ） 20 ， 琼脂 20 ， 水 1 000mL， pH 6.5（ 或 自 然 ） 。 常 用 于 培 养 酵 母 菌 、 霉 菌 、食 药 用 菌 。 牛 肉 膏 蛋 白 胨 培 养 基 制 作 流 程 ： 计 算 用 量 称 量 溶 解 调 pH 过 滤 分 装 三 角 瓶 包 扎 灭菌 （ 121 0C, 30min） 倒 平 板 。 马 铃 薯 葡 萄 糖 培 养 基 （ PDA） 制 作 流 程 ： 马 铃 薯 去 皮 、 切 粒 煮 8-10分 钟 后 取汁 使 用 加 药 品 溶 化 琼 脂 溶 化 混 合 定容 调 节 pH值 分 装 灭 菌 倒 平 板 。 高 压 蒸 汽 锅 法 是 实 验 室 及 生 产 中 最 常 用 的 灭 菌 方法 。 使 用 高 压 锅 时 ， 要 注 意 完 全 排 除 锅 内 的 冷 空 气 ，使 之 充 满 饱 和 蒸 汽 ， 否 则 会 因 蒸 汽 中 混 有 空 气 而 比 相应 纯 蒸 汽 的 温 度 降 低 ， 影 响 灭 菌 效 果 。高 压 蒸 汽 锅 的 使 用 基 本 操 作 技 术 2： 无 菌 操 作 无 菌 操 作 为 了 防 止 其 他 微 生 物 进 入 机 体 或 物 体 造 成污 染 ， 在 制 备 培 养 基 、 使 用 接 种 箱 及 无 菌 室 、接 种 、 分 离 和 培 养 微 生 物 时 ， 都 要 进 行 无 菌 操作 。 无 菌 操 作 技 术 主 要 有 ： 培 养 基 用 高 压 蒸 汽灭 菌 （ 0.1MPa， 121 ， 15-30min） ； 无 菌 室 、接 种 箱 、 超 净 工 作 台 等 用 紫 外 线 灭 菌 （ 照 射30min） ； 接 种 环 、 接 种 针 用 火 焰 灼 烧 灭 菌 ；接 种 需 在 酒 精 灯 火 焰 旁 的 无 菌 区 进 行 ， 接 种 过程 中 的 无 菌 操 作 。 高 温 灭 菌 方 法1、 干 热 灭 菌 （ 1)焚 烧 灭 菌 法 （ incineration） ： 用 火 焰 焚 烧 。 （ 2)烘 箱 热 空 气 法 ： 常 用 烘 箱 160 处 理 2小 时 以 上 。2、 湿 热 灭 菌（ 1)水 煮 沸 法 ： 水 煮 沸 100 ， 15分 钟 以 上 。 （ 2)高 压 蒸 汽 锅 法 （ autoclaving） ： 高 压 锅（ 0.1013MPa或 1.05 /cm2 或 15磅 /英 寸 2 ） 121 处 理15 30分 钟 。 （ 3)间 歇 灭 菌 法 (tyndallization) : 100 处 理 15-30分 钟 ， 再 置 于 28 37 下 ， 如 此 反 复 三 次 。 （ 4)巴 斯 德 消 毒 法 （ pasteurization)： 71.6 处 理 15分 钟 或 62.9 处 理 30分 钟 。 接 种 类 型 ： 斜 面 菌 种 ； 液 体 接 种 ； 穿 刺 接 种 基 本 操 作 技 术 3： 微 生 物 分 离 培 养 技 术 微 生 物 分 离 纯 化在 自 然 界 ， 各 种 微 生 物 常 常 混 生 在 一 起 。 为 了利 用 某 种 微 生 物 ， 必 须 将 这 种 微 生 物 从 混 杂 群体 中 分 离 出 来 ， 在 适 合 的 营 养 和 生 长 条 件 下 培养 ， 产 生 大 量 的 个 体 。 微 生 物 的 观 察微 生 物 个 体 微 小 ， 其 个 体 形 态 一 般 需 用 显 微 镜 才 能 看 到 。单 个 微 生 物 细 胞 在 适 宜 的 固 体 培 养 基 表 面 或 内 部 生 长 繁 殖 ， 会形 成 一 个 肉 眼 可 见 的 、 具 有 一 定 形 态 结 构 的 子 细 胞 群 体 ， 称 为菌 落 （ colony） 。当 固 体 培 养 基 表 面 众 多 菌 落 连 成 一 片 时 ， 则 称 为 菌 苔 （ lawn） 。不 同 微 生 物 在 特 定 培 养 基 上 生 长 形 成 的 菌 落 或 菌 苔 在 大 小 、 形状 、 光 泽 度 、 颜 色 、 质 地 、 硬 度 、 边 缘 情 况 、 透 明 度 等 方 面 具有 不 同 的 特 征 ， 是 微 生 物 分 类 鉴 定 的 重 要 依 据 。 如 细 菌 菌 落 具有 湿 润 、 较 光 滑 、 较 透 明 、 较 粘 稠 、 易 挑 取 、 质 地 均 匀 和 颜 色一 致 等 特 征 ， 霉 菌 、 放 线 菌 等 微 生 物 的 菌 落 也 具 有 各 自 相 应 的特 征 。在 生 产 中 ， 我 们 往 往 只 需 要 某 一 种 微 生 物 ， 可 采 用 涂 布 平 板 、平 板 划 线 等 方 法 获 得 这 种 微 生 物 的 菌 落 。 用 固 体 培 养 基 分 离 方 法 ：1. 涂 布 平 板 法2. 平 板 划 线 法3. 稀 释 倒 平 板 法 分 离 纯 化 操 作 步 骤 ：1.用 涂 布 平 板 法 从 土 壤 中 分 离 细 菌 ： 制 土 壤 菌 悬 液 涂 布 分 离 倒 置 培 养2.用 平 板 划 线 法 从 腐 烂 水 果 中 分 离 酵 母 和 霉 菌 l 细 菌 菌 落 的 分 离 要 使 用 平 板 ， 而 不 采 用 斜 面 。l 涂 布 平 板 分 离 法 和 平 板 划 线 分 离 法 为 什 么 能 分 离出 细 菌 的 单 菌 落 ？l 如 果 进 行 分 区 平 行 划 线 ， 细 菌 单 个 菌 落 最 可 能 出现 在 哪 一 个 区 ？ 如 果 进 行 连 续 画 线 ， 细 菌 单 个 菌落 最 可 能 出 现 在 什 么 区 域 ？l 在 平 板 划 线 分 离 操 作 中 ， 每 次 划 平 行 线 前 都 必 须烧 掉 接 种 环 的 剩 余 物 。l 平 板 倒 置 培 养 。 微 生 物 分 离 培 养 技 术 活 动 拓 展学 习 了 细 菌 菌 落 的 分 离 和 培 养 后 ， 请 设 计 实 验方 案 ， 从 自 然 环 境 分 离 并 培 养 与 人 类 生 活 关 系密 切 的 其 它 微 生 物 （ 如 酵 母 菌 、 霉 菌 等 ） 菌 落 。（ 可 根 据 生 活 环 境 寻 找 特 定 的 微 生 物 。 酵 母 菌喜 欢 生 活 在 含 糖 高 的 环 境 ， 霉 菌 多 生 长 在 偏 酸的 环 境 ， 如 水 果 、 蔬 菜 的 表 面 及 其 栽 培 土 壤中 。 ） 基 本 操 作 技 术 4： 培 养 基 对 微 生 物 的 选 择作 用 培 养 基 对 微 生 物 的 选 择 作 用 如 果 我 们 所 需 的 微 生 物 在 样 品 中 的 数 量 很 少 ，直 接 采 用 涂 布 平 板 法 、 平 板 划 线 法 就 很 难 分 离 出 来 。为 此 ， 我 们 可 以 根 据 不 同 的 微 生 物 对 营 养 物 质 （ 碳源 、 氮 源 、 生 长 因 子 等 ） 、 理 化 因 素 的 不 同 要 求 ，设 计 出 不 同 的 培 养 基 以 抑 制 不 需 要 的 微 生 物 的 生 长 ，促 进 所 需 微 生 物 的 生 长 。 例 如 ， 要 从 土 壤 中 分 离 获得 自 生 固 氮 菌 时 ， 常 采 用 无 氮 源 的 培 养 基 进 行 培 养 ，可 以 抑 制 其 他 非 固 氮 微 生 物 的 生 长 ， 从 而 将 自 生 固氮 菌 分 离 出 来 。 利 用 培 养 基 选 择 培 养 所 需 的 微 生 物 在 自 然 界 混 杂 的 微 生 物 群 体 中 ， 如 果 所 需 的 某 种 微生 物 只 占 少 数 ， 但 其 生 长 要 求 是 已 知 的 ， 那 就 可 制作 一 种 特 别 适 合 于 这 种 微 生 物 生 长 的 培 养 基 ， 从 而把 它 选 择 培 养 出 来 。 选 择 培 养 方 法 主 要 有 ：（ 1） 采 用 加 富 培 养 基 进 行 选 择 。 加 富 培 养 基 就 是 在培 养 基 中 加 入 所 需 微 生 物 特 别 需 要 的 某 一 营 养 物 质 ，使 它 们 的 数 量 增 加 ， 以 达 到 选 择 目 的 而 设 计 的 培 养基 。 自 然 界 中 数 量 较 少 的 微 生 物 采 用 这 种 方 法 ， 可使 该 微 生 物 大 大 增 殖 ， 在 数 量 上 超 过 原 有 占 优 势 的微 生 物 ， 以 达 到 加 富 培 养 的 目 的 。 用 于 加 富 的 营 养物 质 通 常 是 所 需 微 生 物 专 门 需 要 的 碳 源 或 氮 源 。 例如 ， 筛 选 纤 维 素 分 解 菌 可 用 纤 维 素 ， 加 富 酵 母 菌 可用 较 浓 的 糖 液 。 （ 2） 用 化 学 物 质 进 行 选 择 。 不 同 的 微 生 物 对 某 种 化学 物 质 或 者 理 化 因 素 的 反 应 不 同 ， 依 此 设 计 培 养 基 并经 培 养 后 ， 所 需 微 生 物 可 大 大 增 殖 ， 使 之 在 数 量 上 占优 势 ， 而 其 他 微 生 物 的 生 长 受 到 抑 制 ， 从 而 达 到 选 择培 养 的 目 的 。 化 学 物 质 常 有 染 料 （ 结 晶 紫 等 ） 、 抗 生 素 等 ，理 化 因 素 常 有 温 度 、 氧 气 、 pH值 等 。 例 如 ， 分 离 某 种抗 生 素 抗 性 菌 株 ， 可 在 加 有 抗 生 素 的 培 养 基 上 分 离 。 土 壤 是 分 离 微 生 物 最 好 的 菌 源 材 料 土 壤 是 微 生 物 生 活 最 适 宜 的 环 境 ， 它 具 有 微生 物 所 需 要 的 一 切 营 养 物 质 和 微 生 物 进 行 生 长 繁殖 的 各 种 条 件 ， 因 此 ， 土 壤 具 有 “ 微 生 物 天 然 培养 基 ” 之 称 ， 这 里 的 微 生 物 数 量 最 大 ， 类 型 最 多 ，包 括 有 细 菌 、 放 线 菌 、 真 菌 等 类 群 ， 是 最 丰 富 的“ 菌 种 资 源 库 ” 。 基 本 操 作 技 术 5： 微 生 物 数 量 测 定 测 定 微 生 物 的 数 量 一 方 面 ， 在 利 用 微 生 物 发 酵 生 产 食 品 、 饮 料等 产 品 的 过 程 中 ， 要 通 过 测 定 微 生 物 的 数 量 来 观 察 产品 是 否 达 到 质 量 要 求 ， 如 酸 奶 的 生 产 中 ， 为 了 检 测 产品 中 乳 酸 细 菌 数 量 是 否 达 到 产 品 标 准 ， 需 进 行 细 菌 数量 的 测 定 ； 另 一 方 面 ， 在 食 品 、 饮 用 水 、 生 物 医 药 制 品的 生 产 中 ， 为 防 止 病 原 微 生 物 危 害 ， 需 要 检 测 微 生 物数 量 以 评 估 其 卫 生 程 度 ， 如 饮 用 水 常 通 过 检 测 微 生 物的 数 量 来 监 测 其 水 质 。 微 生 物 的 数 量 测 定 方 法 ：血 球 计 数 板 计 数平 板 菌 落 计 数 图 1 血 球 计 数 板 构 造 图 2 血 球 计 数 板 构 造 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 球 计 数 板 ； 2. 盖 玻 片 ； 3.计 数 室血 球 计 数 板 计 数 血 球 计 数 板 血 球 计 数 板 是 一 块 特 制 的 载 玻 片 ， 上 面 有 一 个 特 定的 计 数 室 ， 其 面 积 为 mm2， 高 为 0.1mm， 在 mm2的 面积 里 又 被 刻 划 成 25个 （ 或 16个 ） 中 格 ， 每 个 中 格 再 划 分成 16个 （ 或 25个 ） 小 格 ， 计 数 室 都 是 由 400个 小 格 组 成 。 其 血 球 计 数 板 法 的 计 数 方 法 为 ： 将 稀 释 的 样 品 滴 在血 球 计 数 板 上 ， 在 显 微 镜 下 计 算 计 数 室 中 的 个 中 格(一 般 选 4个 角 和 中 央 的 一 个 中 格 )的 总 菌 数 （ A） ， 按 下面 公 式 求 出 每 毫 升 样 品 所 含 的 菌 数 。 每 毫 升 样 品 所 含 菌数 A/5 25（ 或 16） 10 000 稀 释 倍 数 。 但 此 法 不 能 区 分 死 菌 与 活 菌 ， 所 得 结 果 是 包 括 死 菌在 内 的 总 菌 数 。 平 板 菌 落 计 数 平 板 菌 落 计 数 法 为 一 种 活 菌 计 数 法 。 方 法 的 原理 是 将 样 品 适 当 稀 释 接 种 在 平 板 上 ， 培 养 后 可 形 成菌 落 ， 一 个 菌 落 一 般 来 源 于 一 个 细 胞 ， 统 计 菌 落 数即 可 知 样 品 的 活 菌 数 。 平 板 菌 落 计 数 法 能 测 出 样 品 中 的 活 菌 数 ， 现 仍是 生 产 上 常 用 的 一 种 测 定 菌 数 的 有 效 方 法 ， 广 泛 应用 于 微 生 物 数 量 的 检 测 。 但 该 法 较 为 耗 时 ， 需 要 培养 一 段 时 间 才 能 取 得 结 果 。 u比 较 血 球 计 数 板 法 和 平 板 菌 落 计 数 法 的 优缺 点 。u说 明 用 血 球 计 数 板 法 计 数 时 造 成 误 差 与 哪些 因 素 有 关 ？ 微 生 物 数 量 测 定 活 动 拓 展 学 习 了 计 数 土 壤 中 细 菌 数 量 的 方 法 ， 请 尝试 设 计 实 验 方 案 ， 测 定 其 他 环 境 中 微 生 物 的 数 量 ，如 自 来 水 、 池 塘 水 、 空 气 、 酸 奶 、 干 酵 母 粉 等 。 微 生 物 生 物 技 术 的 应 用 微 生 物 技 术 在 工 业 上 的 应 用 微 生 物 技 术 在 医 药 上 的 应 用 微 生 物 与 人 类 健 康 生 物 制 品 （ 菌 苗 、 疫 苗 等 ） ， 微 生 物 代 谢 产 物（ 抗 生 素 、 维 生 素 、 酶 等 ） ， 由 遗 传 工 程 菌 生 产 的各 种 药 物 如 胰 岛 素 、 干 扰 素 、 白 细 胞 介 素 ， 微 生 物生 物 转 化 形 成 的 甾 体 激 素 类 药 物 。 微 生 物 技 术 在 农 业 上 的 应 用 l食 药 用 真 菌 l微 生 物 肥 料 （ 细 菌 肥 料 、 5406抗 生 菌 肥 料 、 复 合 微 生物 肥 料 、 菌 根 菌 肥 等 ）l微 生 物 农 药 （ 细 菌 杀 虫 剂 、 真 菌 杀 虫 剂 、 病 毒 杀 虫 剂 、农 用 抗 生 素 等 ）l微 生 物 饲 料 （ 单 细 胞 蛋 白 和 菌 体 蛋 白 饲 料 、 秸 秆 饲 料 、藻 类 饲 料 、 微 生 物 饲 料 添 加 剂 ） 食 药 用 真 菌 杏 鲍 菇 白 灵 菇 秀 珍 菇 鲍 鱼 菇 杏 鲍 菇 金 针 菇平 菇 茶 树 菇 尖 顶 羊 肚 菌 松 茸 猴 头 菇 毛 木 耳 灵 芝 虫 草 蛹 虫 草 云 芝 香 菇 双 孢 蘑 菇 草 菇 大 秃 马 勃 印 度 块 菌 微 生 物 肥 料 根 瘤 棉铃虫幼虫的环节处被核型多角体病毒感染.微 生 物 农 药 微 生 物 在 环 境 保 护 中 的 作 用 微 生 物 对 农 药 的 降 解微 生 物 对 有 毒 元 素 的 转 化微 生 物 降 解 生 活 污 水 、 工 业 污 水 和 生 活 垃 圾 等 。微 生 物 对 合 成 聚 合 物 的 降 解微 生 物 生 态 环 境 保 护 剂利 用 微 生 物 生 产 易 降 解 的 医 用 塑 料 、 快 餐 盒 ； 微 生 物 与 污 水 处 理 污 水 处 理 的 方 法 有 物 理 法 、 化 学 法 和 生 物 法 。 各 种 方 法 都 有 其 特 点 ， 可以 相 互 配 合 、 相 互 补 充 。 目 前 应 用 最 广 是 生 物 学 方 法 ， 其 优 点 是 效 率 高 、费 用 低 、 简 单 方 便 。 好 氧 生 物 处 理 微 生 物 在 有 氧 条 件 下 ， 吸 附 环 境 中 的 有 机 物 ， 并 将 有 机 物 氧 化 分 解 成 无 机物 ， 使 污 水 得 到 净 化 ， 同 时 合 成 细 胞 物 质 。 微 生 物 在 污 水 净 化 过 程 ， 以 活 性 污泥 和 生 物 膜 的 主 要 成 分 等 形 式 存 在 。活 性 污 泥 法 （ activated sludge process）又 称 曝 气 法 。 是 利 用 含 有 好 氧 微 生 物 的 活 性 污 泥 ， 在 通 气 条 件 下 ， 使 污 水 净化 的 生 物 方 法 。 该 法 已 成 为 处 理 有 机 废 水 的 最 主 要 的 方 法 。 在 污 水 处 理 过 程 中 ， 活 性 污 泥 具 有 很 强 的 吸 附 、 氧 化 和 分 解 有 机 物 的 能 力 。在 静 止 状 态 时 ， 又 具 有 良 好 的 沉 降 性 能 。 它 是 一 种 特 殊 的 、 复 杂 的 生 态 系 统 ，在 多 种 酶 的 作 用 下 进 行 着 复 杂 的 生 化 反 应 。 活 性 污 泥 中 的 微 生 物 主 要 是 细 菌 ，占 微 生 物 总 数 的 90% 95%。 占地面积小，基建投资省，出水水质高的特点 厌 氧 生 物 处 理 厌 氧 生 物 处 理 是 在 缺 氧 条 件 下 ， 利 用 厌 氧 性 微 生 物 （ 包 括兼 性 厌 氧 微 生 物 ） 分 解 污 水 中 有 机 物 污 染 物 的 方 法 。 又 称 厌 氧消 化 或 厌 氧 发 酵 法 。 因 为 发 酵 产 物 产 生 甲 烷 ， 又 称 甲 烷 发 酵 。此 法 既 能 消 除 环 境 污 染 ， 又 能 开 发 生 物 能 源 ， 所 以 备 受 人 们 重视 。 微 生 物 对 重 金 属 的 转 化 自 然 界 存 在 多 种 重 金 属 ， 例 如 ， 汞 、 砷 、铅 、 镉 、 铬 等 ， 这 些 重 金 属 并 非 生 物 生 活 所 必需 ， 但 达 到 一 定 浓 度 时 ， 会 对 生 物 产 生 抑 制 和致 死 作 用 。 微生物与石油污染 微生物降解 微 生 物 与 环 境 监 测 环 境 监 测 包 括 环 境 分 析 、 物 理 测 定 和 生 物 监 测 。 所 谓 生 物监 测 就 是 利 用 生 物 对 环 境 污 染 所 发 生 的 各 种 信 息 作 为 判 断 环 境 污染 状 况 的 一 种 手 段 。 生 物 长 期 生 活 在 自 然 界 中 ， 不 仅 可 反 映 出 多种 因 子 污 染 的 综 合 效 应 ， 而 且 也 能 反 映 环 境 污 染 的 历 史 状 况 。 故生 物 监 测 可 以 弥 补 物 理 、 化 学 分 析 测 试 的 不 足 ， 特 别 是 微 生 物 ，与 环 境 关 系 极 为 密 切 ， 因 此 微 生 物 学 方 法 在 环 境 监 测 中 占 有 特 殊的 地 位 。 粪 便 污 染 指 示 菌 粪 便 污 染 指 示 菌 的 存 在 ， 是 水 体 受 过 粪 便 污 染 的 指 标 。 根据 对 正 常 人 粪 便 中 微 生 物 的 分 析 测 定 结 果 ， 采 用 大 肠 菌 群 及 粪链 球 菌 作 为 指 标 较 为 合 适 ， 其 中 以 前 者 较 为 广 用 。 大 肠 菌 群 （ coliform group， 简 称 coliform） 是 指 一 大 群与 大 肠 杆 菌 相 似 的 好 氧 及 兼 性 厌 氧 的 革 兰 氏 阴 性 无 芽 孢 杆 菌 ，它 们 能 在 48小 时 内 发 酵 乳 糖 产 酸 产 气 ， 包 括 埃 希 氏 菌 属 、 柠 檬酸 杆 菌 属 （ Citrobacter） 、 肠 杆 菌 属 （ Enterbacter） 、 克 雷伯 氏 菌 属 （ Klebsiella） 等 。 检 测 水 体 中 总 大 肠 菌 群 的 方 法 主要 是 MPN(most probable number） 试 验 法 ， 即 发 酵 法 和 滤 膜 试验 法 。 大 肠 菌 群 数 量 的 表 示 方 法 有 两 种 ， 其 一 是 大 肠 菌 群 数 ， 亦 称大 肠 菌 群 指 数 ， 即 1L水 中 含 有 的 大 肠 菌 群 数 量 。 其 二 是 大肠 菌 群 值 ， 指 水 样 中 可 检 出 一 个 大 肠 菌 群 数 的 最 小 水 样 体 积（ mL） 。 微 生 物 学 发 展 趋 势 研 究 向 纵 深 和 分 子 水 平 发 展自 1990年 代 以 来 ， 由 于 “ 人 类 基 因 组 计 划 ” 推 动 ， 促 进 微生 物 学 发 展 ：微 生 物 基 因 组 学微 生 物 信 息 学微 生 物 分 子 进 化 学微 生 物 功 能 基 因 组 学微 生 物 结 构 生 物 学微 生 物 蛋 白 组 学后 基 因 组 生 物 学 时 代 的 到 来 微 生 物 学 分 支 学 科 特 点交 叉 性 强 ： 微 生 物 进 化 工 程 学 、 细 菌 冶 金 学自 觉 度 高 ： 微 生 物 的 基 因 工 程 、 生 化 工 程 、 细 胞 工 程 、蛋 白 质 工 程 、 代 谢 途 径 工 程 和 抗 体 工 程 等 。覆 盖 面 广 ： 工 业 、 农 业 、 医 药 、 环 保 和 国 防 等 。 在 微 生 物 学 发 展 中 有 重 要 贡 献 的 人物 吕 文 虎 克 （ Antony van Leeuwenhoek） （ 荷 兰 ， 1632-1723） 列 文 虎 克 利 用 业 余 时 间 制 造 过 400多 架单 式 显 微 镜 和 放 大 镜 ， 放 大 率 一 般 为 50200倍 ， 巴 斯 德 （ Louis Pasteur)（ 法 国 ，1822-1895） 科赫（Robert Koch)（德国，1843-1910）贡 献 ：1、 建 立 微 生 物 学 研 究技 术（ 1)分 离 和 纯 化 细 菌（ 2） 细 菌 的 固 体 培 养基2、 染 色 技 术3、 证 实 病 害 的 病 原 菌学 说 弗 莱 明 ， Alexander Fleming， 英 国 ， 1881-1955 李斯特（Lister)（英国） 手 术 消 毒 技 术 梅契尼科夫（Metchnikoff）（俄国）免 疫 学 ， 强 身 抗 菌 ；微 生 物 防 害 虫 。 贝哲林克（Beijerinck)（荷兰）根 瘤 菌 和 土 壤 固氮 菌 维诺格拉德斯基（Winogradsky)（俄国）硝 化 细 菌 伊 万 诺 夫 斯 基（ D.Ivanovski)（ 俄 国 ）病 毒 W . M. Stanley（ 美 国 ） 谢 谢 ！