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1、考试 7,1.间接计数法包括哪三种方法？ 2.平板上菌落数为多少时适合计数？ 3.滤膜的孔径是多少？MPN的含义是什么？ 4.重量法包括哪些方法？ 5.生理生化指标法的依据是什么？包括哪些指标？ 6.间歇培养活细菌重量生长曲线包括那几个阶段？,作业问题,细菌C:H:O:N 质量百分数比例为50.89%:6.2%:30.52%:12.3% 分子式摩尔百分数比例 50.89 6.2% 30.52% 12.3%,12 1 16 14,：,：,：,C5H7NO2 或 C24H35N5O11,2细菌数量生长曲线,稳定期,衰老期,细菌的数量很大，都是10的n次方，取对数作图时方便，010代表11010,总
2、菌数,活菌数,（1）缓慢期“万事开头难”,特征：,细,菌,缓,数,慢,目,期,的,对,数,值,0,时间t,提问：为什么会出现迟缓期呢？,代谢活跃，个体体积、重量增高 不立即进行细胞分裂、增殖，数量不变甚至减少,岗前培训,适应环境（合成相应的酶），营养储备（用于复制合成）,提问：根据上述原因选择接种何种状态的细菌迟缓期会较长？ 对数期的细菌、稳定期或衰亡期、受损细胞、富集培养基的细菌 后三种,稳定期细胞基本耗尽了各种辅酶或其他细胞成分,受损细胞养伤修复,富集培养基细菌需要合成“自力更生”酶,菌种本身的遗传特性（如转基因高效菌）和接种数量也会影响迟缓期的长短。,在实际工作中如接种菌种以启动新的水处
3、理设施，投加新鲜污泥时，接种的细菌不习惯于新环境，会出现或长或短的迟缓期，迟缓期的出现会增加操作时间，降低工作效率,采用处于高效菌群对数期的菌种、增大接种量、尽量保持接种前后所处的培养介质和条件一致等方法来缩短或消除迟缓期,提问：我们可以通过哪些手段缩短迟缓期呢？,（2）对数期（青年）,所有细菌均繁殖,故称对数期。（相当于重量法细菌曲线的增长率上升阶段）,细菌数目X增长率倍率的对数与时间成正比。,特点,平均代时（繁殖一代的时间）最短 提问：细菌的代时与哪些因素有关？,细,菌,数,目,的,对,对,数,数,期,值,0,时间t,如大肠杆菌在20时其代时是35条件下的2倍； 伤寒杆菌在含0.125的蛋
4、白胨培养基中的代时为800min，而在含1.0时仅为40min。,四个时期,繁殖速度最快,种类遗传,、个体健康情况(营养、环境条件),提问：哪个时期（迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期）代时最具有种属代表性？为什么？ 最短值无限长（休眠） 对数期代时最短值 细菌代时通常指最适条件下的对数期代时,此时所有细菌在二分裂生长,分别测定t0时刻与t时间细菌的数量X0与X,对数期细菌代时G计算,122223(22)2)24252n,X=X0*2n,X/X0=2n,X0X024 X (X02n) (n=1、2、3),n繁殖代数,代时,（3）稳定期（中年）,出生率死亡率,细,菌,缓,数,慢,目,期,的,对,稳定
5、期,对,数,衰老期,数,期,值,0 t,时间,死亡原因 营养短缺、代谢毒物增多 （相当于重量变化曲线中的增长率下降阶段）,（3）死亡期（老年）,死亡率出生率（相当于重量法的内源呼吸阶段） 提问：如何给细菌延年益寿呢？ 补营养、环保（去除环境毒物）,人类群体有类似规律吗 ？,如果把地球看作是封闭的间歇式培养基，人类看作是细菌，人口若不加控制，必将经历由于资源枯竭，污染物遍地而引发的大灭绝。 自救节约、节育防止“营养物消耗过快”，环保防止“有害代谢物毒性抑制”。,3.连续培养,一方面连续进料，另一方面又连续出料。 原理：进料=补足营养(“污染物”) 出料=稀释菌浓度、毒物浓度 它又分为两种：恒浊连
6、续培养、恒化连续培养。,（1）恒浊连续培养,恒浊培养基浊度恒定（实质是细菌数量恒定）,新鲜培养基,光电池,光源,流速控制阀,出水,很少应用,反馈控制,（2）恒化连续培养,化？,新鲜培养基,流速控制阀,出水,应用：环境工程、生物工程、实验室研究（细菌生理特性研究、细菌的快速筛选等）。,流速恒定,进料营养物总量,目前, 污水连续生物处理法均类似于恒化连续培养；（流速不完全恒定）,4污(废)水连续处理中的细菌生长状态,不同的生物反应器， 细菌的生长状态可能不同！,乃至同一 反应器内不同位置处,连续生物处理中的细菌状态表,细菌的生,长阶段,应用举例,特点,迟缓期,无,连续化稳定操作中没有这一阶段,对数
7、生长期,高负荷活性污泥法 (大部分区域),稳定期,生物膜法,常规活性污泥法 (大部分区域),衰老期,污泥的厌氧消化,1:0.40.8BOD.d- 细菌与降解BOD重量比,1:0.4以下,对数期,稳定期,衰老期,平推流式活性污泥法,细菌生长必然维持在一个与水质环境相适应的阶段； 提问：同一种方式中的细菌生长状态是否一成不变呢？ 随水质波动而波动 毒害物波动(“冲击”) 营养波动(“失衡”),提问：改善废水生物处理系统中效果的关键是什么？ 防止“冲击”、找出并改善限制因子,“失衡”是绝对的！ 总有限制性营养物控制生长。 (按营养配比，相对贫乏的营养物),（1）稀释率(1 /停留时间),稀释速率 D
8、,F进出料流速；,停留时间RT(residence time),？,相对进料（稀释）速率,D正比于F，即单位时间内提供给细菌的营养物质数量尤其是限制性因子的数量。,如,5. 连续培养中的“洗脱”,（2）稀释率的影响,稀释（即进料）同时引起反应器内细菌数量的,细菌随排出液排出，细菌量减少,细菌繁殖增加,？ 营养物充足细菌增量 流失菌量FC（菌体浓度）使反应器中的细菌数量,营养充分利用,（3）洗脱现象,提问：为什么A前D代时呢？,营养限制减弱,A,稀释速率,A点是对数期代时对应最小稀释率。,细菌代时缩短引起的细菌增量=细菌输出减量；,A后细菌洗脱区,代时短至极限，增量 排出减量,结果平衡打破，“洗
9、脱”,？,应用：废水生物处理中可从混合微生菌中进行高效菌的快速筛选 提问：为什么可以呢？ 混合菌对于同一营养物能否利用，以及利用速率是不同的，代时不同。,F ，D不断,洗脱,比较而言，代时最短的细菌（高效菌），最后被洗出。,思考题 为筛选能降解丙烯腈（或硝基苯等等）的细菌，如何利用洗脱法快速筛选对丙烯腈高效降解的生物？如果该菌的代时仍然相对工厂所要求的稀释率短该如何解决呢？,第二节 细菌的遗传与变异,遗传性 “种瓜得瓜种豆得豆”,正面：继承亲代优点，保持物种延续,1.遗传的保守性 子代与亲代相似性（“大同”）,负面：？,“劣汰”,“优胜”,2.变异的多样性,细菌变异形式， 如：个体形态的变化，
10、菌落形态(光滑型粗糙型)的变异，营养要求的变异，对温度、pH要求的变异，毒性的变异，抗毒能力的变异，生理生化特性的变异及代谢途径、产物的变异等。,“龙生九子，各不相同”,饕餮taotie,椒图,潮风,赑屃 bixi,3.遗传与变异的分子机制,根源？,DNA,复制传递的稳定性,遗传的保守性,复制传递的差错性,变异的多样性,DNA,4. 细菌的选育*（重点）与细菌的变异,选育筛选与定向培育 筛选“众里挑一”,定向培育“教育培训”,定向培育在水的生物处理俗称驯化。,(1)细菌的筛选方法,原理：优胜劣汰 方式：选择性培养基（天然+人工） 天然特殊区域采样 例如 筛选能降解石油的细菌？,收集长期被石油污染的土壤(天然选择性固体培养基），必有适应石油环境利用石油作为食物的细菌，将土壤样品在实验室用石油降解菌选择性培养基，对样品中的石油降解菌进行进一步的选择培养，筛选分离，富集，为下一步的驯化工作奠定基础。,驯化,选择性培养基（石油）浓度升高,筛选分离,2,3、4,1,4,小考,中考,高考,