第一篇第5章微生物的生长繁殖与生长因子

第五章微生物的生长繁殖与生长因子第一页，共一百二十页。掌握研究微生物生长的方法及生长曲线在废水微生物处理中的应用；理解各种环境因素对微生物的影响；了解微生物之间的相互关系及菌种的保藏方法。第二页，共一百二十页。一、微生物生长繁殖的概念二、研究微生物生长的方法三、细菌生长曲线在污（废）水微生物处理中的应用四、微生物生长量的测定方法第一节微生物的生长繁殖第三页，共一百二十页。一、微生物的生长繁殖的概念

微生物生长是细胞物质有规律地、不可逆增加，导致细胞体积扩大的生物学过程，这是个体生长的定义。繁殖是微生物生长到一定阶段，由于细胞结构的复制与重建并通过特定方式产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。在一定时间和条件下细胞数量的增加，这是微生物群体生长的定义。第四页，共一百二十页。世代时间：细菌两次细胞分裂之间的时间。在世代时间期间，细胞内发生的变化有：染色体DNA的复制与分离；细胞质的增长与细胞结构的复制；细胞壁的扩增等。影响微生物的世代时间的因素包括：遗传性以及培养条件（如营养成分、pH、温度、水分和氧气等）。细菌的个体生长包括细胞结构的复制与再生、细胞的分裂与控制：

染色体DNA的复制和分离细胞壁扩增细菌的分裂第五页，共一百二十页。无菌技术用固体培养基分离纯培养用液体培养基分离纯培养单细胞(单孢子)分离选择培养分离二元培养物微生物的分离和纯培养第六页，共一百二十页。微生物通常是肉眼看不到的微小生物，而且无处不在。因此，在微生物的研究及应用中，不仅需要通过分离纯化技术从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物，而且还必须随时注意保持微生物纯培养物的“纯洁”，防止其他微生物的混入。在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染的技术被称为无菌技术(aseptictechnique)，它是保证微生物学研究正常进行的关键。

无菌技术第七页，共一百二十页。试管、玻璃烧瓶、平皿(culturedish，petridish)等是最为常用的培养微生物的器具，在使用前必须先行灭菌，使容器中不含任何生物。培养微生物的营养物质称为培养基(culturemedium)，可以加到器皿中后一起灭菌，也可在单独灭菌后加到无菌的器具中。微生物培养的常用器具及其灭菌第八页，共一百二十页。消毒、灭菌的基本概念

消毒(disinfection)：杀灭物体上病原微生物的方法，但不一定杀死细菌芽胞。灭菌(sterilization)：杀灭物体上包括芽胞在内的所有病原性和非病原性微生物的方法。防腐(antisepsis)：防止或抑制细菌生长繁殖，细菌一般不死亡。抑菌(bacteriostasis)：抑制体内或体外细菌的生长繁殖。常用的抑菌剂为各种抗生素。无菌(asepsis)：不含活菌的意思。防止微生物进入机体或物体的操作方法，称为无菌操作或无菌技术。进行微生物实验、外科手术及医疗技术操作等过程，均需进行严格的无菌操作。第九页，共一百二十页。消毒灭菌的方法物理消毒灭菌法化学消毒法热力灭菌法辐射杀菌法滤过除菌法超声波杀菌法干燥与低温抑菌法第十页，共一百二十页。同一温度下,湿热比干热效果好1.热力灭菌法热力灭菌法分干热灭菌和湿热灭菌两大类。在同一温下，后者效力比前者为大，这是因为：（1）湿热中细菌菌体蛋白较易凝固；（2）湿热的穿透力比干热大；（3）湿热的蒸汽有潜热存在。水由气态变为液态时释放出的潜热，可迅速提高被灭菌物体的温度。第十一页，共一百二十页。干热灭菌法焚烧：是一种彻底的灭菌方法，但仅适用于废弃物品或尸体等。烧灼：直接用火焰灭菌，适用于微生物学实验室的接种环、试管口等的灭菌。第十二页，共一百二十页。干烤：用烤箱灭菌。一般加热至160℃～170℃经2小时。适用于高温下不变质、不蒸发的物品，如玻璃器皿、瓷器等。红外线：红外线辐射是一种0.77～1000微米波长的电磁波,有较好的热效应,尤以1～10微米波长的热效应最强。红外线由红外线灯泡产生,不需要经空气传导，所以加热速度快，但热效应只能在照射到的表面产生，因此不能使一个物体的前后左右均匀加热。红外线多用于医疗器材灭菌。第十三页，共一百二十页。湿热灭菌法煮沸法巴氏消毒法（pasteurization）

用较低温度杀灭液体中的病原菌或特定微生物，而仍保持物品中所需的不耐热成分不被破坏的消毒方法。（62℃下30min或72℃下30min）流动蒸汽消毒法间歇灭菌法（fractionalsterilization）高压蒸汽灭菌法此法适用于耐高温和不怕潮湿物品的灭菌。（121℃,15个大气压,20分钟）第十四页，共一百二十页。第十五页，共一百二十页。2.紫外线与射线灭菌法紫外线：紫外线的杀菌作用与其波长有关。240～280nm时具有杀菌作用，其中以260nm最强。紫外线杀菌机理:同一条DNA链上相邻的胸腺嘧啶共价结合而形成嘧啶二聚体，因而改变DNA的分子构型，干扰细菌DNA的复制与转录，导致细菌的死亡或变异。紫外线穿透力差，只适用于空气及不耐热物品的表面消毒。电离辐射：微波、高速电子、X射线和γ射线等在足够剂量时，对各种细菌均有致死作用。其机制在于产生游离基，破坏细菌DNA。电离辐射常用于大量一次性医用塑料制品的消毒。第十六页，共一百二十页。3.滤过除菌滤过除菌是用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌除去，以达到无菌的目的。所用的器具是滤菌器（filter）。滤过除菌主要用于一些不耐高温灭菌的血清、细菌毒素、抗生素，以及空气等的除菌。滤菌器的种类很多，目前常用的有滤膜滤菌器、石棉滤菌器（亦称Seitz滤菌器）、玻璃滤菌器等。第十七页，共一百二十页。第十八页，共一百二十页。第十九页，共一百二十页。4.超声波杀菌法

是一种机械的作用因素，每秒超过2万次振动的声波即为超声波。常用的超声波发生器能产生20-100千赫的声波。可使细菌细胞壁裂解而死亡。第二十页，共一百二十页。5.干燥低温抑菌法干燥法低温法：低温可使细菌的新陈代谢减慢，常用作保存细菌菌种。冷冻真空干燥法是目前保存菌种的最好方法。第二十一页，共一百二十页。（二）化学消毒法

用化学药品进行消毒的方法，由于化学药品对细菌及人体都有毒性，故只能用于体表、医疗器械及周围环境等的消毒。

杀菌机制：（1）使菌体蛋白质变性或凝固；（2）干扰细菌的酶系统和代谢；（3）影响细菌胞浆膜的通透性。第二十二页，共一百二十页。消毒剂的主要种类类别作用机制常用种类酚类蛋白变性，细胞膜损伤石炭酸醇类蛋白变性乙醇氧化剂氧化、蛋白沉淀高锰酸钾、过氧乙酸、碘酒重金属盐氧化、蛋白酶变性红汞、硫柳汞表面活性剂蛋白变性，细胞膜损伤新洁而灭染料干扰氧化、抑制繁殖龙胆紫酸碱类破坏膜、壁，蛋白凝固醋酸、生石灰烷化剂蛋白质、核酸烷基化环氧乙烷第二十三页，共一百二十页。影响消毒灭菌效果的因素

1.消毒剂的性质、浓度和作用时间：一般情况下浓度越大，作用时间越长，杀菌效果越好。但70%的乙醇消毒效果好.2.微生物的种类与数量：同种消毒剂对不同微生物的杀菌效果不同。如结核杆菌对酸、碱的抵抗力比其他的菌强；70%乙醇可杀死一般细菌繁殖体，但不能杀灭细菌芽胞。因此，必须根据消毒对象选择合适的消毒剂。3.环境中有机物的影响：消毒环境中如有有机物存在，如血清、脓汁、痰、粪便等，可与消毒剂结合而影响杀菌效果。4.温度、酸碱度等。第二十四页，共一百二十页。为了防止杂菌，特别是空气中的杂菌污染，试管及玻璃烧瓶都需采用适宜的塞子塞口，通常采用棉花塞，也可采用各种金属、塑料及硅胶帽，它们只可让空气通过，而空气中的其他微生物不能通过。平皿是由正反两平面板互扣而成，这种器具是专为防止空气中微生物的污染而设计的。最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌，它可以杀灭所有的生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体，同时可以基本保持培养基的营养成分不被破坏。有些玻璃器皿也可采用高温干热灭菌。第二十五页，共一百二十页。用接种环或接种针分离微生物，或在无菌条件下把微生物由一个培养器皿转接到另一个培养容器进行培养，是微生物学研究中最常用的基本操作。由于打开器皿就可能引起器皿内部被环境中的其他微生物污染，因此微生物实验的所有操作均应在无菌条件下进行，其要点是在火焰附近进行熟练的无菌操作，或在无菌箱或操作室内无菌的环境下进行操作。接种操作第二十六页，共一百二十页。AseptictechniqueStreakplate第二十七页，共一百二十页。PourplateSpreadplate第二十八页，共一百二十页。用固体培养基分离纯培养

不同微生物在特定培养基上生长形成的菌落或菌苔一般都具有稳定的特征，可以成为对该微生物进行分类、鉴定的重要依据。大多数细菌、酵母菌，以及许多真菌和单细胞藻类能在固体培养基上形成孤立的菌落，采用适宜的平板分离法很容易得到纯培养。所谓平板，即培养平板(cultureplate)的简称，它是指熔化的固体培养基倒入无菌平皿，冷却凝固后，盛有固体培养基的平皿。固体培养方法可将单个微生物分离和固定在固体培养基表面或里面。第二十九页，共一百二十页。最常用的分离、培养微生物的固体培养基是琼脂固体培养基平板。Koch建立的平板分离微生物纯培养的技术简便易行，100多年来一直是各种菌种分离的最常用手段。第三十页，共一百二十页。稀释倒平板法(pourplatemethod) 涂布平板法(spreadplatemethod) 平板划线分离法(streakplatemethod)稀释摇管法(dilutionshakeculturemethod)第三十一页，共一百二十页。待分离的材料用无菌水作一系列的稀释，取不同稀释液少许，与已熔化并冷却至50℃左右的琼脂培养基混合，摇匀后，倾入灭过菌的培养皿中，待琼脂凝固后，制成可能含菌的琼脂平板，保温培养一定时间，可能出现在平板表面或琼脂培养基中的单个菌落，这个菌落可能就是由一个细菌细胞繁殖形成的。随后挑取该单个菌落，或重复以上操作数次，便可得到纯培养。稀释倒平板法

第三十二页，共一百二十页。Themethodofaserialdilutionsforviablecounting第三十三页，共一百二十页。选择培养基分离法10

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1ml9ml土豆培养基牛肉膏培养基高氏培养基第三十四页，共一百二十页。在微生物学研究中更常用的纯种分离方法是涂布平板法。其做法是先将已熔化的培养基倒人无菌平皿，制成无菌平板，冷却凝固后，将一定量的某一稀释度的样品悬液滴加在平板表面，再用无菌玻璃涂棒将菌液均匀分散至整个平板表面，经培养后挑取单个菌落。

涂布平板法第三十五页，共一百二十页。PourplatePourplate第三十六页，共一百二十页。PourplatePourplate第三十七页，共一百二十页。用接种环以无菌操作沾取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。

平板划线分离法第三十八页，共一百二十页。第三十九页，共一百二十页。MixedculturePureculturePureculture第四十页，共一百二十页。MixedcultureOralswabSwabfromsoleofshoe第四十一页，共一百二十页。Eachcolonywasexaminedmicroscopically第四十二页，共一百二十页。第四十三页，共一百二十页。第四十四页，共一百二十页。第四十五页，共一百二十页。光滑型菌落粗糙型菌落粘液型菌落第四十六页，共一百二十页。对于那些对氧气更为敏感的厌氧性微生物，纯培养的分离则可采用稀释摇管培养法进行。将一系列盛无菌琼脂培养基的试管加热使琼脂熔化后，冷却并保持在50℃左右，用这些试管进行梯度稀释待分离材料，试管均匀，冷凝，倾注一层灭菌液体石蜡和固体石蜡的混合物，将培养基和空气隔开。培养后，菌落形成在琼脂柱的中间，挑取和移植单菌落。稀释摇管法

第四十七页，共一百二十页。第四十八页，共一百二十页。二、研究微生物生长的方法

（一）分批培养：将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定量液体培养基的容器内，保持一定的温度、和溶解氧量，使微生物在其中生长繁殖。

以细菌纯种培养为例,将少量细菌接种到新鲜、定量的液体培养基中进行分批培养，定时取样记数。以培养时间为横坐标，以细菌数目为纵坐标，连接各取样点坐标，会出现微生物数量由少到多，达到高峰后又由多到少的变化曲线。即细菌的生长曲线(growthcurve)。第四十九页，共一百二十页。第五十页，共一百二十页。细菌的生长繁殖周期细菌的生长繁殖可分为4个时期：１．停滞期（迟滞期或适应期）：２．对数期（指数期）：３．静止期：

４．衰亡期：第五十一页，共一百二十页。停滞期(lagphase)

出现原因：把细菌接种到新鲜的培养基中培养时，并不立即进行分裂繁殖，细菌增殖数为0，这时需要合成多种酶，辅酶和某些中间代谢产物，要经过一个调整和适应过程。特点：生长速率常数等于零、菌体粗大、RNA含量增加代谢活力强、对不良条件抵抗能力降低。延滞期所维持时间的长短，因微生物种或菌株和培养条件的不同而异，实践已知延滞期可从几分钟到几小时、几天，甚至几个月不等；如大肠杆菌的延滞期就比分枝杆菌短得多。同一种或菌株，接种用的纯培养物所处的生长发育时期不同，延滞期的长短也不一样。第五十二页，共一百二十页。缩短延滞期的意义和方法：接种对数生长期的菌种，采用最适菌龄加大接种量用与培养菌种相同组成分的培养基第五十三页，共一百二十页。指数期(对数期)(exponentialphase)活菌数和总菌数接近；酶系活跃，代谢旺盛；生长速率最大，generationtime最短；细胞的化学组成及形态，生理特性比较一致；该期的细菌生产中多被用做种子和科学试验材料。第五十四页，共一百二十页。指数期生长的数学模型繁殖代数n=3.322(lgx2-lgx1)生长速率常数R=3.322(lgx2-lgx1)/(t2-t1)代时G=(t2-t1)/3.322(lgx2-lgx1)x2x1t2t1培养时间Lg细胞数/ml第五十五页，共一百二十页。影响指数期的因素菌种营养成分营养物浓度培养温度第五十六页，共一百二十页。稳定期(stationaryphase)出现原因：营养的消耗；营养物比例失调；有害代谢产物积累；pH值等理化条件不适。第五十七页，共一百二十页。活菌数保持相对稳定，总菌数达最高水平；细菌代谢物积累达到最高峰；芽孢杆菌这时开始形成芽孢；这是生产收获时期。稳定期的特点第五十八页，共一百二十页。衰亡期(declinephase/deathphase)细菌死亡数大于增殖数，活菌数明显减少，群体衰落；细胞出现多形态、大小不等的畸形，变成衰退型；细胞死亡,出现自溶现象。第五十九页，共一百二十页。

是在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。连续培养(continouscultureofmicroorganisms)优点：缩短发酵周期；便于自动控制；产物质量均一缺点：菌种易退化；易染杂菌第六十页，共一百二十页。1、恒浊连续培养：使培养液中的细菌的浓度恒定,以浊度为控制指标。2、恒化连续培养：维持进水中的营养成分恒定（其中对细菌生长有限制作用的成分要保持低浓度水平），以恒定流速进水，以相同流速流出代谢产物，使细菌处于最高生长速率。第六十一页，共一百二十页。三、细菌生长曲线在污废水微生物处理中的应用

在废水生物处理设计时，按废水的水质情况（主要是有机物浓度），可利用不同生长阶段的微生物处理废水。如常规活性污泥法利用生长下降阶段的微生物，包括减速期、静止期的微生物；高负荷活性污泥法利用生长上升阶段（对数期）和生长下降阶段（减速期）的微生物；用延时曝气法处理低浓度的有机废水时，利用衰亡期的微生物。第六十二页，共一百二十页。直接测定法计数法：直接计数法和间接计数法称重量法；菌体内重要组成测定法：含N量法：N×6.25=PrDNA/RNA法叶绿素法四、微生物生长量的测定方法第六十三页，共一百二十页。直接计数

这类方法是利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。此法的缺点不能区分死菌与活菌。

每毫升原液所含细菌数

＝每小格平均细菌数×400×l000×稀释倍数计数法第六十四页，共一百二十页。第六十五页，共一百二十页。计数室第六十六页，共一百二十页。各种型号的全自动血球计数仪第六十七页，共一百二十页。

间接计数

此法又称活菌计数法，其原理是每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可以通过生长形成菌落。

每毫升原菌液活菌数＝

同一稀释度三个以上重复平皿菌落平均数×稀释倍数第六十八页，共一百二十页。第六十九页，共一百二十页。第七十页，共一百二十页。此法的原理是根据每个细胞有一定的重量而设计的。它可以用于单细胞、多细胞以及丝状体微生物生长的测定。微生物湿重微生物干重

蛋白质总量

DNA含量

重量法第七十一页，共一百二十页。蛋白质总量蛋白质总量＝含氮量×6.25细胞总量＝蛋白质总量÷(50%～80%(或65%))≈蛋白质总量×1.54DNA含量核酸DNA是微生物的重要遗传物质，每个细菌的DNA含量相当恒定，平均为8.4×10-5ng。第七十二页，共一百二十页。间接测定法比浊法生理指标法第七十三页，共一百二十页。生理指标法生理指标包括微生物的呼吸强度、耗氧量、酶活性、生物热等。这是根据微生物在生长过程中伴随出现的这些指标，样品中微生物数量多或生长旺盛，这些指标愈明显，因此可以借助特定的仪器如瓦勃氏呼吸仪、微量量热计等设备来测定相应的指标。第七十四页，共一百二十页。第二节微生物的生长因子一、温度二、pH三、氧化还原电位四、溶解氧五、太阳辐射六、水的活度与渗透压七、表面张力第七十五页，共一百二十页。一、温度细菌最低温度ºC最适温度ºC最高温度ºC嗜冷菌-５～０５～1020～30嗜中温菌5～1025～4045～50嗜热菌3050～6070～80嗜超热菌55ºC以上70～105110～113根据一般微生物对温度的最适生长需求，将微生物分为四大类：第七十六页，共一百二十页。嗜冷微生物（低温微生物）的嗜冷机理酶系在低温下仍能起催化作用；细胞膜含较多的不饱合脂肪酸在低温下仍具有通透性。生长速度温度停止生长致死最低最高最适低温对普通微生物的影响：代谢降低；生长繁殖停滞；仍然存活；常在低温下对菌种和食品保藏第七十七页，共一百二十页。嗜热微生物的嗜热机制：细胞内的酶具强抗热性；产生的多胺，热亚胺和高温精胺物质对蛋白质等组织结构具有保护作用；核酸也具有热稳定性的保护结构；细胞膜含有较多的饱和脂肪酸和直链脂肪酸，使膜具有稳定性。第七十八页，共一百二十页。二、pH微生物最低pH最适pH最高pH细菌3～56.5～7.58～10酵母菌2～34.5～5.57～8霉菌1～34.5～5.57～8微生物的生命活动、物质代谢与pH密切相关。不同的微生物要求不同pH，见下表：第七十九页，共一百二十页。pH对微生物的影响影响细胞膜透性与稳定性；影响物质溶解度；影响细胞表面电荷分布；因此影响微生物生长、繁殖、发育；各类微生物能够生长的pH值较宽，但细胞内部pH值却接近中性；微生物的活动也能改变环境中的pH值。第八十页，共一百二十页。根据微生物生长的最适pH，可以将微生物分为：嗜酸性微生物嗜碱性微生物耐酸及耐碱微生物第八十一页，共一百二十页。三、氧化还原电位（Eh）

在自然环境中，氧化还原电位的上限是＋820mV,此时环境中存在高浓度氧（O2）,无利用O2的系统存在；下限是-400mV，是充满氢（H2）的环境。不同的微生物对氧化还原电位的要求不同：一般好氧微生物要求Eh为+300mV~+400mV；兼性厌氧微生物在Eh为+100mV以上时进行好氧呼吸，在为+100mV以下时进行无氧呼吸；专性厌氧微生物在Eh为-200mV~-250mV。第八十二页，共一百二十页。

氧化还原电位的影响因素：1．氧分压：氧分压高，氧化还原电位高；氧分压低，氧化还原电位低。2．pH：pH低时，氧化还原电位低；pH高时，氧化还原电位高。3．还原剂：当环境中有还原剂（如维生素、硫而乙醇钠、谷胱甘肽、硫化氢及金属铁）时，可使氧化还原电位维持在低水平。第八十三页，共一百二十页。四、溶解氧根据氧与微生物生长的关系，可将微生物分为：微生物类型适合生长的氧分压好氧微生物专性好氧微生物0.2×101KPa微量好氧微生物(0.003—0.2)×101KPa兼性厌氧微生物有氧或无氧厌氧微生物专性厌氧微生物小于0.005×101KPa耐氧厌氧微生物0.02×101KPa以下第八十四页，共一百二十页。O2+e-O2-H2O2+O2-O2+OH-+OH·2O2-+2H+H2O2+O22H2O22H2O+O2氧对一切生物都会使其产生有毒害作用的代谢产物，如超氧基化合物O2-与H2O2，这两种代谢产物互相作用还会产生毒性很强的自由基，自由基是一种强氧化基，它与生物大分子互相作用，从而对机体产生损伤或突变作用，直至死亡。氧之所以对专性厌氧微生物以外的其它四种类型微生物不产生致死作用，是因为它们具有超氧化物歧化酶（SOD）可催化O2-生成H2O2，然后在H2O2酶作用下分解生成H2O和O2。第八十五页，共一百二十页。超氧化物歧化酶（SOD）功能：使好氧菌免受超氧化物阴离子自由基的毒害第八十六页，共一百二十页。过氧化氢酶(Catalase)第八十七页，共一百二十页。五、太阳辐射太阳辐射由三部分组成：短波紫外辐射、可见光（380nm~760nm）和长波红外辐射。太阳辐射中具有正面生物学效应的辐射是波长短于1000nm的红外辐射和可见光辐射，短波紫外辐射一般具有负面生物学效应。第八十八页，共一百二十页。第三节其他不利环境因子对微生物的影响一、紫外辐射和电离辐射对微生物的影响二、超声波对微生物的影响三、重金属对微生物的影响四、极端温度对微生物的影响五、极端pH对微生物的影响六、干燥对微生物的影响七、若干有机物对微生物的影响八、抗生素对微生物的影响第八十九页，共一百二十页。一、紫外辐射和电离辐射对微生物的影响紫外辐射的波长为200~390nm，以波长260nm的紫外辐射杀菌力最强。紫外辐射对微生物的致死作用是由于微生物细胞中的核酸、嘌呤、嘧啶及蛋白质对紫外辐射有特别强的吸收能力。紫外辐射能引起DNA链上两个邻近的胸腺嘧啶分子形成胸腺嘧啶二聚体（T=T），致使DNA不能复制，导致微生物死亡。第九十页，共一百二十页。光复活与暗复活：光复活：把经紫外辐射照射的微生物立刻暴露于蓝色可见光下部分受损细胞可恢复活力。光复活现象最早由AKelner（1949年）在Streptomycesgriseus（灰色链霉菌）中发现的。后来在许多微生物中都得到证实。暗复活：微生物细胞在黑暗条件下进行的DNA链修复，此修复作用与光全然无关。由于微生物的DNA具有修复作用，所以只有当某一剂量的紫外辐射对DNA的损伤力大大超过修复酶对DNA损伤的修复力时，才导致微生物的死亡。第九十一页，共一百二十页。紫外线在科研、生产、医学和日常生活中的应用一、空气消毒；二、表面消毒；三、诱变育种。第九十二页，共一百二十页。电离辐射对微生物的影响

X—射线和γ—射线是波长极短的高能电磁波，具有很强的穿透力，能使被照射物体产生电离作用。X—射线和γ—射线对微生物的影响表现为：低剂量照射有促进微生物生长的作用，或引起微生物发生变异；高剂量照射对微生物有致死作用。利用X—射线和γ—射线诱导微生物变异，筛选优良菌种。第九十三页，共一百二十页。二、超声波对微生物的影响超声波是频率超过20000Hz、不能引起人耳听觉的声波。超声波对微生物具有强烈的破坏作用。第九十四页，共一百二十页。三、重金属对微生物的影响重金属Hg、Ag、Cu、Pb及其化合物能与酶的—SH基结合，使酶失去活性；或与菌体蛋白结合，使之变性或沉淀。因而可有效的杀菌和防腐。第九十五页，共一百二十页。高温灭菌多数细菌，酵母菌和霉菌的营养细胞和病毒在50-65℃10min可以致死；一般噬菌体65－80℃致死；放线菌霉菌的孢子比营养细胞抗热性强，76－80℃

10min可以杀死

；细菌芽孢，在100℃下５－20min才能致死；嗜热脂肪芽孢杆菌可在80ºＣ条件下生活，在120℃，12min才能；同种微生物老龄菌比幼菌耐热。第九十六页，共一百二十页。四、极端温度对微生物的影响超高温（微生物最高生长温度以上的温度）可使微生物细胞的蛋白质凝固变性、破坏细胞质膜的结构，对微生物有致死作用。利用超高温对微生物有致死作用，可采取高温杀菌。其杀菌效果与微生物的种类、数量、生理状态、芽孢有无、菌体含水量及pH值有关。第九十七页，共一百二十页。五、极端pH对微生物的影响

过高或过低的pH对微生物生长繁殖都不利，表现在：（1）过低的pH会引起微生物表面电荷的改变；（2）极端的pH可影响培养基中有机化合物的离子化作用，间接影响微生物。（3）极端的pH使微生物细胞内的酶活性降低，影响细胞内正常生化反应的进行。（4）极端的pH降低微生物对高温的抵抗力。第九十八页，共一百二十页。六、干燥对微生物的影响

干燥使微生物细胞的代谢处于停滞状态。在干燥的条件下，细菌的芽孢、藻类和真菌的孢子及原生动物的胞可一直呈休眠状态长期存活。可利用干燥来保藏菌种。第九十九页，共一百二十页。七、若干有机物对微生物的影响一、醇以体积分数为70%的乙醇杀菌力最强。二、甲醛质量浓度为370－400g/L的甲醛水溶液（即福尔马林）是常用的杀菌剂。三、表面活性剂包括酚、新洁尔乐（季胺盐）、合成洗涤剂、染料等。第一百页，共一百二十页。八、抗生素对微生物的影响抗生素是微生物在代谢过程中产生的能杀死或抑制其它微生物生长的化学物质。如青霉素、氯霉素、金霉素、土霉素、四环素等。抗生素有广谱抗生素和狭谱抗生素之分。抗生素对微生物的影响表现在：（1）抑制微生物细胞壁的合成；（2）破坏微生物的细胞质膜；（3）抑制蛋白质的合成；（4）干扰核酸的合成。第一百零一页，共一百二十页。英国科学家A.Fleming爵士发现青霉素第一百零二页，共一百二十页。第四节微生物与微生物之间的关系一、竞争关系二、原始合作关系三、共生关系四、偏害关系五、捕食关系六、寄生关系第一百零三页，共一百二十页。一、竞争关系物种1物种2时间数量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、空间和其它共同要求的物质互相竞争，通过产生某些代谢产物或改变环境条件，能抑制其它微生物的生长繁殖，或毒害杀死其它微生物，互相受到不利的影响。第一百零四页，共一百二十页。二、原始合作关系原始合作关系（或互生关系）是指两种可以单独生活的生物共存于同一环境中，相互提供营养及其它生活条件，双方互为有利，当两者分开时各自可单独生存。互生关系在自然界中普遍存在。第一百零五页，共一百二十页。三、共生关系物种1物种2时间数量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，各自执行优势的胜利功能，在营养上互为有利，组成共生体，生理上相互分工，组织上形成了新的结构，彼此分离各自就不能很好地生活。如地衣是藻类与真菌形成的共生体。第一百零六页，共一百二十页。地衣组成：真菌（子囊菌，担子菌）单细胞藻类（绿藻，蓝藻）共生组成一种植物体；结构：有些种地衣真菌无规律地缠绕藻类细胞，另一些种地衣真菌与藻类形成一定层排列。当地衣繁殖了解情时，表面生出珠状粉芽。其中含有少量藻细胞和真菌丝，粉芽脱离母体。生理：地衣中的真菌和藻类已形成特殊形态的整体，在生理上相互依存，真菌营异养生活，藻类制造养料，真菌提供水分、无机盐供藻类光合作用。第一百零七页，共一百二十页。四、偏害关系偏害关系（或拮抗关系）是指共存于同一环境中两种微生物，甲方对乙方有害，乙方对甲方无任何影响。偏害关系可分为非特异性偏害和特异性偏害。第一百零八页，共一百二十页。五、捕食关系捕食关系即一种微生物以另一种微生物为食，如原生动物以水体和土壤中的细菌，放线菌，真菌的孢子及单细胞藻类为食。时间数量物种1物种2第一百零九页，共一百二十页。六、寄生关系时间数量寄主寄生菌寄生关系是指一种生物需要在另一种生物体内生活，从中摄取营养才能生长繁殖。前者为寄生菌，后者为寄主。寄生的结果一般引起寄主损伤或死亡。第一百一十页，共一百二十页。第五节菌种的退化、复壮与保藏一、菌种的退化和复壮二、菌种的保藏第一百一十一页，共一百二十