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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,：,：,：,C,5,H,7,NO,2,或,C,24,H,35,N,5,O,11,1班 问题,漏做,2班 问题作错,C,4,H,6,NO,2,3班 问题作错,C,12,H,17,N,2,O,5,2细菌数量生长曲线,生,长,速,率,稳定期,衰老期,细,菌,数,目,的,对,数,值,0,时间,t,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110,10,总菌数,活菌数,缓,慢,期,对,数,期,0,+,_,（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,的蛋白胨培养基中的代时为,800,min,，,而在含,1.0,时仅为,40,min,。,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,t,0,时刻与,t,时间细菌的数量,X,0,与,X,对数期细菌代时,G,计算,1,2,2,2,2,3,(2,2,)2),2,4,2,5,2,n,t,0,t,X=X,0,*2,n,X/X,0,=2,n,X,0,X,0,2,4,X(X,0,2,n,)(,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),生长繁殖快，代谢活力强，能大量,去除废水中有机物。,（,缺点是细菌,表面的,粘液层和荚膜尚未形成,，运,动很活跃，不易自行凝聚成菌胶,团，,沉淀性能差,，致使出水水质有,机物浓度相对较高,）,衰老期,低浓度污水延时,曝气法,污泥的厌氧消化,营养物浓度过低，难以满足其他阶,段细菌的生长需要,虽然比对数生长期的差，但仍有相,当的代谢活力，细菌体内积累了大,量贮存物，如异染粒、聚,羟基,丁酸等，体表的粘液层和荚膜强化,了细菌的生物吸附能力，,自我絮,凝、聚合能力强，在二沉池中泥水,分离效果好，,出水水质好,。,1:0.40.8,BOD.d,-,细菌与降解,BOD,重量比,1:0.4以下,进水,对数期,稳定期,衰老期,平推流式活性污泥法,占优势,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,F,进出料流速；,停留时间,RT,(residence time),V,培养装置液体体积；,V,F,F,？,V,F,V,F,D,=,1,h,1,h,1,h,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,0,D,2,代时,4,细菌输出量,3,反应器中的基质浓度,1,进料基质浓度,5,反应器中的细菌数量,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，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,1,中考,高考,