5、微生物生长
生长与繁殖的概念
生长 —— 微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当同化作
用 >异化作用时，生命个体的重量和体积不断增大的过程。
繁殖 —— 生命个体生长到一定阶段，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。
发育 —— 从生长到繁殖，是生物的构造和机能从简单到复杂,
从量变到质变的发展变化过程，这一过程称为发育。
生长是一个逐步发生的量变过程,
繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。
在高等生物里这两个过程可以明显分开，但在低等特别是在单
细胞的生物里，由于细胞小，这两个过程是紧密联系又很难划
分的过程。
一个微生物细胞
合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢。
如果同化作用的速度超过了异化作用
个体的生长
原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加
如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就
会发生繁殖，引起个体数目的增加。
群体内各个个体的进一步生长
群体的生长
群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
个体生长 → 个体繁殖 → 群体生长
在一定时间和条件下细胞数量的增加（微生物群体生长）
微生物生长,
在微生物学中提到的, 生长,,一般均指群体生长，这一点与
研究大生物时有所不同。
5.1 微生物纯培养分离及生长测定方法
5.1.1获得纯培养的方法
纯培养 (pure culture)—— 微生物学中把从一个细胞或一
群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代,称纯培养,
首先将待分离的样品进行连续稀释,目的是得到高度稀
释的效果,使一支试管中分配不到一个微生物,如果经过
稀释后的大多数试管中没有微生物生长,那么有微生物
生长的试管得到的培养物可能就是由一个微生物个体繁
殖而来的纯培养物,
这种方法适合于细胞较大的微生物,
① 液体稀释法
② 平板划线分离法（ Streak Plate）
特点：快速、方便。
分区划线（适用于浓度较大的样品）
连续划线（适用于浓度较小的样品）
③ 倾注平板法（ Pour Plate）
Organisms are serially diluted,then a small amount is added to
an empty sterile petri dish,to which melted agar at 50 oC is
added,Then mix to distribute the organisms,
1ml
1ml 1ml
1ml
1ml
1ml
9ml 9ml 9ml 9ml
④ 平板涂布分离法（ Spread Plate）
简单易行，但易造成机械损伤
Liquid specimen is spread on the surface of solid agar with a
sterile bent glass rod,
⑤ 选择性培养分离法
为了从混杂的微生物群体中分离出某种微生物，可
以根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条
件等，采用选择培养的方法进行分离。
＊利用选择培养基进行直接分离
＊富集培养
⑥ 单细胞（单孢子）分离法
采用显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体
进行培养以获得纯培养的方法。该方法要在显微镜下进行。
毛细管法：用毛细管提取微生物个体，适合于较大微生物。
显微操作仪：用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子以获
得纯培养。
小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜
下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。
⑦ 膜过滤法
When there is a small number of organisms in a large amount
of liquid,the liquid is filtered through a membrane and then
the membrane is placed on agar in a petri dish,
单位时间里微生物数量或生物量（ Biomass）的变化
微生物生长,
微生物生长的测定,
个体计数
群体重量测定
群体生理指标测定
评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响；
评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制 (或杀死 )作用的效果；
客观地反映微生物生长的规律；
5.1.2 微生物生长的测定方法
5.1.2.1 以数量变化对微生物生长情况进行测定
通常用来测定细菌、酵母菌等单细胞微生物的生长情况
或样品中所含微生物个体的数量（细菌、孢子、酵母菌）
(1)、培养平板计数法
采用培养平板计数法要求操作熟练
、准确，否则难以得到正确的结果,
样品充分混匀；
每支移液管及涂布棒只能接触一个
稀释度的菌液；
同一稀释度三个以上重复,取平均值；
每个平板上的菌落数目合适，便于
准确计数；
一个菌落可能是多个细胞一起形成，所以在科研中一般用
菌落形成单位（ colony forming units,CFU）来表示，而
不是直接表示为细胞数。
(2)膜过滤培养法
当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样
品通过膜过滤器，然后将将膜转到相应的培养基上进行培养，对形
成的菌落进行统计。
微生物在过滤膜表面情况
(3) The most probable number method（液体稀释法）
主要适用于只能进行液体培养的微生
物，或采用液体鉴别培养基进行直接
鉴定并计数的微生物。
对未知样品进行十倍稀释，然后根据估算取三个连续的稀释度
平行接种多支试管，对这些平行试管的微生物生长情况进行统
计，长菌的为阳性，未长菌的为阴性，然后根据数学统计计算
出样品中的微生物数目。
(4)显微镜直接计数法
1）常规方法,
采用细菌计数板或血球计数板，在显微镜下对微生物数量进行直接
计数（计算一定容积里样品中微生物的数量）。
缺点,
不能区分死菌与活菌；
不适于对运动细菌的计数；
需要相对高的细菌浓度；
个体小的细菌在显微镜下难以观察；
2）其它方法,
将已知颗粒浓度的样品（例如血液）与待测细胞细胞浓度的样品混匀
后在显微镜下根据二者之间的比例直接推算待测微生物细胞浓度。
比例计数,
过滤计数,
当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品
通过膜过滤器。然后将滤膜干燥、染色，并经处理使膜透明，再在显
微镜下计算膜上 (或一定面积中 )的细菌数；
活菌计数,
采用特定的染色技术也可分别对活菌和死菌进行分别计数
5.1.2.2 以生物量为指标测定微生物的生长
(1)比浊法 在一定波长下，测定菌悬液的光密
度，以光密度 (optical density,即 OD)
表示菌量。
实验测量时应控制在菌浓度与光密度
成正比的线性范围内，否则不准确。
比浊法
原理是在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混浊度成
正比，即与光密度成正比，菌数越多，光密度越大。因
此，借助于分光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光
密度，就可反应出菌液的浓度。
特点：快速、简便；但易受干扰。
(2)重量法
以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量；
通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算
微生物群体的生物量；
测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法
干重法 将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离
出来,然后烘干 (干燥温度可采用 105℃, 100℃
或 80℃),称重。一般干重为湿重的 10%— 20%，
而一个细菌细胞一般重约 10-12— 10-13g。
该法适合菌浓较高的样品。
举例：大肠杆菌一个细胞一般重约 10–12~10–13g,液体
培养物中细胞浓度达到 2× 109个 /ml时, 100ml培养物
可得 10~90mg干重的细胞 。
3,生理指标法
微生物的生理指标，如呼吸强度，耗氧量、酶活性,
生物热等与其群体的规模成正相关。
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。
常用于对微生物的快速鉴定与检测
生理指标法
?测含氮量
蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主
要成分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度。
一般细菌含氮量为干重的 12.5%，酵母菌为 7.5%，霉菌为
6.0%，根据一定体积培养液中的含氮量再乘以 6.25，就可
测得粗蛋白的含量。
?其他方法
含碳、磷,DNA,RNA,耗氧量、消耗底物量、产二氧化碳、
产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。
☆ 无分支单细胞微生物主要包括细菌和酵母菌,
其群体生长是以群体中细胞数量的增加来表示的,
☆ 由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代，
一个世代所需的时间就是代时（Ｇ eneration time,
G ），代时也就是群体细胞数目扩大一倍所需 时间，
有时也称为倍增时间。
☆ 右图表示的是一个细胞经过若干代分裂
后的情况。右图可见，每经过一个代时，
细胞数目就增加一倍，呈指数增加，因而
被称为 指数生长,这 就是单细胞群体生长
的特征。
5.2.1无分支单细胞微生物的群体生长特征
5.2 微生物的群体生长
★ 指数生长可以用下式表示,
b = B× 2n
B,b 和 t 可由试验获得,n 可通过上式计算得出，
将等式两侧取对数重排后得,
lgb = lgB + nlg2
lgb - lgB lgb - lgB
lg2 0.301
式中,
B 为起始时细胞数目,
b 为指数生长某个时刻 t
时的细胞数目,
n 为世代数
n = =
指数生长
例如：一培养液中微生物数目由开始的 12,000（ B ），经
4h （ t ）后增加到 49,000,000（ b ）,
这样,n ＝ (lg4.9× 107－ lg1.2× 104） ÷ 0.301＝ 12
★ 借助于 n 和 t,还可以计算出不同培养条件下的代时 G,
G ＝ t / n
在本例中,G ＝ 4× 60 / 12 ＝ 20min
∴ 该种微生物的代时为 20分钟。在 4小时内共繁殖了 12代。
★ 代时能够反应细菌的生长速率，代时短，生长速
率快，代时长，生长速率慢。 在很多微生物学研究
中常常要了解微生物的代时。
★ 代时在不同种微生物中的变化很大，多数微生物
的代时为 1~3h,然而有些快速生长的微生物的代时还
不到 10min,而另一些微生物的代时却可长达几小时
或几天； 另外，同一种微生物，在不同的生长条件
下其代时的长短也不同；但是，在一定条件下，每
一种微生物的代时是恒定的，因此它是微生物菌种
的一个重要特征。
一些细菌的代时
菌名 培养基 培养温度 代时
E,coli（大肠杆菌） 肉汤 37℃ 17min
E,coli 牛奶 37 12.5
Enterobacter aerogenes（产气肠细菌） 肉汤或牛奶 37 16~18
E,aerogenes 组合 37 29~44
B,Cereus（蜡状芽孢杆菌） 肉汤 30 18
B,thermophilus（嗜热芽孢杆菌） 肉汤 55 18.3
Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌） 牛奶 37 66~87
Streptococcus lactis（乳酸链球菌） 牛奶 37 26
S,lactis 乳糖肉汤 37 48
Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌） 肉汤 37 23.5
Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌） 葡萄糖 25 344~46
Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌）组合 37 792~93
Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌） 组合 27 1200
不同温度下的代时
温度对微生物的代时有明显影响,
E,Coli 在不同温度下的代时
温度（ ℃ ） 代时（分） 温度（ ℃ ） 代时（分）
10 860 35 22
15 120 37 17
20 90 40 17.5
25 40 45 20
30 29 47.5 77
5.2.2 无分支单细胞微生物的群体生长曲线
☆ 以细菌为例介绍无分支单细胞微生物群体生长规律，其
结论也基本适用于酵母菌。
☆生长曲线代表了细菌在新的环境中从开始生长、分裂直
至死亡的整个动态变化过程。
☆每种细菌都有各自的典型生长曲线，但它们的生长过程
却有着共同的规律性。一般可以将生长曲线划分为四个时
期。
生长曲线 (Growth Curve),
细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量,
以培养时间为横座标，以菌数为纵座标作图，得到的一条反映细
菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。
细菌的生长曲线一般用菌数的对数为纵坐标作图
一条典型的生长曲线至少可以分为
迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期等四个生长时期
1,2为延迟期； 3,4为对数生长期； 5.为稳定期； 6.为衰亡期
典型的生长曲线
（ Growth curve）
延
滞
期
对
数
期 稳定期 衰亡期
时期的划分：按照生长速率常数（ growth race constant）不同
迟缓期 (Lag phase),
将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立即增
加，或增加很少，生长速度接近于零。也称延迟期、适应期。
迟缓期的特点, 分裂迟缓、代谢活跃
? 细胞形态变大或增长，例如巨大芽孢杆菌，在迟缓期末，
细胞的平均长度比刚接种时长 6倍。一般来说处于迟缓期的细菌
细胞体积最大
? 细胞内 RNA，尤其是 rRNA含量增高，合成代谢活跃，核糖体、
酶类和 ATP的合成加快，易产生诱导酶。
? 对外界不良条件反应敏感。
细胞处于活跃生长中，只是分裂迟缓
在此阶段后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升。
迟缓期出现的原因,
微生物接种到一个新的环境，暂时缺乏分解和催化有关底物的酶,
或是缺乏充足的中间代谢产物等。为产生诱导酶或合成中间代谢
产物，就需要一段适应期。
调整代谢
迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环境
条件等因素有关，短的只需要几分钟，长的需数小时。
在生产实践中缩短迟缓期的常用手段,
(1)通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短；
(2)利用对数生长期的细胞作为种子；
(3)尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；
(4)适当扩大接种量
对数生长期 (Log phase),
又称指数生长期 (Exponential phase)
以最大的速率生长和分裂，细菌数量呈对数增加,
细菌内各成分按比例有规律地增加，表现为平衡生长。
对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，代谢旺盛、生长
迅速、代时稳定，所以是研究微生物基本代谢的良好材料。它也常在生产上用作
种子，使微生物发酵的迟缓期缩短，提高经济效益。
其他名称：指数期
现象,细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系。
特点,
生长速率常数最大，即代时最短
细胞进行平衡生长,菌体大小、形态、生理特征等比较一致
代谢最旺盛
细胞对理化因素较敏感
影响因素,
菌种
营养成分
营养物浓度 ﹡
培养温度
应用意义,
① 由于此时期的菌种比较健壮，增殖噬菌体的最适菌龄；
生产上用作接种的最佳菌龄；
② 发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度
③ 食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期
④是生理代谢及 遗传研究或进行染色、形态观察等 的良好
材料 。
营养物浓度与对数期生长速率和产量
作用方式：影响
微生物的生长
速率和总生长
量
生长限制因子,
凡是处于较低
浓度范围内，
可影响生长速
率和菌体产量
的营养物就称
生长限制因子
8.0mg/ml
6.0mg/ml
4.0mg/ml
2.0mg/ml
1.0mg/ml
0.5mg/ml
0.2mg/ml
0.1mg/ml
只最大收
获量受影响
生长速度和最大
收获量受影响
时间
细胞数或菌体量
稳定生长期 (Stationary phase),
由于营养物质消耗，代谢产物积累和 pH等环境变化，逐步不适宜
于细菌生长，导致生长速率降低直至零 (即细菌分裂增加的数量等
于细菌死亡数 )。
稳定生长期又称恒定期或最高生长期，此时培养液中活细菌数
最高并维持稳定。
细胞重要的分化调节阶段；
储存糖原等细胞质内含物，芽孢杆菌在此阶段形成芽孢或建立自然
感受态等。也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段，某些放线菌抗
生素的大量形成也在此时期。
生产上常通过补充营养物质（补料）或取走代谢产物、调节 pH,
调节温度、对好氧菌增加通气、搅拌或振荡等措施延长稳定生长
应用意义,
1）发酵生产形成的重要时期（抗生素、氨基酸等），生产上
应尽量延长此期，提高产量，措施如下,
? 补充营养物质（补料）
? 调 pH
? 调整温度
2）稳定期细胞数目及产物积累达到最高。
生长产量常数（ Y，或生长得率,growth yield）,
概念：表示微生物对基质利用效率的高低
Y=菌体干重 / 消耗营养物质的浓度
根据产量常数可确定微生物对营养物质的需要量
如,Y=0.5，表示要得到 5g菌体，需某营养物（葡萄
糖） 10g。
Y=
x – x0
C0 – C =
x – x0
C0
衰亡期 (Decline或 Death phase),
营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡速率超过新生
速率，整个群体呈现出负增长。
该时期死亡的细菌以对数方式增加，但在衰亡期的后期，由于部分
细菌产生抗性也会使细菌死亡的速率降低，仍有部分活菌存在。
细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现自溶，产生或释放出一些产物，
如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。 细胞呈现多种形态，有时产生畸
形，细胞大小悬殊，有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等。
不同的微生物或同一种微生物对不同物质的利用能力是不同的。
有的物质可直接被利用 (例如葡萄糖或 NH+4等 )；有的需要经过一
定的适应期后才能获得利用能力（例如乳糖或 NO3-等）。前者通
常称为速效碳源（或氮源），后者称为迟效碳源（或氮源）。当
培养基中同时含有这两类碳源（或氮源）时，微生物在生长过程
中会形成二次生长现象。
由于采用活菌计数比较麻烦，并要求严格进行操作，否则不易得到
准确的结果，重复性也差，因此在实际工作中多采用分光光度计测
定 OD值的方法绘制细菌的生长曲线。
5.2.3微生物生长动力学 (补充）
研究微生物生长与环境因素之间变化的规律。
微生物生长速度
底物的消耗速度
产物的生成速度
以比生长速率 ?对限制性营养物的浓度 [S]作图，
往往符合 Monod公式,
? = ?max[S/（ KS + S） ]
核心
式中 ?max为最大比生长速率； S是培养基中限制性
营养物质的浓度； KS为饱和常数
KS为微生物以最大速度的一半的速度生长时，所
要求的营养物质浓度，即 ? = ?max/2时,KS = S
。
Monod公式只适用于单个限制性营养物质的情况。
常见的营养物质的 KS值很小，当 S?10 KS时,? 接
近于 ?max,比生长速率不再明显受营养物质浓度
变化的影响
lg
细胞数或产物
浓度
时间
细胞
产
物
I型 II型
微生物生长与代谢产物形成的关系
微生物发酵形成产物的过程与微生物细胞生长的过程并不总是一
致的。一般认为,
初级代谢是给予生物能量和生成中间产物的过程，初级代谢产物
的形成往往与微生物细胞的形成过程同步，微生物生长的稳定期
是这些产物的最佳收获时机；
次级代谢产物与微生物的
生存、生长和繁殖无关。
次级代谢产物的形成往往
与微生物细胞的形成过程
不同步。在分批培养中，
它们的形成高峰往往在微
生物生长稳定期的后期或
衰亡期。
5.2.4丝状微生物的群体生长
丝状微生物的纯培养采用孢
子接种，在液体培养基中震
荡培养或深层通气加搅拌培
养，菌丝体通过断裂繁殖不
形成产孢结构。可以用菌丝
干重作为衡量生长的指标，
即以时间为横坐标，以菌丝
干重为纵坐标，绘制生长曲
线。
可分为三个阶段,
1、生长停滞期
2、迅速生长期
3、衰退期
1、生长停滞期, 造成生长停滞的原因一是孢子萌发前真正的
停滞状态，另一种是生长已经开始，但还无法测定。
2、迅速生长期,菌丝体干重迅速增加，其立方根与时间呈直
线关系，菌丝干重不以几何级数增加，没有对数生长期。生
长主要表现在菌丝尖端的伸长和出现分支、断裂等，此时期
的菌体呼吸强度达到高峰，有的开始积累代谢产物。
3、衰退期,菌丝体干重下降，到一定时期不再变化。大多数
次级代谢产物在此期合成，大多数细胞都出现大的空泡。有
些菌丝体还会发生自溶菌丝体，这与菌种和培养条件有关。
丝状微生物的群体生长
5.3 同步培养
同步培养 (Synchronous culture),
使群体中的细胞处于比较一致的，生长发育均处于同一阶
段上，即大多数细胞能同时进行生长或分裂的培养方法。
以同步培养方法使群体细胞能处于同一生长阶段，并同时
进行分裂的生长。
同步生长,
通过同步培养方法获得的细胞被称为同步细胞或同步培养物
同步培养物常被用来研究在单个细胞上难以研究的生理与遗传
特性和作为工业发酵的种子，它是一种理想的材料。
机械方法
离心方法
过滤分离法
硝酸纤维素滤膜法
环境条件控制技术
温度
培养基成份控制
其他（如光照和黑暗交替培养）
第二节 细菌的群体生长繁殖
硝酸纤维素滤膜法是最经典的获得同步生长的方法
由于细胞的个体差异，同步生长往往只能维持 2-3个世代,
随后又逐渐转变为随机生长。
5.4 连续培养
将微生物臵于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获。
分批培养（ batch culture） or
封闭培养（ closed culture）
培养基一次加入，不予补充，不再更换。
连续培养 (Continous culture ）
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。
培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物是
实现微生物连续培养的基本原则。
控制连续培养的方法
恒浊连续培养
不断调节流速而使细菌培养液浊度保持恒定
恒化连续培养
保持恒定的流速
连续培养 理论基础：由于对典型生长曲线中稳定
期到来原因的认识，采取相应有效措施推迟其来
临，从而发展出现在的连续培养技术。
原理：当微生物在单批培养方式下生长达到对数期后期时，一
方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌，另一方面以溢流方式
流出培养液，使培养物达到动态平衡，其中的微生物就能长期保
持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率。
单批培养
恒浊法
恒化法
单批培养 连续培养 时间
连续流入
新鲜培养液
lg细胞数（个
/m
l）
连续培养
连续培养原理
连续
培养
器
按控制方式分
按培养器的级数分
按细胞状态分
按用途分
内控制（控制菌体密度）：恒浊器
外控制（控制培养液流速、以控制
生长速率）：恒化器
单级连续培养器
多级连续培养器
一般连续培养器
固定化细胞连续培养器
实验室科研用：连续培养器
发酵生产用：连续发酵罐
连续培养器
5.4.1 恒浊连续培养
测定所培养微生物的光密度值
自动调节新鲜培养基流入和培养物流出培养室的流速
使培养物维持在某一恒定浊度
当培养室中的浊度超过预期数值时，流速加快，使浊度降低；
当培养室中的浊度低于预期数值时，流速减慢，使浊度升高；
恒浊培养器的工作精度是由光电控制系统的灵敏度来决定的
如果所用培养基中有过量的必需营养物，就可以使菌体维
持最高的生长速率。
一般用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生产的发酵工业
（连续发酵）
连续发酵与单批发酵相比的优点,
缩短发酵周期，提高设备利用率；
便于自动控制；
降低动力消耗及体力劳动强度；
产品质量较稳定；
缺点,杂菌污染和菌种退化
使用范围：用于生产大量菌
体、生产与菌体生长相平行
的某些代谢产物，如乳酸、
乙醇等。
5.4.2 恒化连续培养
使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高
生长速率下进行生长繁殖。
恒化连续培养中，必需将某种必需的营养物质控制在较低的浓
度，作为限制性因子，而其他营养物均过量。
（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）
限制性因子必须是机体生长所必需的营养物质，如氨基酸和氨等氮
源，或是葡萄糖、麦芽糖等碳源或者是无机盐，因而可在一定浓度
范围内能决定该机体生长速率。
通过控制流速可以得到生长速率不同但密度基本恒定的培养物
多用于科研 遗传学：突变株分离；
生理学：不同条件下的代谢变化；
生态学：模拟自然营养条件建立实验模型；
生长与繁殖的概念
生长 —— 微生物细胞吸收营养物质，进行新陈代谢，当同化作
用 >异化作用时，生命个体的重量和体积不断增大的过程。
繁殖 —— 生命个体生长到一定阶段，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。
发育 —— 从生长到繁殖，是生物的构造和机能从简单到复杂,
从量变到质变的发展变化过程，这一过程称为发育。
生长是一个逐步发生的量变过程,
繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。
在高等生物里这两个过程可以明显分开，但在低等特别是在单
细胞的生物里，由于细胞小，这两个过程是紧密联系又很难划
分的过程。
一个微生物细胞
合适的外界条件，吸收营养物质，进行代谢。
如果同化作用的速度超过了异化作用
个体的生长
原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加
如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就
会发生繁殖，引起个体数目的增加。
群体内各个个体的进一步生长
群体的生长
群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖
个体生长 → 个体繁殖 → 群体生长
在一定时间和条件下细胞数量的增加（微生物群体生长）
微生物生长,
在微生物学中提到的, 生长,,一般均指群体生长，这一点与
研究大生物时有所不同。
5.1 微生物纯培养分离及生长测定方法
5.1.1获得纯培养的方法
纯培养 (pure culture)—— 微生物学中把从一个细胞或一
群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代,称纯培养,
首先将待分离的样品进行连续稀释,目的是得到高度稀
释的效果,使一支试管中分配不到一个微生物,如果经过
稀释后的大多数试管中没有微生物生长,那么有微生物
生长的试管得到的培养物可能就是由一个微生物个体繁
殖而来的纯培养物,
这种方法适合于细胞较大的微生物,
① 液体稀释法
② 平板划线分离法（ Streak Plate）
特点：快速、方便。
分区划线（适用于浓度较大的样品）
连续划线（适用于浓度较小的样品）
③ 倾注平板法（ Pour Plate）
Organisms are serially diluted,then a small amount is added to
an empty sterile petri dish,to which melted agar at 50 oC is
added,Then mix to distribute the organisms,
1ml
1ml 1ml
1ml
1ml
1ml
9ml 9ml 9ml 9ml
④ 平板涂布分离法（ Spread Plate）
简单易行，但易造成机械损伤
Liquid specimen is spread on the surface of solid agar with a
sterile bent glass rod,
⑤ 选择性培养分离法
为了从混杂的微生物群体中分离出某种微生物，可
以根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条
件等，采用选择培养的方法进行分离。
＊利用选择培养基进行直接分离
＊富集培养
⑥ 单细胞（单孢子）分离法
采用显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体
进行培养以获得纯培养的方法。该方法要在显微镜下进行。
毛细管法：用毛细管提取微生物个体，适合于较大微生物。
显微操作仪：用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子以获
得纯培养。
小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜
下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。
⑦ 膜过滤法
When there is a small number of organisms in a large amount
of liquid,the liquid is filtered through a membrane and then
the membrane is placed on agar in a petri dish,
单位时间里微生物数量或生物量（ Biomass）的变化
微生物生长,
微生物生长的测定,
个体计数
群体重量测定
群体生理指标测定
评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响；
评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制 (或杀死 )作用的效果；
客观地反映微生物生长的规律；
5.1.2 微生物生长的测定方法
5.1.2.1 以数量变化对微生物生长情况进行测定
通常用来测定细菌、酵母菌等单细胞微生物的生长情况
或样品中所含微生物个体的数量（细菌、孢子、酵母菌）
(1)、培养平板计数法
采用培养平板计数法要求操作熟练
、准确，否则难以得到正确的结果,
样品充分混匀；
每支移液管及涂布棒只能接触一个
稀释度的菌液；
同一稀释度三个以上重复,取平均值；
每个平板上的菌落数目合适，便于
准确计数；
一个菌落可能是多个细胞一起形成，所以在科研中一般用
菌落形成单位（ colony forming units,CFU）来表示，而
不是直接表示为细胞数。
(2)膜过滤培养法
当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样
品通过膜过滤器，然后将将膜转到相应的培养基上进行培养，对形
成的菌落进行统计。
微生物在过滤膜表面情况
(3) The most probable number method（液体稀释法）
主要适用于只能进行液体培养的微生
物，或采用液体鉴别培养基进行直接
鉴定并计数的微生物。
对未知样品进行十倍稀释，然后根据估算取三个连续的稀释度
平行接种多支试管，对这些平行试管的微生物生长情况进行统
计，长菌的为阳性，未长菌的为阴性，然后根据数学统计计算
出样品中的微生物数目。
(4)显微镜直接计数法
1）常规方法,
采用细菌计数板或血球计数板，在显微镜下对微生物数量进行直接
计数（计算一定容积里样品中微生物的数量）。
缺点,
不能区分死菌与活菌；
不适于对运动细菌的计数；
需要相对高的细菌浓度；
个体小的细菌在显微镜下难以观察；
2）其它方法,
将已知颗粒浓度的样品（例如血液）与待测细胞细胞浓度的样品混匀
后在显微镜下根据二者之间的比例直接推算待测微生物细胞浓度。
比例计数,
过滤计数,
当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用水等样品
通过膜过滤器。然后将滤膜干燥、染色，并经处理使膜透明，再在显
微镜下计算膜上 (或一定面积中 )的细菌数；
活菌计数,
采用特定的染色技术也可分别对活菌和死菌进行分别计数
5.1.2.2 以生物量为指标测定微生物的生长
(1)比浊法 在一定波长下，测定菌悬液的光密
度，以光密度 (optical density,即 OD)
表示菌量。
实验测量时应控制在菌浓度与光密度
成正比的线性范围内，否则不准确。
比浊法
原理是在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混浊度成
正比，即与光密度成正比，菌数越多，光密度越大。因
此，借助于分光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光
密度，就可反应出菌液的浓度。
特点：快速、简便；但易受干扰。
(2)重量法
以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量；
通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算
微生物群体的生物量；
测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法
干重法 将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离
出来,然后烘干 (干燥温度可采用 105℃, 100℃
或 80℃),称重。一般干重为湿重的 10%— 20%，
而一个细菌细胞一般重约 10-12— 10-13g。
该法适合菌浓较高的样品。
举例：大肠杆菌一个细胞一般重约 10–12~10–13g,液体
培养物中细胞浓度达到 2× 109个 /ml时, 100ml培养物
可得 10~90mg干重的细胞 。
3,生理指标法
微生物的生理指标，如呼吸强度，耗氧量、酶活性,
生物热等与其群体的规模成正相关。
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。
常用于对微生物的快速鉴定与检测
生理指标法
?测含氮量
蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主
要成分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度。
一般细菌含氮量为干重的 12.5%，酵母菌为 7.5%，霉菌为
6.0%，根据一定体积培养液中的含氮量再乘以 6.25，就可
测得粗蛋白的含量。
?其他方法
含碳、磷,DNA,RNA,耗氧量、消耗底物量、产二氧化碳、
产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。
☆ 无分支单细胞微生物主要包括细菌和酵母菌,
其群体生长是以群体中细胞数量的增加来表示的,
☆ 由一个细胞分裂成为两个细胞的时间间隔称为世代，
一个世代所需的时间就是代时（Ｇ eneration time,
G ），代时也就是群体细胞数目扩大一倍所需 时间，
有时也称为倍增时间。
☆ 右图表示的是一个细胞经过若干代分裂
后的情况。右图可见，每经过一个代时，
细胞数目就增加一倍，呈指数增加，因而
被称为 指数生长,这 就是单细胞群体生长
的特征。
5.2.1无分支单细胞微生物的群体生长特征
5.2 微生物的群体生长
★ 指数生长可以用下式表示,
b = B× 2n
B,b 和 t 可由试验获得,n 可通过上式计算得出，
将等式两侧取对数重排后得,
lgb = lgB + nlg2
lgb - lgB lgb - lgB
lg2 0.301
式中,
B 为起始时细胞数目,
b 为指数生长某个时刻 t
时的细胞数目,
n 为世代数
n = =
指数生长
例如：一培养液中微生物数目由开始的 12,000（ B ），经
4h （ t ）后增加到 49,000,000（ b ）,
这样,n ＝ (lg4.9× 107－ lg1.2× 104） ÷ 0.301＝ 12
★ 借助于 n 和 t,还可以计算出不同培养条件下的代时 G,
G ＝ t / n
在本例中,G ＝ 4× 60 / 12 ＝ 20min
∴ 该种微生物的代时为 20分钟。在 4小时内共繁殖了 12代。
★ 代时能够反应细菌的生长速率，代时短，生长速
率快，代时长，生长速率慢。 在很多微生物学研究
中常常要了解微生物的代时。
★ 代时在不同种微生物中的变化很大，多数微生物
的代时为 1~3h,然而有些快速生长的微生物的代时还
不到 10min,而另一些微生物的代时却可长达几小时
或几天； 另外，同一种微生物，在不同的生长条件
下其代时的长短也不同；但是，在一定条件下，每
一种微生物的代时是恒定的，因此它是微生物菌种
的一个重要特征。
一些细菌的代时
菌名 培养基 培养温度 代时
E,coli（大肠杆菌） 肉汤 37℃ 17min
E,coli 牛奶 37 12.5
Enterobacter aerogenes（产气肠细菌） 肉汤或牛奶 37 16~18
E,aerogenes 组合 37 29~44
B,Cereus（蜡状芽孢杆菌） 肉汤 30 18
B,thermophilus（嗜热芽孢杆菌） 肉汤 55 18.3
Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌） 牛奶 37 66~87
Streptococcus lactis（乳酸链球菌） 牛奶 37 26
S,lactis 乳糖肉汤 37 48
Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌） 肉汤 37 23.5
Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌） 葡萄糖 25 344~46
Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌）组合 37 792~93
Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌） 组合 27 1200
不同温度下的代时
温度对微生物的代时有明显影响,
E,Coli 在不同温度下的代时
温度（ ℃ ） 代时（分） 温度（ ℃ ） 代时（分）
10 860 35 22
15 120 37 17
20 90 40 17.5
25 40 45 20
30 29 47.5 77
5.2.2 无分支单细胞微生物的群体生长曲线
☆ 以细菌为例介绍无分支单细胞微生物群体生长规律，其
结论也基本适用于酵母菌。
☆生长曲线代表了细菌在新的环境中从开始生长、分裂直
至死亡的整个动态变化过程。
☆每种细菌都有各自的典型生长曲线，但它们的生长过程
却有着共同的规律性。一般可以将生长曲线划分为四个时
期。
生长曲线 (Growth Curve),
细菌接种到定量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量,
以培养时间为横座标，以菌数为纵座标作图，得到的一条反映细
菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。
细菌的生长曲线一般用菌数的对数为纵坐标作图
一条典型的生长曲线至少可以分为
迟缓期，对数期，稳定期和衰亡期等四个生长时期
1,2为延迟期； 3,4为对数生长期； 5.为稳定期； 6.为衰亡期
典型的生长曲线
（ Growth curve）
延
滞
期
对
数
期 稳定期 衰亡期
时期的划分：按照生长速率常数（ growth race constant）不同
迟缓期 (Lag phase),
将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立即增
加，或增加很少，生长速度接近于零。也称延迟期、适应期。
迟缓期的特点, 分裂迟缓、代谢活跃
? 细胞形态变大或增长，例如巨大芽孢杆菌，在迟缓期末，
细胞的平均长度比刚接种时长 6倍。一般来说处于迟缓期的细菌
细胞体积最大
? 细胞内 RNA，尤其是 rRNA含量增高，合成代谢活跃，核糖体、
酶类和 ATP的合成加快，易产生诱导酶。
? 对外界不良条件反应敏感。
细胞处于活跃生长中，只是分裂迟缓
在此阶段后期，少数细胞开始分裂，曲线略有上升。
迟缓期出现的原因,
微生物接种到一个新的环境，暂时缺乏分解和催化有关底物的酶,
或是缺乏充足的中间代谢产物等。为产生诱导酶或合成中间代谢
产物，就需要一段适应期。
调整代谢
迟缓期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环境
条件等因素有关，短的只需要几分钟，长的需数小时。
在生产实践中缩短迟缓期的常用手段,
(1)通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短；
(2)利用对数生长期的细胞作为种子；
(3)尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大；
(4)适当扩大接种量
对数生长期 (Log phase),
又称指数生长期 (Exponential phase)
以最大的速率生长和分裂，细菌数量呈对数增加,
细菌内各成分按比例有规律地增加，表现为平衡生长。
对数生长期的细菌个体形态、化学组成和生理特性等均较一致，代谢旺盛、生长
迅速、代时稳定，所以是研究微生物基本代谢的良好材料。它也常在生产上用作
种子，使微生物发酵的迟缓期缩短，提高经济效益。
其他名称：指数期
现象,细胞数目以几何级数增加，其对数与时间呈直线关系。
特点,
生长速率常数最大，即代时最短
细胞进行平衡生长,菌体大小、形态、生理特征等比较一致
代谢最旺盛
细胞对理化因素较敏感
影响因素,
菌种
营养成分
营养物浓度 ﹡
培养温度
应用意义,
① 由于此时期的菌种比较健壮，增殖噬菌体的最适菌龄；
生产上用作接种的最佳菌龄；
② 发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度
③ 食品工业上尽量使有害微生物不能进入此期
④是生理代谢及 遗传研究或进行染色、形态观察等 的良好
材料 。
营养物浓度与对数期生长速率和产量
作用方式：影响
微生物的生长
速率和总生长
量
生长限制因子,
凡是处于较低
浓度范围内，
可影响生长速
率和菌体产量
的营养物就称
生长限制因子
8.0mg/ml
6.0mg/ml
4.0mg/ml
2.0mg/ml
1.0mg/ml
0.5mg/ml
0.2mg/ml
0.1mg/ml
只最大收
获量受影响
生长速度和最大
收获量受影响
时间
细胞数或菌体量
稳定生长期 (Stationary phase),
由于营养物质消耗，代谢产物积累和 pH等环境变化，逐步不适宜
于细菌生长，导致生长速率降低直至零 (即细菌分裂增加的数量等
于细菌死亡数 )。
稳定生长期又称恒定期或最高生长期，此时培养液中活细菌数
最高并维持稳定。
细胞重要的分化调节阶段；
储存糖原等细胞质内含物，芽孢杆菌在此阶段形成芽孢或建立自然
感受态等。也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段，某些放线菌抗
生素的大量形成也在此时期。
生产上常通过补充营养物质（补料）或取走代谢产物、调节 pH,
调节温度、对好氧菌增加通气、搅拌或振荡等措施延长稳定生长
应用意义,
1）发酵生产形成的重要时期（抗生素、氨基酸等），生产上
应尽量延长此期，提高产量，措施如下,
? 补充营养物质（补料）
? 调 pH
? 调整温度
2）稳定期细胞数目及产物积累达到最高。
生长产量常数（ Y，或生长得率,growth yield）,
概念：表示微生物对基质利用效率的高低
Y=菌体干重 / 消耗营养物质的浓度
根据产量常数可确定微生物对营养物质的需要量
如,Y=0.5，表示要得到 5g菌体，需某营养物（葡萄
糖） 10g。
Y=
x – x0
C0 – C =
x – x0
C0
衰亡期 (Decline或 Death phase),
营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡速率超过新生
速率，整个群体呈现出负增长。
该时期死亡的细菌以对数方式增加，但在衰亡期的后期，由于部分
细菌产生抗性也会使细菌死亡的速率降低，仍有部分活菌存在。
细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现自溶，产生或释放出一些产物，
如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。 细胞呈现多种形态，有时产生畸
形，细胞大小悬殊，有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等。
不同的微生物或同一种微生物对不同物质的利用能力是不同的。
有的物质可直接被利用 (例如葡萄糖或 NH+4等 )；有的需要经过一
定的适应期后才能获得利用能力（例如乳糖或 NO3-等）。前者通
常称为速效碳源（或氮源），后者称为迟效碳源（或氮源）。当
培养基中同时含有这两类碳源（或氮源）时，微生物在生长过程
中会形成二次生长现象。
由于采用活菌计数比较麻烦，并要求严格进行操作，否则不易得到
准确的结果，重复性也差，因此在实际工作中多采用分光光度计测
定 OD值的方法绘制细菌的生长曲线。
5.2.3微生物生长动力学 (补充）
研究微生物生长与环境因素之间变化的规律。
微生物生长速度
底物的消耗速度
产物的生成速度
以比生长速率 ?对限制性营养物的浓度 [S]作图，
往往符合 Monod公式,
? = ?max[S/（ KS + S） ]
核心
式中 ?max为最大比生长速率； S是培养基中限制性
营养物质的浓度； KS为饱和常数
KS为微生物以最大速度的一半的速度生长时，所
要求的营养物质浓度，即 ? = ?max/2时,KS = S
。
Monod公式只适用于单个限制性营养物质的情况。
常见的营养物质的 KS值很小，当 S?10 KS时,? 接
近于 ?max,比生长速率不再明显受营养物质浓度
变化的影响
lg
细胞数或产物
浓度
时间
细胞
产
物
I型 II型
微生物生长与代谢产物形成的关系
微生物发酵形成产物的过程与微生物细胞生长的过程并不总是一
致的。一般认为,
初级代谢是给予生物能量和生成中间产物的过程，初级代谢产物
的形成往往与微生物细胞的形成过程同步，微生物生长的稳定期
是这些产物的最佳收获时机；
次级代谢产物与微生物的
生存、生长和繁殖无关。
次级代谢产物的形成往往
与微生物细胞的形成过程
不同步。在分批培养中，
它们的形成高峰往往在微
生物生长稳定期的后期或
衰亡期。
5.2.4丝状微生物的群体生长
丝状微生物的纯培养采用孢
子接种，在液体培养基中震
荡培养或深层通气加搅拌培
养，菌丝体通过断裂繁殖不
形成产孢结构。可以用菌丝
干重作为衡量生长的指标，
即以时间为横坐标，以菌丝
干重为纵坐标，绘制生长曲
线。
可分为三个阶段,
1、生长停滞期
2、迅速生长期
3、衰退期
1、生长停滞期, 造成生长停滞的原因一是孢子萌发前真正的
停滞状态，另一种是生长已经开始，但还无法测定。
2、迅速生长期,菌丝体干重迅速增加，其立方根与时间呈直
线关系，菌丝干重不以几何级数增加，没有对数生长期。生
长主要表现在菌丝尖端的伸长和出现分支、断裂等，此时期
的菌体呼吸强度达到高峰，有的开始积累代谢产物。
3、衰退期,菌丝体干重下降，到一定时期不再变化。大多数
次级代谢产物在此期合成，大多数细胞都出现大的空泡。有
些菌丝体还会发生自溶菌丝体，这与菌种和培养条件有关。
丝状微生物的群体生长
5.3 同步培养
同步培养 (Synchronous culture),
使群体中的细胞处于比较一致的，生长发育均处于同一阶
段上，即大多数细胞能同时进行生长或分裂的培养方法。
以同步培养方法使群体细胞能处于同一生长阶段，并同时
进行分裂的生长。
同步生长,
通过同步培养方法获得的细胞被称为同步细胞或同步培养物
同步培养物常被用来研究在单个细胞上难以研究的生理与遗传
特性和作为工业发酵的种子，它是一种理想的材料。
机械方法
离心方法
过滤分离法
硝酸纤维素滤膜法
环境条件控制技术
温度
培养基成份控制
其他（如光照和黑暗交替培养）
第二节 细菌的群体生长繁殖
硝酸纤维素滤膜法是最经典的获得同步生长的方法
由于细胞的个体差异，同步生长往往只能维持 2-3个世代,
随后又逐渐转变为随机生长。
5.4 连续培养
将微生物臵于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获。
分批培养（ batch culture） or
封闭培养（ closed culture）
培养基一次加入，不予补充，不再更换。
连续培养 (Continous culture ）
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。
培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物是
实现微生物连续培养的基本原则。
控制连续培养的方法
恒浊连续培养
不断调节流速而使细菌培养液浊度保持恒定
恒化连续培养
保持恒定的流速
连续培养 理论基础：由于对典型生长曲线中稳定
期到来原因的认识，采取相应有效措施推迟其来
临，从而发展出现在的连续培养技术。
原理：当微生物在单批培养方式下生长达到对数期后期时，一
方面以一定的速度流进新鲜培养基并搅拌，另一方面以溢流方式
流出培养液，使培养物达到动态平衡，其中的微生物就能长期保
持对数期的平衡生长状态和稳定的生长速率。
单批培养
恒浊法
恒化法
单批培养 连续培养 时间
连续流入
新鲜培养液
lg细胞数（个
/m
l）
连续培养
连续培养原理
连续
培养
器
按控制方式分
按培养器的级数分
按细胞状态分
按用途分
内控制（控制菌体密度）：恒浊器
外控制（控制培养液流速、以控制
生长速率）：恒化器
单级连续培养器
多级连续培养器
一般连续培养器
固定化细胞连续培养器
实验室科研用：连续培养器
发酵生产用：连续发酵罐
连续培养器
5.4.1 恒浊连续培养
测定所培养微生物的光密度值
自动调节新鲜培养基流入和培养物流出培养室的流速
使培养物维持在某一恒定浊度
当培养室中的浊度超过预期数值时，流速加快，使浊度降低；
当培养室中的浊度低于预期数值时，流速减慢，使浊度升高；
恒浊培养器的工作精度是由光电控制系统的灵敏度来决定的
如果所用培养基中有过量的必需营养物，就可以使菌体维
持最高的生长速率。
一般用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生产的发酵工业
（连续发酵）
连续发酵与单批发酵相比的优点,
缩短发酵周期，提高设备利用率；
便于自动控制；
降低动力消耗及体力劳动强度；
产品质量较稳定；
缺点,杂菌污染和菌种退化
使用范围：用于生产大量菌
体、生产与菌体生长相平行
的某些代谢产物，如乳酸、
乙醇等。
5.4.2 恒化连续培养
使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高
生长速率下进行生长繁殖。
恒化连续培养中，必需将某种必需的营养物质控制在较低的浓
度，作为限制性因子，而其他营养物均过量。
（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）
限制性因子必须是机体生长所必需的营养物质，如氨基酸和氨等氮
源，或是葡萄糖、麦芽糖等碳源或者是无机盐，因而可在一定浓度
范围内能决定该机体生长速率。
通过控制流速可以得到生长速率不同但密度基本恒定的培养物
多用于科研 遗传学：突变株分离；
生理学：不同条件下的代谢变化；
生态学：模拟自然营养条件建立实验模型；
