第三章微生物的培养和分离.docx
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第三章微生物的培养和分离
第三章微生物的培养和分离
本章重点:
1.微生物的营养物质、营养类型；
2.如何配制培养基；
3.如何培养与分离微生物；
4.微生物的生长（规律、测定）。
3.1微生物的营养物质和营养类型
3.1.1营养物质的类型和水平
微生物的营养物质具体可划分为碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水六大类。
一、碳源质
碳源（sourceofcarbon）是指在微生物生长过程中可为微生物提供所需碳元素的物质。
微生物可利用的碳源从大范围来分可分为有机碳源和无机碳源。
对于异养微生物来说，最适碳源只是“C·H·O”型。
其中糖类是最广泛利用的碳源。
二、氮源质
氮源（sourceofnitrogen）即能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源物质。
这类物质主要用来合成细胞中的含氮物质。
微生物对氮源的利用也是具有选择性的。
微生物吸收利用铵盐和硝酸盐的能力较强。
一部分微生物不需要氨基酸作为氮源，它们能把非氨基酸类的简单氮源（如尿素，铵盐等）自行合成所需要的一切氨基酸，这一类生物可称其为“氨基酸自养型生物”；反之，另一部分微生物则需要从外界吸收现成的氨基酸作为氮源物质，则可将其归属为“氨基酸异养型生物”。
所有的动物和大量的异养微生物均是氨基酸异养型生物，而所有的绿色植物和很多的微生物都是氨基酸自养型生物。
三、能源
微生物能源（energysource）是指能为微生物的生命活动提供能量来源的营养物质或辐射能。
能转化能源的微生物即化能微生物可分为自养型和异养型。
其中化能异养型微生物所利用的能源即碳源；化能自养型微生物，它们所利用的能源则都是还原态的无机物。
四、无机盐
无机盐可为微生物提供除碳源、氮源以外的各种重要元素。
凡是微生物生长所需浓度在10-3～10-4mol/L范围内元素，可称为大量元素；凡微生物生长所需浓度在10-6～10-8mol/L范围内元素，则称为微量元素。
主要生理功能：
①构成细胞的组成成分；②作为酶活性中心的组成部分；③维持生物大分子和细胞结构的稳定性、维持酶的活性；④调节细胞渗透压、氢离子浓度和氧化还原电位；⑤作为某些自养菌的能源。
五、生长因子
生长因子（growthfactor），即通常所指的那些微生物生长所必需但需要量很小，微生物自身不能用简单的碳源或氮源自行合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。
广义的生长因子除了维生素外，还包括碱基、卟啉及其衍生物、胺类、甾醇、C4～C6的分或直链脂肪酸，以及需要量较大的氨基酸等；而狭义的生长因子一般仅指维生素。
生长因子分为维生素（vitamin）、氨基酸、碱基（嘌呤及嘧啶）、脂肪酸等类脂四大类。
一般情况下，在配制培养基时，如果配制的是天然培养基，则可加入富含生长因子的原料――酵母膏（yeastextract）、玉米浆（cornsteepliquor）、肝浸汁（liverinfusion）、麦芽汁（maltextract）或其他新鲜的动植物组织浸液；如果配制的是组合培养基，则可加入复合维生素溶液。
六、水
水在微生物细胞中的生理功能主要有：
①直接参与一些生化反应，是参与细胞内的一系列化学反应的重要元素，如蓝细菌利用水作为CO2的还原剂；②作为微生物机体内一系列生理生化反应的介质，起到运输介质和溶剂的作用，使营养物质的吸收和代谢产物的分泌得以实现。
③维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象；④由于水是热的良导体，具有较高的比热，因此能有效地吸收微生物代谢过程中产生的热并及时地将热迅速散发出体外，从而有效地控制细胞内温度的变化；⑤保持充足的水分是细胞维持自身正常形态的重要因素；⑥微生物可通过水合作用与脱水作用来控制由多亚基组成的结构，如酶、微管、鞭毛及病毒颗粒的组装与解离。
3.1.2营养类型及其与污染治理的关系
目前常用的分类方法是以能源、碳源的不同，将绝大部分微生物分成如下所示四大型：
一、光能自养型（Photolithoautotroph，PLA）
光能自养型（光能无机自养型）微生物以CO2作为唯一或主要的碳源，以光为生活所需能源，以无机物（如硫化氢、硫代硫酸钠或其他无机硫化物）作为供氢体，使CO2还原成细胞的有机物。
实例：
叶绿素
光
蓝细菌
菌绿素
光
绿硫细菌和紫硫细菌
二、光能异养型（Photoorganoheterotroph，POH）
光能异养型微生物同样利用光作为能源，但利用有机物作为供氢体，不能以CO2作为唯一或主要的碳源，一般可同时以CO2和简单的有机物为碳源，所以该营养类型的细菌对于高浓度有机废水的厌氧处理有重要作用。
另外，光能异养菌生长时，一般常需要外源的生长因子。
如红螺细菌：
光
细菌叶绿
三、化能自养型（Chemolithoautotroph，CLA）
化能自养型微生物是以CO2或碳酸盐为碳源，以无机物氧化所产生的化学能为能源，可以在完全无机的条件下生长发育。
此类细菌以氢气、硫化氢、Fe2+或亚硝酸盐为电子供体，使CO2还原。
因此，它们分别被称为氢细菌、硫细菌、铁细菌和硝化细菌，它们广泛地分布于大自然的土壤与水体中，在自然界的物质循环转化和水体净化过程起着重要的作用。
3.1.2.4化能异养型（Chemoorganoheterotroph，COH）
化能异养微生物是以有机化合物为碳源，以有机物氧化产生的化学能为能源的一类微生物。
对此类微生物有机物既是碳源又是能源。
微型动物和大多数微生物（几乎全部真菌、大多数细菌和放线菌）都归属于此营养类型。
工业上所应用的大多数微生物也都属于化能异养型。
一般还常把化能异养型微生物再次细分为寄生（Parasitism）和腐生（Saprophytism）两种类型，以及存在于两类中间的兼性腐生型和兼性寄生型。
如假单胞菌属、芽孢杆菌属、乳酸菌属、真菌及原生动物等。
3.2微生物的培养基
培养基是微生物学尤其是工业微生物学研究的重要内容，因为无论是以微生物为材料的研究，还是利用微生物生产生物制品，都必须进行培养基的配制，它是微生物学研究和微生物发酵生产的基础。
3.2.1培养基的定义及配制原则
培养基（medium或culturemedium）是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的营养基质。
配制培养基所要遵循的五大原则：
A、目的明确
B、营养协调常以碳氮比作为一个重要指标
C、物理化学条件适宜（如pH、氧化还原势、渗透压和水活度）
D、经济节约
3.2.2培养基的种类
一、按培养基成分来分
A、天然培养基（complexmedium；undefinedmedium）这是指一些利用动、植物或微生物体或其提取物制成的培养基，人们无法确切知道其中的成分。
B、组合培养基（definedmedium）又称合成培养基或综合培养基（syntheticmedium），是一类用多种高纯化学试剂配制成的、各成分（包括微量元素）的量都确切知道的培养基。
C、半组合培养基（semi-definedmedium）既含有天然成分又含有纯化学试剂的培养基即称半组合培养基。
二、按培养基外观的物理状态来分
A、固体培养基（solidmedium）
B、半固体培养基（semi-solidmedium）
C、液体培养基（liquidmedium）
三、按培养基的功能来分
A、选择性培养基（selectivemedium）即根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性或敏感性而设计的培养基，其功能是使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选效率。
B、鉴别性培养基即在培养基中加入能与某一菌落的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而用肉眼就能使该菌落与外形相似的其它菌落区分开来。
主要用于鉴别不同类型微生物的快速分类鉴定，以及分离和筛选产生某种代谢产物的微生物菌种。
C、其他培养基按用途分还有很多种，如分析培养基（assaymedium）常用于分析某些化学物质的浓度；还原性培养基（reducedmedium）专门用来培养厌氧型微生物。
3.2.3培养基的配制方法
A、生态模拟法在自然条件下，凡有某微生物大量生长繁殖的环境，则可认为该处一定具备该微生物生长繁殖所必需的营养和其他条件。
因此，就可以模拟该天然基质或直接取用该天然基质（经过灭菌）来培养相应的微生物。
B、查阅文献法查阅、分析和利用文献资料。
C、精心设计法借助优选法或正交试验设计法等行之有效的数学工具。
D、试验比较法要设计一种优化的培养基，在上述三个方法的基础上，最终还得通过实际试验和比较来加以确定。
试验的规模一般都遵循由定性到定量、由小而大地逐步扩大的原则。
3.2.4微生物培养基的选择和常用的微生物培养基
在实验室里常用有：
用牛肉膏蛋白胨培养基（简称普通肉汤培养基）培养细菌；用高氏I号合成培养基培养放线菌；用麦芽汁培养基培养酵母菌；用查氏合成培养基培养霉菌。
其中，牛肉膏蛋白胨是最常用的基础培养基，能满足某些野生菌株的最低营养要求，添加不同营养物质后就可成为完全培养基，以满足不同微生物的生长要求。
3.3微生物的培养方法
3.3.1微生物菌种的来源
微生物菌种主要来源于自然界和菌种保藏机构。
自然界中微生物资源极其丰富，土壤、水、空气、动植物机体腐败残骸都是微生物的主要栖居和生长繁殖场所。
自然界中的微生物是混杂生长的，要想直接快速获得所需菌种可以向菌种保藏机构索取有关菌种。
3.3.2微生物菌种的采样及灭菌
一、微生物的采样
采样是根据微生物的生态特点从自然界取样分离所需菌种的过程。
A、从土壤中采样
采样时应该注意以下几个方面：
a.土壤有机质和通风状况
b.土壤酸碱度和植被状况
c.地理条件
d.季节与气候
e.采样方法
B、根据微生物生理特点采样
不同微生物对碳、氮的需求不一样，因此分布也有差异。
再筛选具有特殊性质的微生物时，我们也需要根据不同微生物独特的生理特性到相应的地点进行采样。
C、在极端环境下采样
二、灭菌
灭菌是指用物理或化学的方法，杀死物体表面和孔隙内的一切微生物或生物体，即把所有生命的物质全部杀死。
常用的灭菌方法可分为物理的和化学的两类，即：
物理方法如干热（烘烧和灼烧）、湿热（常压或高压蒸煮）、射线处理（紫外线、超声波、微波）、过滤、清洗和大量无菌水冲洗等措施；化学方法是使用升汞、甲醛、过氧化氢、高锰酸钾、来苏水、漂白粉、次氯酸钠、抗菌素、酒精化学药品处理。
A、培养基用湿热灭菌
高压灭菌的原理是：
在密闭的蒸锅内，其中的蒸汽不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。
在0.1MPa的压力下，锅内温度达121℃。
在此蒸汽温度下，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢。
B、用于无菌操作的器械采用灼烧灭菌
C、玻璃器皿及耐热用具采用干热灭菌
干热灭菌是利用烘箱加热到160～180℃的温度来杀死微生物。
D、空间采用紫外线灭菌
3.3.3微生物培养方法分类
概括地说，微生物的培养方法可分为两个大类，即：
3.3.4实验室液体培养方法
A、好氧菌的培养
在进行液体培养时，一般可通过增加液体与氧的接触面积或提高氧分压来提高溶氧速率，具体措施有：
①浅层液体培养；②利用往复式或旋转式摇床（shaker）对三角瓶培养物作振荡培养；③在深层液体培养器的底部通入加压空气，并用气体分布器使其以小气泡形式均匀喷出；④对培养液进行机械搅拌，并在培养器的壁上设置阻挡装置。
在实验室进行好氧菌培养的具体方法有以下几类：
a.试管液体培养法
b.浅层液体培养
c.摇瓶培养
d.台式发酵罐
B、厌氧菌的培养
在实验室中，用液体培养基培养厌氧菌时，一般采用加有有机还原剂（如巯基乙酸、半胱氨酸、维生素C或庖肉等）或无机还原剂（铁丝等）的深层液体培养基，并在其上封以凡士林-石蜡层，以保证它们的氧化还原电位（Eh）达到-150mV～-420mV的范围。
3.3.5实验室固体培养方法
A、好氧菌的培养主要有试管斜面、培养皿平板及较大型的克氏扁平、茄子瓶等的平板培养方法。
B、厌氧菌的培养培养基里除了要满足六种营养要素外，还要加入还原剂和氧化还原势的指示剂。
在用固体培养基培养厌氧菌的方法中，主要有：
a.高层琼脂柱用加有还原剂的固体或半固体培养基装入试管中，以培养相应的厌氧菌。
b.Hungate滚管技术其主要原理是利用除氧铜柱来制备高纯氮，并用高纯氮驱除小环境中的空气，使培养基的配制、分装、灭菌和贮存，以及菌种的接种、培养、观察、分离、移种和保藏等过程始终处于高度无氧条件下，从而保证了这类严格厌氧菌的存活。
c.厌氧培养皿
用于厌氧培养的培养皿的几种设计：
利用皿盖去创造一个狭窄空间，加上还原性培养基的使用而达到无氧培养的目的（例如Brewer皿）；利用皿底有两个相互隔开的空间，其中之一放焦性没食子酸，另一则放NaOH溶液，待在皿盖平板上接入待培养的厌氧菌后，立即密闭之，经摇动，使焦性没食子酸与NaOH溶液接触，发生吸氧反应，从而造成无氧环境（例如SPray皿或Bray皿）。
d.厌氧罐（anaerobicjar）技术
图3-1厌氧罐的一般构造
e.厌氧手套箱（anaerobicglovebox）箱内既可通过塑料手套进行种种操作，又可进行恒温培养。
箱体结构严密，箱内一般充以85％N2、5％CO2和10％H2，同时以钯催化剂催化除O2，使箱内始终维持严格无氧状态。
物件可通过有密闭装置的交换室进出箱体。
3.4微生物的分离方法
从混杂微生物群体中获得单一菌株纯培养的方法称为分离。
纯种（纯培养）是指一株菌种或一个培养物中所有的细胞或孢子都是由一个细胞分裂、繁殖而产生的后代。
分离、筛选及纯化新菌种的步骤基本相似。
大致分为采样、富集培养、纯种分离和性能测定四个步骤。
采样：
主要依据所筛选的微生物生态及分布概况，综合分析决定采样地点。
富集培养：
根据所筛选菌种的生理特征，加入某些特定物质，使所需的微生物增殖，造成数量上的优势，限制不需要的微生物生长繁殖。
对无特殊性能要求的菌株，可省略此步。
纯种分离可用10倍稀释平板分离法、涂布法、划线分离法、单细胞分离法等。
性能测定可分初筛和复筛两步。
3.4.1固体培养基上的分离
固体培养基上的分离主要有平板表面划线法、平板表面涂布法和琼脂培养基浇注法。
1.平板表面划线法
将已熔化的培养基倒入无菌平皿，冷却凝固后，用接种环沾取少许待分离的材料，在培养基表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线。
2.稀释倒平皿法和涂布平板法
稀释倒平皿法先将待分离的材料作一系列的稀释（如1：
10、1：
100、1：
1000、1：
10000……），然后分别取不同稀释度的溶液少许，与已熔化并冷却至45℃的琼脂培养基相混合摇匀后，倒入灭过菌的培养皿中，待琼脂凝固后，保温培养一定时间即可出现菌落。
如果稀释得当，平皿上可出现分散的单个菌落，这个菌落可能就是由一个细菌或微生物繁殖而成的，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。
涂布平板法是指取少量梯度稀释菌悬液，置于已凝固的无菌平板培养基表面，然后用无菌的涂布玻棒把菌悬液均匀地涂布在整个平板表面，经培养后，在平板培养基表面会形成多个独立分布的单菌落，然后挑取典型的代表移接至斜面，经培养后保存。
3.单细胞挑取法
将显微镜挑取器装置在显微镜上，把一滴细菌悬液置于载玻片上，用安装在显微镜挑取器上的极细的毛细吸管，在显微镜下对准某一个细胞后挑取，再接种于培养基上培养。
4.组织分离法
主要用来分离高等真菌和某些植物病原菌。
首先取一小块植株或器官组织，用0.1%的升汞（HgCl2）溶液进行表面消毒3～5min，然后用无菌水洗涤数次，移置到培养皿中培养基表面，适温培养。
3～5天后，病变组织内潜伏的微生物可向组织块周围扩散生长，经菌落特征和细胞特征观察确认后，即可由菌落边缘挑取部分菌种转入斜面管；对于能产生弹射孢子的高等真菌来讲，可将消过毒的菌盖剪成黄豆大的小块，悬挂在装有PDA培养基的三角瓶内，从而能较快地获得纯培养。
5.利用选择培养基分离法
配制成适合于某种微生物生长，而限制其他微生物生长的各种选择性培养基，以达到纯种分离的目的。
现将上述方法的应用范围列于表3-1。
表3-16微生物纯培养分离方法的比较
方法
应用范围
固体稀释平皿法
平皿划线分离和涂布分离法
组织分离法
单细胞挑取法
利用选择培养基法
即可定义，有可定量，用途广泛
方法简便，多用于分离细菌
高等真菌及植物病原菌
局限于高等专业化的科学研究
适用于分离某些生理类型较特殊的微生物
3.4.2液体培养基中的分离
液体培养基中的分离主要是液体稀释法，首先将待分离的材料接种于培养液中，经培养测定或估计单位容积中的含菌数目，然后进行稀释，使稀释后的一定容积（如两滴或三滴）液体中大约只含一个微生物个体；其次则将已稀释好的菌液接种1滴（0.05ml）至含液体培养基的试管中，摇匀，静置培养24～48小时后，观察如果管底只出现一个菌落，它可能就是由一个细胞繁殖而成。
这种方法适用于细胞较大的微生物。
3.5微生物生长繁殖的测定
微生物的生长就是指微生物通过新陈代谢把营养物质转变成细胞物质，增加个体质量的过程。
繁殖是指细胞生长到一定程度后进行分裂，产生同亲代相似的子代细胞的过程。
在实际工作中，常常以微生物的群体作为研究对象，以微生物的数量或微生物群体细胞质量的增加作为生长的指标。
3.5.1微生物生长繁殖的测试方法
微生物生长状况可以通过测定单位时间里微生物数量或生物量的变化来评价。
微生物的生长一般可用原生质增加、细胞数目的技术和代谢活动性能等作为测量指标。
最常用的方法是统计群体细胞的数目。
（一）计数法
通常用来测定样品中所含细菌、酵母菌等单细胞微生物的数量或放线菌、霉菌等丝状微生物的孢子数。
1．直接计数法
该方法是用特定的细菌计数板或血细胞计数板进行计数。
直接计数法可以迅速估计微生物的细胞数，但其局限性也很明显，主要表现在以下几个方面：
不能区分死活细胞；
一些小的细胞在显微镜下很难看到，有可能被漏掉；
难以精确计算；
如果不染色，有时需用相差显微镜才能看清。
2．间接计数法
又称活菌计数法，其原理是每个活细胞在适宜的培养基和良好的生长条件下，在固体培养基上会长成一个菌落。
（1）倾注法将待测样品经一系列10倍稀释，然后选三个稀释度的菌悬液，分别取0.2mL注入无菌平皿，再倒入适量的已熔化并冷却至45℃左右的培养基，混匀，冷却，培养，待长出菌落后计数，并按下面公式计算出原菌液的活菌数。
每毫升原菌液的活菌数（cfu/mL）＝同一稀释度三次重复的菌落平均数×稀释倍数×5（cfu指菌落形成单位，clonyformingunit）
（2）涂布法它是先在培养皿中倒入培养基，凝固后，加入0.1mL的稀释菌液，用无菌涂布器均匀涂布在平板表面，然后培养，计数，按下面的公式计算。
每毫升原菌液的活菌数（cfu/mL）＝同一稀释度三次重复的菌落平均数×稀释倍数×10
活菌计数法具有高度的灵敏性。
但也有一些缺陷，可能造成计数结果不很准确：
操作不熟练造成污染；倾注法时，培养基温度过高会损伤细胞，使其不能在平板上形成菌落；微生物细胞的生长受营养条件及培养条件的影响很大，并非所有活的微生物细胞都可在实验条件下或培养期间生长并形成菌落，因而可能造成计数结果偏低；如果形成了一些微小菌落，在计数过程中可能被漏掉；因无法看出产生菌落的细胞，不能绝对肯定一个菌落仅来源于一个细胞，以致造成实验误差。
3．膜过滤法
适用于湖水、海水或饮用水等含菌数很低的样品。
将一定体积的样品通过膜过滤器，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的细菌数，此时测得的是总菌数。
或将待测样品通过微孔滤膜过滤浓集，再与膜一起放到培养基或浸透了培养液的支持物表面上培养，然后根据菌落数推知样品含菌数。
此法测得的是活菌数。
4．比浊法
它是估算细胞总菌数的一种较快且非常有用的方法。
其原理是菌体不透光，光束通过菌悬液时则会被散射或吸收，从而透光量降低，在一定浓度范围内，菌悬液中的细胞浓度与浊度成正比，与透光度成反比，即与光密度成正比。
因此，可以借助于分光光度计，在一定波长下，测定菌悬液的光密度，以光密度（OD）表示菌量。
（二）质量法
可用于单细胞、多细胞及丝状微生物的生长测定。
1．湿重法及干重法
将一定体积的样品通过离心或过滤使菌体分离出来，洗涤后离心，直接称重，即为湿重；如果是丝状微生物，过滤后用滤纸吸去菌丝之间的水，再称重可求出湿重。
2．蛋白质及DNA含量测定法
从一定体积的样品中分离出细胞，洗涤后按凯氏定氮法测出总氮量。
总含氮量与蛋白质总量及细胞总量之间的关系可按下列公式计算。
蛋白质总量＝含氮量÷16％＝含氮量×6.25
细胞总量＝蛋白质总量÷65％＝蛋白质总量×1.54
每个细菌的DNA含量相对恒定，因此可从一定体积的细菌悬液中所含的细菌中提取DNA，求得DNA的含量，根据DNA含量计算出细菌悬液所含的细菌总数。
（三）生理指标法
将与生长量相平行的生理指标用作微生物生长的测定。
这类测定方法主要用于科研工作中分析微生物生理活性。
3.5.2微生物的生长规律
一、微生物的个体生长
1．细菌细胞的生长
（1）染色体DNA的复制和分离
（2）细胞壁的扩增
（3）细菌的分裂
2．酵母细胞的生长繁殖
酵母细胞的生长繁殖主要通过出芽方式来实现，出芽过程伴随着纺锤体斑的复制、微管的产生及芽体的分离等现象。
3．霉菌菌丝的延伸过程
霉菌菌丝细胞的生长是通过菌丝顶端细胞的不断延伸而实现的。
二、微生物的群体生长
1．单细胞微生物的典型生长曲线
根据微生物的生长速率常数R（即每小时的分裂次数）的不同，一般可把典型生长曲线分为由延迟期、指数期、稳定期和衰亡期等四个时期（图3-2）。
图3-2细菌生长曲线
（1）延迟期（lagphase）延滞期又称停滞期、调整期或适应期。
指少量单细胞微生物接种到新鲜培养液中，在开始培养的一段时间内，因代谢系统适应新环境的需要，细胞数目没有增加的一段时间。
该期的特点为：
①生长速率常数为零；②细胞形态变大或增长，许多杆菌可长成丝状，如巨大芽孢杆菌在接种时，细胞仅长3.4μm，而培养至3h时．其长为9.1μm，至5.5h时，竟可达19.8μm；③细胞内的RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性；④合成代谢十分活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加速，易产生各种诱导酶；⑤对外界不良条件如NaCl溶液浓度、温度和抗生素等理、化因素反应敏感。
延滞期的长短与菌种的遗传性、接种龄、接种量及移种前后所处的环境条件等因素有关，短的几分钟，长的可达几小时。
增加培养基营养、采用最适种龄的健壮菌种（处于指数期的菌种）接种、加大接种量都可缩短延滞期和发酵周期，提高设备利用率。
出现延滞期的原因，是由于接种到新鲜培养液中的种子细胞，一时还缺乏分解或催化有关底物的酶或辅酶，或是缺乏充足的中间代谢物。
为产生诱导酶或合成有关的中间代谢物，就需要有一段用于适应的时间，此即延滞期。
（2）指数期（exponentialphase）（又称对数期）指在生长曲线中，紧接着延迟期的一段细胞数以几何级数增长的时期。
指数期的特点是：
生长速率常数R最大且为常数，细胞每分裂一次所需的时间（称为代时、世代时间、增代时间倍增时间，用G表示）最短且稳定；
细胞进行平衡生长，菌体各部分的成分十分均匀；
酶系活跃，代谢旺盛。
指数期中的三个重要参数：
（1）繁殖代数
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