1）细菌生长繁殖的条件

（1）营养物质

充足的营养物质可以为细菌的生长繁殖提供必要的原料和充足的能量。细菌生长所需的营养物质包括水、碳源、氮源、无机盐及生长因子等。不同的细菌对营养物质的需求不同，在人工培养时必须按照要求满足其营养。

（2）温度

细菌生长的温度为-10～95℃。各类细菌对温度的要求不一，根据细菌对温度的适应范围，可将细菌分为3类：嗜冷菌，生长范围5～30℃，最适生长10～20℃；嗜温菌，生长范围10～45℃，最适生长20～40℃；嗜热菌，生长范围25～95℃，最适生长50～60℃。病原菌已适应动物的体温，均为嗜温菌，最适温度为人体的温度，故实验室一般采用37℃培养细菌。某些嗜温菌低温下也可繁殖，如5℃冰箱内金黄色葡萄球菌缓慢生长释放毒素，故食用冰箱过夜冷存食物可致食物中毒。

（3）酸碱度

在细菌的新陈代谢过程中，酶的活性在一定的pH范围内才能发挥作用。大多数细菌在pH为6～8可以生长，但多数病原菌的最适pH为7.2～7.6。人类和动物的血液、组织液pH为7.4，细菌极易生存。胃液偏酸，绝大多数细菌可被杀死。个别细菌最适pH偏酸，如鼻疽假单胞菌pH为6.4～6.6、结核杆菌pH为6.5～6.8；个别细菌最适pH偏碱，如霍乱弧菌pH为8.4～9.2、肠球菌pH为9.6。细菌代谢过程中分解糖产酸，pH下降，影响细菌生长，所以培养基中应加入缓冲剂，保持pH稳定。

（4）气体环境

氧气的存在与否与细菌生长有关，有些细菌仅能在有氧条件下生长，称为需氧菌；有的只能在无氧环境中生长，称为厌氧菌；而大多数病原菌在有氧和无氧环境下均能生长，称为兼性厌氧菌。一般细菌代谢中都需要CO2，但大多数细菌自身代谢产生的CO2即可满足要求。有些细菌，如脑膜炎双球菌在初次分离时需要较高浓度的CO2（5%～10%），否则生长很差甚至不能生长。

（5）渗透压

细菌细胞需要在适宜的渗透压下才能生长繁殖。盐腌、糖渍防腐的原理就是细菌和霉菌在高渗条件下不能生长繁殖。一般培养基的盐浓度和渗透压对大多数细菌是安全的，少数细菌如嗜盐菌需要在高浓度（3%）的NaCl环境中生长。

2）培养基的制备

培养基是由人工方法配制而成，专供微生物生长繁殖使用的混合营养基质。培养基制成后必须经过灭菌处理。

（1）常用培养基的类型

培养基种类繁多，根据培养基的物理状态、用途，可将培养基分为多种类型。

①按物理状态分类。

a.液体培养基：含有各种营养成分的水溶液，不加凝固剂的培养基，营养物质分布均匀，微生物能与营养物质充分接触，主要用于扩增纯培养物，确定细菌生长曲线，并可用于生理研究和发酵工业生产中。

b.固体培养基：在液体培养若加入凝固剂使培养基成为固体状态，称为固体培养基。包括琼脂固体培养基（1.5%～2.5%的琼脂粉）和明胶培养基。固体培养基在科学研究和生产实践中具有很多用途，如用于菌种分离、纯化、鉴定、菌落计数、检测杂菌、育种、菌种保藏、病原菌药敏试验等方面。

c.半固体培养基：液体培养基中加入少量琼脂（0.3%～0.6%）制成半固体状态的培养基，主要用于穿刺接种法观察细菌的动力及短期保存菌种等。

②按用途分类。

a.基础培养基：含有大多数细菌生长共同需要的营养成分，包括牛肉浸膏，蛋白胨和NaCl等，pH为7.2～7.6，如肉汤培养基、普通琼脂培养基。

b.营养培养基：是在基础培养基中加入血液、血清、葡萄糖、生长因子等，用来培养要求较苛刻的某些细菌。如链球菌、肺炎球菌需要在血液琼脂平板上才能生长良好。

c.增菌培养基：在基础培养基或营养培养基中加入某些细菌所需的特殊营养成分，配制出适合这种细菌生长而不适合其他微生物生长的培养基。如亚硝酸盐增菌培养基用于沙门氏菌的增菌培养。

d.鉴别培养基：利用细菌对糖、蛋白质的利用能力与代谢产物的不同，在培养基中加入特定的指示剂，用于鉴别细菌。如糖发酵管、硫化氢培养基、麦康凯培养基、伊红美蓝培养基等。

e.选择培养基：在培养基中加入某些化学物质，以抑制某些细菌生长而促进另一些致病菌的生长，达到选择分离的目的。如SS琼脂培养基用于分离肠道细菌。(www.daowen.com)

f.厌氧培养基：专供厌氧菌的分离、培养、鉴别用的培养基称为厌氧培养基。这类培养基常采用在培养基中加入还原剂以降低局部的氧化还原电势，并用石蜡或凡士林封口，隔绝空气。如肝片肉汤培养基、疱肉培养基等。

（2）制备培养基的基本要求

在制作培养基时，培养基必须含有各种营养物质，含有适当的水分，具有适宜的pH和渗透压，均质透明，彻底灭菌，不含有抑制细菌生长的物质。

（3）制备培养基的基本程序

常用培养基的制备见第9章9.9。

3）细菌在培养基上的生长情况

（1）在液体培养基中的生长情况

将细菌接种于液体培养基中，培养1～3 d，观察细菌生长情况（如膜和环等）、混浊程度、沉淀情况、有无气体产生和颜色变化等（图4.2）。多数细菌表现为混浊，如葡萄球菌；部分表现为沉淀生长，培养液较清，如链球菌；一些好氧性细菌则在液面大量形成菌膜或菌环等现象，如结核分枝杆菌。

图4.2　细菌在液体培养基中的生长特征

（a）表面；（b）浮膜状；（c）沉淀；（d）均匀混浊；（e）中间

（2）在固体培养基上的生长情况

将标本或培养物划线接种在固体培养基的表面，因划线的分散作用，使许多原混杂的细菌在固体培养基表面分散开，成为分离培养。一般经18～24 h培养后，单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌集团，称为菌落（图4.3）。如果菌落相互连接成一片，称为菌苔（图4.3）。挑取一个菌落，接种到另一培养基中，生长出来的细菌均为纯种，称为纯培养。各种细菌在固体培养基上形成的菌落大小、形状、颜色、气味、透明度、隆起形状、湿润或干燥、边缘情况、表面光滑或粗糙，以及在血平板上的溶血情况等具有不同表现（图4.4）。所以，菌落的形态特征对菌种的分类鉴定具有重要的意义。

图4.3　菌落、菌苔

1—示意菌落；2—示意菌苔

图4.4　细菌的菌落特征

侧面观察：1—扁平；2—隆起；3—低凸起；4—高凸起；5—脐状；6—草帽状；7—乳头状正面观察：8—圆形、边缘完整；9—不规则、边缘波浪状；10—不规则、颗粒状、边缘叶状；11—规则、放射状、边缘叶状；12—规则、边缘扇边形；13—规则、边缘齿状；14—规则、有同心圆、边缘完整；15—不规则、毛毯状；16—规则、菌丝状；17—不规则、卷发状、边缘波状；18—不规则、丝状；19—不规则、根状

（3）在半固体培养基上的生长情况

半固体培养基黏度低，细菌接种后，有鞭毛的细菌在其中可自由游动，沿穿刺线呈羽毛状或云雾状混浊生长；无鞭毛细菌只能沿穿刺线呈明显的线装生长（图4.5）。

图4.5　细菌在半固体培养基中穿刺培养特征

（a）丝状；（b）有小刺；（c）念珠状；（d）绒毛状；（e）假根状；（f）根须状；（g）树状