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生物选修一专题二课题一微生物的实验室培养课件


专题2 :微生物的培养与应用

细菌:单细胞不分枝的原核微生物。 细菌细胞微小而透明,通常用适当染料染色后显微镜观察

细菌的外形与大小

A.球菌

B.杆菌

C.弧菌

细菌的构造
细菌细胞由外向 里依次有 鞭毛、菌(纤) 毛、荚膜、细胞 壁

、细胞膜、细 胞质,细胞质中 又有液泡、储存 性颗粒、核质等。

图1-3

细菌的结构

菌落:
? 单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时, 就会形成一个肉眼可见的,具有一定形态结 构的子细胞群体,叫做菌落。 ? 菌落是鉴定菌种的重要依据。

菌落
细菌的菌落特 征因种而异

细菌的营养类型
? 根据细菌所利用的能源和碳源的不同, 将细菌分为两大营养类型。 ? 自养菌 ? 异养菌 ? 腐生菌 大部分病原菌 ? 寄生菌

一、基础知识:
(一)培养基 培养基(培养液)是由人工方法配制而成 的,专供微生物生长繁殖使用的混合营养液。 1.培养基的类型和用途 (1)按物理状态来分:培养基可分为固体培 养基和液体培养基。其中固体培养基用于菌 种分离、鉴定菌落等。 (2)按功能来分,可分为选择培养基和鉴别 培养基。 (3)按成分来分,可分为天然培养基和合成 培养基。

2.不同的微生物往往需要采用不同的 培养基配方
3.不管哪种培养基,一般都含有水、 碳源、和氮源、 无机盐等营养物质,另 外还需要满足微生物生长对pH、特殊营 养物质,例如:生长因子(即细菌生长必需, 而自身不能合成的化合物,如维生素、某 些氨基酸、嘌呤、嘧啶)以及氧气、二氧 化碳、渗透压等的要求。

选择培养基
加入青霉素的培养基: 分离酵母菌、霉菌等真菌 加入高浓度食盐的培养基: 分离金黄色葡萄球菌 不加氮源的无氮培养基: 分离固氮菌 不加含碳有机物的无碳培养基: 分离自养型微生物 加入青霉素等抗生素的培养基: 分离导入了目的基因的受体细胞 加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基: 分离杂交瘤细胞

液体培养基:

表面生长

均匀混浊生长

沉淀生长

固体培养基:菌落,菌苔

菌苔:细菌在斜面培养基接种线上长成的一片密集的细菌群落, 不同属种细菌的菌苔形态是不同的

4.培养基的用途 液体培养基:增菌 固体培养基:纯化,增菌 半固体培养基:动力检测,保种

(二)无菌技术
1.无菌技术的概念

无菌操作泛指在培养微生物的操作中, 所有防止杂菌污染的方法。无论是随后 将要学到的倒平板、平板划线操作,还 是稀释涂布平板法,其操作中的每一步 都需要做到“无菌”,即防止杂菌污染。 只有熟练、规范地进行无菌操作,才可 能成功地培养微生物。

2.消毒与灭菌的概念及两者的区别
(1)消毒定义: 使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表 面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢 和孢子)。区分为高程度消毒、中程度消毒、低程 度消毒三种方式。

(2)灭菌的定义:
使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微 生物,包括芽孢和孢子。

灭菌与消毒技术是微生物有关工作中最普通 也是最重要的技术。

3.常用的消毒与灭菌的方法

(1)消毒的方法:
1、煮沸消毒法:100℃煮沸5-6min 2、巴氏消毒法:70-75℃下煮30min 或 80℃下煮15min 3、化学药剂消毒法:用75%酒精、新洁 尔灭等进行皮肤消毒;氯气消毒水源 4、紫外线消毒 ……

(2)灭菌的方法:
1、灼烧灭菌 2、干热灭菌: 160-170 ℃下加 热1-2h。 3、高压蒸气灭菌: 100kPa、121 ℃ 下维持15-30min.

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。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。 而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。

3.微生物实验室培养的基本操作程序 1、器具的灭菌 2、培养基的配制 3、培养基的灭菌 4、倒平板 5、微生物接种 6、恒温箱中培养 7、菌种的保存

1.无菌技术除了用来防止实验室的培养物 被其他外来微生物污染外,还有什么目的? 答:无菌技术还能有效避免操作者自 身被微生物感染。
2.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭 菌。如果需要,请选择合适的方法。 (1) 培养细菌用的培养基与培养皿 (2) 玻棒、试管、烧瓶和吸管 (3) 实验操作者的双手 答:(1)、(2)需要灭菌;(3)需要消毒。

三、实验操作 1.制备牛肉膏蛋白胨培养基(用于培养细菌)

操作步骤
1.计算 2.称量 3.溶化 调pH: pH7.6 4.灭菌: 将配制好的50ml培养基转移到锥形瓶中,加棉塞,包上牛皮 纸,并用皮筋勒紧,再放入高压蒸气灭菌锅,在压力为100kPa、 温度为121℃,灭菌15~30min。将培养皿用几层旧报纸包紧,放 入干热灭菌箱内,在160~170 ℃下灭菌2h。 5.倒平板: 待培养基冷却到50 ℃左右时,在酒精灯附近倒平板。2d后观 察平板,无杂菌污染才可用来接种。 6.无菌检查: 将灭菌的培养基放入37℃的温室中培养24—48小时,以检查 灭菌是否彻底。

倒平板技术

1.培养基灭菌后,需要冷却到50 ℃左右时, 才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的 温度?

答:可以用手触摸盛有培养基的锥形 瓶,感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手 时,就可以进行倒平板了。
2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰?

答:通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生 物污染培养基。

3.平板冷凝后,为什么要将平板倒置?
答:平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,凝固 后的培养基表面的湿度也比较高,将平板倒置, 既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以 防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。
4.在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅 在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来 培养微生物吗?为什么? 答:空气中的微生物可能在皿盖与皿底之 间的培养基上滋生,因此最好不要用这个平板 培养微生物。

2、纯化大肠杆菌 微生物的接种技术
接种方法有: 平板划线法和稀释涂布平板法
平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面 连续划线的操作,将聚集的菌钟逐步稀释分散到培 养基的表面。 在数次划线后培养,可以分离到由一个细胞繁殖 而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落。

1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前 都要灼烧接种环?在划线操作结束时,仍然需 要灼烧接种环吗?为什么? 答:操作的第一步灼烧接种环是为了避免接 种环上可能存在的微生物污染培养物;每次划线 前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后,接种 环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的 菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线 次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少, 以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环,能及时 杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境和 感染操作者。

2.在灼烧接种环之后,为什么要等其冷却 后再进行划线? 答:以免接种环温度太高,杀死菌种。 3.在作第二次以及其后的划线操作时,为什 么总是从上一次划线的末端开始划线?
答:划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要 少,每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数 目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由 单个细菌繁殖而来的菌落。

涂布平板的所有操作都应在火焰附近 进行。结合平板划线与系列稀释的无菌 操作要求,想一想,第2步应如何进行无 菌操作?
应从操作的各个细节保证“无菌”。 例如,酒精灯与培养皿的距离要合适、 吸管头不要接触任何其他物体、吸管要 在酒精灯火焰周围等等。

微生物的恒温培养

微生物的恒温培养

微生物的恒温培养

菌种的保存 1、临时保藏:接 种到固体斜面培养 基,菌落长成后置 于4℃冰箱保存。 2、长期保存:甘 油冷冻管藏法

四、课题成果评价
(一)培养基的制作是否合格 如果未接种的培养基在恒温箱中保温1~2 d后无菌落 生长,说明培养基的制备是成功的,否则需要重新制备。 (二)接种操作是否符合无菌要求 如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一 致,并符合大肠杆菌菌落的特点,则说明接种操作是符合 要求的;如果培养基上出现了其他菌落,则说明接种过程 中,无菌操作还未达到要求,需要分析原因,再次练习。 (三)是否进行了及时细致的观察与记录 培养12 h与24 h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不 同,及时观察记录的同学会发现这一点,并能观察到其他 一些细微的变化。这一步的要求主要是培养学生良好的科 学态度与习惯。

本课题知识小结:

【典例】 D 例1.有关微生物营养物质的叙述中,正确的是 A.是碳源的物质不可能同时是氮源 B.凡碳源都提供能量 C.除水以外的无机物只提供无机盐 D.无机氮源也能提供能量

例2.下面对发酵工程中灭菌的理解不正确的是 B A.防止杂菌污染 B.消灭杂菌 C.培养基和发酵设备都必须灭菌 D.灭菌必须在接种前

基成分,请据此回答:

例3.右表是某微生物培养

编号
① ② ③

成分
粉状硫 (NH4)2SO4 K2HPO4

含量
10g 0.4g 4.0g

(1)右表培养基可培 养的微生物类型 是 自养型微生物 。 (2)若不慎将过量 NaCl加入培养基中。 如不想浪费此培养基, 可再加入 含碳有机物 。

④ ⑤ ⑥ ⑦

MgSO4 FeSO4 CaCl2 H 2O

9.25g 0.5g 0.5g 100ml

(3)若除去成分②,加入(CH2O),该培养基可 用于培养 固氮微生物 。 (4)表中营养成分共有 类。 3 (5)不论何种培养基,在各种成分都溶化后分装 pH 前,要进行的是 调整。 (6)右表中各成分重量确定的原则 依微生物的生长需要确定 是 。 (7)若右表培养基用于菌种鉴定,应该增加的成 分是 琼脂(或凝固剂) 。


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