生物选修1_21

专题2:微生物的培养与应用了解有关培养基的基础知识，进行无菌技术的操作，进行微生物的培养。一、课题目标：掌握培养基的制备、高压蒸气灭菌和平板划线法等基本操作技术，熟练、规范地进行无菌操作，成功地培养微生物。无菌技术的操作。二、课题重点和难点：三、技能目标：一、基础知识：（一）培养基1．概念：人们按照微生物对的不同需求，配制出供其的营养基质叫培养基。按物理状态可分为培养基和培养基。2．营养构成：各种培养基一般都含有、、和。此外还要满足微生物生长对、以及的要求。例如：培养乳酸杆菌时需在培养基中添加，培养霉菌时需将培养基PH调至、培养细菌时需将PH调至、培养厌氧微生物则需提供条件。营养物质生长繁殖液体固体水碳源氮源无机盐pH特殊营养物质氧气维生素酸性中性或微碱性无氧液体培养基：表面生长均匀混浊生长沉淀生长固体培养基：菌落，菌苔半固体培养基：无动力有动力(弥散)(是否运动)半固体培养基用于观察细菌的动力，有鞭毛的细菌除了在穿刺接种的穿刺线上生长外，在穿刺线的两侧均可见羽毛状或云雾状浑浊生长。无鞭毛的细菌只沿穿刺线呈明显的线状生长。营养元素含义作用主要来源常见种类碳源凡能提供所需碳元素的物质构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质无机化合物：CO2，NaHCO3等有机化合物：糖类，脂肪酸，花生粉饼，石油等糖类，脂肪酸，花生粉饼，石油等CO2，NaHCO3等氮源凡能提供所需氮元素的物质合成蛋白，核酸以及含氮的代谢产物无机化合物：N2铵盐，硝酸盐有机化合物：尿素，牛肉膏，蛋白胨等N2，铵盐，硝酸盐等尿素，牛肉膏，蛋白胨等水在生物体内含量很高，在低等生物体内含量更高不仅是优良的溶剂及化学反应的介质，而且可维持生物大分子结构的稳定外界摄入无机盐为微生物提供除碳，氮元素以外的各种重要元素，包括某些大量元素细胞内的组成成分，生理调节物质；某些化能自养菌的能源，酶的激活剂无机化合物（二）无菌技术无菌技术的概念即无菌操作，泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。成功地培养微生物的关键。（二）无菌技术阅读“无菌技术”，讨论回答下列问题：1、获得纯净培养物的关键是，无菌技术主要包括哪些方面？防止外来杂菌的入侵（1）对实验操作的、操作者的和进行。（2）将用于微生物培养的、和等器具进行。（3）为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在附近进行。（4）实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与相接触。空间衣着手清洁和消毒器皿接种用具培养基灭菌酒精灯火焰周围的物品（１）消毒定义：利用化学或物理方法，杀死大部份致病微生物的过程。区分为高程度消毒（High-levelDisinfection）、中程度消毒（Intermediate-levelDisinfection）、低程度消毒（Low-levelDisinfection）三种方式。1.消毒与灭菌的概念及两者的区别（2）灭菌的定义：以化学剂或物理方法消灭所有微生物，包括所有细菌的繁殖体、芽孢、霉菌及病毒，而达到完全无菌之过程。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。（二）无菌技术阅读“无菌技术”，讨论回答下列问题：2、消毒和灭菌（1）消毒是指。。常用的方法有、、消毒法。使用较为温和的物理或化学方法杀死煮沸消毒法巴氏消毒法化学药剂物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子）（2）灭菌是指。。常用的方法有、、灭菌。使用强烈的理化因素杀死物体内外所有灼烧灭菌干热灭菌高压蒸汽微生物（包括芽孢和孢子）定义常用方法微生物培养和组培中的应用消毒使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物煮沸玻璃仪器紫外线实验室、操作台、衣物等酒精溶液手、外植体等次氯酸钠溶液等外植体灭菌使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子高压蒸汽培养基、玻璃仪器、棉塞、牛皮纸等灼烧接种环、涂布器干热玻璃仪器消毒与灭菌有什么区别？1、煮沸消毒法:100℃煮沸5～6min2、巴氏消毒法：70～75℃下煮30min或80℃下煮15min3、化学药剂消毒法:用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒；用氯气消毒水源4、紫外线消毒……(1)消毒的方法：2.常用的消毒与灭菌的方法牛奶巴氏消毒法是法国人巴斯德于1865年发明，经后人改进，用于彻底杀灭啤酒、酒、牛奶、血清白蛋白等液体中病原体的方法，也是现世界通用的一种牛奶消毒法。巴氏消毒的目的是杀死牛奶中可能存在的所有有害微生物（包括一切致病菌）。在巴氏消毒法发明前，欧洲因喝生牛奶或吃乳制品而染结核病的人不计其数。由于当时还未发明抗菌素，因此，因结核病而死的人也是不计其数。但自从巴氏消毒法广泛应用以后，因喝牛奶而染此病的人已很少见。但现在世界上也有一些地方的人喜欢喝生牛奶，比如我国的内蒙。据科学家调查，在内蒙牧民肺结核病人中，有10.6%的患者有喝生牛奶的习惯。巴氏消毒法还用于消毒啤酒、白酒等东西，经过巴氏消毒的啤酒叫干啤；不经巴氏消毒，只能冻藏保鲜的啤酒就是生啤。巴氏消毒的原理是什么？在一定温度范围内，温度越低，细菌繁殖越慢；温度越高，繁殖越快。但温度太高，细菌就会死亡。不同的细菌有不同的最适生长温度和耐热、耐冷能力。巴氏消毒其实就是利用病原体不是很耐热的特点，用适当的温度和保温时间处理，将其全部杀灭。但经巴氏消毒后，仍保存小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢，因此巴氏消毒牛奶要在4℃左右的温度下保存，且只能保存3-10天，最多16天。什么是巴氏消毒？目前国际上通用的巴氏消毒法主要有两种：一种是将牛奶加热到62-65℃，保持30分钟。采用这一方法，可杀死牛奶中各种生长型致病菌，灭菌效率可达97.3%-99.9%，经消毒后残留的只是部分嗜热菌及耐热性菌以及芽孢等，但这些细菌占多数的是乳酸菌，乳酸菌不但对人无害反而有益健康。第二种方法将牛奶加热到75-90℃，保温15-16秒，其杀菌时间更短，工作效率更高。但杀菌的基本原则是，能将病原菌杀死即可，温度太高反而会有较多的营养损失。什么是巴氏消毒？巴氏消毒法的优点：巴氏消毒纯鲜奶较好地保存了牛奶的营养与天然风味，在所有牛奶品种中是最好的一种。只要巴氏消毒奶在4℃左右的温度下保存，细菌的繁殖就非常慢，牛奶的营养和风味就可在几天内保持不变。什么是巴氏消毒？1、灼烧灭菌2、干热灭菌：160～170℃下加热1～2h。3、高压蒸汽灭菌：100kPa、121℃下维持15～30min.(2)灭菌的方法：5.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（1）需要干热灭菌；（2）需要干热灭菌；（3）需要化学消毒。(1)低温冷冻让微生物不容易生存或繁殖。(2)加入盐、糖可以使食物脱水。水分少，微生物就不容易生长。(3)酒及防腐剂会杀菌。(4)隔开空气，使微生物不容易附著生长。巴斯德鹅颈瓶实验19世纪60年代,法国微生物学家巴斯德(LouisPasteur,1822-1895)进行了著名的鹅颈烧瓶实验。鹅颈瓶实验是假设细菌、微生物的移动需要依靠菌毛、鞭毛，并且需要在有液体介质的情况下才能正常移动。他把肉汤灌进两个烧瓶里，第一个烧瓶就是普通的烧瓶，瓶口竖直朝上；而第二个烧瓶，瓶颈弯曲成天鹅颈一样的曲颈瓶。然后把肉汤煮沸、冷却。两个瓶子都没有用塞子塞住瓶口，而是敞开着，外界的空气可以畅通无阻地与肉汤表面接触。他将两个烧瓶放置一边。过了三天，第一个烧瓶里就出现了微生物，第二个烧瓶里却没有。他把第二个瓶子继续放下去：一个月、两个月，一年、两年……直至四年后，曲颈颈瓶里的肉汤仍然清澈透明，没有变质和产生微生物.鹅颈瓶实验的影响证明自然发生学说的错误性。弯曲的瓶颈阻挡了外面空气中微生物直达有机物浸液内，一旦将瓶颈打断，瓶内浸液中才有了微生物，有机质发生腐败，巴斯德的实验彻底否定了自然发生学说并从此建立了病原学说，推动了微生物学的发展。巴斯特的细菌实验。放了几年的肉汤没有变质，把瓶子打开晃一晃肉汤很快就变质了。从而证明了食物变质与空气中的微生物有关。人们根据此原理想出了罐头，来保证食物长时间不会变质。分类定义方法灭菌法杀灭一切微生物物理法：热力、辐射、微波、等离子体化学法：醛类、烷化剂高效消毒法杀灭一切致病微生物紫外线、含氯剂、臭氧、复配剂等中效消毒法杀灭除芽孢外的致病微生物超声波、碘类、醇类、酚类低效消毒法杀灭细菌繁殖体、亲脂病毒单链季胺盐、双胍类、中草药、金属离子无菌技术1.无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有的目的是什么？2.利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤，目的是什么？3.物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌时，要首先打开排气阀，煮沸并排除锅内冷空气，其目的是什么？有效避免操作者自身被微生物感染。避免妨碍热空气流通有利于锅内温度升高4.高压蒸汽灭菌锅灭菌后，气压务必降至零时再打开锅盖，其目的是什么？防止灭菌容器内的液体冲出容器，造成污染二、实验操作——大肠杆菌的纯化培养阅读“实验操作”，讨论回答下列问题：本实验所用的培养基是，本实验可分成和两个阶段进行。（一）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基操作步骤是：、、、、。（二）纯化大肠杆菌微生物接种：最常用的是法和法。另外还有穿刺接种和斜面接种等。牛肉膏蛋白胨固体培养基制备培养基纯化大肠杆菌计算称量溶化灭菌倒平板平板划线稀释涂布平板牛肉膏蛋白胨培养基的制备培养基配制原则培养基：培养基是提供食用菌等生物生长发育所需的营养与特定环境条件的基质，如蘑菇菌是有机营养型中的草腐生菌。制备培养基不仅要考虑它所需要的含碳化合物、含氮化合物、矿物盐类、生长因子，还要考虑水与pH环境，同时还应考虑它们培养方式是固体培养还是液体培养。因此，可以把按菌类生长发育需要比例配制的灭菌营养基质，称为培养基。换言之，培养基必须具备三个条件：含有菌株生长发育所需要的营养物质；具有菌类生长环境条件；经过灭菌，并保持无菌状态。牛肉膏蛋白胨培养基的制备基本原理牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用广泛和最普通的细菌基础培养基，又称普通培养基。它含有一般细菌生长繁殖所需要的最基本的营养物质，可供微生物生长繁殖之用。基础培养基含有牛肉膏、蛋白胨和NaCI。其中牛肉膏为微生物提供碳源、能源、磷酸盐和维生素，蛋白胨主要提供氮源和维生素，而NaCI提提供无机盐。在配制固体培养基时还要加入一定量的琼脂作为凝固剂。琼脂在常用浓度下96℃时溶化，一般实际应用时在沸水浴中或下面垫以石棉网煮沸溶化，以免琼脂烧焦。琼脂在40℃时凝固，通常不被微生物分解利用。由于这种培养基多用于培养细菌，因此要用稀酸或稀碱将其PH调至中性或微碱性，以利于细菌的生长繁殖。牛肉膏蛋白胨培养基的制备操作器材（1）溶液与试剂：牛肉膏，蛋白胨，NaCI,琼脂，1mol/LNaOH,1mol/LHCI。（2）仪器及其他用具：试管，锥形瓶，烧杯，量筒，玻璃棒,培养皿，天平，高压灭菌锅，PH试纸，棉花，牛皮纸，皮筋，纱布等。1．计算2．称量3．溶化4．调pH、灭菌：pH7．65．倒平板制备培养基的操作步骤可简称为：算、称、溶、灭、倒牛肉膏蛋白胨培养基的制备操作步骤1.计算根据牛肉膏蛋白胨培养基配方的比例，计算配制培养基时，各种成分的用量。牛肉膏蛋白胨培养基的配方如下：牛肉膏5.0g蛋白胨10.0gNaCl5.0g琼脂15.0—20.0g水1000mlpH7．4—7．6牛肉膏蛋白胨培养基的制备操作步骤2．称量按培养基配方比例依次准确地称取牛肉膏、蛋白胨、NaCl放入烧杯中。牛肉膏常用玻棒挑取，放在小烧杯或表面皿中称量，用热水溶化后倒入烧杯。也可放在称量纸上，称量后直接放入水中，这时如稍微加热，牛肉膏便会与称量纸分离，然后立即取出纸片。蛋白胨很易吸潮，在称取时动作要迅速。2．称量*注意事项1.天平称量时，注意放等大的称量纸。2.牛肉膏和蛋白胨都容易吸潮，称取时动作要迅速，称后要及时盖上瓶盖。3.称药品时严防药品混杂，一把牛角匙用于一种药品，或称取一种药品后，洗净、擦干，再称取另一药品，瓶盖也不要盖错。牛肉膏蛋白胨培养基的制备操作步骤3.溶化将称好