正式 微生物的实验室培养

砧板上的微生物肠黏膜上分布的细菌微生物的实验室培养武陟一中东区高二生物组凉州词王翰葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。一．微生物基础知识二．实验操作三．课题延伸一．微生物基础知识微生物的定义微生物的类群微生物培养基微生物的营养无菌技术微生物的定义：是一切肉眼看不见的或看不清的微小生物的总称。球菌sphericalcoccus杆菌Rod-shapedbacillus螺旋菌spirallum细菌球菌(coccus)双球菌(diplococcus)四联球菌(tetrad)链球菌Streptococcus葡萄球菌Staphylococcus杆菌(bacillus)分枝杆菌双歧杆菌螺菌螺旋菌(spiralbacterium)弧菌※细菌的菌落⑴.定义：单个或者少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，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。⑵.特征：大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等。(课本24页)⑶.功能：每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为菌种鉴定的重要依据。几种菌落及其形态几种菌落及其形态细菌细胞的构造基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核（肽聚糖）（只有核糖体）（DNA所在）特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞霉菌毛霉黄曲霉青霉酵母菌蕈类病毒微生物的营养•Nutrient(营养物)：凡能够满足机体生长、繁殖和完成种种生理活动所需要的物质通常称为微生物的营养物。•营养物质按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区分为：碳源、氮源、无机盐、生长因子、水水作用：①优良的溶剂②可维持生物大分子结构的稳定，并参与某些重要的生物化学反应：提供碳元素的物质。①无机碳源：CO2、NaHCO3、CaCO3等②有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等①构成细胞物质和一些代谢产物②有些碳源是异养微生物的主要能源物质⑴.概念⑵.来源：⑶.作用：碳源氮源①无机氮源：N2、NH4+、NO3-、NH3等。②有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等主要用于合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物。⑵.来源：⑶.作用：提供氮元素的物质。⑴.概念：无机盐无机化合物⑵.来源：⑶.提供除碳源、氮源以外的各种重要元素。⑴.概念：⑶.常见的生长因子：⑴.概念：⑵.作用：微生物生长不可缺少的微量有机物。酶和核酸的组成成分。维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。生长因子⑷.来源：酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液等。微生物培养基按化学成分不同天然培养基：合成培养基：含用化学成分还不明确的天然物质。如牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽汁培养基化学成分完全了解的物质配制而成。如高氏1号培养基、查氏培养基半合成培养基：既有天然成分又有纯化学试剂。如马铃薯蔗糖培养基液体培养基：表面生长均匀混浊生长沉淀生长半固体培养基：无动力有动力(弥散)固体培养基：菌落按功能不同选择培养基：根据某种微生物的特殊营养要求或其对化学、物理因素的抗性而设计的培养基。鉴别培养基：培养基中加有能与某一菌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菌落与外形相似的其他菌落相区分的培养基叫～。无菌技术泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。无菌技术灭菌方法要求适用范围灼烧灭菌干热灭菌高压蒸汽灭菌160－170℃1－2h100kPa121℃15-30min接种环的灭菌培养皿、玻璃棒的灭菌培养基、无菌水的灭菌二．实验操作仪器、设备制备培养基结果分析与评价纯化、接种二.实验操作(以培养大肠杆菌为例)㈠.制备牛肉膏蛋白胨培养基1.计算2.称量3.溶化4.灭菌:将锥形瓶放入高压蒸气灭菌锅，在压力为100kPa、温度为121℃，灭菌15～30min。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。倒平板操作答：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。问题讨论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？3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？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：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。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。㈡.纯化大肠杆菌平板划线法和稀释涂布平板法。微生物的接种的常用接种方法有：1.平板划线的操作方法平板划线的操作一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；二是存留在划破处的单个细胞无法形成规则的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。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。问题讨论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？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。2.稀释涂布平板的操作方法答：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。问题讨论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？4.菌种的保存接种到固体斜面培养基，菌落长成后置于4℃冰箱保存。3.微生物的恒温培养⑵.长期保存：甘油冷冻管藏法⑴.临时保藏：三.结果分析与评价㈠.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1～2d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。㈡.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。㈢.是否进行了及时细致的观察与记录培养12h与24h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。营养类型能源氢的供体基本碳源微生物举例代谢类型光能无机营养(光能自养型)光能有机营养(光能异养型)化能无机营养(化能自养型)化能有机营养(化能异养型)光光无机物有机物无机物有机物无机物有机物二氧化碳二氧化碳及简单有机物二氧化碳有机物大多数已知细菌和全部真核微生物硝化细菌氢细菌紫色非硫细菌蓝细菌绿色硫细菌藻类本课题知识小结:【典例解析】例:关于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解析：不同的微生物，所需营养物质有较大差别，要针对微生物的具体情况分析。对于A、B选项，它的表达是不完整的。有的碳源只能是碳源，如二氧化碳；有的碳源可同时是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同时是能源，如葡萄糖；有的碳源同时是氮源，也是能源，如蛋白胨。对于C选项，除水以外的无机物种类繁多，功能也多样。如二氧化碳，可作为自养型微生物的碳源；NaHCO3，可作为自养型微生物的碳源和无机盐；而NaCl则只能提供无机盐。对于D选项，无机氮源提供能量的情况还是存在的，如NH3可为硝化细菌提供能量和氮源。D例2：下面对发酵工程中灭菌的理解不正确的是()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.灭菌必须在接种前解析：灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。A说的是灭菌的目的，因为发酵所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物（杂菌），所以是正确的；B是错误的，因为灭菌的目的是防止杂菌污染，但实际操作中不可能只消灭杂菌，而是消灭全部微生物。C是正确的，因为与发酵有关的所有设备和物质都要灭菌；发酵所用的微生物是灭菌后专门接种的，灭菌必须在接种前，如果接种后再灭菌就会把所接菌种也杀死。B