高中生物微生物的培养.ppt
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1、1.了解有关培养基的基础知识,掌握无菌操作技术的有关内容。2.了解消毒和灭菌常用的方法及二者的区别。3.学会以大肠杆菌为材料进行微生物培养与分离纯化的方法。一 目标导航一、培养基与无菌技术1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_。(2)成分:一般含有_、_、_、_,此外还要满足微生物对_(即生长因子)、_以及氧气的需求。营养物质生长繁殖 营养基质水 无机盐碳源 氮源特殊营养物质pH营养物质定义 作用 主要来源碳源能提供所需_的物质构成生物体的_和一些_,有些是异养生物的_无机化合物:CO2、NaHCO3等;有机化合物:糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等氮源能提供所需_的物
2、质合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物无机化合物:N2、NH3、铵盐、硝酸盐等;有机化合物:尿素、牛肉膏、蛋白胨等生长因子生长必不可少的_酶和核酸的组成成分维生素、氨基酸、碱基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,而且可维持生物大分子结构的稳定无机盐为微生物提供除碳、氮以外的各种重要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,酶的激活剂微量有机物碳元素细胞物质代谢产物能源物质氮元素(1)不同种类的微生物,对碳源的需要差别较大。(2)微生物最常利用的碳源是糖类,尤其是葡萄糖;最常利用的氮源是铵盐、硝酸盐。(3)对异养微生物来说,含 C、H、O、N 的化合物既
3、是碳源又是氮源和能量来源。(4)微生物之所以需要补充生长因子,往往是由于缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。备注:拓展深化.葡萄糖、氨基酸、氨气、牛肉膏、玉米粉等物质在微生物营养中的作用?葡萄糖提供C 源和能源,构成生物体的细胞物质和代谢产物.氨基酸 提供生长因子,N源,C源和能源氨气提供N 源和能源(硝化细菌的化能合成作用)微生物培养与植物组织培养的营养成分区别?大肠杆菌、硝化细菌、乳酸菌等微生物营养类型。牛肉膏天然培养基,主要提供C 源、磷酸盐和维生素、N 源。玉米粉主要提供C 源与能量植物组织培养 微生物培养培养基成分水、矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物和植物激素等水、无机盐、碳
4、源、氮源等大肠杆菌:异养兼性厌氧型 硝化细菌:自养需氧型乳酸菌:异养厌氧型根据不同的微生物营养类型不同,选择配制不同的培养基。由可以得到什么结论?1 不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中,不正确的是()A 氮源物质为该微生物提供必要的氮素 B 碳源物质也是该微生物的能源物质C 无机盐是该微生物不可缺少的营养物质 D 水是该微生物的营养要素之一营养型 碳源 氮源 生长因子 举例自养型微生物CO2、NaHCO3N2、NH3、铵盐、硝酸盐等一般不需要硝化细菌异养型微生物糖类、脂肪酸等铵盐、硝酸盐、蛋白胨等有些种类需要乳酸菌自养微生物与异养微生物
5、的营养什么区别呢?(3)培养基的种类划分标准培养基种类 特点 用途物理性质_ 培养基加凝固剂,如_半固体培养基 观察微生物的运动、分类、鉴定_ 培养基微生物_、_、活菌计数、保藏菌种化学成分_ 培养基含化学成分不明确的天然物质工业生产_ 培养基培养基成分明确(用化学成分已知的化学物质配成)分类、鉴定用途_ 培养基培养基中加入某种化学物质,以_ _ 不需要的微生物的生长,_ 所需要的微生物的生长培养、_ 出特定微生物(如培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素或链霉素;培养固氮菌可用无氮培养基)_ 培养基根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品_ 不同种类的微生物,如可用伊红 美
6、蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有,菌落呈深紫色,并带有金属光泽)液体固体工业生产分离 鉴定琼脂天然合成选择 抑制促进分离鉴别鉴别纯化大肠杆菌、分离分解尿素微生物、分离细菌与真菌混合菌的培养基类型是什么?拓展深化病毒目前的利用人工培养基来培养方法?需接种在动、植物组织细胞中才能繁殖。常用于培养病毒的是活鸡胚。2下列说法正确的是()A培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质B培养基只有两类:液体培养基和固体培养基C除水以外的无机物只能提供无机盐 D无机氮源不可能提供能量选择培养基植物组织培养技术、微生物培养技术和无土栽培技术的比较植物组织培养 微生物培养 无土栽培含义培养基成分特殊
7、操作要求在无菌条件下,将离体的植物体器官或组织接种在适当的培养基上进行培养,最终发育成完整植物体在无菌条件下,在适宜的营养和环境条件下对微生物的培养将植物生长发育过程中所需各种矿质元素按一定比例配成营养液,并利用这种营养液栽培植物水、矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物和植物激素等水、无机盐、碳源、氮源(异养微生物还加生长因子)等水、必需矿质元素严格控制无菌操作,在培养过程中要更换培养基,调节细胞分裂素和生长素的比例和添加顺序。严格控制无菌操作,整个培养过程无需更换培养基适宜的环境条件,基质垫底并固定幼苗,不需要保证无菌条件,注意溶氧和矿质元素的浓度。3.下列关于植物组织培养、微生物培养和无土栽
8、培技术的比较的有关说法中,不正确的是()A 微生物培养和无土栽培技无需更换培养基,植物组织培养需更换培养基B 植物组织培养、微生物培养需要严格控制无菌操作,植物组织培养不需要C 三者都需要加入水、矿质元素和一些必要的有机物D 三者培养的目的和原理各不相同1.加入青霉素的培养基:分离酵母菌、霉菌等真菌 2.加入高浓度食盐的培养基:分离金黄色葡萄球菌3.不加氮源的无氮培养基:分离固氮菌4.不加含碳有机物的无碳培养基:分离自养型微生物5.如何鉴定饮用水和奶制品中含有大肠杆菌?加入伊红-美蓝试剂,如果菌落出现深紫色并伴有金属光泽,就证明有大肠杆菌。【配对练习 2】关于配制培养基的叙述中,正确的是()A
9、 制作固体培养基必须加入琼脂B 加入青霉素可得到放线菌C 培养自生固氮菌不需氮源D 发酵工程一般用半固体培养基解析:固体培养基需加入凝固剂,琼脂是常用的,但不是唯一的;青霉素可抑制细菌和放线菌的生长;发酵工程一般用液体培养基;自生固氮菌能够将空气中的氮还原成氨,故培养基配制时不需加氮源。答案:C(1)概念:防止一切外来杂菌的侵入,并保持灭菌物品及无菌区域不再被污染的方法,称为无菌技术。注意在微生物的实验室培养中,无菌技术的核心是_,_。(2)无菌技术的具体内容对实验操作的_、操作者的_ 进行清洁和消毒。将用于微生物培养的_、接种用具和培养基等进行_。为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在_
10、 进行。实验操作时应避免已_ 处理的材料用具与周围的物品相接触。(3)消毒和灭菌的概念消毒:消毒是指使用_ 的物理或化学方法杀死物体表面或内部的_(不包括芽孢和孢子)。灭菌:灭菌是指使用_ 的理化因素杀死物体内外_,包括_。消毒与灭菌的区别:两者最大的区别是_。2 无菌技术防止杂菌污染保证培养的纯度空间衣着和手器皿灭菌酒精灯火焰附近灭菌较温和部分微生物强烈所有的微生物 芽孢和孢子芽孢和孢子是否存活拓展深化某些细菌在其生长发育后期,可在细胞内形成一个圆形的抗逆性休眠体,称为芽孢。每个细菌细胞仅形成一个芽孢,故它无繁殖功能。芽孢有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压的能力。芽孢的休眠能力十分惊
11、人,可保持几年到几十年的生活力。孢子是微生物产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞。一般是单细胞,个体微小,通常是适应于从不利环境条件中存活下来,并在条件改变时产生新的营养体,能直接发育成新个体。(4)消毒与灭菌的常用方法方法 条件 作用对象消毒100,煮沸5 6 min杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢70 75 煮30 min 或80 煮15 min 不耐高温的液体(如牛奶)70%的酒精 对双手消毒50%的石炭酸、来苏水 对空气消毒一定浓度的乳酸、食醋 通过熏蒸对空气进行消毒紫外线法紫外线照射30 min 物体表面或空气中的微生物煮沸法巴氏消毒法化学药剂法灭菌在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧对接种环、
12、接种针或其他金属工具灭菌,也可以对试管口、瓶口灭菌在干热灭菌箱内,160 170 条件下,加热1 2 h耐高温且需保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属用具等在高压蒸汽灭菌锅内,121,100 kPa,灭菌15 30 min30 W 照射30 min 小型接种室、接种箱等紫外线灭菌灼烧灭菌干热灭菌高压蒸汽灭菌(一)配制培养基1 配制原则(1)_(根据微生物的种类、培养目的等),如培养基可由简单的无机物组成;生产用培养基内可加入化学成分不明确的天然物质,而分类鉴定用培养基内必须加入已知化学成分的物质。(2)_,注意各种营养物质的浓度和比例。(3)_,各种微生物适宜生长的pH 范围不同,细菌6.5 7.
13、5、放线菌7.5 8.5、真菌5.0 6.0。二、实验操作目的要明确营养要协调pH 要适宜判断下列各项是否需要消毒或灭菌。如需要,选择合适方法。(1)豆浆(2)游泳池(3)超净工作台(4)玻棒、试管、吸管、锥形瓶(5)培养细菌用的培养皿(6)无菌水(7)牛肉膏蛋白胨培养基(8)接种针和接种环(9)实验操作者的双手灭菌(灼烧)消毒(巴氏)消毒(化学)消毒(先化学后紫外线)消毒(化学)消毒(化学)灭菌(干热)灭菌(高压蒸汽)灭菌(高压蒸汽))【例 3】下列操作与灭菌无关的是(A 接种前用火焰灼烧接种环B 接种前用酒精擦拭双手C 接种在酒精灯火焰旁完成D 将平板倒置,放入培养箱中培养无菌操作是微生物
14、培养的必要前提,学生必须树立“无菌概念”。前三项都是无菌操作的规范要求,第四项将平板倒置(为了防止皿盖上的冷凝水落入培养基中,造成污染),放入培养箱中培养与灭菌无关。【答案】:D注意不同微生物对营养需求不同,因此,首先根据不同微生物的营养需求配制针对性强的培养基。营养物质浓度过低不能满足微生物营养需要,过高对微生物的生长有抑制作用,另外,培养基中各营养物质浓度比直接影响微生物的生长繁殖和代谢产物的形成和积累,其中碳氮比(C/N)的影响较大。例如,在谷氨酸生产中,当培养基中的碳源与氮源的比为4 1 时,菌体大量繁殖,而产生的谷氨酸少;当碳源与氮源的比为3 1 时,菌体繁殖受抑制,但谷氨酸合成量大
15、增。2 配制方法(以制备牛肉膏蛋白胨固体培养基为例)培养基组分提供的主要营养物质牛肉膏5.0 g 碳源、磷酸盐和维生素蛋白胨10.0 g 氮源和维生素NaCl 5.0 g 无机盐H2O 定容至1 000 mL氢元素、氧元素琼脂(1)培养异养菌的牛肉膏蛋白胨固体培养基的营养构成(2)实验流程倒平板计算称量溶化调节pH分装灭菌先加牛肉膏少量水,加热,溶化取出称量纸;再加蛋白胨和氯化钠,玻棒搅拌溶解;加琼脂,玻棒搅拌,完全熔化,补加蒸馏水至100毫升。合格的培养基必须灭菌效果好。培养基配制好后,要放在恒温箱中保温1 2 d,若无菌落生长则说明制备的培养基是合格的。提醒4 下列为某同学在培养金黄色葡萄
16、球菌实验中的部分操作步骤,其中正确的是()A 培养基中蛋白胨、牛肉膏溶化后,直接补充蒸馏水至100 mLB 培养基配制完毕可直接使用C 加压至100 kPa 之前,要彻底排出锅内的冷空气D 将接种环放在酒精灯火焰上灼烧,灭菌后立即伸入菌液试管内挑取少量菌种纯化大肠杆菌就是为了获得大肠杆菌的纯种菌落,这需在培养时,尽量使菌落中的菌体来自于一个大肠杆菌的分裂,即这个菌落的细菌群体由一个大肠杆菌繁殖而来,这就需接种时尽量接种单个的大肠杆菌。(二)纯化大肠杆菌1 微生物接种的方法微生物接种的方法最常用的是_ 和_ 两种。(1)_ 通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到
17、培养基的表面。将_ 放在酒精灯火焰上灼烧,直到接种环烧红。在火焰旁冷却接种环,并打开盛有菌液的试管的_。将试管口通过酒精灯的_。将已冷却的接种环伸入菌液中,_ 一环菌液。将试管口通过酒精灯的火焰,并迅速塞上棉塞。_ 将培养皿皿盖打开一条缝隙,_ 将沾有菌种的接种环迅速伸入_,划三至五条平行线,盖上皿盖。注意不要划破培养基。灼烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在三、四、五区域内划线。注意不要将_ 的划线与_ 相连。将_,放入培养箱中培养。平板划线法 稀释涂布平板法平板划线法接种环棉塞火焰沾取左手 右手平板内最后一区 第一区平板倒置(2)_ 则是将菌液进
18、行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。系列稀释操作a 取盛有9 mL水的6 支试管灭菌,并按101106的顺序编号。b 用_ 吸取1 mL培养的菌液,注入101倍稀释的试管中。用手指轻压移液管上的橡皮头,吹吸三次,使菌液与水充分混匀。c 从101倍稀释的试管中吸取1 mL稀释液,注入102倍稀释的试管内吹吸均匀,获得102倍液。依此类推。涂布平板操作a 将_ 浸在盛有酒精的烧杯中。b 取不超过0.1 mL的_,滴加到培养基表面。c 将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却810 s。d 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转
19、动培养皿,使菌液分布均匀。稀释涂布平板法移液管涂布器菌液2 注意事项(1)平板划线法操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要进行_,划线操作结束时,仍需灼烧_。从第二次以后的划线操作总是从_ 开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加逐渐减少,最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落(2)稀释涂布平板法稀释涂布平板的操作比较复杂,且各个细节均需保证“_”,应特别注意: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使用。3 微生物分离纯化培养的结果作出分析与评价(1)培养未接种培养基的作用是对照,若有菌落形成,说明培养基灭菌不彻底。(2)在肉汤培养基上,大肠杆菌菌落呈白色,
20、为圆形,光滑有光泽,边缘整齐。(3)培养12 h 和24 h 后的菌落大小不同,菌落分布位置相同。原因是时间越长,菌落中细菌繁殖越多,菌落体积越大,而菌落的位置不动,只是菌落数增多。(4)频繁使用的菌种利用临时保藏法保存,长期保存菌种的方法是甘油管藏法。前者利用固体斜面培养基培养后,保存在4 冰箱中,第3 6 个月转种培养一次,缺点是保存时间较短,菌种容易被污染或产生变异;后者将菌种与无菌甘油等量混合后保存在20 的冷冻箱中。火焰灼烧灭菌接种环上一次划线末端无菌4 菌种的保存为了保持菌种的纯净,需对菌种进行保藏。对于频繁使用的菌种,我们可以采用_ 法;对于需要长期保存的菌种,可以采用_ 法。将
21、菌种放在低温环境中保藏的目的是_,但时间长了菌种还是要老化的,因此对临时保存的菌种_ 个月后需重新接种。4 有关平板划线操作的叙述,不正确的是()A 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B 每次划线前,灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后,接种环上的菌种C 在第二区域内划线时,接种环上的菌种直接来源于菌液D 划线结束后,灼烧接种环,能及时杀死接种环上的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者临时保藏甘油管藏降低微生物的新陈代谢速率3 6一、选择题1 关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,叙述错误的是()A 操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌B 将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧
22、杯C 待培养基冷却至50 左右时进行倒平板D 待平板冷却凝固约5 10 min 后,将平板倒过来放置2 金黄色葡萄球菌有很强的致病力,常引起骨髓炎等,还可能引起食物中毒,下述实验结束后的做法错误的是()A 对接种环进行灼烧处理B 带菌培养基必须经高压蒸汽灭菌锅灭菌后才能倒掉C 带菌培养基必须经加热后才能倒掉D 接种后双手必须经肥皂洗净,再用75%的酒精棉球擦拭3 防止杂菌入侵,获得纯净的培养物,是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是()A 实验室里可以用紫外线或化学药物进行消毒B 接种环、接种针等金属用具,直接在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌C 在实验室中,切不可吃东西、喝水,离开实验室时一
23、定要洗手,以防止被微生物感染D 使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境4 下列叙述错误的是()A 右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞,为避免污染需放在酒精灯火焰附近B 倒平板整个过程应在火焰旁进行C 打开培养皿盖,右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖D 为避免水滴滴入培养基,平板应倒过来放置5 有关稀释涂布平板法的说法中,错误的是()A 用移液管把菌液从一支试管转移到下一支试管后,要用手指轻压移液管的橡皮头,吹吸三次,目的是使菌液与水充分混匀B 移液管需经过灭菌C 试管口与移液管应在离火焰1 2 cm 处D 涂布时可转动涂布器,使菌液涂布均匀6 以下关于
24、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作顺序正确的是A 计算称量倒平板溶化灭菌B 计算称量溶化倒平板灭菌C 计算称量溶化灭菌倒平板D 计算称量灭菌溶化倒平板7 为了保持菌种的纯净,需要进行菌种的保藏,下列有关叙述不正确的是()A 对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法B 临时保藏的菌种一般是接种到试管的斜面培养基上C 临时保藏的菌种容易被污染或产生变异D 对于需要长期保存的菌种,可以采用低温4 保藏的方法8 有关平板划线操作的叙述,正确的是()A 使用已灭菌的接种环、培养皿,操作过程中不再灭菌B 打开含菌种的试管需通过火焰灭菌,取出菌种后需马上塞上棉塞C 把皿盖打开,将沾有菌种的接种环迅速伸入平板
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