微生物的培养和应用课件苏教选修.pptx

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1、微生物的培养和微生物的培养和应应用用课课件件苏苏教教选选修修微生物微生物包括哪五类包括哪五类：病毒病毒细菌细菌放线菌放线菌真菌真菌原生动物原生动物特点特点：结构都相当简单：结构都相当简单,多数个体十分微小多数个体十分微小(o.1mm)的生物的总称。的生物的总称。通常要用光学显微镜通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看到，有的甚至没有细胞结构或电子显微镜才能看到，有的甚至没有细胞结构.且体内一般不含有叶绿素且体内一般不含有叶绿素.不能进行光合作用不能进行光合作用.原核原核 原生生物界原生生物界真菌真菌界界病毒界病毒界真核真核（2）按培养基的）按培养基的物理形态分：物理形态分：液体培养基液体培养基半

2、固体培养基半固体培养基固体培养基固体培养基一一 基础知识基础知识:（3）按培养基）按培养基的功能分：的功能分：基础培养基基础培养基选择培养基选择培养基鉴别培养基鉴别培养基（1）按培养基）按培养基的化学成分分：的化学成分分：天然培养基天然培养基合成培养基合成培养基半半合成培养基合成培养基阅读课本阅读课本P9分别说分别说出它们的优点、缺点。出它们的优点、缺点。2.培养基内所含的基本物质培养基内所含的基本物质(1)水(2)碳源(3)氮源(4)无机盐(2)碳源碳源可作为碳源的物质有可作为碳源的物质有:a.含碳无机物含碳无机物:、b.含碳有机物：含碳有机物：蛋白蛋白质质脂肪酸脂肪酸不同微生物所利用的碳源

3、不同不同微生物所利用的碳源不同a.异养型微生物的碳源为异养型微生物的碳源为b.自养型微生物的碳源为自养型微生物的碳源为碳酸盐碳酸盐碳酸氢盐碳酸氢盐二氧化碳二氧化碳糖类（主要）糖类（主要）含碳有机物（有机碳）含碳有机物（有机碳）含碳无机物（无机碳）含碳无机物（无机碳）(3)氮源氮源可作为氮源的物质有可作为氮源的物质有:a.含氮无机物：含氮无机物：、b.含氮有机物：含氮有机物：蛋白蛋白胨胨牛肉膏牛肉膏尿素尿素固氮微生物所利用的氮源是固氮微生物所利用的氮源是氮气氮气氨气氨气硝酸盐硝酸盐氨盐氨盐氮气氮气(1)pH值值如如:培养霉菌需酸性、培养细菌需中性或微碱培养霉菌需酸性、培养细菌需中性或微碱性性(2

4、)特殊营养物质特殊营养物质-?如：培养乳酸杆菌需要在培养基中添加维生如：培养乳酸杆菌需要在培养基中添加维生素素(3)氧气的含量氧气的含量如如:培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件3.培养基内所需的其他条件培养基内所需的其他条件生长因生长因子子各种培养基的具体配方不同，但一般都包括哪些成分？答：不管哪种培养基，一般都含有答：不管哪种培养基，一般都含有水水、碳碳源源、和、和氮源氮源、无机盐无机盐等营养物质。等营养物质。注注：另外还需要满足微生物生长对另外还需要满足微生物生长对pH、特殊、特殊营养物质营养物质,例如例如:生长因子生长因子(即细菌生长必需，而自即细菌生长

5、必需，而自身不能合成的化合物身不能合成的化合物,如维生素、某些氨基酸、嘌如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶呤、嘧啶)以及氧气、以及氧气、二氧化碳二氧化碳、渗透压等渗透压等的要求。的要求。(三)无菌技术1、获得纯净培养物的关键、获得纯净培养物的关键:2、消毒与灭菌、消毒与灭菌(1)消毒：消毒：概念：使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体概念：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。包括芽孢表面或内部一部分对人体有害的微生物。包括芽孢和孢子吗？和孢子吗？方法方法:1、煮沸消毒法、煮沸消毒法:100煮沸煮沸5-6min2、巴氏消毒法：、巴氏消毒法：70-75 下煮下煮

6、30min或或 80 下煮下煮15min3、化学药剂消毒法、化学药剂消毒法:用用75%酒精、新洁尔灭等进行酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒皮肤消毒;氯气消毒水源氯气消毒水源4、紫外线消毒、紫外线消毒(不包括芽孢和孢子不包括芽孢和孢子)防止外来杂菌的入防止外来杂菌的入侵侵（2）灭菌）灭菌P11概念：使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的概念：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。微生物，包括芽孢和孢子。方法：方法：a 灼烧灭菌灼烧灭菌 b 干热灭菌干热灭菌 c 高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌a.灼烧灭菌灼烧灭菌微生物的接种工具微生物的接种工具(接种环、接种针接种环、接种针)或或其他金属

7、用具直接在其他金属用具直接在火焰的充分燃烧层灼火焰的充分燃烧层灼烧烧注意适用范围注意适用范围芽孢 有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的休眠有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的休眠体，叫做体，叫做芽孢芽孢。芽孢的壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣的环。芽孢的壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的芽孢，煮沸境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的芽孢，煮沸3 3小时以后才小时以后才死亡。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜（如温度、水死亡。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜（如温度、水分适宜）的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌分适宜）的时候，

8、芽孢又可以萌发，形成一个细菌.孢子孢子:孢子是无性生殖细孢子是无性生殖细胞胞，正常情况下不需要两两正常情况下不需要两两结合就可以单个细胞发育成结合就可以单个细胞发育成一个个体，这就是孢子。一个个体，这就是孢子。b.干热灭菌干热灭菌 c.160170；12h能耐高温的需要保持能耐高温的需要保持干燥的物品干燥的物品(玻璃器玻璃器皿皿)c.高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌 d.100kPa 121 e.15-30min通常用于培养基的灭通常用于培养基的灭菌菌三、实验操作三、实验操作 P10 1.制备牛肉膏蛋白胨培养基（用于培养细菌）制备牛肉膏蛋白胨培养基（用于培养细菌）培养基的配制原则：p10目的要明确目的

9、要明确：根据培养的微生物种类、培养的目的等确定培养基的类型和配制量。营养要协调营养要协调：培养基中各种营养物质的浓度和比例要适宜。例如：碳氮比41时，谷氨酸棒状杆菌大量繁殖而产生谷氨酸少；碳氮比为31时，菌体繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。pH要适宜要适宜：细菌培养基pH中性或偏碱性，霉菌培养基呈酸性。1 1配制：计算配制：计算、称量称量、熔、熔化化2 2调节调节pHpH：用：用3%3%的的HCI/NaOHHCI/NaOH调节调节pH 7pH 70-723 3分装：分装过程中注意不要使培养基沾分装：分装过程中注意不要使培养基沾在管口或瓶口上，以免沾污棉塞而引起污染。分装三角在管口或瓶口上，以免沾

10、污棉塞而引起污染。分装三角烧瓶的量以不超过三角烧瓶容积的一半、试管口的烧瓶的量以不超过三角烧瓶容积的一半、试管口的1/51/5为宜。为宜。4 4包扎：包扎：操作步骤操作步骤:5 5灭菌灭菌:将将50ml50ml培养基培养基用玻棒转移至三角锥瓶中，用玻棒转移至三角锥瓶中，塞上棉花塞，包上牛皮纸，再放入塞上棉花塞，包上牛皮纸，再放入高压蒸气高压蒸气灭菌灭菌锅，在压力为锅，在压力为100kPa100kPa、温度为、温度为121121，灭菌，灭菌151530min30min。将将培养皿培养皿用旧报纸包裹，放入用旧报纸包裹，放入干热灭菌干热灭菌箱箱内，在内，在160160170 170 下灭菌下灭菌2h

11、2h。6 6倒平板倒平板:待培养基待培养基冷却到冷却到50 50 左右时，在酒精灯附左右时，在酒精灯附近倒平板。近倒平板。2d2d后观察平板，无杂菌污染才可用后观察平板，无杂菌污染才可用来接种来接种.7 7无菌检查：无菌检查：将灭菌的培养基放入将灭菌的培养基放入3737的温室中培养的温室中培养24482448小时，以检查灭菌是否彻底。小时，以检查灭菌是否彻底。（二）斜面接种和培养大肠杆菌（二）斜面接种和培养大肠杆菌P11倒平板倒平板:平板划线法平板划线法 平板划线法平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养通过接种环在琼脂固体培养基表面连续画线的操作基表面连续画线的操作,将聚集的菌钟逐步稀将聚集的菌

12、钟逐步稀释分散到培养基的表面释分散到培养基的表面.在数次画线后在数次画线后,可以分离到由一个细胞繁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殖而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落这就是菌落.平板划线的操作方平板划线的操作方法法交叉划线法交叉划线法连续划线法连续划线法 划线后划线后 培养一段时间后培养一段时间后微生物的恒温培养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菌种的保存菌种的保存菌种的保存 1 1、临时保藏：、临时保藏：接种到固体斜面培接种到固体斜面培养基，菌落长成后养基，菌落长成后置于置于44冰箱保存。冰箱保存。2 2、长期保存：、长期保存：甘油冷冻管藏法甘油

13、冷冻管藏法1.1.培养基灭菌后，需要冷却到培养基灭菌后，需要冷却到50 50 左右时，左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？温度？问题讨论问题讨论 答：答：可以用手触摸盛有培养基的锥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。手时，就可以进行倒平板了。2.2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。物污染培养基。注注意意:3.3.平板冷凝后，为什么要将

14、平板倒置？平板冷凝后，为什么要将平板倒置？4.4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基在倒平板的过程中，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？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，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。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

15、皿底答：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。板培养微生物。5.平板划线时不能划破培养基的原因平板划线时不能划破培养基的原因一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；单菌落的目的；二是存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的二是存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。状的菌落。问题讨论问题讨论 1.1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要

16、灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？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线次数的增加，使每次划线时

17、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。境和感染操作者。2.2.在灼烧接种环之后，为什么要等其在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？冷却后再进行划线？答：以免接种环温度太高，杀死菌种。答：以免接种环温度太高，杀死菌种。3.3.在作第二次以及其后的划线操作时，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答：划线后，线条末端细菌的数目比

18、线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开条起始处要少，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逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。的菌落。选择培养基加入加入青霉素青霉素的培养基的培养基:分离酵母菌、霉菌等真菌分离酵母菌、霉菌等真菌加入高浓度加入高浓度食盐食盐的培养基的培养基:分离金黄色葡萄球菌分离金黄色葡萄球菌不加氮源的不加氮源的无氮无氮培养基培养基:分离固氮菌分离固氮菌 不加含碳有机物的不加含碳有机物的无碳无碳培养基培养基:分离自养型微生物分离自养型微生物 加入加入青霉素等抗生素青霉素

19、等抗生素的培养基的培养基:分离导入了目的基因的受体细胞分离导入了目的基因的受体细胞 加入加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养的培养基基:分离杂交瘤细胞分离杂交瘤细胞四、课题成果评价四、课题成果评价 （一）培养基的制作是否合格（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如果未接种的培养基在恒温箱中保温1 12 d2 d后无后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。制备。（二）接种操作是否符合无菌要求（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、大小基如果培养

20、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，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。再次练习。（三）是否进行了及时细致的观察与记录（三）是否进行了及时细致的观察与记录 培养培养12 h12 h与与24 h24 h后的大肠杆菌菌落的大小会有明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，并能观察显不同，及时观察记录的同学会发现这一

21、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。良好的科学态度与习惯。常常识识1 无菌技术包括：无菌技术包括：（1）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行 清洁和消毒清洁和消毒；（2）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行 灭菌灭菌；（3）为避免周围微生物污染，实验操作应在）为避免周围微生物污染，实验操作应在 酒精灯火焰附近酒精灯火焰附近 旁进行；旁进行；（4）避免已灭菌处理的材料用具与）避免已灭菌处理的材料用具与 周围物品周围物品 相接

22、触。相接触。2 消毒方法：消毒方法：（1）日常生活经常用到的是）日常生活经常用到的是 煮沸煮沸 消毒法；消毒法；（2）对一些不耐高温的液体，则使用）对一些不耐高温的液体，则使用 巴氏巴氏 消毒法；消毒法；（3）对接种室、接种箱或超净工作台首先喷洒）对接种室、接种箱或超净工作台首先喷洒 石炭酸或煤酚皂石炭酸或煤酚皂 等溶等溶液以增强消毒效果，然后使用液以增强消毒效果，然后使用 紫外线紫外线 进行物理消毒。进行物理消毒。（4）实验操作者的双手使用）实验操作者的双手使用 酒精酒精 进行消毒；进行消毒；（5）饮水水源用）饮水水源用 氯气氯气 进行消毒。进行消毒。3灭菌方法：灭菌方法：（1）接种环、接种

23、针、试管口等使用）接种环、接种针、试管口等使用 灼烧灼烧 灭菌法；灭菌法；（2）玻璃器皿、金属用具等使用）玻璃器皿、金属用具等使用 干热干热 灭菌法，所用器械是灭菌法，所用器械是 干热灭干热灭菌箱菌箱；（3）培养基、无菌水等使用）培养基、无菌水等使用 高压蒸汽高压蒸汽 灭菌法灭菌法，所用器械是，所用器械是 高压蒸高压蒸汽灭菌锅汽灭菌锅。（4）表面灭菌和空气灭菌等使用）表面灭菌和空气灭菌等使用 紫外线紫外线 灭菌法，所用器械是灭菌法，所用器械是 紫外紫外灯灯。本课题知识小结本课题知识小结:【典例解析】【典例解析】例例1 1关微生物营养物质的叙述中，正确的是关微生物营养物质的叙述中，正确的是:A.

24、A.是碳源的物质不可能同时是氮源是碳源的物质不可能同时是氮源 B.B.凡碳源都提供能量凡碳源都提供能量C.C.除水以外的无机物只提供无机盐除水以外的无机物只提供无机盐 D.D.无机氮源也能提供能量无机氮源也能提供能量 解析：解析：不同的微生物，所需营养物质有较大差别，要不同的微生物，所需营养物质有较大差别，要针对微生物的具体情况分析。对于针对微生物的具体情况分析。对于A A、B B选项，它的表达是选项，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，如同时是氮源，如NHNH4 4HCOHCO3 3；有的碳源同时是能源

25、，如葡萄；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。对于糖；有的碳源同时是氮源，也是能源，如蛋白胨。对于C C选选项，除水以外的无机物种类繁多，功能也多样。如二氧化碳，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；可作为自养型微生物的碳源；NaHCONaHCO3 3，可作为自养型微生，可作为自养型微生物的碳源和无机盐；而物的碳源和无机盐；而NaClNaCl则只能提供无机盐。对于则只能提供无机盐。对于DD选选项，无机氮源提供能量的情况还是存在的，如项，无机氮源提供能量的情况还是存在的，如NHNH3 3可为硝化可为硝化细菌提供能量和氮源

26、。细菌提供能量和氮源。答案：答案：D例例2 2下面对发酵工程中灭菌的理解下面对发酵工程中灭菌的理解不正确不正确不正确不正确的是的是:A.A.防止杂菌污染防止杂菌污染 B.B.消灭杂菌消灭杂菌C.C.培养基和发酵设备都必须灭菌培养基和发酵设备都必须灭菌 D.D.灭菌必须在接种前灭菌必须在接种前答案：答案：B 解析：解析：灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。A A说的是灭菌的目的，因为发酵所用的菌种大多是单一说的是灭菌的目的，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），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；

27、所以是正确的；B B是错误的，因为灭菌的目的是防止杂是错误的，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。全部微生物。C C是正确的，因为与发酵有关的所有设备是正确的，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。所接菌种也杀死。编号编号成分成分含量含量粉状硫粉状硫10g10g（NHNH4 4）2 2SOSO4 40.4g0.4gK K2

28、 2HPOHPO4 44.0g4.0gMgSOMgSO4 49.25g9.25gFeSOFeSO4 40.5g0.5gCaClCaCl2 20.5g0.5gH H2 2OO100ml100ml例例3 3右表是某微生物右表是某微生物培养基成分，请据此回答：培养基成分，请据此回答：（1 1）右表培养基可培）右表培养基可培养的微生物类型是养的微生物类型是 （2 2）若不慎将过量）若不慎将过量NaClNaCl加入培养基中。加入培养基中。如不想浪费此培养基，如不想浪费此培养基，可再加入可再加入 .用于培养金黄色葡萄球用于培养金黄色葡萄球菌菌.自养型微生物自养型微生物 含碳有机物含碳有机物（3 3）若除去成分）若除去成分，加入（，加入（CHCH2 2O O），），该培养基可用于培养该培养基可用于培养 。（4 4）不论何种培养基，在各种成分）不论何种培养基，在各种成分都溶化后分装前，要进行的是都溶化后分装前，要进行的是 。（5 5）右表中各成分重量确定的原则）右表中各成分重量确定的原则是是 。（6 6）若右表培养基用于菌种鉴定，）若右表培养基用于菌种鉴定，应该增加的成分是应该增加的成分是 。固氮微生物固氮微生物 调整调整pHpH 依微生物的生长需要确定依微生物的生长需要确定 琼脂（或凝固剂）琼脂（或凝固剂）