专题2课题1微生物的实验室培养课件.ppt
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- 专题 课题 微生物 实验室 培养 课件
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1、课题1 微生物的实验室培养一、基础知识一、基础知识(一)培养基(一)培养基1 1、概念、概念人们按照人们按照微生物对微生物对营养物质营养物质的不同需求的不同需求,配制出供其生长,配制出供其生长繁殖的繁殖的营养基质营养基质。2 2、培养基的类型和用途、培养基的类型和用途(1 1)按物理性质划分:)按物理性质划分:液体培养基液体培养基半固体培养基半固体培养基固体培养基固体培养基注:(固体、半固体培养基需注:(固体、半固体培养基需添加凝固剂添加凝固剂,如琼脂如琼脂;两者;两者的差别是添加量的的差别是添加量的多、少多、少;液体培养基;液体培养基不加凝固剂不加凝固剂。)。)(工业生产工业生产)(微生物保
2、存、微生物保存、分离、鉴定分离、鉴定、活菌计数、活菌计数)(观察微生物的运动、分类观察微生物的运动、分类、鉴定、鉴定)液体培养基与固体培养基液体培养基与固体培养基(2 2)按化学成分划分:)按化学成分划分:合成培养基合成培养基培养基成分明确(用化学成分已知的化合物配制)培养基成分明确(用化学成分已知的化合物配制)(微生物的分类、鉴定微生物的分类、鉴定)天然培养基天然培养基含化学成分不明的天然物质含化学成分不明的天然物质(工业生产工业生产)(3 3)按用途划分:)按用途划分:选择培养基选择培养基加入加入某种化学物质某种化学物质,以,以抑制抑制不需要的微生物的生长,不需要的微生物的生长,促进促进所
3、需要微生物的生长。所需要微生物的生长。(分离微生物、进行选择培养。分离微生物、进行选择培养。)鉴别培养基鉴别培养基根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化指示剂或化学药品学药品配制而成的,用以配制而成的,用以鉴别鉴别不同种类的微生物。不同种类的微生物。(微生物的鉴定微生物的鉴定)青霉素青霉素抗青霉素基因抗青霉素基因基因工程,对导入重组质粒的大肠杆菌的筛选基因工程,对导入重组质粒的大肠杆菌的筛选选择培养基选择培养基不加含碳有机物的无碳培养基不加含碳有机物的无碳培养基:分离自养型微生物分离自养型微生物加入青霉素的培养基加入青霉素的培养基:分离酵母菌
4、、霉菌等分离酵母菌、霉菌等真菌真菌加入高浓度食盐的培养基加入高浓度食盐的培养基:分离金黄色葡萄球菌分离金黄色葡萄球菌不加氮源的无氮培养基不加氮源的无氮培养基:分离固氮菌分离固氮菌伊红美蓝伊红美蓝大肠杆菌大肠杆菌在伊红美蓝培养基上在伊红美蓝培养基上菌落呈现黑色菌落呈现黑色 注:注:病毒专性活细胞寄生病毒专性活细胞寄生,目前不能利用人工培养基来培,目前不能利用人工培养基来培养,需接种在动植物组织中才能增值。养,需接种在动植物组织中才能增值。常用于培养动物病常用于培养动物病毒的是活鸡胚毒的是活鸡胚。鉴别培养基鉴别培养基3 3、培养基的成分培养基的成分不管哪种培养基,一般都含有不管哪种培养基,一般都含
5、有水水、碳源碳源、氮源氮源和和无机盐无机盐。(1 1)碳源)碳源为微生物提供所需为微生物提供所需碳元素碳元素的营养物质,的营养物质,需要量最大需要量最大。概念:概念:来源来源:无机碳源:无机碳源:COCO2 2、NaHCONaHCO3 3等(等(自养型微生物自养型微生物)有机碳源:有机碳源:糖类糖类(异养型微生物异养型微生物)、脂肪酸、花、脂肪酸、花生粉饼、石油等生粉饼、石油等作用作用:构成微生物的细胞物质和一些代谢产物构成微生物的细胞物质和一些代谢产物;思考:大肠杆菌,硝化细菌,蓝藻,乳酸菌分别选用哪种思考:大肠杆菌,硝化细菌,蓝藻,乳酸菌分别选用哪种碳源?碳源?糖类,二氧化碳,二氧化碳,糖
6、类糖类,二氧化碳,二氧化碳,糖类 牛肉膏(Beef Extract)又称牛肉浸膏,是采用新鲜牛肉经过剔除脂肪、消化、过滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。有牛肉自然香味,易溶于水,水溶液呈淡黄色。现在,市场上出现了一些熟食店、面馆为牟利而用牛肉膏将猪肉“变”牛肉的现象 蛋白胨从来源上可分为动物性蛋白胨和植物性蛋白胨。蛋白胨从来源上可分为动物性蛋白胨和植物性蛋白胨。胰胨、肉胨、骨胨等都是动物性蛋白胨,而大豆蛋白胰胨、肉胨、骨胨等都是动物性蛋白胨,而大豆蛋白胨等则是植物性蛋白胨。胨等则是植物性蛋白胨。动物性来源的蛋白胨还有:蚕蛹蛋白胨、血液蛋白胨动物性来源的蛋白胨还有:蚕蛹蛋白胨、血液蛋白
7、胨等。等。蛋白质分解产物,如将牛肉、酪蛋白、牛奶粉、白明蛋白质分解产物,如将牛肉、酪蛋白、牛奶粉、白明胶、大豆蛋白、丝蛋血胶、大豆蛋白、丝蛋血纤维蛋白等为原料,经不完全的水解工艺所得的产物。纤维蛋白等为原料,经不完全的水解工艺所得的产物。市售产品以淡黄至棕黄色粉剂为主。其分子量介于月市售产品以淡黄至棕黄色粉剂为主。其分子量介于月示和肽之间,约示和肽之间,约2000左右。不同来源的蛋白质和不左右。不同来源的蛋白质和不同的水解条件,其水解物中组成可千差万别。所以胨同的水解条件,其水解物中组成可千差万别。所以胨往往是一个复杂的多肽混合物。可溶于水,过热不凝往往是一个复杂的多肽混合物。可溶于水,过热不
8、凝固,在饱和硫酸铵中不发生沉淀但可为蛋白质沉淀剂固,在饱和硫酸铵中不发生沉淀但可为蛋白质沉淀剂所沉淀。可用作微生物和动物细胞培养基、特种功能所沉淀。可用作微生物和动物细胞培养基、特种功能性食品和化妆品的配料,也有用作啤酒等产品的稳定性食品和化妆品的配料,也有用作啤酒等产品的稳定剂。剂。鲜骨蛋白胨鲜骨蛋白胨 采用新鲜骨为原料,经发酵喷雾干燥而成。广泛用于采用新鲜骨为原料,经发酵喷雾干燥而成。广泛用于黄原胶、食品添加剂、医黄原胶、食品添加剂、医(2 2)氮源)氮源概念:概念:为微生物提供所需为微生物提供所需氮元素氮元素的营养物质。的营养物质。来源来源:无机氮源:无机氮源:N N2 2、NHNH3
9、3 、NHNH4+4+、NONO3-3-等。等。(固氮微生物,硝化细菌固氮微生物,硝化细菌)有机氮源:有机氮源:尿素、尿素、牛肉膏、蛋白胨牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等、氨基酸等(异养型微生物异养型微生物)作用作用:主要用于主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物。注:注:“含含C C、N”N”的有机物常是异养微生物的氮源的有机物常是异养微生物的氮源,也是碳也是碳源源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是单一方面的,即有些化合物作为营养要素成分时并不是单一方面的作用。作用。思考:培养根瘤菌、大肠杆菌、硝化细菌时分别需要哪一思考:培养根瘤菌、大肠杆菌、硝化细菌时分别
10、需要哪一类氮源?类氮源?N N2 2,铵盐或硝酸盐,铵盐或硝酸盐,NHNH3 3(3 3)水)水(4 4)无机盐)无机盐(5 5)培养基内所需的其他条件培养基内所需的其他条件概念:概念:微生物生长不可缺少的微生物生长不可缺少的微量有机物微量有机物。注:并不是所有微生物都需要添加特殊营养物质,有些需注:并不是所有微生物都需要添加特殊营养物质,有些需要添加,原因是它们自身要添加,原因是它们自身缺乏合成这些物质的酶缺乏合成这些物质的酶或或合成能合成能力有限力有限。如:如:培养乳酸杆菌需要在培养基中添加培养乳酸杆菌需要在培养基中添加维生素。维生素。来源:来源:维生素维生素、氨基酸氨基酸、碱基碱基等。等
11、。作用:作用:酶酶、核酸核酸的组成成分。的组成成分。、特殊营养物质特殊营养物质(生长因子生长因子)、pHpH值值如如:培养培养霉菌需酸性霉菌需酸性、培养、培养细菌需中性或微碱性细菌需中性或微碱性。、氧气的含量氧气的含量如如:培养培养厌氧微生物厌氧微生物时需要提供时需要提供无氧无氧的条件。的条件。4 4、培养基的配制原则、培养基的配制原则(1 1)目的要明确()目的要明确(根据微生物的种类、培养目的根据微生物的种类、培养目的)(2 2)营养协调)营养协调 (注意营养物质的(注意营养物质的浓度浓度和和比例比例)(3 3)pHpH适宜适宜(4 4)温度适宜)温度适宜(二)无菌技术(二)无菌技术1 1
12、、概念、概念泛指在培养微生物的操作中,所有泛指在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染防止杂菌污染的方法。的方法。获得纯净培养物的关键(目的)获得纯净培养物的关键(目的):防止外来杂菌的入侵防止外来杂菌的入侵。2 2、无菌技术包括的四个方面(、无菌技术包括的四个方面(措施措施)(1 1)对实验操作的)对实验操作的空间、操作者的衣着和手空间、操作者的衣着和手进行进行清洁和清洁和消毒消毒;(2 2)将)将培养的器皿、接种用具和培养基培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行等器具进行灭菌灭菌;(3 3)为避免周围微生物污染,)为避免周围微生物污染,实验操作实验操作应在应在酒精灯火焰酒精灯火焰附近附近进行
13、;进行;(4 4)避免避免已灭菌处理的材料用具已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触与周围物品相接触。3 3、消毒与灭菌、消毒与灭菌(1 1)消毒)消毒概念:概念:使用使用较为温和较为温和的物理或化学方法的物理或化学方法仅杀死物体表面仅杀死物体表面或或内部一内部一部分部分对人体有害的微生物(对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子不包括芽孢和孢子)。)。在在细菌、原生动物、真菌和植物等细菌、原生动物、真菌和植物等生物体的一定部位产生生物体的一定部位产生一种一种特殊的生殖细胞特殊的生殖细胞叫孢子。孢子的特点是能叫孢子。孢子的特点是能直接长成新直接长成新个体。个体。有些细菌在一定的条件下,细胞里面形成一
14、个椭圆形的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,叫做芽孢。芽孢的壁很厚,叫做芽孢。芽孢的壁很厚,对干旱、低温、高温等恶劣的环境有对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力很强的抵抗力。例如,有的细菌的芽孢,煮沸。例如,有的细菌的芽孢,煮沸3 3小时以后才死亡。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、水分适宜)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,形成一个细菌的时候,芽孢又可以萌发,形成一个细菌常用常用方法方法:a a、煮沸消毒法、煮沸消毒法100100煮沸煮沸5-6min5-6min,用于,用于一般物品一般
15、物品的消毒。的消毒。b b、巴氏消毒法、巴氏消毒法70-7570-75下煮下煮30min30min或或 8080下煮下煮15min15min,对一些,对一些不耐高温的不耐高温的液体液体,如,如牛奶的消毒牛奶的消毒。c c、化学药剂消毒、化学药剂消毒酒精、氯气、石炭酸、煤酚皂溶液等,如酒精、氯气、石炭酸、煤酚皂溶液等,如酒精擦拭双手酒精擦拭双手、氯气消毒水源氯气消毒水源等。等。d d、紫外线消毒、紫外线消毒对对接种室、接种箱或超净工作接种室、接种箱或超净工作台台首先喷洒石炭酸或煤酚皂等首先喷洒石炭酸或煤酚皂等溶液以增强消毒效果,然后使溶液以增强消毒效果,然后使用紫外线进行物理消毒。只适用紫外线进
16、行物理消毒。只适用于物体用于物体表面灭菌和空气灭菌表面灭菌和空气灭菌。(2 2)灭菌)灭菌使用使用强烈强烈的理化因素的理化因素杀死物体内外所有杀死物体内外所有的的微生物,微生物,包括芽孢和孢子包括芽孢和孢子。常用常用方法方法:a a、灼烧灭菌、灼烧灭菌用于用于金属用具金属用具(接种环、接种针接种环、接种针)、)、或接种过程中或接种过程中试管口和瓶口试管口和瓶口的灭菌;的灭菌;b b、干热灭菌、干热灭菌160160170 170,1 12h2h。能耐高温的需要能耐高温的需要保持干燥的物品保持干燥的物品,用于,用于玻璃器皿、金属玻璃器皿、金属用具用具的灭菌的灭菌 ,所用设备是,所用设备是干热灭菌箱
17、干热灭菌箱 ;c c、高压蒸汽灭菌、高压蒸汽灭菌121121,100kPa100kPa,15-3015-30分钟。用于分钟。用于培养基、无菌水培养基、无菌水等的灭菌等的灭菌 ,所用设,所用设备是备是高压蒸汽灭菌锅高压蒸汽灭菌锅。为了能直接观察培养物的形态及生长情况,科为了能直接观察培养物的形态及生长情况,科学家希望能将微生物培养在固体表面上,就像微生学家希望能将微生物培养在固体表面上,就像微生物生长在橘子皮或土豆上一样。最初,德国医生罗物生长在橘子皮或土豆上一样。最初,德国医生罗伯特伯特科赫此试着用明胶作培养基的凝固剂。科赫此试着用明胶作培养基的凝固剂。但是,但是,人们很快发现,明胶在人们很快
18、发现,明胶在20 以上就变软了,很难进以上就变软了,很难进行分离微生物的划线操作。而大多数细菌的培养温行分离微生物的划线操作。而大多数细菌的培养温度都不低于度都不低于25。科赫的同事。科赫的同事Walter Hesse发现琼发现琼脂比明胶更适合做培养基的凝固剂。这个改进的方脂比明胶更适合做培养基的凝固剂。这个改进的方法很快就被大家采纳。法很快就被大家采纳。琼脂(琼胶)、冻粉,通称洋粉或洋菜。用海产的石花菜、江蓠等制成。为无色、无固定形状的固体,溶于热水。可作冷食和细菌的培养皿菌落:单个或少数细菌单个或少数细菌在固体培养基上在固体培养基上大量繁殖时,就大量繁殖时,就会形成一个肉眼会形成一个肉眼可
19、见的,具有一可见的,具有一定形态结构的子定形态结构的子细胞群体,叫细胞群体,叫菌菌落落。菌落是鉴定菌种菌落是鉴定菌种的重要依据。的重要依据。例例1:为了检测饮用水中是否含有某种细菌,配制的培养基的配方如下表:为了检测饮用水中是否含有某种细菌,配制的培养基的配方如下表:(1)该培养基所含的碳源有该培养基所含的碳源有_ _,其功,其功能是能是_。(2)该培养基所含的氮源是该培养基所含的氮源是_,其功能是,其功能是_。(3)该培养基除含碳源、氮源外,还有微生物需要的营养该培养基除含碳源、氮源外,还有微生物需要的营养物质是物质是_。(4)该细菌在同化作用上的代谢类型是该细菌在同化作用上的代谢类型是_。
20、(5)该培养基可用来鉴别哪种细菌该培养基可用来鉴别哪种细菌()A霉菌霉菌B大肠杆菌大肠杆菌 C酵母菌酵母菌 D乳酸菌乳酸菌乳糖、蔗糖、蛋白胨乳糖、蔗糖、蛋白胨构成微生物的细胞物质和一些代谢产物构成微生物的细胞物质和一些代谢产物蛋白胨蛋白胨合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物水、无机盐水、无机盐异养型异养型B B二、实验操作二、实验操作(以培养大肠杆菌为例以培养大肠杆菌为例)(一)制备(一)制备牛肉膏蛋白胨牛肉膏蛋白胨固体培养基固体培养基1 1、计算、计算2 2、称量、称量注意:牛肉膏比较注意:牛肉膏比较黏稠黏稠,天平称量时,放等大的,天平称量时,放等大的称量纸称
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