微生物的实验室培养课件-高中生物精品课件.pptx

1、专题专题2 微生物的培养与应用微生物的培养与应用 微微 生生 物物 原核原核: : 真核真核 非细胞类：非细胞类： 细菌、放线菌、支原体、蓝藻等细菌、放线菌、支原体、蓝藻等 酵母菌、霉菌等酵母菌、霉菌等 真菌：真菌： 原生原生 生物生物 病毒、类病毒、朊病毒等病毒、类病毒、朊病毒等 种类多；分布广；易培养；个体微小；种类多；分布广；易培养；个体微小； 结构简单；繁殖快；代谢强；易变异。结构简单；繁殖快；代谢强；易变异。 微生物的类群 显微藻类：衣藻、小球藻等显微藻类：衣藻、小球藻等 原生动物原生动物：草履虫、变形虫等草履虫、变形虫等 微生物的特性 （一）球菌（一）球菌 （二）杆菌（二）杆菌 （

2、三）螺旋菌（三）螺旋菌 肺炎双球菌肺炎双球菌 金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌 乳酸链球菌乳酸链球菌 大肠杆菌大肠杆菌 苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌 霍乱弧菌霍乱弧菌 幽门螺旋菌幽门螺旋菌 齿垢密螺旋体齿垢密螺旋体 细菌的形态 细菌的芽孢 有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭 圆形的圆形的休眠体休眠体（不是繁殖体）（不是繁殖体），叫做，叫做芽孢芽孢。 芽孢芽孢的的壁很厚壁很厚，含水量极低含水量极低，抗逆性极强抗逆性极强（对干（对干 旱、低温、高温等旱、低温、高温等恶劣的环境恶劣的环境有很强的抵抗力）。有很强的抵抗力）。 细菌

3、芽孢的结构模式图细菌芽孢的结构模式图 环境适宜时，环境适宜时，芽孢芽孢可以可以萌发萌发，形成一个，形成一个细菌细菌。 菌落菌落具有大小、形状、光泽度、颜色、透明度等具有大小、形状、光泽度、颜色、透明度等 基本特征。基本特征。 菌落菌落是鉴定菌种是鉴定菌种的重要依据。的重要依据。 菌 落 菌落菌落由单个细菌（或其他微生物）细胞或少数同由单个细菌（或其他微生物）细胞或少数同 种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定 程度，形成肉眼可见的子程度，形成肉眼可见的子细胞群落。细胞群落。 课题1 微生物的实验室培养 1.提供营养和条件 2.防止污染 6

4、（一一）培养基培养基 （1 1）按物理状态分：）按物理状态分：固体培养基固体培养基和和液体培养基液体培养基、 半固体培养基半固体培养基。 （2 2）按功能分：）按功能分：选择培养基选择培养基和和鉴别培养基鉴别培养基。 （3 3）按成分分：）按成分分：天然培养基天然培养基和和合成培养基合成培养基。 2.2.培养基的类型培养基的类型 1、概念： 人们按照微生物对人们按照微生物对_的不同需求，配制的不同需求，配制 出供其出供其 的营养基质叫培养基的营养基质叫培养基 营养物质营养物质 生长繁殖生长繁殖 种类种类 制备方法制备方法 原理原理 用途用途 例例 选择选择 培养培养 基基 加入某种加入某种 化

5、学物质化学物质 对某物质的对某物质的 抗性抗性 分离微分离微 生物生物 青霉素分青霉素分 离酵母菌离酵母菌 和霉菌和霉菌 鉴别鉴别 培养培养 基基 加入某种加入某种 化学物质化学物质 或指示剂或指示剂 某种代谢产某种代谢产 物与特定物物与特定物 质或指示剂质或指示剂 反应反应 鉴别微鉴别微 生物生物 伊红和美伊红和美 蓝鉴蓝鉴别大别大 肠杆菌肠杆菌 按培养基的功能（用途）按培养基的功能（用途） 培养基培养基 应用应用 加入青霉素加入青霉素 分离酵母菌、霉菌等真菌分离酵母菌、霉菌等真菌 加入高浓度食盐加入高浓度食盐 分离金黄色葡萄球菌分离金黄色葡萄球菌 不加氮源不加氮源 分离固氮菌分离固氮菌 不

6、加有机物的培养基不加有机物的培养基 分离自养型微生物分离自养型微生物 加入青霉素等抗生素加入青霉素等抗生素 分离导入了目的基因的受分离导入了目的基因的受 体细胞体细胞 加加入入氨基喋呤、次黄氨基喋呤、次黄 嘌呤和胸腺嘧啶嘌呤和胸腺嘧啶核苷核苷 分离杂交瘤细胞分离杂交瘤细胞 3 3. .基本成分：基本成分： 碳源、氮源、水、无机盐碳源、氮源、水、无机盐 碳源碳源 无机碳源：无机碳源： 有机碳源：有机碳源： COCO2 2、COCO3 32 2- -、HCOHCO3 3- - 牛肉膏、蛋白胨等牛肉膏、蛋白胨等 自养微生物自养微生物 异养微生物异养微生物 氮源氮源 无机氮源：无机氮源： 有机氮源：有

7、机氮源： N2 、 、NH NH4 4 、 、NONO3 3- - 牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、尿素等牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、尿素等 注：注：含含C C、H H、O O、N N的有机物是异养型微生物的碳源、氮的有机物是异养型微生物的碳源、氮 源、能源。源、能源。 主要用于合成细胞物质、作为能源物质主要用于合成细胞物质、作为能源物质 主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物 4 4、其他、其他条件条件 pHpH、特殊营养物质（如维生素等）、氧气的需求等。、特殊营养物质（如维生素等）、氧气的需求等。 部分加生长因子部分加生长因子是微生物生长不可缺少的微是微生

8、物生长不可缺少的微 量有机物，一般是量有机物，一般是酶和核酸酶和核酸的组成成分。的组成成分。 （ 主要包括维生素、氨基酸和碱基等）主要包括维生素、氨基酸和碱基等） 5. 5. 配制原则配制原则 目的明确目的明确： 营养全面、浓度适宜、比例恰当营养全面、浓度适宜、比例恰当 适宜的适宜的pHpH值值： 有机碳源有机碳源 异养型：异养型： 根据微生物的根据微生物的种类、培养目的种类、培养目的选择原料选择原料 自养型：自养型： 不加碳源不加碳源 加入缓冲剂加入缓冲剂 细菌偏碱，真菌偏酸细菌偏碱，真菌偏酸 （COCO2 2碳源）碳源） 生产生产 科研科研 12 （二）无菌技术（二）无菌技术 1 1、无菌

9、、无菌技术就是技术就是 获得纯净培养物的关键是获得纯净培养物的关键是 对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行_ 将培养皿、接种用具进行将培养皿、接种用具进行_ 接种的过程要在接种的过程要在_附近进行。附近进行。 实验后对培养基等也要实验后对培养基等也要_处理处理 防止外来杂菌的入侵防止外来杂菌的入侵 防止杂菌污染的操作技术。防止杂菌污染的操作技术。 包括包括 清洁消毒清洁消毒 灭菌灭菌 酒精灯酒精灯 灭菌灭菌 消毒：消毒：指使用较为指使用较为温和的温和的物理或化学方法仅杀物理或化学方法仅杀 死物体表面或内部死物体表面或内部部分部分对人体有害的微生物对人体有

10、害的微生物 （不包括芽孢和孢子不包括芽孢和孢子）。）。 灭菌：灭菌：指使用指使用强烈的强烈的理化因素杀死物体内外理化因素杀死物体内外所所 有有微生物，微生物，包括芽孢和孢子包括芽孢和孢子。 灭菌与消毒技术是微生物有关工作中灭菌与消毒技术是微生物有关工作中最普最普 通也是最重要通也是最重要的技术。的技术。 2.2.消毒与灭菌的概念消毒与灭菌的概念 1 1、煮沸消毒法煮沸消毒法:100100煮沸煮沸56min56min 2 2、巴氏消毒法巴氏消毒法：7075 7075 下煮下煮30min30min或或 80 80 下煮下煮15min15min 3 3、化学药剂消毒法化学药剂消毒法: :用用75%7

11、5%酒精酒精; ;氯气消毒水源等氯气消毒水源等 4 4、紫外线消毒紫外线消毒 (1)消毒的方法：消毒的方法： 3.3.常用的消毒与灭菌的方法常用的消毒与灭菌的方法 1 1、灼烧灭菌灼烧灭菌 接种环、接种针等接种工接种环、接种针等接种工 具及试管口具及试管口 2 2、干热灭菌：干热灭菌：160160- -170 170 下加热下加热1 1- -2h2h。 3 3、高压蒸气灭菌：高压蒸气灭菌： 100kPa100kPa、121 121 下维持下维持 1515- -30min.30min. (2)灭菌的方法：灭菌的方法： 1.1.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被无菌技术除了用来防止实验室的培养物

12、被 其他外来微生物污染外，还有什么目的？其他外来微生物污染外，还有什么目的？ 2.2.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭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。菌。如果需要，请选择合适的方法。 （1 1） 培养细菌用的培养基与培养皿培养细菌用的培养基与培养皿 （2 2） 玻棒、试管、烧瓶和吸管玻棒、试管、烧瓶和吸管 （3 3） 实验操作者的双手实验操作者的双手 答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微 生物感染。生物感染。 答：（答：（1）中培养基用高压蒸汽、培养皿与（）中培养基用高压蒸汽、培养皿与（2） 用干热灭菌；（用

13、干热灭菌；（3）用酒精擦拭消毒。）用酒精擦拭消毒。 例题：例题：消毒和灭菌是两个不同的概念，下列哪些事物适消毒和灭菌是两个不同的概念，下列哪些事物适 用于消毒处理用于消毒处理( ) 皮肤皮肤 饮用水饮用水 牛奶牛奶 注射器注射器 培养皿培养皿 接种环接种环 培养基培养基 果汁果汁 酱油酱油 手术刀手术刀 A B C D以上全部以上全部 B （三三）实验操作）实验操作 以牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠以牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠 杆菌纯化培养为例杆菌纯化培养为例 1 1、制备培养、制备培养 2 2、纯化大肠杆菌、纯化大肠杆菌 1、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 （1 1）. .计算：计算：依配方

14、计算依配方计算100mL100mL培养基所需各成分的培养基所需各成分的 用量。用量。 （2 2）称量：）称量：玻璃棒挑取牛肉膏于称量纸上称玻璃棒挑取牛肉膏于称量纸上称 取。取。 （3 3）溶化：）溶化： 注：牛肉膏、蛋白胨易吸潮，要快、加盖。注：牛肉膏、蛋白胨易吸潮，要快、加盖。 牛肉膏、称量纸牛肉膏、称量纸 、少量水加入烧杯、少量水加入烧杯加热溶加热溶 解解取纸取纸蛋白胨、蛋白胨、NaClNaCl搅拌溶解搅拌溶解冷却调冷却调pHpH 琼脂琼脂搅拌熔化搅拌熔化补水至补水至100mL100mL 牛肉膏牛肉膏黏稠黏稠，保证粘附在称量纸上，保证粘附在称量纸上 的牛肉膏也溶于水中，减少误差的牛肉膏也溶

15、于水中，减少误差 作为凝固剂作为凝固剂 防止琼脂糊底而防止琼脂糊底而 导致烧杯破裂导致烧杯破裂 (4)(4)灭菌：灭菌：培养基装入锥形瓶，加棉塞，包牛皮纸扎培养基装入锥形瓶，加棉塞，包牛皮纸扎 紧，高压蒸汽灭菌；培养皿紧，高压蒸汽灭菌；培养皿5 58 8套作一包，放于干套作一包，放于干 热灭菌箱内灭菌。热灭菌箱内灭菌。 (5)(5)倒平板倒平板 培养基冷却至约培养基冷却至约5050左右时左右时 灼烧灭菌灼烧灭菌 左手拔左手拔 出棉塞出棉塞 倒入培倒入培 养基盖盖养基盖盖 冷却倒置冷却倒置 (6)(6)无菌检查：无菌检查： 3737倒置培养倒置培养242448h48h，观察是否，观察是否 有微生

16、物生长。有微生物生长。 防止污染和挥发防止污染和挥发 灭菌时避免水蒸气浸湿棉灭菌时避免水蒸气浸湿棉 塞，取出培养基时，也起塞，取出培养基时，也起 到隔绝空气中杂菌的作用到隔绝空气中杂菌的作用 溶化时为什么要将牛肉膏连同称量纸一起加热溶化时为什么要将牛肉膏连同称量纸一起加热? ? 加琼脂的目的是什么加琼脂的目的是什么? ?为什么要用玻璃棒搅拌？为什么要用玻璃棒搅拌？ 在灭菌前在灭菌前, , 用牛皮纸、旧报纸包紧盛有培养基的用牛皮纸、旧报纸包紧盛有培养基的 锥形瓶的目的是什么？锥形瓶的目的是什么？ 培养皿能否用高压蒸汽灭菌？培养皿能否用高压蒸汽灭菌？ 可保证粘附在称量纸上的牛肉膏也能溶于水中可保证

17、粘附在称量纸上的牛肉膏也能溶于水中, , 减少误差减少误差 作为凝固剂；防止琼脂糊底导致烧杯破裂。作为凝固剂；防止琼脂糊底导致烧杯破裂。 在灭菌时能避免水蒸汽凝结时浸湿棉塞在灭菌时能避免水蒸汽凝结时浸湿棉塞, ,在取出培养在取出培养 基锥形瓶时也起到隔绝空气中杂菌污染的作用基锥形瓶时也起到隔绝空气中杂菌污染的作用 不能不能, ,因为培养皿要保持干燥因为培养皿要保持干燥, ,应该用干热灭菌应该用干热灭菌. . 问题讨论 答：用手触摸锥形瓶，感觉刚刚不烫手时。答：用手触摸锥形瓶，感觉刚刚不烫手时。 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：灼烧灭菌，防止瓶口

18、的微生物污染培养基。答：灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。 问题讨论 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，才能用左右时，才能用 来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？ 3.3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 答：答：既可以防止培养基表面的水分过快挥发，又可以既可以防止培养基表面的水分过快挥发，又可以 防止皿盖上的水珠落入培养基防止皿盖上的水珠落入培养基，影响微生物的生长。，影响微生物的生长。 4.4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖在倒平板的过程中，如果不小心

19、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？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？为什么？ 答：最好不要用。因为空气中的微生物可能在此滋生。答：最好不要用。因为空气中的微生物可能在此滋生。 纯化大肠杆菌 最常用的是最常用的是平板划线法平板划线法和和稀释涂布平板法稀释涂布平板法 一、平板划线操作： 微生物的接种技术还包括微生物的接种技术还包括斜面接种斜面接种、穿刺接种穿刺接种 等方法。虽然这些技术和操作方法各不相同，但是，等方法。虽然这些技术和操作方法各不相同，但是， 其其核心核心都是要都是要防止杂菌污染防止杂菌污染，保证培养物纯度保证培养物纯度。 一、

20、平板划线操作： 问题讨论 1 1、为什么在操作的第一步以及每次划线之前都、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？接种环吗？为什么？ 操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环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上可能存在的微生物污染培养物 杀死杀死上次残留的菌种上次残留的菌种，保证使下一次划线时，保证使下一次划线时， 菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线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，次数的增加，

21、使每次划线时菌种的数目逐渐减少， 以便得到菌落。以便得到菌落。 及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污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。染环境和感染操作者。 2 2、在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进、在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进 行划线？行划线？ 以免接种环温度太高，杀死菌种。以免接种环温度太高，杀死菌种。 问题讨论 3.3.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总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？是从上一次划线的末端开始划线？ 划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要

22、少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数少，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。单个细菌繁殖而来的菌落。 一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌 落的目的；存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落的目的；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，会形成一个条状的菌落。落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。 4.4.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？ 例：例：有

23、关平板划线操作正确的是有关平板划线操作正确的是 （ ） A A打开含菌种的试管需要通过火焰灭菌，取出打开含菌种的试管需要通过火焰灭菌，取出 菌种后需要马上塞上棉塞菌种后需要马上塞上棉塞 B B使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中 不再灭菌不再灭菌 C C最后将平板倒置，放入恒温箱中培养最后将平板倒置，放入恒温箱中培养 D D将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三 至五条平行线即可至五条平行线即可 C 6 6支试管，分别加入支试管，分别加入9ml9ml无菌水无菌水 1ml 101 1ml 102 1ml 103 1ml

24、 104 1ml 105 1ml 106 1 1、梯度稀释菌液：、梯度稀释菌液： 菌液菌液 微量移微量移 液器液器 二、稀释涂布平板法： 浸浸 不超过不超过0.1ml0.1ml 各梯度分别涂布各梯度分别涂布3个平板个平板 1 1个不涂布作空白对照个不涂布作空白对照 滴滴 灼灼 涂涂 稀稀 释释 10103 3 倍倍 稀稀 释释 10104 4 倍倍 稀稀 释释 10105 5 倍倍 2 2、涂布平板：、涂布平板： 1 1、梯度稀释菌液：、梯度稀释菌液： 二、稀释涂布平板法： 稀稀 释释 10103 3 倍倍 稀稀 释释 10104 4 倍倍 稀稀 释释 10105 5 倍倍 2 2、涂布平板：

25、、涂布平板： 1 1、梯度稀释菌液：、梯度稀释菌液： 二、稀释涂布平板法： 例、平板划线法和稀释涂布平板法接种大肠杆菌的操例、平板划线法和稀释涂布平板法接种大肠杆菌的操 作中，相同的是（作中，相同的是（ ） 可以用相同的培养基可以用相同的培养基 都需要使用接种针进行接都需要使用接种针进行接 种种 菌液均需稀释后再接种都可以用来计数活菌菌液均需稀释后再接种都可以用来计数活菌 依据的原理相同都需要在火焰旁进行接种依据的原理相同都需要在火焰旁进行接种 A A B B C C D D 涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合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

26、，想一想，第平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第2 2步步 应如何进行无菌操作？应如何进行无菌操作？ 应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养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。精灯火焰周围等等。 C 问题讨论 培养培养12h12h与与24h24h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同 1 1、培养基的制作是否合格、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

27、12d2d后无菌落生后无菌落生 长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。 2 2、接种操作是否符合无菌要求、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，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；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。还未达到要求，需要分析原因，再次练习。 3 3、是

28、否进行了及时细致的观察与记录、是否进行了及时细致的观察与记录 课题成果评价课题成果评价 菌种的保存：菌种的保存： 1 1、临时保藏：、临时保藏：接种到接种到固体斜面培养基固体斜面培养基，菌，菌 落长成后置于落长成后置于44冰箱保藏。以后每冰箱保藏。以后每3 3- -6 6个月个月 ，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新，都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新 鲜的培养基上。这种方法鲜的培养基上。这种方法保存的时间不长保存的时间不长， 菌种易被污染和产生变异菌种易被污染和产生变异。 课题的延伸 2 2、长期保存：、长期保存：甘油管藏法甘油管藏法。在。在3ml3ml的甘油瓶中，装入的甘油瓶中，装入1ml1ml甘甘 油后灭菌。将油后灭菌。将1ml1ml培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分 混匀后，放在混匀后，放在- -2020的冷冻箱中保存。的冷冻箱中保存。