微生物的实验室培养ppt课件 (15).ppt

专题2 微生物的培养与应用 1 一 培养基作用 种类二 无菌技术三 制备牛肉膏蛋白胨培养基四 纯化大肠杆菌 主要内容 2 微生物 特点 结构都相当简单 个体多数十分微小 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 且体内一般不含有叶绿素 不能进行光合作用 原核生物界 原生生物界 真菌界 病毒界 细菌 放线菌 蓝藻 酵母菌 霉菌 大型真菌 草履虫 变形虫 衣藻 噬菌体 艾滋病毒 约有10万种 3 细菌的外形与大小 单细胞不分枝的原核微生物 细菌细胞微小而透明 通常用适当染料染色后显微镜观察 图1 1常见的三种细菌典型形态 葡萄球菌 大肠杆菌 霍乱弧菌 细菌 bacteria 4 细菌细胞由外向里依次有鞭毛 菌 纤 毛 荚膜 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞质中又有液泡 储存性颗粒 核质等 细菌的构造 图1 3细菌的结构 5 细胞壁 结构特点 坚韧且有弹性细胞壁有哪些功能 固定细胞外形 保护细胞免受外力的损伤 阻拦大分子物质进人细胞 使细胞具有致病性及对噬菌体的敏感性 伤寒杆菌细胞壁中含毒素 6 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体 叫做芽孢 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3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 的时候 芽孢又可以萌发 形成一个细菌 7 是由一个核酸分子 DNA或RNA 与蛋白质构成的非细胞形态的营寄生生活的生命体 病毒 virus SARS病毒 禽流感病毒 8 病毒的增殖 9 放线菌 Actinomycete 结构 单细胞原核分支状的菌丝 基内菌丝 气生菌丝 链霉素 土霉素 四环素 氯霉素 红霉素 庆大霉素 微生物中发现了几千种抗生素 其中2 3是由放线菌产生的 应用 10 真菌 Fungus 是一种真核生物 通常又分为三类 即酵母菌 霉菌和蕈菌 大型真菌 11 真菌 12 如图是酵母菌电子显微镜下的形态结构 酵母菌和霉菌 青霉 13 是动物界中最低等的一类真核单细胞动物 个体由单个细胞组成 原生动物 protozoan 草履虫 大变形虫 14 想一想 在制作果酒 果醋 腐乳等时可用优良菌种直接接种 以提高产品的质量 那么 这些肉眼看不到的微生物是怎样获得呢 15 16 1 何为培养基 3 不同的培养基有不同的配方 但是其基本成分都相同 都包括哪些营养元素 有何作用 请举例说明 阅读教材P14 15相关内容 回答以下问题 2 按照不同的培养基划分标准 培养基有哪些种类 配制特点及其应用 一 培养基 17 一 基础知识 一 培养基 培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求 配置的供其生长繁殖的营养基质 1 培养基的类型和用途 18 培养基的种类 常用于工业生产 常用于观察微生物的运动 鉴定菌种 用于微生物的分离 计数 常用于工业生产 常用于分类 鉴定 在培养基中加入某种化学物质 以抑制不需要的微生物的生长 促进所需要的微生物的生长 例如 在培养基中加入青霉素 以抑制细菌 放线菌的生长 从而分离到酵母菌和霉菌 又如 在培养基中加入高浓度的食盐可以抑制多种细菌的生长 但不影响金黄色葡萄球菌的生长 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配制而成 用以鉴别不同种类的微生物 例如 在培养基中加入伊红和美蓝 可以用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌等细菌 如果有大肠杆菌 其代谢产物就与伊红和美蓝结合 使菌落呈深紫色 并带有金属光泽 19 加入青霉素的培养基 不加氮源的无氮培养基 不加含碳有机物的无碳培养基 几种选择培养基举例 分离酵母菌 霉菌等真菌 分离固氮菌 分离自养型微生物 唯一碳源为纤维素的培养基 分解纤维素的细菌 20 固体培养基 液体培养基 21 液体培养基 表面生长 均匀混浊生长 沉淀生长 22 固体培养基 菌落 菌苔 23 返回 菌落 单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时 就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 不同的细菌的菌落特征不同菌落是鉴定菌种的重要依据 无鞭毛的球菌 常形成较小较厚边缘较整齐的菌落 有鞭毛细菌形成大而扁平 边缘波浪或锯齿状菌落 24 菌落 细菌的菌落特征因种而异 25 2 不同的微生物往往需要采用不同的培养基配方 参考教材附录内容 3 不管哪种培养基 一般都含有水 碳源 和氮源 无机盐 等营养物质 另外还需要满足微生物生长对pH 特殊营养物质 例如 生长因子 即细菌生长必需 而自身不能合成的化合物 如维生素 某些氨基酸 嘌呤 嘧啶 以及氧气 二氧化碳 渗透压等的要求 26 1 碳源 可作为碳源的物质有 含碳无机物 含碳有机物 蛋白质 脂肪酸 不同微生物所利用的碳源不同异养型微生物的碳源为自养型微生物的碳源为 碳酸盐 碳酸氢盐 二氧化碳等 糖类 主要 含碳有机物 有机碳 含碳无机物 无机碳 27 2 氮源 可作为氮源的物质有 含氮无机物 含氮有机物 蛋白胨 牛肉膏 尿素 固氮微生物所利用的氮源是 氮气 氨气 硝酸盐 氨盐 氮气 28 1 何为无菌技术 无菌技术包括哪些方面 2 什么是消毒 灭菌 两者有何区别 3 常用的消毒与灭菌的方法有哪些 有何要求 4 请说出干热灭菌法和高压蒸汽灭菌法的操作步骤 二 无菌技术 29 二 无菌技术 1 什么是无菌技术 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 无论是随后将要学到的倒平板 平板划线操作 还是平板稀释涂布法 其操作中的每一步都需要做到 无菌 即防止杂菌污染 只有熟练 规范地进行无菌操作 才可能成功地培养微生物 30 包括以下几个方面 对实验操作的空间 操作者的衣着和手 进行清洁和消毒 将用于微生物培养的器皿 接种用具和培养基等进行灭菌 为避免周围环境中微生物的污染 实验操作应在酒精灯火焰附近进行 实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触 31 消毒定义 指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 不包括芽孢和孢子 2 消毒与灭菌的概念及两者的区别 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 而达到完全无菌之过程 灭菌消毒技术是微生物有关工作中最普通也是最重要的技术 2 灭菌的定义 32 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体 叫做芽孢 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3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 的时候 芽孢又可以萌发 形成一个细菌 细菌 原生动物 真菌和植物等产生的一种有繁殖或休眠作用的生殖细胞 能直接发育成新个体 孢子 33 无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外 还有什么目的 答 无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染 34 思考题 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 1 培养细菌用的培养基与培养皿 2 玻棒 试管 烧瓶和吸管 3 实验操作者的双手 答 1 2 需要灭菌 3 需要消毒 35 煮沸消毒法 100 煮沸5 6min 巴氏消毒法 70 75 下煮30min或80 下煮15min 化学药剂消毒法 用75 酒精进行皮肤消毒 用氯气消毒水源等 紫外线消毒 1 消毒的方法 3 常用的消毒与灭菌的方法 36 灼烧灭菌 干热灭菌 160 170 下加热1 2h 高压蒸气灭菌 100kPa 121 下维持15 30min 2 灭菌的方法 37 1 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 答案 D 课堂练习 38 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 答案 B 39 3 右表是某微生物培养基成分 请据此回答 1 右表培养基可培养的微生物类型是 2 若不慎将过量NaCl加入培养基中 如不想浪费此培养基 可再加入 自养型微生物 含碳有机物 40 4 微生物实验室培养的基本操作程序 1 器具的灭菌2 培养基的配制3 培养基的灭菌4 倒平板5 微生物接种6 恒温箱中培养7 菌种的保存 41 二 实验操作 本实验采用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠杆菌的纯化培养 实验过程分为两个阶段 1 制备培养基 2 纯化大肠杆菌 大肠杆菌 42 1 制备培养基 将上述物质溶解后 用蒸馏水定容至1000mL 1 计算 根据下列培养基配方比例 计算配置100mL培养基时 各成分的用量 43 2 称量 牛肉膏和蛋白胨都容易吸潮 称取时动作要迅速 称后要及时盖上瓶盖 3 溶化 4 灭菌 在压力为100kPa 温度为121 条件下 灭菌15 30min 5 倒平板 44 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 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 45 问题讨论 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 3 平板冷凝后 为什么要将平板倒置 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 46 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 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 47 二 纯化大肠杆菌 接种方法有 平板划线法和稀释涂布平板法 平板划线法 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培养基的表面 在数次划线后 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 这就是菌落 48 平板划线的操作方法 49 50 51 52 53 54 55 56 培养基表面的单菌落 57 形态各异的菌落 58 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 59 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 60 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 61 2 稀释涂布法P19 稀释涂布法是将菌液进行一系列梯度稀释 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 62 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 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 讨论 63 微生物的恒温培养 64 菌种的保存 1 临时保藏法对象 温度 缺点 2 甘油管藏法 对象 温度 频繁使用的菌种 4 冰箱 容易被污染或产生变异 长期保存的菌种 20 冷冻箱 65 四 课题成果评价 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 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 三 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 66 微生物的培养 基础知识 实验操作 结果分析与评价 培养基 定义 分类 人们按照微生物对营养物质的不同需求 配置出供其生长繁殖的营养物质 固体培养基 液体培养基 无菌技术 培养微生物的操作中 所有防止杂菌污染的方法 定义 消毒与灭菌 常用灭菌方法 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 纯化大肠杆菌 67 练习1 多项选择 1 下列细菌中 能利用含碳无机物作碳源的是A光合细菌B根瘤菌C硝化细菌D乳酸菌2 培养大肠杆菌的培养基中 必需含有的碳源和氮源是A糖 有机酸等B二氧化碳 碳酸盐C蛋白质D无机氮化物3 下列叙述不正确的是A培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质B液体培养基和固体培养基所含的最基本物质不相同C微生物在固体培养基上生长时 可以形成肉眼可见的单个细菌 A C A C B C 68 思考 1 无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外 还有什么目的 2 消毒和灭菌有何不同 3 为什么消毒牛奶要用巴氏消毒法 4 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 培养细菌用的培养基与培养皿 玻棒 试管 烧瓶和吸管 实验操作者的双手 无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染 灭菌 灭菌 消毒 营养成分不被破坏 69 思考1 溶化时为什么要将牛肉膏连同称量纸一起加热 答 加琼脂的目的是什么