高中生物选修1专题2微生物的培养与应用.ppt

1、微生物包括哪五类,病毒 细菌 放线菌 真菌 原生动物,原核生物界,原生生物界,真菌界,病毒界,专题2 :微生物的培养与应用,微生物的基础知识,微生物,病毒 真菌 原生动物,原核生物,结构简单,个体多数十分微小(光学显微镜或电子显微镜才能看到)，繁殖迅速,课题1.微生物的实验室培养,三.纯化大肠杆菌,四.菌种保存,一.培养基,二.无菌技术,课题1.微生物的实验室培养,一.培养基,1.概念:人们按照对微生物的营养物质的不同需求,配制供微生物生长繁殖的营养基质,课题1.微生物的实验室培养,一.培养基,2.成分,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

2、物质, 以及氧气的要求,课题1.微生物的实验室培养,一.培养基,3.分类,a根据物理性质分 固体培养基用于微生物的分离计数 液体培养基常用于工业生产,课题1.微生物的实验室培养,一.培养基,3.分类,b根据化学成分分 合成培养基成分明确 天然培养基成分不明确,c根据用途分 选择培养基 鉴别培养基,选择培养基,加入青霉素的培养基 分离酵母菌、霉菌等真菌 加入高浓度食盐的培养基 分离金黄色葡萄球菌 不加氮源的无氮培养基 分离固氮菌 不加含碳有机物的无碳培养基 分离自养型微生物 加入青霉素等抗生素的培养基 分离导入了目的基因的受体细胞,课题1.微生物的实验室培养,二.无菌技术,利用较为温和的化学或物

3、理方法,杀死物体中的部份微生物(不包括芽孢和孢子,1.消毒,以强烈的化学或物理方法消灭体内外所有微生物,包括芽孢和孢子,2.灭菌,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。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌,a.煮沸消毒法:100煮沸5-6min b.巴氏消毒法:70-75下煮30min或80下煮15min c.化学药剂消毒法:用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒;氯气消毒水源 d.紫外线消毒,常用消毒的方法,干热灭菌：160-170 下加热1-2h。 高压蒸气灭菌

4、：100kPa、121 下维持15-30min. 灼烧灭菌,常用灭菌的方法,课题1.微生物的实验室培养,三.纯化大肠杆菌,一).培养基配制与灭菌,二).接种、培养纯化大肠杆菌,三).结果分析与评价,课题1.微生物的实验室培养,二.纯化大肠杆菌,2)称量(按比例,3) 溶化,1)计算,4)灭菌:将包好培养基和培养皿进行 高压蒸汽灭菌,5)待冷却到50OC时倒平板,一).培养基配制与灭菌,倒平板操作的讨论,用手触摸锥形瓶，温度下降到刚刚不烫手时即可开始倒平板,通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基,既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止凝结在皿盖上的水珠落入培养基,造成污染,空气中的微生

5、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,课题1.微生物的实验室培养,二).纯化大肠杆菌,1.原理,在适宜环境下，单个细菌能迅速生长增殖形成一个细胞群体菌落,课题1.微生物的实验室培养,二).纯化大肠杆菌,2.方法:平板划线法、稀释涂布平板法,1.原理,在适宜环境下，单个细菌能迅速生长增殖形成一个细胞群体菌落,课题1.微生物的实验室培养,4.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,注意事项,二).纯化大肠杆菌,课题1.微生物的实验室培养,注意事项,a.在操作的第一步、划线之前以及划线操作结束时都要灼烧接种环

6、,避免接种环上可能存在的微生物污染培养物,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,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,课题1.微生物的实验室培养,注意事项,b.在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线 以免接种环温度太高，杀死菌种,c.在作第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线,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,5.稀释涂布平板法 将菌液进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,二).纯化大肠杆菌,系列稀释操作

7、,101,102,103,104,105,106,涂布平板操作,1)将涂布器浸在盛有70的酒精的烧杯中,2)取少量菌液(不超0.1mL),滴加到培养基表面,3)将沾有酒精的涂布器在火焰上引燃，火熄后冷却810s,4)用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面,课题1.微生物的实验室培养,6.培养观察,将接种后的培养基和一个未接种的培养基放入37度恒温箱中培养 12h和24h后，分别观察记录,二).纯化大肠杆菌,1.未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有菌落生长，说明了什么？ 无菌落生长，说明培养基的制备是成功的， 否则，说明培养基有杂菌，需要重新制备,2.在接种大肠杆菌的培养基上，能否观察到独立的

8、菌落？它们的大小、形状、颜色相似？ 如果接种成功的话，在培养基的表面可观察到大小、形状、颜色相似的菌落,三).结果分析与评价,3.培养12h和24h后，观察到的实验结果相同吗？如果不同，请分析产生差异的原因？ 培养12h与24h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同。随着时间的延长、菌落的不断生长，使菌落不断增大,4.如果在培养基上观察到不同形态的菌落，请分析其可能的原因。 无菌操作未达到要求：可能是培养基灭菌不彻底；可能是接种时发生了污染；也可能是在培养的过程中受到了污染,三).结果分析与评价,1.试管低温临时保存 将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，培养成菌落后，置于4OC的冰箱中保存（每隔3

9、6个月要重新接种培养后再保存,2.甘油管长期保存 在3mL的甘油瓶中加入1mL的甘油，高压灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，充分混合后，置于20OC的冷冻箱中保存,四.菌种保存,课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,一.基础知识原理,1.分离 - 筛选菌株,筛选原理,人为提供有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长,筛选方法,选择培养基培养,控制培养基的PH,控制培养的温度(氧浓度等,课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,一.基础知识原理,2.计数,筛选方法,用显微镜直接计数 间接计数统计平板的菌落数,间接计数法（活菌计数法,原理,在稀释度足够高时，微生物在固体培养

10、基上所形成的一个菌落是由一个单细胞繁殖而成的，即一个菌落代表原先的一个细菌,方法,稀释涂布平板法,计算公式,CV）x M,注意事项 为了保证结果准确，一般选择菌落数在30300的平板上进行计数。 为使结果接近真实值可将同一稀释度加到三个或三个以上的平皿中，经涂布，培养计算出菌落平均数。 统计的菌落往往比活菌的实际数目低,课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,一.基础知识原理,3.设计对照实验,目的排除无关变量对实验结果的影响，提高实验结果的可靠性,课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,二.实验设计与操作,1.土壤取样,2.制备培养基,3.接种、培养、观察,4.细菌的计数,课题2.土壤中

11、分解尿素的细菌的分离与计数,二.实验设计与操作,1.土壤取样,2.制备培养基,牛肉膏蛋白胨培养基对照,选择培养基 - 尿素为唯一氮源,课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,二.实验设计与操作,3.接种、培养、观察,稀释涂布平板接种,稀释液的倍数的范围: 真菌:102104 细菌:104106 放线菌:103105,每一个浓度做3个或3个以上平板,求平均值,重复实验-增强说服力和准确性,课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,二.实验设计与操作,3.接种、培养、观察,时间 温度,细菌,1-2d 3037OC,放线菌,霉菌,5-7d 2528OC,3-4d 2528OC,课题2.土壤中分解尿

12、素的细菌的分离与计数,二.实验设计与操作,1.土壤取样,2.制备培养基,3.接种、培养、观察,4.细菌的计数,每隔24h统计一次菌落数目。 当菌落数目稳定时，选取菌落数在30-300的平板进行计数,每同一浓度至少对3个平板进行重复计数,求平均值,再根据对应稀释的计算出样品中的细菌数,计数,每克土壤中菌株数 ( C/V ) X M,平板的平均菌落数,X 稀释液的稀释倍数,涂布时所用稀释液体积,课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,三.课题延伸,原理,细菌分解尿素时产生氨，氨使培养基的碱性增强,因此，可通过检测培养基PH变化来鉴定该种细菌能否分解尿素,方法,在选择培养基中加酚红指示剂,培养细菌

13、，观察指示剂是否变红,对分离的菌种作进一步的鉴定,课题.分解纤维素的微生物的分离,一.基础知识原理,1.纤维素与纤维素酶,纤维素：一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，广泛地存在于植物的根、茎、叶等器官中,纤维素酶：由微生物分泌的一种复合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，由于它们的协同作用，最终将纤维素分解成葡萄糖,纤维素,纤维二糖,葡萄糖,课题.分解纤维素的微生物的分离,一.基础知识原理,2.刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理,二.实验设计,土壤取样,选择培养,梯度稀释,将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,挑选产生透明圈的菌落,1.实验流程,课题.分解纤维素的微生物的分离,选择培养,将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养12天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养,刚果红染色法,思考：这两种方法各有哪些优点与不足,方法一 缺点是操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用 方法二 优点是操作简便，不存在菌落混杂问题 缺点一是由于培养基中还含有淀粉类物质，可使产生淀粉酶的菌落也出现透明圈(模糊)； 缺点二有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会形成明显的透明圈,课题延伸,对分离的菌种作进一步的鉴定,进行发