微生物学的基础知识

关于微生物学的基础知识第1页，共66页，2023年，2月20日，星期四二微生物类群病毒原核生物真菌原生动物一、微生物的含义结构简单，形体微小的单细胞、多细胞或没有细胞结构的生物。HIV病毒、H1N1禽流感病毒等细菌、蓝藻、放线菌等酵母菌、霉菌、蘑菇等变形虫、草履虫等第2页，共66页，2023年，2月20日，星期四1、病毒病毒的形态、结构第3页，共66页，2023年，2月20日，星期四病毒的增殖：第4页，共66页，2023年，2月20日，星期四2、细菌细菌的结构第5页，共66页，2023年，2月20日，星期四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.第6页，共66页，2023年，2月20日，星期四细菌的外形与大小图1-1常见的三种细菌典型形态A.球菌B.杆菌C.弧菌第7页，共66页，2023年，2月20日，星期四细菌的营养类型根据细菌所利用的能源和碳源的不同，将细菌分为两大营养类型。自养菌:异养菌:光合自养型:光合细菌化能自养型:硝化细菌,铁细菌,硫细菌第8页，共66页，2023年，2月20日，星期四不种种类微生物代谢类型不同硝化细菌大肠杆菌乳酸菌醋酸杆菌酵母菌根瘤菌自养需氧型异养兼性厌氧型异养厌氧型异养需氧型异养兼性厌氧型异养需氧型第9页，共66页，2023年，2月20日，星期四细菌的分裂生殖第10页，共66页，2023年，2月20日，星期四2、放线菌1、结构：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，例如链霉素、土霉素、四环素、氯霉素、红霉素、庆大霉素2、应用:单细胞原核生物第11页，共66页，2023年，2月20日，星期四如图是酵母菌电子显微镜下的形态结构3、酵母菌和霉菌青霉第12页，共66页，2023年，2月20日，星期四三、微生物的菌落：单个或少数细菌(真菌)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。菌落是鉴定菌种的重要依据。第13页，共66页，2023年，2月20日，星期四第14页，共66页，2023年，2月20日，星期四细菌的菌落

菌落表面光滑、湿润，有黏稠性，多数透明或半透明，但也有的干燥有皱褶。第15页，共66页，2023年，2月20日，星期四放线菌的菌落特征菌落表面是紧密的绒状，坚实多皱，长孢子后就呈粉末状。菌落培养基底部和菌落表面都有不同颜色，菌落不易用接种环挑动。第16页，共66页，2023年，2月20日，星期四酵母菌的菌落特征红酵母的菌落啤酒酵母的菌落菌落表面光滑，有黏稠性，多数乳白色，少数呈红色。第17页，共66页，2023年，2月20日，星期四霉菌的菌落青霉的菌落曲霉的菌落菌落绒毛状，孢子有各种颜色，容易区分。第18页，共66页，2023年，2月20日，星期四四、微生物的营养碳源氮源生长因子无机盐水微生物需要的五大类营养要素物质第19页，共66页，2023年，2月20日，星期四概念来源作用碳源凡是能为微生物提供所需碳元素的营养物质无机碳源

CO2NaHCO3等有机碳源

糖类脂肪酸石油等①构成细胞物质和一些代谢产物②异养微生物的能源（1）微生物的碳源1.微生物需要的营养物质及功能第20页，共66页，2023年，2月20日，星期四概念来源作用氮源无机氮源

N2、NH4+、

NO3-、NH3等有机氮源尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等凡是能够为微生物提供N元素的营养物质主要用于合成蛋白质、核酸及含N的代谢产物（2）微生物的氮源第21页，共66页，2023年，2月20日，星期四概念成分作用为什么不可缺少？常见的生长因子微生物生长不可缺少的微量有机物有机物酶和核酸的组成成分缺乏合成这些物质所需酶或合成能力有限维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等（3）生长因子第22页，共66页，2023年，2月20日，星期四【典例解析】

例1．关微生物营养物质的叙述中，正确的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解析：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A、B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；有的碳源可同时是氮源，如NH4HCO3；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C选项，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；NaHCO3，可作为自养型微生物的碳源和无机盐；而NaCl则只能提供无机盐。对于D选项，无机氮源提供能量的情况还是存在的，如NH3可为硝化细菌提供能量和氮源。答案：D第23页，共66页，2023年，2月20日，星期四微生物学基础第二课时第24页，共66页，2023年，2月20日，星期四五、培养基

培养基（培养液）是由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养液。第25页，共66页，2023年，2月20日，星期四根据物理性质分固体培养基——用于微生物的分离计数半固体培养基——观察微生物的运动,鉴定菌种液体培养基——常用于工业生产根据化学成分分合成培养基——成分明确,常用于分类,鉴定天然培养基——成分不明确,常用于工业生产1.培养基的种类图第26页，共66页，2023年，2月20日，星期四固体培养基半固体培养基液体培养基主要用于微生物的分离、计数等主要用于观察微生物的运动、鉴定菌种等主要用于工业生产需加入凝固剂，如琼脂第27页，共66页，2023年，2月20日，星期四1.培养基的种类根据用途分选择培养基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。（举例）鉴别培养基在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物大肠杆菌，在加入伊红－美蓝的培养基上，菌落呈深紫色，有金属光泽。第28页，共66页，2023年，2月20日，星期四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第29页，共66页，2023年，2月20日，星期四①目的要明确根据所培养的微生物的种类、培养的目的配制P21②营养要协调注意各种营养物质的浓度和比例,最重要为碳源和氮源的比，如：谷氨酸生产中C:N=4:1，菌体数↑谷氨酸↓。C:N=3:1，菌体数↓谷氨酸↑。③pH要适宜

细菌pH6.5~7.5放线菌pH7.5~8.5真菌pH5.0~6.02.培养基的配制原则第30页，共66页，2023年，2月20日，星期四（二）无菌技术获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。避免操作者自身被感染。第31页，共66页，2023年，2月20日，星期四无菌技术（1）对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；（2）将用于培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；（3）实验操作应在酒精灯火焰附近进行；（4）避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。第32页，共66页，2023年，2月20日，星期四消毒与灭菌

消毒是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）

灭菌是指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）第33页，共66页，2023年，2月20日，星期四最常用的消毒方法：1、煮沸消毒法：

100℃煮沸5-6min2、巴氏消毒法：70-75℃下煮30min或80℃下煮15min3、化学消毒法：用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒;氯气消毒水源4、紫外线消毒法第34页，共66页，2023年，2月20日，星期四干热灭菌法(1)焚烧：是一种彻底的灭菌方法，但仅适用于废弃物品或尸体等。(2)灼烧：直接用火焰灭菌，适用于微生物学实验室的接种环、试管口等的灭菌（图）。(3)干烤：用烤箱灭菌。一般加热至160℃～170℃经2小时。适用于高温下不变质、不蒸发的物品，如玻璃器皿、瓷器等。第35页，共66页，2023年，2月20日，星期四高压蒸汽灭菌法：是灭菌效果最好、目前应用最广的灭菌方法。方法是在一密闭蒸锅—高压蒸汽灭菌器内进行的。加热时蒸汽不能外溢，容器内温度随蒸汽压的增加而升高，杀菌力也大为增强。通常在1.05kg/cm2的压力下，温度达121.3℃,维持15～30分钟，可杀死包括细菌芽胞在内的所有微生物。此法适用于耐高温和不怕潮湿物品的灭菌。湿热灭菌法第36页，共66页，2023年，2月20日，星期四无菌操作的重要设备－－超净工作台第37页，共66页，2023年，2月20日，星期四灭菌的方法：1、灼烧灭菌

2、干热灭菌：160-170℃下加热1-2h。

3、高压蒸气灭菌：100kPa、121℃下维持15-30min.第38页，共66页，2023年，2月20日，星期四1.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.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：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。答：（1）、（2）需要灭菌；（3）需要消毒。思考第39页，共66页，2023年，2月20日，星期四微生物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/搁置斜面5、无菌检查6、微生物接种7、恒温箱中培养8、菌种的保存第40页，共66页，2023年，2月20日，星期四3、配制培养基（用于培养细菌）第41页，共66页，2023年，2月20日，星期四3、配制培养基制备牛肉膏蛋白胨固体培养基（1）计算根据牛肉膏蛋白胨培养基配方的比例，计算配制100ml的培养基，各种成分的用量。（2）称量准确称取各种成分。易吸潮，动作要迅速。第42页，共66页，2023年，2月20日，星期四（3）溶化将称好的牛肉膏放入烧杯，加入少量的水，加热。加入蛋白胨和氯化钠，使其溶解。加入琼脂，用玻璃棒不断搅拌（防止琼脂糊底而导致烧杯破裂），加热使其熔化。完全熔化后，补加自来水至100mL。（4）调节PH（5）灭菌将配制好的培养基转移至锥形瓶中，塞上棉花塞，包上牛皮纸，用皮筋勒紧，再放入高压蒸气灭菌锅，在压力为100kPa、温度为121℃，灭菌15～30min。将培养皿用旧报纸包裹，放入干热灭菌箱内，在160～170℃下灭菌2h。第43页，共66页，2023年，2月20日，星期四将培养皿用旧报纸包裹，5~8套一组放入干热灭菌箱内，在160～170℃下灭菌2h。第44页，共66页，2023年，2月20日，星期四微生物学基础第三课时第45页，共66页，2023年，2月20日，星期四复习巩固1、分离自养微生物应用

培养基。2、欲观察某种微生物的菌落特征，应将该生物接种在

培养基上；要让该微生物大量繁殖应用

培养基培养。3、请说出配制培养基的原则及过程。4、什么是消毒、灭菌5、以下物品应选择哪种方法消毒或灭菌？某养鸡场感染H1N1致死的鸡、配制好的LB培养基(含尿素/含葡萄糖)、培养皿、接种时用的接种针、实验员的手6、微生物培养的操作程序包括：第46页，共66页，2023年，2月20日，星期四微生物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/搁置斜面5、无菌检查6、微生物接种7、恒温箱中培养8、菌种的保存第47页，共66页，2023年，2月20日，星期四（1）将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。（2）右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰。倒平板操作待培养基冷却到50℃左右时，在酒精灯附近倒平板。第48页，共66页，2023年，2月20日，星期四（3）用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。（4）等待平板冷却凝固，大约需要5～10min。然后，将平板倒过来放置，使皿盖在下、皿底在上。倒平板操作第49页，共66页，2023年，2月20日，星期四

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？问题讨论答：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。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。第50页，共66页，2023年，2月20日，星期四3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？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：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冷凝水落入培养基，造成污染。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。第51页，共66页，2023年，2月20日，星期四无菌检查如何检查？将未接种的培养基在恒温箱中保温1～2d，观察培养基上是否是菌落生长，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。第52页，共66页，2023年，2月20日，星期四6、微生物的接种技术平板划线法一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；二是存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。第53页，共66页，2023年，2月20日，星期四问题讨论

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？

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。第54页，共66页，2023年，2月20日，星期四

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。第55页，共66页，2023年，2月20日，星期四6、微生物的接种技术稀释涂布法第56页，共66页，2023年，2月20日，星期四6、微生物的接种技术稀释涂布法第57页，共66页，2023年，2月20日，星期四问题讨论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？

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等。第58页，共66页，2023年，2月20日，星期四7、微生物的恒温培养第59页，共66页，2023年，2月20日，星期四（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，并符合所培养菌种的菌落的特点，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。

第60页，共66页，2023年，2月20日，星期四8、菌种的保存（1）临时保藏：接种到固体斜面培养基，菌落长成后置于4℃冰箱保存。（2）长期保存：甘油冷冻管藏法主要靠低温来降低微生物活性，达到保存的目的。加甘油是为了避免水结冰产生冰晶损伤细胞。第61页，共66页，2023年，2月20日，星期四本课题知识小结:第62页，共66页，2023年，2月20日，星期四例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解析：灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。A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