微生物及利用选修

微生物及利用选修第1页/共36页第2页/共36页1.微生物的识别1.1微生物的主要类群有细胞结构真菌类：酵母菌、霉菌衣藻、硅藻草履虫、变形虫细菌、蓝藻放线菌、衣原体支原体原核生物无细胞结构：病毒原生生物第3页/共36页第4页/共36页第5页/共36页第6页/共36页第7页/共36页1.2细菌的初步识别1.2.1细菌的三型第8页/共36页1.2.2荚膜、芽孢、鞭毛等特殊结构第9页/共36页1.2.3革兰氏染色反应——细菌经结晶紫染色，再经碘液媒染，用酒精或丙酮脱色后，再用复染色剂染色——革兰纸阳性菌(G+)不脱色而呈蓝紫色；革兰氏阴性菌(G-)脱色后被染上红色第10页/共36页1.3菌斑和菌落

第11页/共36页根据菌落区分不同微生物类别类型细菌菌落酵母菌菌落霉菌菌落特征湿润、粘稠，易用接种针挑起，菌落各部位颜色一致与细菌菌落相似，略大而厚，菌落颜色较为单调菌落大，较为疏松，常呈绒毛状、絮状或蛛网状第12页/共36页2.微生物的培养2.1微生物生活必需的营养物质

主要种类作用碳源CO2、NaHCO3、糖类、脂肪酸等构成结构物质、能源物质氮源N2、NH3、铵盐、硝酸盐、尿素、蛋白胨合成蛋白质、核酸等生物因子维生素、氨基酸、嘌呤碱和嘧啶碱补充生长因子其他水和无机盐生命必需物质第13页/共36页2.2人工培养基2.2.1培养基的种类按性质分固体培养基：用于分离、鉴定半固体培养基：用于观察、保持菌种液体培养基：用于生产按营养分天然培养基（成分不明确）：用于生产合成培养基（成分明确）：分离、鉴定按用途分选择培养基：用于分离菌种鉴别培养基：用于鉴别不同种微生物第14页/共36页2.2.2人工培养基配制和灭菌——培养基的配制原则

目的明确：依据微生物种类和培养目标（实验或生产）营养协调：营养成分合理搭配pH适宜:细菌为6.5～7.5；放线菌为7.5～8.5

第15页/共36页——常用的固体培养基配方培养基类别配方细菌牛肉膏蛋白胨培养基牛肉膏3g、蛋白胨10g、NaCl5g和琼脂20g，依次加入盛有900mL蒸馏水的烧杯中加热溶解，再用1mol/LNaOH调pH至7.4～7.6，倒入量筒后加蒸馏水至1000mL瘦牛肉简易培养基去筋膜和脂肪的瘦牛肉300g，绞碎后加入900mL蒸馏水于0℃～4℃下浸泡过夜，然后煮沸30min并用4层纱布过滤，滤液中加入NaCl5g和琼脂20g，加入溶解后用1mol/LNaOH调pH至7.4～7.6，补充蒸馏水至1000mL真菌培养基将200g马铃薯去皮切块放入大烧杯中，加900mL蒸馏水后加热煮沸20min并用4层纱布过滤，滤液中加入葡萄糖20g和琼脂20g，加入溶解后补充蒸馏水至1000mL第16页/共36页——固体培养基的制作流程第17页/共36页方法应用范围灭菌高温灭菌培养基、接种器具等干热灭菌玻璃器皿、金属器具等灼烧灭菌接种环、接种针或其他金属器具等熏蒸灭菌接种室、接种箱等紫外照射接种室、接种箱、超净工作台消毒化学试剂实验材料（如外植体）实验操作空间操作者的衣着和双手工作台和器具微生物培养空间实验室培养微生物的无菌技术第18页/共36页摆斜面和倒平板第19页/共36页2.3微生物纯培养技术2.3.1分离技术（以大肠杆菌为例）——样品稀释第20页/共36页——划线或涂布第21页/共36页——分离培养培养空间将培养皿倒置摆放到恒温培养箱中培养温度和时间37℃/12～24h培养结果固体培养基平板划线的末端出现不连续的单个菌落

第22页/共36页菌种保存或扩增——菌种保存用斜面接种法。无菌操作下用接种环取出单菌落，划线接种至斜面培养基上，37℃下培养24h，保存于4℃冰箱——菌种扩大培养用液体培养基。无菌操作接种后，置于温度适宜的恒温摇床培养箱中振荡培养12h第23页/共36页2.3.2纯化技术——将一个优良菌株的单个菌落分离出来，常用斜面接种法第24页/共36页——将一个菌种从混合菌种中分离出来，或检测食品和水质污染，常用选择培养基和鉴别培养基。菌种选择培养基鉴别培养基酵母菌、霉菌培养基中加入青霉素金黄葡萄球菌培养基加入高浓度食盐溶液圆褐固氮菌配制的培养基不含氮素分解尿素的细菌以尿素为氮源固体培养基培养基加入酚红大肠杆菌伊红-美兰培养基纤维素分解菌培养液含有纤维素培养基加入刚果红液第25页/共36页选择或鉴别培养基的类例大肠杆菌分离菌落大肠杆菌菌落鉴别第26页/共36页3.微生物的数量测定3.1平板菌落计数法3.1.1从土壤中分离以尿素为氮源的微生物实验流程第27页/共36页加样示意图固体培养基中以琼脂糖代替琼脂，以尿素为氮源，加入酚红第28页/共36页3.1.2计数方法计算公式：每克样品菌数=同稀释度菌落平均数÷0.2×10第29页/共36页3.2液体培养基内菌群的测定3.2.1测定细胞数目——用显微计数板先将单位红细胞样品计数；取等量待测样品与细胞样品混匀，用混合样品涂片、染色、镜检、计数；根据红细胞与测样品细胞的比例，折算单位待测样品细胞数目3.2.2测定菌体质量——将一定容积的液体培养基离心分离；反复洗涤后称量菌体湿重；根据已知数量/质量比，折算单位待测样品细胞数目第30页/共36页4.微生物的利用4.1微生物研究技术的运用4.1.1探究土壤中有分解纤维素的细菌实验组对照组土样处理土样未灭菌，用无菌水保湿土用无菌水，保湿样已灭菌实验材料土样表层与卷烟样纸接触土样表层与卷烟样纸接触实验条件放在较高湿度的环境中，如自制的保湿小室，培养4～6周实验结果卷烟样纸消失

卷烟样纸基本无变化第31页/共36页4.1.2探究纤维素分解菌的种类第32页/共36页4.2微生物发酵技术的应用4.2.1发酵概念的演变——发酵（fermentation）最初来自于拉丁语“发泡”(fervere)，是指酵母作用于果汁或发芽谷物产生CO2的现象。目前，人们把利用微生物在有氧条件或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程统称为发酵。——传统发酵技术有酿酒、制酱、制奶酪等生产。现代发酵技术在传统发酵基础上，结合DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术发展形成的微生物发酵工业。第33页/共36页4.2.2现代发酵工程——不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物功能的应用——主要内容有：生产菌种的选育、发酵条件的优化和控制、反应器设