2 第二章纯培养.ppt

1、第二章微生物的纯培养和微技术，微生物和微生物在纯培养显微镜和微技术显微镜下的分离。“微生物”不是分类学术语，而是小尺寸(0.1毫米)、单细胞或单个结构简单的多细胞、甚至没有细胞结构的低等生物的总称。微生物有五个共性：体积小、比表面积大、吸收多、转化快、生长旺盛、繁殖快、适应性强、变异和分布广、种类多。1.体积小，面积大，比表面积=面积/体积，乳酸菌120，000豌豆6.0鸡蛋1.5人体重200磅0.3、2吸收更多，转化更快，3克1克闪烁的绿色蜂鸟每天消耗两倍食物重量；大肠杆菌每小时消耗2000倍的糖。乳糖发酵菌能在1小时内分解相当于自身重量100010000倍的乳糖，产生乳酸；一公斤酵母可以在

2、一天内发酵数千公斤的糖来生产酒精；3.它生长旺盛，繁殖迅速。例如，大肠杆菌可以在最佳生长条件下每12.520分钟分裂一次。在液体培养基中，细菌细胞的浓度通常为108，109个细胞/毫升。利用微生物的这一特性，可以在发酵工业中实现短周期高效生产。例如，当生产新鲜酵母时，它可以每12小时收获一次，每年收获数百次。谷氨酸短杆菌：摇瓶种子50吨发酵罐：细胞数量可在52小时内增加1亿倍。种类繁多，分布广泛：例如，在3.336亿米深海、85公里高空、128米地层以下和427米地层以下的沉积岩中发现了微生物。类型，下限趋势，物种，上限病毒和立克次体1，217 1，217 1，217支原体42 42细菌和放线

3、菌1，000 1，500 1，500蓝细菌1，227 1，500 1，500藻类15，051 23，100真菌23，100 37，175。939原生动物24，068 24，068 30，000总计79，780 98，727 127，298，根据1972:更重要的是，有许多类型的微生物的生理代谢和代谢产物。5.变异和适应很容易。微生物可以在其他生物生活的任何环境中找到。极端环境中有微生物，其他生物无法生存。突变频率一般为10-510-10。然而，由于繁殖速度快、数量大以及与外界环境的直接接触，大量变异后代可以在短时间内出现。例如，在1943年，产黄青霉(黄晴产真菌)的产量为每毫升发酵液含20单位

4、青霉素。40年来，通过全世界微生物遗传育种家的不懈努力，这种真菌的产量变异逐渐积累，随着发酵条件的改善，世界先进国家的发酵水平已超过每毫升5万单位，甚至接近10万单位。由于数量性状的变异和微生物的繁殖，在动植物育种中增加产量是绝对不可能的。正因为如此，几乎所有的微生物发酵工厂都非常重视菌种选育。微技术是微生物研究的另一项重要技术，因为大多数微生物的个体形态和内部结构只能用显微镜观察和研究。微生物的基本特征：小！微生物的基本特征：小！在大多数情况下，微生物种群被用来研究其属性；微生物物种(菌株)通常以群体的形式繁殖和保存；培养技术在微生物学中意义重大！本研究中使用的微生物培养群体：培养：在一定条

5、件下培养繁殖获得的微生物群体，混合培养：含有各种微生物的培养；纯培养：只有一种微生物的培养；一般来说，只有纯培养才能提供可重复的结果。纯培养技术是微生物研究的基础！第一节微生物的分离和纯培养从混合群体中分离特定的微生物是微生物研究和利用的第一步。1.无菌技术，用于分离和培养微生物的仪器事先不含任何微生物；转移和培养微生物时，防止其他微生物的污染；消毒：一种利用强大的物理和化学因素使任何物体内外的所有微生物永远失去生长和繁殖能力的措施。消毒：利用温和的物理和化学因素，只杀死物体表面或内部对人体有害的部分致病菌，但对消毒后的物体基本无害的措施。防腐：通过使用一些物理和化学因素来完全保持霉菌微生物的

6、生长和繁殖，从而防止食品霉变的一种措施。化疗):使用具有高选择性毒性的化学品来保持病原微生物在宿主体内的生长和繁殖，从而实现治疗这种传染病的措施。1。微生物培养及其灭菌常用的仪器：试管、瓶子、培养皿等。由RJ皮氏在1887年发明，皮氏培养皿、高温干热灭菌、高压蒸汽灭菌、试管、瓶子、皮氏培养皿等。常用的灭菌方法：微生物培养及其灭菌常用仪器。接种操作，靠近火焰(酒精灯、煤气灯)，2，接种操作，无菌操作：在无菌箱或手术室的无菌环境中，2，纯培养用固体培养基分离，培养基：液体培养基；固体培养基；半固体介质；2。用固体培养基分离纯培养物，培养基：液体培养基；固体培养基；半固体介质；罗伯特科赫的助理w海斯

7、和他2岁的妻子弗兰海斯。用固体培养基进行分离和纯培养，菌落：单个(或成簇的)微生物可以在合适的固体培养基的表面或内部生长和繁殖到一定程度，形成肉眼可见的具有一定形态结构的亚细胞生长群。许多殖民地连成一片，还有草坪。由生长在特定培养基上的不同微生物形成的菌落或草坪通常具有稳定的特征(形状、颜色等)。)，这可以作为该微生物分类和鉴定的重要依据(见P14图2-3)。(P6图2-3)，相同的细菌在不同的培养板上形成不同的特征菌落。第二，用固体培养基进行分离纯化培养，使微生物在固体培养基平板上形成单个菌落：稀释！2.用固体培养基分离纯培养物。稀释倒置平板法，2。涂布平板法，操作麻烦，对好氧菌和热敏菌有不

8、良影响。使用更常规的方法，但有时布是不均匀的！用固体培养基分离纯培养物。平板划线法，3。平板划线法，3。平板划线法，4。厌氧微生物分离、厌氧罐和厌氧手套箱。用固体培养基分离纯培养物。厌氧微生物分离。厌氧微生物的分离、稀释和振荡管法；3.液体培养基分离和纯培养。稀释法液体分离必须在许多具有相同稀释度的平行试管中进行，并且大多数试管(通常大于95%)不会生长。1878年，李斯特用微型注射器和酒杯培养装置来分离乳酸链球菌。注射器的最小抽吸容量为0.00062毫升。第四，单细胞(孢子)的分离通常在显微镜下用显微操作器进行；操作的难度与细胞或个体的大小成反比；5.选择性培养和分离以抑制大多数其他微生物的

9、生长；使待分离的微生物生长更快；从而增加群落中待分离微生物的数量，便于稀释法纯化。微生物群落中几种微生物的分离和纯化：(没有培养基或培养条件能满足自然界中所有生物的生长要求，所有培养物都有一定的选择性。)，因此待分离微生物的生长是“突出的”；将待分离的微生物菌落直接挑取获得纯培养物。(5)选择性培养和分离；(1)用选择性平板直接分离，当待分离微生物生长而其它微生物生长受到抑制时，高温培养：分离嗜热菌；培养基不含氮：分离固氮菌；抗生素培养基：分离耐药菌；5.选择性培养和分离。1.选择性平板直接分离。待分离微生物的生长特性明显不同于其他微生物。显色反应：分离特定菌株；牛奶盘：分离蛋白酶产生菌；利用

10、特定细菌的滑动特性进行分离和纯化；5.选择性培养和分离；2.富集培养，从自然界中分离出所需的特定微生物；只适应微生物旺盛生长的特定环境条件，大大增加了群落中待分离微生物的数量；2.富集培养是微生物学家最强有力的技术手段之一。营养和生理条件几乎无止境的结合可以应用于从自然界选择特定微生物的需要。根据微生物的特殊要求，从自然界中分离出特定的已知微生物种类；分离和培养能在特定环境中生长的微生物；六、二元文化，这种文化只包含两种微生物，而有意识地保持它们之间特定关系的文化叫做二元文化。病毒和宿主细胞；纤毛虫、变形虫和粘细菌；6.菌种的保存和稳定是微生物工作最重要的基本要求，否则生产或科研不能正常进行。

11、影响微生物菌株稳定性的因素有：a)变异；污染；死亡；1.品系衰退和复壮，品系衰退：在培养或保存过程中，由于自发突变的存在，一些原有的优良生产性状退化，遗传标记丢失，这就是所谓的品系衰退。衰退原因：基因突变和分离现象。衰退现象：菌落和细胞形态的变化；生长速度慢，产孢越来越少；抵抗力、抵抗不利环境的能力等。代谢产物生产能力或其对宿主的寄生能力下降；防止经济衰退的措施：1)减少旅行次数；(2)创造良好的文化条件；3)始终分离纯品种并检查相应的性状；(4)采取有效的保存方法；(1)从衰退菌株群体中找出少数个体，重新获得具有原始典型性状的菌株。2)有意识地利用微生物自发突变的特点，在菌株的日常维护中不断

12、筛选“积极变化”的个体。菌种复壮：a)纯种分离；b)通过发送主题来恢复活力；c)消除衰退的个人。菌种保藏机构的任务是广泛收集用于科学研究和生产的菌种和菌种，并妥善保存，以达到长生不老、不死不乱、便于研究、交流和使用的目的。文化保存机构：中国微生物菌种保藏委员会(CCCCM)、美国类型文化保藏中心(ATCC)、英国国家类型文化保藏中心(NCTC)、法国里昂巴斯德研究所(IPL)、国内外文化保存机构：培养保存，基本方法：存活状态(传代)、休眠状态、培养基传代培养、宿主传代培养、冷冻、干燥等。液氮、低温冰箱、砂管、冷冻真空干燥，原理：选择优良的纯种(最好是休眠的，如分生孢子、孢子等。)创造环境条件，降低微生物的代谢活动强度，抑制生长和繁殖，并使突变变得困难。(环境因素有干燥、低温、缺氧、营养缺乏、添加保护剂等。)，1)低温保存方法：将菌株保存在4台冰箱中，常规传代原则：低温下，微生物代谢强度明显降低。2)石蜡油低温保存。橡胶塞代替棉塞，并加入石蜡油。3)悬浮液保藏法，1)真空冷冻干燥法，其中将带有保护剂的细菌悬浮液在冷冻状态下真空干燥。适用于各种微生物，便于大量保存，存活时间长，是目前最好的保存方法。2)砂管法适用于放线菌、孢子和一些真菌的保存，保存时间长达几十年。继代保存，1)液氮冷冻保存，将菌株放入保护剂中，预冻，并将其保存在液氮低温冰箱(