专题21微生物的实验室培养（课件）-2017-2018学年高二生物同步精品课堂（提升版）（选修1）

1、课题课题1 1微生物的实验室培养微生物的实验室培养选修选修1 1专题专题2 2固体培养基固体培养基半固体培养基半固体培养基液体培养基液体培养基主要用于微生物的主要用于微生物的分离、计数等分离、计数等主要用于观察微生物主要用于观察微生物的运动、鉴定菌种等的运动、鉴定菌种等主要用于工业生产主要用于工业生产需加入凝固需加入凝固剂，如琼脂剂，如琼脂一、基础知识一、基础知识（一）培养基（一）培养基2.2.种类种类1.1.概念：概念：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基质。养基质。营养物质营养物质含义含义主要来源主要来源碳源碳源提提供

2、碳元素的物质供碳元素的物质无机物：无机物：CO2CO2、NaHCO3NaHCO3；有机物：；有机物：糖类、脂肪酸、石油、花生粉饼等糖类、脂肪酸、石油、花生粉饼等氮源氮源提提供氮元素的物质供氮元素的物质无机物：无机物：N2N2、NH3NH3、氨盐、硝酸盐；、氨盐、硝酸盐；有机物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等有机物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等水水细胞生命活动必不可细胞生命活动必不可少的物质少的物质培养基、大气、代谢产物培养基、大气、代谢产物无机盐无机盐提供除碳、氮元素以提供除碳、氮元素以外的各种重要元外的各种重要元素素培养基、大气培养基、大气培养基还需要满足不同微生物生长对培养基还需要满足不同微生物生长对P

3、HPH、氧气、特殊营养物质的要求：、氧气、特殊营养物质的要求：3.3.成分成分【典型例题典型例题】下表为培养某种微生物的培养基配方，下列相关叙述错误的是（下表为培养某种微生物的培养基配方，下列相关叙述错误的是（ ）成分成分NaN0NaN03 3K K2 2HP0HP04 4KC1KC1MgS0MgS04 47H7H2 20 0FeS0FeS04 4（CHCH2 20)0)H H2 20 0青霉素青霉素含量含量3g3g1g1g0.5g0.5g0.5g0.5g0.01g0.01g30g30g1L1L0.10.1万单位万单位A. A. 依物理性质划分，该培养基属于液体培养基依物理性质划分，该培养基属

4、于液体培养基B. B. 依用途划分，该培养基属于选择培养基依用途划分，该培养基属于选择培养基C. C. 培养基中的唯一碳源是（培养基中的唯一碳源是（CHCH2 20)0)，唯一氮源是，唯一氮源是NaN0NaN03 3D. D. 若用该培养基培养纤维素分解菌，则应除去（若用该培养基培养纤维素分解菌，则应除去（CHCH2 20),0),再添加纤维再添加纤维素素D D【方法点拨方法点拨】培养基的配制原则培养基的配制原则(1)(1)目的要明确：配制时应根据微生物的种类、目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。培养目的等确定配制的培养基种类。(2)(2)营养要协调：注意各种

5、营养物质的浓度和比营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。例。(3)pH(3)pH要适宜：细菌为要适宜：细菌为6.56.57.57.5，放线菌为，放线菌为7.57.58.58.5，真菌为，真菌为5.05.06.06.0，培养不同微生物所需，培养不同微生物所需pHpH不同。不同。（二）无菌技术（二）无菌技术无菌操作泛指在培养微生物的操作中，所有无菌操作泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染防止杂菌污染的方法。的方法。无菌操作是培养微生物成功的关键！无菌操作是培养微生物成功的关键！（1 1）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒 ；（2

6、 2）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌 ；（3 3）为避免周围微生物污染，实验操作应在）为避免周围微生物污染，实验操作应在 酒精灯火焰附近旁进行；酒精灯火焰附近旁进行；（4 4）避免已灭菌处理的材料用具与周围物品）避免已灭菌处理的材料用具与周围物品 相接触。相接触。1.1.主要方面主要方面2.2.消毒与灭菌的比较消毒与灭菌的比较 项目项目理化因素作用强度理化因素作用强度消灭微生物数量消灭微生物数量芽孢和孢子是否消灭芽孢和孢子是否消灭消毒消毒灭菌灭菌温和温和强烈强烈部分微生物部分微生物全部微生物全部微生物不能不能能能煮沸消毒法煮沸消毒法:10

7、0:100煮沸煮沸5-6min5-6min巴氏消毒法巴氏消毒法：70-75 70-75 下煮下煮30min30min或或 80 80 下煮下煮15min15min化学药剂消毒法化学药剂消毒法: :用用75%75%酒精进行皮肤消毒酒精进行皮肤消毒; ;氯气消毒水源氯气消毒水源紫外线紫外线30min30min消毒消毒：照射前，可喷石炭酸或煤酚皂等消毒液加强消：照射前，可喷石炭酸或煤酚皂等消毒液加强消毒效果毒效果(1)(1)消毒的方法：消毒的方法：3.3.常用的消毒与灭菌的方法常用的消毒与灭菌的方法(2)(2)灭菌的方法：灭菌的方法：灼烧灭菌灼烧灭菌：接种环、接种针、试管口、瓶口：接种环、接种针、试

8、管口、瓶口干热灭菌干热灭菌：玻璃器皿和金属用具：玻璃器皿和金属用具高压蒸气灭菌高压蒸气灭菌：100kPa100kPa、121 121 下维持下维持15-30min15-30min【典型例题典型例题】关于消毒和灭菌的不正确理解是（关于消毒和灭菌的不正确理解是（ ）A. A. 灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、包括芽孢和孢子灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、包括芽孢和孢子B. B. 消毒和灭菌实质上是相同的消毒和灭菌实质上是相同的C. C. 常用灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌常用灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌D. D. 常用消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线法

9、、化学常用消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线法、化学药物法药物法B B三、实验操作三、实验操作 （一）制备牛肉膏蛋白胨培养基（一）制备牛肉膏蛋白胨培养基1 1 计算：根据配方比例，计算计算：根据配方比例，计算100mL100mL培养基各成分用量。培养基各成分用量。2 2 称量：准确称取各成分。称取牛肉膏和蛋白胨时动作要迅速，目的称量：准确称取各成分。称取牛肉膏和蛋白胨时动作要迅速，目的是防止牛肉膏吸收空气中水分。是防止牛肉膏吸收空气中水分。3 3 溶化：加水加热熔化牛肉膏；加入蛋白胨和氯化钠继续加热；溶化：加水加热熔化牛肉膏；加入蛋白胨和氯化钠继续加热；加入琼脂；用蒸馏水定容到加入琼脂；

10、用蒸馏水定容到100mL100mL。整个过程不断用玻棒搅拌，目。整个过程不断用玻棒搅拌，目的是防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。的是防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。4.4.灭菌：将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加塞包扎后用高压蒸灭菌：将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加塞包扎后用高压蒸汽灭菌锅灭菌；所用培养皿用报纸包扎后用干热灭菌箱灭菌。汽灭菌锅灭菌；所用培养皿用报纸包扎后用干热灭菌箱灭菌。5.5.倒平板：待培养基冷却至倒平板：待培养基冷却至5050左右时在酒精灯火焰附近操作进行。左右时在酒精灯火焰附近操作进行。【方法点拨方法点拨】倒平板的方法及注意事项倒平板的方法及注意事项在火焰在火焰旁右手拿锥旁右手拿

11、锥形瓶，左手形瓶，左手拔出棉塞；拔出棉塞；右手拿右手拿锥形瓶，使锥形瓶，使锥形瓶的瓶锥形瓶的瓶口迅速通过口迅速通过火焰；火焰；左手将培养左手将培养皿打开一条缝隙皿打开一条缝隙，右手将培养基，右手将培养基倒入培养皿，立倒入培养皿，立刻盖上皿盖。刻盖上皿盖。待平板待平板冷却凝固后冷却凝固后，将平板倒，将平板倒过来放置。过来放置。（二）纯化大肠杆菌（二）纯化大肠杆菌最常用的接种方法有：最常用的接种方法有：平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法和稀释涂布平板法。1.1.平板划线法平板划线法: :通过接种环在琼脂固体培养基表面连续画线的操作通过接种环在琼脂固体培养基表面连续画线的操作, ,将聚集的菌钟逐

12、步稀释分散到培养基的表面。将聚集的菌钟逐步稀释分散到培养基的表面。 在数次画线后在数次画线后, ,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见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的子细胞群体, ,这就是菌落。这就是菌落。分离后，一个菌体便会形成分离后，一个菌体便会形成一个菌落，这是消除污染杂一个菌落，这是消除污染杂菌的通用方法，也是用于筛菌的通用方法，也是用于筛选菌株的最简便方法之一。选菌株的最简便方法之一。 【方法点拨方法点拨】平板划线操作平板划线操作方法方法1 12 23 34 45 56 67 78 8接种环在火焰上接种环在火焰上灼烧直至烧红灼烧直至烧红火焰旁冷却接种火焰旁冷却接

13、种环，打开环，打开菌液菌液试试管的棉塞。管的棉塞。将菌种试将菌种试管口通过管口通过火焰火焰将冷却的接种环将冷却的接种环伸入到菌液中取伸入到菌液中取出一环菌种。出一环菌种。将菌种试管口将菌种试管口再次通过火焰再次通过火焰后塞上棉塞。后塞上棉塞。将皿盖打开一条缝隙，把将皿盖打开一条缝隙，把接种环伸入平板内划接种环伸入平板内划3 35 5条平行线，盖上皿盖，不条平行线，盖上皿盖，不要划破培养基。要划破培养基。将平板倒将平板倒置放在培置放在培养箱中培养箱中培养。养。 【注意事项注意事项】1.1.接种环只蘸一次菌液，但要在培养基不同位置连续划线多次。接种环只蘸一次菌液，但要在培养基不同位置连续划线多次。

14、2.2.划线首尾不能相接。划线首尾不能相接。3.3.划线后，培养皿倒置培养划线后，培养皿倒置培养1224h1224h。线条不重叠线条不重叠 从上次的末端开始，从上次的末端开始，交叉交叉2323条条最后的划线不能最后的划线不能与第一区相连。与第一区相连。1.1.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？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？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？ 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

15、环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残物；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，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。菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。问题讨论：问题讨论：2.2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再

16、进行划线？在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？以免接种环温度太高，杀死菌种。以免接种环温度太高，杀死菌种。3.3.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？线的末端开始划线？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。步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。2.2.稀释涂布平板法稀释涂布

17、平板法（1 1）系列稀释操作）系列稀释操作注意：注意：移液管需要经过灭菌。操作时，试管口和移液管离火移液管需要经过灭菌。操作时，试管口和移液管离火焰焰12cm12cm处。处。（2 2）涂布平板操作）涂布平板操作将涂布器浸将涂布器浸在盛有酒精在盛有酒精的烧杯中的烧杯中 取少量稀释取少量稀释液滴加到培液滴加到培养基表面养基表面 待酒精燃尽后待酒精燃尽后冷却冷却8 810s 10s 用涂布器将菌液均匀用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，涂布时可转动培养皿，使涂布均匀使涂布均匀问题讨论：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涂布平

18、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，第释的无菌操作要求，想一想，第2 2步应如何进行无菌操作？步应如何进行无菌操作？应从操作的各个细节保证应从操作的各个细节保证“无菌无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要。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。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。【方法点拨方法点拨】两种纯化细菌方法的比较两种纯化细菌方法的比较项目项目优点优点缺点缺点适用范围适用范围平板划平板划线法线法可以观察菌落特可以观察菌落特征，对混合菌进征，对混合菌进行分离行分离不能计数不能计数适用于好氧菌适用于好氧菌稀释涂稀释涂布平板布平板法法可以计数，可以可以计数，可以观察菌落特征观察菌落特征吸收量较少，较吸收量较少，