人教-选修一21微生物的实验室培养课件第一课时2

1、专题专题2 :2 :微生物的培养与应用微生物的培养与应用到目前为止， 几十项Nobel生理学和医学奖，化学奖 都与微生物学有关微生物包括哪五类：微生物包括哪五类：真菌真菌原生动物原生动物 原核生物界原核生物界 原生生物界原生生物界真菌界真菌界病毒界病毒界微生物基础知识微生物基础知识微生物的类群原生生物：原核生物:真菌:病毒:如酵母菌单细胞的动植物如草履虫、单细胞藻类等微生物包含了除植物界和动物界以外的所有生物无细胞结构真核细胞细菌、蓝藻、原核细胞特点：特点：结构都相当简单结构都相当简单, ,个体多数十分微小个体多数十分微小. .通常要用光学显微镜通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看到，有的甚至

2、没有细胞结构或电子显微镜才能看到，有的甚至没有细胞结构. .且体内一般不含且体内一般不含有叶绿素有叶绿素. .不能进行光合作用不能进行光合作用. .细菌的外形与大小细菌的外形与大小细菌：细菌：单细胞不分枝的原核微生物单细胞不分枝的原核微生物。细菌细胞细菌细胞，通常用适当染料，通常用适当染料后显微镜观察后显微镜观察图图1-1 常见的三种细菌典型形态常见的三种细菌典型形态A.球菌球菌 B.杆菌杆菌 C.弧菌弧菌细菌细胞由外向里依次有、菌菌（、，。细菌的构造细菌的构造* *细胞壁细胞壁n细胞壁有哪些功能？细胞壁有哪些功能？n 伤伤寒寒杆杆菌菌细细胞胞壁壁中中含含毒毒素素 有些细菌在一定的条件下，细胞

3、里面形成一个椭圆形的休眠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，叫做体，叫做芽孢芽孢。芽孢的壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣的环。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，煮沸境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的芽孢，煮沸3 3小时以后才小时以后才死亡。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，形成一个细菌分适宜）的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌. .菌落：菌落：n单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，就

4、会形成一个肉眼可见的，具有一定时，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，叫做菌落形态结构的子细胞群体，叫做菌落。n菌落是鉴定菌种的重要依据。菌落是鉴定菌种的重要依据。菌落细菌的菌落特征细菌的菌落特征因种而异因种而异 1 1、结构：、结构：单细胞原核单细胞原核分支状的菌丝（基内菌丝、气生菌丝）分支状的菌丝（基内菌丝、气生菌丝）链霉素、土霉素、四环素、链霉素、土霉素、四环素、氯霉素、红霉素、庆大霉素氯霉素、红霉素、庆大霉素 微生物中发现了几千种抗生素，其中微生物中发现了几千种抗生素，其中2/32/3是是由放线菌产生的由放线菌产生的 应用应用: :病毒的结构病毒的结构病毒病毒 SAR

5、S病毒、病毒、 禽流感病毒禽流感病毒朊病毒（蛋白质病毒）朊病毒（蛋白质病毒）2、病毒的增殖：、病毒的增殖：真菌真菌如图是酵母菌电子显微如图是酵母菌电子显微镜下的形态结构镜下的形态结构酵母菌和霉菌酵母菌和霉菌青霉青霉生殖生殖直立菌丝直立菌丝 营养菌丝营养菌丝腐生生活腐生生活孢子生殖孢子生殖细菌的营养类型细菌的营养类型 n根据细菌所利用的能源和碳源的不同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。，将细菌分为两大营养类型。n自养菌（自养菌（autotrophautotroph）n异养菌（异养菌（heterotrophheterotroph）n腐生菌腐生菌n寄生菌寄生菌 大部分病原菌大

6、部分病原菌微生物包括哪五类：微生物包括哪五类：真菌真菌原生动物原生动物特点：特点：结构都相当简单结构都相当简单, ,个体多数十分微小。个体多数十分微小。通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看到，通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看到，有的甚至没有细胞结构，且体内一般不含有叶有的甚至没有细胞结构，且体内一般不含有叶绿素，不能进行光合作用。绿素，不能进行光合作用。 原核生物界原核生物界 原生生物界原生生物界真菌界真菌界病毒界病毒界1、了解培养基的基础知识，掌握培养基的配、了解培养基的基础知识，掌握培养基的配制、分装方法。制、分装方法。2、掌握常用的消毒和灭菌的方法，进行无菌、掌握常用的消毒和灭菌的方

7、法，进行无菌技术的操作技术的操作 一、一、教学目标教学目标无菌技术的操作。无菌技术的操作。二、课题重点和难点：二、课题重点和难点：一、基础知识：一、基础知识：（一）培养基（一）培养基 培养基（培养液）是培养基（培养液）是由人工方法配制而成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的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养液。液。 不管哪种培养基，一般都含有不管哪种培养基，一般都含有水水、碳碳源源、和、和氮源氮源、 无机盐无机盐等等营养物质，另外营养物质，另外还需要满足微生物生长对还需要满足微生物生长对pHpH、特殊营特殊营养物质养物质, ,例如例如: :生长因子生长因子(即细菌生长必需，

8、即细菌生长必需，而自身不能合成的化合物而自身不能合成的化合物,如维生素、某如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶些氨基酸、嘌呤、嘧啶) )以及以及氧气氧气、二氧二氧化碳化碳、渗透压渗透压等等的要求。的要求。 （一）.培养基：微生物生存的环境和营养物质1.基本成分：思考：微生物“吃”什么？水、无机盐、碳源、氮源碳源无机碳源：无机碳源：有机碳源：有机碳源：COCO2 2、COCO3 32 2- -、HCOHCO3 3- -牛肉膏、蛋白胨等牛肉膏、蛋白胨等自养微生物自养微生物异养微生物异养微生物氮源NHNH4 4、NONO3 3- -牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、尿素牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、尿素等等注：含注：含

9、CHONCHON的的有机物有机物为为异异养型微生物提供养型微生物提供碳源碳源、氮源氮源、能源能源（一）.培养基：1.基本成分：水、无机盐、碳源、氮源2.特殊营养：维生素、碱基等（牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）3.pH、氧气的需求：4.种类：固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基有有无无 凝固剂琼脂凝固剂琼脂分离分离 鉴定鉴定工业工业 生产生产化学成分：化学成分：物理性质物理性质：天然培养基天然培养基 合成培养基合成培养基培养基类型 配制特点主要应用物理性质固体培养基 加入琼脂较多微生物的分离、计数等半固体培养基加入琼脂较少观察微生物运动、鉴定菌种、保藏菌种等液体培养基 不加入琼脂工业生产，连

10、续培养化学组成合成培养基由已知成分配制而成，培养基成分明确菌种分类、鉴定天然培养基由天然成分配制而成，培养基成分不明确工业生产目的用途鉴别培养基添加某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物选择培养基添加（或缺少）某种化学物质 培养、分离出特定的微生物选择培养基选择培养基加入青霉素的培养基加入青霉素的培养基: : 分离酵母菌、霉菌等真菌分离酵母菌、霉菌等真菌加入高浓度食盐的培养基加入高浓度食盐的培养基: : 分离金黄色葡萄球菌分离金黄色葡萄球菌不加氮源的无氮培养基不加氮源的无氮培养基: : 分离固氮菌分离固氮菌不加含碳有机物的无碳培养基不加含碳有机物的无碳培养基: : 分离自养型微生物分离自养型

11、微生物加入青霉素等抗生素的培养基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加入氨基喋呤、分离导入了目的基因的受体细胞加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基核苷的培养基: : 分离杂交瘤细胞分离杂交瘤细胞 这些营养成分是构成细胞结构的这些营养成分是构成细胞结构的元素和化合物的基本元素，碳源：如元素和化合物的基本元素，碳源：如CO2、糖类、脂肪酸等有机物，构成、糖类、脂肪酸等有机物，构成微生物的结构物质和分泌物，并提供微生物的结构物质和分泌物，并提供能量。氮源：如能量。氮源：如N2、氨盐、硝酸盐、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等，主要用来合成蛋牛肉膏、蛋白

12、胨等，主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。白质、核酸及含氮代谢物等。1、从细胞的化学元素组成来看，培养、从细胞的化学元素组成来看，培养基中为什么都含有这些营养成分？基中为什么都含有这些营养成分？课堂探究课堂探究牛肉膏蛋白胨培养基 是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基。1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的配方H2O 定容至1000mlNacl 5g蛋白胨 10g牛肉膏 5g琼脂20.0g分析营养构成？无菌技术的概念无菌技术的概念 无菌操作泛指无菌操作泛指在培养微生物的操作在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。中，所有防止杂菌污染的方法。 获得纯净培养物的获得纯净培养物的关键是关键是防

13、止外来杂菌的入防止外来杂菌的入侵侵，无菌技术就是防止杂菌污染的操作技术。，无菌技术就是防止杂菌污染的操作技术。消毒消毒 1、无菌技术的种类、无菌技术的种类灭菌灭菌 使用较为温和的物理和化学方法（酒精、紫外线）使用较为温和的物理和化学方法（酒精、紫外线）来杀死来杀死部分对人体有害部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢的微生物（不包括芽孢和孢子。子。使用较为强烈的理化因素杀死物体内外的所有微使用较为强烈的理化因素杀死物体内外的所有微生物（包括芽孢和孢子）。生物（包括芽孢和孢子）。以化学剂或物理方法以化学剂或物理方法消灭消灭所有所有微生物，包括所有细菌的繁殖体、芽孢微生物，包括所有细菌的繁殖体、芽孢

14、、霉菌及病毒，而达到、霉菌及病毒，而达到完全无菌完全无菌之过程。之过程。 对实验对实验操作的空间操作的空间、操作者的、操作者的衣着和手衣着和手进行清进行清洁洁消毒消毒； 将将培养器皿、接种用具和培养基培养器皿、接种用具和培养基等进行等进行灭菌灭菌； 接种的过程要在接种的过程要在酒精灯火焰酒精灯火焰附近进行。附近进行。 避免避免已经灭菌处理的材料用具已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触与周围物品接触1 1、煮沸消毒法煮沸消毒法:100:100煮沸煮沸5-6min5-6min2 2、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15min9(1

15、5min9(牛奶）牛奶）3 3、化学药剂消毒法化学药剂消毒法: :用用75%75%酒精、新洁尔灭等酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒进行皮肤消毒; ;氯气消毒水源（酒精擦拭双手氯气消毒水源（酒精擦拭双手4 4、紫外线消毒：紫外线消毒：（工作台、接种室）（工作台、接种室）( (能使能使蛋白质变性，还能损伤蛋白质变性，还能损伤DNADNA的结构）的结构）(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（1 1）、灼烧灭菌：）、灼烧灭菌：接种用具和接种过程中的试接种用具和接种过程中的试管口或瓶口放在酒精灯火焰的管口或瓶口放在酒精灯火焰的充分燃烧层充分燃烧层中进行中进行灼

16、烧灭菌。灼烧灭菌。试管口或瓶口试管口或瓶口等容易被污染的部位等容易被污染的部位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）、干热灭菌：）、干热灭菌：将将玻璃器皿、金属用具玻璃器皿、金属用具等能等能耐高温并需要保持干燥的物品放到耐高温并需要保持干燥的物品放到干热灭菌箱干热灭菌箱内，在内，在160160170170O OC C中加热中加热1 12h2h即可。即可。（3 3）、高压蒸汽灭菌：）、高压蒸汽灭菌：将需灭菌的物品放到盛有将需灭菌的物品放到盛有水的水的高压蒸汽灭菌锅高压蒸汽灭菌锅内煮沸，待冷空气排尽后，内煮沸，待冷空气排尽后，密闭继续加热至锅内压力到密闭继续加热至锅内压力到1

17、00kPa100kPa，温度到，温度到121121O OC C后，维持后，维持151530min30min即可。即可。1 1、灼烧灭菌、灼烧灭菌2 2、干热灭菌：、干热灭菌：160-170 160-170 下加下加热热1-2h1-2h。3 3、高压蒸气灭菌：、高压蒸气灭菌：100kPa100kPa、121 121 下维持下维持15-30min.15-30min.(2)灭菌的方法：灭菌的方法：1.1.无菌技术除了用来防止实验室的培养物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？被其他外来微生物污染外，还有什么目的？2.2.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。请你

18、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。如果需要，请选择合适的方法。（1 1） 培养细菌用的培养基与培养皿培养细菌用的培养基与培养皿（2 2） 玻棒、试管、烧瓶和吸管玻棒、试管、烧瓶和吸管（3 3） 实验操作者的双手实验操作者的双手 无菌技术还能有效避免操作者自身被无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。微生物感染。（1）、（）、（2）需要灭菌；（）需要灭菌；（3）需要消毒）需要消毒。P P15-1615-16旁栏思考旁栏思考4.4.无菌技术除了用来防止实验室的培养物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？被其他外来微生物污染外，还

19、有什么目的？无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。感染。课堂探究课堂探究拓展延伸定义常用方法微生物培养和组培的应用消毒使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分菌体,但不伤及活组织煮沸玻璃仪器紫外线实验室、操作台、衣物等酒精溶液手、外植体等次氯酸钠溶液等外植体灭菌使用强烈的理化因素杀死物体内外所有菌体、芽孢和孢子高压蒸汽培养基、玻璃仪器、棉塞、牛皮纸等灼烧接种环、涂布器等干热玻璃仪器单个或少数菌体2.特征：大小、形状、光泽度、颜色、透明度等。3.功能：1.定义：三.菌落鉴定菌种的重要依据固体培养基培养基上大量繁殖子细胞群体1 1、器具的灭菌

20、、器具的灭菌2 2、培养基的配制、培养基的配制3 3、培养基的灭菌、培养基的灭菌4 4、倒平板、倒平板5 5、微生物接种、微生物接种6 6、恒温箱中培养、恒温箱中培养7 7、菌种的保存、菌种的保存三、实验操作三、实验操作 1.制备牛肉膏蛋白胨培养基（用于培养细菌）制备牛肉膏蛋白胨培养基（用于培养细菌）培养基的配制原则培养基的配制原则n目的要明确目的要明确：根据培养的微生物种类、：根据培养的微生物种类、培养的目的等确定培养基的类型和配制量培养的目的等确定培养基的类型和配制量。n营养要协调营养要协调：培养基中各种营养物质的：培养基中各种营养物质的浓度和比例要适宜。浓度和比例要适宜。npHpH要适宜

21、要适宜：细菌培养基：细菌培养基pHpH中性或偏碱性中性或偏碱性，霉菌培养基呈酸性。，霉菌培养基呈酸性。（一）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基（一）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基1.1.计算：（根据微生物生长时对营养物质的需求）计算：（根据微生物生长时对营养物质的需求）物质物质牛肉膏牛肉膏蛋白胨蛋白胨NaClNaCl琼脂琼脂水水重量重量5g5g10g10g5g5g20g20g定溶至定溶至1000mL1000mL2.2.称量称量 准确称取各种成分，注意事项：牛肉膏要放准确称取各种成分，注意事项：牛肉膏要放在在称量纸称量纸上称量，牛肉膏、蛋白胨都易上称量，牛肉膏、蛋白胨都易吸潮吸潮，称，称取时取时动作要迅速，

22、称后及时盖上瓶盖动作要迅速，称后及时盖上瓶盖。三、实验操作三、实验操作思考：该培养基从物理性质分属于哪种？原因？含有思考：该培养基从物理性质分属于哪种？原因？含有几种营养成分？牛肉膏提供上述哪几种成分？几种营养成分？牛肉膏提供上述哪几种成分？ 3. 3.溶化：溶化：先将先将牛肉膏连同称量纸一起牛肉膏连同称量纸一起放入烧放入烧杯，加少量水，加热至牛肉膏溶化并与称量纸杯，加少量水，加热至牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用分离后，用玻璃棒玻璃棒取出称量纸取出称量纸。加入蛋白胨和。加入蛋白胨和氯化钠，用玻璃棒搅拌使之溶解，再加入氯化钠，用玻璃棒搅拌使之溶解，再加入琼脂琼脂，不断用玻璃棒搅拌，不断用玻璃棒搅

23、拌，原因：防止琼脂糊底而原因：防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。导致烧杯破裂。待溶解后，加自来水定溶至待溶解后，加自来水定溶至100mL100mL。（熔化后灭菌前应该调节。（熔化后灭菌前应该调节PHPH) ) 4.4.灭菌：灭菌：将配制好的培养基放到锥形瓶中（瓶口将配制好的培养基放到锥形瓶中（瓶口加棉塞，包上牛皮纸），连同培养皿（加棉塞，包上牛皮纸），连同培养皿（3 35 5套，用套，用几层报纸包好）一起放到高压蒸汽灭菌锅内灭菌。几层报纸包好）一起放到高压蒸汽灭菌锅内灭菌。 5.5.倒平板：倒平板：待培养基冷却到待培养基冷却到5050O OC C左右左右时倒平板。时倒平板。思考思考3溶化时为什么要将

24、牛肉膏连同称量纸一起加溶化时为什么要将牛肉膏连同称量纸一起加热热? 加琼脂的目的是什么加琼脂的目的是什么?可保证粘附在称量纸上的牛肉膏也能可保证粘附在称量纸上的牛肉膏也能溶于水中溶于水中,减少误差减少误差作为凝固剂作为凝固剂思考思考4 在灭菌前在灭菌前, 用牛皮纸、旧报纸包紧盛有培养基用牛皮纸、旧报纸包紧盛有培养基的锥形瓶的目的是什么？的锥形瓶的目的是什么？ 培养皿能否用高压蒸汽灭菌？培养皿能否用高压蒸汽灭菌？在灭菌时能避免水蒸汽凝结时浸湿棉塞；在灭菌时能避免水蒸汽凝结时浸湿棉塞；在取出培养基锥形瓶时也能起到隔绝空气中杂在取出培养基锥形瓶时也能起到隔绝空气中杂菌污染的作用菌污染的作用不能不能,

25、因为培养皿要保持干燥因为培养皿要保持干燥,应该用干热灭菌应该用干热灭菌倒平板操作的讨论倒平板操作的讨论 1.1.培养基灭菌后要冷却到培养基灭菌后要冷却到5050O OC C时倒平板。用时倒平板。用什么办法来估计培养基的温度？什么办法来估计培养基的温度？ 用手触摸锥形瓶，温度下降到刚刚不烫手时用手触摸锥形瓶，温度下降到刚刚不烫手时即可开始倒平板。即可开始倒平板。 2.2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？ 通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。基。 3.3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？平板冷凝后，为什么要将平板倒置？

26、 平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培平板冷凝后，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，又可以防止皿盖上培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。的水珠落入培养基，造成污染。 4.4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在倒平板的过程中，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？微生物吗？为什么？ 空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间

27、的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。1 1计算计算、称量称量2 2溶化溶化3 3调调pHpH：pH7pH76 64 4过滤：这一步可以省去。过滤：这一步可以省去。5 5分装：分装过程中注意不要使培养分装：分装过程中注意不要使培养基沾在管口或瓶口上，以免沾污棉塞而基沾在管口或瓶口上，以免沾污棉塞而引起污染。分装三角烧瓶的量以不超过引起污染。分装三角烧瓶的量以不超过三角烧瓶容积的一半为宜。三角烧瓶容积的一半为宜。6 6加塞加塞7 7包扎包扎操作步骤操作步骤 8 8灭菌灭菌: : 将将5050mlml培养基培养基用玻棒转移至三角锥瓶中，用玻棒转移至三角锥瓶中，塞上棉花塞，包上牛皮纸，再放入高压蒸气灭菌塞上棉花塞，包上牛皮纸，再放入高压蒸气灭菌锅，在压力为锅，在压力为100100kPakPa、温度为温度为121121，灭菌，灭菌15153030minmin。将将培养皿培养皿用旧报纸包裹，放入干用旧报纸包裹，放入干热灭菌箱内，在热灭菌箱内，在160160170 170 下灭菌下灭菌2 2h h。 9 9倒平板倒平板: : 待培养基冷却到待培养基冷却到50 50 左右时，在酒精灯附左右时，在酒精灯附近倒平板。（倒平板操作见课本）近倒平板。（倒平板操作见