课题 微生物的实验室培养

课题微生物的实验室培养第1页，共64页，2023年，2月20日，星期二

专题2微生物的培养与应用

课题1微生物的实验室培养需要为微生物提供合适的营养和环境条件需要无菌操作

第2页，共64页，2023年，2月20日，星期二课题目标：1.了解有关微生物种类、培养方法和培养基的基础知识。2．进行无菌技术的操作。3．进行微生物的培养。第3页，共64页，2023年，2月20日，星期二生物技术实践：微生物培养与利用：

利用微生物进行发酵生产特定的产物。生物学研究中的科学思想和一般方法：

设计可行的实验方案和实验装置

对简单的实验方案做出恰当的评价和修订《考试说明》从近年情况看，这部分知识在各区的模拟考查中多次涉及！尤其是关于灭菌方法和接种方法的选择是高频考点第4页，共64页，2023年，2月20日，星期二

知识梳理：细菌大肠杆菌淋病球菌肉毒梭菌霍乱弧菌（单细胞原核生物）1.细菌的形态（球、杆、弧、旋）第5页，共64页，2023年，2月20日，星期二2.细菌的结构

知识梳理：细菌第6页，共64页，2023年，2月20日，星期二

知识梳理：细菌2.细菌的结构（6）芽孢第7页，共64页，2023年，2月20日，星期二2.细菌的结构

知识梳理：细菌

某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢(内生孢子）。

能够使细菌度过不良的环境。每一个细菌形成一个芽孢，所以其没有繁殖功能。芽孢第8页，共64页，2023年，2月20日，星期二

知识梳理：细菌3、细菌的繁殖：细菌的主要繁殖方式：——分裂生殖（二分裂）分裂中的链球菌分裂中的大肠杆菌第9页，共64页，2023年，2月20日，星期二4.菌落P18（★高三考查较多）（1）定义：是单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖，形成肉眼可见具有一定形态结构的子细胞群体。举例：有荚膜细菌：菌落光滑。S型

无荚膜细菌：菌落粗糙。R型（2）特征：表现在菌落的大小、形状、光泽度、颜色、硬度透明度等方面。（3）功能：菌落特征是鉴别菌种的重要依据

知识梳理：细菌第10页，共64页，2023年，2月20日，星期二第11页，共64页，2023年，2月20日，星期二第12页，共64页，2023年，2月20日，星期二(二)微生物培养基1.培养基概念：人工配制的用于培养微生物（或动物、植物的细胞、组织）的营养物质。2.培养基的成分：微生物的元素组成：微生物生长需要的物质——营养要素C、H、O、N、P碳源、氮源、无机盐、水第13页，共64页，2023年，2月20日，星期二1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成培养基组分提供的主要营养牛肉膏5g碳源、氮源、磷酸盐、维生素蛋白胨10g碳源、氮源和维生素Nacl5g无机盐H2O定容至1000ml氢元素、氧元素糖类、还可以是无机物，如CO2也可以是NH4+NO3-等无机物★同一种物质可能既为碳源又为氮源吗？可能，如牛肉膏，可提供氮源和碳源第14页，共64页，2023年，2月20日，星期二牛肉膏（BeefExtract）又称牛肉浸膏，是采用新鲜牛肉经过剔除脂肪、消化、过滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。蛋白胨是将肉、酪素（酪蛋白水解得到）或明胶用酸或蛋白酶水解后干燥而成的外观呈淡黄色的粉剂，具有肉香的特殊气息。第15页，共64页，2023年，2月20日，星期二思考：1.大肠杆菌，硝化细菌，蓝细菌，乳酸菌分别选用哪种碳源？糖类，二氧化碳，二氧化碳，糖类第16页，共64页，2023年，2月20日，星期二(二)微生物培养基2.培养基的成分：（2）氮源概念：能为微生物提供所需氮元素的营养

物质种类：无机氮源：N2、NH3、铵盐、硝酸盐、

尿素；

有机氮源：牛肉膏、蛋白胨第17页，共64页，2023年，2月20日，星期二培养根瘤菌、大肠杆菌、硝化细菌时分别需要哪一类氮源？思考：N2，铵盐或硝酸盐，NH3第18页，共64页，2023年，2月20日，星期二(二)微生物培养基2.培养基的成分：注意：关于能量来源自养型： ①光能自养：太阳光 ②化能自养：无机物（氧化放能）异养型：有机物（氧化分解放能）（3）水

（4）无机盐第19页，共64页，2023年，2月20日，星期二思考若乳酸菌、根瘤菌、固氮蓝藻、硝化细菌混合在一起，我们配制什么样的培养基可以将三种微生物分离？碳源氮源能源(物质)乳酸菌根瘤菌硝化细菌糖类等含碳有机物N2有机物铵盐、硝酸盐、有机氮糖类等含碳有机物有机物氨氨的氧化CO2第20页，共64页，2023年，2月20日，星期二(二)微生物培养基3.满足微生物生长的条件：培养基除要提供上述几种主要营养物质外，还满足微生物生长的pH、特殊营养物质

和氧气

等要求。①pH：真菌5.0~6.0酸性

细菌

6.5~7.5中性或微碱性第21页，共64页，2023年，2月20日，星期二(二)微生物培养基（1）按物理性质划分：5.培养基的种类：（固体、半固体培养基需添加凝固剂，如琼脂；两者的差别是添加量的多、少）①液体培养基②半固体培养基③固体培养基（用于工业生产）（用于观察微生物的运动、鉴定菌种）（用于微生物的分离、计数）微生物在其表面生长可形成菌落第22页，共64页，2023年，2月20日，星期二进行选择培养可以增加所需目的菌的浓度(二)微生物培养基5.培养基的种类：①选择培养基P22：②鉴别培养基：加入某化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要微生物的生长。加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴定不同种类的微生物。特定菌种显色，其他菌种不受抑制、但不显色。（3）按用途划分：（作用：分离微生物、进行选择培养）

（作用：鉴别微生物）

第23页，共64页，2023年，2月20日，星期二青霉素抗青霉素基因选择培养基在基因工程中，对导入重组质粒的大肠杆菌的筛选第24页，共64页，2023年，2月20日，星期二伊红－美蓝鉴别培养基AABBCCDD

大肠杆菌在伊红－美蓝培养基上菌落呈现黑色第25页，共64页，2023年，2月20日，星期二常见的选择培养基举例：

（1）添加： ①青霉素：抑制细菌、放线菌 保留（分离）真菌，如霉菌、酵母菌 ②高浓度NaCl：抑制多种细菌， 分离金黄色葡萄球菌(二)微生物培养基5.培养基的种类：（3）按用途划分：第26页，共64页，2023年，2月20日，星期二常见的选择培养基举例：（2）缺少： ①培养基缺少有机碳源 分离自养型微生物（利用CO2

） ②培养基缺少氮源 分离固氮微生物（利用N2

）(二)微生物培养基5.培养基的种类：（3）按用途划分：第27页，共64页，2023年，2月20日，星期二（三）无菌技术1.获得纯净培养物的关键(目的）是防止外来杂菌的入侵。第28页，共64页，2023年，2月20日，星期二（三）无菌技术2.无菌技术包括：（1）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；（2）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；（3）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；（4）避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。第29页，共64页，2023年，2月20日，星期二思考无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有什么目的？有效避免操作者自身被微生物感染思考：消毒和灭菌的区别？哪一个更彻底？什么时候需要消毒，什么时候需要灭菌？第30页，共64页，2023年，2月20日，星期二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的部分微生物营养体（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。灭菌效果更彻底，用于各种金属、玻璃器具。消毒用于各种实验操作空间、操作者的衣着和手。（三）无菌技术2.无菌技术包括：第31页，共64页，2023年，2月20日，星期二（三）无菌技术3.消毒方法：（1）日常生活经常用到的是煮沸消毒法；（2）对一些不耐高温的液体，则使用巴氏消毒法，如牛奶。（3）对接种室、接种箱或超净工作台首先喷洒石炭酸或煤酚皂等溶液以增强消毒效果，然后使用紫外线

进行物理消毒。（4）实验操作者的双手使用70%酒精进行消毒。（5）饮水水源用氯气进行消毒。第32页，共64页，2023年，2月20日，星期二（三）无菌技术4.灭菌方法：（1）灼烧灭菌法：用于金属用具（接种环、接种针）、试管口和瓶口的灭菌；第33页，共64页，2023年，2月20日，星期二（三）无菌技术4.灭菌方法：（2）干热灭菌法：用于耐高温、需要保持干燥的物品。玻璃器皿、金属用具的灭菌，所用设备是干热灭菌箱

；160~170℃，1~2小时第34页，共64页，2023年，2月20日，星期二（三）无菌技术4.灭菌方法：（3）高压蒸汽灭菌法：用于培养基、无菌水等的灭菌，所用设备是

高压蒸汽灭菌锅

高压灭菌锅121℃，100kPa，15-30分钟第35页，共64页，2023年，2月20日，星期二二、实验操作

（一）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基1.计算：2.称量：3.溶化：加水定容，调pH4.灭菌：

5.倒平板：（或搁置斜面培养基）

包好再高压蒸汽灭菌（121℃，100kPa，15-30分钟）。培养基冷却到50℃

，酒精灯火焰旁操作。第36页，共64页，2023年，2月20日，星期二称量第37页，共64页，2023年，2月20日，星期二调pH第38页，共64页，2023年，2月20日，星期二培养基分装第39页，共64页，2023年，2月20日，星期二1/5第40页，共64页，2023年，2月20日，星期二加棉塞2/3第41页，共64页，2023年，2月20日，星期二第42页，共64页，2023年，2月20日，星期二包扎灭菌第43页，共64页，2023年，2月20日，星期二搁置斜面斜面不超过试管总长的1/2第44页，共64页，2023年，2月20日，星期二倒平板夹倒灼倒第45页，共64页，2023年，2月20日，星期二思考：（1）培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。可用__________________________________的办法估计培养基的温度。（2）为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？

灼烧灭菌，防止瓶口被微生物污染。

感觉盛有培养基的锥形瓶不烫手第46页，共64页，2023年，2月20日，星期二(3)平板冷凝后，为什么要将平板倒置？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较高，将平板倒置，既可以防止培养基水分过快蒸发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。思考：第47页，共64页，2023年，2月20日，星期二思考：(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？不能；空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。第48页，共64页，2023年，2月20日，星期二【提醒关于斜面培养的问题】配制斜面培养基中，试管要加塞棉塞的目的是保持通气并防止杂菌感染。试管培养基形成斜面的作用是增大接种面积。第49页，共64页，2023年，2月20日，星期二（二）纯化大肠杆菌：1.纯化培养技术：自然环境中，微生物混在一起生长，要想纯培养，首先要将单个细胞与其他细胞分离开，进而培养成可见的群体（即菌落）。2.常见接种方法：★（高频考点）平板划线法：主要用于纯化培养稀释涂布平板法：主要用于分离菌种并计数第50页，共64页，2023年，2月20日，星期二（二）纯化大肠杆菌：2.常见接种方法：(1)平板划线法：通过接种环在固体培养基表面连续划线操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养，可分离到由一个细胞繁殖而来的菌落。此法主要用于纯化培养接种环第51页，共64页，2023年，2月20日，星期二模拟平板划线：12345第52页，共64页，2023年，2月20日，星期二

平板划线第53页，共64页，2023年，2月20日，星期二第54页，共64页，2023年，2月20日，星期二思考⑴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？第一步灼烧：消灭接种环上的微生物避免污染培养物；每次划线前灼烧：为了杀死上一次划线结束后，接种环残留的菌种，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。操作结束后灼烧：杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境及感染操作者。第55页，共64页，2023年，2月20日，星期二思考⑵在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？避免接种环温度太高，杀死菌种⑶在作第二次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？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渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。第56页，共64页，2023年，2月20日，星期二（二）纯化大肠杆菌：2.常见接种方法：(2)稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释后，分别涂布到固体培养基表面。稀释度足够高时，能培养出单个菌落。主要用于分离菌种并计数。涂布器第57页，共64页，2023年，2月20日，星期二系列稀释9ml稀释液1ml9ml稀释液1ml10-110-29ml稀释液9ml稀释液9ml稀释液9ml