高中生物选修1专题2微生物的培养与应用

高中生物选修1专题2微生物的培养与应用第1页/共47页微生物的基础知识微生物病毒真菌原生动物原核生物

结构简单,个体多数十分微小(光学显微镜或电子显微镜才能看到)，繁殖迅速第2页/共47页课题1.微生物的实验室培养三.纯化大肠杆菌四.菌种保存一.培养基二.无菌技术第3页/共47页课题1.微生物的实验室培养一.培养基1.概念:人们按照对微生物的营养物质的不同需求,配制供微生物生长繁殖的营养基质。第4页/共47页课题1.微生物的实验室培养一.培养基2.成分：

一般都含有水、碳源、和氮源、无机盐、等营养物质，另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质,以及氧气的要求。第5页/共47页课题1.微生物的实验室培养一.培养基3.分类：a根据物理性质分固体培养基——用于微生物的分离计数液体培养基——常用于工业生产第6页/共47页课题1.微生物的实验室培养一.培养基3.分类：b根据化学成分分合成培养基——成分明确天然培养基——成分不明确c根据用途分选择培养基鉴别培养基第7页/共47页选择培养基加入青霉素的培养基

分离酵母菌、霉菌等真菌加入高浓度食盐的培养基

分离金黄色葡萄球菌不加氮源的无氮培养基

分离固氮菌不加含碳有机物的无碳培养基

分离自养型微生物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第8页/共47页课题1.微生物的实验室培养二.无菌技术利用较为温和的化学或物理方法,杀死物体中的部份微生物(不包括芽孢和孢子)1.消毒以强烈的化学或物理方法消灭体内外所有微生物,包括芽孢和孢子。2.灭菌第9页/共47页芽孢

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，叫做芽孢。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。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌.第10页/共47页a.煮沸消毒法:100℃煮沸5-6minb.巴氏消毒法:70-75℃下煮30min或80℃下煮15minc.化学药剂消毒法:用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒;氯气消毒水源d.紫外线消毒……常用消毒的方法：第11页/共47页干热灭菌：160-170℃下加热1-2h。高压蒸气灭菌：100kPa、121℃下维持15-30min.灼烧灭菌常用灭菌的方法：第12页/共47页课题1.微生物的实验室培养三.纯化大肠杆菌一).培养基配制与灭菌二).接种、培养—纯化大肠杆菌三).结果分析与评价第13页/共47页课题1.微生物的实验室培养二.纯化大肠杆菌2)称量(按比例)3)溶化1)计算4)灭菌:将包好培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌5)待冷却到50OC时倒平板一).培养基配制与灭菌第14页/共47页倒平板操作的讨论用手触摸锥形瓶，温度下降到刚刚不烫手时即可开始倒平板。

通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止凝结在皿盖上的水珠落入培养基,造成污染空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。第15页/共47页课题1.微生物的实验室培养二).纯化大肠杆菌1.原理在适宜环境下，单个细菌能迅速生长增殖形成一个细胞群体－－菌落第16页/共47页课题1.微生物的实验室培养二).纯化大肠杆菌2.方法:平板划线法、稀释涂布平板法1.原理在适宜环境下，单个细菌能迅速生长增殖形成一个细胞群体－－菌落第17页/共47页课题1.微生物的实验室培养4.平板划线法

通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。注意事项二).纯化大肠杆菌第18页/共47页课题1.微生物的实验室培养注意事项:

a.在操作的第一步、划线之前以及划线操作结束时都要灼烧接种环？避免接种环上可能存在的微生物污染培养物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末端。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第19页/共47页课题1.微生物的实验室培养注意事项:b.在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线以免接种环温度太高，杀死菌种。c.在作第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线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。第20页/共47页5.稀释涂布平板法

将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养。二).纯化大肠杆菌第21页/共47页系列稀释操作101102103104105106第22页/共47页涂布平板操作(1)将涂布器浸在盛有70％的酒精的烧杯中。(2)取少量菌液(不超0.1mL),滴加到培养基表面。(3)将沾有酒精的涂布器在火焰上引燃，火熄后冷却8～10s。(4)用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。第23页/共47页课题1.微生物的实验室培养6.培养观察

将接种后的培养基和一个未接种的培养基放入37度恒温箱中培养

12h和24h后，分别观察记录二).纯化大肠杆菌第24页/共47页

1.未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有菌落生长，说明了什么？无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则，说明培养基有杂菌，需要重新制备。

2.在接种大肠杆菌的培养基上，能否观察到独立的菌落？它们的大小、形状、颜色相似？

如果接种成功的话，在培养基的表面可观察到大小、形状、颜色相似的菌落。三).结果分析与评价第25页/共47页

3.培养12h和24h后，观察到的实验结果相同吗？如果不同，请分析产生差异的原因？

培养12h与24h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同。随着时间的延长、菌落的不断生长，使菌落不断增大。

4.如果在培养基上观察到不同形态的菌落，请分析其可能的原因。

无菌操作未达到要求：可能是培养基灭菌不彻底；可能是接种时发生了污染；也可能是在培养的过程中受到了污染。三).结果分析与评价第26页/共47页

1.试管低温临时保存

将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，培养成菌落后，置于4OC的冰箱中保存（每隔3～6个月要重新接种培养后再保存）。

2.甘油管长期保存

在3mL的甘油瓶中加入1mL的甘油，高压灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，充分混合后，置于－20OC的冷冻箱中保存。四.菌种保存第27页/共47页课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一.基础知识原理1.分离--筛选菌株筛选原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长。筛选方法:选择培养基培养控制培养基的PH控制培养的温度(氧浓度等)第28页/共47页课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一.基础知识原理2.计数筛选方法:用显微镜直接计数间接计数—统计平板的菌落数间接计数法（活菌计数法）:原理:在稀释度足够高时，微生物在固体培养基上所形成的一个菌落是由一个单细胞繁殖而成的，即一个菌落代表原先的一个细菌方法:稀释涂布平板法计算公式:（C÷V）xM第29页/共47页注意事项①为了保证结果准确，一般选择菌落数在30——300的平板上进行计数。②为使结果接近真实值可将同一稀释度加到三个或三个以上的平皿中，经涂布，培养计算出菌落平均数。③统计的菌落往往比活菌的实际数目低。第30页/共47页课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一.基础知识原理3.设计对照实验目的排除无关变量对实验结果的影响，提高实验结果的可靠性第31页/共47页课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数二.实验设计与操作1.土壤取样2.制备培养基3.接种、培养、观察4.细菌的计数第32页/共47页课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数二.实验设计与操作1.土壤取样2.制备培养基牛肉膏蛋白胨培养基—对照选择培养基--尿素为唯一氮源第33页/共47页课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数二.实验设计与操作3.接种、培养、观察稀释涂布平板接种稀释液的倍数的范围:真菌:102～104细菌:104～106

放线菌:103～105每一个浓度做3个或3个以上平板,求平均值重复实验--增强说服力和准确性第34页/共47页课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数二.实验设计与操作3.接种、培养、观察时间温度细菌1-2d30～37OC放线菌霉菌5-7d25～28OC3-4d25～28OC第35页/共47页课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数二.实验设计与操作1.土壤取样2.制备培养基3.接种、培养、观察4.细菌的计数每隔24h统计一次菌落数目。当菌落数目稳定时，选取菌落数在30-300的平板进行计数。每同一浓度至少对3个平板进行重复计数,求平均值再根据对应稀释的计算出样品中的细菌数第36页/共47页计数每克土壤中菌株数＝(C/V)XM平板的平均菌落数X稀释液的稀释倍数涂布时所用稀释液体积第37页/共47页课题2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数三.课题延伸原理细菌分解尿素时产生氨，氨使培养基的碱性增强。因此，可通过检测培养基PH变化来鉴定该种细菌能否分解尿素方法在选择培养基中加酚红指示剂,培养细菌，观察指示剂是否变红。－－对分离的菌种作进一步的鉴定第38页/共47页课题３.分解纤维素的微生物的分离一.基础知识－－原理1.纤维素与纤维素酶纤维素：一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，广泛地存在于植物的根、茎、叶等器官中。纤维素酶：由微生物分泌的一种复合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，由于它们的协同作用，最终将纤维素分解成葡萄糖。纤维素C1酶Cx酶纤维二糖葡萄糖苷酶葡萄糖第39页/共47页课题３.分解纤维素的微生物的分离一.基础知识－－原理2.刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理第40页/共47页二.实验设计土壤取样选择培养梯度稀释将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落1.实验流程课题３.分解纤维素的微生物的分离第41页/共47页选择培养

将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养1～2天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养第42页/共47页刚果红染色法思考：这两种方法各有哪些优点与不足

方法一缺点是操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用方法二优点是操作简便，不存在菌落混杂问题缺点一是由于培养基中还含有淀粉类物质，可使产生淀粉酶的菌落也出现透明圈(模糊)；缺点二有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会形成明显的透明圈第43页/共47页课题延伸－－对分离的菌种作进一步的鉴定进行发酵产生纤维素酶，再