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第45讲
微生物的培养技术及应用
微生物的基本培养技术
培养基
人们按照微生物对营养物质的不同需求,配置出供其生长繁殖的营养物质
分类
按物理性质分
按功能用途分
液体培养基
固体培养基
选择培养基
鉴别培养基
用于扩大培养
用于微生物分离、鉴别、活菌计数、菌种保藏
成分
水
无机盐
碳源
调节PH的物质
氮源
特殊营养物质
O2
用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累微生物或积累代谢产物
无菌技术
消毒
灭菌
微生物的基本培养技术
培养基
成分
水
无机盐
碳源
调节PH的物质
氮源
特殊营养物质
O2
无菌技术
消毒
灭菌
煮沸消毒法
巴氏消毒法
化学药物消毒法
紫外线消毒法
日常食品、器具
不耐高温的液体
表面消毒
空间消毒
灼烧灭菌
干热灭菌
湿热灭菌
接种工具、其他金属用具
玻璃器皿、金属用具
高压蒸汽灭菌
培养基及容器
纯培养
微生物的基本培养技术
培养基
成分
水
无机盐
碳源
调节PH的物质
氮源
特殊营养物质
O2
无菌技术
消毒
灭菌
纯培养
概念
纯培养物
纯培养
培养物
由单一个体繁殖所获得微生物群体
获得纯培养物的过程
培养基上培养出来的微生物群体
酵母菌纯培养
制备培养基
接种和分离
培养
结果分析与评价
灭菌
配制培养基
倒平板
称取去皮马铃薯200g,切成小块,加水1000ml,加热煮沸至马铃薯软烂,用纱布过滤。向滤液中加入20g葡萄糖、15-20g琼脂,用蒸馏水定容至1000ml。
将配制好的培养基转移到锥形瓶中,加棉塞,包上牛皮纸,并用皮筋勒紧,再放入高压蒸汽灭菌锅中,在压力为100kPa、温度为121℃的条件下,灭菌15-30min。将5-8套培养皿包成一包,用几层牛皮纸包紧,放入干热灭菌箱内,在160-170℃灭菌2h。
制备培养基
灭菌
配制培养基
制备培养基
倒平板
待培养基冷却至50 ℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板。
(1)培养基要冷却到50 ℃左右时开始倒平板。温度过高会烫手,过低培养基又会凝固。
(2)要使锥形瓶的瓶口通过酒精灯火焰。通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基。
(3)倒平板时,要用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,不要完全打开,以免杂菌污染培养基。
(4)平板冷凝后,要将平板倒置。因为平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,平板倒置后,既可避免培养基表面的水分过快地挥发,又可防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。
名师解读
接种和分离
①灼烧接种环,直至接种环金属丝烧红
②在火焰旁冷却接种环,拔出酵母菌培养液试管的棉塞
④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液
⑥将皿盖打开一条缝隙,将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划3-5条平行线,盖上皿盖。
⑤试管口通过火焰,并塞上棉塞
③试管口通过火焰
⑦灼烧接种环,待其冷却后,从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作,作第三、四、五次划线。
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
②划线首尾不能相接
③每次划线前接种环进行灭菌
④划线后,培养皿倒置培养
⑤一旦划破,会造成划线不均匀,难以达到分离单菌落的目的;存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落,菌落会沿着划破处生长,会形成一个条状的菌落。
注意事项
平板划线法操作过程中几次灼烧接种环的目的
灼烧时期 目的
取菌种前
每次划线前
接种结束后
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
杀死上次划线时残留菌种,使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端,从而使每次划线时菌种数目逐渐减少,直至得到单个细胞
杀死接种环上原有微生物
培养
完成平板划线后,待菌液被培养基吸收,将接种后的平板和一个未接种的平板倒置,放入28℃左右的恒温培养箱中培养24-28h。
结果分析与评价
未接种培养基表面是否有菌落生长?
接种的培养基表面是否出现单菌落,菌落大小、形状、颜色是否一致,是否复合微生物的特征?
若培养基表面出现了其他菌落,可能有哪些原因引起?
B
1.(2023·湖北襄阳四校联考)微生物培养过程中,要重视无菌操作,现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,防止杂菌污染,请分析下列操作,正确的是( )
A.煮沸消毒法中100 ℃煮沸5~6 min可以杀死全部微生物的细胞和芽孢、孢子B.将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌
C.加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
D.家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌
B
3.(2023·江苏南京调研)下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法正确的是( )
A.步骤①后需将培养基灭菌并调节pH
B.步骤①②③操作时需要在酒精灯火焰附近进行
C.步骤③到④的过程中,接种环共灼烧处理了5次
D.图中步骤①结束后需倒置平板,④结束后不需要
微生物的选择培养和计数
选择培养
选择
培养基
允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基
筛选土壤中分解尿素的细菌:培养基以尿素为唯一氮源
筛选土壤中耐高温的微生物:培养基放置在高温环境中
筛选能利用大气中N2的微生物:培养基缺少氮源
筛选自养微生物:培养基无有机碳源
筛选真菌:培养基加入青霉素
实例
培养
过程
涂布平板法
配置选择培养基
添加尿素作唯一氮源
浓度梯度稀释
选择培养
选择
培养基
允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基
筛选土壤中分解尿素的细菌:培养基以尿素为唯一氮源
筛选土壤中耐高温的微生物:培养基放置在高温环境中
筛选能利用大气中N2的微生物:培养基缺少氮源
筛选自养微生物:培养基无有机碳源
筛选真菌:培养基加入青霉素
实例
培养
过程
涂布平板法
配置选择培养基
添加尿素作唯一氮源
浓度梯度稀释
培养
与观察
细菌一般在30-37℃的温度下培养1-2d
每隔24h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。
结果分析与评价
有无杂菌污染
对照的空白培养基有无菌落生长
有无筛选作用
选择培养基上的菌落和非选择培养基上的菌落数量对比
样品稀释是否合适
得到3各或三个以上菌落数目在在 30~300平板
实验结果是否可靠
同一土壤、同一稀释度的重复组结果相近
注意事项
④本实验使用的平板和试管较多,为了避免混淆,最好在使用前做好标记。
例:标记注明组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。
③第一次做实验可以将稀释范围放宽,将1×103~1×107倍稀释的稀释液分别涂到平板上培养,确保能从中选择出菌落数为30~300的平板进行计数
①取土样时的铁铲和取样纸袋在使用前要灭菌,操作完成之后要洗手
②不要将过热的涂布器放在盛有酒精的烧杯中,以免引燃酒精
课本19页
数量测定
稀释涂布平板法
选择30~300菌落数的平板进行计数,在同一稀释度下选择3个或3个以上的平板取平均值
缺点
统计菌落数目结果比活菌的实际数目少
当两个或多个细胞连在一起,平板上观察到的只有一个菌落
原因
显微镜直接计数法
利用特定的细菌计数板或血细胞计数板在显微镜下观察计数
缺点
统计细菌数目结果比活菌的实际数目多
统计的结果是活菌和死菌的总和
原因
课本18页
C
1.(2023·山东淄博月考)某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验,包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察与计数。下列与此实验相关问题的叙述,正确的是( )
A.实验用过的带菌培养基经过加热后才能倒掉
B.可利用平板划线法对细菌进行分离纯化并计数
C.培养基中含有的蛋白胨主要为细菌培养提供氮源和维生素等
D.观察细菌培养的实验时,最好是在另一平板上接种清水作为对照实验
5.(2023·江西九江质检)在筛选纤维素分解菌的培养基中加入刚果红染料,研究者观察到几个有透明圈的菌落。据图分析正确的是( )
C
A.透明圈内的刚果红染料已被分解
B.菌落②中的菌株降解纤维素能力最强
C.图中菌落可能是细菌也可能是真菌
D.图中培养基可用牛肉膏、蛋白胨配制
限时强化训练
纤维素分解菌的培养基成分及鉴定原理
课本20页
培养基
成分
纤维素为唯一碳源
附加刚果红染料
鉴定
原理
纤维素+刚果红染料
红色复合物
细菌分解纤维素导致红色复合物消失
透明圈
大小代表分解能力的强弱