2.1微生物的实验室培养

课件20张PPT。高压蒸汽灭菌锅培养基的分装按右图所示，将培养基趁热分装到洁净的试管中，培养基的高度约为试管高度的1／5。
注意：分装时不要将培养基沾在管口和试管上段，以免引起污染。 加棉塞培养基分装完毕以后，在管口上加一个棉塞。棉塞能防止杂菌污染，保证通气良好，加棉塞时，应使棉塞长度的2／3在试管口内，如上图所示。 搁置斜面当培养基冷却至50 ℃左右时，将试管带棉塞的一端搁在一根木棒上。搁置的长度要合适，使培养基形成的斜面的长度不超过试管总长的一半。 接种①用左手大拇指、食指和无名指夹住菌种试管和待接种的斜面试管，管口并齐，并使斜面向上成水平状态。右手拧松棉塞，但不要取下。 接种②右手拿接种环（如握钢笔），在火焰上烧灼灭菌。注意：有可能伸入试管内的接种环其余部分也要烧灼，特别是箍处。 接种③在火焰边用右手无名指和小指夹住两个棉塞，将它们取下（不能放下）。同时左腕转动，烧灼管口一周，勿烧得过烫。
注意：不要将酒精灯碰翻，以免烧伤。 接种④将接种环伸入试管内，让环先接触培养基上未长菌的部位，使环冷却。然后，轻轻挑取少量菌体，立即将接种环抽出。 接种⑤在火焰旁迅速将沾有菌体的接种环伸到斜面培养基的底部，由里向外轻轻画蛇形细线，线要画密一些。注意不要将培养基画破，也不要使接种环接触到管壁或管口。接种⑥抽出接种环，再用火焰烧灼管口，并在火焰上方将棉塞塞上。将接种环在火焰上烧红灭菌，接种致病菌时更要注意这点。将棉塞旋紧。
注意：棉塞与火焰的距离要适当，以免棉塞燃烧。 某发酵工厂的生产车间 发酵罐是一种圆柱形的容器，容量从几升到几百万升不等，上面连接有通气、搅拌、接种、加料、冷却、pH检测等装置。上图显示的是某发酵工厂的生产车间。 发酵罐的结构示意图 发酵罐是一种圆柱形的容器，容量从几升到几百万升不等，上面连接有通气、搅拌、接种、加料、冷却、pH检测等装置。上图显示的是发酵罐的结构示意图。发酵工程生产产品的流程简图 发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
发酵工程的内容包括
菌种的选育、
培养基的配制、
灭菌、
扩大培养和接种、
发酵过程和产品的分离提纯等方面。 酶的几种固定方式示意图 微生物产生的酶种类很多，有的存在于细胞内，有的分泌到细胞外，因此，对所需要的某一种酶来说，需要提取和分离纯化。
????将提取和分离纯化后的酶制成酶制剂（如将某种酶的酶液进行干燥处理后，加入适量的稳定剂和填充剂），就可以用来催化化学反应了。但是，这样的催化反应结束后，酶制剂和产物是混合在一起的，产物的纯度不高，并且酶制剂不能重复使用。为此，科学家设想将分离纯化后的固定到一定的载体上，使用时将被固定的酶投放到反应溶液中，催化反应结束后又能将被固定的酶回收，这样的酶叫做固定化酶。例如，将葡萄糖异构酶吸附到离子交换树脂上，或者包埋在明胶中，制成的固定化葡萄糖异构酶，不仅可以用于使葡萄糖转化成甜度更高的高果糖浆、而且可以在生产中反复使用。目前，科学家已经研制出膜状、颗粒状等多种形态的固定化酶。酶工程的基本过程微生物的实验室培养 一、课题目标
了解有关培养基的基础知识，
进行无菌技术的操作，
进行微生物的培养。
二、课题重点与难点
课题重点：无菌技术的操作。
课题难点：无菌技术的操作。（一）培养基
知识要点：
1.培养基的用途和种类，指出培养基可分为液体和固体两大类；
2.不同的微生物往往需要采用不同的培养基配方；
3.尽管培养基的配方各不相同，
但是其基本成分都包括水、碳源、氮源和无机盐。
（二）无菌技术
知识要点：
1.无菌技术的概念；
2.消毒与灭菌的概念及两者的区别；
3.常用的消毒与灭菌的方法，接种环灼烧灭菌的方法。日常的生活环境中，每时每刻每处都存在着微生物，
任何一个不经意的动作都可能将某种微生物引入到培养物中，
然后再强调无菌操作的重要性。
无菌操作泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。无论是随后将要学到的倒平板、平板划线操作，还是平板稀释涂布法，其操作中的每一步都需要做到“无菌”，即防止杂菌污染。只有熟练、规范地进行无菌操作，才可能成功地培养微生物。 答案和提示
（一）旁栏思考题
1.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？
答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
2.请你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。
（1） 培养细菌用的培养基与培养皿
（2） 玻棒、试管、烧瓶和吸管
（3） 实验操作者的双手
答：（1）、（2）需要灭菌；（3）需要消毒。（二）倒平板操作的讨论
1.培养基灭菌后，需要冷却到50 ℃左右时，才能用来倒平板。
你用什么办法来估计培养基的温度？
可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。
2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？
答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
答：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。
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？
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。（三）平板划线操作的讨论
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？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
答：操作的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菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。
2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
答：以免接种环温度太高，杀死菌种。
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线的末端开始划线？
答：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步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。（四）涂布平板操作的讨论
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释的无菌操作要求，想一想，第2步应如何进行无菌操作？
应从操作的各个细节保证“无菌”。
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；等等。
（五）练习 1.可以从微生物生长需要哪些条件的角度来思考。
例如，微生物的生长需要水、空气、适宜的温度，食品保存可以通过保持干燥、真空的条件，以及冷藏等方法来阻止微生物的生长。
2.可以从这三种培养技术的原理、操作步骤等方面分别进行总结归纳。例如，这三种培养技术都需要为培养物提供充足的营养，但无土栽培技术的操作并不需要保证无菌的条件，而其他两种技术都要求严格的无菌条件。
3.这是一道开放性的问题，答案并不惟一，重点在于从不同的角度思考问题。例如，正是由于证明了微生物不是自发产生的，微生物学才可能发展成为一门独立的学科；巴斯德实验中用到的加热灭菌的方法导致了有效的灭菌方法的出现，而这一灭菌原理也适用于食品的保存等。课题成果评价
（一）培养基的制作是否合格
如果未接种的培养基在恒温箱中保温1～2 d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。
（二）接种操作是否符合无菌要求
如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明接种操作是符合要求的；如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中，
无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习。
（三）是否进行了及时细致的观察与记录
培养12 h与24 h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同，及时观察记录会发现这一点，并能观察到其他一些细微变化。这一步的要求主要是培养良好的科学态度与习惯。