2、1微生物的实验室培养（共54张PPT）

(共54张PPT)
一、培养基作用、种类
二、无菌技术
三、制备牛肉膏蛋白胨培养基
四、纯化大肠杆菌
主要内容
专题2 微生物的培养与应用
课题1 微生物的实验室培养
教学目标：
（一）微生物
结构都相当简单，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。
如：病毒、细菌、放线菌、真菌等。
（二）培养基
人工配置的供微生物生长繁殖的营养物质。
一 基础知识
（二）培养基
分类（按物理性质分）
（1）液体培养基
（2）固体培养基
常用的固体培养基：
琼脂固体培养基。
微生物在固体培养基表面生长，可以
形成肉眼可见的菌落。
①
②
菌落：
单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，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。
不同的细菌的菌落特征不同
菌落是鉴定菌种的重要依据。
一 基础知识
（二）培养基
培养基内所含的基本物质
（1）水
（2）碳源
提供碳元素的物质:
糖类（主要）、蛋白质、脂肪酸
等有机物
二氧化碳、碳酸盐等无机物
（二）培养基
培养基内所含的基本物质
氮气、氨气、氨盐、硝酸盐等无机物
提供氮元素的物质:
（3）氮源
蛋白胨、牛肉膏等有机物
（二）培养基
培养基内所含的基本物质
（1）水
（2）碳源
（3）氮源
（4）无机盐
（二）培养基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
蛋白胨
10g
NaCl
5g
H2O
定容至1000mL
碳源、氮源、磷酸盐
和维生素
氮源和维生素
无机盐
氢元素、氧元素





下面是察氏培养基就（培养霉菌所用）的主要成分请根据下列培养基，回答问题：
（1）该培养基根据物理性质划分为什么培养基？
（2）该培养基包含微生物生长和繁殖所需的几类营养物质？
（3）蔗糖提供的是哪类营养物质？
NaNO3提供的是哪类营养物质？
固体培养基，因为该培养基中加入了凝固剂琼脂。
4类 分别是碳源、氮源、无机盐、水
碳源
氮源和无机盐
（二）培养基
培养基内所需的其他条件
（1）pH值
如：培养霉菌需酸性、培养细菌需中性或
微碱性
（2）特殊营养物质…?
如：培养乳酸杆菌需要在培养基中添加
维生素
生长因子
（二）培养基
培养基内所需的其他条件
（3）氧气的含量
如：培养厌氧微生物时需要提供无氧的
条件
营养物质 定义 作用 主要来源
碳源 凡能提供所需碳元素的物质 构成生物体的细胞物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质 无机化合物：CO2、NaHCO3等；有机化合物：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等
氮源 凡能提供所需氮元素的物质 合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物 无机化合物：N2、NH3、铵盐、硝酸盐等；有机化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等
水 在生物体内含量很高 不仅是优良的溶剂而且可维持生物大分子结构的稳定 外界摄入
无机盐 为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素，包括大量元素 细胞内的组成成分，生理调节物质，某些化能自养菌的能源，酶的激活剂 无机化合物
生长因子 生长必不可少的微量有机物 酶和核酸的组成成分 维生素、氨基酸、碱基等
几种微生物的营养能量来源
1、下列描述正确的是（ ）
A、同一物质不可能既作碳源又作氮源
B、除水以外的无机物仅提供无机盐
C、凡是碳源都能提供能量
D、有些无机氮源也能提供能量
D
微生物类型 碳源 氮源 能源 举例
异养型 糖类、蛋白质等有机物 蛋白质等 有机物 大肠杆菌
自
养 化能 CO2 NH3 NH3 硝化细菌
光能 CO2 NH4＋、NH3－等 光能 蓝藻
（三）无菌技术
1.获得纯净培养物的关键：
防止外来杂菌的入侵
2.无菌技术包括的四大方面
参看教材15页
实验室常用的消毒和灭菌方法
项目 概念 常用方法 应用范围
消毒 使用较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（不包括芽孢和孢子） 煮沸消毒法：在100℃煮沸5~6min 一般物品
巴氏消毒法：在70~75℃煮30min或在80℃煮15min 一些不耐高温的液体，如牛奶
化学药剂消毒法 如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等
紫外线消毒法：紫外灯照射30min 接种室、操作台
实验室常用的消毒和灭菌方法
项目 概念 常用方法 应用范围
灭菌 使用强烈的理化因素杀死体内外所有的微生物（包括芽孢和孢子） 灼烧灭菌：酒精灯火焰 接种工具的灭菌和试管口的灭菌
干热灭菌：在160~170℃下灭菌1~2h 玻璃器皿、金属工具的灭菌
高压蒸汽灭菌：在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，灭菌15~30min 培养基及容器的灭菌
方法
a. 灼烧灭菌
微生物的接种工具（接种环、接种针）
或其他金属用具直接在火焰的充分燃
烧层灼烧
方法
a. 灼烧灭菌
b. 干热灭菌
160－170℃ ；1－2h
能耐高温的需要保持干燥的物品
（玻璃器皿）
方法
a. 灼烧灭菌
b. 干热灭菌
c. 高压蒸汽灭菌
100kPa 121℃ 15-30min
通常用于培养基及容器的灭菌
思考：
无菌技术还能有效避免操作者自身被微生
物感染。
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？
②消毒和灭菌有何不同？
消毒
灭菌
条件
作用
范围
温和
物体表面或内部一部分，不包括芽孢和 孢子
强烈
物体内外所有微生
物，包括芽孢和孢子
思考：



③为什么消毒牛奶要用巴氏消毒法?
营养成分不被破坏
思考：
④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。
培养细菌用的培养基与培养皿
玻棒、试管、烧瓶和吸管
实验操作者的双手
灭菌
消毒
灭菌
①溶化时为什么要将牛肉膏连同称量纸一起加热?
可保证粘附在称量纸上的牛肉膏也能溶于水中，减少误差。
（一）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
称量
溶化
灭菌
倒平板
计算
②如果需要调节培养基的pH，应在哪一步后进行?
融化后灭菌前
（一）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
称量
溶化
灭菌
倒平板
计算
③在灭菌前, 用牛皮纸、旧报纸包紧盛有培养基的锥形瓶的目的是什么？
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起到隔绝空气中 杂菌污染的作用。
倒平板 待培养基冷却至50℃左右
讨论 课本17页
1、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、通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染
培养基。
4、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。
3、可以防止皿盖上的水珠落入培养基，
造成污染。
讨论
1、培养基
液体培养基、固体培养基（加琼脂）
碳源、氮源、水、无机盐、生长因子
2.无菌技术
获得纯净培养物
防止外来杂菌的 入侵
消毒（温和、杀死部分、不包 括芽孢和孢子）
灭菌（强烈、杀死所有微生物）
3、制备固体培养基
计算、称量、溶化、灭菌、倒平板
课题1 微生物的实验室培养
种类：
营养成分：
目的：
关键：
方法：
接种方法有：
平板划线法、稀释涂布平板法
（二）纯化大肠杆菌
1.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。在数次划线后可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体称菌落。
1.平板划线法
平板划线法获取的微生物经恒温培养后的生长情况
平板划线法获取的微生物经恒温培养后的生长情况
视频播放
1、为什么在操作的第一步以及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？
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。
划线结束后仍然要灼烧接种环，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。
平板划线法的讨论
2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
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？
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。
例2、有关平板划线操作正确的是 ( )
A.使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中不再灭菌
B.打开含菌种的试管需通过火焰灭菌，取出菌种后需马上塞上棉塞
C.将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划3~5条平行线即可
D.最后将平板倒置,放人培养箱中培养
D
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。
在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。
稀释涂布平板法操作过程分两个步骤：
系列稀释操作、涂布平板操作
2.稀释涂布平板法
（1）系列稀释操作：
2.稀释涂布平板法
（2）涂布平板操作
涂布平板操作讨论
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。
将接种后和未接种（作为对照组）的培养基均放到370C的恒温箱中，培养12～24h后进行观察并记录结果。
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？
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。
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、颜色相似吗？
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。
四、结果分析与评价
未接种培养基的作用：判断培养基是否被杂菌污染
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12 h与24 h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。
平板划线法、稀释涂布平板法比较
平板划线法 稀释涂布平板法
相同点 分离纯化、观察菌落特征
不同点 不可计数 可以计数
1.临时保藏
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）。
（菌种易被污染或产生变异）
2.甘油管藏
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的冷冻箱中可长期保存。
五、课题延伸---菌种的保藏
1.获得纯净培养物的关键是 （ ）
A 将用于微生物培养的器皿，接种用具和培养基等器具进行灭菌
B 接种纯种细菌
C 适宜环境条件下培养
D 防止外来杂菌的入侵
练习
D
2.下列操作与无菌技术无关的是 （ ）
A 接种前用肥皂洗双手,再用酒精擦拭双手
B 接种前用火焰烧灼接种针
C 培养在50℃左右时搁置斜面
D 在酒精灯的火焰旁完成
C
3.外科手术器械和罐头食品的处理，要以能够杀死什么为标准 （ ）
A 球菌
B 杆菌
C 螺旋菌
D 芽孢
D
练习
4.某学校打算开辟一块食用菌栽培基地,以
丰富学生的劳动技术课内容,首先对食用菌
实验室进行清扫和消毒处理,准备食用菌栽
培所需的各种原料和用具,然后从菌种站购
来各种食用菌菌种.请回答以下问题:
①对买回来的菌进行扩大培养,首先制备试
管培养基,写出制备固体牛肉膏蛋白胨培养
基所需的原料：
_________________________________
其中提供氮源的主要是_______；
提供能源的主要物质是_______；
琼脂的作用是_______，它不提供营养。
牛肉膏、蛋白胨、水、无机盐、琼脂
蛋白胨
牛肉膏
凝固剂
②微生物在生长过程中对各种成分所需量
不同,故制备培养基时各成分要有合适的
_____,在烧杯加入琼脂后要不停地_____,
防止_____________________。
比例
搅拌
琼脂糊底引起烧杯破裂
③将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加
棉塞后包上牛皮纸并用皮筋勒紧放入
___________中灭菌，压力为________，
温度为______，时间__________，
灭菌完毕拔掉电源，
待锅内压力____________，将试管取出。
高压灭菌锅
100KPa
121 ℃
15 ~ 30min
自然降至零后
④从一支试管向另一支试管接种时注意，
接种环要在酒精灯___焰灭菌.并且待接种
环_____后沾取菌种，试管口不能离开酒精
灯火焰附近,将接种的试管放入___℃冰箱
中临时保藏。
外
冷却
4
培养基
种类：液体培养基、固体培养基（加琼脂）
营养成分：碳源、氮源、水、无机盐、生长因子
无菌技术
目的：获得纯净培养物
关键：防止外来杂菌的 入侵
方法：消毒、灭菌
制备固体
培养基
计算
称量
溶化
灭菌
倒平板
课题1 微生物的实验室培养
纯化大肠杆菌
平板划线法
稀释涂布平板法
菌种保藏
临时保藏
甘油管藏
本节小结