人教版高中生物选修一2.1微生物的实验室培养(40张PPT)

(共40张PPT)
课题1
微生物的实验室培养
专题2
微生物的培养与应用
1.提供营养和条件
2.防止污染
到目前为止，
几十项诺贝尔生理或医学奖，化学奖
都与微生物学有关
1、微生物的概念：是指形体微小、结构简单，借助显微镜才能看到的生物。
原核生物：
真菌：
原生生物：
病毒：
2、类群：
细菌、蓝藻、放线菌、支原体等
酵母菌、霉菌、大型食用菌等
变形虫、草履虫等
HIV、噬菌体、烟草花叶病毒、SARS
一、微生物的简介：
芽孢
某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形，厚壁，含水量低，抗逆性强的休眠体构造，称为芽孢。
芽孢最主要的特点就是抗性强，对高温、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒的化学物都有很强的抗性。
1.基本成分：
碳源、氮源、水、无机盐
⑴碳源
无机碳源：
有机碳源：
CO2、CO32-、HCO3-
牛肉膏、蛋白胨等
自养微生物
异养微生物
⑵氮源
无机氮源：
有机氮源：
NH4＋、NO3-
牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、尿素等
注：含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的：
碳源、氮源、能源。
二、培养基
微生物生存的环境和营养物质
培养基是人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。
2.特殊营养：
维生素（如乳酸杆菌）、碱基等
（牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）
3.pH、氧气的需求：
霉菌（pH调至酸性）
细菌（pH调至中性或微碱性）
厌氧生物需提供无氧条件。
4.培养基种类
固体培养基
液体培养基
有无
凝固剂琼脂
分离
鉴定
工业
生产
化学成分：
物理性质：
天然培养基
合成培养基
5.
配制原则
⑴目的明确：
⑵营养全面、浓度适宜、比例恰当
⑶适宜的pH值：
有机碳源
异养型：
根据微生物的种类、培养目的选择原料
自养型：
不加碳源
加入缓冲剂
细菌偏碱，真菌偏酸
（CO2碳源）
生产
科研
考点1、微生物的实验室培养
培养基的分类
选择培养基的应用
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
伊红美蓝培养基——鉴别大肠杆菌
问题讨论
若硝化细菌、圆褐固氮菌、不固氮的蓝藻混合在一起，我们配置什么样的培养基即可以将三种微生物分离？
碳源
氮源
能源
硝化细菌
CO2
氨
氨
圆褐固氮菌
糖类等含碳有机物
N2
有机物
不固氮的蓝藻
CO2
铵盐、硝酸盐
光
不同的微生物往往需要采用不同的培养基配方
调节pH
考点2、成分
水、碳源、氮源、
无机盐、生长因子
(生长因子即细菌生长必需，而自身不能合成的
化合物,如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶)
真菌：5～6
细菌：6.5
～
7.5
有时会加一定量的氯化钠以维持一定的渗透压
例．关于微生物营养物质的叙述中，正确的是
A、是碳源的物质不可能同时是氮源
B、凡碳源都提供能量
C、除水以外的无机物只提供无机盐
D、无机氮源也能提供能量
D
酒怎么变酸了？
19世纪，酿酒业在欧洲经济中占有重要地位
防止外来杂菌入侵，获得纯净的培养物
1.无菌范围：
实验操作空间消毒
操作者的手、衣着消毒
实验用具灭菌
实验操作过程
酒精灯旁操作
超净工作台
2.消毒与灭菌：
三、无菌技术的操作
消毒和灭菌的区别是什么？
消毒：使用较温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子）。
灭菌：指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。
①高压蒸汽灭菌法
器具：
条件：
适用范围：
高压蒸汽灭菌锅
培养基、无菌水、培养皿、试管等
100KPa
121℃
15—30min
排气阀
安全阀
压力表
3、常用的灭菌和消毒的方法
（1）灭菌方法：
②干热灭菌法
器具：
条件：
适用范围：
干热灭菌箱
玻璃器皿等
160—170℃
1—2h
③灼烧法：
器具：
条件：
适用范围：
酒精灯
接种环、试管口
涂布器
烧至暗红
接种环烧至暗红
杀死环境中的病原微生物
①煮沸消毒法：
适用范围：
培养皿、餐具
100℃煮沸5—6min
条件：
(2)消毒的方法：
巴斯德的鹅颈瓶实验
②巴氏消毒法
②巴氏消毒法：
适用范围：
牛奶的消毒
③酒精消毒法：
适用范围：
实验者的手臂、实验台
条件：
80℃中15min或70—75℃中30min
75%的酒精
条件：
④紫外线消毒法：
适用范围：
用紫外线照射30min
接种室内空气、接种箱、超净工作台
超净工作台
接种箱
条件：
无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
（1）、（2）需要灭菌；（3）需要消毒。
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.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
3、在实验室能吃东西吗？为什么？实验使用后的培养基应当怎样处理？
思考探究
单个
或少数菌体
2.特征：
大小、形状、光泽度、
颜色、透明度等。
3.功能：
1.定义：
四.菌落
鉴定菌种的重要依据
固体培养基上
大量繁殖
子细胞群体
实验目的：
用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠杆菌的纯化培养
（一）制备牛肉膏蛋白胨培养基
操作步骤：
五、实验操作
1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的配方
H2O
定容至1000ml
NaCl
5g
蛋白胨
10g
牛肉膏
5g
琼脂20.0g
1.计算：
培养基用量
2.称量：
3.溶化：
牛肉膏黏稠，用称量纸称取
牛肉膏、蛋白胨易吸潮，要快、加盖
牛肉膏、称量纸
、少量水加热溶解
→取纸
→蛋白胨、NaCl
→琼脂
→补水定容
4.调pH、分装、封口：
5.灭菌：
6.倒平板：
培养基、培养皿
7．无菌检查：
将灭菌的培养基放入37℃的温室中培养24—48小时，以检查灭菌是否彻底。
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？
问题讨论
答：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？
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？
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。
答：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。
⑴平板划线法：
1.接种：
⑵稀释涂布平板法：
2.培养：
将接种后的培养基和一个未接种的培养基
放入37℃恒温箱中培养12h～24h后，
观察并记录
形成单个菌落
分散成单个细胞,
（二）纯化大肠杆菌
平板划线分离法
主要器具：
操作过程：
注意：
无菌操作方法：同前。
将培养皿______（盖在下），放于_____℃恒温培养
箱中培养__________小时。
在作第二次以及其后的划线操作时，要从
上一次划线的开始________划线。
接种环、
思考：若如上图所示进行划线分离，则接种环总
共进行几次灼烧灭菌？
恒温培养箱。
每次划线前接种环都要灼烧灭菌，再冷却。
末端
１２～２４
倒置
３７
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？
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，以便得到单个菌落。
2、在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？
为什么？
划线结束后灼烧接种环，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。
3.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。
4.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。
5、如何判断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。
稀释涂布平板法
主要器具：玻璃三角刮刀、移液管或吸管
操作过程：
先将培养菌液稀释（10-5~10-7倍）
用移液管或吸管取0.1ml稀释度不同的菌液，加
在平板上，用无菌玻璃三角刮刀均匀涂布在培养
基平面上。在适当稀释度下，可培养得到相互分
开的的菌落。
将培养皿倒置（盖在下），放于３７
℃恒温培养
箱中培养１２～２４小时。
划线分离方法简单；涂布分离，易形成单菌落，且可计数，但操作复杂些。
6支试管，分别加入9ml无菌水
1ml
101
1ml
102
1ml
103
1ml
104
1ml
105
1ml
106
⑵稀释涂布平板法：
a.梯度稀释菌液：
菌液
微量
移液器
b.涂布平板：
不超过0.1ml
各梯度分别涂布3个平板
1个不涂布作空白对照
滴
灼
试
涂
稀释103倍
稀释104倍
稀释105倍
培养12h与24h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同
（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1～2d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
六、结果分析与评价
1、临时保藏：接种到固体斜面培养基，菌落长成后置于4℃冰箱保存。
2、长期保存：甘油冷冻管藏法
甘油液体冷冻管藏法
菌种的保藏
七、课题延伸
思考：菌种保存为何采用斜面而不是平板？
试管斜面培养基密闭效果比平面的好很多,不容易进入杂菌，同时能用来做纯细菌的长期保存。