人教版选修1高中生物课题1---微生物的实验室培养(63张PPT)

(共63张PPT)
专题2
微生物的培养与应用
课题1
微生物的实验室培养
到目前为止，
几十项Nobel生理学和医学奖，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：
一、微生物的简介
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
形态
细菌
结构
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。
整个生物界中抗逆性最强的生命体，在抗热，抗化学药物和抗辐射等方面，十分突出。
例如，肉毒梭菌的芽胞在沸水中要经过5至9.5h才被杀死；巨大芽胞杆菌芽胞的抗辐射能力比E.coli细胞要强36倍。芽胞的休眠能力更为突出，在常规条件下，一般可以保持几年至几十年而不死。据文献记载，有点芽胞甚至可以休眠数百至数千年，最极端的例子是在美国的一块有2500万~4000万年历史的琥珀，至今从其中蜜蜂肠道内还可以分离到有生命的芽胞。
细菌芽孢特点
二分裂
细菌的繁殖
细菌的菌落
定义：
单个或者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
特征：
大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等。
功能：
作为菌种鉴定的重要依据。
几种菌落及其形态
几种菌落及其形态
放线菌
1、结构：
单细胞原核
分支状的菌丝（基内菌丝、气生菌丝）
链霉素、土霉素、四环素、
氯霉素、红霉素、庆大霉素
微生物中发现了几千种抗生素，其中2/3是
由放线菌产生的
应用:
病毒
（1）结构:由核酸和蛋白质构成。
吸附
注入
合成
释放
组装
（2）.病毒的繁殖
（3）.病毒的营养方式
：寄生
朊病毒（蛋白质病毒）
如图是酵母菌电子显微镜下的形态结构
酵母菌和霉菌
青霉
真菌
生殖
腐生生活
孢子生殖
二、培养基
1、培养基的概念(medium)
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、类型：
按物理性质分
固体培养基
半固体培养基：
液体培养基：
：用于微生物的分离、计数
用于观察微生物的运动、保藏菌种
主要用于工业生产（比较容易更新）
按照用途划分
鉴别培养基
大肠杆菌呈
深紫色带有金属光泽的菌落
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
加入四环素、卡那霉素等抗生素的培养基:
分离导入了目的基因的受体细胞
按照用途划分
3、培养基的成分
任何培养基中均需含有微生物所必需的碳源、氮源、无机盐、水和生长因子，但不同营养类型、不同种类的微生物对营养元素的要求又有很大差异。
阅读课本P15页表格，结合P83附录3中不同培养基配方，考虑不同培养基有哪些相同的营养元素？有何作用？请举例说明。
碳源：（能源）凡是能为微生物提供生长所需碳元素的营养物质，就叫碳源。如CO2、糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等
氮源：凡是能为微生物提供生长所需氮元素的营养物质，就叫氮源。如
N2、氨、铵盐、硝酸盐、尿素、牛肉膏和蛋白胨等。
生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物就叫生长因子。常由酵母膏、肝浸出液等提供。许多天然成分的原料如牛肉膏、麦芽汁、玉米粉、豆芽汁等，含有各种无机元素和生长因子，不需另外添加。
4、培养条件
温度：绝大多数微生物的最适生长温度为25~37℃
PH：每种微生物的最适PH不同，如多数细菌的最适PH为6.5~7.5，真菌的最适PH为5.0~6.0
氧：需氧型微生物：绝大多数微生物
厌氧型微生物：链球菌、乳酸菌等
兼性厌氧型微生物：酵母菌
影响微生物生长的因素有哪些？
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
消毒和灭菌的区别是什么？
三、无菌技术
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。
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）。
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
常见的灭菌技术
100KPa
121℃
15—30min
排气阀
安全阀
压力表
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
（2）消毒的方法
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：
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
思考：
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？
例题．下面对发酵工程中灭菌的理解不正确的是
A、防止杂菌污染
B、消灭杂菌
C、培养基和发酵设备都必须灭菌
D、灭菌必须在接种前
B
四、实验操作
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
1.计算
2.称量
3.溶化　4.灭菌
5.倒平板
操作步骤：
计算：
计算100mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成
0.5g
1.0g
0.5g
2.0g
培养基组分
用量
牛肉膏
蛋白胨
NaCl
琼脂
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？
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。
讨论：
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：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。
斜面培养基
单菌落
（二）纯化大肠杆菌
（二）纯化大肠杆菌
斜面接种
穿刺接种
常见接种方法：
划线接种
涂布器
稀释涂布平板法
稀释涂布平板法
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？
讨论：
第一步：避免接种环上原来可能存在的微生物污染培养物
每次划线前：杀死上次接种环上残留的菌种
操作结束：杀死残留菌种，避免细菌污染环境和操作者
2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
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？
能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到单菌落。
接种完后要用记号笔在培养皿的侧面上写上日期和姓名
②涂布分离法:
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、结果分析与评价
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、课题延伸
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
本课题知识小结:
练习
1．提示　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。
解析　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、适宜的温度等。
2．提示　相同点：三种培养技术都需要为培养物提供充足的营养。
不同点：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。
解析　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。
接种前准备
一、用肥皂洗手并使用酒精消毒。
二、顺序：
点燃酒精灯→酒精棉擦拭双手→酒精棉擦拭桌面
注意事项：
1、每划完一次后接种环要重新灼烧。
2、灼烧后需等接种环冷却后在取菌液。
3、接种完后要用记号笔在培养皿上写上日期和姓名
4、
固体培养基
琼脂条
液体培养基