微生物的实验室培养.ppt

,微生物,特点：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，有的甚至没有细胞结构.且体内一般不含有叶绿素.不能进行光合作用.,原核生物界,原生生物界,真菌界,病毒界,(细菌、放线菌、蓝藻),(酵母菌霉菌大型真菌),(草履虫变形虫衣藻),(噬菌体、艾滋病毒),约有10万种,细菌的外形与大小,细菌：单细胞不分枝的原核微生物。 细菌细胞微小而透明，通常用适当染料染色后显微镜观察,图1-1 常见的三种细菌典型形态 A.球菌 B.杆菌 C.螺旋菌,细菌细胞由外向里依次有鞭毛、菌（纤）毛、荚膜、细胞壁、细胞膜、细胞质，细胞质中又有液泡、储存性颗粒、核质等。,细菌的构造,图1-3 细菌的结构,*细胞壁,结构特点：坚韧且有弹性 细胞壁有哪些功能？ 固定细胞外形；,保护细胞免受外力的损伤；,阻拦大分子物质进人细胞；,使细胞具有致病性及对噬菌体的敏感性。,伤寒杆菌细胞壁中含毒素,芽孢,有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的休眠体，叫做芽孢。芽孢的壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的芽孢，煮沸3小时以后才死亡。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜（如温度、水分适宜）的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌,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，叫做菌落。,每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为菌种鉴定的重要依据。,特征：,大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等。,功能：,定义：,无鞭毛的球菌，常形成较小较厚边缘较整齐的菌落，有鞭毛细菌形成大而扁平、边缘波浪或锯齿状菌落,细菌的菌落,形态各异的菌落,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）,2、繁殖,孢子丝孢子,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,SARS病毒、 禽流感病毒、,朊病毒（蛋白质病毒）,1、病毒的结构,（1）、衣壳 （2）、核酸,核衣壳,2、病毒的增殖：,真菌,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,专题2 微生物的培养与应用,课题1 微生物的实 验室培养,(二)培养基,1.分类(按物理形态分) (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.,2.培养基内所含的基本物质,(1)水 (2)碳源 (3)氮源 (4)无机盐,(2)碳源,可作为碳源的物质有: 含碳无机物: 、 、 含碳有机物：,蛋白质,脂肪酸,返回,不同微生物所利用的碳源不同 异养型微生物的碳源为 自养型微生物的碳源为,碳酸盐,碳酸氢盐,二氧化碳,糖类（主要）,含碳有机物（有机碳）,含碳无机物（无机碳）,(3)氮源,可作为氮源的物质有: 含氮无机物： 、 、 、 含氮有机物：,蛋白胨,牛肉膏,尿素,返回,固氮微生物所利用的氮源是,氮气,氨气,硝酸盐,氨盐,氮气,练习1（多项选择）,1、下列细菌中，能利用含碳无机物作碳源的是 A 光合细菌 B 根瘤菌 C 硝化细菌 D 乳酸菌 2、培养大肠杆菌的培养基中，必需含有的碳源和氮源是 A 糖、有机酸等 B 二氧化碳、碳酸盐 C 蛋白质 D 无机氮化物 3、下列叙述不正确的是 A 培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质 B 液体培养基和固体培养基所含的最基本物质不相同 C 微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌,A.C,A.C,B.C.,(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 (3)氧气的含量 如:培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件,3.培养基内所需的其他条件,生长因子,(三)无菌技术,1、获得纯净培养物的关键: 2、无菌技术包括的四大方面(参看教材15页) 3、消毒与灭菌 (1)消毒： 概念：使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物。包括芽孢和孢子吗？ 方法: 煮沸消毒法 巴氏消毒法:如牛奶的消毒 化学药剂消毒:酒精、氯气、石碳酸、煤酚皂溶液等 紫外线消毒,(不包括芽孢和孢子),防止外来杂菌的入侵,（2）灭菌,概念：使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。 方法：a 灼烧灭菌 b 干热灭菌 c 高压蒸汽灭菌,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,注意适用范围,干热灭菌 160170 ；12h,能耐高温的需要保持干燥的物品( 玻璃器皿),高压蒸汽灭菌 100kPa 121 15-30min,通常用于培养基的灭菌,思考:,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？ 3)为什么消毒牛奶要用巴氏消毒法? 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,无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。,灭菌,灭菌,消毒,营养成分不被破坏,二、实验操作,（一）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 计算称量溶化灭菌倒平板 （二）纯化大肠杆菌 接种方法有： 平板划线法和稀释涂布平板法 （三）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和24h后，观察并记录,?,思考1,溶化时为什么要将牛肉膏连同称量纸一起加热? 答: 加琼脂的目的是什么? 答:,可保证粘附在称量纸上的牛肉膏也能 溶于水中,减少误差,作为凝固剂,思考2,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？ 答: 培养皿能否用高压蒸汽灭菌？ 答:,?,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,不能,因为培养皿要保持干燥,应该用干热灭菌.,倒平板,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？ (2).为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？ (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？,提示：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。,答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。,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。,平板划线法,(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？ (2).在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？ (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？,讨论:,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。,答：以免接种环温度太高，杀死菌种。,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。,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？,提示：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。,结果分析与评价 课题延伸,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即可以将三种微生物分离？,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 加入青霉素等抗生素的培养基: 分离导入了目的基因的受体细胞 加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基: 分离杂交瘤细胞,代谢类型,讨论 1在高压蒸汽灭菌开始以前，为什 么要将灭菌锅内的冷空气排尽？,在高压蒸汽灭菌以前，如果高压蒸汽灭菌锅内的冷空气没有排尽，当压力上升到 100 kPa时，锅内的温度就不会上升到应有的高度，导致灭菌不彻底。,2灭菌完毕以后，如果压力未降到0就打开排气阀，会出现什么现象？为什么？,如果压力未降到零就打开排气阀，试管内的培养基就会冲出管口。这是因为高压蒸汽灭菌锅内外压力不平衡的缘故,3接种操作为什么一定要在火焰 旁边进行？,空气中存在有大量的微生物，而接种灯的火焰旁能形成一个无菌区域，在这里操作，可以避免杂菌污染,练习： 1、培养细菌需要根据某种细菌的_ 配制特定的_.其中_ 培养基应用广泛. 2、为使培养基呈固体状态，需要在配制好的各营养 成分的液体加入_,溶化冷却即可. 3、调节培养基的pH值,用浓度为1mol/L的_ 或_溶液进行调节.,营养需要,培养基,牛肉膏蛋白胨,琼脂,HCl,NaOH,4、对培养基进行灭菌就是要利用高温杀死_ _.压力要达到 _KPa,维持_分钟. 5、搁置斜面时培养基不能温度_否 则培养基会变成_应趁热将试管放置成 斜面形,使管内培养基形成的斜面长度不超过试管 总长的_.,培养基中的一切微生物,100,20,太低,固体,1/2,6、微生物接种时各项操作必须在_条件 下进行.因此必须在_中操作.接种环境 在_上用灼烧去灭菌,双手用_% 的酒精消毒. 7、接种时将灭菌的接种环挑取少许_,迅 速插入培养基试管里,在斜面上由_向 _连连续划几道_线,然后将试管 口在火焰上灼烧,塞上_.,无菌,无菌箱,酒精灯,75,菌体,里,外,蛇形细,棉塞,例3：在锥形瓶中装入一定量液体培养基，接入N0个乳酸菌之后密封，放在250C温箱中连续培养若干小时，其间每30分钟测定一次菌数，测得数量变化曲线如图。请分析回答。,总细菌数/个,N0,活细菌数/个,培养时间/小时,0 1 2 3 4 5 6 7 8,（1）乳酸菌以_方式生殖,这代表 _类生物普遍具有的生殖方式.,分裂生殖,原核,(2)用N表示总菌数,N0表示初始菌 数,t表示增殖世代数,乳酸菌数量增 长的数字表达式为N=N02t.当在理想 条件下,乳酸菌每30分钟繁殖一代, 按上式算,当N0=1000时,连续培养5h, 总菌数_个.,1024000,(3)在实际培养条件下,乳酸菌增长速度与理想条件下乳酸菌增长速度不同,如果5h后活菌数的变化趋势用曲线表示出来.造成菌群密度变化的外界因素是什么?,总细菌数/个,N0,营养物质减少.代谢产物大量积累.pH发生改变。,(4)培养基中不断产生的乳酸来自乳酸菌的_作用. (5)实验过程中,为什么要在250C条件下进行?,无氧呼吸,250C时酶的催化效率最高.,