专题2《微生物的培养与应用》sy1

二.无菌技术：防止外来杂菌的污染
1.消毒与灭菌：
2.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
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。
①第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。
②灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液。
③划线时最后一区域不要与第一区域相连。④划线用力 大小要适当，防止用力过大将培养基划破。
微量 移 液器 ⑵稀释涂布平板法： a.梯度稀释菌液：
1ml
1ml
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1ml
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大纲要求 （1）微生物的分离和培养 （2）培养基对微生物的选择作用 （3）利用微生物进行发酵来生产特定的产物 考试的能力要求 2．实验与探究能力
（1）能独立完成生物实验，包括理解实验目的、原理、 方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实 验涉及的方法和技能进行综合运用。 （2）具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现 象和结果进行解释、分析和处理。 （3）具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包 括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统 分析等科学研究方法。 （4）能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。
5. 配制原则
生产
科研
⑴目的明确： 根据微生物的种类、培养目的选择原料 自养型： 不加碳源（CO2碳源） 异养型： 有机碳源
⑵营养全面、浓度适宜、比例恰当
加入缓冲剂 ⑶适宜的pH值：
细菌偏碱，真菌偏酸 牛肉膏蛋白胨培养基
是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基。
二.无菌技术：防止外来杂菌的污染 1.消毒与灭菌： 消毒 灭菌 较为温和理化方法， 强烈的理化方法， 定义 杀死部分有害菌体 杀死所有微生物 （不包括芽孢、孢子） （包括芽孢、孢子）
牛肉膏、蛋白胨易吸潮，要快、加盖 琼脂20.0g
3.溶化：牛肉膏、称量纸 、少量水加热溶解 →取纸 牛肉膏 5g 蛋白胨 10g →补水定容 →蛋白胨、 NaCl →琼脂 4.调pH、分装1000ml 100KPa、 培养皿： 160～170℃ 干热灭菌 6.倒平板： 培养基： 高压蒸汽灭菌 121 ℃、15～30min 1～2小时
2、实验室中微生物的筛选原理： 人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、 温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。 ---选择培养基 在微生物学中，将允许特定种类的微生物生 长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养 基，称作选择培养基。 3、培养基选择分解尿素的微生物的原理
培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分 解尿素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能 分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制， 所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
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。 平板划线操作的注意事项
（原核细胞构成）
（蓝色细线 织毛衣）
真核微生物
真菌
（真核细胞构成） 原生生物
没有细胞结构 病毒
一.培养基：微生物生存的环境和营养物质 概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配置 出供其生长的营养物质
1.基本成分：碳源、氮源、水、无机盐
⑴碳源
CO2、CO3 、HCO3 无机碳源： 2-
自养微生物
㈡纯化大肠杆菌： 原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其 长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。 1.接种：平板划线法、稀释涂布平板法 ⑴平板划线法： 接种环
菌种
防止划破培养基
（重复实验） 划3个平板 1个不划线 （空白对照）
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？ 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 杀死上次残留的菌种，保证使下一次划线时， 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。 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。
三.菌种的保藏： 1.临时保藏： 试管固体斜面培养基上 4℃ 菌种易被污染、变异 2.长期保存： 甘油管藏 1ml甘油＋1ml菌液 －20℃
四、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，及时观察记录的同学会发现这一点，并能观察 到其他一些细微的变化。这一步的要求主要是培养学生 良好的科学态度与习惯。
一、基础知识： (一)微生物
病毒
细菌
真菌 原生动物
病毒界
微生物包括哪五类： 放线菌
原核生物界 真菌界
原生生物界
特点：结构简单,形体微小.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.
细菌
单细胞原核生物
1.细菌的结构 细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核 基本结构： 特殊结构： 荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢等
物理性质： 固体培养基
（用于菌种保存及分离、 鉴定菌落、活菌计数等）
有无 凝固剂琼脂
液体培养基
（常用于发酵工业）
分离 鉴定
化学成分： 天然培养基 工业 合成培养基 生产
按功能分：选择培养基和鉴别培养基。
鉴别培养基与选择培养基
A.鉴别培养基
利用细菌分解糖类和蛋白质的能力及其代谢产物的
不同，在培养基中加入特定的作用底物和指示剂，观察
煮沸消毒法 100 ℃ 、 5~6min 巴氏消毒法 方法 70~75℃、30min 化学药剂 80℃、15min 酒精、氯气、石炭酸等 紫外线 灼烧灭菌 干热灭菌 接种环、接种针等 金属用具 高压蒸汽灭菌 耐高温需保持干燥的 培养基， 物品， 160～170℃ 100KPa 、 1 ～2小时 121℃、15～30min
3.微生物实验室培养的基本操作程序
1、器具的灭菌 2、培养基的配制 3、培养基的灭菌 4、倒平板 5、微生物接种 6、恒温箱中培养 7、菌种的保存
四.实验操作： 大肠杆菌的纯化培养：分散成单个细胞, 形成单个菌落 ㈠制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
1.计算：培养基用量 依配方计算各成分的用量 1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的配方 2.称量： 牛肉膏黏稠，用称量纸称取
长，有助于对所选择的细菌种类的生长。如：利用以
纤维素为唯一碳源的选择培养基，可分离出分解纤维 素的微生物。又如：加入青霉素、四环素或链霉素的 选择培养基，可以抑制细菌和放线菌的生长，而将酵 母菌和霉菌分离出来。 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 不加有机物的培养基: 分离自养型微生物
有机碳源： 牛肉膏、蛋白胨等有机物 异养微生物
NH4＋、NO3无机氮源： ⑵氮源 有机氮源： 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。 2.特殊营养：维生素、碱基等 3.pH、氧气的需求：
一.培养基：微生物生存的环境和营养物质
4.培养基种类
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.
菌落：单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，就会形成一个 肉眼可见的，具有一定形态结构的子细胞群体，叫做菌落。
6.细菌的群体 特征——菌落
菌落是鉴定菌种 的重要依据。
细菌的菌落特征 因种而异
原核生物
有细胞结构 微 生 物 的 种 类
菌液
6支试管，分别加入9ml无菌水
⑵稀释涂布平板法： a.梯度稀释菌液： 稀 释 103 倍 稀 释 104 倍
b.涂布平板：
滴稀释菌液
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
稀 释 105 倍
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。
二.大肠杆菌的纯化培养：
㈠制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
㈡纯化大肠杆菌： 1.接种： ⑴平板划线法： 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
本课题知识小结:
课题背景 1、尿素的利用
尿素是一种重要的农业氮肥。尿素不能直接被农作物吸 收。土壤中的细菌将尿素分解成氨之后才能被植物利用。
2、细菌利用尿素的原因 能合成脲酶 脲酶 NH3 + CO2 CO(NH2)2 +H2O 3、常见的分解尿素的微生物 芽孢杆菌、小球菌等 4、课题目的 ①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌