微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)

到目前為止，幾十項(xiàng)Nobel生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，化學(xué)獎(jiǎng)都與微生物學(xué)有關(guān)第一頁(yè)，共三十一頁(yè)。微生物的類(lèi)群原生生物原核生物真菌病毒如酵母菌單細(xì)胞的動(dòng)植物如草履蟲(chóng)、單細(xì)胞藻類(lèi)等微生物包含了除植物界和動(dòng)物界以外的所有生物無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)真核細(xì)胞細(xì)菌、藍(lán)藻原核細(xì)胞第二頁(yè)，共三十一頁(yè)。課題1微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)專(zhuān)題2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用1.提供營(yíng)養(yǎng)和條件2.防止污染第三頁(yè)，共三十一頁(yè)。一.培養(yǎng)基：微生物生存的環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)1.基本成分：思考：微生物“吃”什么？碳源、氮源、水、無(wú)機(jī)鹽⑴碳源無(wú)機(jī)碳源：有機(jī)碳源：CO2、CO32-、HCO3-牛肉膏、蛋白胨等自養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物⑵氮源無(wú)機(jī)氮源：有機(jī)氮源：NH4＋、NO3-（為硝化細(xì)菌提供N源和能源）牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、尿素等注：含CHON的有機(jī)物是異養(yǎng)型微生物的碳源、氮源、能源第四頁(yè)，共三十一頁(yè)。一.培養(yǎng)基：微生物生存的環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)1.基本成分：碳源、氮源、水、無(wú)機(jī)鹽2.特殊營(yíng)養(yǎng)：維生素、堿基等（生長(zhǎng)因子）（牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）3.pH、氧氣的需求：4.種類(lèi)：固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基有無(wú)凝固劑瓊脂分離鑒定工業(yè)生產(chǎn)化學(xué)成分：物理性質(zhì)：天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基第五頁(yè)，共三十一頁(yè)。培養(yǎng)基的種類(lèi)液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基據(jù)物理性質(zhì)分天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基據(jù)化學(xué)成分分選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基據(jù)用途分常用于工業(yè)生產(chǎn)常用于觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、鑒定菌種用于微生物的分離、計(jì)數(shù)常用于工業(yè)生產(chǎn)常用于分類(lèi)、鑒定在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物的生長(zhǎng)，促進(jìn)所需要的微生物的生長(zhǎng)。例如，在培養(yǎng)基中加入青霉素，以抑制細(xì)菌、放線(xiàn)菌的生長(zhǎng)，從而分離到酵母菌和霉菌。又如，在培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽可以抑制多種細(xì)菌的生長(zhǎng)，但不影響金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)。根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品配制而成，用以鑒別不同種類(lèi)的微生物。例如，在培養(yǎng)基中加入伊紅和美藍(lán)，可以用來(lái)鑒別飲用水和乳制品中是否存在大腸桿菌等細(xì)菌：如果有大腸桿菌，其代謝產(chǎn)物就與伊紅和美藍(lán)結(jié)合，使菌落呈深紫色，并帶有金屬光澤。第六頁(yè)，共三十一頁(yè)。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是一種應(yīng)用最廣泛和最普通的細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基。1000ml牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的配方H2O定容至1000mlNacl5g蛋白胨10g牛肉膏5g瓊脂20.0g分析營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成？第七頁(yè)，共三十一頁(yè)。5.配制原則⑴目的明確：⑵營(yíng)養(yǎng)全面、濃度適宜、比例恰當(dāng)⑶適宜的pH值：有機(jī)碳源異養(yǎng)型：根據(jù)微生物的種類(lèi)、培養(yǎng)目的選擇原料自養(yǎng)型：不加碳源加入緩沖劑細(xì)菌偏堿，真菌偏酸（CO2碳源）生產(chǎn)科研第八頁(yè)，共三十一頁(yè)。耐高溫需保持干燥的物品，160～170℃1～2小時(shí)接種環(huán)、接種針等金屬用具70~75℃、30min80℃、15min100℃、5~6min消毒滅菌定義方法較為溫和理化方法，殺死部分有害菌體（不包括芽孢、孢子）強(qiáng)烈的理化方法，殺死所有微生物（包括芽孢、孢子）煮沸消毒法巴氏消毒法化學(xué)藥劑紫外線(xiàn)灼燒滅菌干熱滅菌酒精、氯氣、石炭酸等高壓蒸汽滅菌培養(yǎng)基，100KPa、121℃、15～30min二.無(wú)菌技術(shù)：防止外來(lái)雜菌的污染1.消毒與滅菌：第九頁(yè)，共三十一頁(yè)。請(qǐng)你判斷以下材料或用具是否需要消毒或滅菌。如果需要，請(qǐng)選擇合適的方法。（1）培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿（2）玻棒、試管、燒瓶和吸管（3）實(shí)驗(yàn)操作者的雙手思考第十頁(yè)，共三十一頁(yè)。2.無(wú)菌范圍：實(shí)驗(yàn)操作空間消毒操作者的手、衣著消毒實(shí)驗(yàn)用具滅菌實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程二.無(wú)菌技術(shù)：防止外來(lái)雜菌的污染1.消毒與滅菌：酒精燈旁操作超凈工作臺(tái)第十一頁(yè)，共三十一頁(yè)。芽孢有些細(xì)菌在一定的條件下，細(xì)胞里面形成一個(gè)橢圓形的休眠體，叫做芽孢。芽孢的壁很厚，對(duì)干旱、低溫、高溫等惡劣的環(huán)境有很強(qiáng)的抵抗力。例如，有的細(xì)菌的芽孢，煮沸3小時(shí)以后才死亡。芽孢又小又輕，可以隨風(fēng)飄散。當(dāng)環(huán)境適宜（如溫度、水分適宜）的時(shí)候，芽孢又可以萌發(fā)，形成一個(gè)細(xì)菌孢子細(xì)菌、原生動(dòng)物、真菌和植物等產(chǎn)生的一種有繁殖作用的生殖細(xì)胞。能直接發(fā)育成新個(gè)體。第十二頁(yè)，共三十一頁(yè)。單個(gè)或少數(shù)菌體2.特征：大小、形狀、光澤度、顏色、透明度等。3.功能：1.定義：菌落鑒定菌種的重要依據(jù)固體培養(yǎng)基上大量繁殖子細(xì)胞群體第十三頁(yè)，共三十一頁(yè)。1000ml牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的配方H2O定容至1000mlNacl5g蛋白胨10g牛肉膏5g瓊脂20.0g三.大腸桿菌的純化培養(yǎng)：㈠制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基1.計(jì)算：培養(yǎng)基用量依配方計(jì)算各成分的用量2.稱(chēng)量：3.溶化：牛肉膏黏稠，用稱(chēng)量紙稱(chēng)取牛肉膏、蛋白胨易吸潮，要快、加蓋牛肉膏、稱(chēng)量紙、少量水加熱溶解→取紙→蛋白胨、NaCl→瓊脂→補(bǔ)水定容4.調(diào)pH、分裝、封口：5.滅菌：6.倒平板：培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿分散成單個(gè)細(xì)胞,形成單個(gè)菌落第十四頁(yè)，共三十一頁(yè)。倒平板約50℃防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基第十五頁(yè)，共三十一頁(yè)。1.培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50℃左右時(shí)，才能用來(lái)倒平板。你用什么辦法來(lái)估計(jì)培養(yǎng)基的溫度？問(wèn)題討論

答：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺(jué)錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時(shí)，就可以進(jìn)行倒平板了。2.為什么需要使錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰？

答：通過(guò)灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。第十六頁(yè)，共三十一頁(yè)。3.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？4.在倒平板的過(guò)程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個(gè)平板還能用來(lái)培養(yǎng)微生物嗎？為什么？

答：平板冷凝后，皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。

答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最好不要用這個(gè)平板培養(yǎng)微生物。第十七頁(yè)，共三十一頁(yè)。二.大腸桿菌的純化培養(yǎng)：㈠制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基㈡純化大腸桿菌：⑴平板劃線(xiàn)法：菌種劃3個(gè)平板1個(gè)不劃線(xiàn)1.純化大腸桿菌的方法：平板劃線(xiàn)法和稀釋涂布平板法接種環(huán)防止劃破培養(yǎng)基（重復(fù)實(shí)驗(yàn)）（空白對(duì)照）第十八頁(yè)，共三十一頁(yè)。平板劃線(xiàn)法

平板劃線(xiàn)法是通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線(xiàn)的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線(xiàn)后培養(yǎng)，可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體。第十九頁(yè)，共三十一頁(yè)。問(wèn)題討論1、為什么在操作的第一步以及每次劃線(xiàn)之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線(xiàn)操作結(jié)束時(shí)，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物殺死上次殘留的菌種，保證使下一次劃線(xiàn)時(shí)，菌種直接來(lái)源于上次劃線(xiàn)的末端，從而通過(guò)劃線(xiàn)次數(shù)的增加，使每次劃線(xiàn)時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到菌落。及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。第二十頁(yè)，共三十一頁(yè)。

2.在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線(xiàn)？答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。

3.在作第二次以及其后的劃線(xiàn)操作時(shí)，為什么總是從上一次劃線(xiàn)的末端開(kāi)始劃線(xiàn)？

答：劃線(xiàn)后，線(xiàn)條末端細(xì)菌的數(shù)目比線(xiàn)條起始處要少，每次從上一次劃線(xiàn)的末端開(kāi)始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線(xiàn)次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。第二十一頁(yè)，共三十一頁(yè)。6支試管，分別加入9ml無(wú)菌水1ml1011ml1021ml1031ml1041ml1051ml106⑵稀釋涂布平板法：a.梯度稀釋菌液：菌液微量移液器第二十二頁(yè)，共三十一頁(yè)。浸⑵稀釋涂布平板法：a.梯度稀釋菌液：b.涂布平板：不超過(guò)0.1ml各梯度分別涂布3個(gè)平板1個(gè)不涂布作空白對(duì)照滴灼涂稀釋103倍稀釋104倍稀釋105倍第二十三頁(yè)，共三十一頁(yè)。稀釋涂布法

稀釋涂布法是將菌液進(jìn)行一系列梯度稀釋?zhuān)缓髮⒉煌♂尪鹊木悍謩e涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。第二十四頁(yè)，共三十一頁(yè)。問(wèn)題討論

涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。結(jié)合平板劃線(xiàn)與系列稀釋的無(wú)菌操作要求，想一想，第2步應(yīng)如何進(jìn)行無(wú)菌操作？應(yīng)從操作的各個(gè)細(xì)節(jié)保證“無(wú)菌”。例如：酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周?chē)鹊?。第二十五?yè)，共三十一頁(yè)。3．平板劃線(xiàn)法和稀釋涂布平板法的比較第二十六頁(yè)，共三十一頁(yè)。⑴平板劃線(xiàn)法：二.大腸桿菌的純化培養(yǎng)：㈠制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基㈡純化大腸桿菌：1.接種：⑵稀釋涂布平板法：2.培養(yǎng)：將接種后的培養(yǎng)基和一個(gè)未接種的培養(yǎng)基放入37℃恒溫箱中培養(yǎng)12h～24h后，觀察并記錄稀釋103倍稀釋104倍稀釋105倍第二十七頁(yè)，共三十一頁(yè)。（三）菌種的保藏：1.臨時(shí)保藏：試管固體斜面培養(yǎng)基上，培養(yǎng)長(zhǎng)成菌落4℃冰箱保存2.長(zhǎng)期保存：菌種易被污染、變異甘油管藏1ml甘油（滅菌）＋1ml菌液－20℃擱置斜面第二十八頁(yè)，共三十一頁(yè)。四、課題成果評(píng)價(jià)

（一）培養(yǎng)基的制作是否合格如果未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2d后無(wú)菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。（二）接種操作是否符合無(wú)菌要求如果培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落的顏色、形狀、大小基本一致，并符合大腸桿菌菌落的特點(diǎn)，則說(shuō)明接種操作是符合要求的；如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他菌落，則說(shuō)明接種過(guò)程中，無(wú)菌操作還未達(dá)到要求，需要分析原因，再次練習(xí)。（三）是否進(jìn)行了及時(shí)細(xì)致的觀察與記錄培養(yǎng)12h與24h后的大腸桿菌菌落的大小