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第2節(jié)
微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用01一生物的基本培養(yǎng)技術(shù)(第2課時(shí))第1章發(fā)酵工程在微生物學(xué)中,將接種于培養(yǎng)基內(nèi),在合適條件下形成的含特定種類微生物的群體稱為培養(yǎng)物。由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物。1.相關(guān)概念2.微生物純培養(yǎng)的步驟三、微生物的純培養(yǎng)培養(yǎng)物:純培養(yǎng)物:純培養(yǎng):獲得純培養(yǎng)物的過程就是純培養(yǎng)。配制培養(yǎng)基滅菌接種分離培養(yǎng)等酵母菌的純培養(yǎng)微生物群分散或稀釋單個(gè)細(xì)胞繁殖單菌落(1)菌落:分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體,這就是菌落(2)單菌落:一般是由單個(gè)微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。(3)獲得單菌落的方法:稀釋涂布平板法、平板劃線法1.實(shí)驗(yàn)原理特征:大小、形狀、隆起程度、顏色等功能:鑒定菌種的重要依據(jù)單個(gè)微生物固體培養(yǎng)基上大量繁殖子細(xì)胞群體菌落在相同培養(yǎng)條件下,同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征酵母菌的純培養(yǎng)酵母菌的純培養(yǎng)
2.目的要求
(1)學(xué)會配制培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基并倒平板。
(2)學(xué)會進(jìn)行無菌操作。
(3)嘗試通過平板劃線操作來獲得純化的酵母菌菌落。
3.材料用具
酵母菌培養(yǎng)液、馬鈴薯、葡萄糖(或蔗糖)、瓊脂、蒸餾水、天平、小刀、紗布、燒杯、錐形瓶、棉塞、牛皮紙(或報(bào)紙)、皮筋、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、酒精燈、超凈工作臺、高壓蒸汽滅菌鍋、干熱滅菌箱和恒溫培養(yǎng)箱等。4.方法步驟配制培養(yǎng)基稱取去皮馬鈴薯200g,切成小塊,加水1000ml,加熱煮沸至馬鈴薯軟爛,用紗布過濾。向?yàn)V液中加入20g葡萄糖(也可用蔗糖代替)、15~20g瓊脂,用蒸餾水定容至1000ml。滅菌
將配制好的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,加棉塞,包上牛皮紙,并用皮筋勒緊,再放入高壓蒸汽滅菌鍋中,在壓力為100kPa、溫度為121℃的條件下,滅菌15~30min。將5~8套培養(yǎng)皿包成一包,用幾層牛皮紙包緊,放入干熱滅菌箱內(nèi),在160~170℃滅菌2h。倒平板待培養(yǎng)基冷卻到50℃左右時(shí),在酒精燈火焰附近倒平板。酵母菌的純培養(yǎng)(1)制備培養(yǎng)基④等待培養(yǎng)基冷卻凝固后,將培養(yǎng)皿倒轉(zhuǎn)過來放置①拔出錐形瓶的棉塞②將瓶口迅速通過火焰倒平板的具體操作步驟③用拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙,將培養(yǎng)基(10-20mL)倒入培養(yǎng)皿,立即蓋上皿蓋。倒平板注意事項(xiàng):①溫度:50℃左右②操作:在酒精燈火焰附近③冷凝后平板倒置酵母菌的純培養(yǎng)
瓊脂是一種多糖,在98℃以上熔化,在44℃以下凝固,倒平板時(shí),高于50℃則會燙手,若低于50℃不及時(shí)操作,瓊脂會凝固。3.為什么倒平板時(shí),將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙,不能完全打開?防止雜菌污染培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、分析、思考1.培養(yǎng)基滅菌后為什么要冷卻到50℃左右時(shí)開始倒平板?2.培養(yǎng)基滅菌后,需要冷卻到50℃左右時(shí),才能用來倒平板。你用什么辦法來估計(jì)培養(yǎng)基的溫度?可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶,感覺溫度下降到剛剛不燙手即可。酵母菌的純培養(yǎng)6.在倒平板的過程中,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)平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎?為什么?最好不要用這個(gè)平板培養(yǎng)微生物。防止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。4.為什么倒平板和接種整個(gè)過程要在酒精燈火焰旁進(jìn)行?避免雜菌污染5.倒平板時(shí)為什么要使錐形瓶的瓶口通過火焰?
通過灼燒滅菌,防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、分析、思考酵母菌的純培養(yǎng)將所倒平板放入37℃的恒溫箱中培養(yǎng)12h~24h,觀察是否有菌落存在以確定是否被污染或滅菌是否徹底。8.怎么確定所倒平板未被雜菌污染?7.平板冷凝后,為什么要將平板倒置?平板冷凝后,皿蓋上會凝結(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。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、分析、思考酵母菌的純培養(yǎng)(2)接種和分離酵母菌
通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。經(jīng)過數(shù)次劃線后培養(yǎng)可以分離得到單菌落。連續(xù)劃線法分區(qū)劃線法酵母菌的純培養(yǎng)4.方法步驟平板劃線的具體操作步驟①將接種環(huán)放在火焰上灼燒,直到接種環(huán)的金屬絲燒紅。②在火焰旁冷卻接種環(huán),并拔出裝有酵母菌的棉塞。③將試管口通過火焰④將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中,蘸取一環(huán)菌液。⑤將試管通過火焰,并塞上棉塞。⑥左手在火焰附近將皿蓋打開一條縫隙,右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi),劃三至五條平行線,蓋上皿蓋。注意不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)基。⑦灼燒接種環(huán),待其冷卻后,從第一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復(fù)以上操作,在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。酵母菌的純培養(yǎng)平板劃線的具體操作步驟12345灼燒接種環(huán)蘸取菌液第1區(qū)接種灼燒接種環(huán)第2區(qū)接種灼燒接種環(huán)第3區(qū)接種第5區(qū)接種注意:①接種環(huán)只蘸一次菌液,但要在培養(yǎng)基不同位置連續(xù)劃線多次。②劃線首尾不能相接③每次劃線前接種環(huán)進(jìn)行滅菌;在5個(gè)區(qū)域劃線,接種環(huán)灼燒滅菌共6次。④劃線后,培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)平板劃線完成平板劃線后,待菌液被培養(yǎng)基吸收,將接種后的平板和一個(gè)未接種的平板倒置,放入28℃
左右(培養(yǎng)溫度因酵母菌種類的不同而稍有差異)的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24~48h。
警示:在實(shí)驗(yàn)室中,切不可吃東西、喝水,離開實(shí)驗(yàn)室時(shí)一定要洗手,以防止被微生物感染。使用后的培養(yǎng)基在丟棄前一定要進(jìn)行滅菌處理,以免污染環(huán)境。
(3)培養(yǎng)酵母菌酵母菌的純培養(yǎng)4.方法步驟1.在未接種的培養(yǎng)基表面是否有菌落生長?如果有,說明了什么?2.在接種酵母菌的培養(yǎng)基上,你是否觀察到了單菌落?這些菌落的顏色、形狀和大小是否一致?如果你觀察到了不同形態(tài)的菌落,你能分析出可能是由哪些原因引起的嗎?3.你是如何記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的?請與其他同學(xué)交流、互評。提示1:在未接種的培養(yǎng)基表面應(yīng)該沒有菌落生長,如果有,說明培養(yǎng)基被雜菌污染。提示2:如果觀察到了不同形態(tài)的菌落,可能是接種的菌種不純或無菌操作不規(guī)范等原因引起的。5.結(jié)果分析與評價(jià)酵母菌的純培養(yǎng)
1.為什么在操作第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)?在劃線操作結(jié)束時(shí),仍然需要灼燒接種環(huán)嗎?為什么?灼燒時(shí)期目的取菌種前每次劃線前接種結(jié)束后殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。殺死上次劃線時(shí)殘留菌種,使下一次劃線的菌種直接來源上次劃線的末端,從而使每次劃線時(shí)菌種數(shù)目逐漸減少,直至得到單個(gè)細(xì)胞。殺死接種環(huán)上原有微生物6.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、分析、思考酵母菌的純培養(yǎng)2.在灼燒接種環(huán)之后,要等其冷卻再進(jìn)行劃線,目的是什么?避免溫度過高殺死菌種使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少,最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來的菌落①一旦劃破,會造成劃線不均勻,難以達(dá)到分離單菌落的目的;②存留在劃破處的單個(gè)細(xì)胞無法形成規(guī)矩的菌落,菌落會沿著劃破處生長,會形成一個(gè)條狀的菌落4.為什么劃線時(shí)要注意不能劃破培養(yǎng)基?3.除第一次劃線外,每次劃線都從上一次劃線的末端開始,目的是什么?5.未接種的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)起什么作用?
做空白對照,若培養(yǎng)后培養(yǎng)基表面無菌落,則說明培養(yǎng)基沒有污染。6.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、分析、思考酵母菌的純培養(yǎng)評估論點(diǎn)的可信程度
有一段時(shí)間,水果“酵素”風(fēng)靡各地。水果“酵素”制作的大致過程是:將洗凈、切成塊狀的水果放入潔凈的容器,再加入糖和水,密封,置于陰涼處發(fā)酵一至兩周。有人說,吃水果“酵素”可以美容、減肥、促進(jìn)消化和提高免疫力。請?jiān)u估這一論點(diǎn)是否可信。追問以下問題可以幫助你分析?!敖退亍笔鞘裁??水果“酵素”的制作原理是什么?水果“酵素”中可能含有哪些成分?它是否含有人們無法從其他食品中獲取但又是維護(hù)健康所必需的成分?水果“酵素”中的所有成分都有益于人體健康嗎?如果要更加有力地支持或反駁水果“酵素”有益健康的論點(diǎn),應(yīng)該怎樣獲取證據(jù)?
所謂“酵素”,就是“酶”的另一種說法。“酵素”制作就是利用微生物進(jìn)行無氧呼吸的原理,進(jìn)行像制作泡菜一樣的發(fā)酵。這樣制作的“酵素”中可能有糖類(包括-些簡單的糖和膳食纖維等)、蛋白質(zhì)(包括多種酶)、有機(jī)酸等成分,不存在它獨(dú)有的、特殊的營養(yǎng)物質(zhì),其中甚至可能含有微生物發(fā)酵產(chǎn)生的有毒物質(zhì),食用后可能會危害人體健康。因此,“吃水果酵素可以美容、減肥、促進(jìn)消化和提高免疫力”的論點(diǎn)值得懷疑。
1.微生物的純培養(yǎng)既需要適宜的培養(yǎng)基,又要防止雜菌污染。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)濃度越高,對微生物的生長越有利。()(2)消毒和滅菌的殺菌程度存在差異。()(3)微生物的純培養(yǎng)物就是不含有代謝廢物的微生物培養(yǎng)物。()×√×練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測
2.日常生活中保存食品的方法有哪些?這些方法是如何阻止或抑制微生物生長的?提示:日常生活中保存食品的方法有干制、腌制、低溫儲存等。干制可以降低食品的水分含量;腌制可以通過食鹽、糖等制造高滲環(huán)境,從而抑制微生物的生長和繁殖;低溫則是通過降低微生物的代謝速率來抑制微生物的生長和繁殖。練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測
1.某同學(xué)將5個(gè)手指尖在貼有“洗手前”標(biāo)簽的培養(yǎng)基上輕輕按一下。然后用肥皂將該手洗干凈,再將5個(gè)指尖在貼有“洗手后”標(biāo)簽的同種培養(yǎng)基上輕輕按一下。將這兩個(gè)培養(yǎng)皿放入37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后,發(fā)現(xiàn)貼有“洗手后”標(biāo)簽的培養(yǎng)皿中菌落較少。請分析回答下列問題。(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行滅菌處理的材料用具有(2)“將指尖在培養(yǎng)基上輕輕按一下”相當(dāng)于微生物培養(yǎng)中的哪一步操作?(3)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,洗手后我們就能進(jìn)行無菌操作了嗎?操作時(shí),我們可以采用什么方法來避免手上微生物的污染?提示(1):培養(yǎng)皿和培養(yǎng)基。提示(2):接種。(3)提示:通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到,洗手后手上還有一些微生物,不能直接進(jìn)行無菌操作??梢酝ㄟ^用酒精棉球擦拭雙手,或戴消過毒的手套等方法來避免手上微生物的污染。二、拓展應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用
2.某生物興趣小組將從葡萄皮上成功分離來的野生酵母菌分別接種于3個(gè)盛有等量同種液體培養(yǎng)基的錐形瓶中,并放置
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