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1、专题专题2 2微生物的培养与应用微生物的培养与应用课题课题1 1微生物的实验室培养微生物的实验室培养2021/6/1611、培养基可以分为哪两类？2、培养基一般都含有哪些营养物质，此外还要满足哪些要求？3、获得纯净培养物的关键是什么？ 4、避免杂菌污染的方法主要包括哪四个方面 5、什么是消毒、灭菌，常用方法有哪些？6、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤 7、如何倒平板？2021/6/162. .微生物的类群微生物的类群微微生生物物原核类原核类: :真核类真核类非细胞类：非细胞类：细菌、支原体、放线菌、蓝藻细菌、支原体、放线菌、蓝藻个体微小、结构简单个体微小、结构简单酵母菌、霉菌、食用菌酵母菌
2、、霉菌、食用菌真菌：真菌：原生生物：原生生物： 显微藻类、原生生物显微藻类、原生生物（如：草履虫、变形（如：草履虫、变形虫等）虫等）病毒、类病毒、朊病毒病毒、类病毒、朊病毒微生物的共同特点：微生物的共同特点：一一. .微生物基础知识微生物基础知识2021/6/1631.1.细菌的形态细菌的形态2021/6/164细菌主要是以二分裂的方式细菌主要是以二分裂的方式进行增殖（如右图）进行增殖（如右图）2.2.细菌的繁殖细菌的繁殖3.3.细菌的菌落细菌的菌落.定义：定义：单个或者少数细菌在固体培养基上大量繁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、具有一定殖时，会形成一个肉眼可见
3、的、具有一定形态结构的子细胞群体，叫做菌落。形态结构的子细胞群体，叫做菌落。.特征：特征： 大小、形状、光泽度、颜色、硬度、大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等。透明度等。.功能：功能： 每种细菌在一定条件下所形成的菌落，每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以可以作为菌种鉴定的重要依据作为菌种鉴定的重要依据。2021/6/165几种菌落及其形态2021/6/166几种菌落及其形态2021/6/1674.4.病毒的结构病毒的结构 : :由核酸和蛋白质构成。由核酸和蛋白质构成。2021/6/168病毒的结构病毒的结构2021/6/169吸附吸附吸附吸附注入注入注入注入合成合成合成合成释放释放释
4、放释放组装组装组装组装5.5.病毒的繁殖病毒的繁殖病毒的增殖一般可分五个阶段，即：病毒的增殖一般可分五个阶段，即：吸附吸附注入核酸注入核酸合成核酸和蛋白质合成核酸和蛋白质组装组装释放释放6.6.病毒的营养方式病毒的营养方式：寄生：寄生2021/6/1610微生物需要的五大类营养要素物质是：微生物需要的五大类营养要素物质是：. .微生物需要的营养物质及功能微生物需要的营养物质及功能1.1.碳源碳源 2. 2.氮源氮源 3. 3.生长因子生长因子 4. 4.无机盐无机盐 5. 5.水水：凡是能为微生物提供所需碳元素的：凡是能为微生物提供所需碳元素的营养物质。营养物质。无机碳源：无机碳源：COCO2
5、 2；NaHCONaHCO3 3等等有机碳源：有机碳源：糖类糖类、脂肪酸、花生、脂肪酸、花生粉饼、石油等粉饼、石油等构成细胞物质和一些代谢产物构成细胞物质和一些代谢产物异养微生物的能源异养微生物的能源.概念概念.来源：来源：.作用：作用：1.1.微生物的碳源微生物的碳源2021/6/1611无机氮源：无机氮源：无机氮源：无机氮源：N N N N2 2 2 2、NHNHNHNH4 4 4 4+ + + +、NONONONO3 3 3 3- - - -、NHNHNHNH3 3 3 3等。等。等。等。有机氮源：有机氮源：有机氮源：有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨尿素、牛肉膏
6、、蛋白胨、氨尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等基酸等基酸等基酸等凡是能够为微生物提供凡是能够为微生物提供凡是能够为微生物提供凡是能够为微生物提供N N N N元素的营养物质。元素的营养物质。元素的营养物质。元素的营养物质。主要用于合成蛋白质、核酸及含主要用于合成蛋白质、核酸及含主要用于合成蛋白质、核酸及含主要用于合成蛋白质、核酸及含N N N N的代谢产的代谢产的代谢产的代谢产物。物。物。物。2.2.微生物的氮源微生物的氮源.概念：概念：概念：概念：.来源：来源：来源：来源：.作用：作用：作用：作用：3.3.生长因子生长因子.常见的生长因子：常见的生长因子：常见的生长因子：常见的生长因子：.概念：
7、概念：概念：概念：.作用：作用：作用：作用：微生物生长不可缺少的微量有机物。微生物生长不可缺少的微量有机物。微生物生长不可缺少的微量有机物。微生物生长不可缺少的微量有机物。酶和核酸的组成成分。酶和核酸的组成成分。酶和核酸的组成成分。酶和核酸的组成成分。维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。2021/6/1612. .培养基培养基 培养基（培养液）是培养基（培养液）是由人工方法配制而成由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的营养的，专供微生物生长繁殖使用的营养基质。基质。1.1.培养基的类型和用途培养基的类型
8、和用途2.2.不同的微生物往往需要采用不同的培养基配不同的微生物往往需要采用不同的培养基配方方( (参考教材附录内容参考教材附录内容) )3.3.不管哪种培养基，一般都含有不管哪种培养基，一般都含有水水、碳源碳源、氮氮源源、无机盐无机盐、等等营养物质，另外还需要满足微营养物质，另外还需要满足微生物生长对生物生长对pHpH、特殊营养物质特殊营养物质, ,例如例如: :生长因子生长因子( (即细菌生长必需，而自身不能合成的化合物即细菌生长必需，而自身不能合成的化合物, ,如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶) )以及以及氧氧气气、二氧化碳二氧化碳、渗透压渗透压等等的要求
9、。的要求。 2021/6/1613划分划分标准准培养基种培养基种类特点特点用途用途物理性物理性质化学成分化学成分天然培养基天然培养基合成培养基合成培养基用途用途鉴别培养基培养基培养基的种类培养基的种类不加凝固不加凝固剂加凝固加凝固剂，如，如琼脂脂工工业生生产观察微生物的运察微生物的运动、分分类鉴定定微生物分离、微生物分离、鉴定、定、活菌活菌计数、保藏菌数、保藏菌种种含化学成分不明确的天然物含化学成分不明确的天然物质工工业生生产培养基成分明确培养基成分明确分分类、鉴定定在培养基中加入某种化学物在培养基中加入某种化学物质, ,以抑制不需要的微生物的以抑制不需要的微生物的生生长, ,促促进所需要的微
10、生物的所需要的微生物的生生长培养、分离出特培养、分离出特定微生物定微生物在培养基中加入某种指示在培养基中加入某种指示剂或化学或化学药品品, ,用以用以鉴别不同种不同种类的微生物的微生物鉴别不同种不同种类微微生物生物选择培养基培养基液体培养基液体培养基半固体培养基半固体培养基固体培养基固体培养基2021/6/1614液体培养基：液体培养基：表面生长表面生长表面生长表面生长均匀混浊生长均匀混浊生长均匀混浊生长均匀混浊生长沉淀生长沉淀生长沉淀生长沉淀生长backbackbackback半固体培养基：半固体培养基：( (是否运动是否运动) ) 无动力无动力无动力无动力有动力有动力有动力有动力( ( (
11、 (弥散弥散弥散弥散) ) ) )固体培养基：菌落固体培养基：菌落2021/6/1615分离导入了目的基因的受体细胞分离导入了目的基因的受体细胞几种选择培养基几种选择培养基加入青霉素的培养基加入青霉素的培养基分离酵母菌、霉菌等真菌分离酵母菌、霉菌等真菌不加氮源的无氮培养基不加氮源的无氮培养基分离固氮菌分离固氮菌不加含碳有机物的无碳培养基不加含碳有机物的无碳培养基分离自养型微生物分离自养型微生物加入青霉素等抗生素的培养基加入青霉素等抗生素的培养基backbackbackback2021/6/1616血清中含有：血清中含有：多种蛋白质（白蛋白、球蛋白、铁蛋白等）多种蛋白质（白蛋白、球蛋白、铁蛋白等
12、）多种金属离子；多种金属离子； 激素；激素；促贴附物质，如纤粘蛋白、冷析球蛋白、胶促贴附物质，如纤粘蛋白、冷析球蛋白、胶原等。原等。各种生长因子各种生长因子转移蛋白转移蛋白不明成分不明成分人工合成培养基只能维持细胞生存，要想使细人工合成培养基只能维持细胞生存，要想使细胞生长和繁殖，还需补充一定量的天然培养基胞生长和繁殖，还需补充一定量的天然培养基（如血清）。（如血清）。2021/6/1617. .无菌技术无菌技术1.1.1.1.无菌技术的概念无菌技术的概念无菌技术的概念无菌技术的概念 无菌操作泛指无菌操作泛指无菌操作泛指无菌操作泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂在培养微生物的操作中，所有防止
13、杂在培养微生物的操作中，所有防止杂在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。菌污染的方法。菌污染的方法。菌污染的方法。消毒定义：消毒定义：消毒定义：消毒定义： 利用化学或物理方法，杀死利用化学或物理方法，杀死利用化学或物理方法，杀死利用化学或物理方法，杀死部份部份部份部份微生物的过程。微生物的过程。微生物的过程。微生物的过程。2.2.2.2.消毒与灭菌的概念及两者的区别消毒与灭菌的概念及两者的区别消毒与灭菌的概念及两者的区别消毒与灭菌的概念及两者的区别 灭菌的定义：灭菌的定义：灭菌的定义：灭菌的定义：以化学试剂或物理方法消灭以化学试剂或物理方法消灭以化学试剂或物理方法消灭以化学试剂或物理方
14、法消灭所有所有所有所有微生物，包微生物，包微生物，包微生物，包括所有细菌的繁殖体、芽孢、霉菌及病毒，而达括所有细菌的繁殖体、芽孢、霉菌及病毒，而达括所有细菌的繁殖体、芽孢、霉菌及病毒，而达括所有细菌的繁殖体、芽孢、霉菌及病毒，而达到到到到完全无菌完全无菌完全无菌完全无菌之过程。之过程。之过程。之过程。 灭菌与消毒技术是微生物有关工作中最普通灭菌与消毒技术是微生物有关工作中最普通灭菌与消毒技术是微生物有关工作中最普通灭菌与消毒技术是微生物有关工作中最普通也是最重要的技术。也是最重要的技术。也是最重要的技术。也是最重要的技术。2021/6/1618煮沸消毒法：煮沸消毒法：100100煮沸煮沸5-6
15、min5-6min。巴氏消毒法：巴氏消毒法：70-7570-75下煮下煮30min30min或或 8080下煮下煮15min15min。化学药剂消毒法：用化学药剂消毒法：用75%75%酒精、新洁尔酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒；氯气消毒水源。灭等进行皮肤消毒；氯气消毒水源。紫外线消毒。紫外线消毒。.消毒的方法：消毒的方法：3.3.常用的消毒与灭菌的方法常用的消毒与灭菌的方法2021/6/1619灼烧灭菌灼烧灭菌干热灭菌：干热灭菌：160-170 160-170 下加下加热热1-2h1-2h。高压蒸气灭菌：高压蒸气灭菌：100kPa100kPa、121 121 下维持下维持15-30min.15-
16、30min.灭菌的方法：灭菌的方法：2021/6/1620 最常用的灭菌方法是最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌，它可，它可以杀灭所有的生物，包括最耐热的某些微生物以杀灭所有的生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体，同时可以基本保持培养基的营养成的休眠体，同时可以基本保持培养基的营养成分不被破坏。分不被破坏。 有些玻璃器皿也可采用有些玻璃器皿也可采用高温干热灭菌高温干热灭菌。为。为了防止杂菌，特别是空气中的杂菌污染，试管了防止杂菌，特别是空气中的杂菌污染，试管及玻璃烧瓶都需采用适宜的塞子塞口，通常采及玻璃烧瓶都需采用适宜的塞子塞口，通常采用棉花塞，也可采用各种金属、塑料及硅胶帽，用棉花塞
17、，也可采用各种金属、塑料及硅胶帽，它们只可让空气通过，而空气中的其他微生物它们只可让空气通过，而空气中的其他微生物不能通过。不能通过。 而平皿是由正反两平面板互扣而成，这种而平皿是由正反两平面板互扣而成，这种器具是专为防止空气中微生物的污染而设计的。器具是专为防止空气中微生物的污染而设计的。 2021/6/1621二二. .实验操作实验操作( (以培养大肠杆菌为例以培养大肠杆菌为例) ). .制备牛肉膏蛋白胨培养基制备牛肉膏蛋白胨培养基1.1.计算计算2.2.称量称量3.3.溶化溶化4.4.灭菌灭菌: : 将锥形瓶放入高压蒸气灭菌锅，在压力为将锥形瓶放入高压蒸气灭菌锅，在压力为100kPa10
18、0kPa、温度为、温度为121121，灭菌，灭菌151530min30min。5 5. .倒平板倒平板: : 待培养基冷却到待培养基冷却到50 50 左右时，在酒精灯左右时，在酒精灯附近倒平板。附近倒平板。2d2d后观察平板，无杂菌污染才可后观察平板，无杂菌污染才可用来接种用来接种。2021/6/1622倒倒平平板板操操作作2021/6/1623. .纯化大肠杆菌纯化大肠杆菌平板划线法平板划线法和和稀释涂布平板法稀释涂布平板法。微生物的接种的微生物的接种的常用接种方法有常用接种方法有：1.1.平板划线的操作方法平板划线的操作方法平板划线的操作平板划线的操作2021/6/16242021/6/1
19、625一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；单菌落的目的；二是存留在划破处的单个细胞无法形成规则的二是存留在划破处的单个细胞无法形成规则的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。状的菌落。2021/6/16262021/6/16272.2.稀释涂布平板稀释涂布平板的操作方法的操作方法2021/6/16282021/6/16292021/6/16304.4.菌种的保存菌种的保存接种到固体斜面培接种到固体斜面培养基，菌落长成后养基，菌落长成后置于置于44冰箱保存。冰箱保存。3.3.微生物的恒温
20、培养微生物的恒温培养.长期保存：长期保存：甘油冷冻管藏法甘油冷冻管藏法.临时保藏：临时保藏：2021/6/1631三三. .结果分析与评价结果分析与评价 . . . .培养基的制作是否合格培养基的制作是否合格培养基的制作是否合格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如果未接种的培养基在恒温箱中保温如果未接种的培养基在恒温箱中保温如果未接种的培养基在恒温箱中保温1 1 1 12d2d2d2d后无菌落生长后无菌落生长后无菌落生长后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。，说明培
21、养基的制备是成功的，否则需要重新制备。. . . .接种操作是否符合无菌要求接种操作是否符合无菌要求接种操作是否符合无菌要求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，如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，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并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明接种操作是符合要并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明接种操作是符合要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，则说明接种过程求的；如果培
22、养基上出现了其他菌落，则说明接种过程求的；如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程求的；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。中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习。中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习。中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习。. . . .是否进行了及时细致的观察与记录是否进行了及时细致的观察与记录是否进行了及时细致的观察与记录是否进行了及时细致的观察与记录培养培养培养培养12h12h12h12h与与与与24h24h24h24h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同，后的大肠杆菌菌落的大小会有
23、明显不同，后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同，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，并能观察到其他一及时观察记录的同学会发现这一点，并能观察到其他一及时观察记录的同学会发现这一点，并能观察到其他一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。些细微的变化。些细微的变化。些细微的变化。2021/6/1632营养类型营养类型营养类型营养类型能源能源能源能源氢的供体氢的供体氢的供体氢的供体基本碳源基本碳源基本碳源基本碳源微生物举例微生物举例微生物举例微生物举例代谢类型代谢类型光能无机营养光能无机营养光能无机营养光能无机营养( ( ( (光能自养型光能自养
24、型光能自养型光能自养型) ) ) )光能有机营养光能有机营养光能有机营养光能有机营养( ( ( (光能异养型光能异养型光能异养型光能异养型) ) ) )化能无机营养化能无机营养化能无机营养化能无机营养( ( ( (化能自养型化能自养型化能自养型化能自养型) ) ) )化能有机营养化能有机营养化能有机营养化能有机营养( ( ( (化能异养型化能异养型化能异养型化能异养型) ) ) )光光光光光光光光无无无无机机机机物物物物有有有有机机机机物物物物无机物无机物无机物无机物有机物有机物有机物有机物无机物无机物无机物无机物有机物有机物有机物有机物二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳及简单有及简单有及简单有及简单有机物机物机物机物二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳有机物有机物有机物有机物大多数已知细大多数已知细大多数已知细大多数已知细菌和全部真核菌和全部真核菌和全部真核菌和全部真核微生物微生物微生物微生物硝化细菌硝化细菌硝化细菌硝化细菌氢细菌氢细菌氢细菌氢细菌紫色非硫细菌紫色非硫细菌紫色非硫细菌紫色非硫细菌蓝细菌蓝细菌蓝细菌蓝细菌绿色硫细菌绿色硫细菌绿色硫细菌绿色硫细菌藻类藻类藻类藻类2021/6/1633本课题知识小结本课题知识小结: :2021/6/1634 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
