河北地區(qū)高中生物備課資料 多媒體教學課件：微生物的實驗室培養(yǎng)課件 新人教版選修1.ppt

專題2 微生物的培養(yǎng)與應用 課題1微生物的實驗室培養(yǎng) 微生物包括哪五類 病毒細菌放線菌真菌原生動物 原核生物界 原生生物界 真菌界 病毒界 1 培養(yǎng)基可以分為哪兩類 2 培養(yǎng)基一般都含有哪些營養(yǎng)物質 此外還要滿足哪些要求 3 獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是什么 4 避免雜菌污染的方法主要包括哪四個方面 5 什么是消毒 滅菌 常用方法有哪些 6 制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的方法步驟 7 如何倒平板 1 按物理狀態(tài)來分 培養(yǎng)基可分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基 其中固體培養(yǎng)基用于菌種分離 鑒定菌落等 2 按功能來分 可分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基 3 按成分來分 可分為天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基 培養(yǎng)基分類 選擇培養(yǎng)基 加入青霉素的培養(yǎng)基 分離酵母菌 霉菌等真菌加入高濃度食鹽的培養(yǎng)基 分離金黃色葡萄球菌不加氮源的無氮培養(yǎng)基 分離固氮菌不加含碳有機物的無碳培養(yǎng)基 分離自養(yǎng)型微生物加入青霉素等抗生素的培養(yǎng)基 分離導入了目的基因的受體細胞 不管哪種培養(yǎng)基 一般都含有水 碳源 和氮源 無機鹽等營養(yǎng)物質 另外還需要滿足微生物生長對ph 特殊營養(yǎng)物質 例如 生長因子 即細菌生長必需 而自身不能合成的化合物 如維生素 某些氨基酸 嘌呤 嘧啶 以及氧氣 二氧化碳 滲透壓等的要求 培養(yǎng)基的營養(yǎng)物質 2 培養(yǎng)基一般都含有哪些營養(yǎng)物質 此外還要滿足哪些要求 3 獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是什么 4 避免雜菌污染的方法主要包括哪四個方面 5 什么是消毒 滅菌 常用方法有哪些 消毒與滅菌 消毒 指使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內部一部分對人體有害的微生物 不包括芽孢和孢子 滅菌 指使用強烈的理化因素殺死物體內外所有微生物 包括芽孢和孢子 滅菌與消毒技術是微生物有關工作中最普通也是最重要的技術 消毒的方法 1 煮沸消毒法 100 煮沸5 6min2 巴氏消毒法 70 75 下煮30min或80 下煮15min3 化學藥劑消毒法 用75 酒精 新潔爾滅等進行皮膚消毒 氯氣消毒水源4 紫外線或化學藥物消毒 滅菌的方法 1 灼燒滅菌2 干熱滅菌 160 170 下加熱1 2h 3 高壓蒸汽滅菌 100kpa 121 下維持15 30min 6 制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的方法步驟 7 如何倒平板 1 培養(yǎng)基滅菌后 需要冷卻到50 左右時 才能用來倒平板 你用什么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度 問題討論 答 可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶 感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時 就可以進行倒平板了 2 為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰 答 通過灼燒滅菌 防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基 3 平板冷凝后 為什么要將平板倒置 4 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 這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎 為什么 答 平板冷凝后 皿蓋上會凝結水珠 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揮發(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平板培養(yǎng)微生物 純化大腸桿菌 接種方法有 平板劃線法和稀釋涂布平板法 平板劃線法 通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)畫線的操作 將聚集的菌鐘逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面 在數次畫線后 可以分離到由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體 這就是菌落 微生物的恒溫培養(yǎng) 問題討論 1 為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán) 在劃線操作結束時 仍然需要灼燒接種環(huán)嗎 為什么 答 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 每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結束后 接種環(huán)上殘留的菌種 使下一次劃線時 接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端 從而通過劃線次數的增加 使每次劃線時菌種的數目逐漸減少 以便得到菌落 劃線結束后灼燒接種環(huán) 能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種 避免細菌污染環(huán)境和感染操作者 2 在灼燒接種環(huán)之后 為什么要等其冷卻后再進行劃線 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操作時 為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線 答 劃線后 線條末端細菌的數目比線條起始處要少 每次從上一次劃線的末端開始 能使細菌的數目隨著劃線次數的增加而逐步減少 最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落 問題討論 涂布平板的所有操作都應在火焰附近進行 結合平板劃線與系列稀釋的無菌操作要求 想一想 第2步應如何進行無菌操作 應從操作的各個細節(jié)保證 無菌 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圍等等 菌種的保存 1 臨時保藏 接種到固體斜面培養(yǎng)基 菌落長成后置于4 冰箱保存 2 長期保存 甘油冷凍管藏法 課題2土壤中分解尿素的細菌的分離與計數 一 課題背景 1 尿素的利用 尿素是一種重要的農業(yè)氮肥 尿素不能直接被農作物吸收 土壤中的細菌將尿素分解成氨之后才能被植物利用 2 細菌利用尿素的原因 土壤中的細菌分解尿素是因為它們能合成脲酶 4 課題目的 從土壤中分離出能夠分解尿素的細菌 統(tǒng)計每克土壤樣品中究竟含有多少這樣的細菌 一 研究思路 篩選菌株 統(tǒng)計菌落數目 設置對照 1 實例 啟示 尋找目的菌種時要根據它對生存環(huán)境的要求 到相應的環(huán)境中去尋找 原因 因為熱泉溫度70 800c 淘汰了絕大多數微生物只有taq細菌被篩選出來 dna多聚酶鏈式反應是一種在體外將少量dna大量復制的技術 此項技術要求使用耐高溫 930c 的dna聚合酶 篩選菌株 2 實驗室中微生物的篩選原理 人為提供有利于目的菌株生長的條件 包括營養(yǎng) 溫度 ph等 同時抑制或阻止其他微生物生長 什么是選擇性培養(yǎng)基 3 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數所需培養(yǎng)基 從物理性質看此培養(yǎng)基屬于哪類 固體培養(yǎng)基 在此培養(yǎng)基中哪些作為碳源 氮源 碳源 葡萄糖 尿素氮源 尿素 培養(yǎng)基的氮源為尿素 只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素 以尿素作為氮源 缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素 缺乏氮源而不能生長發(fā)育繁殖 而受到抑制 所以用此培養(yǎng)基就能夠選擇出分解尿素的微生物 5 培養(yǎng)基選擇分解尿素的微生物的原理 6 怎樣證明此培養(yǎng)基具有選擇性呢 以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 是 分離尿素細菌 判斷該培養(yǎng)基有無選擇性 只生長尿素細菌 生長多種微生物 是 6 怎樣證明此培養(yǎng)基具有選擇性呢 以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 是 分離尿素細菌 判斷該培養(yǎng)基有無選擇性 只生長尿素細菌 生長多種微生物 是 1 顯微鏡直接計數 利用血球計數板 在顯微鏡下計算一定容積里樣品中微生物的數量 統(tǒng)計菌落數目 不能區(qū)分死菌與活菌 不適于對運動細菌的計數 需要相對高的細菌濃度 個體小的細菌在顯微鏡下難以觀察 缺點 2 間接計數法 活菌計數法 原理 在稀釋度足夠高時 微生物在固體培養(yǎng)基上所形成的一個菌落是由一個單細胞繁殖而成的 即一個菌落代表原先的一個單細胞 常用方法 稀釋涂布平板法 每克樣品中的菌落數 c v m其中 c代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數 v代表涂布平板時所用的稀釋液的體積 ml m代表稀釋倍數 注意事項 為了保證結果準確 一般選擇菌落數在30 300的平板上進行計數 為使結果接近真實值可將同一稀釋度加到三個或三個以上的平皿中 經涂布 培養(yǎng)計算出菌落平均數 統(tǒng)計的菌落往往比活菌的實際數目低 設置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響 提高實驗結果的可信度 設置對照 實例 在做分解尿素的細菌的篩選與統(tǒng)計菌落數目的實驗時 a同學從對應的106倍稀釋的培養(yǎng)基中篩選出大約150個菌落 但是其他同學在同樣的稀釋度下只選擇出大約50個菌落 分析其原因 原因 土樣不同 培養(yǎng)基污染或操作失誤 或者是混入了其他的含氮物質 小結 通過這個事例可以看出 實驗結果要有說服力 對照的設置是必不可少的 方案一 由其他同學用與a同學相同土樣進行實驗 方案二 將a同學配制的培養(yǎng)基在不加土樣的情況下進行培養(yǎng) 作為空白對照 以證明培養(yǎng)基是否受到污染 結果預測 如果結果與a同學一致 則證明a無誤 如果結果不同 則證明a同學存在操作失誤或培養(yǎng)基的配制有問題 二 實驗的具體操作 土壤取樣從肥沃 濕潤的土壤中取樣 先鏟去表層土3cm左右 再取樣 將樣品裝入事先準備好的信封中 取土樣用的小鐵鏟和盛土樣的的信封在使用前都要滅菌 制備培養(yǎng)基 制備以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基 應在火焰旁稱取土壤10g 在稀釋土壤溶液的過程中 每一步都要在火焰旁進行 三 樣品的稀釋 取樣涂布 實驗時要對培養(yǎng)皿作好標記 注明培養(yǎng)基類型 培養(yǎng)時間 稀釋度 培養(yǎng)物等 取樣涂布 分離不同的微生物采用不同的稀釋度 原因 不同微生物在土壤中含量不同 微生物的培養(yǎng)與觀察 思考 要將哪些培養(yǎng)皿進行培養(yǎng) 微生物的培養(yǎng)與觀察 在菌落計數時 每隔24h統(tǒng)計一次菌落數目 選取菌落數目穩(wěn)定時的記錄作為結果 以防止因培養(yǎng)時間不足而導致遺漏菌落的數目 培養(yǎng)不同微生物往往需要不同培養(yǎng)溫度 細菌 30 37 培養(yǎng)1 2d放線菌 25 28 培養(yǎng)5 7d霉菌 25 28 的溫度下培養(yǎng)3 4d 如果得到了2個或2個以上菌落數目在30 300的平板 則說明稀釋操作比較成功 并能夠進行菌落的計數 如果同一稀釋倍數的三個重復的菌落數相差較大 表明試驗不精確 需要重新實驗 微生物的培養(yǎng)與觀察 三 結果分析與評價1 通過對照實驗 若培養(yǎng)物有雜菌污染 菌落數偏高 若培養(yǎng)物混入其他氮源 則菌落形態(tài)多樣 菌落數偏高 難以選擇出分解尿素的微生物 2 提示 選擇每個平板上長有30 300個菌落的稀釋倍計算每克樣品的菌數最合適 同一稀釋倍數的三個重復的菌落數不能相差懸殊 如相差較大 表示實驗不精確 四 操作提示 無菌操作 做好標記 規(guī)劃時間 五 課外延伸在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑 培養(yǎng)某種細菌后 如果ph升高 指示劑將變紅 說明該細菌能夠分解尿素 測定飲水中大腸桿菌數量的方法是將一定體積的水用細菌過濾器過濾后 將濾膜放到伊紅美藍培養(yǎng)基上培養(yǎng) 大腸桿菌菌落呈現黑色 通過記述得出水樣中大腸桿菌的數量 大腸桿菌呈黑色中心 有或無金屬光澤 大腸桿菌在伊紅美藍瓊脂 emb 上典