「公開(kāi)課講課用微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)【講課復(fù)習(xí)】」.ppt

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) 1 上課復(fù)習(xí) 微生物的類群 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 單細(xì)胞藻類等 無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu) 細(xì)菌 藍(lán)藻 原核細(xì)胞 微生物的共同特點(diǎn) 個(gè)體微小 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 2 上課復(fù)習(xí) 1 細(xì)菌的形態(tài) 3 上課復(fù)習(xí) 擬核 大型環(huán)狀DNA 質(zhì)粒 小型環(huán)狀DNA 含抗生素等抗藥性和固氮的基因 其成分為肽聚糖 2 細(xì)菌的結(jié)構(gòu) 4 上課復(fù)習(xí) 細(xì)菌主要是以二分裂的方式進(jìn)行增殖 如右圖 3 細(xì)菌的繁殖 5 上課復(fù)習(xí) 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 抗逆性極強(qiáng) 注 不是繁殖體 6 上課復(fù)習(xí) 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 7 上課復(fù)習(xí) 真菌是通過(guò)產(chǎn)生大量的孢子來(lái)繁殖后代的 霉菌的直立菌絲頂端生有孢子 蘑菇的菌褶處也生有孢子 孢子隨風(fēng)飄散 在適宜的環(huán)境條件下 能發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體 單細(xì)胞的酵母菌還可進(jìn)行出芽生殖 孢子生殖和出芽生殖都是無(wú)性生殖 8 上課復(fù)習(xí) 課題1微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng) 專題2 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 9 上課復(fù)習(xí) 培養(yǎng)微生物需要解決的兩個(gè)問(wèn)題是什么 1 為其提供合適的營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件2 防止雜菌的入侵 培養(yǎng)基 培養(yǎng)條件 無(wú)菌技術(shù) 獲得純凈培養(yǎng)物 思考 10 上課復(fù)習(xí) 1 何為培養(yǎng)基 3 不同的培養(yǎng)基有不同的配方 但是其基本成分都相同 都包括哪些營(yíng)養(yǎng)元素 有何作用 請(qǐng)舉例說(shuō)明 閱讀教材P14 15相關(guān)內(nèi)容 回答以下問(wèn)題 2 按照不同的培養(yǎng)基劃分標(biāo)準(zhǔn) 培養(yǎng)基有哪些種類 配制特點(diǎn)及其應(yīng)用 一 培養(yǎng)基 11 上課復(fù)習(xí) 一 培養(yǎng)基 培養(yǎng)基 培養(yǎng)液 是人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求 配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì) 1 培養(yǎng)基概念 12 上課復(fù)習(xí) 2 培養(yǎng)基的種類 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) 用化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)配成如加入血清血漿等 根據(jù)細(xì)胞生存所需要的種類和數(shù)量用人工方法模擬合成 在培養(yǎng)基中加入 或缺少 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 含有一般微生物生長(zhǎng)繁殖所需要的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 13 上課復(fù)習(xí) 液體培養(yǎng)基 表面生長(zhǎng) 均勻混濁生長(zhǎng) 沉淀生長(zhǎng) 14 上課復(fù)習(xí) 半固體培養(yǎng)基 無(wú)動(dòng)力有動(dòng)力 彌散 15 上課復(fù)習(xí) 固體培養(yǎng)基 菌落 16 上課復(fù)習(xí) 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 17 上課復(fù)習(xí) 幾種菌落及其形態(tài) 18 上課復(fù)習(xí) 幾種菌落及其形態(tài) 19 上課復(fù)習(xí) 3 基本成分 思考 微生物 吃 什么 碳源 氮源 水 無(wú)機(jī)鹽 碳源 無(wú)機(jī)碳源 有機(jī)碳源 CO2 CO32 HCO3 糖類等含碳有機(jī)物質(zhì) 自養(yǎng)微生物 異養(yǎng)微生物 氮源 無(wú)機(jī)氮源 有機(jī)氮源 NH4 NO3 N2 NH3 牛肉膏 蛋白胨 酵母膏 尿素等 注 有機(jī)C源為異養(yǎng)型微生物提供碳源和能源含CHON的有機(jī)物是異養(yǎng)型微生物的碳源 氮源 能源N2 固氮微生物的唯一氮源 NH3 既是硝化細(xì)菌的氮源又是能源 硝酸鹽 銨鹽幾乎所有微生物能利用 不同的微生物往往需要采用不同的培養(yǎng)基配方 20 上課復(fù)習(xí) 特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 生長(zhǎng)因子 3 常見(jiàn)的生長(zhǎng)因子 1 概念 2 作用 微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物 酶和核酸的組成成分 維生素 氨基酸 嘌呤 嘧啶等 一些天然物質(zhì)如酵母膏 蛋白胨 動(dòng)植物組織提取液等可為微生物提供生長(zhǎng)因子 4 來(lái)源 21 上課復(fù)習(xí) 注意 最常用的碳源是糖類 尤其是葡萄糖最常用的氮源是銨鹽 硝酸鹽對(duì)異養(yǎng)生物而言 含C H O N的化合物既是碳源 又是氮源 如蛋白質(zhì)之所以補(bǔ)充生長(zhǎng)因子 是由于缺少合成這些物質(zhì)的酶或合成能力有限 22 上課復(fù)習(xí) 此外 還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH 特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 如 生長(zhǎng)因子 以及氧氣等的要求 23 上課復(fù)習(xí) 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 分析營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成 24 上課復(fù)習(xí) 牛肉膏是用新鮮牛肉經(jīng)過(guò)剔除脂肪 消化 過(guò)濾 濃縮而得到的一種棕黃色至棕褐色的膏狀物 牛肉膏主要含有肌酸 肌酸酐 多肽類 氨基酸類 核苷酸類 有機(jī)酸類 礦物質(zhì)類及維生素類的水溶性物質(zhì) 此外含硫氨酸較多 而且含有更多的細(xì)菌生長(zhǎng)需要的維生素和其它生長(zhǎng)因子 是生物制藥發(fā)酵及和種培養(yǎng)基制備的基礎(chǔ)原材料 蛋白胨是有機(jī)化合物 蛋白胨是將肉 酪素或明膠用酸或蛋白酶水解后干燥而成的外觀呈淡黃色的粉劑 具有肉香的特殊氣息 蛋白胨富含有機(jī)氮化合物 也含有一些維生素和糖類 它可以作為微生物培養(yǎng)基的主要原料 在抗生素 醫(yī)藥工業(yè) 發(fā)酵工業(yè) 生化制品及微生物學(xué)科研等領(lǐng)域中的用量均很大 25 上課復(fù)習(xí) 選擇培養(yǎng)基 加入青霉素的培養(yǎng)基加入高濃度食鹽的培養(yǎng)基不加氮源的無(wú)氮培養(yǎng)基不加含碳有機(jī)物的無(wú)碳培養(yǎng)基 分離酵母菌 霉菌等真菌 抑制細(xì)菌 放線菌的生長(zhǎng) 分離金黃色葡萄球菌 分離固氮菌 分離自養(yǎng)型微生物 26 上課復(fù)習(xí) 4 配制原則 目的明確 營(yíng)養(yǎng)全面 濃度適宜 比例恰當(dāng) 適宜的pH值 有機(jī)碳源 異養(yǎng)型 根據(jù)微生物的種類 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 27 上課復(fù)習(xí) C 課堂練 28 上課復(fù)習(xí) 自養(yǎng)型微生物與異養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基的主要差別是 A 碳源B 氮源C 無(wú)機(jī)鹽D 特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) A 課堂練 29 上課復(fù)習(xí) 1 何為無(wú)菌技術(shù) 無(wú)菌技術(shù)包括哪些方面 2 什么是消毒 滅菌 兩者有何區(qū)別 3 常用的消毒與滅菌的方法有哪些 有何要求 4 請(qǐng)說(shuō)出干熱滅菌法和高壓蒸汽滅菌法的操作步驟 二 無(wú)菌技術(shù) 閱讀教材P15 P16相關(guān)內(nèi)容 回答以下問(wèn)題 30 上課復(fù)習(xí) 獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是什么 二 無(wú)菌技術(shù) 防止外來(lái)雜菌污染 1 目的 2 方法 消毒與滅菌 消毒與滅菌的概念和區(qū)別 31 上課復(fù)習(xí) 消毒定義 利用較為溫和的化學(xué)或物理方法 殺死大部份致病微生物的過(guò)程 2 消毒與滅菌的概念及兩者的區(qū)別 32 上課復(fù)習(xí) 2 滅菌的定義 以強(qiáng)烈的化學(xué)劑或物理方法消滅所有微生物 包括所有細(xì)菌的繁殖體 芽孢 霉菌及病毒 而達(dá)到完全無(wú)菌之過(guò)程 滅菌與消毒技術(shù)是微生物有關(guān)工作中最普通也是最重要的技術(shù) 33 上課復(fù)習(xí) 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(xué)藥劑消毒法 用70 酒精 新潔爾滅等進(jìn)行皮膚消毒 氯氣消毒水源4 紫外線消毒 1 消毒的方法 3 常用的消毒與滅菌的方法 34 上課復(fù)習(xí) 1 灼燒滅菌 2 滅菌的方法 35 上課復(fù)習(xí) 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 36 上課復(fù)習(xí) 最常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌 它可以殺滅所有的生物 包括最耐熱的某些微生物的休眠體 同時(shí)可以基本保持培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分不被破壞 有些玻璃器皿也可采用高溫干熱滅菌 為了防止雜菌 特別是空氣中的雜菌污染 試管及玻璃燒瓶都需采用適宜的塞子塞口 通常采用棉花塞 也可采用各種金屬 塑料及硅膠帽 它們只可讓空氣通過(guò) 而空氣中的其他微生物不能通過(guò) 37 上課復(fù)習(xí) 38 上課復(fù)習(xí) 高壓蒸氣滅菌的原理是 A 高壓使細(xì)菌DNA變性B 高壓使細(xì)菌蛋白質(zhì)凝固變性C 高溫燙死細(xì)菌D 高溫使細(xì)菌DNA變性 B 39 上課復(fù)習(xí) 關(guān)于滅菌和消毒的不正確的理解是A 消毒和滅菌實(shí)質(zhì)上是相同的B 滅菌是指殺死環(huán)境中的一切微生物的細(xì)胞 芽孢和孢子C 接種環(huán)用燒灼的方法滅菌D 常用滅菌方法有加熱法 過(guò)濾法 紅外線法 化學(xué)藥品法 A 40 上課復(fù)習(xí) 1 無(wú)菌技術(shù)除了用來(lái)防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來(lái)微生物污染外 還有什么目的 2 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 答 無(wú)菌技術(shù)還能有效避免操作者自身被微生物感染 答 1 2 需要滅菌 3 需要消毒 旁欄思考 41 上課復(fù)習(xí) 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 酒精燈旁操作 超凈工作臺(tái) 42 上課復(fù)習(xí) 三 實(shí)驗(yàn)操作 大腸桿菌的純化培養(yǎng) 一 制備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 用于培養(yǎng)細(xì)菌 43 上課復(fù)習(xí) 1 計(jì)算 稱量2 溶化3 調(diào)pH pH7 64 分裝 分裝過(guò)程中注意不要使培養(yǎng)基沾在管口或瓶口上 以免沾污棉塞而引起污染 5 加塞6 包扎 操作步驟 44 上課復(fù)習(xí) 包器材 45 上課復(fù)習(xí) 包器材 46 上課復(fù)習(xí) 7 滅菌 將裝有培養(yǎng)基的三角錐瓶 塞上棉花塞 包上牛皮紙 再放入高壓蒸氣滅菌鍋 在壓力為100kPa 溫度為121 滅菌15 30min 將培養(yǎng)皿用舊報(bào)紙包裹 放入干熱滅菌箱內(nèi) 在160 170 下滅菌2h 8 倒平板 待培養(yǎng)基冷卻到50 左右時(shí) 在酒精燈附近倒平板 倒平板操作見(jiàn)課本 2d后觀察平板 無(wú)雜菌污染才可用來(lái)接種 9 無(wú)菌檢查 將滅菌的未接種 或者接種無(wú)菌水 的培養(yǎng)基放入37 的溫室中培養(yǎng)24 48小時(shí) 以檢查滅菌是否徹底 47 上課復(fù)習(xí) 48 上課復(fù)習(xí) 二 純化大腸桿菌 接種方法有 平板劃線法和稀釋涂布平板法 微生物的接種技術(shù) 原理 想方設(shè)法在培養(yǎng)基上得到由一個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的菌落 即獲得較純的菌種 49 上課復(fù)習(xí) 涂布器 接種環(huán) 接種針 50 上課復(fù)習(xí) 三 大腸桿菌的純化培養(yǎng) 制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基 純化大腸桿菌 目的 平板劃線法 菌種 劃3個(gè)平板 1個(gè)不劃線 1 接種 接種環(huán) 防止劃破培養(yǎng)基 重復(fù)實(shí)驗(yàn) 空白對(duì)照 51 上課復(fù)習(xí) 問(wèn)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(jié)束時(shí) 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(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種 使下一次劃線時(shí) 接種環(huán)上的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端 從而通過(guò)劃線次數(shù)的增加 使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少 以便得到單個(gè)菌落 劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán) 能及時(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 52 上課復(fù)習(xí) 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 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(shí) 為什么總是從上一次劃線的末端開(kāi)始劃線 答 劃線后 線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少 每次從上一次劃線的末端開(kāi)始 能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(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 53 上課復(fù)習(xí) 6支試管 分別加入9ml無(wú)菌水 101 102 103 104 105 106 稀釋涂布平板法 a 梯度稀釋菌液 菌液 54 上課復(fù)習(xí) 55 上課復(fù)習(xí) 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 冷 涂 56 上課復(fù)習(xí) 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圍等等 57 上課復(fù)習(xí) 平板劃線法 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 58 上課復(fù)習(xí) 接種方法的判斷 59 上課復(fù)習(xí) 四 菌種的保藏 1 臨時(shí)保藏 試管固體斜面培養(yǎng)基上 4 2 長(zhǎng)期保存 菌種易被污染 變異 甘油管藏 1ml甘油 1ml菌液 20 60 上課復(fù)習(xí) 本課題知識(shí)小結(jié) 61 上課復(fù)習(xí) 典例解析 例 關(guān)于微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的敘述中 正確的是 A 是碳源的物質(zhì)不可能同時(shí)是氮源B 凡碳源都提供能量C 除水以外的無(wú)機(jī)物只提供無(wú)機(jī)鹽D 無(wú)機(jī)氮源也能提供能量 解析 不同的微生物 所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有較大差別 要針對(duì)微生物的具體情況分析 對(duì)于A B選項(xiàng) 它的表達(dá)是不完整的 有的碳源只能是碳源 如二氧化碳 有的碳源可同時(shí)是氮源 如NH4HCO3 有的碳源同時(shí)是能源 如葡萄糖 有的碳源同時(shí)是氮源 也是能源 如蛋白胨 對(duì)于C選項(xiàng) 除水以外的無(wú)機(jī)物種類繁多 功能也多樣 如二氧化碳 可作為自養(yǎng)型微生物的碳源 NaHCO3 可作為自養(yǎng)型微生物的碳源和無(wú)機(jī)鹽 而NaCl則只能提供無(wú)機(jī)鹽 對(duì)于D選項(xiàng) 無(wú)機(jī)氮源提供能量的情況還是存在的 如NH3可為硝化細(xì)菌提供能量和氮源 D 62 上課復(fù)習(xí) 例2 下面對(duì)發(fā)酵工程中滅菌的理解不正確的是 A 防止雜菌污染B 消滅雜菌C 培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須滅菌D 滅菌必須在接種前 解析 滅菌是微生物發(fā)酵過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié) A說(shuō)的是滅菌的目的 因?yàn)榘l(fā)酵所用的菌種大多是單一的純種 整個(gè)發(fā)酵過(guò)程不能混入其他微生物 雜菌 所以是正確的 B是錯(cuò)誤的 因?yàn)闇缇哪康氖欠乐闺s菌污染 但實(shí)際操作中不可能只消滅雜菌 而是消滅全部微生物 C是正確的 因?yàn)榕c發(fā)酵有關(guān)的所有設(shè)備和物質(zhì)都要滅菌 發(fā)酵所用的微生物是滅菌后專門接種的 滅菌必須在接種前 如果接種后再滅菌就會(huì)把所接菌種也殺死 B 63 上課復(fù)習(xí) 例3 右表是某