微生物學的基礎知識

關于微生物學的基礎知識第一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一二微生物類群病毒原核生物真菌原生動物一、微生物的含義結(jié)構(gòu)簡單，形體微小的單細胞、多細胞或沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物。HIV病毒、H1N1禽流感病毒等細菌、藍藻、放線菌等酵母菌、霉菌、蘑菇等變形蟲、草履蟲等第二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一1、病毒病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)第三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一病毒的增殖：第四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一2、細菌細菌的結(jié)構(gòu)第五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一芽孢有些細菌在一定的條件下，細胞里面形成一個橢圓形的休眠體，叫做芽孢。芽孢的壁很厚，對干旱、低溫、高溫等惡劣的環(huán)境有很強的抵抗力。例如，有的細菌的芽孢，煮沸3小時以后才死亡。芽孢又小又輕，可以隨風飄散。當環(huán)境適宜（如溫度、水分適宜）的時候，芽孢又可以萌發(fā)，形成一個細菌.第六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一細菌的外形與大小圖1-1常見的三種細菌典型形態(tài)A.球菌B.桿菌C.弧菌第七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一細菌的營養(yǎng)類型根據(jù)細菌所利用的能源和碳源的不同，將細菌分為兩大營養(yǎng)類型。自養(yǎng)菌:異養(yǎng)菌:光合自養(yǎng)型:光合細菌化能自養(yǎng)型:硝化細菌,鐵細菌,硫細菌第八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一不種種類微生物代謝類型不同硝化細菌大腸桿菌乳酸菌醋酸桿菌酵母菌根瘤菌自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)厭氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型第九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一細菌的分裂生殖第十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一2、放線菌1、結(jié)構(gòu)：微生物中發(fā)現(xiàn)了幾千種抗生素，其中2/3是由放線菌產(chǎn)生的，例如鏈霉素、土霉素、四環(huán)素、氯霉素、紅霉素、慶大霉素2、應用:單細胞原核生物第十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一如圖是酵母菌電子顯微鏡下的形態(tài)結(jié)構(gòu)3、酵母菌和霉菌青霉第十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一三、微生物的菌落：單個或少數(shù)細菌(真菌)在固體培養(yǎng)基上大量繁殖時，就會形成一個肉眼可見的，具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞群體，叫做菌落。菌落是鑒定菌種的重要依據(jù)。第十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一第十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一細菌的菌落

菌落表面光滑、濕潤，有黏稠性，多數(shù)透明或半透明，但也有的干燥有皺褶。第十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一放線菌的菌落特征菌落表面是緊密的絨狀，堅實多皺，長孢子后就呈粉末狀。菌落培養(yǎng)基底部和菌落表面都有不同顏色，菌落不易用接種環(huán)挑動。第十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一酵母菌的菌落特征紅酵母的菌落啤酒酵母的菌落菌落表面光滑，有黏稠性，多數(shù)乳白色，少數(shù)呈紅色。第十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一霉菌的菌落青霉的菌落曲霉的菌落菌落絨毛狀，孢子有各種顏色，容易區(qū)分。第十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一四、微生物的營養(yǎng)碳源氮源生長因子無機鹽水微生物需要的五大類營養(yǎng)要素物質(zhì)第十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一概念來源作用碳源凡是能為微生物提供所需碳元素的營養(yǎng)物質(zhì)無機碳源

CO2NaHCO3等有機碳源

糖類脂肪酸石油等①構(gòu)成細胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物②異養(yǎng)微生物的能源（1）微生物的碳源1.微生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)及功能第二十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一概念來源作用氮源無機氮源

N2、NH4+、

NO3-、NH3等有機氮源尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等凡是能夠為微生物提供N元素的營養(yǎng)物質(zhì)主要用于合成蛋白質(zhì)、核酸及含N的代謝產(chǎn)物（2）微生物的氮源第二十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一概念成分作用為什么不可缺少？常見的生長因子微生物生長不可缺少的微量有機物有機物酶和核酸的組成成分缺乏合成這些物質(zhì)所需酶或合成能力有限維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等（3）生長因子第二十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一【典例解析】

例1．關微生物營養(yǎng)物質(zhì)的敘述中，正確的A.是碳源的物質(zhì)不可能同時是氮源B.凡碳源都提供能量C.除水以外的無機物只提供無機鹽D.無機氮源也能提供能量解析：不同的微生物，所需營養(yǎng)物質(zhì)有較大差別，要針對微生物的具體情況分析。對于A、B選項，它的表達是不完整的。有的碳源只能是碳源，如二氧化碳；有的碳源可同時是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同時是能源，如葡萄糖；有的碳源同時是氮源，也是能源，如蛋白胨。對于C選項，除水以外的無機物種類繁多，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機鹽；而NaCl則只能提供無機鹽。對于D選項，無機氮源提供能量的情況還是存在的，如NH3可為硝化細菌提供能量和氮源。答案：D第二十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一微生物學基礎第二課時第二十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一五、培養(yǎng)基

培養(yǎng)基（培養(yǎng)液）是由人工方法配制而成的，專供微生物生長繁殖使用的混合營養(yǎng)液。第二十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一根據(jù)物理性質(zhì)分固體培養(yǎng)基——用于微生物的分離計數(shù)半固體培養(yǎng)基——觀察微生物的運動,鑒定菌種液體培養(yǎng)基——常用于工業(yè)生產(chǎn)根據(jù)化學成分分合成培養(yǎng)基——成分明確,常用于分類,鑒定天然培養(yǎng)基——成分不明確,常用于工業(yè)生產(chǎn)1.培養(yǎng)基的種類圖第二十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基主要用于微生物的分離、計數(shù)等主要用于觀察微生物的運動、鑒定菌種等主要用于工業(yè)生產(chǎn)需加入凝固劑，如瓊脂第二十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一1.培養(yǎng)基的種類根據(jù)用途分選擇培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中加入某種化學物質(zhì),以抑制不需要的微生物的生長,促進所需要的微生物的生長。（舉例）鑒別培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學藥品,用以鑒別不同種類的微生物大腸桿菌，在加入伊紅－美藍的培養(yǎng)基上，菌落呈深紫色，有金屬光澤。第二十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一選擇培養(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)型微生物第二十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一①目的要明確根據(jù)所培養(yǎng)的微生物的種類、培養(yǎng)的目的配制P21②營養(yǎng)要協(xié)調(diào)注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例,最重要為碳源和氮源的比，如：谷氨酸生產(chǎn)中C:N=4:1，菌體數(shù)↑谷氨酸↓。C:N=3:1，菌體數(shù)↓谷氨酸↑。③pH要適宜

細菌pH6.5~7.5放線菌pH7.5~8.5真菌pH5.0~6.02.培養(yǎng)基的配制原則第三十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一（二）無菌技術獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是防止外來雜菌的入侵，無菌技術圍繞著如何避免雜菌的污染展開。避免操作者自身被感染。第三十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一無菌技術（1）對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進行清潔和消毒；（2）將用于培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進行滅菌；（3）實驗操作應在酒精燈火焰附近進行；（4）避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。第三十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一消毒與滅菌

消毒是指使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物（不包括芽孢和孢子）

滅菌是指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物（包括芽孢和孢子）第三十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一最常用的消毒方法：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、紫外線消毒法第三十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一干熱滅菌法(1)焚燒：是一種徹底的滅菌方法，但僅適用于廢棄物品或尸體等。(2)灼燒：直接用火焰滅菌，適用于微生物學實驗室的接種環(huán)、試管口等的滅菌（圖）。(3)干烤：用烤箱滅菌。一般加熱至160℃～170℃經(jīng)2小時。適用于高溫下不變質(zhì)、不蒸發(fā)的物品，如玻璃器皿、瓷器等。第三十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一高壓蒸汽滅菌法：是滅菌效果最好、目前應用最廣的滅菌方法。方法是在一密閉蒸鍋—高壓蒸汽滅菌器內(nèi)進行的。加熱時蒸汽不能外溢，容器內(nèi)溫度隨蒸汽壓的增加而升高，殺菌力也大為增強。通常在1.05kg/cm2的壓力下，溫度達121.3℃,維持15～30分鐘，可殺死包括細菌芽胞在內(nèi)的所有微生物。此法適用于耐高溫和不怕潮濕物品的滅菌。濕熱滅菌法第三十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一無菌操作的重要設備－－超凈工作臺第三十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一滅菌的方法：1、灼燒滅菌

2、干熱滅菌：160-170℃下加熱1-2h。

3、高壓蒸氣滅菌：100kPa、121℃下維持15-30min.第三十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一1.無菌技術除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？2.請你判斷以下材料或用具是否需要消毒或滅菌。如果需要，請選擇合適的方法。（1）培養(yǎng)細菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿（2）玻棒、試管、燒瓶和吸管（3）實驗操作者的雙手答：無菌技術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。思考第三十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一微生物培養(yǎng)的基本操作程序1、器具的滅菌2、培養(yǎng)基的配制3、培養(yǎng)基的滅菌4、倒平板/擱置斜面5、無菌檢查6、微生物接種7、恒溫箱中培養(yǎng)8、菌種的保存第四十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一3、配制培養(yǎng)基（用于培養(yǎng)細菌）第四十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一3、配制培養(yǎng)基制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基（1）計算根據(jù)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基配方的比例，計算配制100ml的培養(yǎng)基，各種成分的用量。（2）稱量準確稱取各種成分。易吸潮，動作要迅速。第四十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一（3）溶化將稱好的牛肉膏放入燒杯，加入少量的水，加熱。加入蛋白胨和氯化鈉，使其溶解。加入瓊脂，用玻璃棒不斷攪拌（防止瓊脂糊底而導致燒杯破裂），加熱使其熔化。完全熔化后，補加自來水至100mL。（4）調(diào)節(jié)PH（5）滅菌將配制好的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，塞上棉花塞，包上牛皮紙，用皮筋勒緊，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)皿用舊報紙包裹，放入干熱滅菌箱內(nèi)，在160～170℃下滅菌2h。第四十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一將培養(yǎng)皿用舊報紙包裹，5~8套一組放入干熱滅菌箱內(nèi)，在160～170℃下滅菌2h。第四十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一微生物學基礎第三課時第四十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一復習鞏固1、分離自養(yǎng)微生物應用

培養(yǎng)基。2、欲觀察某種微生物的菌落特征，應將該生物接種在

培養(yǎng)基上；要讓該微生物大量繁殖應用

培養(yǎng)基培養(yǎng)。3、請說出配制培養(yǎng)基的原則及過程。4、什么是消毒、滅菌5、以下物品應選擇哪種方法消毒或滅菌？某養(yǎng)雞場感染H1N1致死的雞、配制好的LB培養(yǎng)基(含尿素/含葡萄糖)、培養(yǎng)皿、接種時用的接種針、實驗員的手6、微生物培養(yǎng)的操作程序包括：第四十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一微生物培養(yǎng)的基本操作程序1、器具的滅菌2、培養(yǎng)基的配制3、培養(yǎng)基的滅菌4、倒平板/擱置斜面5、無菌檢查6、微生物接種7、恒溫箱中培養(yǎng)8、菌種的保存第四十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一（1）將滅過菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上，右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，左手拔出棉塞。（2）右手拿錐形瓶，使瓶口迅速通過火焰。倒平板操作待培養(yǎng)基冷卻到50℃左右時，在酒精燈附近倒平板。第四十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一（3）用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿，左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。（4）等待平板冷卻凝固，大約需要5～10min。然后，將平板倒過來放置，使皿蓋在下、皿底在上。倒平板操作第四十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一

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。第五十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一3.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(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揮發(fā)，又可以防止皿蓋上的冷凝水落入培養(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。第五十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一無菌檢查如何檢查？將未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2d，觀察培養(yǎng)基上是否是菌落生長，如果未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2d后無菌落生長，說明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。第五十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一6、微生物的接種技術平板劃線法一旦劃破，會造成劃線不均勻，難以達到分離單菌落的目的；二是存留在劃破處的單個細胞無法形成規(guī)矩的菌落，菌落會沿著劃破處生長，會形成一個條狀的菌落。第五十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一問題討論

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(jié)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(jié)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(shù)的增加，使每次劃線時菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到菌落。劃線結(jié)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。第五十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一

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(shù)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(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。第五十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一6、微生物的接種技術稀釋涂布法第五十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一6、微生物的接種技術稀釋涂布法第五十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一問題討論涂布平板的所有操作都應在火焰附近進行。結(jié)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。第五十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一7、微生物的恒溫培養(yǎng)第五十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一（二）接種操作是否符合無菌要求如果培養(yǎng)基上生長的菌落的顏色、形狀、大小基本一致，并符合所培養(yǎng)菌種的菌落的特點，則說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，則說明接種過程中，無菌操作還未達到要求，需要分析原因，再次練習。

第六十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一8、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：甘油冷凍管藏法主要靠低溫來降低微生物活性，達到保存的目的。加甘油是為了避免水結(jié)冰產(chǎn)生冰晶損傷細胞。第六十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一本課題知識小結(jié):第六十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一例2．下面對發(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)酵設備都必須滅菌D.滅菌必須在接種前答案：B解析：滅菌是微生物發(fā)酵過程的一個重要環(huán)節(jié)。A說的是滅菌的目的，因為發(fā)酵所用的菌種大多是單一的純種，整個發(fā)酵過程不能混入其他微生物