《微生物菌株培養(yǎng)》課件

《微生物菌株培養(yǎng)》本課程將帶您深入了解微生物菌株的培養(yǎng)技術(shù)，從基本原理到實(shí)際操作，涵蓋細(xì)菌、真菌、放線菌等常見微生物的培養(yǎng)方法，以及菌株的保藏和鑒定。課程概述課程目標(biāo)掌握微生物菌株的培養(yǎng)技術(shù)，包括細(xì)菌、真菌、放線菌等常見微生物的培養(yǎng)方法，以及菌株的保藏和鑒定。課程內(nèi)容微生物的基本知識細(xì)菌培養(yǎng)技術(shù)真菌培養(yǎng)技術(shù)放線菌培養(yǎng)技術(shù)微生物菌株的保藏微生物菌株的鑒定微生物的特點(diǎn)體積微小微生物個體微小，通常只能在顯微鏡下觀察。它們通常只有幾微米或更小，這使得它們難以用肉眼識別。結(jié)構(gòu)簡單微生物的結(jié)構(gòu)相對簡單，通常只有簡單的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)等。繁殖迅速微生物能夠快速繁殖，在適宜的條件下，它們的群體數(shù)量可以在短時間內(nèi)迅速增長。這種快速繁殖的能力是它們在自然界中如此普遍的原因之一。分布廣泛微生物廣泛分布于地球上各種環(huán)境中，包括土壤、水、空氣、動植物體內(nèi)和人體內(nèi)。它們在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，參與物質(zhì)循環(huán)和能量流動。微生物的分類細(xì)菌單細(xì)胞原核生物，主要以二分裂的方式進(jìn)行繁殖。細(xì)菌種類繁多，形態(tài)各異，在自然界中扮演著重要的角色。真菌真核生物，包括酵母菌、霉菌和大型真菌。真菌通常以孢子進(jìn)行繁殖，在自然界中發(fā)揮著分解有機(jī)物和腐生的作用。病毒非細(xì)胞生物，必須在活細(xì)胞內(nèi)才能進(jìn)行繁殖。病毒可感染多種生物，包括細(xì)菌、植物和動物，并引發(fā)各種疾病。藻類光合自養(yǎng)的真核生物，通常生活在水中。藻類是食物鏈的重要組成部分，并產(chǎn)生大量的氧氣。細(xì)菌的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞壁細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖，它賦予細(xì)菌形狀并保護(hù)細(xì)胞不受滲透壓變化的影響。細(xì)胞膜細(xì)胞膜是一層薄膜，它控制著物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。它還參與了能量的產(chǎn)生和細(xì)胞的呼吸。細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的液體，它包含了細(xì)菌的遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)、酶和各種其他分子。鞭毛鞭毛是細(xì)菌的運(yùn)動器官，它有助于細(xì)菌移動到更適合的區(qū)域。鞭毛的排列方式可以用來識別細(xì)菌種類。細(xì)菌的繁衍1二分裂細(xì)菌主要通過二分裂進(jìn)行繁殖，即一個細(xì)菌細(xì)胞分裂成兩個子細(xì)胞。這種繁殖方式速度很快，在適宜的條件下，細(xì)菌可以在幾分鐘內(nèi)完成一次分裂。2芽孢形成一些細(xì)菌在遇到惡劣環(huán)境時，會形成芽孢。芽孢是細(xì)菌的休眠狀態(tài)，它可以抵抗高溫、干燥和輻射等不利條件。當(dāng)條件變得有利時，芽孢可以重新萌發(fā)成活的細(xì)菌。3接合接合是指兩個細(xì)菌細(xì)胞之間通過“性毛”連接，并進(jìn)行基因交換的過程。接合可以使細(xì)菌獲得新的基因，從而增加它們的生存能力。細(xì)菌的培養(yǎng)基1基本培養(yǎng)基提供細(xì)菌生長的基本營養(yǎng)物質(zhì)，如碳源、氮源、無機(jī)鹽等。2合成培養(yǎng)基成分已知，可以精確控制培養(yǎng)基的組成，適用于研究細(xì)菌的營養(yǎng)需求和代謝途徑。3天然培養(yǎng)基成分未知，通常由動植物提取物或天然物質(zhì)組成，適用于培養(yǎng)多種細(xì)菌。4選擇培養(yǎng)基專門用于分離和培養(yǎng)特定類型的細(xì)菌，它包含了抑制其他細(xì)菌生長或促進(jìn)特定細(xì)菌生長的物質(zhì)。5鑒別培養(yǎng)基用于區(qū)分不同種類的細(xì)菌，它包含了指示特定代謝產(chǎn)物的物質(zhì)，從而使不同細(xì)菌在培養(yǎng)基上表現(xiàn)出不同的特征。固體培養(yǎng)基的制備稱量根據(jù)配方稱取所需量的培養(yǎng)基成分，如瓊脂、蛋白胨、酵母膏等。溶解將培養(yǎng)基成分溶解于蒸餾水中，并加熱使之完全溶解。滅菌將溶解好的培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，通常采用高壓蒸汽滅菌法。滅菌的目的是殺死培養(yǎng)基中的所有微生物。倒平板將滅菌后的培養(yǎng)基倒入無菌的培養(yǎng)皿中，冷卻凝固后即可使用。液體培養(yǎng)基的制備1稱量根據(jù)配方稱取所需量的培養(yǎng)基成分，如蛋白胨、酵母膏、葡萄糖等。2溶解將培養(yǎng)基成分溶解于蒸餾水中，并加熱使之完全溶解。3滅菌將溶解好的培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，通常采用高壓蒸汽滅菌法。滅菌的目的是殺死培養(yǎng)基中的所有微生物。4分裝將滅菌后的培養(yǎng)基分裝到無菌的試管或燒瓶中，并進(jìn)行封口，以防止污染。無菌操作技術(shù)1環(huán)境無菌操作需要在無菌的環(huán)境中進(jìn)行，通常在超凈工作臺或無菌室中進(jìn)行。2器具所有與微生物接觸的器具必須進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理，以確保無菌狀態(tài)。3操作操作者必須進(jìn)行嚴(yán)格的消毒，并按照無菌操作的規(guī)范進(jìn)行操作，以防止污染。無菌操作的步驟1準(zhǔn)備準(zhǔn)備好所需的器具、培養(yǎng)基和試劑，并將所有器具進(jìn)行滅菌處理。2消毒操作者用消毒液對雙手進(jìn)行消毒，并穿上無菌服和手套。3操作在無菌的環(huán)境中進(jìn)行操作，所有步驟都必須按照無菌操作的規(guī)范進(jìn)行。4清潔操作完成后，清潔所有使用的器具，并將所有廢棄物進(jìn)行妥善處理。細(xì)菌的分離培養(yǎng)涂布平板法將細(xì)菌樣品稀釋后，均勻涂布在固體培養(yǎng)基表面，然后在適宜的溫度下培養(yǎng)，使細(xì)菌在培養(yǎng)基表面形成單一菌落。劃線分離法用接種環(huán)將細(xì)菌樣品從原培養(yǎng)基上取少量，在固體培養(yǎng)基表面進(jìn)行多次劃線，每次劃線都要將接種環(huán)灼燒滅菌，以確保每個劃線區(qū)域只有少量細(xì)菌。最后，在適宜的溫度下培養(yǎng)，使細(xì)菌形成單個菌落。稀釋平板法將細(xì)菌樣品進(jìn)行一系列的稀釋，然后將一定體積的稀釋液加入到培養(yǎng)基中，在適宜的溫度下培養(yǎng)，使細(xì)菌形成單個菌落。該方法可以用于確定細(xì)菌樣品的活菌數(shù)。細(xì)菌菌落的觀察形態(tài)觀察菌落的形狀、大小、顏色和表面特征。不同的細(xì)菌菌落具有不同的形態(tài)特征，可以作為鑒別細(xì)菌種類的依據(jù)。大小觀察菌落的直徑，不同的細(xì)菌菌落具有不同的直徑，可以作為鑒別細(xì)菌種類的依據(jù)。顏色觀察菌落的顏色，不同的細(xì)菌菌落具有不同的顏色，可以作為鑒別細(xì)菌種類的依據(jù)。表面特征觀察菌落的表面特征，例如光滑、粗糙、粘稠等，可以作為鑒別細(xì)菌種類的依據(jù)。顯微鏡下的細(xì)菌觀察革蘭氏染色結(jié)晶紫染色用結(jié)晶紫溶液染色細(xì)菌細(xì)胞，使所有細(xì)菌都染成紫色。碘液處理用碘液處理細(xì)菌細(xì)胞，使結(jié)晶紫與細(xì)菌細(xì)胞壁上的肽聚糖結(jié)合得更牢固。酒精脫色用酒精脫色細(xì)菌細(xì)胞，革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁厚而致密，能夠保持紫色，而革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁薄而疏松，會被酒精脫色。沙黃復(fù)染用沙黃溶液對脫色后的細(xì)菌細(xì)胞進(jìn)行復(fù)染，革蘭氏陰性細(xì)菌被染成紅色，而革蘭氏陽性細(xì)菌仍然保持紫色。細(xì)菌生長曲線遲滯期細(xì)菌適應(yīng)新的環(huán)境，合成必要的酶和蛋白質(zhì)，生長緩慢。對數(shù)期細(xì)菌以指數(shù)速度快速繁殖，生長速度最快。穩(wěn)定期細(xì)菌的繁殖速度與死亡速度相等，群體數(shù)量保持穩(wěn)定。衰亡期細(xì)菌死亡速度超過繁殖速度，群體數(shù)量迅速下降。微生物的生長條件1溫度微生物生長需要特定的溫度范圍，溫度過高或過低都會抑制其生長。2pH值微生物生長需要特定的pH值范圍，pH值過高或過低都會抑制其生長。3氧氣微生物對氧氣的需求不同，有的需要氧氣才能生長，有的不需要氧氣，有的對氧氣敏感。4營養(yǎng)物質(zhì)微生物生長需要各種營養(yǎng)物質(zhì)，如碳源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子等。溫度對生長的影響1最適溫度微生物生長速度最快的溫度，通常在30-37℃之間。2最低溫度微生物能夠生長的最低溫度，低于最低溫度，微生物會停止生長。3最高溫度微生物能夠生長的最高溫度，高于最高溫度，微生物會死亡。pH值對生長的影響1最適pH值微生物生長速度最快的pH值，通常在6.5-7.5之間。2最低pH值微生物能夠生長的最低pH值，低于最低pH值，微生物會停止生長。3最高pH值微生物能夠生長的最高pH值，高于最高pH值，微生物會死亡。氧氣對生長的影響需氧菌需要氧氣才能生長，如大腸桿菌。厭氧菌在無氧環(huán)境中生長，如破傷風(fēng)桿菌。兼性厭氧菌可以在有氧或無氧環(huán)境中生長，如酵母菌。營養(yǎng)物質(zhì)對生長的影響碳源提供微生物生長所需的碳元素，如葡萄糖、蔗糖、淀粉等。氮源提供微生物生長所需的氮元素，如氨基酸、蛋白胨、酵母膏等。無機(jī)鹽提供微生物生長所需的各種無機(jī)離子，如磷酸鹽、硫酸鹽、鎂鹽等。生長因子一些微生物無法自身合成某些必需的物質(zhì)，需要從外界補(bǔ)充，如維生素、氨基酸等?；瘜W(xué)消毒劑的應(yīng)用1酒精常用于消毒皮膚、器具和物體表面，可殺死大多數(shù)細(xì)菌和病毒。2過氧化氫一種強(qiáng)氧化劑，可用于消毒物體表面和傷口，也能用于滅菌。3碘伏一種廣譜消毒劑，可用于消毒皮膚、傷口和物體表面。4漂白粉一種高效的消毒劑，常用于消毒水源和物體表面，也能用于滅菌。高溫滅菌的原理原理高溫可以破壞微生物的蛋白質(zhì)和核酸，從而使微生物失去活性。方法常用的高溫滅菌方法有高壓蒸汽滅菌法和干熱滅菌法。高壓蒸汽滅菌的操作準(zhǔn)備將要滅菌的物品包裝好，并放入高壓蒸汽滅菌鍋中。加水在高壓蒸汽滅菌鍋中加入適量的水，水位要達(dá)到規(guī)定的高度。加熱加熱高壓蒸汽滅菌鍋，使鍋內(nèi)的溫度達(dá)到121℃，并保持一定時間。降壓滅菌結(jié)束后，緩慢排氣，使鍋內(nèi)的壓力下降到常壓，然后打開鍋蓋取出物品。過濾滅菌的原理原理利用孔徑小于細(xì)菌的濾膜，將細(xì)菌和其他微生物截留在濾膜上，從而達(dá)到滅菌的目的。方法常用的過濾滅菌方法有微孔濾膜過濾法和超濾法。常見微生物的分離培養(yǎng)細(xì)菌細(xì)菌的培養(yǎng)需要使用固體培養(yǎng)基，如瓊脂培養(yǎng)基，并將細(xì)菌接種到培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。真菌真菌的培養(yǎng)需要使用固體培養(yǎng)基，如馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基，并將真菌接種到培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。放線菌放線菌的培養(yǎng)需要使用固體培養(yǎng)基，如高氏1號培養(yǎng)基，并將放線菌接種到培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。放線菌的分離培養(yǎng)土壤樣品放線菌廣泛存在于土壤中，因此土壤是分離放線菌的最佳來源。培養(yǎng)基常用的放線菌培養(yǎng)基包括高氏1號培養(yǎng)基、察氏培養(yǎng)基等。培養(yǎng)條件放線菌的培養(yǎng)需要在適宜的溫度和濕度條件下進(jìn)行，通常在28-30℃之間培養(yǎng)。酵母菌的分離培養(yǎng)樣品來源酵母菌廣泛存在于水果、蔬菜、土壤等環(huán)境中。培養(yǎng)基常用的酵母菌培養(yǎng)基包括麥芽汁培養(yǎng)基、酵母膏培養(yǎng)基等。培養(yǎng)條件酵母菌的培養(yǎng)需要在適宜的溫度和pH值條件下進(jìn)行，通常在25-30℃之間培養(yǎng)，pH值在4.5-6.0之間。真菌的分離培養(yǎng)霉菌霉菌通常以孢子進(jìn)行繁殖，可以通過將空氣中或物體表面的孢子接種到培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。酵母菌酵母菌通常以出芽方式進(jìn)行繁殖，可以通過將酵母菌接種到培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。微生物菌株的保藏1目的為了長期保存微生物菌株，使其保持活性，并防止其發(fā)生變異或污染。2方法常用的微生物菌株保藏方法包括凍干保藏法、低溫保藏法、液氮保藏法等。凍干保藏法原理將微生物菌株在冷凍狀態(tài)下脫水，使其處于休眠狀態(tài)，從而保存其活性。優(yōu)點(diǎn)可以長期保存微生物菌株，并能有效地防止菌株發(fā)生變異或污染。低溫保藏法原理將微生物菌株保存在低溫環(huán)境中，以抑制其生長和代謝，從而延長其保存時間。優(yōu)點(diǎn)操作簡單，成本低，適合保存一些對低溫敏感的微生物菌株。液氮保藏法原理將微生物菌株保存在液氮中，液氮的溫度極低，可以有效地抑制菌株的生長和代謝。優(yōu)點(diǎn)可以長期保存微生物菌株，并能有效地防止菌株發(fā)生變異或污染，適合保存一些對低溫敏感的微生物菌株。微生物菌株的鑒定1形態(tài)觀察觀察菌株的形態(tài)特征，如大小、形狀、顏色等，并進(jìn)行革蘭氏染色。2生理生化試驗(yàn)通過測試菌株的生理生化特征，如碳源利用、氮源利用、酶活性等，來鑒定菌株的種類。3分子生物學(xué)鑒定采用基因測序、DNA指紋圖譜等分子生物學(xué)技術(shù)，對菌株進(jìn)行精確的鑒定。常見鑒定方法1顯微鏡觀察觀察細(xì)菌的形態(tài)，如球菌、桿菌、螺旋菌等，并進(jìn)行革蘭氏染色。2生理生化試驗(yàn)測試細(xì)菌的生理生化特征，如氧化酶試驗(yàn)、吲哚試驗(yàn)、甲基紅試驗(yàn)等。3血清學(xué)反應(yīng)利用抗原-抗體反應(yīng)來鑒定細(xì)菌，如凝集反應(yīng)、沉淀反應(yīng)等。4分子生物學(xué)鑒定采用基