1-2-1-微生物的基本培养技术-课件.pptx

微生物的培养技术及应用,什么是培养基？如何配制？,什么是无菌技术？,怎样进行酵母菌的纯培养？,录,目,Contents,1,2,3,4,培养基的配置,Medium configuration,无菌技术,Aseptic technique,微生物的纯培养,Pure culture,习题巩固,Exercises to consolidate,问题,探讨,Problems discussed,向经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌，再经过发酵就可以制成酸奶，由于制作工艺并不复杂，一些人会在家里自制酸奶，自制酸奶虽然方便，但是食用自制酸奶导致肠胃不适的事件屡见不鲜，主要原因是在制作过程中,有杂菌混入,。那么，怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？,应该先对制作用具和原料进行灭菌处理，再接种纯的菌种，并控制发酵条件，避免杂菌进入。,这需要应用无菌技术和微生物的培养技术,微生物,的类群,The taxa of microorganisms,微生物,个体无法用肉眼观察的微小生物。,无细胞结构,原核细胞,真核细胞,真菌：酵母菌、毛霉等；,原生生物：草履虫、变形虫等,微生物的类群,病毒：,SARS,病毒、新冠病毒等,RAN,病毒；噬菌体等,DNA,病毒,细菌,:,蓝细菌、大肠杆菌、乳酸菌等；,放线菌,:,链霉菌等,培养微生物,的条件,Conditions for culture of microorganisms,要为人们需要的微生物提供合适的,_,条件。,要,确保,，并将需要的微生物分离出来。,营养和环境,其他微生物无法混入,微生物,结构简单、形体微小,，眼睛看不到，若想得到纯净的微生物，就必须对其进行,培养和分离,。,实验室培养微生物的条件,培养基,无菌技术,Part,1,培养基的配置,Medium configuration,培养基,的配置,Medium configuration,培养基,1.,概念：,3.,类型：,2.,作用：,人们按照微生物对,的不同需求，,配制出供其,_,的营养基质。,营养物质,生长繁殖,用以,培养、分离、鉴定、保存,微生物或,。,（,提供微生物繁殖所需各种营养，异养微生物的能源）,积累其代谢物,固体,培养基,液体,培养基,有,无琼脂,分离、计数、,鉴定等,扩大培养、,工业生产,培养基,的配置,Medium configuration,注意说明,加入培养基中的,凝固剂,（如琼脂），,一般不能被微生物,利用,，,只起到凝固作用,。,微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的,菌落,。,扩大培养,获得大量菌种时，,常用液体,培养基。,一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,培养基,的配置,Medium configuration,4.,营养构成：,（,1,）基本成分：,碳源、氮源、水、无机盐,碳源：,无机碳源：,CO,2,、,CO,3,2,-,、,HCO,3,-,有机碳源：,葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等,自养微生物,异养微生物,氮源：,无机氮源：,NH,4,、,NO,3,-,、,NH,3,等,有机氮源：,牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等,含,C,、,H,、,O,、,N,的,有机物,是异养型微生物的,碳源、氮源、能源,无机盐：,Ca,、,K,、,Mg,为,大量元素,Zn,、,Cu,、,Mn,、,Co,、,Mo,等,微量元素,牛肉膏、蛋白胨来源于动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质,各种有机物,蛋白质、核酸,培养基,的配置,Medium configuration,（,2,）特殊需求：,满足微生物对,、,、,的需求。,特殊营养物质,pH,O,2,培养,厌氧微生物,时，需要,提供,的条件。,培养,乳酸杆菌,时，需要在培养基中添加,；,培养,霉菌,时，需要将培养基调至,；,培养,细菌,时，需要将培养基,调至,；,维生素,酸性,中性或弱碱性,无氧,表,1-1 1000ml,牛肉膏蛋白胨培养基的营养组成,组分,含量,提供的主要营养,牛肉膏,5g,碳源、磷酸盐和维生素等,蛋白胨,10g,氮源和维生素等,NaCl,5g,无机盐,H,2,O,定容至,1000ml,水,维生素、氨基酸、,嘌呤、嘧啶,等,主要提供,碳源,的是,牛肉膏,，主要提供,氮源,的是,蛋白胨,。,划分标准,培养基种类,特点,用途,物理性质,化学成分,用途,不加凝固剂,加凝固剂，如琼脂,工业生产,观察微生物的运动、,分类鉴定,微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种,含化学成分不明确的天然物质,工业生产,培养基成分明确,分类、鉴定,在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长,培养、分离出特定微生物,在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物,鉴别不同种类微生物,选择培养基,液体培养基,半固体培养基,固体培养基,天然培养基,合成培养基,鉴别培养基,培养基的类型及用途,培养基中加氨苄青霉素,具有,抗氨苄青霉素能力,的菌落,没有,氨苄青霉素抗性,的细菌,选择培养基,培养基,+,氨苄青霉素,培养基,没有抗氨苄青霉素能力的菌落,被淘汰,怎样,选择,出,抗氨苄青霉素能力,的细菌,?,培养基的类型及用途,具体处理,原理,目的,选择培养基,加入青霉素,青霉素能抑制细菌生长，,对真菌无作用,不加氮源,固氮微生物能利用空气中的氮气,不加有机碳源,自养型微生物能利用无机碳源,鉴别培养基,加入酚红培养基,尿素被分解产生氨，培养基呈碱性，酚红指示剂变红。,加入刚果红,刚果红与纤维素能形成红色复合物，当纤维素被分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以菌落为中心的透明圈。,分离酵母菌、霉菌等真菌,分离固氮菌,分离自养微生物,鉴别分解,尿素,的细菌,鉴别,纤维素,分解菌,Part,2,无菌技术,Aseptic technique,无菌,技术,Aseptic technique,1.,获得纯净的微生物培养物的关键是,。,防止杂菌污染,消毒：,是指使用较为,的物理、化学或生物等方法,杀死物体表面,或,内部一部分微生物,。,灭菌：,是指使用,强烈,的理化方法杀死,的微生物，,包括,芽孢和孢子,。,2.,防止杂菌污染的方法：,温和,物体内外所有,目的：防止培养物被污染；,防止感染实验操作者。,避免已经灭菌的材料用具,与周围物品接触；,为了避免周围环境微生物污染，操作应在超净工作台并在酒精灯火焰旁进行。,无菌,技术,Aseptic technique,消毒,使用较为温和的,物理、化学或生物,等方法，杀死物体表面或内部一,部分微生物,。,（,1,）概念：,（,2,）消毒的方法：,煮沸消毒法：,巴氏消毒法：,化学药剂消毒法：,紫外线消毒法：,用紫外灯照射接种室、接种箱、超净工作台。,100,煮沸,5-6min,。,62-65,下煮,30min,或,80-90,下煮,30s-1min,。,用,70%,酒精,擦拭双手；,氯气,消毒水源。,无菌,技术,Aseptic technique,灭菌,湿热灭菌法、干热灭菌法、灼烧灭菌法,1.,湿热灭菌法,高压蒸汽灭菌锅,内,100kPa,、,121,下,维持,15-30min,1.,原理：,高温蒸汽,破坏蛋白质,、,核酸等结构使其变性,。,2.,优点：,操作简便，效果可靠，,可以杀灭所有的生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体。,基本保持,培养基,的营养成分不被破坏,。,3.,对象：,培养基,等。,无菌,技术,Aseptic technique,灭菌,干热灭菌法,干热灭菌箱,内,160170,下加热,23h,。,1.,原理：,使微生物,细胞膜破坏、蛋白质变性和原生,质干燥等,2.,对象：,耐高温，需保持干燥的物品，,适用于,玻璃器皿,(,如试管、培养皿、吸管、注射器,),金属器具,(,如针头、镊子、剪刀等,),的灭菌,无菌,技术,Aseptic technique,灭菌,灼烧灭菌法,常用于,涂布器,、,接种环,、,接种针,、,试管口,或,其它金属用具,等的灭菌。直接在酒精灯火焰的,充分燃烧层（外焰）,灼烧。,1.,效果：,最彻底,2.,原理：,使微生物燃烧,3.,对象：,接种工具如,接种环、接种针,，以及,接种过程中的试管口或瓶口,等易被污染部位,类型,适用范围,操作方法,消,毒,灭,菌,较为,温和,理化方法，杀死,部分微生,（,不,包括芽孢、孢子）,强烈,的理化方法，杀死,所有微生物,（包括,芽孢、孢子,）,煮沸消毒法,日常生活,100,煮沸,5,6 min,巴氏消毒法,不耐高温的液体,62,65,煮,30 min,或,80-90,煮,30s-1 min,化学药剂,生物活体、水源等,擦拭等,如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源,紫外线,紫外线照射,30 min,灼烧灭菌,接种的,金属工具,、接种时用的,试管口,或,瓶口,等,直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,干热灭菌,耐高温、需要保持干燥的物品,如,玻璃器皿和金属用具,等,物品放入干热灭菌箱,160,170,加热,2,3h,湿热灭菌,培养基、培养皿,等,生产和实验室常用,高压蒸汽灭菌锅内,100 kPa,温度,121,15,30 min,接种室、接种箱，超净工作台,Part,3,微生物的纯培养,Pure culture,微生物的,纯培养,Pure culture,1.,培养物：,在微生物学中，将接种于,内，在合适条,件下形成的含,的群体。,培养基,特定种类微生物,3.,纯培养：,获得纯培养物的过程就是纯培养。,2.,纯培养物：,由,所获得的微生物群体。,单一个体繁殖,步骤：,1,）配制培养基,2,）灭菌,3,）接种,4,）分离,5,）培养,酵母菌的,纯培养,Pure culture of yeast,菌落,1.,概念：,2.,特征：,分散的微生物,(,单一个体,),在适宜的,表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的,。,固体培养基,子细胞群体,形状、,大小、光泽度、颜色、透明度等。,是鉴定菌种的重要依据,3.,获得单菌落的方法：,平板划线法,稀释涂布平板法,酵母菌的,纯培养,Pure culture of yeast,方法步骤,接种和分离,培养酵母菌,制备培养基,1.,制备培养基,配制培养基,灭菌,倒平板,1,）配制培养基,称取去皮马铃薯,200g,，切成小块，加水,1000ml,，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入,20g,葡萄糖、,15-20g,琼脂，用蒸馏水定容至,1000ml,。,酵母菌的,纯培养,Pure culture of yeast,方法步骤,2,）灭菌,将配制好的,培养基,转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入,高压蒸汽灭菌锅,中，在压力为,100kPa,、温度为,121,的条件下，灭菌,15-30min,。将,5-8,套,培养皿,包成一包，用几层牛皮纸包紧，放入,干热灭菌箱,内，在,160-170,灭菌,2h,。,包器材,酵母菌的,纯培养,Pure culture of yeast,方法步骤,3,）倒平板,待培养基冷却至,50,左右时，在,酒精灯火焰附近,倒平板。,倒平板注意事项：,温度,：,50,左右,操作,：在酒精灯火焰附近,冷凝后平板,倒置,酵母菌的,纯培养,Pure culture of yeast,平板冷凝后，为什么要将平板倒置？,平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。,酵母菌的,纯培养,Pure culture of yeast,方法步骤,2.,接种和分离酵母菌,通过,接种环,在固体培养基表面,连续划线,的操作，将,聚集,的菌种逐步稀释,分散,到培养基表面。经,数次,划线后培养，可以分离得到,单菌落,。,平板划线法,平板划线法,是通过,接种环,在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步,稀释分散,到培养基的表面。在数次划线后培养，可以,分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,。,单个细胞,微生物群,单个菌落,连续划线,分散,或,稀释,生长繁殖,灼烧接种环，直至接种环金属丝烧红,在火焰旁冷却接种环，拔出酵母菌培养液试管的棉塞,在火焰附近用接种环蘸取一环菌液,将皿盖打开一条缝隙，将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划,3-5,条平行线，盖上皿盖。,试管口通过火焰，并塞上棉塞,试管口通过火焰,灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线。,平板,划线法,Plate marking,连续划线法,分区划线法,划,3,个平板,（重复实验）,1,个不划线,（空白对照）,1,）一旦划破，,会造成划线不均匀，,难以达到分离单菌落的目的；,2,）存留在划破处的,单个细胞无法形成规矩的菌落，,菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。,“,平板划线”实验操作,平板,划线法,Plate marking,分区划线法,1,2,3,4,5,接种环,只蘸一次菌液,但要在培养基不同位置,连续划线多次,划线,首尾不能相接,每次划线前,接种环进行灭菌,划线后,培养皿,倒置培养,平板划线法,注意事项,:,平板,划线法,Plate marking,1.,在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？,以免接种环温度太高，杀死菌种。,2.,在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？,划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。,平板,划线法,Plate marking,3.,为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？,在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗？为什么？,灼烧时期,目的,取菌种前,每次划线前,接种结束后,杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者,杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞,杀死接种环上原有微生物,酵母菌的,纯培养,Pure culture of yeast,方法步骤,3.,培养酵母菌,完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将,接种后的平板,和,一个,未接种,的平板,倒置,，放入,28,左右的,恒温培养箱,中培养,24-28h,。,既可以防止培养基表面的水分挥发；又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染,作对照，该培养皿无菌落说明培养基没有污染,酵母菌的,纯培养,Pure culture of yeast,方法步骤,4.,结果分析与评价,1.,在未接种的培养基表面是否有菌落生长？,如果有，说明了什么？,在未接种的培养基表面应该没有菌落生长，如果有，说明培养基被杂菌污染或灭菌不彻底,。,2.你是如何记录实验结果的？,可以在培养12h和24h后，观察菌落的大小、形状、颜色。培养24h后，菌落的大小、形状是否发生变化，菌落颜色是否加深，光泽度是否增加，等等,酵母菌的,纯培养,Pure culture of yeast,方法步骤,4.,结果分析与评价,3.,在接种酵母菌的培养基上，你是否观察到了单菌落？这些菌落的颜色、形状和大小是否一致？如果你观察到了不同形态的菌落，你能分析出可能是由哪些原因引起的吗？,在接种酵母菌的培养基上可观察到单菌落。如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合酵母菌菌落的特点，则说明纯化酵母菌的操作成功；,如果观察到了,不同形态的菌落,，,可能是接种的菌种不纯或者无菌操作不规范等原因引起的,。,酵母菌的,纯培养,Pure culture of yeast,评估论点的可信程度,所谓“酵素”，就是“,酶,”的另一种说法。“酵素”制作就是,利用微生物进行无氧呼吸的原理,，进行像制作泡菜一样的发酵。这样制作的“酵素”中,可能有糖类(包括-些简单的糖和膳食纤维等)、蛋白质(包括多种酶)、有机酸等成分,，,不存在它独有的、特殊的营养物质,，其中,甚至可能含有微生物发酵产生的有毒物质，食用后可能会危害人体健康,。因此，“吃水果酵素可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力,”,的论点值得怀疑。,稀释涂布平板法,平板划线法,Part,4,习题巩固,Exercises to consolidate,习题,巩固,Exercises to consolidate,1,.,微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。判断下列相关表述是否正确。,（,1,）培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利。,（）,（,2,）消毒和灭菌的杀菌程度存在差异。（）,（,3,）微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物。,（）,习题,巩固,Exercises to consolidate,2,.,日常生活中保存食品的方法有哪些？这些方法是如何阻止或抑制微生物生长的？,日常生活中保存食品的方法有干制、腌制、低温储存等。干制可以降低食品的水分含量；腌制可以通过食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖；低温则是通过降低微生物的代谢速率来抑制微生物的生长和繁殖。,习题,巩固,Exercises to consolidate,3.,某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的培养基上轻轻按一下。然后用肥皂将该手洗干净，再将5个指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37恒温培养箱中培养24h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。请分析回答下列问题。,（,1,）这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有,（,2,）“将指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的哪一步操作？,提示（,1,）：培养皿和培养基。,提示（,2,）：接种。,习题,巩固,Exercises to consolidate,（,3,）从实验结果来看,洗手后我们就能进行无菌操作了吗？操作时，我们可以采用什么方法来避免手上微生物的污染？,提示：通过实验结果可以看到，洗手后手上还有一些微生物，不能直接进行无菌操作。可以通过用酒精棉球擦拭双手，或戴消过毒的手套等方法来避免手上微生物的污染。,习题,巩固,Exercises to consolidate,4.,某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在摇床上培养，摇床转速分别为 210 r/min，230 r/min和250 r/min。培养时间与酵母菌种群密度的关系如下图所示。请分析回答下列问题。,（,1,）摇床转速不同,意味着培养条件有什么不同？,提示：意味着培养液中0,2,含量不同。,习题,巩固,Exercises to consolidate,（,2,）从图中数据你可以得出什么结论?其原因是什么?,提示：培养液中0,2,含量越高,酵母菌种群密度越大。,（,3,）为什么培养8h后，其中2个锥形瓶中酵母菌的种群密度基本达到稳定?,提示：这时候已经达到了环境容纳量。,Thank you for watching,课时作业,