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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课题,1,微生物的实验室培养,专题,2,微生物的培养与应用,1,2,思考:,1,、什么叫培养基?,2,、培养基的基本成分有哪些?由什么物质提供?,3,、培养基种类有哪些?,1,、培养基的概念,人们按照微生物对,营养物质,的不同需求,配置出供其,生长繁殖,的营养基质称,培养基,。,2,、培养基的基本成分,一般的培养基均需要,碳源,、,氮源,、,无机盐,和,水,等。,碳源:,CO,2,、碳酸盐等无机物,糖类(主要)、蛋白质、脂肪酸等有机物,氮源,:,氮气、氨气、氨盐、硝酸盐等无机物,蛋白胨、牛肉膏等有机物,一、基础知识(一)培养基,3,1000mL,牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成(天然培养基),5g,10g,5g,定容至,1000mL,培养基组分,提供的主要营养,牛肉膏,蛋白胨,NaCl,H,2,O,碳源、磷酸盐和维生素,氮源和维生素,无机盐,氢元素、氧元素,一、基础知识(一)培养基,4,思考:,培养基内所需的其他条件有哪些?,3,、培养基内所需的其他条件,(,1,),pH,值,如:培养霉菌需酸性、培养细菌需中性或微碱性,(,2,)特殊营养物质,生长因子,(即细菌生长必需,而自身不能合成的化,合物,如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶),如:培养乳酸杆菌需要在培养基中添加维生素,(,3,)氧气的含量,如:培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件,一、基础知识(一)培养基,5,微生物所需的有机营养物质及其功能:,优,P16,碳源,氮源,生长因子,概念,凡能为微生物提供所需碳元素的营养物质,凡能为微生物提供所需氮元素的营养物质,微生物生长不可缺少的微量有机物,来源,无机碳源:,CO,2,、,NaHCO,3,等;,有机碳源:,糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等,无机氮源:,N,2,、氨、铵盐、硝酸盐等;,有机氮源:,尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等,酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液,最常用来源,糖类,尤其是葡萄糖,铵盐、硝酸盐,维生素、氨基酸、碱基,作用,主要用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物;异养微生物的主要能源物质,主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物,酶和核酸的组成成分,一、基础知识(一)培养基,6,液体培养基:,4,、培养基的种类,(,1,)按,物理状态,分,固体培养基:,(,2,)按,成分,分,合成培养基,天然培养基,半天然培养基,(,3,)按,用途,分,选择培养基,鉴别培养基,基础培养基,在液体培养基的基础上再添加琼脂。,半固体培养基:,增菌,纯化,增菌,动力检测,保种,一、基础知识(一)培养基,7,4,、培养基的种类,(,1,)按,物理状态,分:,液体培养基、固体培养基、半固体培养基,(原因:培养基中,凝固剂的有无及含量的多少),种类,特点,用途,液体,培养基,液体培养基中,未加任何凝固剂,。在用液体培养基培养微生物时,通过振荡或搅拌可以增加培养基的通气量,同时使营养物质分布均匀。,常用于大规模工业生产,,以及在实验室进行微生物的基础理论和应用方面的研究。,固体,培养基,在液体培养基中,加入一定量凝固剂,,使其成为固体状态即为固体培养基。在实验室中,固体培养基一般是加入培养皿或试管中,制成培养微生物的,平板或斜面,。,固体培养基为微生物提供一个营养表面,单个微生物细胞在这个营养表面进行生长繁殖,可以形成单个菌落。固体培养基,常用来进行微生物的分离、鉴定、活菌计数及菌种保藏等。,半固体,培养基,培养基中,凝固剂的含量比固体培养基少,,培养基中琼脂含量一般为,0.2,0.7,。,常用来观察微生物的运动特征、分类鉴定等,一、基础知识(一)培养基,8,液体培养基:,表面生长,均匀混浊生长,沉淀生长,9,固体培养基:菌落,10,半固体培养基:,无动力 有动力,(,弥散,),(,是否运动,),11,4,、培养基的种类,(,2,)按,成分,来分:,天然培养基,和,合成培养基,。,合成培养基,天然培养基,定义,根据细胞生存所需物质的种类和数量,用人工方法模拟合成的。,这类培养基含有化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物,成分,合成培养基主要成分是氨基酸、维生素、碳水化合物、无机盐和其它一些辅助物质。,天然培养基有血清、血浆、和组织提取液(如鸡胚和牛胚浸液)。,优点,标准化生产,组分和含量相对固定;成本低。,营养成分丰富,培养效果好。,缺点,缺少某些成分,不能完全满足体外细胞生长需要。,来源受限;成分复杂,影响对某些实验产物的提取和实验结果的分析;易发生支原体污染。,一、基础知识(一)培养基,12,几种选择培养基举例:,加入青霉素的培养基:,不加氮源的无氮培养基:,不加含碳有机物的无碳培养基:,唯一碳源为纤维素的培养基:,加入,氨苄青霉素,的培养基:,加入,氨基嘌呤,的培养基,:,分离酵母菌、霉菌等真菌,分离固氮菌,分离自养型微生物,分解纤维素的细菌,分离导入了目的基因的受体细胞,分离杂交瘤细胞,4,、培养基的种类,(,3,)按,用途,来分:,选择培养基,:加入某种化学物质,从众多微生物,中分离出所需微生物,鉴别培养基,:加入某种试剂,鉴别不同种类的微生物,一、基础知识(一)培养基,13,一、基础知识(二)无菌技术,思考:,获得纯净培养物的关键是什么?,防止杂菌污染的操作技术叫什么?,1,、获得纯净培养物的关键:,防止外来杂菌的入侵,2,、无菌技术的概念:,无菌技术,泛指在培养微生物的操作中,,所有防止杂菌污染的方法技术,。,3,、,无菌技术包括的四个方面:,P15,P15,旁栏思考:,无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还有什么目的?,无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。,14,一、基础知识(二)无菌技术,超净工作台,15,消毒:,4,、,消毒和灭菌,(,1,)概念,灭菌:,使用,较为温和,的物理或化学方法仅杀死物体表,面或内部,部分,微生物(不包括,芽孢,和,孢子,)。,将,培养器皿,、,接种用具,和,培养基,进行灭菌;,使用,强烈,的理化因素杀死物体内外的,所有,的微生物,包括,芽孢,和,孢子,)。,对实验操作的,空间,、操作者的,衣着,和,手,进行清洁和消毒;,接种的过程要在,酒精灯火焰,附近进行。,避免,已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触。,一、基础知识(二)无菌技术,16,17,类型,适用范围,操作方法,消,毒,方,法,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,,如牛奶的消毒,70,75,煮,30 min,或,80,煮,15 min,化学药剂消毒,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,紫外线消毒,房间、仪器设备,紫外线照射,30 min,灭,菌,方法,灼烧灭菌,接种工具、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,1,2 h,高压蒸汽灭菌,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,一、基础知识(二)无菌技术,(,2,)几种消毒和灭菌方法及其适用范围:,18,理化因素的作用强度,消灭微生物的范围,芽孢和孢子能否被消灭,消毒,较为温和,物体表面或内部一部分微生物,不能,灭菌,强烈,物体内外所有的微生物,能,一、基础知识(二)无菌技术,4,、消毒和灭菌,(,3,)消毒与灭菌的比较:,优,P16,19,(,1,)计算:,物质,牛肉膏,蛋白胨,NaCl,琼脂,水,重量,5g,10g,5g,20g,定溶至,1000mL,(,2,)称量,准确称取各种成分。注意事项:牛肉膏要放在称量纸上称量,牛肉膏、蛋白胨都易吸潮,称取时动作要迅速,称后及时盖上瓶盖。,二、实验操作(一)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,思考:,(,1,)用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠杆菌的纯化培,养,可分为哪两个阶段进行?,制备培养基、纯化大肠杆菌,(,2,)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤有哪些?,1,、步骤:计算,称量,溶化,灭菌,倒平板,20,(,3,)溶化:,先将,牛肉膏连同称量纸,一起放入烧杯,加少量水,加热。当牛肉膏溶化并与称量纸分离后,用玻璃棒取出称量纸。加入蛋白胨和氯化钠,用玻璃棒搅拌使之溶解,再加入琼脂,搅拌,待完全溶解后,加自来水定溶至,100mL,。,(,4,)灭菌:,将配制好的培养基放到,锥形瓶,中(瓶口加棉塞,包上牛皮纸),放入,高压灭菌锅,,,。,培养皿(,5,8,套,用几层报纸包好)放入,干热灭菌箱,内,,。,(,5,)倒平板:,待培养基冷却到,50,左右,时,在,酒精灯火焰,附近倒平板。,二、实验操作(一)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,1,、步骤:计算,称量,溶化,灭菌,倒平板,21,二、实验操作(一)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,1,、步骤:计算,称量,溶化,灭菌,倒平板,22,23,1,、培养基灭菌后要冷却到,50,时倒平板。用什么办法来估计培养基的温度?,用手触摸锥形瓶,温度下降到,刚刚不烫手,时即可开始倒平板。,2,、为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰?,通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基。,3,、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。,4,、在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培养微生物吗?为什么?,空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生,因此最好不要用这个平板培养微生物。,二、实验操作(一)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,2,、注意的问题:,课本,P17,:倒平板操作的讨论题,24,常见的有:,平板划线法,和,稀释涂布平板法,。,(,1,)平板划线法,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称,菌落,。,二、实验操作(二)纯化大肠杆菌平板划线法,1,、微生物接种方法:,25,26,平板划线法获取的微生物经恒温培养后的生长情况,二、实验操作(二)纯化大肠杆菌平板划线法,27,平板划线法获取的微生物经恒温培养后的生长情况,二、实验操作(二)纯化大肠杆菌平板划线法,28,29,课本,P18,平板划线法的讨论题,1,、为什么在操作的第一步以及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?,第一步灼烧接种环是为了,避免接种环上可能存在的微生物污染培养物,;,每次划线前灼烧接种环是为了,杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种,,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,以便得到菌落。,划线结束后仍然要灼烧接种环,能,及时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,。,二、实验操作(二)纯化大肠杆菌平板划线法,30,课本,P18,平板划线法的讨论题,2,、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。,3,、在做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。,二、实验操作(二)纯化大肠杆菌平板划线法,31,(,2,)稀释涂布平板法,概念:,将菌液,进行一系列的梯度,稀释,然后将,不同稀释度的菌液,分别,涂布,到琼脂固体培养基的表面进行培养。,在,稀释度足够高,的菌液里,聚集在一起的微生物将分散成,单个细胞,,从而能在培养基表面形成,单个的菌落,。,步骤:,操作过程分,两个步骤,,即,系列稀释操作,和,涂布平板操作,1,、微生物接种方法:,二、实验操作(二)纯化大肠杆菌,稀释涂布平板法,32,步骤,1,:系列稀释操作,10,1,10,2,10,3,10,4,10,5,10,6,(,1,)将分别盛有,9mL,水的试管灭菌并编号。,(,2,)用移液管吸取,1mL,培养的菌液,注入第二支试管中,,轻压橡皮头,吹吸三次使之充分混匀。,(,3,)从,10,1,倍稀释的试管中吸取,1mL,稀释液,注入第三支,试管中,重复步骤,2,,直至到第六支试管。,二、实验操作(二)纯化大肠杆菌,稀释涂布平板法,33,二、实验操作(二)纯化大肠杆菌,稀释涂布平板法,步骤,2,:涂布平板操作,应从操作的各个细节保证,“,无菌,”,。例如,酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围等等。,34,稀释涂布平板法获取的菌落,二、实验操作(二)纯化大肠杆菌,稀释涂布平板法,注意:将,接种后,和,未接种,(作为对照组)的培养基均放到,37,的恒温箱中,培养,12,24h,后进行观察并记录结果。,35,1,、未接种的培养基表面是否有菌落生长?如果有菌落生长,说明了什么?,未接种的培养基在恒温箱中保温,1,2 d,后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的,否则需要重新制备。,2,、在接种大肠杆菌的培养基上,能否观察到独立的菌落?它们的大小、形状、颜色相似吗?,如果接种成功的话,在培养基的表面可观察到大小、形状、颜色相似的菌落。,3,、培养,12h,和,24h,后,观察到的实验结果相同吗?如果不同,请分析产生差异的原因?,培养,12 h,与,24 h,后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同。随着时间的延长、菌落的不断生长,使菌落不断增大。,4,、如果在培养基上观察到不同形态的菌落,请分析其可能的原因。,无菌操作未达到要求:可能是培养基灭菌不彻底;可能是接种时发生了污染;也可能是在培养的过程中受到了污染。,三、结果分析与评价,36,(一)试管低温临时保藏,将菌种接种到试管的,固体斜面培养基,上,培养成菌落后,置于,4,的冰箱中保存(每隔,3,6,个月要重新接种培养后再保存)。,(二),甘油管长期保藏,在,3mL,的甘油瓶中加入,1mL,的甘油,高压灭菌,。将,1mL,培养的菌液转移到甘油瓶中,充分混合后,置于,20,的冷冻箱中保存。,四、课题延伸菌种的保藏,37,请你总结:微生物实验室培养的基本操作程序,1,、器具的灭菌,2,、培养基的配制,3,、培养基的灭菌,4,、倒平板,5,、微生物接种,6,、恒温箱中培养,7,、菌种的保存,38,39,菌种的保存,1,、临时保藏:接种到固体斜面培养基,菌落长成后置于,4,冰箱保存。,2,、长期保存:甘油冷冻管藏法,40,(三)培养基的种类,1,、按,物理状态,分:,液体培养基,(一般用锥形瓶盛装),固体培养基,(一般用试管或培养皿盛装,在液,体培养基的基础上再添加琼脂。),半固体培养基,其中固体培养基用于,菌种分离,、,鉴定菌落,等。,2,、按,成分,来分:,天然培养基,和,合成培养基,。,3,、按,功能,来分:,选择培养基,:加入某种化学物质,从众多微生物,中分离出所需微生物,鉴别培养基,:加入某种试剂,鉴别不同种类的微生物,一、培养基的作用和种类,41,
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