2017春高中生物专题2微生物的培养与应用课题1微生物的实验室培养课件.ppt

1、目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一,二,三,四,一、培养基1.概念:人们按照微生物对营养物质的不同要求,配制出供其生长繁殖的营养基质。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,3.营养(1)各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。(2)在提供上述营养的基础上,培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时需要将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需要将培养基的pH调至中性或微碱性,培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,由组成细

2、胞的必需元素的种类理解微生物培养基的基本成分。(1)构成细胞的基本元素有哪几种?由此推测培养基中应含有哪些基本的成分?提示：构成细胞的基本元素有C、H、O、N 4种,由此推测培养基应含有提供C的物质(碳源)、提供N的物质(氮源)、提供H和O的物质(H2O)。(2)组成细胞的大量元素中,除了C、H、O、N外,还有哪些元素?据此推测,培养基中还应含有除问题(1)基本成分外的何种成分?提示：还有P、S、K、Ca、Mg等元素,据此推测培养基中还应含有提供P、S、K、Ca、Mg等元素的物质(无机盐)。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,二、无菌技术1.获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌入侵。无菌技术主

3、要包括以下四方面。(1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。(2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。(3)为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。(4)实验操作时应避免已经灭菌处理过的材料用具与周围的物品相接触。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,2.消毒与灭菌(1)消毒概念:使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。常用方法:煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法。(2)灭菌概念:使用强烈的理化因素杀死物体内外所有微生物,包括芽孢和孢子。常用方法:灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。,

4、目标导航,预习导引,一,二,三,四,“消毒”与人们的生活休戚相关,无时、无处不在。(1)在人们的日常生活中有哪些“消毒”的例子?请列举两例。提示：被褥、鞋袜要常晒;牛奶使用巴氏消毒法等。(2)在人们的生产实践中有一些“消毒”,请列举两例。提示：家畜阉割后,要在其伤口涂抹一些酒精或白酒;初冬杨树树干涂刷生石灰水等。(3)在人体自身健康防护中,也有“消毒”,请列举两例。提示：打针时,注射部位要用酒精棉球擦洗;用酒精擦拭双手等。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,三、纯化大肠杆菌的无菌操作本实验使用牛肉膏蛋白胨培养基进行大肠杆菌的纯化培养,可分成制备培养基和纯化大肠杆菌两个阶段进行。1.制备牛肉膏

5、蛋白胨固体培养基的一般步骤:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。2.纯化大肠杆菌(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。(2)稀释涂布平板法: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。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,3.纯化大肠杆菌的结果分析(1)如果接种大肠杆菌的培养基上生长的菌落颜色、形状、大小基本一致,说明接种操作符合要求。(2)如果培养基上出现了其他菌落,则说明接种过程中无菌操作未达到要求。(3)未接种大肠杆菌的培养基作为对照的培养基,在培养过程中若长出菌落,则说明培养基

6、灭菌不彻底,实验失败。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,四、菌种保存1.对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏法进行保存,但这种方法保存时间不长,菌种容易被污染或产生变异。2.对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏法,将培养的菌液与等体积灭菌后的甘油混合均匀,放于-20 的冷冻箱内保存。,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,三,一、培养基中各营养要素及配制原则1.营养要素微生物的化学组成与其他生物大体相同,也是由C、H、O、N、P、S等元素组成,其中C、H、O、N占细胞干重的90%以上,这些元素最终来自外界环境中的各种无机化合物和有机化合物。培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机

7、盐等。,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,三,2.配制原则(1)目的要明确(根据微生物的种类、培养目的等),生产用培养基内可加入化学成分不明确的天然物质,而分类鉴定用培养基内必须加入已知化学成分的物质。(2)营养要协调。注意各种营养物质的浓度和比例。(3)pH要适宜。各种微生物适宜生长的pH范围不同,如细菌、放线菌和真菌的最适pH范围分别为6.57.5、7.58.5和5.06.0。,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,三,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,【例1】 下列关于培养基的叙述,错误的是()

8、A.硝化细菌能以NH3作为氮源和能源物质B.各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐四种营养物质C.特殊营养物质是某些微生物生长过程中需要额外补充的营养物质D.培养乳酸杆菌时培养基中不需要添加维生素解析：硝化细菌能够进行化能合成作用,是自养型微生物,能以NH3作为氮源和能源物质,A项正确;微生物的培养基除了含碳源、氮源、无机盐、水四种营养物质外,有的还要补充特殊营养物质,如培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,B、C项正确,D项错误。答案：D,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁

9、移应用,关于微生物的营养,下列说法正确的是()A.同一种物质不可能既作碳源又作氮源B.凡是碳源都能提供能量C.除水以外的无机物仅提供无机盐D.无机氮源也能提供能量解析：对异养微生物来说,含C、H、O、N的化合物既是碳源,又是氮源。CO2是光能自养细菌的碳源,但不能提供能量。CO2和N2是无机物,也可作为碳源和氮源。硝化细菌所利用的氨是无机氮源,同时氨也为硝化细菌提供用于化能合成作用的能量。答案：D,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,培养基的类型及应用,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,注:培养基中的营养物质

10、是维持机体生命活动,保证生殖、发育所需的外源物质。在人和动物中,营养物质包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类;在植物中,营养物质包括矿质元素、水、二氧化碳三类;微生物共有的营养物质有水、无机盐、碳源、氮源,有些微生物还需要特殊营养物质。,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,二、无菌技术1.三种常用灭菌方法的比较,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,2.消毒和灭菌的区别,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,【例2】 下列关于灭菌和消毒的理解,不正确的是 ()A.灭菌是指杀灭环境中的一切微生物,包括芽孢和孢子B.消毒和灭菌实质上是完全相同的

11、C.接种环用灼烧法灭菌D.常用灭菌方法有灼烧法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法解析：消毒是使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分微生物(不包括芽孢和孢子),灭菌则是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。答案：B,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,下列操作与消毒、灭菌无关的是()A.接种前用火焰灼烧接种环B.接种前用酒精擦拭双手C.将平板放入培养箱中培养D.接种要在酒精灯的火焰旁完成解析：灼烧接种环、用酒精擦拭双手及接种时在火焰旁完成都是为了消毒、灭菌、避免杂菌污染。将平板放入培养箱中培养,则

12、与消毒、 灭菌无关。答案：C,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,接种环或接种针等金属用具一般用灼烧灭菌;能耐高温的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿、金属用具等可进行干热灭菌;培养基一般用高压蒸汽灭菌;对一些不耐高温的液体如牛奶,可用巴氏消毒法;接种室可用30 W紫外线灯照射30 min进行消毒;操作者的双手、皮肤、动植物组织表面、手术器械、玻璃器皿可用体积分数为70%75%的酒精或碘酒涂抺消毒。,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,三、纯化大肠杆菌1.倒平板操作(1)培养基灭菌后,需冷却至50 左右时才能倒平板,原因是琼脂在44 以下凝固。(2)培养皿打开一条

13、稍大于瓶口的缝隙,不要完全打开。(3)整个操作过程要在酒精灯火焰旁进行,避免杂菌污染。(4)平板冷凝后要倒置的原因:防止皿盖上的冷凝水落入培养基,造成污染。(5)若倒平板时,培养基溅在皿盖和皿底之间的部位,这个平板应丢弃。,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,2.平板划线操作(1)第一次划线及每次划线之前都需灼烧接种环灭菌,划线操作结束仍需灼烧接种环,每次灼烧目的如下表:,(2)灼烧接种环之后,要等其冷却后才能伸入菌液或进行划线,以免温度太高杀死菌种。(3)划线时最后一区域不要与第一区域相连。(4)划线用力要大小适当,防止用力过大将培养基划破。,知识架构,一,二,三,知识精要,

14、典题例解,迁移应用,3.稀释涂布平板操作(1)稀释操作时:每支试管及其中9 mL水、移液管均需灭菌;操作时,试管口和移液管应在离火焰12 cm处。(2)涂布平板时:各个细节均需保证“无菌”,应特别注意,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使用。,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,【例3】 某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是()A.培养基分装到培养皿后进行灭菌B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D.培养过程中每隔一周观察一次解析：本题考查微生物的分离和培养。A项中,

15、培养基分装到培养皿前进行灭菌,故错误。B项中,从前一区域划线的末端开始往后一区域内划线之前,需要灼烧接种环,故正确。C项中,有机废水中的微生物只能利用现成的有机物,不能进行光合作用,没有必要放在光照培养箱中培养,故错误。D项中,微生物的繁殖速度很快,应培养24 h后观察和记录结果,故错误。答案：B,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,下列叙述错误的是()A.操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、

16、灭菌B.将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯C.待培养基冷却至50 左右时进行倒平板D.待平板冷却凝固约510 min后将平板倒过来放置解析：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板,不能颠倒。牛肉膏容易吸潮,所以称量纸连同牛肉膏一起放入烧杯,当牛肉膏溶化并与称量纸分离后,用玻璃棒取出称量纸。待培养基冷却至50 左右,用手触摸锥形瓶刚刚不烫手,并且培养基处于溶化状态时进行倒平板。平板冷却几分钟后还需倒置。答案：A,知识架构,一,二,三,知识精要,典题例解,迁移应用,1.接种方法的比较及分析(1)平板划线法:操作简单,但是单菌落不易分离。(2)稀释涂布平板法:操作复杂,但

17、是单菌落易分离。(3)稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低。这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。2.结果评价如果培养基上生长的菌落在颜色、形状、大小上基本一致,并符合大肠杆菌菌落的特点,则说明接种操作是符合要求的;如果培养基上出现了其他菌落,则说明接种过程中,无菌操作还未达到要求,需要分析原因,重新操作。,知识架构,一,二,三,1.混淆了消毒和灭菌的区别。消毒是指用物理或化学方法杀灭或清除传播媒介上的病原微生物,使其达到无害化。灭菌是指用物理或化学方法杀灭传播媒介上所有的微生物(包括芽孢和孢子),使其达到无菌。两者的原理相同,都是通过物理或化学的方法使

18、蛋白质变性,但是实质不同。灭菌是用强烈的物理方法杀死了全部的微生物及其芽孢、孢子。,【例1】 下列关于灭菌和消毒的叙述,错误的是 ()A.接种环、接种针用灼烧的方法灭菌B.灭菌是杀死物体内外所有微生物C.消毒是杀死物体内外绝大多数的微生物D.高压蒸汽灭菌的原理是使细菌DNA变性解析：接种环、接种针用灼烧的方法灭菌,A项正确;灭菌是杀死物体内外所有微生物,B项正确;消毒是杀死物体内外绝大多数的微生物,C项正确;高压蒸汽灭菌的原理是使微生物的蛋白质变性,以杀死所有微生物,D项错误。答案：D,2.平板划线时容易将最后一次划线与第一次划线相连,正确的方法是“首尾相连”即从第一区域划线的末端开始往第二区

19、域内划线,但最后一次划线不能与第一次划线相连。【例2】 为了调查某河流的水质状况,某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量,并进行了细菌分离等工作。回答下列问题。 (导学号52260006)(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是;然后,将1 mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37,据此可得出每升水样中的活菌数为个。,(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌,操作时,接种环通过灭菌,在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末

20、端开始划线,这样做的目的是。(3)示意图A和B中,表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养,结果发现:振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是:振荡培养能提高培养液中的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高的利用率。,解析：(1)微生物培养过程应该进行无菌操作,配制的培养基要进行高压蒸汽灭菌,可以将灭菌后的空白平板进行培养以检测培养基灭菌是否彻底;由题意知1 mL水样中的菌落数是(39+38+37)30.1100=3.8104个,每升水样中的活菌数为3.8104103=3.8107个。(2)对接种环常用的灭菌方法是灼烧灭菌;在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线的目的是:将聚集的菌体逐渐稀释分散以便获得由单个细胞繁殖而来的菌落。(3)分析题图可知,A培养皿采用的接种方法是平板划线法,B培养皿采用的接种方法是稀释涂布平板法。(4)由题意可知,振荡培养比静置培养的细菌生长速度快,由此可以说明该细菌是需氧菌,由于振荡培养提高了培养液中溶解氧的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率,细菌生长速度加快。答案：(1)检测培养基灭菌是否合格3.8107(2)灼烧将聚集的菌体逐渐稀释以便获得单个菌落(3)B(4)溶解氧营养物质,