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1、专题专题2 微生物的培养与应用微生物的培养与应用微微生生物物原核原核: :真核真核非细胞类：非细胞类：细菌、细菌、放线菌、放线菌、支原体、支原体、蓝藻蓝藻等等酵母菌、酵母菌、霉菌等霉菌等真菌：真菌：原生原生生物生物病毒、类病毒、朊病毒等病毒、类病毒、朊病毒等显微显微藻类：衣藻、小球藻等藻类：衣藻、小球藻等原生动物原生动物：草履虫、变形虫等草履虫、变形虫等（一）球菌（一）球菌（二）杆菌（二）杆菌（三）螺旋菌（三）螺旋菌肺炎双球菌肺炎双球菌金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌乳酸链球菌乳酸链球菌大肠杆菌大肠杆菌苏云金芽孢杆菌苏云金芽孢杆菌枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌霍乱弧菌霍乱弧菌幽门螺旋菌幽门螺旋菌齿垢密螺
2、旋体齿垢密螺旋体 有些有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的圆形的休眠体休眠体（不是繁殖体）（不是繁殖体），叫做叫做芽孢芽孢。 芽孢芽孢的的壁很厚壁很厚，含水量极低含水量极低，抗逆性极强抗逆性极强（对干（对干旱、低温、高温等旱、低温、高温等恶劣的环境恶劣的环境有很强的抵抗力有很强的抵抗力）。）。细菌芽孢的结构模式图细菌芽孢的结构模式图 环境适宜时，环境适宜时，芽孢芽孢可以可以萌发萌发，形成一个，形成一个细菌细菌。 菌落菌落具有大小具有大小、形状、光泽度、形状、光泽度、颜色、颜色、透明度、透明度等等基本特征。基本特征。 菌落菌落是鉴定是鉴定菌种菌种
3、的重要的重要依据。依据。 菌落菌落由由单个细菌（或其他微生物）细胞单个细菌（或其他微生物）细胞或少数同或少数同种种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成肉眼可见的子细胞群落。程度，形成肉眼可见的子细胞群落。 噬噬菌斑菌斑即噬菌体侵染细菌细胞，导即噬菌体侵染细菌细胞，导致寄主细胞溶解致寄主细胞溶解死亡，因而死亡，因而在琼脂培养在琼脂培养基表面形成的肉眼可见的透明小圆斑基表面形成的肉眼可见的透明小圆斑（“负菌落负菌落”）。 在在适当条件下，一个噬菌体形成一适当条件下，一个噬菌体形成一个噬菌斑个噬菌斑。 课题1 微生物的实验室培养1.1.
4、接种工具：接种工具： 接种针：接种针：直线状，多用于固体培养基穿刺接种。直线状，多用于固体培养基穿刺接种。 接种环：接种环：环状，常用于细菌和酵母菌的斜面、平板环状，常用于细菌和酵母菌的斜面、平板接种。接种。斜面斜面平板平板接种针、钩、环接种针、钩、环 接种钩：接种钩：直角状，多用于霉菌和放线菌的接种。直角状，多用于霉菌和放线菌的接种。2.2. 涂布器：涂布器：多用于菌种的分离或微生物平板活菌计多用于菌种的分离或微生物平板活菌计数时涂布。数时涂布。3.3. 吸管：吸管：0.1、0.2、0.5、1、5、10mL等移液管，常等移液管，常用于液体接种及菌悬液系列稀释。用于液体接种及菌悬液系列稀释。4
5、.4. 试管、培养皿、锥形瓶等试管、培养皿、锥形瓶等5. 消毒、灭菌设备：消毒、灭菌设备：酒精灯、干热灭菌箱、高压蒸汽酒精灯、干热灭菌箱、高压蒸汽灭菌锅等。灭菌锅等。6.6. 无菌实验室、超净工作台等无菌实验室、超净工作台等一、概念一、概念 泛指在分离、接种和培养泛指在分离、接种和培养微生物的操作中，所有微生物的操作中，所有防止其他微生物污染防止其他微生物污染的方法的方法。是成功是成功地培养微生物的地培养微生物的关键。关键。 二、范围二、范围1.1.对实验操作空间、操作者衣着和手进行清洁和消毒。对实验操作空间、操作者衣着和手进行清洁和消毒。2.2.对培养器皿、接种用具、培养基等进行灭菌。对培养
6、器皿、接种用具、培养基等进行灭菌。3.3.在酒精灯在酒精灯旁操作旁操作4.4.已灭菌的材料与周围的物品分开。已灭菌的材料与周围的物品分开。2.2.煮沸消毒法煮沸消毒法在在100100煮沸煮沸5 5 6min6min可以杀死微生物细胞和部分芽孢。可以杀死微生物细胞和部分芽孢。 3.3.化学药物消毒法化学药物消毒法酒精消毒：使细胞脱水、蛋白质变性。酒精消毒：使细胞脱水、蛋白质变性。 氯气消毒：氯气溶于水形成盐酸和次氯酸，次氯酸氯气消毒：氯气溶于水形成盐酸和次氯酸，次氯酸可放出新生态的氧，从而杀死细胞。可放出新生态的氧，从而杀死细胞。三、消毒、灭菌三、消毒、灭菌 （一）消毒：较为温和理化方法，杀死部
7、分有害菌体（不包括芽孢、孢子）1.1.巴氏消毒法巴氏消毒法 70707575煮煮30min30min或在或在8585煮煮1515minmin；杀灭非芽；杀灭非芽孢致病菌，不破坏物料原风味；适用于对牛奶、啤酒孢致病菌，不破坏物料原风味；适用于对牛奶、啤酒等消毒。等消毒。 其他：升汞、高锰酸钾、臭氧、甲酚皂、醋酸等等。其他：升汞、高锰酸钾、臭氧、甲酚皂、醋酸等等。 干热灭菌箱内干热灭菌箱内160160170170 1 12 2小时小时，适用于耐高温、需，适用于耐高温、需保持干燥保持干燥的的物品（吸管、培养皿）和金属用具等。物品（吸管、培养皿）和金属用具等。 在酒精灯火焰在酒精灯火焰（200200以
8、上）以上）上灼烧，灭菌简捷可靠。适用于上灼烧，灭菌简捷可靠。适用于接种环接种环、接种针、接种钩等金属接种针、接种钩等金属用具以及试管口、三角瓶口灭菌用具以及试管口、三角瓶口灭菌1.1.灼烧灼烧灭菌灭菌2.2.干热灭菌干热灭菌（二）灭菌：强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子）4.4.紫外线紫外线（260nm260nm）消毒法消毒法 抑制抑制DNADNA的复制；产生臭氧，辅助杀菌。适用于空的复制；产生臭氧，辅助杀菌。适用于空气及物体表面消毒或灭菌。气及物体表面消毒或灭菌。4.4.其他灭菌方法：紫外线、超声波、微波、化学药物其他灭菌方法：紫外线、超声波、微波、化学药物灭菌等。灭菌等。3.3
9、.高压高压蒸汽灭菌蒸汽灭菌 100KPa100KPa、121121、151530min30min；加压；加压是为了提高温度，达到灭菌的目的。因是为了提高温度，达到灭菌的目的。因此必须当灭菌锅内的冷空气完全排尽后，此必须当灭菌锅内的冷空气完全排尽后，再将锅关闭，继续加热。适用于再将锅关闭，继续加热。适用于培养基培养基灭菌。灭菌。附：实验室的消毒与灭菌附：实验室的消毒与灭菌 对接种室、接种箱、对接种室、接种箱、超净工作台喷洒适量的超净工作台喷洒适量的石石炭酸炭酸或或煤酚皂溶液煤酚皂溶液等消毒等消毒液后，用液后，用紫外线紫外线照射照射30min30min。二、基本成分（一）碳（一）碳源源无机无机碳源
10、：碳源：有机碳有机碳源：源：COCO2 2、HCOHCO3 3- -等，适于自养生物。等，适于自养生物。葡萄糖、牛肉膏葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等，适于异养生物。、蛋白胨等，适于异养生物。（二）氮（二）氮源源无机氮无机氮源：源：有机氮有机氮源：源：N N2 2、NHNH4 4、NHNH3 3、NONO3 3- -等等牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、尿素等牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、尿素等一、概念： 人们人们按照微生物对按照微生物对_的不同需求，配制的不同需求，配制出供其出供其 的营养基质叫培养基的营养基质叫培养基（三）无机盐（三）无机盐1.1.种类：种类：KHKH2 2POPO4 4、K K2 2HPOHPO
11、4 4、（、（NHNH4 4）2 2SOSO4 4、MgSOMgSO4 4、CaClCaCl2 2、Ca(NOCa(NO3 3) )2 2、NaClNaCl、FeSOFeSO4 4等。等。营养物质营养物质生长繁殖生长繁殖2.2.功能功能（1 1）参与酶的组成；）参与酶的组成；（2 2）调节并维持细胞的渗透压；）调节并维持细胞的渗透压；（3 3）调节）调节PHPH的平衡。的平衡。（四）水（四）水（1 1）良好溶剂，参与物质运输；）良好溶剂，参与物质运输；（2 2）参与细胞内一系列化学反应；）参与细胞内一系列化学反应；（3 3）酶催化的介质。）酶催化的介质。（五）生长因子（五）生长因子1.1.概念
12、：概念：微生物微生物生长所必需的、微量的、自身不能生长所必需的、微量的、自身不能合成或合成很少的有机物合成或合成很少的有机物。 酶酶和核酸的组成和核酸的组成成分成分维生素维生素、氨基酸、氨基酸、嘌呤及嘧啶三大类嘌呤及嘧啶三大类酵母膏酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液、蛋白胨、动植物组织提取液等等注一：注一：自养微生物和某些异养微生物自养微生物和某些异养微生物（如大肠杆菌）（如大肠杆菌）不需要外源生长因子也能生长。不需要外源生长因子也能生长。注二：注二：对微生物生长所需生长因子的本质不了解时，对微生物生长所需生长因子的本质不了解时，通常在培养基中加入酵母浸膏、牛肉膏及通常在培养基中加入酵母浸膏、牛
13、肉膏及动植物组动植物组织提取液织提取液等天然物质等天然物质。注三：注三：最最常用的碳源是糖类，尤其是常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖。葡萄糖。注四：注四：最常用的氮源是铵盐、最常用的氮源是铵盐、硝酸盐硝酸盐。注五：注五：含含C C、H H、O O、N N的有机物是异养型微生物的的有机物是异养型微生物的 碳源、氮源、碳源、氮源、能源能源三、种类种类种类是否含凝固剂是否含凝固剂用途用途固体培养基固体培养基半固体培养基半固体培养基液体培养基液体培养基（一）按（一）按物理性质分物理性质分1.51.5%-2.5%-2.5% %0.20.2%-0.7%-0.7%否否分离、计数分离、计数、鉴定、鉴定观察运动、
14、鉴定菌种观察运动、鉴定菌种工业生产工业生产固体培养基：菌落半固体培养基：运动液体培养基：生长（二）按化学成分（二）按化学成分种类种类化学成分化学成分用途用途天然培养基天然培养基合成培养基合成培养基不明确不明确明确明确工业大规模生产工业大规模生产分类、鉴定分类、鉴定（三）按（三）按培养基的功能（用途培养基的功能（用途）1.1.基础培养基基础培养基（1 1）成分：一般微生物生长繁殖所需要的基本物质）成分：一般微生物生长繁殖所需要的基本物质（2 2）常用类型：牛肉膏蛋白胨培养基（）常用类型：牛肉膏蛋白胨培养基（20.0g20.0g琼脂）琼脂）种类种类制备方法制备方法原理原理用途用途举例举例2. 选选
15、择培择培养基养基3. 鉴鉴别培别培养基养基加入相加入相应特殊应特殊营养物营养物质或化质或化学物质学物质加入加入某某种特殊种特殊的化学的化学物质物质依据某依据某些微些微生物的特殊生物的特殊营养需求或营养需求或对某些物质对某些物质的敏感性的敏感性依据微生物依据微生物的代谢产物的代谢产物与特殊化学与特殊化学物质发生特物质发生特定的反应定的反应，产生产生明显的明显的特征变化。特征变化。从众多从众多微生物微生物中中分离分离所需所需的的微生物微生物鉴别鉴别不不同同种类种类微生物微生物加入青霉素分离加入青霉素分离酵母菌酵母菌和和霉菌缺霉菌缺氮培养基分离固氮氮培养基分离固氮菌菌高浓度高浓度食盐的食盐的培养基培
16、养基分离金黄色分离金黄色葡萄球菌葡萄球菌无无碳培碳培养基分离自养型养基分离自养型微微生物生物伊红伊红和美和美蓝蓝培养基鉴培养基鉴别大肠杆菌别大肠杆菌刚果红培刚果红培养基鉴别纤养基鉴别纤维素分解菌维素分解菌四、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基1.1.计算计算：依配方依配方计算计算100mL100mL培养基所需各培养基所需各成分的用量成分的用量。 2.2.称量称量：玻璃棒挑取牛肉膏于称量纸上称取玻璃棒挑取牛肉膏于称量纸上称取。3.3.溶化：溶化：注：牛肉膏注：牛肉膏、蛋白胨易吸潮，要快、蛋白胨易吸潮，要快、加盖。加盖。 牛肉膏牛肉膏、称量纸、称量纸 、少量、少量水加入烧杯水加入烧杯加热溶加热溶解解取取纸
17、纸蛋白胨、蛋白胨、NaClNaCl搅拌溶解搅拌溶解冷却调冷却调pHpH琼脂琼脂搅拌熔化搅拌熔化补补水至水至100mL100mL4 4. .灭菌：灭菌：培养基装入锥形瓶，加棉塞，包牛皮纸扎培养基装入锥形瓶，加棉塞，包牛皮纸扎紧，高压蒸汽灭菌；培养皿紧，高压蒸汽灭菌；培养皿5 58 8套作一包，放于干套作一包，放于干热灭菌箱内灭菌。热灭菌箱内灭菌。5.5.倒平板倒平板 培养基冷却至约培养基冷却至约5050左右时左右时灼烧灼烧灭菌灭菌左手拔左手拔出棉塞出棉塞倒入培倒入培养基盖盖养基盖盖冷却倒置冷却倒置6.6.无菌检查：无菌检查： 3737倒置培养倒置培养242448h48h，观察是否有，观察是否有微
18、生物生长。微生物生长。溶化时为什么要将牛肉膏连同称量纸一起加热溶化时为什么要将牛肉膏连同称量纸一起加热? ?加琼脂的目的是什么加琼脂的目的是什么? ?为什么要用玻璃棒搅拌？为什么要用玻璃棒搅拌？在灭菌前在灭菌前, , 用牛皮纸、旧报纸包紧盛有培养基的用牛皮纸、旧报纸包紧盛有培养基的 锥形瓶的目的是什么？锥形瓶的目的是什么？培养皿能否用高压蒸汽灭菌？培养皿能否用高压蒸汽灭菌？问题讨论答答：用：用手手触摸锥形瓶触摸锥形瓶，感觉刚刚感觉刚刚不烫手不烫手时。时。2.2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？答答：灼烧：灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。灭菌，防止瓶口的
19、微生物污染培养基。问题讨论1.1.培养基灭菌后，需要冷却到培养基灭菌后，需要冷却到50 50 左右时，才能用左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？3.3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？平板冷凝后，为什么要将平板倒置？答答：既可以防止培养基既可以防止培养基表面的表面的水分过快挥发水分过快挥发，又可以，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基防止皿盖上的水珠落入培养基，影响微生物的生长。，影响微生物的生长。4.4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖在倒平板的过程中，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？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？为什么？答：最好不要答：最好不要用。因为空气用。因为空气中的微生物可能中的微生物可能在此滋生。在此滋生。问题讨论问题讨论问题讨论