专题2 微生物的培养与应用 课题1 微生物的实验室培养

一.微生物基础知识 ㈠.微生物的类群 原核类: 细菌、支原体、放线菌、蓝藻 原生生物： 显微藻类、原生生物（如：草履虫、变形虫等） 微生物 真核类 真菌： 酵母菌、霉菌、食用菌 非细胞类： 病毒、类病毒、朊病毒 ◆微生物的共同特点： 个体微小、结构简单

1.细菌的形态

细菌主要是以二分裂的方式进行增殖（如右图） 2.细菌的繁殖 细菌主要是以二分裂的方式进行增殖（如右图） 3.细菌的菌落 ⑴.定义： 单个或者少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，会形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体，叫做菌落。 ⑵.特征： 大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等。 ⑶.功能： 每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为菌种鉴定的重要依据。

几种菌落及其形态

几种菌落及其形态

4.病毒的结构 :由核酸和蛋白质构成。

病毒的结构

5.病毒的繁殖 6.病毒的营养方式 ：寄生 病毒的增殖一般可分五个阶段，即： 吸附→注入核酸→合成核酸和蛋白质→组装→释放 吸附 注入 合成

㈡.微生物需要的营养物质及功能 1.微生物的碳源 微生物需要的五大类营养要素物质是： 1.碳源 2.氮源 3.生长因子 4.无机盐 5.水 ⑴.概念 ：凡是能为微生物提供所需碳元素的营养物质。 ⑵.来源： ①无机碳源：CO2；NaHCO3等 ②有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等 ⑶.作用： ①构成细胞物质和一些代谢产物 ②异养微生物的能源

2.微生物的氮源 3.生长因子 ⑴.概念： 凡是能够为微生物提供N元素的营养物质。 ⑵.来源： ①无机氮源：N2、NH4+、NO3-、NH3等。 ②有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等 ⑶.作用： 主要用于合成蛋白质、核酸及含N的代谢产物。 3.生长因子 ⑴.概念： 微生物生长不可缺少的微量有机物。 ⑵.作用： 酶和核酸的组成成分。 ⑶.常见的生长因子： 维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。

㈢.培养基 培养基（培养液）是由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的营养基质。 1.培养基的类型和用途 2.不同的微生物往往需要采用不同的培养基配方(参考教材附录内容) 3.不管哪种培养基，一般都含有水、碳源、氮源、无机盐、等营养物质，另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质,例如: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)以及氧气、二氧化碳、渗透压等的要求。

培养基的种类 划分标准 培养基种类 特点 用途 物理性质 化学成分 天然培养基 合成培养基 鉴别培养基 液体培养基 不加凝固剂 工业生产 观察微生物的运动、分类鉴定 半固体培养基 加凝固剂，如琼脂 微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种 固体培养基 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 选择培养基 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

液体培养基： 表面生长 均匀混浊生长 沉淀生长 半固体培养基： 固体培养基：菌落 无动力 有动力(弥散) back (是否运动)

几种选择培养基 加入青霉素的培养基 分离酵母菌、霉菌等真菌 不加氮源的无氮培养基 分离固氮菌 不加含碳有机物的无碳培养基 分离自养型微生物 加入青霉素等抗生素的培养基 分离导入了目的基因的受体细胞 back

人工合成培养基只能维持细胞生存，要想使细胞生长和繁殖，还需补充一定量的天然培养基（如血清）。 血清中含有： ①多种蛋白质（白蛋白、球蛋白、铁蛋白等） ②多种金属离子； ③激素； ④促贴附物质，如纤粘蛋白、冷析球蛋白、胶原等。 ⑤各种生长因子 ⑥转移蛋白 ⑦不明成分

㈣.无菌技术 1.无菌技术的概念 无菌操作泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。 2.消毒与灭菌的概念及两者的区别 ⑴消毒定义： 利用化学或物理方法，杀死部份微生物的过程。 ⑵灭菌的定义： 　　以化学试剂或物理方法消灭所有微生物，包括所有细菌的繁殖体、芽孢、霉菌及病毒，而达到完全无菌之过程。 灭菌与消毒技术是微生物有关工作中最普通也是最重要的技术。

3.常用的消毒与灭菌的方法 ⑴.消毒的方法： ①煮沸消毒法：100℃煮沸5-6min。 ②巴氏消毒法：70-75℃下煮30min或 80℃下煮15min。 ③化学药剂消毒法：用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒；氯气消毒水源。 ④紫外线消毒。

⑵.灭菌的方法： ①灼烧灭菌 ②干热灭菌：160-170 ℃下加热1-2h。 ③高压蒸气灭菌：100kPa、121 ℃下维持15-30min.

最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌，它可以杀灭所有的生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体，同时可以基本保持培养基的营养成分不被破坏。 有些玻璃器皿也可采用高温干热灭菌。为了防止杂菌，特别是空气中的杂菌污染，试管及玻璃烧瓶都需采用适宜的塞子塞口，通常采用棉花塞，也可采用各种金属、塑料及硅胶帽，它们只可让空气通过，而空气中的其他微生物不能通过。 而平皿是由正反两平面板互扣而成，这种器具是专为防止空气中微生物的污染而设计的。

二.实验操作(以培养大肠杆菌为例) ㈠.制备牛肉膏蛋白胨培养基 1.计算 2.称量 3.溶化 4.灭菌: 将锥形瓶放入高压蒸气灭菌锅，在压力为100kPa、温度为121℃，灭菌15～30min。 5.倒平板: 待培养基冷却到50 ℃左右时，在酒精灯附近倒平板。2d后观察平板，无杂菌污染才可用来接种。

倒平板操作

㈡.纯化大肠杆菌 微生物的接种的常用接种方法有： 平板划线法和稀释涂布平板法。 1.平板划线的操作方法 平板划线的操作

一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的； 二是存留在划破处的单个细胞无法形成规则的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。

2.稀释涂布平板的操作方法

3.微生物的恒温培养 4.菌种的保存 ⑴.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。 ⑵.长期保存： 甘油冷冻管藏法

三.结果分析与评价 ㈠.培养基的制作是否合格 如果未接种的培养基在恒温箱中保温1～2d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。 ㈡.接种操作是否符合无菌要求 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，再次练习。 ㈢.是否进行了及时细致的观察与记录 培养12h与24h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同，及时观察记录的同学会发现这一点，并能观察到其他一些细微的变化。

代谢类型 光 无机物 二氧化碳 光 有机物 无机物 二氧化碳 有机物 有机物 营养类型 能源 氢的供体 基本碳源 微生物举例 蓝细菌 绿色硫细菌 藻类 光能无机营养(光能自养型) 光 无机物 二氧化碳 二氧化碳及简单有机物 光能有机营养(光能异养型) 光 有机物 紫色非硫细菌 无机物 硝化细菌 氢细菌 化能无机营养(化能自养型) 无机物 二氧化碳 有机物 大多数已知细菌和全部真核微生物 化能有机营养(化能异养型) 有机物 有机物

本课题知识小结: