1、第1课时微生物的实验室培养1.掌握培养基的配制、分装方法,简述有关培养基的基础知识。2.说出灭菌和消毒的概念及两者的区别。3.简述常用的消毒与灭菌方法。4.掌握实验室灭菌方法及技术,进行无菌技术操作。一、培养基1.概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质叫培养基。可分为液体培养基和固体培养基。2.营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。二、无菌技术1.获得纯净培养物(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器具进行灭菌。(3)为避免
2、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的材料用具与周围的物品相接触。2.消毒和灭菌(1)消毒是指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对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。常用的方法有煮沸消毒法和巴氏消毒法。(2)灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物。常用的方法有:灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。三、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基步骤:计算称量溶化灭菌倒平板。四、纯化大肠杆菌1.微生物接种最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。2.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
3、养基的表面。3.稀释涂布平板法则是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。1.微生物接种技术中最核心的内容是什么?用酒精擦拭实验者双手属消毒还是灭菌?70%与95%的酒精,哪一种效果更好?为什么?2.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要,请选择合适的方法。(1)培养细菌用的培养基与培养皿。(2)玻璃试管、烧瓶和吸管。(3)实验操作者的双手。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?知识点一:培养基1.培养基的组成成分有哪些?你知道培养微生物时,除必需的营养成分外,还需
4、要怎样的条件?2.培养基的分类依据有哪些?分为哪些种类?3.如何区分选择性培养基、鉴别培养基?分别有何作用?4.配制培养基需要遵守哪些原则?知识点二:无菌技术与大肠杆菌的纯化培养1.什么叫无菌技术?如何理解消毒与灭菌?常见的消毒与灭菌方法有哪些?2.请你为以下器皿或材料选择恰当的灭菌方法。微生物接种工具如接种环、接种针或其他金属用具、接种过程中试管口或锥形瓶口等;玻璃器皿(如吸管、培养皿等)、金属用具等凡不适宜用其他方法灭菌而又能耐高温的物品;普通培养基;含有葡萄糖或氨基酸等不耐高温药品的培养基。3.请列表比较纯化大肠杆菌的两种接种方法。4.大肠杆菌接种操作成功的标准是什么?5.怎样保藏菌种?
5、例1 下列描述正确的是()。A.同一种物质不可能既作碳源又作氮源B.除水以外的无机物仅提供无机盐C.凡是碳源都能提供能量D.无机氮源也能提供能量例2下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法,请回答相关问题:甲乙(1)图甲是利用法进行微生物接种,图乙是利用法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是和;对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是和酒精燃烧消毒。(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行?。(3)接种后,在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养?。1.下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述,错误的是()。A.操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌B.将称好的牛肉膏连同称量纸一同
6、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2.有关平板划线操作的叙述不正确的是()。A.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B.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C.在第二区域内划线时,接种环上的菌种直接来源于菌液D.划线结束后,灼烧接种环能及时杀死接种环上的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者3.细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理,这些方法依次用于杀灭()。A.接种环、手、培养基上的杂菌B.高压锅、手、接种环上的杂菌C.培养基、手、接种环上的杂菌D.接种
7、环、手、高压锅上的杂菌4.某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察、计数。请回答与此实验相关的问题。(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌的培养提供了和。除此之外,培养基还必须含有的基本成分是和。(2)对培养基进行灭菌,应该采用的方法是。(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果,应将接种了湖水样品的平板置于中培养,培养的温度设定在37 。要使该实验所得结果可靠,还应该同时在另一平板上接种作为对照进行实验。(4)培养20 h后,观察到平板上有形态和颜色不同的菌落,这说明湖水样品中有种细菌。一般来说,菌落总数越多,湖水遭受细菌污染的程度越
8、。参考答案第2单元微生物的培养与应用第1课时微生物的实验室培养知识体系梳理营养物质固体碳源pH清洁和消毒灭菌酒精灯火焰已经灭菌温和一部分芽孢和孢子煮沸所有高压蒸汽灭菌平板划线稀释涂布平板稀释分散梯度稀释基础学习交流1.所有微生物接种方法中最核心的内容是“防止杂菌污染,保证培养物的纯度”。酒精擦拭属化学消毒,酒精消毒时,用70%的酒精杀菌效果最好。原因:浓度过高,使菌体表面蛋白质凝固成一层保护膜,乙醇分子不能渗入其中;浓度过低,杀菌力减弱。2.(1)、(2)需要灭菌;(3)需要消毒。3.操作的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
9、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,以便得到单个菌落。划线结束后灼烧接种环,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。重点难点探究知识点一:培养基1.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,有的必须加入生长因子。满足微生物生长还需要适宜的pH、氧气的要求(根据微生物的需求提供有氧或无氧环境)、特殊营养物质等。2.培养基可根据所含成分、物理状态以及不同的使用目的等而分成若干类型。培养基按其所含成分可分为合成培养基、天然培养基等;培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体
10、培养基和半固体培养基三类;培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基等。3.选择性培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学因素的抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品,使培养后会发生某种变化,从而区别不同类型的微生物。4.培养基配制的原则包括:(1)目的要明确,不同微生物需求不同,根据培养目的配制;(2)营养要协调,营养物质的浓度和比例要适宜;(3)pH要适宜,为维持pH的相对恒定,可在培养基中加入缓冲剂,常用磷酸氢二钾或磷酸二氢钾。知识点二:无菌技术与大肠杆菌的纯化培养1.无菌
11、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。消毒指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对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法,还有化学药剂(如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、紫外线消毒。灭菌则是指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。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌等。2.用酒精灯火焰灼烧灼烧灭菌法;160170 条件下加热12 h干热灭菌法;在100 kPa、121 条件下维持1530 min高压蒸汽灭菌法;100 条件下蒸煮3060 min,连续重复3 d,每天1次间歇灭菌法。3.项目平板划线法稀释涂布平板法优
12、缺点可以观察菌落特征,对混合菌进行分离,不能计数可以计数,可以观察菌落特征,但是较麻烦,平板不干燥原理通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步分散到培养基的表面,由于下一次划线的起点为上一次的终点,接种环上菌体数越来越少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。当稀释倍数足够高时,即可获得单个细菌形成的菌落注意事项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。在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线,以免接种环温度太高,杀死菌种涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。应从操作的各个细节保证“无菌
13、”。例如,对涂布器等接种器具进行消毒和灭菌、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4.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,实验失败,需要分析原因,再次制备。5.频繁使用的菌种,常将其接种在试管的固体斜面培养基上,然后放在冰箱中临时保藏;需要长期保存的菌种可以采用甘油管藏法、放在-20 的冷冻箱中保存。思维拓展应用例1D【解析】对异养型微生物来说,含C、H、O、N的化合物既是碳源,又是氮源,如蛋白胨既是碳源又是氮源和能
14、源,葡萄糖是碳源同时又是能源。除水以外的无机物种类繁多,如CO2和N2是无机物,分别是微生物的碳源和氮源。CO2是自养细菌的碳源,但不能提供能量。NaHCO3可作为自养型微生物的碳源和无机盐。硝化细菌所利用的氮源是无机氮源氨,同时氨也为硝化细菌提供用于化能合成作用的能源。例2(1)平板划线稀释涂布平板接种环涂布器灼烧灭菌(2)火焰附近存在着无菌区域(3)防止培养皿盖上的冷凝水滴入污染培养基【解析】图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法,这两种方法所用的接种工具分别是接种环、涂布器。由于在火焰附近存在着无菌区域,因此接种常在火焰附近进行。在微生物培养过程中会产生水,为防止培养皿盖上的冷凝水滴入培养基中,对培养基造成污染,故需要倒置培养。基础智能检测1.A2.C3.C全新视角拓展4.(1)氮源碳源无机盐水(2)高压蒸汽灭菌法(3)恒温培养箱无菌水(4)多高【解析】用于培养微生物的培养基中,一般含有微生物所需要的碳源、氮源、水和无机盐等成分,碳源、氮源一般分别由糖类和蛋白质所提供。对培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。在检测湖水中细菌的污染情况时,应设置对照,才能得出可靠的结果。
