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人教版教学课件高中生物人教版选修一专题2课题1:《微生物的实验室培养》课件


专题2 :微生物的培养与应用

病毒
细菌
微生物包括哪五类: 放线菌 真菌 原生动物

病毒界

原核生物界 真菌界
原生生物界

1、培养基可以分为哪两类? 2、培养基一般都含有哪些营养物质,此外 还要满足哪些要求? 3、获得纯净培养物的关键是什么? 4、避免杂菌污染的方法主要包括哪四个方面 5、什么是消毒、灭菌,常用方法有哪些? 6、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤 7、如何倒平板?

培养基分类: (1)按物理状态来分:培养基可分为固体 培养基和液体培养基。其中固体培养基用 于菌种分离、鉴定菌落等。 (2)按功能来分,可分为选择培养基和鉴 别培养基。 (3)按成分来分,可分为天然培养基和合 成培养基。

选择培养基
加入青霉素的培养基: 分离酵母菌、霉菌等真菌 加入高浓度食盐的培养基: 分离金黄色葡萄球菌 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

培养基的营养物质
2、培养基一般都含有哪些营养物质,此外 还要满足哪些要求? 不管哪种培养基,一般都含有水、碳源、 和氮源、 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。

3、获得纯净培养物的关键是什么?

4、避免杂菌污染的方法主要包括哪四个方面
5、什么是消毒、灭菌,常用方法有哪些?

消毒与灭菌
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)。 灭菌:指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。
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。

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、紫外线或化学药物消毒

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

6、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤 7、如何倒平板?

1.培养基灭菌后,需要冷却到50 ℃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?

答:可以用手触摸盛有培养基的锥形 瓶,感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手 时,就可以进行倒平板了。
2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰?

答: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?
答: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? 答: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。

纯化大肠杆菌
接种方法有: 平板划线法和稀释涂布平板法

平板划线法:通过接种环在琼脂固体培 养基表面连续画线的操作,将聚集的菌钟逐 步稀释分散到培养基的表面. 在数次画线后,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,这就是 菌落.

微生物的恒温培养

1.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? 答: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。

2.在灼烧接种环之后,为什么要等其 冷却后再进行划线? 答:以免接种环温度太高,杀死菌种。 3.在作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?
答: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。

涂布平板的所有操作都应在火焰附近 进行。结合平板划线与系列稀释的无菌 操作要求,想一想,第2步应如何进行无 菌操作?
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。

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

课题2 土壤中分解尿素的细菌的 分离与计数

一、课题背景
1、尿素的利用 尿素是一种重要的农业氮肥。尿素不能直接 被农作物吸收。土壤中的细菌将尿素分解成氨之 后才能被植物利用。 2、细菌利用尿素的原因

土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶
CO(NH2)

+ H2O

脲酶

NH3 +

CO2

4、课题目的

①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌

②统计每克土壤样品中究竟含有多少这样 的细菌

一.研究思路
㈠.筛选菌株

㈡.统计菌落数目 ㈢.设置对照

㈠.筛选菌株 1、实例: DNA多聚酶链式反应是 一种在体外将少量DNA 大量复制的技术,此项 技术要求使用耐高温 (930C)的DNA聚合酶。 原因:因为热泉温度70~800C,淘汰了绝大多 数微生物只有Taq细菌被筛选出来。 启示:寻找目的菌种时要根据它对生存环境的 要求,到相应的环境中去寻找。

2、实验室中微生物的筛选原理:
人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括 营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微 生物生长。

什么是选择性培养基?

3、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培 养基: KH2PO4 1.4g NaH2PO4 2.1g MgSO4`7H2O 0.2g 葡萄糖 10.0g 尿素 1.0g 琼脂 15.0g ①从物理性质看此培养基属于哪类? 固体培养基

②在此培养基中哪些作为碳源、氮源? 碳源:葡萄糖、尿素 氮源:尿素

5、培养基选择分解尿素的微生物的原理

培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微 生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏 脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源 而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用 此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。

6、怎样证明此培养基具有选择性呢?
培养基类型

是否 接种

目的

结果

以尿素为 实验组 唯一氮源 的培养基 牛肉膏 蛋白胨 培养基



分离 尿素 细菌

只生长尿 素细菌

对照组



判断该 培养基 有无选 择性

生长多种 微生物

6、怎样证明此培养基具有选择性呢?
培养基类型

是否 接种

目的

结果

以尿素为 实验组 唯一氮源 的培养基 牛肉膏 蛋白胨 培养基



分离 尿素 细菌

只生长尿 素细菌

对照组



判断该 培养基 有无选 择性

生长多种 微生物

㈡.统计菌落数目:
1、显微镜直接计数:
利用血球计数板,在显微镜下计算一定容积里 样品中微生物的数量。

缺点
不能区分死菌与活菌; 不适于对运动细菌的计数; 需要相对高的细菌浓度; 个体小的细菌在显微镜下难以观察;

2.间接计数法(活菌计数法) ⑴原理:在稀释度足够高时,微生物在固

体培养基上所形成的一个菌落是由一个单 细胞繁殖而成的,即一个菌落代表原先的 一个单细胞。

⑵常用方法:稀释涂布平板法。
每克样品中的菌落数=(C÷V)×M
其中,C代表某一稀释度下平板上生长的平 均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液 的体积(ml),M代表稀释倍数。

注意事项
①为了保证结果准确,一般选择菌落数在 30——300的平板上进行计数。 ②为使结果接近真实值可将同一稀释度加 到三个或三个以上的平皿中,经涂布,培 养计算出菌落平均数。

③统计的菌落往往比活菌的实际数目低。

㈢.设置对照:
设置对照的主要目的是排除实验组中非测 试因素对实验结果的影响,提高实验结果 的可信度。

实例:在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌 落数目的实验时,A同学从对应的106 倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌 落,但是其他同学在同样的稀释度下 只选择出大约50个菌落。分析其原因。
原因:⑴土样不同, ⑵培养基污染或操作失误 (或者是混入了其他的含氮物质)

方案一:由其他同学用与A同学相同土样进行实验 结果预测:如果结果与A同学一致,则证明A无误; 如果结果不同,则证明A同学存在操作失误或培养 基的配制有问题。 方案二:将A同学配制的培养基在不加土样的情 况下进行培养,作为空白对照,以证明培养基是 否受到污染。

小结:通过这个事例可以看出,实验结果 要有说服力,对照的设置是必不可少的。

二.实验的具体操作
㈠.土壤取样
从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层 土3cm左右,再取样,将样品装入事先准备好的

信封中。
◆取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用

前都要灭菌。

㈡.制备培养基:

制备以尿素为唯一氮源的选择培养基。

[三]样品的稀释

◆应在火焰旁称取土壤10g。 ◆在稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在 火焰旁进行

㈣.取样涂布

◆实验时要对培养皿作好标记。注明培 养基类型、培养时间、稀释度、培养物 等。

㈣.取样涂布

◆分离不同的微生物采用不同的稀释度
稀释倍数 目的

细菌

104、105、106

放线菌
真菌

103、104、105
102、103、104

保证获得菌落 数在30~300 之间、适于计 数的平板

原因:不同微生物在土壤中含量不同

㈤.微生物的培养与观察

思考:要将哪些培养皿进行培养?

㈤.微生物的培养与观察 培养不同微生物往往需要不同培养温度。 细菌:30~37℃培养1~2d 放线菌:25~28℃培养5~7d 霉菌:25~28℃的温度下培养3~4d。

在菌落计数时,每隔24h统计一次菌落数目。 选取菌落数目稳定时的记录作为结果,以 防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数 目。

◆如果得到了2个或2个以上菌落数目在30— —300的平板,则说明稀释操作比较成功, 并能够进行菌落的计数,如果同一稀释倍数 的三个重复的菌落数相差较大,表明试验不 精确,需要重新实验。

微生物的培养与观察

三.结果分析与评价
1.通过对照实验,若培养物有杂菌污染, 菌落数偏高;若培养物混入其他氮源,则 菌落形态多样,菌落数偏高,难以选择出 分解尿素的微生物。 2.提示:选择每个平板上长有30—300个 菌落的稀释倍计算每克样品的菌数最合适。 同一稀释倍数的三个重复的菌落数不能相 差悬殊,如相差较大,表示实验不精确。

四、操作提示
无菌操作 做好标记 规划时间

五.课外延伸
在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 酚红指示剂。培养某种细菌后,如果PH 升高,指示剂将变红,说明该细菌能够 分解尿素。
测定饮水中大肠杆菌数量的方法是将一定体积的水 用细菌过滤器过滤后,将滤膜放到 伊红美蓝 培养 基上培养,大肠杆菌菌落呈现黑色,通过记述得出 水样中大肠杆菌的数量。

大肠杆菌在伊红美蓝琼脂(EMB)上典型特征

大肠杆菌呈 黑色中心 ,有或无金属光泽

本课题知识小结:

合成培养基:
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。 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。 优点:标准化生产,组分和含量相 对固定;成本低 缺点: 缺少某些成分,不能完全满 足体外细胞生长需要。

天然培养基:
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:营养成分丰富,培养效果好 缺点: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;


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