2017_2018学年高中生物第一章微生物培养技术第一节微生物的分离和纯培养学案中图版选修.doc

第一节　微生物的分离和纯培养 1．运用微生物培养技术，完成微生物的分离和培养。 2．比较消毒与灭菌的区别及适用范围。 3．举例说明常用的消毒与灭菌的方法。 4．阐明接种的方法。 一、培养基 在进行微生物的分离和纯培养时，可根据微生物生长繁殖和代谢的需要，将各种营养物质混合在一起，配制成适合微生物生存的营养基质——培养基。将溶化后的固体培养基基质倒入无菌培养皿，冷却凝固后制成的培养基称为平板培养基。 将所需的微生物从混杂的微生物群体中分离出来，获得纯种微生物，这个过程称为纯培养。这个过程中首先需要把相应的研究对象移入培养基中，这一过程称为接种。在平板培养基上接种的方法有平板划线法、稀释涂布平板法、稀释混合平板法等。实验中要根据实验目的、培养基种类和实验器皿的差异，采用不同的接种方法。 划线的方法包括连续划线法和交叉划线法。连续划线法是从平板边缘的一点开始，连续作紧密的波浪式划线。交叉划线法是从平板的一边作第一次平行划线若干条。转动培养皿约70°角，将接种环在火上灼烧并冷却后，通过第一次划线部分，作第二次平行划线。同法进行第三次、第四次划线。 通过平板划线，聚集的多种微生物被分散到培养基的表面。在数次划线后，可以分离得到由一个细菌繁殖而来的菌落。 在实验过程中，要对所用的器材、培养基进行严格的灭菌，对工作场所进行消毒。灭菌是指用强烈的理化因素杀死环境或物体内外所有的微生物，常用的是高温灭菌法。而消毒一般是用相对温和的理化方法杀死环境或物体上的病原微生物和有害微生物的营养细胞，常用的是射线消毒法和化学药剂消毒法。 微生物的生长繁殖还需要适宜的温度，一般是将接种后的培养基放入恒温培养箱中培养。不同的微生物，使用的培养基、培养温度和时间有所不同。大多数微生物适宜生长的温度在25～40℃之间，实验室中常采用28～30℃培养微生物。一般的细菌适合于中性环境生长，放线菌适合于偏碱性环境，而酵母菌和霉菌适合于微酸性环境，配制培养基时需要根据微生物的类群调节pH。 1．培养基的成分与微生物生长所需的营养 微生物细胞是由C、H、O、N、P、S以及其他元素组成，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。这些化合物可以归纳成碳源、氮源、水、无机盐和生长因子五大类。因而，虽然培养不同微生物的具体培养基配方不同，但一般都要有这几类物质。下表为碳源、氮源与生长因子的相关知识。 碳源 能为微生物提供生长繁殖所需碳元素的营养物质 无机碳源：CO2、NaHCO3等；有机碳源：糖类、脂肪酸等含碳有机物，花生粉饼、石油等天然物质 糖类（葡萄糖） 构成细胞物质和一些代谢产物，有些还是异氧微生物的主要能源物质，因此需要量最大 氮源 能为微生物提供所需氮元素的营养物质 无机氮源：N2、氨、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏和蛋白胨等 铵盐、硝酸盐等 合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物 生长因子 微生物生长不可缺少的微量有机物，包括维生素、氨基酸和碱基等 一些天然物质，如酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液等 有的种类需要 是酶和核酸的组成成分 之所以要补充生长因子，往往是由于微生物缺乏合成这些物质所需的酶或合成能力有限。此外，在提供营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH以及氧气等的需求。如培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将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。 2．配制培养基的原则 （1）目的要明确。要根据培养的微生物的种类、培养的目的等，选择原料。如自养微生物可以用无机物作碳源、氮源，而且不需要生长因子。 （2）营养要协调。配制培养基时，必须注意各种营养物质的浓度和比例。如蔗糖是多种微生物的主要营养物质，但高浓度的蔗糖会抑制微生物的生长。其中碳源和氮源的比例最为重要。例如：碳氮比为4∶1时，谷氨酸棒状杆菌大量繁殖而产生谷氨酸少；碳氮比为3∶1时，菌体繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。 （3）pH要适宜。因为各种微生物适宜生长的pH范围不同。 3．消毒与灭菌的比较 理化因素的作用强度 消灭微生物的范围 芽孢和孢子能否被消灭 消毒 较为温和 环境或物体上的病原微生物和有害微生物 不能 灭菌 强烈 环境或物体内外所有的微生物 能 无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还能有效避免操作者自身被微生物感染。 4．几种消毒和灭菌方法及其适用范围 操作方法 类型 适用范围 消 毒 方 法 煮沸消毒法 日常生活常用 100 ℃煮沸5～6 min 巴氏消毒法 不耐高温的液体 70～75 ℃煮30 min或80 ℃煮15 min 化学药剂 生物活体、水源等 擦拭等，如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源 紫外线 房间、仪器设备 紫外线照射30 mi