第二章 微生物的纯种分离与培养技术

在微生物学中，在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体称为培养物(culture)，而只有一种微生物的培养物称为纯培养物(pure culture)。

由于在通常情况下纯培养物能较好地被研究、利用和重复结果，因此把特定的微生物从自然界混杂存在的状态中分离、纯化出来的纯培养技术是进行微生物学研究的基础。

一、无菌技术微生物通常是肉眼看不到的微小生物，而且无处不在。

因此，在微生物的研究及应用中，不仅需要通过分离纯化技术从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物，而且还必须随时注意保持微生物纯培养物的“纯洁”，防止其他微生物的混入。

在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染的技术被称为无菌技术(aseptic technique)，它是保证微生物学研究正常进行的关键。

1、微生物培养的常用器具及其灭菌试管、玻璃烧瓶、平皿(culture dish，petri dish)等是最为常用的培养微生物的器具，在使用前必须先行灭菌，使容器中不合任何生物。

培养微生物的营养物质[称为培养基(culture medium)]可以加到器皿中后一起灭菌，也可在单独灭菌后加到无菌的器具中。

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。

2、接种操作用接种环或接种针分离微生物，或在无菌条件下把微生物由一个培养器皿转接到另一个培养容器进行培养，是微生物学研究中最常用的基本操作。

由于打开器皿就可能引起器皿内部被环境中的其他微生物污染，因此微生物实验的所有操作均应在无菌条件下进行，其要点是在火焰附近进行熟练的无菌操作，或在无菌箱或操作室内无菌的环境下进行操作。

微生物的分离与培养实验原理：一、培养基的制备培养基通过人工加入微生物的生长所必需的各种成分，包括水，碳源，单元，无机盐和生长因子各种营养物质配置而成的养料。

二、微生物的接种微生物接种技术是生物科学研究中最基本的操作技术。

由于实验目的，培养基种类及容器等不同，所以接种方法不同。

用不同的接种方法以获得生长良好的纯种微生物。

三、微生物的培养不同的微生物对营养需求不同，根据这点可以通过培养基对微生物的做初步分离。

四、质粒的提取碱变性提取质粒DNA是基于染色体DNA和质粒DNA的变性与复性的差异而达到分离目的的。

在PH值高达12.6的碱性条件下，染色体DNA的氢键断链，双螺旋结构解开而变性，质粒DNA的大部分氢键也断链，但超螺旋共价闭合环状的两条互补链不会完全分离，当以PH4.8D的NaAc高盐缓冲液冲击去调节其PH值至中性时，变性的质粒DNA又恢复原来的构型，保存在溶液中，而染色体DNA不能复性而形成缠连的网状结构，通过离心，染色体DNA 与不稳定的大分子RNA，蛋白质—SDS的复合物等一起沉淀下来而被除去。

五、PCR技术DNA的半保留复制时生物进化和传代的重要途径。

双链DNA在多种酶的作用下可以变性解旋或单链。

在DNA聚合酶的参与下，根据碱基互补配对原则复制或同样的两分子拷贝。

在实验中发现，DNA在高温时也可以发生变性解链，当温度降低后可以复性成为双链。

因此，通过温度变化控制DNA的变性和复性，加入设计引物，DNA聚合酶，dNTP就可以完成特定基因的体外复制。

六、琼脂糖凝胶电泳许多重要的生物，如蛋白质，核酸等都具有可电离的基因，在某一特定的PH下他们可以电离正电荷或负电荷，当加上电均后，这些带点分子就会向着与其所带电荷极性相反的电极方向移动。

而电泳技术就是利用在电均的作用下，由于待分离样品中各种分子带点性质，分子大小形状等的差异，从而产生不同的迁就率，对样品进行分离，鉴定或纯化的技术。

PCR产物的回收将含有质粒DNA的荧光色带切下，溶解后填充到硅胶柱中，利用硅胶在高盐低PH下吸附DNA，在低盐和高PH条件下DNA可在被洗脱的原理，进行DNA的回收和纯化。

微生物实验中的接种、分离和培养操作步骤微生物实验中的接种、分离和培养操作步骤一、目的要求1、掌握各种分离、接种方法。

2、掌握无菌操作基本环节。

二、实验说明微生物在自然界中呈混杂状态存在，要获得所需菌种，必需从中把它们分离出来。

在保存菌种时不慎受到到污染也需予以分纯。

微生物分离和纯化的方法很多，但基本原理却是相似的，即将待分离的样品进行一定的稀释，并使微生物的细胞（或孢子）尽量以分散状态存在，然后使其长成一个个纯种单菌落。

然而上述工作又离不开接种，即将一种微生物移到另一灭过菌的培养基上的过程。

三、实验材料1、恒温培养箱。

2、接种环、玻璃棒、吸管、酒精灯。

3、培养基（上次实验配制的）。

4、大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、酵母菌。

四、方法步骤（一）接种的操作1、斜面接种（接金黄葡萄球菌）（1）操作前，先用75%酒精擦手，待酒精挥发后点燃酒精灯。

（2）将菌种管和斜面握在左手大姆指和其它四指之间，使斜面和有菌种的一面向上，并处于水平位置。

（3）先将菌种和斜面的棉塞旋转一下，以便接种时便于拔出。

（4）左手拿接种环（如握钢笔一样），以火焰上先将环端烧红灭菌，然后将有可能伸入试管其余部位也过火灭菌。

（5）用右手的无名指、小指和手掌将菌种管和待接斜面试管的棉花塞或试管帽同时拔出，然后让试管口缓缓过火灭菌（切勿烧过烫）。

（6）将灼烧过的接种环伸入菌种管内，接种环在试管内壁或未长菌苔的培养基上接触一下，让其充分冷却，然后轻轻刮取少许菌苔，再从菌种管内抽出接种环。

（7）迅速将沾有菌种的接种环伸入另一支待接斜面试管。

从斜面底部向上作“Z”形来回密集划线。

有时也可用接种针仅在培养基的中央拉一条线来作斜面接种，以便观察菌种的生长特点。

（7）迅速将沾有菌种的接种环伸入另一支待接斜面试管。

从斜面底部向上作“Z”形来回密集划线。

有时也可用接种针仅在培养基的中央拉一条线来作斜面接种，以便观察菌种的生长特点。

（8）接种完毕后抽出接种环灼烧管口，塞上棉塞。

微生物纯种的分离方法自然界中的微生物总是杂居在一起，即使一粒土或一滴水中也生存着多种微生物。

要研究其中的某一种微生物，首先必须将它分离出来。

下面介绍几种纯种微生物的分离方法。

平板划线分离将已经熔化的培养基倒入培养皿中制成平板，用接种环沾取少量待分离的材料，在培养基表面平行或分区划线(图5-5)，然后，将培养皿放入恒温箱里培养。

在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成纯种的单个菌落。

液体稀释法将待分离的样品经过大量稀释后，取稀释液均匀地涂布在培养皿中的培养基表面，培养后就可能得到单个菌落。

利用选择培养基进行分离不同的微生物对不同的试剂、染料、抗生素等具有不同的抵抗能力，利用这些特点可配制出适合某种微生物生长而限制其他微生物生长的选择培养基。

用这种培养基来培养微生物就可以达到纯种分离的目的。

菌丝尖端切割这种方法适于丝状真菌。

用无菌的解剖刀切取位于菌落边缘的菌丝的尖端，将它们移到合适的培养基上培养后，就能得到新菌落三、细菌的分离与计数（一）背景知识介绍1.细菌的分离与纯化自然界的细菌总是以杂居的方式存在，如土壤、水、空气等都分布着种类繁多的细菌。

我们如何知道这些杂居的细菌是哪种细菌呢？这就需要将这些带菌的材料中混杂的细菌，经过稀释，使其分散成单个存在的菌体，在固体培养基平板上，长成肉眼可见并具有一定特征的菌落。

这些菌落分离出来，进行纯培养。

所谓纯培养即在一个培养物中，所有的细菌都是由一个细菌分裂繁殖而产生的后代。

这种获得单一菌株纯培养的的方法称为细菌的分离。

常用的分离方法有稀释法和划线法。

（二）课题提出：我们的身体和周围的环境有大量的细菌，细菌与我们的生活和健康密切相关。

但是，自然存在的细菌都混杂在一起，我们要想研究和了解各种细菌的形态结构和功能，就要对其进行分离纯化，才能进行深入的研究。

如对一些致病菌的研究，食品卫生的研究，微生物工业的研究等。

在研究过程中，有时需要调查和检测细菌密度，则需要统计细菌的数量。

微生物的分离与纯化实验报告实验目的：通过本次实验，我们旨在掌握微生物的分离与纯化技术，了解微生物在自然界中的分布规律，培养对微生物的观察和分离能力，为后续微生物研究工作打下基础。

实验原理：微生物的分离与纯化是通过将微生物样本分离出单一种类的微生物，并将其培养成纯种，以便进行后续的鉴定和研究。

该实验主要包括微生物的分离、纯化和鉴定三个步骤。

首先，通过适当的分离培养基和条件，将混合微生物样本中的不同微生物分离开来；然后，通过多次传代培养，将目标微生物培养成纯种；最后，通过形态学、生理生化特性等方法对纯种微生物进行鉴定。

实验步骤：1. 样品采集，从不同的自然环境中采集微生物样品，如土壤、水体、空气等。

2. 微生物分离，将样品按照一定的稀释倍数分别接种到不同的培养基上，利用稀释涂布法进行微生物的分离。

3. 纯化培养，从分离得到的单一菌落中挑取代表性菌落进行传代培养，直至获得纯种微生物。

4. 微生物鉴定，通过形态学观察、生理生化实验等方法对纯种微生物进行鉴定，确定其属种。

实验结果：经过本次实验，我们成功地从不同环境样品中分离出了多种微生物，并将其中的一种微生物培养成了纯种。

在对纯种微生物进行鉴定后，我们确认其为一株革兰氏阳性菌，具有球形细胞，能够在无氧条件下生长等特点。

实验结论：本次实验使我们初步掌握了微生物的分离与纯化技术，了解了微生物在自然界中的分布规律，培养了对微生物的观察和分离能力。

同时，我们也认识到微生物的分离与纯化是微生物学研究中的重要基础工作，为后续的微生物鉴定和研究奠定了基础。

通过本次实验，我们不仅加深了对微生物学理论知识的理解，也提高了实际操作的能力，为今后的微生物研究工作打下了坚实的基础。

希望在今后的学习和工作中，能够继续努力，不断提升自己的实验技能和科研能力，为微生物学领域的发展贡献自己的一份力量。

微生物纯种分离,培养及接种技术实验原理微生物纯种分离、培养及接种技术是微生物学中最基本的实验技术之一。

其目的是从混合的微生物菌群中分离出单一的微生物菌落，并在适宜的培养条件下进行纯化和生长，以获得纯种微生物。

一、实验器材和试剂1.灭菌针2.毛细胞计数板3.显微镜4.平板接种器、针头5.无菌匀浆棒、吸管6.细菌培养基7.消毒液二、实验步骤1. 样品处理及制备首先需要选择一份待测试的样品，包括土样、水样、空气、食品等，然后将样品采集到无菌容器中，再将其送到实验室。

在进行样品处理之前，需要先进行简单的初步处理，将样品进行稀释或者过滤，将其中的杂质和大颗粒物去除，以利于后续实验的操作。

接下来需要进行制备培养基，根据不同的微生物种类，需要选择适当的培养基进行培养。

通常情况下，我们可以使用凝胶培养基、液体培养基、甜菜汁培养基等，以满足微生物在不同环境下生长所需的营养物和成分。

2.分离纯化分离纯化是该实验的关键步骤。

将经过预处理的样品移到无菌试管中，打开试管口，加入适量的制备好的培养基，然后利用匀浆棒或吸管将混合物均匀混合。

然后利用平板接种器将混合物接种到培养基平板上，使其密切接触。

然后将接种好的平板置于恒温箱中，以利于微生物的生长和营养物质的自我繁殖。

在接种后2-7天内，不同类型的微生物将在培养基平板上生长出不同的菌落，每一种菌落都代表一种单一的微生物。

将这些菌落分离提取，并再次进行培养，就能得到单纯的微生物菌种。

3.纯种微生物菌种接种在获得单纯的微生物菌种之后，需要将其再次接种到培养基中进行培育。

将相应体积的纯种菌种接种到培养基平板上，使其能够生长繁殖。

在接种后约24小时内，微生物将在培养基中生长出许多菌落。

根据菌落的特征和形态，可以对不同的微生物进行鉴定和分类。

如果需要进行更加深入的分析，可以对微生物菌种进行进一步培养、萃取定量和测序等工作，以获取更多的相关信息。

三、实验注意事项1. 实验前需要保证实验室内部环境和仪器均为无菌状态。

实验六微生物的接种、分离和培养一、目的要求1．理解和掌握微生物接种、分离基本技术的原理与操作要领。

2．熟悉微生物接种、分离的无菌操作过程。

3．了解微生物需氧培养的方法。

4．学会观察和描述微生物的各种培养性状。

二、实验原理1. 微生物接种指将微生物纯种或含菌材料转移到另一营养基质上的过程。

根据不同的目的可采用的不同的接种方法，如平板划线法、斜面划线法、浸洗法、涂布法、倾注法、穿刺法、点植法和影印法。

2. 微生物分离指依据微生物的特征，采用各种方法从含菌样品中获得由单一个体（如单一菌体或孢子）或一段菌丝生长繁殖形成的微生物群体的过程。

常用的分离方法有：平板划线法、稀释涂布平板分离法、稀释倾注平板分离法和单细胞分离法。

平板分离法的基本原理包括两个方面：（1）选择适合于待分离微生物的生长条件，如营养、酸碱度、温度和氧等要求或加入某种抑制剂造成只利于该微生物生长，而抑制其他微生物生长的环境，从而淘汰一些不需要的微生物。

（2）微生物在固体培养基上生长形成的单个菌落可以是由一个细胞繁殖而成的集合体。

因此可通过挑取单菌落而获得一种纯培养。

值得指出的是从微生物群体中经分离生长在平板上的单个菌落并不一定保证是纯培养。

因此，纯培养的确定除观察其菌落特征外，还要结合显微镜检测个体形态特征后才能确定，有些微生物的纯培养要经过一系列的分离与纯化过程和多种特征鉴定方能得到。

3. 微生物培养指微生物被接种到营养基质后，在一定条件下生长繁殖的过程，分需氧培养法和厌氧培养法。

本实验所做的需氧培养法，是采用生化培养箱和恒温摇床进行的。

4. 微生物的培养形状培养性状是微生物在培养基上所表现的群体形态和生长情况。

平板菌落特征、斜面和液体培养特征、半固体穿刺培养特征等培养性状，是鉴定微生物的重要形态学依据。

菌落是由单个或少数细胞在固体培养基表面或里面生长繁殖所形成的眼可见的子细胞群体。

菌落形态会因菌种不同或菌种相同但所用培养基、培养温度和时间等条件不同而存在不同程度的差异。