高二生物 2.1.1微生物 的分离和纯培养

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。

第一节微生物的分离和纯培养一、培养基1．含义由于微生物代谢方式的不同，因而对营养物质的需求也是有差异的。

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而配制的营养基质。

2．平板培养基将溶化后的固体培养基基质倒入无菌培养皿中，冷却凝固后制成的培养基。

二、无菌技术1．目的和要求在微生物的分离和纯培养中，一定不能有外来的污染性杂菌，所以必须采用无菌技术进行操作。

因此，在实验过程中，要对所用的器材、培养基进行严格的灭菌，对工作场所要进行消毒。

2．灭菌和消毒(1)灭菌：用强烈的理化因素杀死环境或物体内外所有的微生物，常用的方法是高温灭菌法。

(2)消毒：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，常用的方法是射线消毒法和化学药剂消毒法。

三、接种技术1．含义把相应的研究对象移入培养基中的过程。

2．分类在平板培养基上接种的方法有平板划线法、稀释平板涂布法、稀释混合平板法等。

预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4一、微生物的概念及特点 1．概念微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。

2．特点微生物⎩⎨⎧小个体微小⎩⎪⎨⎪⎧ μm 微米级：光学显微镜下可见细胞nm 纳米级：电子显微镜下可见细胞器、病毒微生物⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 简构造简单⎩⎪⎨⎪⎧单细胞简单多细胞非细胞即“分子生物”低进化地位低⎩⎪⎨⎪⎧原核类：细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌真核类：真菌酵母菌、霉菌、原生生物非细胞类：病毒、类病毒、朊病毒二、微生物的营养及功能微生物的化学组成成分与其他生物大体相同，也是由C 、H 、O 、N 、P 、S 等元素组成，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。

这些化合物可归纳成碳源、氮源、生长因子、无机盐和水这五大类营养要素。

营养物质定义作用主要来源碳源凡能提供所需碳元素的物质构成生物体的细胞物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质无机化合物：CO 2、NaHCO 3等；有机化合物：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等氮源凡能提供所需氮元素的物质合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物无机化合物：N2、NH3、铵盐、硝酸盐；有机化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等生长因子生长必不可少的微量有机物酶和核酸的组成成分维生素、氨基酸、碱基等水在生物体内含量很高，在低等生物体内含量更高不仅是优良的溶剂而且可维持生物大分子结构的稳定外界摄入无机盐为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素，包括大量元素细胞内的组成成分，生理调节物质，某些化能自养菌的能源，酶的激活剂无机化合物①微生物最常利用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；最常利用的氮源是铵盐、硝酸盐。

一、微生物的分离和纯培养•混合培养物：含有两种以上微生物的培养物。

•纯培养技术：把特定微生物从自然界混杂存在的状态中分离、纯化出来的技术。

•纯培养（pure culture）：微生物学中把从一个细胞或一群相同的细胞经过培养繁殖而得到的后代,称纯培养。

1.平板划线分离法（Streak Plate）将纯菌或含菌材料用微生物接种针在固体培养基表面进行划线，使微生物的单个细胞能分散在平板上。

2.倾注平板分离法（pour plate）将待分离的材料用无菌生理盐水进行一系列稀释,然后取不同稀释液少许(一般是1ml)分别置于无菌平皿中，而后倾入熔化并冷却到50℃左右的琼脂培养基，均匀混匀，冷凝后进行培养.3.涂布平板分离法（spread plate）先用固体培养基制成无菌平板,然后将一定稀释度的少量样品(一般是0.2-0.5ml)加到平板上,并用无菌玻璃涂棒将菌液均匀涂布到整个平板表面,经过培养后挑取单个菌落。

4.液体稀释法待分离材料→接种于培养液中→培养→测定或估计单位容积中的含菌数目→稀至两、三滴液体中只含有一个微生物个体→每次取一滴至另一盛有新鲜培养基的试管中→摇匀，培养→观察→大多数试管无微生物生长，少数管底有一菌落，可能由一个细胞繁殖而来。

5.选择性培养分离法为了从混杂的微生物群体中分离出某种微生物，可以根据该微生物的特点，包括营养、生理、生长条件等，采用选择培养的方法进行分离。

5.单细胞（单孢子）分离法采用显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养的方法。

该方法要在显微镜下进行。

毛细管法：用毛细管提取微生物个体，适合于较大微生物。

显微操作仪：用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子以获得纯培养。

小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养物的分离。

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。

课题1 微生物的分离和纯培养教材内容解读要点1 培养基（1）培养基按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。

在液体培养基中加入凝固剂琼脂后，制成琼脂固体培养基。

微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。

根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。

（2）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。

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。

碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。

如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、蛋白质、脂肪等有机碳源。

异养微生物只能利用有机碳源。

单质碳不能作为碳源。

氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。

如N2、NH3、NO3-、NH4+、蛋白质、氨基酸等。

只有固氮微生物才能利用N2。

要点2 无菌技术（1）获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：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）消毒与灭菌的区别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、红外线消毒。

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。

要点3 制作牛肉膏蛋白胨固体培养基（1）方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。

（2）倒平板操作的步骤：①将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞。

②右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。

③用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基（约10～20mL）倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。