1、微生物学基础微生物学基础二二微微生生物物类类群群真菌真菌原生动物原生动物一、微生物的含义结构简单，形体微小的单细胞、多细结构简单，形体微小的单细胞、多细胞或没有细胞结构的生物。胞或没有细胞结构的生物。HIV病毒、病毒、H1N1禽流感病毒等禽流感病毒等细菌、蓝藻、放线菌等细菌、蓝藻、放线菌等酵母菌、霉菌、蘑菇等酵母菌、霉菌、蘑菇等变形虫、草履虫等变形虫、草履虫等1、病毒、病毒病毒的形态、结构病毒的形态、结构病毒的增殖：病毒的增殖：2、细菌、细菌细菌的结构细菌的结构 有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的形的休眠体休眠体，叫做，叫做芽孢芽孢。芽
2、孢的壁很厚，。芽孢的壁很厚，对干旱、低温、对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的。例如，有的细菌的芽孢，煮沸芽孢，煮沸3 3小时以后才死亡。芽孢又小又轻，可以随小时以后才死亡。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜（如温度、水分适宜）的时候，芽风飘散。当环境适宜（如温度、水分适宜）的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌孢又可以萌发，形成一个细菌.细菌的外形与大小图图1-1 常见的三种细菌典型形态常见的三种细菌典型形态A.球菌球菌 B.杆菌杆菌 C.弧菌弧菌细菌的营养类型细菌的营养类型 根据细菌所利用的根据细菌所利用的能源和碳源能源和碳源的不同
3、，的不同，将细菌分为两大营养类型。将细菌分为两大营养类型。自养菌自养菌:异养菌异养菌:光合自养型光合自养型:光合细菌光合细菌化能自养型化能自养型:硝化细菌硝化细菌,铁细菌铁细菌,硫细菌硫细菌不种种类微生物代谢类型不同 硝化细菌硝化细菌 大肠杆菌大肠杆菌 乳酸菌乳酸菌 醋酸杆菌醋酸杆菌 酵母菌酵母菌 根瘤菌根瘤菌 自养需氧型自养需氧型 异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型 异养厌氧型异养厌氧型 异养需氧型异养需氧型 异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型 异养需氧型异养需氧型细菌的分裂生殖细菌的分裂生殖1 1、结构：、结构：微生物中发现了几千种微生物中发现了几千种抗生素抗生素，其中，其中2/32/3是是由放线菌产
4、生的由放线菌产生的 ，例如，例如链霉素、土霉素、四环链霉素、土霉素、四环素、氯霉素、红霉素、庆大霉素素、氯霉素、红霉素、庆大霉素 2 2、应用、应用:单细胞原核生物单细胞原核生物如图是酵母菌电子显微如图是酵母菌电子显微镜下的形态结构镜下的形态结构3、酵母菌和霉菌、酵母菌和霉菌青霉青霉三、微生物的菌落：单个或少数细菌单个或少数细菌(真菌真菌)在在固体培养基固体培养基上大量上大量繁殖时，就会形成一个肉眼可见的，具有繁殖时，就会形成一个肉眼可见的，具有一定形态结构一定形态结构的子细胞群体，叫做菌落的子细胞群体，叫做菌落。菌落是鉴定菌种的重要依据。菌落是鉴定菌种的重要依据。细菌的菌落细菌的菌落 菌落表
5、面光滑、菌落表面光滑、湿润，有黏稠湿润，有黏稠性，多数透明性，多数透明或半透明，但或半透明，但也有的干燥有也有的干燥有皱褶。皱褶。放线菌的菌落特征菌落表面是紧密菌落表面是紧密的绒状，坚实多的绒状，坚实多皱，长孢子后就皱，长孢子后就呈粉末状。菌落呈粉末状。菌落培养基底部和菌培养基底部和菌落表面都有不同落表面都有不同颜色，菌落不易颜色，菌落不易用接种环挑动。用接种环挑动。酵母菌的菌落特征红酵母的菌落啤酒酵母的菌落菌落表面光滑，菌落表面光滑，有黏稠性，多有黏稠性，多数乳白色，少数乳白色，少数呈红色。数呈红色。霉菌的菌落青青霉霉的的菌菌落落曲曲霉霉的的菌菌落落菌落绒毛状，菌落绒毛状，孢子有各种颜孢子有
6、各种颜色，容易区分。色，容易区分。四、微生物的营养四、微生物的营养概念概念来源来源作用作用碳源碳源凡是能为微生凡是能为微生物提供所需碳物提供所需碳元素的营养物元素的营养物质质无机碳源无机碳源 COCO2 2 NaHCO NaHCO3 3等等有机碳源有机碳源 糖类糖类 脂肪酸脂肪酸 石油石油 等等构成细胞物构成细胞物质和一些代谢质和一些代谢产物产物异养微生物异养微生物的能源的能源（1）微生物的碳源）微生物的碳源1.1.微生物需要的营养物质及功能微生物需要的营养物质及功能无机氮源无机氮源 N N2 2、NHNH4 4+、NONO3 3-、NHNH3 3等等有机氮源有机氮源尿素、牛肉膏、蛋尿素、牛肉
7、膏、蛋白胨、氨基酸白胨、氨基酸 等等凡是能够凡是能够为微生物为微生物提供提供N N元元素的营养素的营养物质物质主要用于合成主要用于合成蛋白质、核酸蛋白质、核酸及含及含N N的代谢的代谢产物产物【典例解析典例解析】例例1 1关微生物营养物质的叙述中，正确的关微生物营养物质的叙述中，正确的A.A.是碳源的物质不可能同时是氮源是碳源的物质不可能同时是氮源 B.B.凡碳源都提供能量凡碳源都提供能量C.C.除水以外的无机物只提供无机盐除水以外的无机物只提供无机盐 D.D.无机氮源也能提供能量无机氮源也能提供能量 解析：解析：不同的微生物，所需营养物质有较大差别，要针对微不同的微生物，所需营养物质有较大差
8、别，要针对微生物的具体情况分析。对于生物的具体情况分析。对于A A、B B选项，它的表达是不完整的。有选项，它的表达是不完整的。有的碳源只能是碳源，如的碳源只能是碳源，如二氧化碳二氧化碳；有的碳源可同时是氮源，如；有的碳源可同时是氮源，如NHNH4 4HCOHCO3 3；有的碳源同时是能源，如；有的碳源同时是能源，如葡萄糖葡萄糖；有的碳源同时是氮；有的碳源同时是氮源，也是能源，如源，也是能源，如蛋白胨蛋白胨。对于。对于C C选项，除水以外的无机物种类繁选项，除水以外的无机物种类繁多，功能也多样。如多，功能也多样。如二氧化碳二氧化碳，可作为自养型微生物的碳源；，可作为自养型微生物的碳源；NaHC
9、ONaHCO3 3，可作为自养型微生物的碳源和无机盐；而，可作为自养型微生物的碳源和无机盐；而NaClNaCl则只能则只能提供无机盐。对于提供无机盐。对于D D选项，无机氮源提供能量的情况还是存在的，选项，无机氮源提供能量的情况还是存在的，如如NHNH3 3可为硝化细菌提供能量和氮源。可为硝化细菌提供能量和氮源。答案：答案：D微生物学基础 第二课时五、培养基五、培养基 培养基（培养液）是由人培养基（培养液）是由人工方法配制而成的，专供微生工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养液。物生长繁殖使用的混合营养液。固体培养基固体培养基半固体培养基半固体培养基液体培养基液体培养基主要用于微生
10、物的主要用于微生物的分离、计数等分离、计数等主要用于观察微主要用于观察微生物的运动、鉴生物的运动、鉴定菌种等定菌种等主要用于工业生产主要用于工业生产需加入凝固需加入凝固剂，如琼脂剂，如琼脂大肠杆菌，在加入伊红美蓝大肠杆菌，在加入伊红美蓝的培养基上，菌落呈深紫色，的培养基上，菌落呈深紫色，有金属光泽。有金属光泽。1.1.无菌技术除了用来防止实验室的培养物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，还有什么目的？被其他外来微生物污染外，还有什么目的？2.2.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭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。菌。如果需要，请选择
11、合适的方法。（1 1）培养细菌用的培养基与培养皿培养细菌用的培养基与培养皿（2 2）玻棒、试管、烧瓶和吸管玻棒、试管、烧瓶和吸管（3 3）实验操作者的双手实验操作者的双手答：无菌技术还能有效避免操作者自身被答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。微生物感染。答：（答：（1）、（）、（2）需要灭菌；）需要灭菌；（3）需要消毒。）需要消毒。3、配制培养基、配制培养基（用于培养细菌用于培养细菌）3、配制培养基、配制培养基微生物学基础微生物学基础 第三课时复习巩固 1、分离自养微生物应用、分离自养微生物应用 培养基。培养基。2、欲观察某种微生物的菌落特征，应将该生物、欲观察某种微生物的菌落特征
12、，应将该生物接种在接种在 培养基上；要让该微生物大量繁殖培养基上；要让该微生物大量繁殖应用应用 培养基培养。培养基培养。3、请说出配制培养基的原则及过程。、请说出配制培养基的原则及过程。4、什么是消毒、灭菌、什么是消毒、灭菌 5、以下物品应选择哪种方法消毒或灭菌？、以下物品应选择哪种方法消毒或灭菌？某养鸡场感染某养鸡场感染H1N1致死的鸡、配制好的致死的鸡、配制好的LB培养培养基基(含尿素含尿素/含葡萄糖含葡萄糖)、培养皿、接种时用的接种、培养皿、接种时用的接种针、实验员的手针、实验员的手 6、微生物培养的操作程序包括：、微生物培养的操作程序包括：待培养基冷却到待培养基冷却到50 左右时，在酒
13、精灯附近倒平板。左右时，在酒精灯附近倒平板。1.1.培养基灭菌后，需要冷却到培养基灭菌后，需要冷却到50 50 左右时，左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？温度？答：答：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，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。以进行倒平板了。2.2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。污染培养基。3.3.平板冷凝后，为什
14、么要将平板倒置？平板冷凝后，为什么要将平板倒置？4.4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养在倒平板的过程中，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？还能用来培养微生物吗？为什么？答：答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固平板冷凝后，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，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冷凝水落入培养基防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。，造成污染。答：空气中的微生物可
15、能在皿盖与皿底之答：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间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。培养微生物。无菌检查无菌检查 如何检查？如何检查？将未接种将未接种的培养基在恒温箱中保温的培养基在恒温箱中保温1 12 d2 d，观察培养基上是否是菌落生长，观察培养基上是否是菌落生长，如果未接种的培养基在恒温箱中保温如果未接种的培养基在恒温箱中保温1 12 d2 d后无菌落生长，说明培养基的制备后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。是成功的，否则需要重新制备。平板划线法平板划线法一旦划破，会造成划线不均匀，难一旦划破，会造成划线不
16、均匀，难以达到分离单菌落的目的；以达到分离单菌落的目的；二是存留在划破处的单个细胞无法二是存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落，菌落会沿着划破形成规矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。处生长，会形成一个条状的菌落。1.1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前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？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；种环上可能存在的微生物污染培养物；每次划每次划
17、线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，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。目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧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。免细菌污染环境和感染操作者。2.2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后在灼烧接种环之后，为
18、什么要等其冷却后再进行划线？再进行划线？答：以免接种环温度太高，杀死菌种。答：以免接种环温度太高，杀死菌种。3.3.在作第二次以及其后的划线操作时，为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？什么总是从上一次划线的末端开始划线？答：答：划线后，线条末端细菌的数目比线条划线后，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，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。少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。稀释涂布法稀释涂布法稀释涂布法稀
19、释涂布法涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。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，想结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第一想，第2 2步应如何进行无菌操作？步应如何进行无菌操作？应从操作的各个细节保证应从操作的各个细节保证“无菌无菌”。例如，。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接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触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围等等。等。（二）接种操作是否符合无菌要求（二）接种操作是否符合无菌要求 如果培养基上生长的菌落的颜色、形如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、
20、大小基本一致，并符合所培养菌种的菌状、大小基本一致，并符合所培养菌种的菌落的特点，则说明接种操作是符合要求的；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，需要分析过程中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习。原因，再次练习。主要靠低温来降低微生主要靠低温来降低微生物活性，达到保存的目物活性，达到保存的目的。加甘油是为了避免的。加甘油是为了避免水结冰产生冰晶损伤细水结冰产生冰晶损伤细胞。胞。本课题知识小结本课题知识小结:例例2 2下面对发酵工程中灭菌的理解下面对发酵工程中灭菌的理解的是的是
21、A.A.防止杂菌污染防止杂菌污染 B.B.消灭杂菌消灭杂菌C.C.培养基和发酵设备都必须灭菌培养基和发酵设备都必须灭菌 D.D.灭菌必须在接种前灭菌必须在接种前答案：答案：B 解析：灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。解析：灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。A A说的是灭菌的目的，因为发酵所用的菌种大多是单一说的是灭菌的目的，因为发酵所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物（杂菌），的纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物（杂菌），所以是正确的；所以是正确的；B B是错误的，是错误的，因为灭菌的目的是防止杂因为灭菌的目的是防止杂菌污染，但实际操作中不可能只消灭杂菌，而是消灭菌
22、污染，但实际操作中不可能只消灭杂菌，而是消灭全部微生物。全部微生物。C C是正确的，因为与发酵有关的所有设备是正确的，因为与发酵有关的所有设备和物质都要灭菌；发酵所用的微生物是灭菌后专门接和物质都要灭菌；发酵所用的微生物是灭菌后专门接种的，灭菌必须在接种前，如果接种后再灭菌就会把种的，灭菌必须在接种前，如果接种后再灭菌就会把所接菌种也杀死。所接菌种也杀死。编号编号成分成分含量含量粉状硫粉状硫10g10g（NHNH4 4）2 2SOSO4 40.4g0.4gK K2 2HPOHPO4 44.0g4.0gMgSOMgSO4 49.25g9.25gFeSOFeSO4 40.5g0.5gCaClCaC
23、l2 20.5g0.5gHH2 2OO100ml100ml例例3 3右表是某微生物培右表是某微生物培养基成分，请据此回答：养基成分，请据此回答：（1 1）右表培养基可培养）右表培养基可培养的微生物类型的微生物类型是是 。（2 2）若不慎将过量）若不慎将过量NaClNaCl加入培养基中。加入培养基中。如不想浪费此培养基，如不想浪费此培养基，可再加入可再加入 .自养型微生物自养型微生物 含碳有机物含碳有机物（3 3）若除去成分，加入）若除去成分，加入（CH2OCH2O），该培养基可用于培），该培养基可用于培养养 。（4 4）表中营养成分共有）表中营养成分共有 类。类。（5 5）不论何种培养基，在各
24、种）不论何种培养基，在各种成分都溶化后分装前，要进行的成分都溶化后分装前，要进行的是是 。（6 6）右表中各成分重量确定的）右表中各成分重量确定的原则是原则是 。（7 7）若右表培养基用于菌种鉴）若右表培养基用于菌种鉴定，应该增加的成定，应该增加的成分分 。固氮微生物固氮微生物 3调整调整pHpH 依微生物的生长需要确定依微生物的生长需要确定 琼脂（或凝固剂）琼脂（或凝固剂）编号编号成分成分含量含量粉状硫粉状硫10g10g（NHNH4 4）2 2SOSO4 40.4g0.4gK K2 2HPOHPO4 44.0g4.0gMgSOMgSO4 49.25g9.25gFeSOFeSO4 40.5g0.5gCaClCaCl2 20.5g0.5gHH2 2OO100ml100ml大肠杆菌的革兰氏染色
