选修一生物技术实践必背知识---20200525
实验一大肠杆菌的培养和分离
【考点一】培养基
1、培养基配置
①微生物的生命活动需要五大营养要素:水、无机盐、碳源、氮源、生长因子;
②有的物质既是碳源又是氮源(为微生物生长提供碳元素和氮元素),如:蛋白质、蛋白胨;
③有的既是碳源又是生长因子(是微生物生长不可缺少的微量有机物),如:酵母提取物;
④“细菌喜荤,霉菌喜素”;细菌喜37℃的温度;霉菌喜25-30℃的温度;
⑤细菌的培养基:蛋白胨、酵母提取物、一定量的氯化钠,以维持一定的渗透压;通常在中性偏碱的环境中生长;
⑥霉菌的培养基:一般用无机物配制或添加蔗糖的豆芽汁即可;通常在中性偏酸的环境中生长;
⑦在提供上述几种主要营养物质的基础上,培养基还需要适宜的pH、温度以及特殊营养物质,以满足微生物生长对的要求。
2、培养基的种类及用途:
①液体培养基:呈现液态,用于扩大培养和工业生产;
②固体培养基:配制时需加入琼脂(凝固剂),呈固态,用于菌种分离、鉴定、计数等;
③我们一般用LB 液体培养基来扩大培养大肠杆菌,用LB 固体培养基来分离大肠杆菌。
【考点二】灭菌和消毒
1、无菌技术:人们利用微生物完成一定的反应,必须要求某种微生物是没有被其他微生物污染的,因此,在培养微生物时必须进行无菌操作;
2、灭菌是用物理或化学的方法,杀死或除去环境中的一切微生物的方法。杀死病原菌的方法叫消毒。如:实验室要对使用前和使用后的培养基、各种容器进行灭菌;要对实验服、对病人的排泄物和衣物进行消毒。
3、干热灭菌法:是利用火焰将接种环和试管上的微生物烧死(又称灼烧灭菌法),或在140-160℃的烘箱中加热2-3h,将微生物的营养体和芽孢杀死。
4、加压蒸气灭菌法(高压蒸气灭菌法):这是生产和实验室常用的灭菌法,将灭菌锅内通入压力达到1000g/cm 2 的高压蒸气,锅内温度达121℃,持续15-30min,即可达到灭菌目的;【注意:当培养基内有葡萄糖时,为防止葡萄糖分解碳化,要用500g/cm 2 压力(90℃以上)灭菌30min。】
5、过滤灭菌法:有些化合物(尿素、碳酸氢钠等)加热会分解,如培养基中需要时,只能配成溶液单独过滤灭菌;通常用G 6 玻璃砂漏斗过滤。其他型号(如:G 1 -G 5 )的不能除菌。
【注意】:玻璃砂漏斗使用方法:使用前也要用高压蒸汽灭菌,玻璃砂漏斗有6 种型号,即G 1 -G 6 ,G 6 径最小,细菌不能滤过,在使用后需要用1mol/L 的HCl 浸泡,并抽滤去酸,再用蒸馏水洗至洗出液至中性,干燥后保存)
6、紫外线光灭菌法:紫外光谱范围是100-400nm,可使菌体的蛋白质和核酸变性,芽孢可在10min 内杀死。【注意】:紫外线对人的皮肤、眼睛等会造成伤害,开启紫外线灯后,人必须离开。
7、各种大小的培养皿、试管、三角瓶、取样器的头、移液管、三角刮刀、接种环、镊子等等,这些用具通
常用高压蒸汽灭菌法灭菌:试管需加棉花塞或塑料盖;三角瓶可用封口膜或6 层纱布封口;移液管上端用镊子放入少量棉花;各种用品均用牛皮纸或报纸包好;在121℃(1000g/cm 2 压力)下灭菌15-30min;将实验用具放入60-80℃的烘箱中烘干,以除去灭菌时的水分;
8、在进行实验操作前,将需要使用的用具从烘箱中取出,放到超净台上,然后打开紫外线灯和过滤风,灭菌30min。
9、实验中用的棉花不能用脱脂棉,因脱脂棉易吸水,吸水后容易引起污染。灭菌通常在60~80℃烘箱中除去灭菌时的水分;
10、在用任何器皿转接时,瓶塞和封口膜只能夹在手上,不许放在台面上,接种时要在酒精灯火焰旁操作;【考点三】细菌的培养和分离
1、接种时,先将接种环在明火上烧红后冷却,然后蘸取带菌的培养物,放到新的培养基中;(注意a.取菌种前,灼烧接种环的目:消灭接种环上的微生物;b.除第一次划线外,其余划线前都要灼烧接种环,目的是:消灭接种环上残留菌种;c.取菌种和划线前都要求接种环冷却后进行,其目的是防止高温杀死菌种;d.实验结束后灼烧接种环的目的:防止细菌污染环境和操作者)
2、(划线分离法)用接种环蘸菌液后在含有固体培养基的培养皿
平板上划线,在划线过程中接种环上的菌液逐渐减少,因此划线
最后部分的细菌间距离加大。
3、(涂布分离法)先将培养的菌液稀释,通常稀释10 -5 ~10 -7
倍,取0.1ml 稀释度不同的菌液,加在培养皿的固体培养基上,
用玻璃刮刀涂布在培养基平面上进行培养,在适当的稀释度下,可培养得到相互分开的菌落。通常每个培养皿有20 个以内的单菌落最为适合。
【注意】:使用玻璃刮刀或镊子时,把从70%酒精中取出的刀或镊子放在火焰上使酒精燃烧,但不要在火焰上加热,酒精燃尽后即可使用)
4、划线分离法,方法简单;涂布分离法,单菌落更易分开,但操作复杂些。细菌的两种分离法各有优点,都可采用。
5、接种后,培养皿必须倒放在恒温培养箱中;因为正放时,水分形成的水滴会落入培养基表面,水流扩散会使菌落的菌体扩散,很难形成单菌落,就失去了分离菌株的效果。
6、保存菌种:在无菌操作下将单菌落用接种环取出,再用划线法接种在斜面上,37℃培养24h 后,置于4℃冰箱中保存。
7、完成实验后:所有接触过细菌的器皿都必须先高压灭菌后再洗涤,特别是培养基,有可能被有害菌体污染,在培养繁殖后,大量有害菌体影响人畜健康,也污染环境;使用后的废弃物要高压蒸汽灭菌后再抛弃。
实验2 :分离以尿素为氮源的微生物
【考点一】脲酶的作用
1、脲或称尿素,是蛋白质降解的产物;土壤环境中有一些细菌含有脲酶,它们可以通过降解尿素作为其生长的氮源。尿素分解的化学方程式为:
【考点二】配制LB 培养基
1、全营养LB 固体培养基:蛋白胨(碳源和氮源)、酵母提取物(碳源和生长因子)、NaCl(无机盐,调节渗透压)、水、琼脂糖(去氮纯化后的凝固剂),加上封口膜后高压蒸汽灭菌后待用;
(注意:配制固体培养基时要添加适量琼脂糖,而不使用琼脂,是为了防止琼脂中的含氮化合物被细菌利用,尽量做到培养基中只有尿素一种含氮化合物,有利于以尿素为氮源的细菌的筛选)
2、尿素固体培养基:葡萄糖(碳源)、NaCl(调节渗透压)、K 2 HPO 4 (无机盐)、水、琼脂糖和酚红(指示剂),加上封口膜后高压蒸汽灭菌后待用;待冷却至60℃时,加入通过G 6玻璃砂漏斗过滤(过滤灭菌法)的10mL 尿素溶液,摇动混合均匀待用。
【考点三】操作步骤: