微生物学实验讲义 内蒙古科技大学数理与生物工程学院 自治区基础生物实验示范中心 基础生物教学部 2010年10月
微生物学实验讲义 内蒙古科技大学数理与生物工程学院 自治区基础生物实验示范中心 基础生物教学部 2010 年 10 月 1
前言 一、本课程的性质和任务 微生物学实验是生物学重要的基础课之一，特别是随若分子生物学的发展与 拓宽，微生物学方法与技术显得尤为重要。此外，医学、农学、林学等学科，甚 至地质学、太空学等也需微生物的方法与技术。因此，熟悉掌握微生物学方法与 技术，对其它很多学科的发展有直接的影响。无菌操作技能和无菌概念的建立是 微生物学实验中最重要的内容，微生物学实验课主要任务是使学生掌握研究与应 用微生物的主要方法与技术，包括经典的、常规的、以及现代的方法与技术，使 学生具有适应于从事相关学科的基础理论研究与实际生产应用的微生物学实验 技能。与微生物学基础理论课紧密结合，使学生将理性知识与感性认识有机地结 合，将书本知识用于实验，在实验中更深地理解基础理论，提高学生的综合能力 与创新意识。提高学生分析问题和解决问题的能力。根据本学科的特点，逐步使 学生认识微生物的基本特性，比较它们与其它生物的相似和不同之处，知道如何 研究微生物以及对研究中所出现的问题点样分析，并加以解决。 二、教学要求与教学方法 1.教学要求 1)注重微生物学基础实验技能的掌握与提高，克服盲目追求新颖而忽视基础的 倾向： 2)实验课前要预习，明确每次实验的目的与基本步骤： 3)在实验中要有严紧的科学态度，尊重事实与实验结果，要善于发现新现象： 4)树立密切合作的风气，包括学生与老师、班与班、组与组、组长与组员之间 的密配合。 2.教学方法 1)以学生自己动手为主，老师在适当时间予以提示： 2)对实验中所出现的一些现象多向学生提出问题，使它们学会分析结果，并与 理论知识有机结合： 3)根据实验的进行程度，引导学生更深入思考，逐步树立他们的创新意思：
前言 一、本课程的性质和任务 微生物学实验是生物学重要的基础课之一，特别是随着分子生物学的发展与 拓宽，微生物学方法与技术显得尤为重要。此外，医学、农学、林学等学科，甚 至地质学、太空学等也需微生物的方法与技术。因此，熟悉掌握微生物学方法与 技术，对其它很多学科的发展有直接的影响。无菌操作技能和无菌概念的建立是 微生物学实验中最重要的内容，微生物学实验课主要任务是使学生掌握研究与应 用微生物的主要方法与技术，包括经典的、常规的、以及现代的方法与技术，使 学生具有适应于从事相关学科的基础理论研究与实际生产应用的微生物学实验 技能。与微生物学基础理论课紧密结合，使学生将理性知识与感性认识有机地结 合，将书本知识用于实验，在实验中更深地理解基础理论，提高学生的综合能力 与创新意识。提高学生分析问题和解决问题的能力。根据本学科的特点，逐步使 学生认识微生物的基本特性，比较它们与其它生物的相似和不同之处，知道如何 研究微生物以及对研究中所出现的问题点样分析，并加以解决。 二、教学要求与教学方法 1. 教学要求 1) 注重微生物学基础实验技能的掌握与提高，克服盲目追求新颖而忽视基础的 倾向； 2) 实验课前要预习，明确每次实验的目的与基本步骤； 3) 在实验中要有严紧的科学态度，尊重事实与实验结果，要善于发现新现象； 4) 树立密切合作的风气，包括学生与老师、班与班、组与组、组长与组员之间 的密配合。 2. 教学方法 1) 以学生自己动手为主，老师在适当时间予以提示； 2) 对实验中所出现的一些现象多向学生提出问题，使它们学会分析结果，并与 理论知识有机结合； 3) 根据实验的进行程度，引导学生更深入思考，逐步树立他们的创新意思； 2
4)严格要求使操作技能规范化，老师作示范，强调其要点学生自己练， 三、教学安排 按教学要求微生物实验由基础必做实验、选做实验、综合设计性实验三部分 组成。其中实验一至五为基础必做实验，实验六至十四为选做实验，实验十五为 综合设计性实验。学生在实验指导教师指导下须完成十个实验。 四、实验考核 考核由以下几部分组成： 平时出勤(20%)+实验动手能(20%)+实验报告册书写(60%) 3
4) 严格要求使操作技能规范化，老师作示范，强调其要点学生自己练。 三、教学安排 按教学要求微生物实验由基础必做实验、选做实验、综合设计性实验三部分 组成。其中实验一至五为基础必做实验，实验六至十四为选做实验，实验十五为 综合设计性实验。学生在实验指导教师指导下须完成十个实验。 四、实验考核 考核由以下几部分组成： 平时出勤（20%）+实验动手能（20%）+实验报告册书写（60%） 3
目录 实验一 常用培养基的制备、灭菌与消毒5 实验二 普通光学显徽镜的使用12 实验三 革兰氏染色法18 实验四 显徽镜直接计数法21 实验五 微生物接种技术24 实验六 细菌简单染色法.30 实验七 酸乳中乳酸菌的测定.33 实验八 水中细菌总数的测定.36 实验九 细菌总DNA的提取39 实验十 微生物菌种保藏方法. .41 实验十一微生物遗传实验抗药性突变株的分离.46 实验十二大肠杆菌生长曲线的测定.48 实验十三爆菌的形态观察50 实验十四酵母菌的形态观察及死活细胞的鉴定52 实验十五新型污水处理絮凝剂一生物絮凝剂的制备54 实验十六乳酸菌的分离纯化和酸奶的制作58 实验十七金霉素发酵62
目 录 实验一 常用培养基的制备、灭菌与消毒.5 实验二 普通光学显微镜的使用.12 实验三 革兰氏染色法.18 实验四 显微镜直接计数法.21 实验五 微生物接种技术.24 实验六 细菌简单染色法.30 实验七 酸乳中乳酸菌的测定.33 实验八 水中细菌总数的测定.36 实验九 细菌总 DNA 的提取.39 实验十 微生物菌种保藏方法.41 实验十一 微生物遗传实验-抗药性突变株的分离.46 实验十二 大肠杆菌生长曲线的测定.48 实验十三 霉菌的形态观察.50 实验十四 酵母菌的形态观察及死活细胞的鉴定.52 实验十五 新型污水处理絮凝剂——生物絮凝剂的制备.54 实验十六 乳酸菌的分离纯化和酸奶的制作.58 实验十七 金霉素发酵.62 4
实验一常用培养基的制备、灭菌与消毒 一、实验目的 1.了解培养基的配制原理：掌握配制培养基的一般方法和步骤： 2.了解高压蒸汽灭菌的基本原理及应用范围。 3.学习高压蒸汽灭菌的操作方法。 二、实验原理 培养基是人工按一定比例配制的供微生物生长繁殖和合成代谢产物所需要 的营养物质的混合物。培养基的原材料可分为碳源、氨源、无机盐、生长因素和 水。根据微生物的种类和实验目的不同，培养基也有不同的种类和配制方法。 牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基，有时又 称为普通培养基。由于这种培养基中含有一般细胞生长繁殖所需要的最基本的营 养物质，所以可供微生物生长繁殖之用。 高压蒸汽灭菌用途广，效率高，是微生物学实验中最常用的灭菌方法。这种 灭菌方法是基于水的沸点随着蒸汽压力的升高而升高的原理设计的。当蒸汽压力 达到1.05kgcm2时，水蒸气的温度升高到121℃，经15一30min,可全部杀死锅 内物品上的各种微生物和它们的孢子或芽孢。一般培养基、玻璃器皿以及传染性 标本和工作服等都可应用此法灭菌。 高压蒸汽灭菌是将待灭菌的物品放在一个密闭的加压灭菌锅内，通过加热，使 灭菌锅隔套间的水沸腾而产生蒸汽。待水蒸汽急剧地将锅内的冷空气从排气阀中 驱尽，然后关闭排气阀，继续加热，此时由于蒸汽不能溢出，而增加了灭菌器内的压 力，从而使沸点增高，高于100℃的温度。导致菌体蛋白质凝固变性而达到灭菌的 目的。 在同一温度下，湿热的杀菌效力比干热大，其原因有三：一是湿热中细菌菌体 吸收水分，蛋白质较易凝固，因蛋白质含水量增加，所需凝固温度降低，二是湿热的 穿透力比千热大：三是湿热的蒸汽有潜热存在，每1克水在100℃时，由气态变为 液态时可放出2.26kJ(千焦)的热量。这种潜热，能迅速提高被灭菌物体的温度， 从而增加灭菌效力。 5
实验一 常用培养基的制备、灭菌与消毒 一、实验目的 1．了解培养基的配制原理；掌握配制培养基的一般方法和步骤； 2．了解高压蒸汽灭菌的基本原理及应用范围。 3．学习高压蒸汽灭菌的操作方法。 二、实验原理 培养基是人工按一定比例配制的供微生物生长繁殖和合成代谢产物所需要 的营养物质的混合物。培养基的原材料可分为碳源、氮源、无机盐、生长因素和 水。根据微生物的种类和实验目的不同，培养基也有不同的种类和配制方法。 牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基，有时又 称为普通培养基。由于这种培养基中含有一般细胞生长繁殖所需要的最基本的营 养物质，所以可供微生物生长繁殖之用。 高压蒸汽灭菌用途广，效率高，是微生物学实验中最常用的灭菌方法。这种 灭菌方法是基于水的沸点随着蒸汽压力的升高而升高的原理设计的。当蒸汽压力 达到 1.05kg/cm2 时，水蒸气的温度升高到 121℃，经 15～30min，可全部杀死锅 内物品上的各种微生物和它们的孢子或芽孢。一般培养基、玻璃器皿以及传染性 标本和工作服等都可应用此法灭菌。 高压蒸汽灭菌是将待灭菌的物品放在一个密闭的加压灭菌锅内,通过加热,使 灭菌锅隔套间的水沸腾而产生蒸汽。待水蒸汽急剧地将锅内的冷空气从排气阀中 驱尽,然后关闭排气阀,继续加热,此时由于蒸汽不能溢出,而增加了灭菌器内的压 力,从而使沸点增高,高于 100℃的温度。导致菌体蛋白质凝固变性而达到灭菌的 目的。 在同一温度下,湿热的杀菌效力比干热大,其原因有三：一是湿热中细菌菌体 吸收水分,蛋白质较易凝固,因蛋白质含水量增加,所需凝固温度降低,二是湿热的 穿透力比干热大；三是湿热的蒸汽有潜热存在,每 1 克水在 100℃时,由气态变为 液态时可放出 2．26kJ(千焦)的热量。这种潜热,能迅速提高被灭菌物体的温度, 从而增加灭菌效力。 5