论缝贩复习题1.用其体事例说明人类与微生物的关系。2.为什么微生物学比动物学、植物学起步晚,但却发展迅速?并成为生命科学研究的”星”?3.简述徽生物学在生命科学发展中的地位,并描绘其前景。4.为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的莫基人?5.简述下列科学家对微生物学发展的主要页献:Lister,Griffth,Fleming,Avery,Lederberg,Waksman,Jacob&Monod,Ames,Woese,汤飞凡,何大思考题1.许多生物科学研究者喜欢用撤生物作为模式系统来揭示生命过程,你认为其原因何在?你能列举几个现代微生物学发展的例子吗?2.何谓纯培养?为什么说它对微生物学的发展至关重要?它存在于自然环境中吗?纯培养和当今工业发赚中采用的混合培养(见第十五章)有何关系?(沈萍)
肉家欢护第二章微生物的纯培养和显微技术阿大料大多数动植物的研究、利用都能以个体为单位进行,而微生物由于个体微小,在绝大多数情况下都是利用群体来研究其属性,微生物物种(菌株)一般也是以群体的形式进行繁行、保存。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(pureculture)。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。相应地,微生物个体微小的特点也决定了显微技术是进行微生物研究的另一项重要技术,因为绝大多数微生物的个体形态及其内部结构只能通过显微镜才能进行观察和研究。显微技术包括显微标本的制作、观察、测定、分析及记录等方面的内容。实际上,正是由于显微技术及微生物纯培养技术的建立才使我们得以认识丰富多彩的微生物世界,并真正使对微生物的研究发展成为一门科学
第二章微生物的纯培养和显微技术14第一节微生物的分离和纯培养一、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人,所操作的微生物培养物也不应对环境造成污染。在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染,其自身也不污染操作环境的技术被称为无菌技术(aseptictechnique),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、培养Ⅲ(culturedish,Petridish)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,使容器中不含任何生物。培养微生物的营养物质称为培养基(culturemedium),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,它可以杀灭所有的微生物,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。培养血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.接种操作在无菌条件下,用接种环或接种针挑取微生物,把它由一个培养器皿转接到另一个培养器皿中进行培养,是微生物学研究中最常用的基本操作。由于打开器血就可能引起器血内部被环境中的其他微生物污染,因此微生物学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(图2-1),或在无菌操作箱或操作室内进行操作(图2-2)。操作箱或操作室内的空气可在使用前一段时间内用紫外灯或化学药剂灭菌。有的无菌室可通无菌空气维持无菌状态。(d)(b)(c)(a)图2-1无菌操作转接培养物(a)接种环在火焰上灼烧灭菌:(b)烧红的接种环在空气中冷却,同时打开装有增养物的试管:(e)用接种环髓取一环培养物转移到一装有无菌培养基的试管中,并将试管重新盖好:(d)接种环在火焰上灼烧,杀灭残留的培养物
15第一节微生物的分离和纯培养用以挑取和转接微生物材料的接种环及接种针,一般采用易于迅速加热和冷却的镍铬合金等金属制备,使用时用火焰灼烧灭菌。移取液体培养物可采用无菌吸管或移液枪。五电(a)(b)图2-2无菌操作箱(a)及其操作(b)二、用固体培养基获得纯培养固体培养基是用琼脂或其他凝胶物质固化的培养基分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有洁构的子细胞生长群体,称为菌落(colony)。当固体培养基表面众多菌落连成一片时,便成为菌不同微生物在特定培养基上生长形成的菌落或菌苔一般都具有稳定的特征,日以鉴定的重要依据(图2-3)。由于采用合适的分离方法可将单个微生物分离和固定在固基表面或里面。因此每个孤立的菌落很可能就是由单个微生物活体细胞生长、繁殖形成的纯培养,便于观察和移植。培养平板(cultureplate)是被用于获得微生物纯培养的最常用的固体培养基形式,它是冷却凝固后的固体培养基在无菌培养皿中形成的培养基固体平面,常被简称为平板(plate)。大多数细菌、酵母菌以及许多真菌和单细胞藻类都08O形态点状翻形纺撬形不规则假根状丝状隆起扇平拱起枕状凸透镜状脐回状脐突状Wn边缘证完整波状卷曲裂叶状咽蚀状丝状图2-3各种微生物形成的菌落特征
第二章微生物的纯培养和显微技术16新鲜出理能很方便地通过平板分离法获得纯培养。下面列出的是目前实验室用固体培养基获得微生物纯培养的儿种常用方法。尚甲菌1.涂布平板法(spreadplatemethod)由于将含菌材料先加到还较烫的培养基中再倒平板易造成某些热敏感菌的死亡,而且采用稀释倒平板法也会使一些严格好氧菌因被固定在琼脂中间缺乏氧气而影响其生长,因此在微生物学研究中更常用的纯种分离方法是涂布平板法。其做法是先将已熔化的培养基倒入无菌培养血,制成无菌平板,冷却凝固后,将一定量的某一稀释度的样品悬液滴加在平板表面,再用无菌涂布棒将菌液均勾分散至整个平板表面,经培养后挑取单个菌落(图2一4a)。2.稀释倒平板法(pourplatemethod)先将待分离的材料用无菌水作一系列的稀释(如1:10.1:100、1:1000、1:10000),然后分别取不同稀释液少许,与已熔化并冷却至50℃左右的琼脂培养基混合,摇匀后,倾入灭过菌的培养血中,待琼脂凝固后,制成可能含菌的琼脂平板,保温培养一定时间即可出现菌落。如果稀释得当,在平板表面或琼脂培养基中就可出现分散的单个菌落,这个菌落可能就是由一个微生物细胞繁殖形成的(图2-4b)。随后挑取该单个菌落,或重复以上操作数次,便可得到纯培养。取一定稀释度的样品预先准备好0.01mL涂布平板(a)的琼脂平板细菌菌落通常只用无菌涂布棒在平板表面生长将样品均匀徐布N小取一定稀释度的样品将待分声的材料遥级进行10倍稀释与熔化的琼脂培养基混合(b)将与样品混匀后的琼脂细菌菌落出现在LH培养基倒入无荫培养皿平板表面及内部的速善图2-4稀释后用平板分离细菌单菌落(a)涂布平板法:(b)稀释例平板法3.平板划线法(streakplatemethod)用接种环以无菌操作葩取少许待分离的材料,在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线(图2-5),微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少,并逐步分散开来,如果划线适宜的话,微生物能一一分散,经培养后,可在平板表面得到单菌落。4.稀释摇管法(shaketubemethod)用固体培养基分离严格厌氧菌有它特殊的地方。如果该微生物暴露于空气中不立即死亡,可以采用通常的方法制备平板,然后放置在封闭的容器中培养,容器中的氧气可采用化学、物理或生物的方法清除。对于那些对氧气更为敏感的厌氧性微生物,纯培养的分离则可采用稀释摇管培养法进行,它是稀