环境工程微生物学实验八 细菌纯种分离、培养和接种技术

南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：√验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：实验八细菌纯种分离、培养和接种技术一、实验目的：1、学习从环境（土壤、水体、活性污泥、垃圾、堆肥等）中分离、培养微生物，掌握一些常用的分离和纯化微生物的方法；2、学会几种接种技术。二、实验基本原理：自然界中的微生物总是杂居在一起，即使一粒土或一滴水中也生存着多种微生物。要研究其中的某一种微生物，首先必须将它分离出来。受污染的土壤或水体中，微生物的数量和污染物的降解之间存在着显著的关系.为了提高污染物降解速率,常需接种一些能降解目标污染物的高效菌。从经过富集、驯化培养的样品中筛选目标菌株，往往是获得高效降解菌的有效方法。根据目标微生物特定的营养要求，设计相应的选择培养基。是快速高效获得目标菌的关键步骤。土壤是微生物生活的大本营，有“微生物的天然培养基”之称，同其他生物环境相比它所含微生物无论是数量还是种类都是极其丰富的。因此土壤是微生物多样性的重要场所，是发掘微生物资源的重要基地，可以从中分离纯化的到许多有价值的菌株，事实上，生产、工程上很多有益菌株都是从土壤中分离得到的。从复杂的微生物群体中获得只含有一种或某一株微生物的过程称为微生物的分离与纯化。微生物纯种分类的方法有很多，常用的方法有两类一类是单细胞挑取法，采用这种方法能获得微生物的克隆纯种，但对仪器条件要求较高，一般实验室不能进行。另一类是单菌落分离（平板分离法），该方法简便是微生物学实验中常采用的的方法。通过形成单菌落获得纯种的方法有平板划线法、平板浇注（稀释混合平板法）、平板表面涂布法。此次实验采取的是平板分离法，该方法操作简单，普遍用于微生物的分离与纯化。 其原理包括两方面：1、在适合于待分离微生物的生长条件下（如营养、酸碱度、温度与氧等）培养微生物，或加入某种抑制剂造成只利于待分离微生物的生长，而抑制其他微生物生长的环境，从而淘汰一些不需要的微生物。2、微生物在固体培养基上生长形成的单个菌落可以是由一个细胞繁殖而成的集合体。因此可通过挑取单菌落而获得纯培养。但是从微生物群体中经分离生长在平板上的单个菌落并不一定保证是纯培养。因此，纯培养的确定除观察其菌落的特征外，还要结合显微镜检测个体形态特征后才能确定。有的微生物的纯培养要经过一系列分离与纯化过程和多种特征鉴定才能得到。三、主要仪器设备及耗材：1.器材：培养皿、载玻片、盖玻片、普通光学显微镜、量筒、滴管、吸水纸、烧杯、三角瓶、电炉、玻璃棒、接种环、镊子、搪瓷杯、恒温培养箱、高温灭菌锅、移液枪（枪头）、电子天平、滤纸、pH试纸等。2.试剂：配制牛肉膏蛋白胨培养基的原料（牛肉膏、NaCl、琼脂、蛋白胨）、结晶紫染液、番红染液、碘液、95％乙醇、5％孔雀绿染液、0.5％番红水染液、3％过氧化氢水溶液、蒸馏水等。3.土样：学生自主实时选择土样，地表10cm左右。四、实验步骤：1、玻璃器皿的准备玻璃器皿在实验前必须洗涤干净，根据实验要求准备相应数量，移液管、培养皿等包装好后灭菌。可采用干热灭菌法处理。2、配制牛肉膏蛋白胨培养基：配方：牛肉膏0.3%…………………………………1.5g 蛋白胨1%……………………………………5gNaCl0.5%…………………………………2.5g琼脂2%……………………………………10gpH…………………………………………7.0~7.2水500ml配制好的培养基分装好后，必须马上进行灭菌处理（高压蒸汽法）。3、准备稀释水稀释水也必须灭菌，可与培养基灭菌一起进行。4、制备土壤稀释液：称取土样10g，放入盛有90ml无菌水的带有玻璃珠的三角瓶中，入振荡培养箱中振荡摇匀20min，使土样和水充分混合，取1支1ml无菌移液管从三角瓶中吸取1ml（此操作要求无菌操作），加入另一盛有9ml无菌水的试管中，混合均匀，以此类推分别制成制成0.01、0.001、0.0001等不同稀释度的土壤溶液。稀释过程如图1示：(同学们不必画图)土壤样品土壤样品图1稀释过程示意图 5.平板分离法分离浇注平板法（稀释混合平板法）分别取上述不同稀释液少许（0.5～1ml），与已熔化并冷却至50℃左右的琼脂培养基混合，摇匀后，倾入灭过菌的培养皿中，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细菌细胞繁殖形成的。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。平板划线分离将已经熔化的培养基倒入培养皿中制成平板，用接种环沾取少量待分离的材料，在培养基表面平行或分区划线，然后，将培养皿放入恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成纯种的单个菌落。划线法特点：快速、方便。注意：分区划线（适用于浓度较大的样品），连续划线（适用于浓度较小的样品）。（同学们不必画图)） 图2划线法分离示意图涂布平板法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人无菌平皿，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，再用无菌玻璃涂棒将菌液均匀分散至整个平板表面，经培养后挑取单个菌落6其他一些接种技术五、思考讨论题如何从环境中分离目标微生物？（理解选择性压力法在分离细菌中的作用，富集培养基的应用等）六、实验体会及对实验改进的建议