【公开课】微生物的实验室培养（第二课时）课件-2022-2023学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

课题一课题一 微生物的实验室培养微生物的实验室培养概念概念来源来源作用作用碳源碳源凡是能为微凡是能为微生物提供所生物提供所需碳元素的需碳元素的营养物质营养物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（主要）糖类（主要）脂肪酸脂肪酸石油等石油等构成细胞构成细胞物质和一些物质和一些代谢产物代谢产物异养微生异养微生物的能源物的能源（1）微生物的碳源）微生物的碳源自养型和异养型微生物分别能利用哪类自养型和异养型微生物分别能利用哪类碳源物质？碳源物质？思考概念概念来源来源作用作用氮氮源源无机氮源无机氮源 N N2 2、NHNH4 4+、NONO3 3-、NHNH3 3等等有机氮源有机氮源 尿素、牛肉膏、尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸蛋白胨、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（2）微生物的氮源）微生物的氮源思考哪些微生物能够利用氨气？氮源能否为微生物提供能量？请判断下列说法的正确性请判断下列说法的正确性同一种物质不能既做碳源，又做氮源。同一种物质不能既做碳源，又做氮源。碳源都能提供能量。碳源都能提供能量。NaHCO3只能提供碳源。只能提供碳源。无机氮源也能提供能量。无机氮源也能提供能量。（二）无菌技术 无菌操作泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。无论是随后将要学到的倒平板、平板划线操作，还是平板稀释涂布法，其操作中的每一步都需要做到“无菌”，即防止外来杂菌入侵。只有熟练、规范地进行无菌操作，才可能成功地培养微生物。1）清洁和消毒2）灭菌3）酒精灯附近进行 4)避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触1.注意事项：（二）无菌技术2.消毒与灭菌的概念及两者的区别 消毒使用较温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。灭菌使用强烈的理化因素杀死物体内所有的微生物，包括芽孢和孢子。1、煮沸消毒法:100煮沸5-6min2、巴氏消毒法：70-75 下煮30min或 80 下煮15min3、化学药剂消毒法:用75%酒精进行皮肤消毒;氯气消毒水源4、紫外线30min消毒，照射前，可喷石炭酸或煤酚皂等消毒液加强消毒效果(1)消毒的方法：3.常用的消毒与灭菌的方法1、灼烧灭菌：接种环、接种针、试管口、瓶口2、干热灭菌：玻璃器皿和金属用具3、高压蒸气灭菌：100kPa、121 下维持15-30min.(2)灭菌的方法：1.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？答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。旁栏思考旁栏思考 2.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。（1）培养细菌用的培养基与培养皿 （2）玻棒、试管、烧瓶和吸管 （3）实验操作者的双手答：（1）、（2）需要灭菌；（3）需要消毒。1.器具的灭菌2.培养基的配制3.培养基的灭菌4.倒平板5.微生物接种6.恒温箱中培养7.菌种的保存二、实验操作二、实验操作(一)制备牛肉膏蛋白胨培养基(用于培养细菌)牛肉膏蛋白胨固体培养基配方牛肉膏蛋白胨固体培养基配方牛肉膏牛肉膏 5.0g蛋白胨蛋白胨 10.0gNaCl 5.0g琼脂琼脂 20.0g将上述物质溶解后，添加自来水，定将上述物质溶解后，添加自来水，定容至容至1000mL1 1计算计算 2.2.称量称量 3 3溶化（注意称量纸）溶化（注意称量纸）操作步骤4 4灭菌灭菌:将培养基用玻棒转移至三角锥瓶中，加将培养基用玻棒转移至三角锥瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，再放入高压蒸气灭菌锅。棉塞，包上牛皮纸，再放入高压蒸气灭菌锅。将培养皿用旧报纸包裹，放入干热灭菌箱内，将培养皿用旧报纸包裹，放入干热灭菌箱内，在在160160170 170 下灭菌下灭菌2h2h。5倒平板倒平板:待培养基冷却到待培养基冷却到50 左右时，在酒精灯左右时，在酒精灯附近倒平板。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，才能左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形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，就可以进行倒平板瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。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？通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。3.3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？平板冷凝后，为什么要将平板倒置？4.4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生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？物吗？为什么？平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养平板冷凝后，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，既可以防止培基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以防止培养基表面的水分过快挥发，又可以防止皿盖上的水珠养基表面的水分过快挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。落入培养基，造成污染。空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养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培养微生物。基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。1 1、平板划线法、平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面通过接种环在琼脂固体培养基表面连续画线的操作连续画线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面的表面.在数次画线后在数次画线后,可以分离到由可以分离到由一个细胞一个细胞繁殖而来的繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落这就是菌落.（二）纯化大肠杆菌微生物接种的方法：微生物接种的方法：平板划线法平板划线法和和稀释涂布平板法稀释涂布平板法1.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，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种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；每次划线环上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接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，接种环种环上残留的菌种。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，从而通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目过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免种环，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。细菌污染环境和感染操作者。2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？以免接种环温度太高，杀死菌种。3.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？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，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。一旦划破，一旦划破，会造成划线不均匀会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；难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，菌落会沿着划破法形成规矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会处生长，会形成一个条状的菌落形成一个条状的菌落。2.2.稀释涂布平板法稀释涂布平板法 将菌液将菌液进行一系列的梯度进行一系列的梯度稀释稀释，然后，然后将不同稀将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行进行培养。培养。在稀释度在稀释度足够高足够高的菌液里，聚集在一起的微生的菌液里，聚集在一起的微生物将分散成物将分散成单个细胞单个细胞，从而能在培养基表面形成单，从而能在培养基表面形成单个的菌落。个的菌落。稀释涂布平板法操作过程分稀释涂布平板法操作过程分两个步骤两个步骤，即，即系列系列稀释操作稀释操作和和涂布平板操作涂布平板操作。101102103104105106系列稀释操作系列稀释操作101102103104105106(1)(1)将分别盛有将分别盛有9mL9mL水的试管灭菌并编号。水的试管灭菌并编号。(2)(2)用移液管吸取用移液管吸取1mL1mL培养的菌液，注入第二支试培养的菌液，注入第二支试管中，轻压橡皮头，吹吸三次使之充分混匀。管中，轻压橡皮头，吹吸三次使之充分混匀。(3)(3)从从10101 1倍稀释的试管中吸取倍稀释的试管中吸取1mL1mL稀释液，注入第稀释液，注入第三支试管中，重复步骤三支试管中，重复步骤2 2，直至到第六支试管。，直至到第六支试管。稀释涂布平板法：a.梯度稀释菌液：b.涂布平板：不超过0.1ml各梯度分别涂布3个平板1个不涂布作空白对照滴灼冷涂稀释103倍稀释104倍稀释105倍讨论：第2步应如何进行无菌操作？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。将将接种的培养基接种的培养基和和未接种的培养基未接种的培养基都放在都放在37度恒温箱，培养度恒温箱，培养12h和和24h,观察并记录结观察并记录结果。果。三、结果分析与评价四、课题延伸：菌种的保存1.临时保藏：接种到固体斜面培养基，菌落长成后置于4冰箱保存。2.长期保存：甘油管藏法 1.1.未接种的培养基表面是否有菌落生长？如未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有菌落生长，说明了什么？果有菌落生长，说明了什么？未接种的培养基在恒温箱中保温未接种的培养基在恒温箱中保温1 12 d2 d后无后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。要重新制备。2.2.在接种大肠杆菌的培养基上，能否观察到在接种大肠杆菌的培养基上，能否观察到独立的菌落？它们的大小、形状、颜色相似吗？独立的菌落？它们的大小、形状、颜色相似吗？如果接种成功的话，在培养基的表面可观察如果接种成功的话，在培养基的表面可观察到大小、形状、颜色相似的菌落。到大小、形状、颜色相似的菌落。五、结果分析与评价五、结果分析与评价 3.3.培养培养12h12h和和24h24h后，观察到的实验结果相同后，观察到的实验结果相同吗？如果不同，请分析产生差异的原因？吗？如果不同，请分析产生差异的原因？培养培养12 h12 h与与24 h24 h后的大肠杆菌菌落的大小会后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同。随着时间的延长、菌落的不断生长，有明显不同。随着时间的延长、菌落的不断生长，使菌落不断增大。使菌落不断增大。4.4.如果在培养基上观察到不同形态的菌落，如果在培养基上观察到不同形态的菌落，请分析其可能的原因。请分析其可能的原因。无菌操作未达到要求：可能是培养基灭菌不无菌操作未达到要求：可能是培养基灭菌不彻底；可能是接种时发生了污染；也可能是在培彻底；可能是接种时发生了污染；也可能是在培养的过程中受到了污染。养的过程中受到了污染。作业：1.阅读专题2课题1“微生物的实验室培养”，能关书回忆核心知识点。2.完成本节新学堂作业。