【生物】微生物的培养技术及应用(1)课件-2023-2024学年高二下学期人教版（2019）选择性必修3

1、1.2 微生物的培养技术及应用微生物的基本培养技术一、微生物难以用肉眼观察的微小生物的统称。2、微生物的类群1、概念原核生物（细菌、蓝细菌等）真菌（如酵母、霉菌等）原生生物（草履虫、衣藻等）SARS病毒蓝细菌草履虫青霉菌病毒微生物微生物培养条件：提供合适的营养和环境条件确保其它微生物无法混入培养基无菌技术1、培养基的概念及其作用；2、培养基的种类；3、培养基的营养构成。一、培养基的配制（9-10）一一微生物的基本培养技术微生物的基本培养技术一、培养基的配制1培养基的概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。2作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。3培养基种类（按物理性质分类）固体培养基液体培养基加入凝固剂(如琼脂)(1)固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂，不能为微生物生长提供能量和碳源。(2)病毒为非细胞结构生物，只能在活细胞中营寄生生活，目前不能利用人工培养基来培养。（1）按物理性质分类（2）按功能分类选择培养基选择培养基鉴别培养基鉴别培养基：人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。：用于鉴别不同类型微生物的培养基。4

2、培养基的营养构成(1)主要营养物质：水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质。(2)某种常见的细菌培养基牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成组分含量提供的主要营养牛肉膏5g碳源、氮源、磷酸盐和维生素等蛋白胨10g碳源、氮源和维生素等NaCl5g无机盐H2O定容至1000mL水(3)还需满足微生物对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如：在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素；在培养霉菌时，一般需要将培养基调至酸性；在培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性；在培养厌氧微生物时，需要提供无氧的条件。思考题：1、为什么培养基要加氮源？2、是否所有培养基都要加碳源、氮源？培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。例如：分离固氮菌不需要额外添加氮源，其可以直接利用空气中的氮气。不是；分离自养型生物不需要额外添加碳源，其能利用无机碳源合成含碳有机物。二、无菌技术获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，主要包括消毒和灭菌。阅读10-11页，找出：（1）消毒的概念、适用对象及其主要方法；（2）灭菌的概念、适用对象及其主要方法；二、无菌技术1消毒(1)

3、概念：指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。(2)适用对象：操作的空间、操作者的衣着和手等。(3)主要方法：煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法、化学药物消毒法等。消毒主要方法具体操作应用范围巴氏消毒法煮沸消毒法紫外线消毒法化学药物消毒法消毒的主要方法及应用范围消毒的主要方法及应用范围6365消毒30min7276处理15s8085处理1015s牛奶、啤酒、果酒和酱油等不耐高温的液体100煮沸56min家庭餐具等生活用品紫外灯照射30min(损伤细菌的DNA结构)（喷洒苯酚或煤酚皂）接种室、接种箱或超净工作台酒精氯气双手、伤口（酒精）有活性的生物材料（次氯酸钠）水源（氯气）2灭菌(1)概念：指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。(2)适用对象：用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等。(3)常用方法：湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。灭菌主要方法具体操作应用范围灼烧灭菌干热灭菌灭菌灭菌的主要方法及应用范围的主要方法及应用范围直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧涂布器、接种环、接种针或其他金属用具，试管口或瓶口等干热灭菌箱中，160170

4、的热空气中维持12h耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属用具等100kPa、121维持1530min培养基、无菌水等湿热灭菌（高压蒸汽灭菌效果最好 干热灭菌箱 灼烧灭菌高压蒸汽灭菌锅3.比较消毒和灭菌项目消毒灭菌作用强度消灭微生物的数量能否消灭芽孢、孢子适用对象常用方法较为温和的物理、化学或生物强烈的物化方法物体表面或内部一部分微生物物体内外的所有微生物消灭全部芽孢和孢子操作空间、操作者的衣着和手等接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药物消毒法、紫外线消毒法灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌课前阅读1.什么种类的培养基会长菌落？2.能用牛肉膏蛋白胨培养基培养病毒吗？3.培养乳酸菌，需要在培养基中添加哪种特殊营养物质？4.培养细菌时，培养基的酸碱度有何要求？5.获得纯净的微生物培养物的关键是？6.酒制醋的反应式？7.泡菜液和果醋表面上都会长菌膜，分别是什么微生物形成的菌膜？8.培养基中一定要添加碳源或氮源吗？自养微生物 固氮菌三、微生物的纯培养1概念：由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。2步骤微生物的纯培养包括配制培养

5、基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。探究实践酵母菌的纯培养(一)原理：将聚集的微生物分散成单个细胞，单个细胞繁殖成单个菌落。菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。(二)接种微生物的方法：采用平板划线法和稀释涂布平板法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。酵母菌的纯培养1、目的要求（1）学会配制培养酵母菌的培养基并倒平板。（2）学会进行无菌操作。（3）尝试通过平板划线操作来获得纯化的酵母菌菌落。酵母菌培养液、马铃薯、葡萄糖(或蔗糖)、琼脂、蒸馏水、天平、小刀、纱布、烧杯、锥形瓶、棉塞、牛皮纸(或报纸)、皮筋、培养皿、接种环、酒精灯、超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、干热灭菌箱和恒温培养箱等。2、材料用具1.1.配制培养基：配制培养基：2.2.灭菌：灭菌：3.3.倒平板：倒平板：3、步骤（1）制备培养基（马铃薯琼脂培养基）3、步骤（1）制备培养基（马铃薯琼脂培养基）配制培养基灭菌称取去皮马铃薯200g，切成小块，加水1000ml，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加

6、入20g葡萄糖（也可用蔗糖代替）、1520g琼脂，用蒸馏水定容至1000ml。将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入高压蒸汽灭菌锅中，在压力为100kPa、温度为121的条件下，灭菌1530min。将58套培养皿包成一包，用几层牛皮纸包紧，放入干热灭菌箱内，在160170灭菌2h。拔出锥形瓶的棉塞将瓶口迅速通过火焰用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基（10-20mL）倒入培养皿，立即盖上皿盖。等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒过来放置倒平板待培养基冷却到50C左右，在酒精灯火焰附近倒平板倒平板注意事项：温度：50左右操作：在酒精灯火焰附近冷凝后平板倒置问题讨论1.培养基灭菌后，需要冷却到50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？可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉温度下降到刚刚不烫手即可。2.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位置，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？最好不要用这个平板培养微生物。防止空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？4.如果要

7、调节培养基的pH，应该在灭菌前还是灭菌后？平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，平板倒置可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。灭菌前（2）接种和分离酵母菌平板划线法分离微生物的原理：通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。经过数次划线后培养可以分离得到单菌落。将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。在火焰旁冷却接种环，并拔出装有酵母菌培养液的试管的棉塞将试管口通过火焰将已冷却的接种环蘸取一环菌液将试管口通过火焰，并塞上棉塞平板划线的具体操作平板划线的具体操作杀死接种环上原有微生物。杀死接种环上原有微生物。以免接种环温度太高，以免接种环温度太高，杀死菌种。杀死菌种。在火焰附近将培养皿打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖。（注意不要划破培养基）灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作三、四、五次划线。注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连。杀死上次划线后残留菌种，杀死上次划线后残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端次划线的末端杀死接种环上残留的菌种

8、，杀死接种环上残留的菌种，避免污染环境和感染操作者。避免污染环境和感染操作者。思考：接种结束后还要灼烧接种环吗思考：接种结束后还要灼烧接种环吗？线条末端的菌体数量少，每次从末端划线，线条末端的菌体数量少，每次从末端划线，使菌体的数目随着划线次数的增加而减少，最终使菌体的数目随着划线次数的增加而减少，最终分散成单个细胞，繁殖得到单菌落。分散成单个细胞，繁殖得到单菌落。因为最后一次划线已经将菌种稀释成单个细胞，如果与因为最后一次划线已经将菌种稀释成单个细胞，如果与第一次划线相连，就增加了菌体的数量，难得到单菌落。第一次划线相连，就增加了菌体的数量，难得到单菌落。接种环总共灼烧了几次？接种环总共灼烧了几次？五个区域，最可能形成单菌落的是？五个区域，最可能形成单菌落的是？想一想(3)培养酵母菌检验培养基是否被污染或灭菌是否彻底。完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板倒置，放入28左右的恒温培养箱中培养2448h。（1）在未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有，说明了什么？（2）在接种酵母菌的培养基上，你是否观察到了单菌落？这些菌落的颜色、形状 和大小是否一致？如

9、果你观察到了不同形态的菌落，你能分析出可能是由哪些原因引起的吗？如果观察到了不同形态的菌落，可能是接种的菌种不纯或无菌操作不规范等原因引起的。在未接种的培养基表面应该没有菌落生长；如果有，说明培养基被杂菌污染。4、结果分析与评价小结微生物的基微生物的基本培养技术本培养技术培养条件培养条件培养基无菌技术概念概念作用作用种类种类营养构成营养构成消毒消毒灭菌灭菌微生物的纯培养微生物的纯培养配制培养基配制培养基灭菌灭菌接种接种分离分离培养培养习题巩固Exercises to consolidate1.微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。判断下列相关表述是否正确。（1）培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利。（）（2）消毒和灭菌的杀菌程度存在差异。（）（3）微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物。（）概念检测P14习题巩固Exercises to consolidate2.日常生活中保存食品的方法有哪些？这些方法是如何阻止或抑制微生物生长的？日常生活中保存食品的方法有干制、腌制、低温储存等。干制可以降低食品的水分含量；腌制可以通过食盐、糖等制造高渗环境，从而抑

10、制微生物的生长和繁殖；低温则是通过降低微生物的代谢速率来抑制微生物的生长和繁殖。概念检测P141.某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的培养基上轻轻按一下。然后用肥皂将该手洗干净，再将5个指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37恒温培养箱中培养24h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。请分析回答下列问题。（1）这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有?（2）“将指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的哪一步操作？（1）培养皿和培养基。（2）接种。拓展应用P14（3）从实验结果来看,洗手后我们就能进行无菌操作了吗？操作时，我们可以采用什么方法来避免手上微生物的污染？通过实验结果可以看到，洗手后手上还有一些微生物，不能直接进行无菌操作。可以通过用酒精棉球擦拭双手，或戴消过毒的手套等方法来避免手上微生物的污染。4.某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在摇床上培养，摇床转速分别为 210 r/min，230 r/min和250 r/min。培养时间与酵母菌种群密度的关系如下图所示。

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