人教版选修1 专题2 课题1 微生物的实验室培养 课件（61张）.ppt

专题二 微生物的培养与应用 巴斯德开辟了微生物领域法国里尔是一个酿造业发达的城市 在这里 巴斯德曾掀起了一场关于微生物的轩然大波 一天 当地的酿酒商来求巴斯德 说几个月来 他们酿的酒突然一下子都发酸了 一桶一桶地被倒掉 眼看他们的厂子就要倒闭了 请巴斯德务必救救他们 趣味导学 巴斯德明白了 一定是这些菌使香甜的酒变成了苦酸的黏液 为了证明这一点 他又配了一瓶酵母汤 然后往里面滴入一滴细杆状菌液 它们会不会活 会不会繁殖呢 夜深人静了 巴斯德才做完这一切 他洗洗手怀着忐忑的心情回家了 第二天一早 巴斯德发现昨天放进去的 小灰点 现在起了气泡 他轻轻摇晃了一下 瓶底就升起缕缕 灰雾 取一滴放在显微镜下一看 巴斯德高兴地叫道 它们活了 它们繁殖了 巴斯德成功了 确确实实是那些细杆菌使酒变酸了 巴斯德帮人们解决了防止酒变酸的难题 其实很简单 只要将酒加热到一定温度 就可以将细菌杀死 这就是后来被普遍采用的 巴氏消毒法 巴斯德发现的细杆菌即醋酸杆菌 属于细菌 细菌 支原体 衣原体 病毒等被称为微生物 本专题介绍了微生物的培养与应用 通过本专题的学习 应当掌握有关微生物培养的基础知识 应当掌握培养基的配制 高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术 并可以运用相关技术解决生产生活中有关微生物计数 微生物的分离与培养等实际问题 本专题包含三个方面的内容 课题1 微生物的实验室培养 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 课题3 分解纤维素的微生物的分离 课题1介绍了最基本的微生物技术 是开展其他两个课题的基础 课题2和课题3要求分离某种特定的微生物 难度较大 探究性也很强 专题重点 无菌技术的操作 对土样的选取和选择培养基的配制 从土壤中分离分解纤维素的微生物 专题难点 无菌技术的操作 对分解尿素的细菌的计数 从土壤中分离分解纤维素的微生物 专题概述 微生物与人类的关系极为密切 本专题在必修课基础上学习微生物培养的基本技术 以增进对微生物的了解 首先 要树立 有菌 的观念 应对培养基和其他材料用具进行灭菌 明确无菌操作的方法 其次 要学会分离微生物的方法 即用选择培养基分离到由单个细菌长出的菌落 学法指导 课题1微生物的实验室培养 自主学习 一 培养基的概念 种类及营养要素1 概念 人们按照微生物对 的不同需求 配制出供其 的营养基质 2 种类 按照培养基的 划分为 和 3 营养要素 各种培养基一般都含有水 此外还要满足微生物生长对 以及 的要求 营养物质 生长繁殖 物理状态 液体培养基 固体培养基 碳源 氮源 无机盐 ph 特殊营养物质 氧气 二 无菌技术1 获得纯净培养物的关键是防止 的入侵 2 消毒和灭菌 1 消毒 常用方法有 消毒法 消毒法和 消毒法 2 灭菌 常用方法 灭菌 灭菌 灭菌 三 纯化大肠杆菌的无菌操作本实验使用 培养基进行大肠杆菌的纯化培养 可分成 和 两个阶段进行 杂菌 煮沸 巴氏 化学药剂 干热 灼烧 高压蒸汽 固体 制备培养基 纯化大肠杆菌 思考所有微生物都可以用培养基进行培养吗 提示 病毒是没有细胞结构的特殊微生物 必须在活细胞内寄生并以复制的方式增殖 因此不能生活在培养基中 目前常用于培养动物病毒的是活鸡胚 1 液体培养基含有水 而固体培养基不含水 分析 液体培养基与固体培养基都含有水 它们的区别为是否添加凝固剂 2 纯化大肠杆菌可选用牛肉膏蛋白胨培养基 3 日常生活中所用的84消毒液 其消毒方法属于巴氏消毒法 分析 消毒液消毒属于化学药剂消毒法 判断题 4 平板冷凝后应将平板倒置 防止皿盖上的冷凝水落入培养基 造成污染 5 用酒精消毒时 酒精的浓度越高杀菌效果越好 分析 酒精消毒时 70 的酒精杀菌效果最好 原因是 浓度过高 使菌体表面蛋白质变性过快从而凝固成一层保护膜 酒精分子不能渗入其中 浓度过低 杀菌能力减弱 新知解读 1 种类 知识点1培养基 2 营养要素 3 配制原则 目的要明确 根据微生物的种类 培养目的等 如培养基可由简单的无机物组成 生产用的培养基内可加入化学成分不明确的天然物质 而分类鉴定用的培养基内必须加入已知化学成分的物质 营养要协调 注意各种营养物质的浓度和比例 ph要适宜 各种微生物适宜生长的ph范围不同 如细菌 放线菌和真菌的最适ph分别为 6 5 7 5 7 5 8 5和 0 6 0 知识贴士加入培养基中的凝固剂 一般不能被微生物利用 只起到凝固作用 琼脂是常用的凝固剂 主要作用是使液体培养基凝固 自养微生物所需碳源和能源为不同的物质 而异养微生物作为碳源和能源的是 a co2b nahco3c 碳酸盐d 含碳有机物 解析 碳源主要用于构成微生物细胞和一些代谢产物 有些碳源还是异养微生物的主要能源物质 而异养微生物通常只能利用含碳有机物作为碳源 d 典例1 变式训练1 关于配制培养基的叙述中 正确的是 a 制作固体培养基必须加入琼脂b 加入青霉素可得到放线菌c 培养自生固氮菌不需氮源d 发酵工程一般用半固体培养基 解析 固体培养基需加入凝固剂 琼脂是常用的 但不是唯一的 青霉素可抑制细菌和放线菌的生长 发酵工程一般用液体培养基 自生固氮菌能够将空气中的氮还原成氨 故培养基配制时不需加氮源 c 主要是为防止外来杂菌的入侵 重点是消毒和灭菌 1 消毒是指使用较为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 灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物 包括芽孢和孢子 知识点2无菌技术 2 三种常用灭菌方法 3 消毒和灭菌的区别 知识贴士 1 灭菌和消毒都是通过一定的理化手段 使病原菌的蛋白质或核酸变性 失去生命活性 2 消毒与灭菌的原理是相同的 只是作用的条件不同 抑菌灭菌的程度不同 无菌技术包括以下几个方面的叙述 其中错误的是 a 对实验操作的空间 操作者的衣着和手进行灭菌b 将用于微生物培养的器皿 接种用具和培养基等进行灭菌c 为避免周围环境中微生物的污染 实验操作应在酒精灯火焰附近进行d 实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触 解析 a项是进行消毒而不是灭菌 故错误 a 典例2 变式训练2 下列常用的无菌操作中错误的是 a 用酒精擦拭双手b 用氯气消毒水源c 实验操作应在酒精灯火焰附近进行d 玻璃器皿 吸管 培养皿 可用酒精擦拭 d 知识点3制备牛肉膏蛋白胨固体培养基及微生物纯化 2 纯化物接种的方法微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法 目的都是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞 并在培养基表面形成单个细胞繁殖而成的子细胞群体 菌落 1 平板划线法 通过接种环在琼脂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的表面 在数次划线培养后 可以分离到菌落 第一次划线及每次划线之前都需灼烧接种环灭菌 划线操作结束仍需灼烧接种环 灼烧接种环之后 要等其冷却后才能伸入菌液 以免温度太高杀死菌种 划线时最后一区域不要与第一区域相连 划线用力要大小适当 防止用力过大将培养基划破 具体如下图 结合课本 2 稀释涂布平板法 将菌液进行一系列的梯度稀释 然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面 进行培养 在稀释度足够高的菌液里 聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞 从而能在培养基表面形成单个的菌落 随后挑取单菌落 或重复以上操作数次 便可进行纯培养 稀释操作时 每支试管及其中9ml水 移液管均需灭菌操作时 试管口和移液管应在离火焰1 2cm处 移液后用手指轻压上端的橡皮头 吹吸三次 使菌液与水充分混匀 涂布平板时 稀释涂布平板的操作比较复杂 且各个细节均需保证 无菌 应特别注意 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使用 具体如下图 结合课本 3 接种成功的标准如果培养基上生长的菌落的颜色 形状 大小基本一致 并符合大肠杆菌菌落的特点 则说明接种操作是符合要求的 如果培养基上出现了其他菌落 则说明接种过程中 无菌操作还未达到要求 实验失败 需要分析原因 再次接种 知识贴士 1 整个操作在酒精灯火焰旁进行 避免杂菌污染 2 平板冷凝后 皿盖上会凝结水珠 将平板倒置 既可避免培养基中的水分过快地挥发 又可防止皿盖上的水珠落入培养基 造成污染 3 倒平板时不要将培养基溅在皿盖与皿底之间 否则此培养基不能用来培养微生物 4 倒平板时 锥形瓶瓶口要通过酒精灯火焰灭菌 5 在溶化后 要先调ph 后灭菌 牛肉膏蛋白胨培养基中加入琼脂这一理想的凝固剂 对这一说法不正确的是 a 不被所培养的微生物分解利用 对所培养的微生物无毒害作用b 在微生物生长温度范围内保持固体状态c 琼脂凝固点低 利于微生物的生长d 凝固剂在灭菌过程中不会被破坏 透明度好 凝固力强 c 典例3 解析 理想的凝固剂应具备以下条件 不被所培养的微生物分解利用 在微生物生长的温度范围内保持固体状态 凝固剂凝固点不能太低 否则不利于微生物的生长 如琼脂凝固点为40 对所培养的微生物无毒害作用 并且在灭菌时不会被破坏 透明度好 凝固力强 配制方便 价格低廉 常用的凝固剂有琼脂 明胶 变式训练3 有关平板划线法接种微生物的操作的叙述 不正确的是 a 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基b 每次划线前 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c 在第二区域内划线时 接种环上的菌种直接来自菌液d 划线结束后 灼烧接种环 能及时杀死接种环上的菌种 避免细菌污染环境和感染操作者 c 解析 平板划线操作中 接种环蘸取菌液前灼烧的目的 是避免接种环上可能存在的微生物污染培养物 以后每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线后残留的菌种 划线结束仍需灼烧接种环 是为了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 从第二次划线开始 每次划线时接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端 不是菌液 指点迷津 菌种保藏1 菌种保藏的依据低温 干燥和隔绝空气是使微生物代谢能力降低的重要因素 2 菌种保藏的方法为了保持菌种的纯净 需要进行菌种的保藏 常用的方法有临时保藏法和甘油管藏法 1 临时保藏法 适用于频繁使用的菌种 其步骤为 将菌种接种到试管的固体斜面培养基上 在适宜条件下 培养至菌落长成 将试管放在4 的冰箱中保藏 以后每3 6个月 都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上 重复步骤 这种方法保存菌种的时间短 3 6个月 菌种易被污染或产生变异 2 长期保存法 甘油管藏法 其步骤为 在3ml的甘油瓶中 装入1ml甘油后灭菌 将1ml培养的菌液转移到甘油瓶中 与甘油充分混匀后 放在 20 的冷冻箱中保存 为了保持菌种的纯净需要进行菌种的保藏 下列有关叙述不正确的是 a 对于频繁使用的菌种 可以采用临时保藏的方法b 临时保藏的菌种一般是接种到试管的固体斜面培养基上c 临时保藏的菌种容易被污染或产生变异d 对于需要长期保存的菌种 可以采用 4 低温保藏的方法 解析 对于需要长期保存的菌种 可采用甘油管藏法 即在3ml的甘油瓶中加入1ml甘油后灭菌 将1ml培养的菌液转移到甘油瓶中 与甘油充分混匀后 放在 20 的冷冻箱中保存 d 典例4 核心素养 为了获得 胡萝卜素产品 某小组开展了产 胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验 请回答下列问题 1 实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是 为了减少灭菌后器皿被污染 灭菌前应该 2 为了筛选出酵母菌 培养基中添加了青霉素 其目的是 干热灭菌和湿热灭菌 高压 案例 蒸汽灭菌 用牛皮纸 报纸 包扎器皿 抑制细菌 放线菌 生长 3 右图是灭菌锅及其局部剖面示意图 图中甲 乙 丙指示的依次是 填序号 安全阀 放气阀 压力表 放气阀 安全阀 压力表 安全阀 放气阀 温度表 放气阀 安全阀 温度表 4 为了将分离到的菌株纯化 挑取了菌落在3块相同平板上划线 结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长 最可能的原因是 接种环温度过高 菌被杀死 思维过程 思考微生物培养中的有关灭菌方法及操作步骤 利用平板划线法接种微生物时的相关问题 解析 1 培养皿灭菌常用的方法有湿热灭菌 高压蒸汽灭菌 干热灭菌等 将培养皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎 避免灭菌后的再次污染 2 青霉素能抑制细菌和放线菌的生长繁殖 但对酵母菌等真菌不起作用 因此添加青霉素可筛选出酵母菌 3 图中乙连接软管 为排 放 气阀 甲为安全阀 丙是压力表 4 三块平板中有两块平板长有菌落 说明含有菌株并可在培养基上生长 而其中一块平板未见菌落 说明接种不成功 可能是接种环灼烧后未冷却或未充分冷却 使菌株因温度过高而被杀死 方法技巧 无菌技术措施的选择原则 1 考虑效果 灭菌的效果比消毒要好 2 考虑操作对象的承受能力 活体生物材料 操作者的手等只能采用消毒的方法 而不能采用灭菌的方法 问题释疑 教材p15 旁栏思考题 无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染 教材p16 旁栏思考题 1 2需要灭菌 3需要消毒 教材p17 倒平板操作 的讨论1 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 就开始倒平板 教材p18 平板划线操作 的讨论1 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 每次划线前灼烧接种环是为了杀死接种环上残留的菌种 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