2022-2023学年新教材高中生物第1章发酵工程第2节微生物的培养技术及应用1微生物的基本培养技术课件新人教版选择性必修3

1、第1章发酵工程第2节微生物的培养技术及应用一微生物的基本培养技术课标要点学法指导1了解有关培养基的基础知识，熟悉培养基的组成、用途、分类和配制2进行无菌技术操作及微生物的纯培养1结合培养基的配方，分析微生物生长的营养构成；结合培养基的图片和实物，比较不同培养基划分的依据及用(科学思维)2根据生活经验，阅读教材相关材料，比较消毒和灭菌的区别(科学思维)3结合教材相关材料，熟练掌握微生物纯培养的一般步骤和操作(科学思维、科学探究)知识导图课前新知导学培养基的配制1培养基的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培养基的用途培养基用以_、_、_、保存微生物或积累其代谢物。营养物质

2、生长繁殖培养分离鉴定3培养基的类型不含凝固剂(如琼脂)、呈液体状态的培养基为_，呈固体状态的培养基为_。4培养基的营养物质有_、_、水和无机盐等。液体培养基固体培养基碳源氮源为什么培养基需要氮源？微思考【答案】氮元素是合成蛋白质、核酸以及含氮代谢产物的重要组成元素。不同培养基的具体配方不同，但一般都含()A碳源、磷酸盐和维生素B氮源和维生素C水、碳源、氮源和无机盐D碳元素、氧元素、氢元素、氮元素【答案】C【解析】培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还应考虑pH、特殊营养物质及O2等条件。无无无菌技术1无菌技术的关键和类型无菌技术的关键是_，主要包括_和_ 两种灭菌技术。2消毒的概念使

3、用_等方法杀死物体表面或内部_微生物。防止杂菌污染消毒灭菌较为温和的物理、化学或生物一部分3灭菌的概念使用_方法杀死物体内外_微生物，包括芽孢和孢子。4消毒和灭菌的方法常用的消毒方法有_、_等；常用的灭菌方法有_、_、和灼烧灭菌等。强烈的理化所有的煮沸消毒巴氏消毒湿热灭菌干热灭菌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，还有什么作用？微思考【答案】无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。下列关于消毒和灭菌方法的选择，对应错误的是()A培养基高压蒸汽灭菌B牛奶煮沸消毒C接种环灼烧灭菌D实验者双手化学消毒【答案】B【解析】对牛奶应采用巴氏消毒法进行消毒。微生物的纯培养以酵母菌的

4、纯培养为例1培养物、纯培养物和纯培养的概念微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为_。由_的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是_。2微生物的纯培养的步骤生物纯培养包括_等步骤。培养物单一个体繁殖所获得纯培养配制培养基、灭菌、接种、分离和培养3酵母细胞的纯培养(1)实验的原理：分散的微生物在适宜的_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里，这就是_。采用_和_能将单个微生物分散到固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由_个微生物繁殖形成的纯培养物。固体培养基菌落平板划线法稀释涂布平板法单(2)方法步骤：制备培养基：配制培养基：

5、称取马铃薯制成马铃薯过滤液，向滤液中加入_和_，用_定容。灭菌：将配制好的培养基采用_的方法灭菌，将培养皿用牛皮纸包紧，采用_的方法灭菌。葡萄糖(也可用蔗糖代替)琼脂蒸馏水高压蒸汽灭菌干热灭菌倒平板：待培养基冷却到_左右时，在_附近倒平板，其操作步骤为拔出锥形瓶棉塞瓶口迅速通过_用拇指和食指将培养皿打开一条_的缝隙，将培养基倒入培养皿，立即盖上皿盖等待培养基冷却后，将培养皿_。50酒精灯火焰火焰稍大于瓶口倒置接种和分离酵母菌：接种和分离的方法：_，即通过_在固体培养基表面_的操作，将聚集的菌种逐步_到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到_。平板划线法接种环连续划线稀释分散单菌落具体操作

6、：_接种环冷却接种环，同时拔出装有酵母菌培养液的试管棉塞将试管口通过_在火焰附近用接种环蘸取一环菌液试管口通过火焰，并塞上棉塞在火焰附近将皿盖打开_，用接种环在培养基表面迅速划出_条平行线，盖上皿盖_接种环，待其冷却后，从_开始做第二次划线。重复上述操作，作第三、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。灼烧火焰一条缝隙35灼烧第一次划线的末端培养酵母菌：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_的平板倒置，放入28 左右的恒温培养箱中培养_h。未接种2448微生物的纯培养的方法有哪些呢？平板划线法的的原理是什么？微思考【答案】平板划线法和稀释涂布平板法。平板划

7、线法的原理是通过多次划线达到将多个菌种纯化成一个菌落。判断下列的正误。(1)由单一个体繁殖所获得的微生物群体的过程就是微生物的纯培养。()(2)微生物在液体培养基表面生长可形成菌落。()(3)倒平板后，待平板冷凝之后需将其倒置。()(4)若皿盖和皿底之间溅上培养基，这个培养基还可以使用。()(5)采取平板划线接种法时，每一次划线前都要挑取菌种。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)课堂素养初培培养基的配制知识归纳1培养基的种类划分标准培养基的种类特点主要用途物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产半固体培养基加凝固剂，如琼脂观察微生物的运动、保藏菌种等固体培养基微生物的分离、鉴定，活菌计数、保

8、藏等划分标准培养基的种类特点主要用途化学成分天然培养基含化学成分不明确的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确微生物的分类、鉴定等用途选择培养基培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要微生物的生长，促进所需要的微生物的生长培养、分离特定的微生物，如在加入青霉素的培养基中分离酵母菌、霉菌等；在加入高浓度食盐的培养基中分离金黄色葡萄球菌鉴别培养基根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物，如在伊红美蓝培养基上可以鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌2培养基的营养成分营养物质定义作用来源碳源凡是提供碳元素的物质构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些也是异养生物的能源

9、物质无机碳源：CO2、NaHCO3等；有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等氮源凡是提供氮元素的物质合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物无机氮源：N2、NH3、铵盐、硝酸盐等营养物质定义作用来源水不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定培养基、空气、代谢产物无机盐为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素，包括大量元素和微量元素是细胞的组成成分、生理调节物质、某些化能自养菌的能源、酶的激活剂等无机化合物3培养基配制的基本原则(1)目的要明确：不同的微生物需求不同，根据培养目的进行配制。(2)营养要协调：营养物质的浓度和比例要适宜。营养物质浓度过低不能满足微生物营养的需要，过高对微生物的生长

10、有抑制作用。(3)pH要适宜：各种微生物适宜生长的pH范围不同，为维持pH的相对稳定，可在培养基中加入缓冲溶剂。微生物的生长需要碳源、氮源、水和无机盐等营养物质，培养微生物时都需要在培养基上加入碳源、氮源、水和无机盐吗？请举例说明。提示：微生物的生长需要碳源、氮源、水和无机盐等营养物质，但在配制培养基时需要根据微生物的类型进行配制，例如自养型微生物能利用无机碳源(如CO2)，培养基中就不需要再加碳源；能够进行固氮的微生物可以利用空气中N2作为氮源，培养基中也不需要加氮源。【规律总结】几种微生物的营养和能量来源的规律总结微生物碳源氮源能源蓝细菌CO2NH、NO等光能硝化细菌CO2NH3NH3的氧

11、化根瘤菌糖类等有机物N2有机物大肠杆菌糖类等有机物蛋白质等有机物素养达成：本重难点通过学习培养基的种类、营养构成及培养基配制的原则，培养“生命观念”“科学思维”素养。对点精练1下列有关培养基的叙述，正确的是()A培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质B培养基只有两类：液体培养基和固体培养基C固体培养基中加入少量水，即可制成液体培养基D微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌【答案】A【解析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求而配制出的供微生物生长繁殖的营养基质，A正确；按物理性质不同，培养基可分为液体培养基、半固体培养基、固体培养基，按用途不同，培养基又可分为选择培养基

12、和鉴别培养基，B错误；固体培养基由于添加了凝固剂琼脂，所以即使加入少量水也不可能制成液体培养基，C错误；单个细菌用肉眼是看不见的，由同一种细菌的众多菌体构成的菌落是肉眼可见的，D错误。2下列有关培养基配制原则的叙述，正确的是()A任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、水等营养物质B碳源和氮源必须具有一定比例，碳元素的含量最多，其次为氮元素C微生物的生长除受营养因素影响外，还受pH、O2、渗透压的影响D营养物质的浓度越高越好【答案】C【解析】培养基一般含有碳源、氮源、无机盐和水等，但自养微生物可以利用空气中的CO2，其培养基中不需要加入碳源， 固氮微生物可以利用空气中的氮气，其培养基中不需要

13、氮源，A错误；碳源和氮源必须具有一定比例，但碳元素的含量不一定最多，B错误；微生物的培养过程中除受营养因素影响外，还受到pH、O2、渗透压的影响，C正确；营养物质的浓度过高时，可能会造成微生物渗透失水死亡，D错误。知识归纳无菌技术1无菌技术工作的主要内容(1)对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。(2)将用于微生物培养的器皿、接种工具和培养基等进行灭菌。2消毒和灭菌的比较内容种类主要方法应用范围消毒煮沸消毒法100 煮沸56 min一般物品巴氏消毒法6265 消毒30 min或8090 处理30 s1 min牛奶、啤酒、果酒等不宜进行高温灭菌的液体化学药物消毒法用酒精擦拭双手、用氯气消

14、毒水源等用于皮肤、伤口、动植物组织表面、空气、手术器械等紫外线消毒法紫外灯照射30 min接种室、接种箱、超净工作台内容种类主要方法应用范围灭菌湿热灭菌法用高压蒸汽灭菌锅，一般在100 kPa、121 的条件下维持1530 min培养基及过重器材、物品干热灭菌法用干热灭菌箱在160170 的热空气中维持23 h玻璃器皿、金属用具等灼烧灭菌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，接种过程中试管口或瓶口等容易被污染的部位“无菌操作”与人们的生活休戚相关，无时无处不在。无菌技术的目的是什么呢？在日常生活、生产实践、自身健康防护中，分别有哪些“无菌操作”的例子呢？提示：无

15、菌技术的目的就是防止杂菌污染，获得纯净的培养物。日常生活、生产实践、自身健康防护中“无菌操作”的例子分别有：(1)被褥、鞋袜要常晒；肉制品储存时用盐腌；饭前要洗手。(2)家畜阉割后，要在其伤口处涂抹一些酒精或白酒；初冬杨树树干涂刷生石灰水等。(3)打针时，注射部位要用酒精棉球擦拭；在皮肤伤口处涂抹一些碘伏。素养达成：本重难点通过学习无菌技术的内容和方法，对消毒和灭菌进行比较，培养“科学思维”素养。对点精练1下列对于灭菌和消毒的理解，不正确的是()A灭菌是指杀灭环境中一切微生物的细胞、芽孢和孢子B消毒和灭菌的实质是相同的C接种环用灼烧法灭菌D常用灭菌方法有灼烧法、干热灭菌法、湿热灭菌法【答案】B

16、【解析】灭菌是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，消毒是指使用较温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物，A正确，B错误；接种环用灼烧法灭菌，C正确；常用灭菌方法有灼烧法、干热灭菌法、湿热灭菌法，D正确。2下列有关无菌技术的说法中，正确的有几项()无菌技术的关键是杀灭实验室中所有的微生物煮沸消毒法中，在100 煮沸56分钟可以杀死微生物细胞和所有芽孢、孢子经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，所以不能在常温长期保存高温蒸汽灭菌时不能将锅内冷空气排出则达不到预期的灭菌效果将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌无菌技术中，若处

17、理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌A2项B3项C4项D5项【答案】B【解析】无菌技术的关键是采用消毒或灭菌的方法消灭微生物，防止杂菌污染，并非杀灭实验室中所有的微生物错误；煮沸消毒法中，在100 煮沸56分钟可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢错误；经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，所以不能在常温长期保存正确；在使用高温蒸汽灭菌锅灭菌时，若不能将锅内冷空气排出则达不到预期的灭菌效果正确；酒精灯火焰的充分燃烧层温度高，将接种环直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌正确；无菌技术中，若处理对象为液体，可消毒，也可灭菌错误。故B正确。知识归纳微生物的纯培养1制备培养基配制培养

18、基定容分装灭菌冷却倒平板2平板划线法(1)原理：通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步分散到固体培养基的表面。(2)平板划线操作的注意事项：灼烧接种环，待其冷却后才能深入菌液，以免温度太高杀死菌种。第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，目的是使微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细胞繁殖而来的菌落。划线时最后一区不要与第一区相连。第一次接种前和每次划线前都要灼烧接种环，划线操作结束后，仍需灼烧接种环。3培养将接种后的培养基和一个未接种的培养基倒置后放入28 的恒温培养箱中培养2448 h后，分别观察并记录结果。4结果分析与评价(1)未接种的培

19、养基表面若有菌落生长，说明培养基被污染，若无则说明培养基无污染。(2)如果接种成功，在培养基上可观察到单个菌落，这些菌落在颜色、形状和大小上相似。若在培养基上观察到不同形态的菌落，原因可能是菌液不纯，混入其他杂菌，或培养基灭菌不彻底，或在实验操作过程中被杂菌污染。制备培养基时如果需要特殊pH，则调节的操作应何时进行呢？倒平板时为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？培养基冷却凝固后为什么要将培养皿倒过来放置？提示：制备培养基时如果需要特殊pH，调节的操作应在定容后灭菌前进行；倒平板时锥形瓶的瓶口通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基；培养基冷却凝固后倒置的目的是防止皿盖上的水珠落入培养基，造成培养

20、基的污染。【规律总结】用平板划线法进行微生物的纯培养时，每次划线前进行灼烧接种环的目的灼烧时间灼烧目的第一次划线前杀死接种环上原有的微生物，防止外来微生物干扰每次划线前杀死上次划线结束后残留在接种环上的菌种，保证下一次划线的菌种直接来自上一次划线的末端，使每次划线菌种数目减少，达到分离菌体的目的划线结束后杀死接种环上残留的菌种，避免污染环境或感染操作者素养达成：本重难点通过学习微生物纯培养的过程和操作，培养“科学思维”“科学探究”素养。对点精练1下列关于制备培养基的叙述，错误的是()A制备培养基时需要调节pH时应先调节pH再进行灭菌B培养基配制完成后应先灭菌再分装到培养皿中C配制好的培养基可以

21、用高压蒸汽灭菌法灭菌，也可用干热灭菌法灭菌D倒平板时如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板不能再使用【答案】C【解析】制备培养基的步骤为计算称量溶化定容调pH分装灭菌倒平板，A、B正确；配制好的培养基可以通过高压蒸汽灭菌法灭菌，不能通过干热灭菌法灭菌，C错误；倒平板时如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，可能会使空气中的微生物在此滋生，因此这个平板不能再使用，D正确。2下列有关平板划线操作不正确的是()A将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红B接种环在平板上划线位置是随机的C在挑取菌种前和接种完毕后均要将试管口通过火焰D最后将平板倒置，放入恒温箱中培养【答案】B【解析】将接

22、种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红，A正确；接种环在平板上划线位置不是随机的，B错误；在挑取菌种前和接种完毕后均要将试管口通过火焰，C正确；最后将平板倒置，放入恒温箱中培养，D正确。课堂延伸提分易错易混：消毒和灭菌比较项目消毒灭菌不同点条件较为温和的物理、化学或生物等方法强烈的理化方法结果杀死物体表面或内部一部分微生物(不包括芽孢和孢子)杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子常用方法煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法等湿热灭菌法、干热灭菌法、灼烧灭菌法相同点两者都需要借助理化手段，营造微生物难以生存的环境；作用原理都是通过使蛋白质或核酸变性来抑制微生物的生命活动或杀死微生物；消毒属于部分

23、灭菌例1下列关于消毒和灭菌的说法不正确的是()A灭菌是指杀灭物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子B消毒和灭菌的条件、结果、方法是相同的C消毒和灭菌都是通过使蛋白质或核酸变性的原理来抑制或杀死微生物D使用过的培养基必须通过高压蒸汽灭菌法灭菌后才能丢弃错因分析：一是不理解消毒和灭菌的概念区别；二是对消毒和灭菌的使用条件和产生的结果区分不清；三是不能熟记常见的消毒和灭菌方法。【答案】B【解析】灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子的过程，A正确；消毒和灭菌的条件、结果、方法都不相同，B错误；消毒和灭菌的作用原理相同，都是通过使蛋白质或核酸变性来抑制或杀死微生物，C正确；使

24、用过培养基内可能含有致病微生物，必须采用高压蒸汽灭菌法灭菌后才能丢弃，否则会污染环境或感染人或动物，D正确。解题技巧：对照组和实验组的确定方法例2某校生物研究学习小组的同学欲调查某冷饮店的冰块中大肠杆菌的含量。具体实验步骤如下：第一步：配制培养基(成分：蛋白胨、氯化钠、乳糖、水、琼脂和X)。第二步：制作无菌平板。第三步：设置空白对照组和实验组，对照组接种，实验组接种。第四步：将各组平板置于37 恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题：(1)培养基中的蛋白胨主要为大肠杆菌提供_。为了方便大肠杆菌的鉴定，需要在培养基中添加的成分X是_，在该培养基表面，大肠杆菌的菌落呈现_(

25、填颜色)。(2)完善步骤三是_，是_。(3)若该小组在空白对照组的平板上检测到少许菌落，请分析可能的原因：_。【答案】(1)氮源和维生素伊红美蓝黑色适量无菌水等量冰块水(3)培养基灭菌不合格或倒平板(或接种)过程被污染审题流程：第一步阅读题干，获取信息题干“调查某冷饮店的冰块中大肠杆菌的含量”，从微生物培养的角度分析，可以获得信息需要配制培养基；信息需要在培养基中添加伊红美蓝筛选大肠杆菌；信息需要设置对照实验进行大肠杆菌的计数。第二步结合题意，分析实验培养基配制时需要考虑培养基的配方，每一种成分提供哪种营养物质，如牛肉膏蛋白胨培养基中蛋白胨主要提供氮源和维生素。大肠杆菌的筛选需要用伊红美蓝培养

26、基，大肠杆菌菌落呈黑色。对照组和实验组是根据是否施加自变量确定的，本实验的自变量是接种冰块水和无菌水，故接种冰块水的组别是实验组，接种无菌水的组别是对照组。若对照组的平板上检测到少许菌落，可能是培养基灭菌不彻底，或者倒平板(或接种)过程被污染了。第三步结合小题，逐个解答逐个小题分析，结合教材知识和实验对照分析方法，正确解答。(1)培养基中的蛋白胨主要为大肠杆菌提供氮源和维生素。伊红美蓝培养基是一种鉴别培养基，是用来鉴别大肠杆菌的，若有大肠杆菌，则其菌落呈现黑色。(2)步骤三，空白对照就要看培养基是否合格，故对照组接种适量无菌水实验组接种等量冰块水。(3)若该小组在空白对照组的平板上检测到少许菌

27、落，可能的原因：培养基灭菌不合格或倒平板(或接种)过程被污染。对照组和实验组的确定方法小结：1根据实验目的判断实验的自变量。2根据是否施加自变量确定对照组和实验组，施加自变量的组别是实验组，未施加自变量的组别是对照组。如上述实验的自变量是接种冰块水和接种无菌水，故接种冰块水(即施加自变量)的组别为实验组，接种无菌水(即无施加自变量)的组别为对照组。小练素养达成1下表是某微生物培养基的配方，下列说法正确的是()编号成分(NH4)2SO4KH2PO4FeSO4CaCl2H2O含量0.4 g4.0 g0.5 g0.5 g100 mLA从培养基的营养成分看，此培养基可用来培养的微生物的同化作用类型是异

28、养型B若要观察微生物的菌落的特点，培养基中还应添加的成分是葡萄糖C该培养基不需要高温灭菌和调节pHD培养基是人们按照微生物对营养物质的需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质【答案】D【解析】此培养基不含有机碳源，则可用来培养的微生物的同化作用类型是自养型，A错误；微生物的菌落需要在固体培养基的表面生长，因此若要观察微生物的菌落的特点，培养基中需要添加凝固剂(如琼脂)，使液体培养基凝固成固体培养基，B错误；培养基使用前要高温灭菌和调节pH，C错误；培养基是人们按照微生物对营养物质的需求，配制出的供微生物生长繁殖的营养基质，D正确。2金黄色葡萄球菌有很强的致病力，常引起骨髓炎等，还可能引起食物中毒，下列有关实验结束后的做法错误的是()A对接种环进行灼烧处理B带菌培养基必须经高压蒸汽灭菌锅灭菌后才能倒掉C带菌培养基必须经加热后才能倒掉D接种后双手必须用肥皂洗净，再用75%的酒精棉球擦拭【答案】C【解析】对接种环进行灼烧可以杀灭细菌，防止污染环境，A正确；高压蒸汽灭菌可杀死培养基中的金黄色葡萄球菌，B正确；如果只对带菌培养基进行加热，杀不尽其中的致病菌，因为此菌有很强的耐高温能力，会污染环境，C错误；金黄色葡萄球菌有很强的致病力，在操作时一定要做到安全防范，接种后双手用肥皂洗净，再用7