微生物的培养技术及其应用-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2节微生物的培养技术及应用培养基配制一、微生物的基本培养技术微生物的纯培养无菌技术探究-实践：酵母菌的纯培养（倒平板、平板划线法）选择培养基二、微生物的选择培养和计数微生物数量的测定微生物的选择培养探究-实践：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数（梯度稀释、稀释涂布平板法）微生物的类群1类群：个体（多数）微小，结构简单；代谢旺盛，繁殖较快；容易变异，种类较多；适应性强，分布很广。病毒：原核生物：细菌、蓝藻、支原体、放线菌原生生物：如草履虫、变形虫、衣藻真菌：例如酵母菌、霉菌、蘑菇、灵芝等2特点：真核生物细胞生物一、微生物的基本培养技术病毒大小：以nm计量细菌大小：1—10微米病毒的形态、结构和类型细菌的形态结构螺旋菌球菌杆菌拟核基本结构芽孢特殊结构（含核糖体和质粒）细菌的繁殖——分裂生殖真菌蘑菇等大型真菌被归为微生物，主要基于以下原因：细胞结构与本质特征蘑菇的主体是地下或基质中的菌丝体，由大量直径仅几微米的微小菌丝构成。这些菌丝是真菌获取营养、生长和繁殖的核心结构，符合微生物个体微小的本质特征。尽管蘑菇的子实体（如伞盖、菌柄）肉眼可见，但它们只是真菌的繁殖器官，而非其主体结构。营养方式蘑菇与细菌、酵母菌等微生物一样，属于异养生物，无法通过光合作用自行制造养分。它们通过菌丝分泌酶，分解土壤中的腐殖质、植物残体等有机物，吸收营养物质，这种异养腐生的营养方式与植物等自养生物有本质区别，与微生物的营养特征一致。繁殖方式蘑菇通过子实体上的菌褶产生大量微小孢子（直径仅几微米到几十微米），这些孢子随风、水流等传播，遇适宜环境萌发成新的菌丝体。这种依靠微小孢子繁殖的方式，与真菌类微生物的繁殖逻辑相符。综上，蘑菇等大型真菌虽在繁殖阶段形成肉眼可见的子实体，但其核心结构、营养方式和繁殖模式均符合微生物的特征，因此被归为微生物范畴。原生生物（一）培养基的配制1.

微生物所需营养物质碳源：CO2、糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等氮源：水无机盐N2、NH3、铵盐、硝酸盐、尿素、蛋白胨等无须加入培养基生长因子：维生素、氨基酸等（某些微生物需要）问题：自养微生物的碳源是？固氮微生物的氮源是？硝化细菌的氮源是？

2.培养基类型物理性质液体培养基：固体培养基(琼脂)：(半固体培养基)：增加菌数、工业生产鉴定、分离、纯化、计数观察运动、鉴定菌种化学成分合成培养基：天然培养基：分类、鉴定工业生产用途选择培养基：鉴别培养基：分离菌种鉴定菌种3.

其他培养条件：如适宜的PH、氧气含量、特殊营养等伊红美蓝培养基大肠杆菌菌落深紫色定义：单个或者少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，会形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体，叫做菌落。特征：大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等作用：菌种鉴定(二)无菌技术1.目的和意义：

防止外来杂菌入侵，获得纯净培养物，是研究和应用微生物的前提。2.消毒与灭菌原理：理化法破坏了微生物的蛋白质或核酸区别：温和与强烈是否杀死芽孢、孢子具体方法和适用范围P11：消毒方法：煮沸消毒法、化学药物消毒法、紫外线消毒法灭菌方法：灼烧灭菌法、干热灭菌、湿热灭菌法

消毒是指用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死体表或体内部一部分微生物。消毒指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子。消毒方法煮沸消毒法：100℃5—6min巴氏消毒法：62-65℃，30min；80-90℃，30s-1min化学药剂消毒法：如酒精擦拭紫外线消毒法：如照射接种室、接种30min超净工作台灭菌方法①灼烧灭菌法：适用于接种工具、试管口等，使用外焰②干热灭菌法：适用于玻璃器皿、金属用具、吸管等，160—170℃1—2h③湿热灭菌：沸水（1-2h）、流通蒸汽或高压蒸汽（100kPa,121℃,15-30min）（三）微生物的纯培养——酵母菌的纯化培养①培养基的配制计算→称量→溶化→调节PH→灭菌

→倒平板②

接种③培养平板划线法稀释涂布平板法④

观察、记录：未接种和接种的培养基37℃恒温培养箱（排除杂菌污染的影响）污染情况、有无单菌落、菌落特征、菌落数量等（灭菌时分装至锥形瓶；连同培养皿一起灭菌等）倒平板约50℃防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基打开棉塞灼烧接种环灼烧管口沾取菌液塞上棉塞划线：缝隙、别划破灼烧划线划3个平板1个不划线（重复实验）（空白对照）划线平板菌落特征形状、大小、隆起程度、颜色、边缘特点等菌种的保藏：①.临时保藏：试管固体斜面培养基上4℃②.长期保存：菌种易被污染、变异甘油管藏1ml甘油＋1ml菌液－20℃“酵素”,就是“酶”的另一种说法。“酵素”制作就是利用微生物进行无氧呼吸的原理进行发酵。这样制作的“酵素”中可能有糖类(包括一些简单的糖和膳食纤维等)、蛋白质(包括多种酶)、有机酸等成分,不存在它独有的、特殊的营养物质,其中甚至可能含有微生物发酵产生的有毒物质,食用后可能会危害人体健康。因此,“吃水果‘酵素’可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力”的论点值得怀疑。（基于证据的批判思维训练）6支试管，分别加入9ml无菌水1ml1011ml1021ml1031ml1041ml1051ml106稀释涂布平板法——梯度稀释菌液菌液微量移液器稀释涂布平板法——涂布平板：不超过0.1ml各梯度分别涂布3个平板（取菌落数30-300的平板进行计数）1个不涂布作空白对照滴灼试涂稀释103倍稀释104倍稀释105倍(C/V)×M=1ml样品所含菌株数划线平板涂布平板三、微生物的分离和计数（一）分离1原理：2工具：3实例：学案人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等）同时抑制或阻止其他微生物生长。P22选择培养基等4设置对照实验组：接种的选择培养基对照1：未接种的选择培养基是否有杂菌污染：对照2：接种的牛肉膏蛋白胨培养基是否有筛选作用PCR技术与耐热细菌启示：寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。原因：因为热泉温度70～800C，淘汰了绝大多数微生物只有Taq细菌被筛选出来。DNA多聚酶链式反应是一种在体外将少量DNA大量复制(PCR)的技术，此项技术要求使用耐高温（930C）的DNA聚合酶。分解尿素的细菌原理能分解

，而其他菌

。（反应式p22）培养基尿素为

的选择培养基（含酚红指示剂用于

）流程图鉴定分解尿素的细菌合成

酶将尿素分解成

→使培养基pH值

→酚红指示剂变

。微生物的分离取

→接种：

→

→观察纪录→结果分析与评价配制

培养基（5步）

↓尿素不能唯一氮源鉴别选择土样稀释涂布平板（或划线）培养脲氨升高红色在含尿素丰富的土壤选土样，目的菌较多（先灭菌再加无菌尿素）

酚红在酸性时为黄色，中性时为浅红色，碱性时为红色分解纤维素的微生物原理能分解

，而其他菌

。（基础知识p27）培养基纤维素为

的选择培养基（含刚果红用于

）流程图P28：先用

选择培养基进行

培养（摇床

培养1—2天），再稀释涂布到

选择培养基上鉴定刚果红可以与纤维素形成

复合物，不能和

反应；纤维素分解菌产生

酶分解纤维素，培养基出现以纤维素分解菌为中心透明圈。微生物的分离纤维素不能碳源鉴别红色纤维素分解产物纤维素前置染色法后置染色法液体扩大震荡固体（二）计数1.显微镜直接计数法：2.活菌计数（菌落计数）法：

使用细菌（血球）计数板、显微镜等；无法区别死活原理：P22每克样品中的菌株数＝(C÷V)×M其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(ml)，M代表稀释倍数。用具：涂布器等；注意：选择菌落数30-300的平板进行计数（P24）；同一稀释度重复多组求平均；待菌落数稳定时计数（P24）；统计结果往往低于实际值显微镜下的总菌数盖盖片→加菌液（混匀）→待沉降→观察→计数求平均分解尿素的细菌原理能分解

，而其他菌

。（反应式p21）培养基尿素为

的选择培养基（含酚红指示剂用于

）流程图鉴定分解尿素的细菌合成

酶将尿素分解成

→使培养基pH值

→酚红指示剂变

。微生物的分离取

→接种：

→

→观察纪录→结果分析与评价配制

培养基（5步）

↓分解纤维素的微生物能分解

，而其他菌

。基础知识p27）纤维素为

的选择培养基（含刚果红用于

）P28：先用

选择培养基进行

培养（摇床

培养1—2天），再稀释涂布到

选择培养基上刚果红可以与纤维素形成

复合物，不能和

反应；纤维素分解菌产生

酶分解纤维素，培养基出现以纤维素分解菌为中心

圈

酚红在酸性时为黄色，中性时为浅红色，碱性时为红色。别名苯酚磺酞是一种常用的酸碱指示剂。一、如何配制0.5%酚红1.将酚红在纸上揉碎，因为他难溶解，然后再称取0.5g。2.PBS100ml，用来维持渗透压。3.混合后放在磁力搅拌器中搅30min左右。二、酚红在细胞培养中的作用?酚红在培养基中被用来作为PH值的指示剂研究表明，酚红可以模拟固醇类激素的作用，(特别是雌激素)。为避免固醇类反应，培养细胞，尤其是哺乳类细胞时，用不加酚红的培养基。由于酚红干扰检测，一些研