1.2微生物的培养技术及应用（第1课时）课件高二下学期生物人教版选择性必修3

课堂导入食用自制酸奶导致肠胃不适屡见不鲜腐乳、泡菜变质讨论1：失败的原因是什么？在制作过程中有杂菌大量繁殖讨论2：怎么才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？①制作工具和原料进行消毒灭菌②接种纯的单一菌种③控制发酵条件，避免杂菌繁殖FermentationEngineering第1章发酵工程第2节微生物的培养技术及应用（第1课时）课堂导入微生物难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细菌、真菌和病毒等。菌落功能：单个或少数同种菌体在固体培养基上大量繁殖，形成肉眼可见的子细胞群体。菌落是鉴定菌种的重要依据。菌落青霉菌一个菌落是一个种群还是一个群落？√课堂导入研究和应用微生物的前提（发酵工程的重要基础）是：

、

。酵母菌防止杂菌污染获得纯净的微生物培养物实验室培养微生物基本要求：①提供微生物生长繁殖所需营养和环境条件②确保其它微生物无法混入③并将需要的微生物分离出来培养基无菌技术纯培养1.概念一、培养基的配制人们按照微生物对

的不同需求，配制出供其

,

的营养基质。营养物质生长繁殖2.作用①培养、分离、鉴定、保存微生物；②积累其代谢物3.类型①按物理性质分：有无凝固剂（如琼脂）液体培养基半固体培养基固体培养基含0.2%-0.5%琼脂含1.5%-2.5%琼脂扩大培养工业生产微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种不含琼脂3.类型一、培养基的配制②按化学成分分：a.天然培养基含有化学成分还不清楚或化学成分不明确的天然有机物b.合成培养基用已知的化学物质配制作用：配制实验室常用培养基和工业生产作用：用于实验室中进行的营养、代谢、遗传、鉴定和生物测定等定量要求较高的研究培养真菌的察氏培养基硝酸钠3g，磷酸氢二钾1g，硫酸镁(MgSO4·7H2O)

0.5g，氯化钾0.5g，硫酸亚铁0.01g，蔗糖30g，琼脂15~20g，蒸馏水1000mL，pH自然或7.0~7.2。培养细菌常用的肉汤蛋白胨培养基：牛肉膏3g，蛋白胨5g，水1000mL。3.类型一、培养基的配制③按用途分：a.基础培养基b.选择培养基c.鉴别培养基含一般微生物生长繁殖所需要的基本营养物质在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长。将某种类微生物从混杂的微生物群体中分离出来。加入能与目的菌的代谢产物发生显色反应的指示剂。用于鉴别不同类型的微生物。耐高浓度食盐的金黄色葡萄球菌能与大肠杆菌代谢物反应，出现带金属光泽的深紫色菌落伊红-美蓝培养基一、培养基的配制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1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成既可为固体培养基，也可为液体培养基思考1：该培养基只能为液体培养基吗？思考2：培养基的基本成分有哪些？4.培养基的营养构成一、培养基的配制(1)基本成分：碳源、氮源、水、无机盐①碳源有机碳源：糖类、脂质、蛋白质（牛肉膏、蛋白胨）无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-等②氮源有机氮源：蛋白质（牛肉膏、蛋白胨）、尿素、氨基酸等无机氮源：NH4＋、NO3-、NH3（硝化细菌）、N2（固氮菌）等③水④无机盐异养微生物自养微生物微生物碳源氮源能源蓝细菌CO2NH4＋、NO3-等光能硝化细菌CO2NH3NH3氧化的化学能根瘤菌糖类等有机物N2有机物中的化学能大肠杆菌糖类、蛋白质等有机物蛋白质、NH4＋、NO3-等有机物中的化学能一、培养基的配制光能自养化能自养异养固氮菌异养自养型微生物与异养型微生物培养基的主要差别在于

；无机氮源不但能给有些自养型微生物提供

，也能作为

；含有C、H、O、N的有机物可作为

微生物的碳源、氮源、能源；同一种物质不能既做碳源又做氮源（）×碳源氮源能源物质异养型牛肉膏或蛋白胨，可为异养微生物提供碳源和氮源4.培养基的营养构成一、培养基的配制(2)特殊需求：还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。主要指生长因子：维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加

；培养霉菌、乳酸菌时，需要将培养基调至

；培养细菌时，需要将培养基调至

；培养厌氧微生物时，需要提供

的条件。维生素酸性中性或弱碱性无氧生长因子：通常是指微生物自身不能合成或合成量不足，但又是微生物生长和代谢所必需的小分子。思考3：所有微生物是否都可以用培养基进行培养?不是。病毒是没有细胞结构的微生物，必须在活细胞内寄生并以复制的方式增殖，因此不能用培养基进行培养。一、培养基的配制编号①②③④⑤成分(NH4)2SO4KH2PO4FeSO4CaCl2H2O含量/g0.44.00.50.5100mL下表是某微生物培养基的成分，请分析该培养基可用来培养哪种微生物？若除去①，此培养基可用来培养圆褐固氮菌吗？此培养基不含有机碳源，可用来培养自养型微生物。圆褐固氮菌虽可以固氮，但其同化作用类型为异养型，培养基中必须提供有机碳源，所以该培养基不能用来培养圆褐固氮菌。二、无菌技术超净工作台思考：微生物接种操作时为什么要“全副武装”和在专门的设备内进行？1.目的①防止培养物被杂菌污染②防止感染实验操作者2.类型消毒：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。是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。二、无菌技术3.对象清洁和消毒：灭菌：对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌消毒灭菌4.消毒和灭菌工作后的注意事项①应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品

；②实验操作应在：

进行。相接触超净工作台上并在酒精灯火焰附近二、无菌技术5.常见的消毒方法类型适用范围操作方法备注日常生活100℃煮沸5～6min可杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢不耐高温的液体（如牛奶）63～65℃消毒30min72～76℃消毒15s80～85℃消毒10～15s生物活体、水源等无接种室、接种箱，超净工作台使用前煮沸消毒法巴氏消毒法化学药物消毒法用酒精(75%)擦拭双手、用氯气消毒水源紫外线照射消毒法紫外线照射30min可杀死食物中的绝大部分微生物，不破坏食物的营养成分。照射前，喷洒苯酚或煤酚皂溶液二、无菌技术6.常见的灭菌方法（1）湿热灭菌原理：器材：利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法。高压蒸汽灭菌锅方法：以水蒸气为介质，100kPa、121℃，维持15~30min。其中高压蒸汽灭菌的效果最好。适用对象：培养基、培养皿注：使用前要将冷空气排尽，使用后要自然泄压二、无菌技术6.常见的灭菌方法（2）干热灭菌器材：将灭菌物品放入密闭容器，如干热灭菌箱方法：160~170℃的热空气中维持1~2h干热灭菌箱适用对象：耐高温的和需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（如吸管、培养皿等）、金属用具等。二、无菌技术6.常见的灭菌方法（3）灼烧灭菌方法：优点：直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧。可以迅速彻底灭菌适用对象：①微生物的接种工具：（如涂布器、接种环、接种针或其他金属用具）②接种过程中试管口、瓶口等容易被污染的部位涂布器接种针接种环123接种环的灼烧灭菌(1、2、3表示先后顺序)二、无菌技术巩固练习说出以下器具、物品或对象适合的消毒或灭菌方法①不耐高温的液体（牛奶）：②接种室、超净工作台：③接种环等金属工具：④实验操作者的双手：⑤家庭餐具等生活用品消毒：⑥培养基：⑦培养皿、吸管等玻璃器皿：巴氏消毒法紫外线照射消毒法灼烧灭菌化学药物消毒法煮沸消毒法湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）干热灭菌课堂小测1、判断题①不含氮源的平板不能用于微生物培养（）②制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌（）③煮沸消毒法中100℃煮沸5~6min可以杀死全部微生物的细胞和芽孢、孢子（）④通常在实验室培养微生物时，需要对所用的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)、干热灭菌等（）×××√课堂小测2、无菌技术包括以下几个方面的叙述，其中正确的是（）A.紫外线照射前，适量喷洒苯酚等消毒液，可以加强消毒效果B.高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖C.为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.在微生物接种的实验中，用95%酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒A三、微生物的纯培养原理在微生物学中，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。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。微生物群分散或稀释单个个体单个菌落（纯培养物）繁殖培养物纯培养物酵母菌纯培养物三、微生物的纯培养——酵母菌的纯培养1.制备培养基(1)配制培养基①称取去皮的小块马铃薯200g②加水1000mL③加热煮沸至马铃薯软烂④用纱布过滤20g葡萄糖15~20g琼脂⑤用蒸馏水定容至1000mL固体培养基三、微生物的纯培养——酵母菌的纯培养①培养基转移到锥形瓶中②加棉塞③包上牛皮纸，并用皮筋勒紧培养基④放入高压蒸汽灭菌锅(100kPa、121℃，15~30min)高压蒸汽灭菌①在灭菌时，避免水蒸汽凝结时浸湿棉塞②在取出培养基锥形瓶时，隔绝空气中杂菌污染注：灭菌前调pH1.制备培养基(2)灭菌三、微生物的纯培养——酵母菌的纯培养培养皿(160~170℃灭菌2h)干热灭菌将5~8套培养皿包成一包，用几层牛皮纸包紧放入干热灭菌箱思考：培养皿使用干热灭菌而不使用湿热灭菌的目的？保持干燥1.制备培养基(2)灭菌三、微生物的纯培养——酵母菌的纯培养待培养基冷却到50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。避免周围环境中微生物的污染①拔出锥形瓶的棉塞②将瓶口迅速通过火焰既不会烫手，琼脂也不会凝固③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④等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒转过来放置防止冷凝水滴落在培养基上引起污染1.制备培养基(3)倒平板三、微生物的纯培养——酵母菌的纯培养2.接种和分离酵母菌平板划线法稀释涂布平板法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。穿刺接种法斜面接种法三、微生物的纯培养——酵母菌的纯培养2.接种和分离酵母菌①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环的金属丝烧红②在火焰旁冷却接种环。同时拔出装有酵母菌培养液的试管的棉塞③将试管口通过火焰④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液三、微生物的纯培养——酵母菌的纯培养2.接种和分离酵母菌⑤将试管口通过火焰，并塞上棉塞⑥在火焰附近将皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖12345⑦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，作第三、四、五次划线。不要划破培养基表面三、微生物的纯培养——酵母菌的纯培养2.接种和分离酵母菌12345⑦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，作第三、四、五次划线。注：a.接种环只蘸一次菌液，但要在培养基不同位置连续划线多次b.每次划线前以及结束时灼烧接种环进行灭菌此图中的接种环共需灼烧几次？6次c.最后一次的划线不能与第一次的划线相连使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，以便获得单个菌落。三、微生物的纯培养——酵母菌的纯培养3.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未接种的平板倒置，放入28℃左右的恒温培养箱中培养24~48h。恒温培养箱接种后的平板未接种的平板在培养皿的皿底用记号笔标记做空白对照，如果有菌落生长，则说明培养基被杂菌污染或者灭菌不彻底三、微生物的纯培养——酵母菌的纯培养在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，以防止被微生物感染。使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境。思考：如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？可能是接种的菌种不纯或者无菌操作不规范等原因引起的。思维训练——评估论点的可信程度水果“酵素”有一段时间，水果“酵素”风靡各地。水果“酵素”制作的大致过程是：将洗净、切成块状的水果放入洁净的容