微生物的实验室培养.(教案)

1、普通高中课程标准实验教材生物选修1 PEP主题1微生物的实验室培养主题目标(a)知识和技能了解培养基的基本知识；掌握基本操作技术，如培养基制备、高压蒸汽灭菌和划线。(2)过程和方法分析实验思路的确定和形成的原因，分析实验过程，对比以往的实验设计，归纳共性，分析差异，增加印象(3)情感、态度和价值观形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神。本课程的重点是无菌技术的操作。无菌技术操作教学方法启发式教学教学工具多媒体课件教学过程(a)开设新课程在传统发酵技术的应用中，利用微生物的发酵，微生物来源于生产过程中的自然感染。在工业生产中，为了提高发酵质量，有必要获得优良菌株并保持发酵菌株的纯度。这包括培

2、养、分离和鉴定微生物等基本技术。现在我们开始研究微生物培养和应用的课题。(二)开设新的课程1.基础知识1.1培养基类型包括固体培养基和液体培养基。思维1琼脂是从红藻中提取的多糖，在培养基的制备中用作凝结剂。【补充】培养基的种类及其应用；标准中型制备特性主要应用有形财产固态培养基添加更多琼脂菌株的分离、鉴定和计数半固体介质少加琼脂菌种保藏液体营养培养基没有添加琼脂工业化生产，连续栽培化学成分合成培养基由已知成分制成，培养基成分明确菌株的分类和鉴定天然培养基它是由天然成分制成的，培养基的成分不清楚。工业化生产降低成本用途识别媒介添加一些指示剂或化学试剂菌株的鉴定选择培养基添加(或不添加)化学成分菌

3、株的分离1.2培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源和氮源。思考2从细胞的化学成分来看，为什么培养基中含有这些营养成分？c、h、o、n、p、s是细胞原生质的基本成分，占原生质总量的97%以上。补充碳源：有机物质，如二氧化碳、糖类、脂肪酸等。它们构成微生物的结构物质和分泌物并提供能量。氮源：如N2、铵盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等。主要用于合成蛋白质、核酸、含氮代谢物等。含碳、氢、氧和氮的化合物可用作碳源和氮源，如氨基酸等。1.3除了满足微生物生长所需的酸碱度、特殊营养物质和氧气外，培养基。【补充】生长因子：微量有机小分子，如某些氨基酸、碱、维生素等。在某些微生物的正常生长和代谢过程中，必须从培养基

4、中吸收。思维3牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供糖、维生素和有机氮等营养物质。思维4培养乳酸菌时需要添加维生素，培养霉菌时需要调节培养基的酸碱度为酸性，培养细菌时需要调节酸碱度为中性或微碱性。活动2:阅读“无菌技术”，讨论并回答以下问题：1.4获得纯培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。1.5无菌技术包括：(1)清洁和消毒实验操作空间、操作人员的衣服和手；(2)对培养容器、接种工具、培养基等仪器进行消毒；(3)为避免周围微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。(4)避免消毒材料和器具与周围物品接触。1.6消毒与灭菌的比较(填表)比较项目物理和化学因素的强度被破坏的微生物数量孢子和孢子能被消灭吗消毒

5、莫德拉(1)日常生活中经常使用煮沸消毒；(2)对于一些不耐高温的液体，使用巴氏杀菌法(简要介绍)；(3)向接种室、接种箱或洁净工作台上喷洒石炭酸或煤酚皂等溶液，增强消毒效果，然后用紫外线进行物理消毒。(4)实验操作者的手用酒精消毒；(5)饮用水水源应进行氯消毒。1.8灭菌方法：(1)接种环、针和试管口应燃烧灭菌。(2)玻璃器皿和金属器皿用干热灭菌。使用的仪器是干热灭菌箱。(3)培养基、无菌水等采用高压蒸汽灭菌。使用的仪器是高压蒸汽灭菌锅。(4)表面消毒和空气消毒采用紫外线消毒，所用仪器为紫外线灯。思维6接种环灭菌时，用酒精灯的全燃层将可能伸入试管或培养皿的部分点燃。思维7使用干热灭菌箱对玻璃器

6、皿进行灭菌时，物品不能放得太紧，以免妨碍热空气的流通。【思维8】将物品放入高压蒸汽灭菌锅内灭菌后，应先打开排气阀，将锅内的冷空气煮沸并排除，以利于锅内温度的上升；然后关闭排气阀继续加热，气压升至100千帕，温度为121，保温15 30分钟；最后，切断热源，自然降温。当气压必须降到零时，打开盖子。其目的是防止容器中的液体突然沸腾。补充培养基的制备原则：目的应明确：培养基的种类和数量应根据培养微生物的种类和培养目的来确定。(2)营养要协调：培养基中各种营养素的浓度和比例要适当。例如，当碳氮比为41时，谷氨酸棒杆菌大量增殖并产生较少的谷氨酸；当碳氮比为31时，细胞繁殖受到抑制，谷氨酸合成大大增加。(

7、3)酸碱度应适当：细菌培养基的酸碱度为中性或碱性，霉菌培养基为酸性。2.实验操作2.1计算：根据配方比例，计算100毫升培养基各组分的用量。2.2称重：准确称量每个组件。称量牛肉膏和蛋白胨时，要快速移动，防止牛肉膏吸收空气中的水分。2.3融化：加水加热融化牛肉酱；(2)加入蛋白胨和氯化钠继续加热；(3)加入琼脂；(4)用蒸馏水定容至100毫升。整个过程用玻璃棒不断搅拌，以防止烧杯因琼脂糊底部而破裂。2.4调节酸碱度：用1毫升/微升溶液调节酸碱度至碱性。2.5灭菌：将配制好的培养基转移到锥形瓶中，塞好包装，用高压蒸汽灭菌锅灭菌；培养皿用报纸包裹，用干热灭菌箱灭菌。2.6倒置板：当培养基冷却至约5

8、0时，在酒精灯火焰附近操作。过程如下：(1)用右手拿起锥形瓶，用左手在火焰旁边拉出棉塞；(2)右手握住锥形瓶，使锥形瓶瓶口快速穿过火焰；(3)左手将在培养皿中打开一个缺口，右手将培养基倒入培养皿中，立即盖上皿盖。(4)平板冷却固化后，倒置放置。【思维1】锥形瓶口部通过火焰的目的是消除口部杂菌，防止杂菌感染培养基。思考2倒置板的目的是防止在培养基冷却过程中形成的水滴落到培养基表面。思维3如果在盘盖和盘底之间附着有培养基，盘能培养微生物吗？为什么？不。空气中的杂菌会在这些粘附介质上繁殖并污染培养皿中的介质。思维4在斜面培养基的制备中，试管应该是填充的(2)冷却酒精灯火焰旁的接种环，打开大肠杆菌菌株

9、试管的棉塞。(3)将菌种的试管口通过火焰，达到消除试管口杂菌的目的。(4)将冷却后的接种环伸入菌液中，取出一圈菌。(5)在应变试管的管口再次穿过火焰后，塞住棉塞。在皿盖上开一个缺口，将接种环伸入平板，画3 5条平行线，盖上皿盖，不要切培养基。烧坏孕育环，冷却后从第一个区域的划线末端到第二个区域的内部划线。重复上述过程，完成区域3、4和5中的标记。小心不要将第五个区域的划线与第一个区域的划线连接。将平板倒置于培养箱中培养。思维6取菌前先烧接种环的目的是消除接种环上的微生物；除了第一次划线，接种环必须在另一次划线之前燃烧，以消除接种环上的残留细菌。接种环在取菌和标记前需要冷却，以防止高温杀死菌种；

10、最后，燃烧接种环的目的是防止细菌污染环境和操作人员。思考7在第一次划片后，目标是从最后一次划片结束时开始获得由单个细菌形成的标准菌落。2.7.3稀释涂布平板法：对菌液进行一系列梯度稀释，将不同稀释度的菌液分别涂布在琼脂固体培养基上培养。当稀释率足够高时，可以获得由单一细菌形成的标准菌落。2.7.4系列稀释操作：取6个装有9mL水的无菌试管，编号为101、102、103、104、105和106。(2)用燃烧的冷却吸管将1毫升的菌液吸入101号试管，并吹三次使其混合均匀。(3)从101倍液中抽取1毫升菌液，注入102号试管中，吹匀，得到102倍液。等等。认为8操作先导喷嘴和移液管应距火焰1 2 c

11、m。整个操作过程中使用了一个移液器。3.结果分析和评估3.1无接种培养基的效果为对照。如果有菌落形成，培养基没有完全灭菌。3.2在肉汤培养基上，大肠杆菌菌落为白色、圆形、光滑且有光泽，边缘整齐。3.3培养12小时和24小时后的菌落大小不同(相同和不同)；菌落分布位置相同(相同，不同)。原因是时间越长，菌落中的细菌繁殖越多，菌落体积越大。殖民地的地位没有改变，但殖民地的数量增加了。思维9由于培养基灭菌不彻底或杂菌感染，在某一培养基上出现了三个不同特性的菌落。思考10常用菌种采用临时保藏法保藏。长期保存方法是甘油管保存法。前者在固体斜面培养基中培养，在4冰箱中保存，每3 6个月转移培养一次。其缺点

12、是储存时间短，容易污染和变异。在后者中，将菌株与等量的无菌体积混合，然后储存在-20的冰箱中。(三)课堂总结，评论微生物的实验室培养培养基无菌技术纯化大肠杆菌培养基的制备培养基制备原则一种培养基的制备方法计算、称重、溶解、调节ph值、分装、加入棉塞、灭菌、倒平板划线板法稀释涂布法系列稀释平板涂料(四)案例研究例1。在微生物营养素的描述中，正确的是A.作为碳源的物质不能同时作为氮源。C.除水以外的无机物只提供无机盐d。无机氮源也能提供能量分析：不同的微生物需要不同的营养，应根据微生物的具体情况进行分析。对于选项A和B，其表达式是不完整的。一些碳源只能是碳源，如二氧化碳；一些碳源可以同时是氮源，例

13、如NH4HCO3；一些碳源也是能源，如葡萄糖。有些碳源既是氮源又是能源，如蛋白胨。对于选项C，除水之外的无机物具有各种类型和功能。例如二氧化碳，可以用作自养微生物的碳源；碳酸氢钠可用作自养微生物的碳源和无机盐。氯化钠只能提供无机盐。对于方案D，无机氮源提供的能量仍然存在。例如，NH3可以为硝化细菌提供能量和氮源。回答：d例2。以下是对发酵工程中灭菌的错误理解A.防止杂菌污染b .消除杂菌C.培养基和发酵设备必须灭菌。灭菌必须在接种前进行分析：灭菌是微生物发酵过程中的一个重要环节。一是指灭菌的目的，因为大多数用于发酵的菌株都是单一的纯菌株，而其他微生物(杂菌)不能混入整个发酵过程，所以这是正确的

14、。b是错误的，因为灭菌的目的是防止杂菌污染，但在实际操作中不可能只消灭杂菌而消灭所有微生物。c是正确的，因为所有与发酵相关的设备和物质都必须灭菌。用于发酵的微生物在灭菌后特别接种。接种前必须进行消毒。如果接种后进行灭菌，接种的菌株也会被杀死。回答：b综合应用例3。右图为微生物培养基的组成。请相应回答：编号成分内容粉状硫磺10g(NH4)2SO40.4gK2HPO44.0g硫酸镁9.25克硫酸亚铁0.5g氯化钙0.5gH2O100毫升(1)可以在正确的表面培养基中培养的微生物类型是。(2)如果培养基中无意中添加了过量的氯化钠。如果你不想浪费这种培养基，你可以再添加一次。为了耕种。(3)如果除去组

15、分2，加入(CH2O)，培养培养基可用于培养。(4)表中有常见的营养素类别。(5)无论哪种培养基，它都溶于各种成分。包装之前，要进行的是。(6)确定右表中各部件重量的原则是。(7)如果正确的表面介质用于应变识别，应添加以下成分。分析：对于一种培养基，它能培养什么样的微生物取决于它的化学成分。当然，这仅适用于合成培养基。如果它是一种天然培养基，就不可能从培养基的成分中区分出它所培养的微生物。化学成分的分析应该从营养素的种类开始。右表中的营养素是水、无机盐和氮源，缺少碳源和特殊营养素。对于特殊的营养物质，有些微生物是不需要的，但没有微生物不需要碳源。培养基中没有碳源，这表明培养的微生物从空气中获得碳源，可以培养的微生物是自养微生物。如果向培养基中