【課件】微生物的基本培養(yǎng)技術課件2021-2022學年高二下學期生物人教版選擇性必修3

1、第1章 發(fā)酵工程1.2 微生物的基本培養(yǎng)技術 經(jīng)過殺菌處理的牛奶中添加某些對人體有益的細菌，在經(jīng)過發(fā)酵就可以制成酸奶，由于制作工藝并不復雜，一些人會在家里自制酸奶，自制酸奶雖然方便，但是食用自制酸奶導致腸胃不適的事件屢見不鮮，主要原因是制作過程中有雜菌混入。從社會中來解析：應該先對制作用具和原料進行滅菌處理，再接種純的菌種，并控制發(fā)酵條件，避免雜菌進入微生物1.種類微生物2.培養(yǎng)條件：培養(yǎng)基無菌技術 提供合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件 確保其它微生物無法混入一、培養(yǎng)基的配制【自主探究】請結合教材【自主探究】請結合教材P9-10面，思考這些問題的答案面，思考這些問題的答案。1.培養(yǎng)基的用途有哪些？培養(yǎng)基的

2、用途有哪些？2.培養(yǎng)基的必備營養(yǎng)成分有哪些？培養(yǎng)基的必備營養(yǎng)成分有哪些？3.配制培養(yǎng)基時，如何滿足不同微生物的特殊需求？舉例說明。配制培養(yǎng)基時，如何滿足不同微生物的特殊需求？舉例說明。4.培養(yǎng)基的種類有哪些？培養(yǎng)基的種類有哪些？1、培養(yǎng)基概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。3、培養(yǎng)基類型：固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基有無瓊脂分離、計數(shù)、鑒定等擴大培養(yǎng)、工業(yè)生產(chǎn)2、培養(yǎng)基作用：用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。長有酵母菌菌落盛有液體培養(yǎng)基（ 提供微生物繁殖所需各種營養(yǎng)， 異養(yǎng)微生物的能源）一.培養(yǎng)基的配制（閱讀P9回答）劃分標準劃分標準培養(yǎng)基種類培養(yǎng)基種

3、類特點特點用途用途物理性質(zhì)物理性質(zhì)化學成分化學成分用途用途（補充資料1) 培養(yǎng)基的類型及用途不加凝固劑加凝固劑，如瓊脂工業(yè)生產(chǎn)觀察微生物的運動、分類鑒定微生物分離、鑒定、活菌計數(shù)、保藏菌種含化學成分不明確的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)培養(yǎng)基成分明確分類、鑒定在培養(yǎng)基中加入某種化學物質(zhì),以抑制不需要的微生物的生長,促進所需要的微生物的生長培養(yǎng)、分離出特定微生物在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學藥品,用以鑒別不同種類的微生物鑒別不同種類微生物選擇培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基一.培養(yǎng)基的配制培養(yǎng)基中加氨芐青霉素具有抗氨芐青霉素能力的菌落沒有氨芐青霉素抗性的細菌選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)基

4、+氨芐青霉素培養(yǎng)基沒有抗氨芐青霉素能力的菌落被淘汰怎樣選擇出抗氨芐青霉素能力的細菌?一.培養(yǎng)基的配制4、營養(yǎng)成分:（1）基本成分： 碳源、氮源、水、無機鹽碳源：無機碳源：CO2、CO32-、HCO3-有機碳源：葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等自養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物氮源：無機氮源：NH4、NO3-、NH3等有機氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等注：含C、H、O、N的有機物是異養(yǎng)型微生物的碳源、氮源、能源無機鹽：Ca、K 、Mg為大量元素Zn、Cu、Mn、Co、Mo等微量元素凡是能夠為微生物提供C、N等元素的營養(yǎng)物質(zhì)。一.培養(yǎng)基的配制表1-1 1000ml牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成組分含量提供的主要營養(yǎng)

5、牛肉膏5g碳源、磷酸鹽和維生素等蛋白胨10g氮源和維生素等NaCl5g無機鹽H2O定容至1000ml水（牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）（2）還需滿足微生物對 pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)、氧氣的需求維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等一.培養(yǎng)基的配制舉例說明：舉例說明： 培養(yǎng)培養(yǎng)乳酸菌乳酸菌需要需要添加添加維生素維生素 培養(yǎng)培養(yǎng)霉菌霉菌時需將時需將PHPH調(diào)至調(diào)至酸性酸性，培養(yǎng)，培養(yǎng)細菌細菌時將時將PHPH調(diào)至調(diào)至中性中性或或微堿性微堿性 培養(yǎng)培養(yǎng)厭氧厭氧微生物時需要提供微生物時需要提供無氧無氧條件條件一.培養(yǎng)基的配制1. 為什么培養(yǎng)基需要氮源?【答案】培養(yǎng)基中的氮元素是微生物合成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)所必需的。2

6、. 無菌技術除用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么作用？【答案】無菌技術還能有效避免操作者被微生物感染。例1 下列關于培養(yǎng)基的敘述,正確的是()A.培養(yǎng)基是為微生物的生長繁殖提供營養(yǎng)的基質(zhì)B.培養(yǎng)基都含有水、碳源、氮源、無機鹽和生長因子等C.牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基屬于合成培養(yǎng)基,營養(yǎng)全面D.微生物在固體培養(yǎng)基上生長時,可以形成肉眼可見的單個細菌任 務 活 動A解析 培養(yǎng)基是為微生物的生長繁殖提供碳源、氮源、水和無機鹽等營養(yǎng)的基質(zhì),A正確;微生物培養(yǎng)基的主要營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、氮源、水和無機鹽等,有的還需要生長因子等特殊的營養(yǎng)物質(zhì),且并非所有培養(yǎng)基都含有氮源,如培養(yǎng)固氮微生物的培養(yǎng)基中

7、可不添加氮源,B錯誤;牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基屬于天然培養(yǎng)基,C錯誤;微生物在固體培養(yǎng)基上生長時,可以形成肉眼可見的菌落,而不是單個細菌,D錯誤。 編號成分含量粉狀硫10g（NH4）2SO40.4gK2HPO44.0gMgSO49.25gFeSO40.5gCaCl20.5gH2O100ml（1）右表培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物類型是 。（2）若不慎將過量NaCl加入培養(yǎng)基中。如不想浪費此培養(yǎng)基，可再加入 。自養(yǎng)型微生物 含碳有機物 練一練：右表是某微生物培養(yǎng)基成分，請據(jù)此回答：（3）若除去成分，加入（CH2O），該培養(yǎng)基可用于培養(yǎng) 。固氮微生物 【自主探究】請結合教材P10-11面，思考下列問題：1.獲得純

8、凈培養(yǎng)物的關鍵是什么？2.消毒和滅菌的區(qū)別是什么？3.為了防止雜菌污染，具體措施有哪些？（四個方面）4.如何針對不同的作用對象選擇合適的消毒/滅菌方法？二.無菌技術二.無菌技術1. 獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關鍵是防止雜菌污染類型適用范圍操作方法消毒滅菌煮沸消毒法日常生活100 煮沸56 min巴氏消毒法不耐高溫的液體6265 煮30 min或80-90 煮30s-1 min化學藥劑生物活體、水源等擦拭等,如用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源紫外線紫外線照射30 min灼燒滅菌接種的金屬工具、接種時用的試管口或瓶口等直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒干熱滅菌耐高溫、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金屬

9、用具等物品放入干熱滅菌箱,160170 加熱23h濕熱滅菌培養(yǎng)基等,生產(chǎn)和實驗室常用高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi),100 kPa,溫度121 ,1530 min接種室、接種箱，超凈工作臺二.無菌技術較為溫和理化方法，殺死部分微生物強烈的理化方法，殺死所有微生物（包括芽孢、孢子）2.常用的滅菌、消毒方法比較灼燒滅菌: 常用于涂布器、接種環(huán)、接種針、試管口等的滅菌。干熱滅菌： 160-170下加熱1-2h。常用于玻璃器皿 （如：吸管、培養(yǎng)皿等）和金屬器具。 2.常用的滅菌、消毒方法比較高壓蒸氣滅菌（效果最好）： 100kPa、121下維持15-30min.常用于培養(yǎng)基、無菌水等的滅菌。以以下物品所采用的滅菌或

10、消毒方法依次是下物品所采用的滅菌或消毒方法依次是培養(yǎng)基培養(yǎng)基培養(yǎng)皿培養(yǎng)皿接種環(huán)接種環(huán)實驗操作者的雙手實驗操作者的雙手實驗室實驗室牛奶牛奶高壓蒸汽滅菌干熱滅菌灼燒滅菌化學消毒（酒精）紫外線消毒巴氏消毒法任 務 活 動例2 微生物培養(yǎng)過程中,要十分重視無菌操作,現(xiàn)代生物學實驗中的許多方面也要進行無菌操作,防止雜菌污染。下列無菌操作錯誤的是()A.接種時培養(yǎng)皿皿蓋只打開一條縫隙B.菌種和培養(yǎng)基使用前均需滅菌處理C.接種前后都要過火灼燒試管口D.高壓蒸汽滅菌既能殺死微生物的營養(yǎng)體,也能殺死芽孢等休眠體B任 務 活 動解析 接種時用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條縫隙即可,A正確;培養(yǎng)基在使用前需滅菌處

11、理,但是菌種不能滅菌處理,否則菌種會死亡,B錯誤;接種前后均要將試管口通過火焰,防止雜菌污染,C正確;高壓蒸汽滅菌法不僅能殺死微生物的營養(yǎng)體,也能殺死芽孢等休眠體,D正確。三.微生物的純培養(yǎng)1.純培養(yǎng)（1）純培養(yǎng)物：由單一個體繁殖所獲得的微生物群體。（2）純培養(yǎng)：獲得純培養(yǎng)物的過程。菌落單個單個或或少數(shù)同種少數(shù)同種菌體菌體在固體培養(yǎng)基在固體培養(yǎng)基上上大量大量繁殖，形成肉眼可見的子細胞繁殖，形成肉眼可見的子細胞群體。群體。 1.1.定義：定義：2.2.特征：特征： 大小、形狀、大小、形狀、顏色顏色、光澤度、光澤度、透明度透明度等。等。3.3.功能：功能：菌落是菌落是鑒定菌種鑒定菌種的重要的重要依

12、據(jù)。依據(jù)。 知識補充知識補充 強調(diào)：不同種類微生物的菌落特征各有特點,但彼此之間存在一定的相似性;同種微生物的菌落特征受培養(yǎng)時間、營養(yǎng)物質(zhì)的含量與種類等影響也會有所差異。例3.下列屬于菌落特征的是() 菌落的形狀菌落的大小菌落的多少隆起程度顏色有無莢膜A. B.C. D.B解析 菌落特征包括菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等,正確。菌落的多少可以用來進行微生物的計數(shù),與菌落特征無關,錯誤。有無莢膜是單個細菌細胞的特征,不是菌落的特征,錯誤,故選B。任 務 活 動方法步驟1）配制培養(yǎng)基稱取去皮馬鈴薯200g，切成小塊，加水1000ml，加熱煮沸至馬鈴薯軟爛，用紗布過濾。向濾液中加入20g葡萄糖、

13、15-20g瓊脂，用蒸餾水定容至1000ml.2）滅菌將配制好的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，加棉塞，包上牛皮紙，并用皮筋勒緊，再放入高壓蒸汽滅菌鍋中，在壓力為100kPa、溫度為121的條件下，滅菌15-30min.將5-8套培養(yǎng)皿包成一包，用幾層牛皮紙包緊，放入干熱滅菌箱內(nèi)，在160-170滅菌2h.包器材2.1制備培養(yǎng)基三.微生物的純培養(yǎng)倒平板的具體操作：3）倒平板 待培養(yǎng)基冷卻至50左右時，在酒精燈火焰附近倒平板。滅菌后的培養(yǎng)基在無菌操作臺上倒入4個培養(yǎng)皿中，倒后立即置于水平位置上，輕輕晃動，使培養(yǎng)基鋪滿平皿底部，待凝，使之形成平面。倒平板注意事項：溫度：50左右操作：在酒精燈火焰附近冷凝后平

14、板倒置三.微生物的純培養(yǎng)1.培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50左右時，才能用來倒平板。你用什么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度？可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺溫度下降到剛剛不燙手即可。2.在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？最好不要用這個平板培養(yǎng)微生物。 防止空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生。將所倒平板放入37的恒溫箱中培養(yǎng)12h24h，觀察是否有菌落存在以確定是否被污染或滅菌是否徹底。4.怎么確定所倒平板未被雜菌污染或滅菌徹底？3.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？平板冷凝后，皿蓋上會凝結水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較

15、高；將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地揮發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。問題討論 通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。經(jīng)過數(shù)次劃線后培養(yǎng)可以分離得到單菌落。(1)原理：單個細胞微生物群單個菌落連續(xù)劃線分散或稀釋生長繁殖連續(xù)劃線法分區(qū)劃線法(2)“平板劃線”實驗操作2.2接種和分離酵母菌三.微生物的純培養(yǎng)灼燒接種環(huán)，直至接種環(huán)金屬絲燒紅在火焰旁冷卻接種環(huán)，拔出酵母菌培養(yǎng)液試管的棉塞試管口通過火焰在火焰附近用接種環(huán)蘸取一環(huán)菌液試管口通過火焰，并塞上棉塞將皿蓋打開一條縫隙，用接種環(huán)在培養(yǎng)基表面迅速劃三至五條平行線，蓋上皿蓋灼燒接種環(huán)

16、，待其冷卻后，從第一次劃線的末端開始作第二次劃線。重復以上操作，作第三、四、五次劃線劃3個平板（重復實驗）1個不劃線（空白對照）第1區(qū)劃線接種環(huán)滅菌第2區(qū)劃線接種環(huán)滅菌第3區(qū)劃線接種環(huán)滅菌接種環(huán)滅菌分區(qū)劃線法12345接種環(huán)只蘸一次菌液,但要在培養(yǎng)基不同位置連續(xù)劃線多次.劃線首尾不能相接每次劃線前接種環(huán)進行滅菌劃線后,培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)平板劃線法注意事項:1.1.為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結束時為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結束時， 仍然仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？【合作探究】灼燒時期灼燒時期目的目的取

17、菌種前取菌種前每次劃線前每次劃線前接種結束后接種結束后殺死接種環(huán)上原有微生物。殺死接種環(huán)上原有微生物。殺死上次劃線時殘留菌種，使下一次劃線的菌種直接來殺死上次劃線時殘留菌種，使下一次劃線的菌種直接來源上次劃線的源上次劃線的末端末端殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者。操作者。2.2.在灼燒接種環(huán)之后在灼燒接種環(huán)之后，要，要等其冷卻后再進行等其冷卻后再進行劃線的原因？劃線的原因？以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。3.3.在作第二次以及其后的劃線操作時在作第二次以及其后的劃線操作時，總是，總是從上一次劃線的從上

18、一次劃線的末端開始劃線的原因？末端開始劃線的原因？ 使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，以便獲得單個菌落。以便獲得單個菌落。任 務 活 動例3 如圖實驗室培養(yǎng)和純化大腸桿菌過程中的部分操作步驟,下列說法錯誤的是()A.步驟使用的培養(yǎng)基已經(jīng)滅菌并調(diào)節(jié)過pHB.步驟操作時需要在酒精燈火焰旁進行C.所示的接種方法為平板劃線法D.操作過程中,需灼燒接種環(huán)5次D解析 為倒平板,該步驟使用的培養(yǎng)基已經(jīng)滅菌并調(diào)節(jié)過pH,A正確;步驟操作時需要在酒精燈火焰旁進行,防止被雜菌污染,B正確;由圖可知,所示的接種方法為平板劃線法,C正確;每次劃線前后都要灼燒接種環(huán),因

19、此操作過程中,需灼燒接種環(huán)6次,D錯誤。變式訓練圖1-2-3為平板劃線法接種的示意圖。觀察或比較各種細菌菌落形態(tài)的最佳區(qū)域是 ()圖1-2-3A.B. C. D.D解析 由圖可知,該平板上的劃線次序為,因此區(qū)為單菌落收獲區(qū),觀察或比較各種細菌菌落形態(tài)的最佳區(qū)域是區(qū),故選D。1.1.培養(yǎng)基的制作是否合格？培養(yǎng)基的制作是否合格？ 如果如果未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1 12 d2 d后無菌落生長后無菌落生長，說明培，說明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。2.2.接種操作是否符合無菌要求？接種操作是否符合無菌要求？ 如果培養(yǎng)基上

20、生長的如果培養(yǎng)基上生長的菌落的顏色、形狀、大小菌落的顏色、形狀、大小基本一致，并符合酵母基本一致，并符合酵母菌菌落的特點，則說明接種操作是符合要求的；如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其菌菌落的特點，則說明接種操作是符合要求的；如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他菌落，則說明接種過程中，無菌操作還未達到要求，需要分析原因，他菌落，則說明接種過程中，無菌操作還未達到要求，需要分析原因，再次練習。再次練習。3.3.是否進行了及時細致的觀察與記錄？是否進行了及時細致的觀察與記錄？四、實驗成果分析與評價 培養(yǎng)培養(yǎng)12 h12 h與與24 h24 h后的酵母菌菌落的大小會有明顯不同。后的酵母菌菌落的大小會有明顯不同。 （培養(yǎng)時間越長，菌落越大、顏色越深培養(yǎng)時間越長，菌落越大、顏色越深）x xx