1.2.1 微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用(教學(xué)設(shè)計(jì))高二生物(新教材人教版選擇性必修3)

1、1.2.1 微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用一、教學(xué)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的前提。2.闡明無(wú)菌技術(shù)是在操作過(guò)程中，保持無(wú)菌物品與無(wú)菌區(qū)域不被微生物污染的技 術(shù)。3.概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行微生物分離和純化的常用方 法。核心素養(yǎng)：1.科學(xué)思維：根據(jù)微生物的代謝類(lèi)型分析培養(yǎng)基的組成。2.科學(xué)探究：討論并掌握無(wú)菌技術(shù)的實(shí)驗(yàn)操作方法；討論并掌握微生物的純培養(yǎng) 的方法。二、教學(xué)過(guò)程：【導(dǎo)入】經(jīng)過(guò)殺菌處理的牛奶中添加某些對(duì)人體有益的細(xì)菌，在經(jīng)過(guò)發(fā)酵就可以制成 酸奶，由于制作工藝并不復(fù)雜，一些人會(huì)在家里自制酸奶，自制酸奶雖然方便， 但是食用自制酸奶導(dǎo)致腸胃不

2、適的事件屢見(jiàn)不鮮，主要原因是制作過(guò)程中有雜菌 混入。那么怎么才能保證無(wú)處不在的雜菌不混入發(fā)酵物中呢？這需要應(yīng)用無(wú)菌技術(shù)和微生物的培養(yǎng)技術(shù)。微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)（一）培養(yǎng)條件：提供合適的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件（培養(yǎng)基） 確保其它微生物無(wú)法混入（無(wú)菌技術(shù)） 一、培養(yǎng)基的配制1、培養(yǎng)基（1）概念：人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配置出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng) 養(yǎng)基質(zhì)。（2）作用：用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。（3）類(lèi)型12標(biāo)準(zhǔn)物理性質(zhì)功能來(lái)源培養(yǎng)基種類(lèi)固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng) 基液體培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基特點(diǎn)加凝固劑，如瓊脂容器放倒不致流出，劇烈震動(dòng) 則破散不加凝固劑

3、根據(jù)某種微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)要 求配置加入能與目的菌的代謝產(chǎn)物發(fā) 生顯色反應(yīng)的指示劑含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)用已知的化學(xué)物質(zhì)配制作用微生物的分離與鑒定， 活菌計(jì)數(shù)，保藏菌種觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、分 類(lèi)鑒定常用于工業(yè)生產(chǎn) 選擇分離鑒定工業(yè)生產(chǎn)分類(lèi)鑒定2、培養(yǎng)基的配制：（1）營(yíng)養(yǎng)成分：水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源，此外還要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)PH、特 殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的需求。表 1-1 1000ml 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)組成組分牛肉膏蛋白胨NaClH O含量5g10g5g定容至 1000ml提供的主要營(yíng)養(yǎng)碳源、磷酸鹽和維生素等 氮源和維生素等無(wú)機(jī)鹽水（2）還需滿足微生物對(duì) pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氧氣的需求特殊

4、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。細(xì)菌（pH 調(diào)至中性或微堿性）霉菌（pH 調(diào)至酸性）厭氧生物（無(wú)氧條件）乳酸2菌（要添加維生素）二、無(wú)菌技術(shù)1. 獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染，主要包括消毒和滅菌。 2.消毒指使用較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分微 生物。3.滅菌指使用強(qiáng)烈的理化方法殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。4.比較3三、微生物的純培養(yǎng)1、純培養(yǎng)（1）概念：由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱(chēng)為純培養(yǎng)物，獲得純培養(yǎng)物 的過(guò)程就是純培養(yǎng)。（2）步驟：1）配制培養(yǎng)基 2）滅菌（培養(yǎng)基和器具）3）微生物接種 4）分離 5） 恒溫箱中培養(yǎng)探究實(shí)

5、踐（1）原理：微生物群分散或稀釋單個(gè)細(xì)胞，單個(gè)細(xì)胞繁殖單個(gè)菌落。菌落：分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見(jiàn)的、 有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，這就是菌落。（ 2 ）方法：采用平板劃線法和稀釋涂布平板法將單個(gè)微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后得到的單菌落一般是由單個(gè)微生物形成的純培養(yǎng)物。（3）步驟1、制備培養(yǎng)基1）配制培養(yǎng)基稱(chēng)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(guò)濾。向?yàn)V液中加入 20g 葡萄糖、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

6、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.3）倒平板待培養(yǎng)基冷卻至 50 左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板。倒平板注意事項(xiàng)：溫度：50左右 操作：在酒精燈火焰附近 冷凝后平板倒置2、接種和分離酵母菌通過(guò)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4到培養(yǎng)基表面。經(jīng)過(guò)數(shù)次劃線后培養(yǎng)可以分離得到單菌落。3、培養(yǎng)酵母菌完成平板劃線后，待菌液被培養(yǎng)基吸收，將接種后的平板和一個(gè)未接種的平 板倒置，放入 28左右的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 24-28h.

7、請(qǐng)同學(xué)們小組為單位思考以下問(wèn)題？探究一：培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到 50左右時(shí)，才能用來(lái)倒平板。你用什么 辦法來(lái)估計(jì)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(jué)溫度下降到剛剛不燙手即可。 探究二：平板冷凝后，為什么要將平板倒置？平板冷凝后，皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將 平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落 入培養(yǎng)基，造成污染。探究三：怎么確定所倒平板未被雜菌污染？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。探究四：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(jié)束時(shí) ,仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？三、課堂鞏固1、下列關(guān)于制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的敘述，錯(cuò)誤的是( ) A操作順序?yàn)橛?jì)算、稱(chēng)量、溶化、倒平板、滅菌B將稱(chēng)好的牛肉膏連同稱(chēng)量紙一同放入燒杯C待培養(yǎng)基冷卻至 50 左右時(shí)倒平板5D待培養(yǎng)基冷卻凝固后將平板倒過(guò)來(lái)放置2、下列關(guān)于滅菌和消毒的說(shuō)法不正確的是( )A滅菌是指殺死環(huán)境中的所有微生物，包括芽孢和孢子B滅菌和消毒實(shí)質(zhì)上是相同的C接種環(huán)用灼燒法滅菌D常用的滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌等3、下圖是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的