1.2.1微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用課件-高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修32

1.2.1微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)本節(jié)聚焦：1.什么是培養(yǎng)基？如何配制？2.什么是無菌技術(shù)?3.怎樣進(jìn)行酵母菌的純培養(yǎng)?難以用肉眼觀察的微小生物的統(tǒng)稱

19世紀(jì)中期，法國釀酒業(yè)曾一度遭到毀滅性打擊，生產(chǎn)的葡萄酒出現(xiàn)了變酸變味的怪事…法國科學(xué)家巴斯德發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致生產(chǎn)失敗的根源在于發(fā)酵物中混入了微生物。

細(xì)菌原生生物

(草履蟲、變形蟲、衣藻等)真菌

(酵母菌、霉菌等)病毒（無細(xì)胞結(jié)構(gòu)）——原核生物——真核生物——真核生物球菌桿菌藍(lán)細(xì)菌酵母菌青霉菌草履蟲衣藻

向經(jīng)過殺菌處理的牛奶中添加某些對人體有益的細(xì)菌，再經(jīng)過發(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)致腸胃不適的事件屢見不鮮，主要原因是在制作過程中有雜菌混入。那么，怎樣才能保證無處不在的雜菌不混入發(fā)酵物中呢？酸奶

應(yīng)該先對制作用具和原料進(jìn)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(jìn)入。微生物的培養(yǎng)技術(shù)??！從社會中來在實驗室培養(yǎng)微生物：①為微生物提供合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件——培養(yǎng)基②確保其它微生物無法混入，并將需要的微生物分離出來?！獰o菌技術(shù)、微生物的純培養(yǎng)一

微生物的培養(yǎng)技術(shù)

防止雜菌污染，獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是研究和應(yīng)用微生物的前提，也是發(fā)酵工程的重要基礎(chǔ)。

人們按照_________________________________，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)，即培養(yǎng)基。1.概念：微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求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.類型：一、培養(yǎng)基的配制液體培養(yǎng)基長有菌落的固體培養(yǎng)基菌落不含凝固劑（如瓊脂）呈液態(tài)狀態(tài)微生物在瓊脂固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長形成肉眼可見的菌落在液體培養(yǎng)基中加入瓊脂后制成的瓊脂固體培養(yǎng)基，是實驗室中最常用的培養(yǎng)基之一瓊脂在培養(yǎng)基中僅作為凝固劑，不能為微生物提供能量和營養(yǎng)。劃分標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基種類特點用途物理性質(zhì)化學(xué)成分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(xué)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(xué)物質(zhì),允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻止其他種類微生物生長培養(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(xué)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)基延申：培養(yǎng)基的類型及用途一種應(yīng)用最廣泛和最普通的細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基表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)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(jī)鹽H2O定容至1000ml水4、培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成:牛肉膏、蛋白胨：來源于動物，含有糖、維生素和有機(jī)氮等營養(yǎng)物質(zhì)4、培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成:（1）基本成分：水、碳源、氮源、無機(jī)鹽。碳源無機(jī)碳源：有機(jī)碳源：氮源N2、NH3、氨鹽NH4＋、硝酸鹽NO3-等牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸、酵母膏等CO2、NaHCO3、Na2CO3等含碳無機(jī)物糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、石油、牛肉膏、蛋白胨等無機(jī)氮源：有機(jī)氮源：無機(jī)鹽Zn、Cu、Mn、Co、Mo等大量元素：微量元素：Ca、K、Mg等為什么培養(yǎng)基需要氮源？

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。培養(yǎng)自養(yǎng)微生物培養(yǎng)異養(yǎng)微生物C分離

固氮菌

不需要額外添加氮源，其可以直接利用空氣中的氮氣。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細(xì)菌6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量生長因子(維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等)（2）還需滿足微生物對

的需求pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)、氧氣④培養(yǎng)厭氧微生物時，需要提供_____的條件。①培養(yǎng)乳酸桿菌時，需要在培養(yǎng)基中添加_______；②培養(yǎng)霉菌時，需要將培養(yǎng)基調(diào)至_____；③培養(yǎng)細(xì)菌時，需要將培養(yǎng)基調(diào)至______________；維生素酸性中性或弱堿性無氧4、培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成:病毒為非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物，只能在活細(xì)胞中營寄生生活。目前不能利用人工培養(yǎng)基來培養(yǎng)病毒，只有接種在活細(xì)胞或組織中，病毒才能增殖?！督鸢妗诽骄慷10青霉素會殺死細(xì)菌，所以不能用來培養(yǎng)細(xì)菌。其不屬于特殊營養(yǎng)物質(zhì)關(guān)于微生物營養(yǎng)物質(zhì)的敘述中，正確的是A、是碳源的物質(zhì)不可能同時是氮源B、凡碳源都提供能量C、除水以外的無機(jī)物只提供無機(jī)鹽D、無機(jī)氮源也能提供能量D解析：不同的微生物，所需營養(yǎng)物質(zhì)有較大差別，要針對微生物的具體情況分析。對于A、B選項，它的表達(dá)是不完整的。有的碳源只能是碳源，如二氧化碳；有的碳源可同時是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同時是能源，如葡萄糖；有的碳源同時是氮源，也是能源，如蛋白胨。對于C選項，除水以外的無機(jī)物種類繁多，功能也多樣。如二氧化碳，可作為自養(yǎng)型微生物的碳源；NaHCO3，可作為自養(yǎng)型微生物的碳源和無機(jī)鹽；而NaCl則只能提供無機(jī)鹽。對于D選項，無機(jī)氮源提供能量的情況還是存在的，如NH3可為硝化細(xì)菌提供能量和氮源?！督稹稰11例1、例2、P132、9、《報》34期P371.何為無菌技術(shù)？無菌技術(shù)包括哪些方面？2.什么是消毒？滅菌？兩者有何區(qū)別？3.常用的消毒與滅菌的方法有哪些？有何要求？二無菌技術(shù)獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵：消毒滅菌定義常用方法對象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。使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。煮沸消毒法巴氏消毒法濕熱滅菌干熱滅菌法灼燒滅菌法防止雜菌污染（化學(xué)藥物消毒法、紫外線消毒法）對操作的空間、操作者的衣著和手微生物培養(yǎng)的器皿、接種工具、培養(yǎng)基芽孢:有些細(xì)菌在一定的條件下，細(xì)胞里面形成一個橢圓形的休眠體，叫做芽孢。芽孢壁很厚，對干旱、低溫、高溫等惡劣的環(huán)境有很強(qiáng)的抵抗力。如有的細(xì)菌的芽孢，煮沸3小時以后才死亡。孢子:細(xì)菌、原生動物、真菌和植物等產(chǎn)生的一種有繁殖作用的生殖細(xì)胞,能直接發(fā)育成新個體。二、無菌技術(shù)（1）消毒的方法：①煮沸消毒法：100℃煮沸5-6min。②巴氏消毒法：不耐高溫的液體：

62-65℃下煮30min或80-90℃下煮30s-1min

（殺死牛奶中絕大多數(shù)微生物，且基本不會破壞牛奶的營養(yǎng)成分）

③化學(xué)藥物消毒法：用70%酒精擦拭雙手；氯氣消毒水源。④紫外線消毒法：接種室、接種箱、超凈工作臺，在使用前可用紫外線照射30min（殺死物體表面或空氣中的微生物）閱讀教材P11，回答以下問題可以殺死微生物的營養(yǎng)細(xì)胞和一部分芽孢。（紫外線能破壞DNA結(jié)構(gòu)）在達(dá)到消毒目的的同時，營養(yǎng)物質(zhì)損失較少。原理：高溫蒸汽破壞蛋白質(zhì)、核酸等結(jié)構(gòu)使其變性優(yōu)點：操作簡便，效果可靠，可以殺滅所有的生物，包括最耐熱的某些微生物的休眠體。基本保持培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分不被破壞。對象：培養(yǎng)基等注：使用后的培養(yǎng)基必須滅菌后才能丟棄，以免污染環(huán)境。①濕熱滅菌：高壓蒸汽滅菌（效果最好）高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)100kPa、121℃下維持15-30min高壓蒸汽滅菌鍋（2）滅菌的方法：原理：使微生物細(xì)胞膜破壞、蛋白質(zhì)變性和原生質(zhì)干燥等對象：耐高溫，需保持干燥的物品，適用于玻璃器皿(如試管、培養(yǎng)皿、吸管、注射器)金屬器具(如針頭、鑷子、剪刀等)的滅菌②干熱滅菌：干熱滅菌箱內(nèi)160-170℃下加熱2-3h

③灼燒滅菌：酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒效果：最徹底原理：使微生物燃燒對象：接種工具如涂布器、接種環(huán)、接種針，以及接種過程中的試管口或瓶口等易被污染部位類型適用范圍操作方法消毒滅菌較為溫和理化方法，殺死部分微生物（不包括芽孢、孢子）強(qiáng)烈的理化方法，殺死所有微生物（包括芽孢、孢子）煮沸消毒法日常生活100℃煮沸5～6min巴氏消毒法不耐高溫的液體62～65℃煮30min或80-90℃煮30s-1min化學(xué)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30min灼燒滅菌接種工具、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,如玻璃器皿和金屬用具等物品放入干熱滅菌箱,160～170℃加熱2～3h濕熱滅菌培養(yǎng)基、無菌水高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi),100kPa,溫度121℃,15～30min接種室、接種箱，超凈工作臺3.消毒與滅菌的比較還要注意：避免已經(jīng)滅菌的材料用具與周圍物品接觸；為了避免周圍環(huán)境微生物污染，操作應(yīng)在超凈工作臺并在酒精燈火焰旁進(jìn)行。思考：無菌技術(shù)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？還能有效避免操作者被微生物感染。超凈工作臺《金》P11探究二1、例3、《報》34期P2（2、3、6）P3（1、4、5、9）

某同學(xué)將5個手指尖在貼有“洗手前”標(biāo)簽的培養(yǎng)基上輕輕按一下；然后用肥皂將該手洗干凈，再將5個指尖在貼有“洗手后”標(biāo)簽的同種培養(yǎng)基上輕輕按一下；將這兩個培養(yǎng)皿放入37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后，發(fā)現(xiàn)貼有“洗手后”標(biāo)簽的培養(yǎng)皿中菌落較少。請分析回答下列問題。

【教材P4拓展應(yīng)用】（1）這個材料中哪些材料用具需要滅菌處理？（2）“將指尖在培養(yǎng)基上輕輕按一下”相當(dāng)于微生物培養(yǎng)中的哪一步操作？（3）從實驗結(jié)果來看，洗手后我們就能進(jìn)行無菌操作了嗎？操作時，我們可以采用什么方法來避免手上的微生物的污染？培養(yǎng)皿、培養(yǎng)基

通過實驗結(jié)果可以看到，洗手后手上還有一些微生物，不能直接進(jìn)行無菌操作。可以通過用酒精棉球擦拭雙手，或戴消過毒的手套等方法來避免手上微生物的污染。接種由單一個體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物，獲得純培養(yǎng)物的過程就是純培養(yǎng)。1.概念：2.步驟：①配制培養(yǎng)基②滅菌③接種④分離⑤培養(yǎng)

在微生物學(xué)中，將接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的含特定種類微生物的群體，成為培養(yǎng)物。三、微生物的純培養(yǎng)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的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，這就是菌落。菌落：采用平板劃線法和稀釋涂布平板法將單個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微生物形成的純培養(yǎng)物。微生物群分散單個細(xì)胞單個菌落繁殖

酵母菌的純培養(yǎng)原理：不同菌落的形狀、大小、顏色等不同。菌落是鑒定菌種的重要依據(jù)。探究·實踐1．制備培養(yǎng)基配制培養(yǎng)基滅菌倒平板培養(yǎng)基：高壓蒸汽滅菌:100kPa、121℃，15-30min培養(yǎng)皿：干熱滅菌:160~170℃

，滅菌2h探究

·

實踐

酵母菌的純培養(yǎng)步驟：（酵母菌計算→稱量→溶化→定容待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時，在酒精燈火焰附近倒平板。將配好的培養(yǎng)基，轉(zhuǎn)移到錐形瓶滅菌?！R鈴薯瓊脂培養(yǎng)基）防止培養(yǎng)基中的水分過快蒸發(fā)。防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染；通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。用手觸摸，剛剛不燙手調(diào)pH1.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)12h～24h，觀察是否有菌落存在以確定是否被污染或滅菌是否徹底。如果無菌落生長，說明培養(yǎng)基制備成功、合格。4.怎么確定所倒平板未被雜菌污染？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(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，既防止培養(yǎng)基中的水分過快蒸發(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1.灼燒接種環(huán)，直至接種環(huán)金屬絲燒紅2.在火焰旁冷卻接種環(huán)，拔出酵母菌培養(yǎng)液試管的棉塞

3.試管口通過火焰

4.在火焰附近用接種環(huán)蘸取一環(huán)菌液

5.試管口通過火焰，并塞上棉塞

6.將皿蓋打開一條縫隙，將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi)，劃3-5條平行線，蓋上皿蓋。7.灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第一次劃線的末端開始作第二次劃線。重復(fù)以上操作，作第三、四、五次劃線。注意不要將最后一次劃線與第一次的劃線相連警示:在實驗室中，切不可飲食，離開實驗室時一定要洗手，以防止被微生物感染。使用后的培養(yǎng)基在丟棄前一定要進(jìn)行滅菌處理，以免污染環(huán)境。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)數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離得到單菌落。(2)接種和分離酵母菌:以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。線條末端細(xì)菌的數(shù)目比起始處要少,能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個細(xì)菌繁殖而來的單菌落。灼燒時期目的取菌種前每次劃線前接種結(jié)束后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,仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者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末端，從而使每次劃線時菌種數(shù)目逐漸減少，直至得到單個細(xì)胞殺死接種環(huán)上原有微生物問題討論分區(qū)劃線法12345①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.②劃線首尾不能相接③每次劃線前接種環(huán)進(jìn)行滅菌④劃線后,培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)平板劃線法注意事項:《報》P3（11）思考：若完成圖示操作，共做了五次劃線，接種環(huán)灼燒滅菌了幾次？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。結(jié)果分析與評價：1.未接種的培養(yǎng)基表面是否有菌落生長，如果有，說明了什么？2.在接種酵母菌的培養(yǎng)基上，你是否觀察到了菌落？這些菌落的顏色、形狀、大小是否一致？如果你觀察到了不同形態(tài)的菌落，你能分析可能是哪些原因引起的嗎？3．培養(yǎng)酵母菌步驟：沒有。

如果有，說明培養(yǎng)基被雜菌污染。原因：接種的菌種不純、無菌操作不規(guī)范。

酵母菌的純培養(yǎng)探究·實踐作對照，以確定所倒平板是否被雜菌污染。

有一段時間，水果“酵素”風(fēng)靡各地。水果“酵素”制作的大致過程是：將洗凈、切成塊狀的水果放入潔凈的容器，再加入糖和水,密封，置于陰涼處發(fā)酵一至兩周。有人說，吃水果“酵素”可以美容、減肥、促進(jìn)消化和提高免疫力。請評估這一論點是否可信。追問以下問題可以幫助你分析。評估論點的可信程度思維訓(xùn)練水果“酵素”是什么？其制作原理是什么？其中可能含有哪些成分？其是否含有人們無法從其他食品中獲