微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修三

1.2微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（一）微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成2、掌握無菌技術(shù)的具體操作自主學(xué)習(xí)（認(rèn)真閱讀課本P9~11，獨立思考，3min）1、你找到了哪些知識點？2、有哪些重點？3、有什么疑惑點？自學(xué)指導(dǎo)：閱讀課本P9-11頁，回答下列問題（5min）1.研究和應(yīng)用微生物的前提是什么？2.什么是培養(yǎng)基？培養(yǎng)基的作用是什么？3.培養(yǎng)基的類型有哪些？實驗室常用的固體培養(yǎng)基是？4.培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成有什么？5.除了基本的營養(yǎng)物質(zhì)，培養(yǎng)基還需要滿足哪些條件？舉例說明？6.什么是消毒？什么是滅菌？無菌技術(shù)的作用是？7.常用的消毒方法有哪些？生物消毒法是指？常用的滅菌方法有哪些？在實驗室培養(yǎng)微生物:一、要為人們需要的微生物提供合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件；二、要確保其他微生物無法混入，并將需要的微生物分離出來。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)。導(dǎo)入1.什么是培養(yǎng)基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)即培養(yǎng)基。2.培養(yǎng)基的作用用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝產(chǎn)物。一、培養(yǎng)基的配制液體培養(yǎng)基：擴大培養(yǎng)、工業(yè)生產(chǎn)按物理性質(zhì)劃分固體培養(yǎng)基：純化（分離）、鑒定、活菌計數(shù)、保藏菌種3.培養(yǎng)基的類型固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基有無凝固劑瓊脂實驗室常用的固體培養(yǎng)基是瓊脂固體培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基、半合成培養(yǎng)基（舉例：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基）按組成成分劃分注意：培養(yǎng)基成分明確（第1個）；含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)（后2個）拓展：培養(yǎng)基的類型之其他劃分方式2.鑒別培養(yǎng)基：用于鑒別不同類型的微生物①加入青霉素的培養(yǎng)基：分離酵母菌、霉菌等真菌②不加氮源的無氮培養(yǎng)基：分離固氮菌③不加含碳有機物的無碳培養(yǎng)基：分離自養(yǎng)型微生物①加入伊紅美藍(lán)的培養(yǎng)基：鑒別大腸桿菌②加入剛果紅的培養(yǎng)基：鑒別纖維素分解菌按功能劃分1.選擇培養(yǎng)基：將某種類微生物從混雜的微生物群體中分離出來。拓展：培養(yǎng)基的類型之其他劃分方式碳源、氮源、水、無機鹽碳源無機碳源：CO2、CO32-、HCO3-有機碳源：牛肉膏、蛋白胨等氮源無機氮源：NH4＋、NO3-有機氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素等注意：有些含有C、H、O、N的化合物既可以作為碳源，又可以作為氮源，如氨基酸等4.培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成a.營養(yǎng)構(gòu)成自養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物乳酸桿菌:需要在培養(yǎng)基中添加維生素霉菌：需將培養(yǎng)基pH調(diào)至酸性細(xì)菌：需將培養(yǎng)基pH調(diào)至中性或弱堿性厭氧生物：提供無氧條件b.特殊需求在提供上述幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的需求，培養(yǎng)基的成分舉例如下：下列有關(guān)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.除水以外的無機物只提供無機鹽D.無機氮源也能提供能量D是指使用強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。二、無菌技術(shù)獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染。是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。消毒滅菌1.消毒與滅菌的概念1）實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒2）培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌特別提醒：a.做好消毒與滅菌工作后，要注意避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周

圍的物品相接觸.b.為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，接下來的許多操作應(yīng)在超凈工作

臺并在酒精燈火焰附近進(jìn)行。2.消毒和滅菌工作主要包括兩個方面接種室、接種箱或超凈工作臺可用紫外線照射30min100℃煮沸5-6min62-65℃下煮30min或80-90℃處理30s-1min3.常用的消毒方法用75%酒精、新潔爾滅等進(jìn)行皮膚消毒；氯氣消毒水源等煮沸消毒巴氏消毒化學(xué)藥劑消毒紫外線消毒160-170℃的熱空氣中加熱2-3h。常用于玻璃器皿和金屬器具。常用于接種工具，如接種環(huán)、接種針、涂布器等，以及試管口、瓶口等的滅菌。4.常用的滅菌方法利用沸水、流通蒸汽或高壓蒸汽進(jìn)行滅菌。高壓蒸汽滅菌效果最好，100kPa、121℃下維持15-30min，常用于培養(yǎng)基、無菌水等的滅菌。濕熱滅菌干熱滅菌灼燒滅菌微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)基的配置無菌技術(shù)1.研究和應(yīng)用微生物的前提，發(fā)酵工程的重要基礎(chǔ)是什么？2.培養(yǎng)基的概念、培養(yǎng)基的作用3.培養(yǎng)基的分類：按物理性質(zhì)、組成成分、按功能劃分4.培養(yǎng)基的成分：基本成分（4個）、特殊需求（例：乳酸菌、細(xì)菌、厭氧微生物有什么特殊需求）1.獲得純凈的微生物的關(guān)鍵：防止雜菌污染2.消毒和滅菌的概念3.常用的消毒方法（4個）、常用的滅菌方法（3個）課堂小結(jié)：背誦記憶：1、培養(yǎng)基的概念、作用、類型、成分2、常見的消毒方法和滅菌方法當(dāng)堂檢測：完成課本P14概念檢測1、2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。練習(xí)不能；用75%酒精、新潔爾滅等進(jìn)行皮膚消毒；實驗操作應(yīng)在超凈工作臺并在酒精燈火焰附近進(jìn)行。

（1）這個實驗中哪些材料用具需要進(jìn)行滅菌處理？培養(yǎng)皿、培養(yǎng)基（2）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微生物的污染？學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握微生物純培養(yǎng)的步驟2、在酵母菌的純培養(yǎng)中掌握倒平板的方法和

平板劃線的具體操作自主學(xué)習(xí)（認(rèn)真閱讀課本P11~13，獨立思考，3min）1、你找到了哪些知識點？2、有哪些重點？3、有什么疑惑點？自學(xué)指導(dǎo)：閱讀課本P11-13頁，回答下列問題（5min）1.什么是培養(yǎng)物？什么是純培養(yǎng)物？2.什么是純培養(yǎng)？3.微生物的純培養(yǎng)的步驟有哪些？4.什么是菌落？什么是單菌落？5.獲得單菌落的方法有哪些？6.倒平板的具體操作步驟是怎樣的？目的是？7.如何進(jìn)行平板劃線？三、微生物的純培養(yǎng)微生物的純培養(yǎng)包括配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、分離和培養(yǎng)等步驟。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稱為培養(yǎng)物。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.培養(yǎng)物、純培養(yǎng)的概念2.微生物純培養(yǎng)的步驟探究.實踐：酵母菌的純培養(yǎng)1.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的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，這就是菌落2.單菌落：一般是由單個微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。3.獲得單菌落的方法：稀釋涂布平板法、平板劃線法（一）實驗原理（二）目的要求1.學(xué)會配置培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基并倒平板。2.學(xué)會進(jìn)行無菌操作。3.嘗試通過平板劃線操作來獲得純化的酵母菌菌落。特征：大小、形狀、隆起程度、顏色等功能：鑒定菌種的重要依據(jù)單個微生物固體培養(yǎng)基上大量繁殖子細(xì)胞群體菌落在相同培養(yǎng)條件下，同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征1）配制培養(yǎng)基：馬鈴薯、葡萄糖、瓊脂、水2）滅菌：培養(yǎng)基（高壓蒸汽滅菌）、培養(yǎng)皿（干熱滅菌）3）倒平板：待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右，在酒精燈火焰附近倒平板1.制備培養(yǎng)基（三）方法步驟1）配制培養(yǎng)基的具體步驟馬鈴薯200g，切小塊↓加水1000ml，加熱煮沸至馬鈴薯腐爛↓紗布過濾↓濾液中加入20g葡萄糖，15-20g瓊脂↓補加蒸餾水至1000mL（定容）注意，這步需要調(diào)節(jié)pH2）滅菌的具體步驟（1）培養(yǎng)基轉(zhuǎn)到錐形瓶，加棉塞，用牛皮紙或舊報紙包裹，皮筋勒緊，放入高壓蒸汽滅菌鍋滅菌，100kpa，121℃，滅菌15-30min（2）5-8套培養(yǎng)皿包一包，用牛皮紙包緊，干熱滅菌,160-170℃滅菌2h12343)倒平板的具體步驟1.拔出錐形瓶的棉塞。2.將瓶口迅速通過火焰。3.用拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，將培養(yǎng)基（10-20mL）倒入培養(yǎng)皿，立即蓋上皿蓋。4.等待培養(yǎng)基冷卻凝固后，將培養(yǎng)皿倒轉(zhuǎn)過來放置。思考：為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？答：通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。思考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。思考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。思考3：平板冷凝后，為什么要將平板倒置？既可以防止培養(yǎng)基表面的水分揮發(fā)；又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。分區(qū)劃線法連續(xù)劃線法聚集的菌群連續(xù)劃線稀釋分散單個細(xì)胞菌落生長繁殖2.接種和分離酵母菌1）過程通過接種環(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)基的表面。經(jīng)數(shù)次劃線后，可以分離得到單菌落。平板劃線接種法的劃線方式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。2）平板劃線法的具體操作警示: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。123453）平板劃線法注意事項①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)4）問題探討（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(jié)束時,仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？a.操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物；b.

每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下

一次劃線時，接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數(shù)的

增加，使每次劃線時菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到菌落。c.

劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和

感染操作者。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12345注意:在5個區(qū)域劃線，接種環(huán)灼燒滅菌共6次。（2）在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？（3）在做第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。答：線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，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)菌繁殖而來的菌落。思考1為什么要將平板倒置（背誦）？思考2為什么要同時放入未接種的平板？既可以防止培養(yǎng)基表面的水分揮發(fā)；又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。作對照，該培養(yǎng)皿無菌落說明培養(yǎng)基沒有污染。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未接種的平板倒置，放入28℃左右(培養(yǎng)溫度因酵母菌種類的不同而稍有差異)的恒溫培養(yǎng)箱