1.2.1微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)（教學(xué)課件）-高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

第一章發(fā)酵工程第二節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用人教版（2019）選擇性必修三（一）微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)目標1.掌握通過配制培養(yǎng)基，了解配制培養(yǎng)基的基本步驟，以及培養(yǎng)基中各類營養(yǎng)物質(zhì)的配比。(生命觀念)2.通過對培養(yǎng)皿和培養(yǎng)基進行滅菌，了解消毒和滅菌的原理及方法。（科學(xué)思維、科學(xué)探究）3.通過對酵母菌進行純培養(yǎng)，理解并掌握微生物接種、分離和培養(yǎng)的基本原理和過程。(社會責(zé)任)課前導(dǎo)入向經(jīng)過殺菌處理的牛奶中添加某些對人體有益的細菌，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。怎樣才能保證無處不在的雜菌不混入發(fā)酵物中呢？

應(yīng)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，避免雜菌進入這需要應(yīng)用無菌技術(shù)和微生物的培養(yǎng)技術(shù)一、培養(yǎng)基的配制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)。2.作用：用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。無有凝固劑瓊脂液體培養(yǎng)基3.種類：固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基擴大培養(yǎng)、工業(yè)生產(chǎn)微生物的分離與鑒定，活菌計數(shù)，保藏菌種觀察微生物的運動、分類鑒定一、培養(yǎng)基的配制4.培養(yǎng)基的基本成分基本成分：碳源氮源水無機鹽——水是微生物生長和代謝必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)。NaCl、K2HPO4、MgSO4等——調(diào)節(jié)酸堿平衡、維持滲透壓提供碳元素的物質(zhì)提供氮元素的物質(zhì)是微生物合成各有機物所必需的除上述營養(yǎng)物質(zhì)外，培養(yǎng)基是否還需要其他物質(zhì)呢？表1-11000mL牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成注：牛肉膏和蛋白胨來源于動物，含有糖、維生素和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)?；境煞郑禾荚?、氮源、水、無機鹽還需滿足微生物對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)、O2

的需求。乳酸桿菌霉菌細菌厭氧微生物特殊營養(yǎng)物質(zhì)：維生素、氨基酸、生長因子等培養(yǎng)基中添加維生素培養(yǎng)基pH調(diào)至酸性提供無氧的條件培養(yǎng)基pH調(diào)至中性或弱堿性組分含量提供的主要營養(yǎng)物質(zhì)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4.培養(yǎng)基的基本成分一、培養(yǎng)基的配制微生物接種操作時為什么要“全副武裝”和在專門的設(shè)備內(nèi)進行？獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染。二、無菌技術(shù)1.無菌技術(shù)：在培養(yǎng)微生物的操作中，所有防止雜菌污染的方法。2.方法：①消毒②滅菌二、無菌技術(shù)3.無菌操作的對象：①實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進行清潔和消毒②培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進行滅菌無菌操作過程中，應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。實驗操作應(yīng)在超凈工作臺并在酒精燈火焰附近進行。消毒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。煮沸消毒法巴氏消毒法化學(xué)藥物消毒法紫外線消毒100℃煮沸5～6min。可殺死微生物的營養(yǎng)細胞和一部分芽孢。

62～65℃煮30min或80～90℃下處理0.5～1min。可殺死絕大部分微生物，不破壞食物的營養(yǎng)成分。用70%酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源等。對接種室、接種箱或超凈工作臺用紫外線照射30min，以殺死物體表面或空氣中的微生物。二、無菌技術(shù)滅菌濕熱滅菌干熱滅菌灼燒滅菌高壓蒸汽滅菌鍋干熱滅菌箱接種環(huán)灼燒滅菌注意：①使用前必須先把鍋內(nèi)的水加熱煮沸，將鍋內(nèi)冷空氣排盡，才能達到預(yù)設(shè)的壓力和溫度。②滅菌完成時，待鍋內(nèi)壓力自然降到０時，再打開氣閥。無菌技術(shù)除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？還能有效避免操作者自身被微生物感染??！用強烈的理化方法殺死物體內(nèi)外的所有的微生物，包括芽孢和孢子。二、無菌技術(shù)二、無菌技術(shù)項目主要方法應(yīng)用范圍消毒

巴氏消毒法

℃消毒30min或

℃處理15s或

℃處理10～15s

、啤酒、果酒和醬油等不耐高溫的液體煮沸消毒法100℃煮沸

min家庭餐具等生活用品紫外線消毒30W紫外燈照射

min(損傷細菌的DNA)化學(xué)藥物消毒

擦拭實驗者雙手水源牛奶63～6572～765～630體積分數(shù)為70%～75%的酒精氯氣接種室、接種箱或超凈工作臺80～85二、無菌技術(shù)項目主要方法應(yīng)用范圍滅菌灼燒滅菌直接在酒精燈火焰的

層灼燒干熱滅菌干熱滅菌箱中，

℃的熱空氣中維持

。高壓蒸汽滅菌(濕熱滅菌)充分燃燒接種工具，如涂布器、接種環(huán)、接種針或其他金屬用具、試管口或瓶口等160～170

1～2h100kPa、121℃的條件下，維持15～30min培養(yǎng)基等耐高溫的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿、金屬用具等二、無菌技術(shù)比較消毒和滅菌對微生物作用效果的差異比較項理化因素的作用強度消滅微生物的數(shù)量芽孢和孢子能否被消滅消毒滅菌

較為溫和部分微生物一般不能強烈全部微生物能三、微生物的純培養(yǎng)微生物在固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長，可以形成肉眼可見的菌落菌落：是指由單個微生物細胞在適宜固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長繁殖到一定程度，形成以母細胞為中心的一團肉眼可見的、有一定形態(tài)、構(gòu)造等特征的子細胞集團。念珠菌霉菌酵母菌放線菌形狀、大小、光澤度、顏色、透明度等。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。菌落是鑒定菌種的重要依據(jù)三、微生物的純培養(yǎng)（2）純培養(yǎng)物：（3）純培養(yǎng)：（1）培養(yǎng)物：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有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)。配制培養(yǎng)基滅菌接種分離培養(yǎng)1.概念：2.純培養(yǎng)的步驟：三、微生物的純培養(yǎng)3.酵母菌的純培養(yǎng)（1）實驗原理①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)的子細胞群體，這就是菌落。念珠菌顯色培養(yǎng)基大腸桿菌培養(yǎng)基酵母菌培養(yǎng)基金黃色葡萄球菌和枯草桿菌培養(yǎng)基注：菌落的大小、形狀、顏色、透明度、光澤度等是鑒定菌種的重要依據(jù)。三、微生物的純培養(yǎng)3.酵母菌的純培養(yǎng)（2）獲得單菌落的方法：平板劃線法、稀釋涂布平板法平板劃線法稀釋涂布平板法三、微生物的純培養(yǎng)3.酵母菌的純培養(yǎng)（3）方法步驟：①配制培養(yǎng)基三、微生物的純培養(yǎng)3.酵母菌的純培養(yǎng)（3）方法步驟：②滅菌三、微生物的純培養(yǎng)3.酵母菌的純培養(yǎng)（3）方法步驟：③倒平板：注意：①溫度：50℃左右②操作：在酒精燈火焰附近③冷凝后平板倒置防止瓶口微生物污染培養(yǎng)基防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染溫度過高容易燙傷，低于50℃瓊脂會凝固避免雜菌污染。三、微生物的純培養(yǎng)（3）方法步驟：3.酵母菌的純培養(yǎng)④接種和分離酵母菌：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)過數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到單菌落。接種環(huán)連續(xù)劃線法分區(qū)劃線法三、微生物的純培養(yǎng)3.酵母菌的純培養(yǎng)（3）方法步驟：④接種和分離酵母菌：平板劃線法①灼燒接種環(huán)，直至接種環(huán)金屬絲燒紅⑥在火焰附近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。⑤試管口通過火焰，并塞上棉塞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。劃3個平板（重復(fù)實驗）；1個不劃線（空白對照）三、微生物的純培養(yǎng)3.酵母菌的純培養(yǎng)（3）方法步驟：④接種和分離酵母菌：a.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；b.劃線首尾不能相接；c.每次劃線前灼燒接種環(huán)進行滅菌；d.劃線操作結(jié)束后，仍需灼燒接種環(huán)。12345三、微生物的純培養(yǎng)3.酵母菌的純培養(yǎng)（3）方法步驟：⑤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)箱中培養(yǎng)24～48h。警示：在實驗室中，切不可吃東西、喝水，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行滅菌處理，以免污染環(huán)境。對照：說明培養(yǎng)基是否被雜菌污染結(jié)果分析與評價三、微生物的純培養(yǎng)3.酵母菌的純培養(yǎng)（4）結(jié)果分析與評價：①在未接種的培養(yǎng)基表面是否有菌落生長？如果有，說明了什么？未接種的培養(yǎng)基表面若有菌落生長，則說明培養(yǎng)基被污染或滅菌不徹底；若無，則說明培養(yǎng)基未被污染且已徹底滅菌，培養(yǎng)基可以使用②你是如何記錄實驗結(jié)果的？提示（可以在培養(yǎng)12h和24h后，觀察菌落的大小、形狀、顏色。培養(yǎng)24h后，菌落的大小、形狀是否發(fā)生變化，菌落顏色是否加深，光澤度是否增加，等等）三、微生物的純培養(yǎng)3.酵母菌的純培養(yǎng)（4）結(jié)果分析與評價：③在接種酵母菌的培養(yǎng)基上，你是否觀察到了單菌落？這些菌落的顏色、形狀和大小是否一致？如果你觀察到了不同形態(tài)的菌落，你能分析出可能是由哪些原因引起的嗎？在接種酵母菌的培養(yǎng)基上可觀察到單菌落。如果培養(yǎng)基上生長的菌落的顏色、形狀、大小基本一致，并符合酵母菌菌落的特點，則說明純化酵母菌的操作成功；如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他形態(tài)的菌落，則說明在純化過程中，無菌操作還未達到要求，可能所用菌液不純，或者在實驗操作過程中被雜菌污染思維訓(xùn)練：評估論點的可信程度有人說：吃水果“酵素”可以美容、減肥、促進消化和提高免疫力。這一論點是否可信？

“酵素”制作就是利用微生物進行無氧呼吸的原理，進行像制作泡菜一樣的發(fā)酵。這樣制作的“酵素”中可能有糖類(包括一些簡單的糖和膳食纖維等)、蛋白質(zhì)(包括多種酶)、有機酸等成分，不存在它獨有的、特殊的營養(yǎng)物質(zhì),其中其至可能含有微生物發(fā)酵產(chǎn)生的有毒物質(zhì)，食用后可能會危害人體健康。因此，吃水果“酵素”可以美容、減肥、促進消化和提高免疫力的論點是值得懷疑的。知識總結(jié)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)無菌技術(shù)煮沸消毒法純培養(yǎng)培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基接種分離平板劃線法稀釋涂布平板法種類液體培養(yǎng)基營養(yǎng)水、碳源、氮源、無機鹽消毒巴氏消毒法滅菌濕熱滅菌干熱滅菌灼燒滅菌課堂小測1.下列有關(guān)培養(yǎng)基的敘述，錯誤的是()A.液體培養(yǎng)基要制成固體培養(yǎng)基，可在培養(yǎng)基中加入瓊脂B.細菌在固體培養(yǎng)基上生長，可以形成肉眼可見的菌落C.每種培養(yǎng)基都含有水、碳源、氮源、無機鹽等營養(yǎng)物質(zhì)D.培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)及O2的要求C解析：瓊脂是凝固劑，所以液體培養(yǎng)基要制成固體培養(yǎng)基，可在培養(yǎng)基中加入瓊脂，A正確；細菌在固體培養(yǎng)基上生長，可以形成肉眼可見的菌落，B正確；不同的微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需求不同，如培養(yǎng)硝化細菌不需要加入碳源，培養(yǎng)固氮微生物不需要加入氮源，C錯誤；培養(yǎng)基還需滿足微生物對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)及O2的要求，D正確。故選C。課堂小測2.培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實驗操作者的雙手、空氣、牛奶，上述內(nèi)容所采用的滅菌或消毒方法依次是()①化學(xué)藥物消毒

②灼燒滅菌

③干熱滅菌④紫外線消毒

⑤高壓蒸汽滅菌

⑥巴氏消毒法A.⑤②③①④⑥ B.③④②①⑥⑤ C.⑤③②①④⑥ D.⑥②③④①⑤C解析：培養(yǎng)基需用濕熱滅菌（高壓蒸汽滅菌）；培養(yǎng)皿能耐高溫，需用干熱滅菌；接種環(huán)可用灼燒滅菌達到迅速徹底的滅菌效果；實驗操作者的雙手可用化學(xué)藥劑進行消毒，如用酒精擦拭雙手；空氣可用紫外線消毒；為不破壞其營養(yǎng)