【课件】1.2微生物的培育技术及应用（一 微生物的基本培养技术）课件高二下学期生物人教版选择性必修3

向经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌，再经过发酵就可以制成酸奶，由于制作工艺并不复杂，一些人会在家里自制酸奶，自制酸奶虽然方便，但是食用自制酸奶导致肠胃不适的事件屡见不鲜，主要原因是在制作过程中有杂菌混入。那么，怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？提示：应该先对制作用具和原料进行灭菌处理，再接种纯的菌种，并控制发酵条件，避免杂菌进入。（一）教学目标1.概述培养基的配制方法和微生物纯培养的基本操作要求，进行酵母菌的纯培养。2.阐明微生物选择培养的原理。3.进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。（二）教学重点和难点1.教学重点（1）微生物纯培养的基本操作要求，微生物选择培养的原理。（2）酵母菌的纯培养。（3）土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。2.教学难点（1）酵母菌的纯培养。（2）土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。第2节微生物的培养技术及应用（三）本节聚焦1.什么是培养基？如何配置？2.什么是无菌技术？3.怎样进行酵母菌的纯培养？第2节微生物的培养技术及应用一、微生物的基本培育技术

防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。在实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件；另一方面要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。一、微生物的基本培育技术（一）微生物难以用肉眼观察的微小生物的统称。1.概念2.微生物的类群（1）无细胞结构（2）原核细胞（3）真核细胞病毒：SARS病毒、新冠病毒等RAN病毒；噬菌体等DNA病毒细菌：蓝细菌、大肠杆菌、乳酸菌等；放线菌：链霉菌等真菌：酵母菌、毛霉等；原生生物：草履虫、变形虫等3.微生物的结构（一）微生物直径在30-200nm之间直径在0.5-5μm之间直径3-6μm之间一、微生物的基本培育技术一、微生物的基本培育技术

微生物结构简单、形体微小，眼睛看不到，若想看某种纯净的微生物。我们该怎么做？若想通过肉眼能看到细菌，我们又该如何？提示：必须对其进行分离纯化；对微生物进行大量培养，致使其在培养基表面或内部形成菌落。不同的细菌具有不同的菌落。

分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。沙门氏菌毛霉一、微生物的基本培育技术一、微生物的基本培育技术（一）微生物2.实验室培养微生物条件（1）提供微生物生长繁殖所需营养和环境条件。——培养基（2）确保其它微生物无法混入。——无菌技术一、微生物的基本培育技术（二）培养基的配制1.培养基概念

人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。2.培养基作用

用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。（①提供微生物繁殖所需各种营养，②异养微生物的能源）一、微生物的基本培育技术（二）培养基的配制3.培养基的营养构成（1）基本成分碳源、氮源、水、无机盐①碳源无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-有机碳源：葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等自养微生物异养微生物②氮源无机氮源：NH4＋、NO3-、NH3等有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等注：含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源③无机盐Ca、K、Mg为大量元素Zn、Cu、Mn、Co、Mo等微量元素旁栏思考p10，为什么培养基需要氮源？提示：培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的的。一、微生物的基本培育技术一、微生物的基本培育技术（二）培养基的配制3.培养基的营养构成（2）特殊条件与特殊成分还需满足微生物对pH、特殊营养物质、氧气的需求维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等（牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）表1-11000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养组成组分含量提供的主要营养牛肉膏5g碳源、磷酸盐和维生素等蛋白胨10g氮源和维生素等NaCl5g无机盐H2O定容至1000ml水例如：培养乳酸菌要添加维生素；培养霉菌要调酸性；培养细菌要调至中性或弱碱性；培养厌氧菌要提供无氧条件。牛肉膏和蛋白胨来源与动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。一、微生物的基本培育技术（二）培养基的配制4.培养基的类型固体培养基液体培养基有无琼脂分离、计数、鉴定等扩大培养、工业生产长有酵母菌菌落盛有液体培养基划分培养基种类特点用途物理性质化学成分用途不加凝固剂加凝固剂，如琼脂工业生产观察微生物的运动、分类鉴定微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种含化学成分不明确的天然物质工业生产培养基成分明确分类、鉴定在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物鉴别不同种类微生物选择培养基液体培养基半固体培养基固体培养基天然培养基合成培养基鉴别培养基（二）培养基的配制4.培养基的类型一、微生物的基本培育技术一、微生物的基本培育技术（三）无菌技术泛指在培养微生物的操作中，避免杂菌污染的方法。1.概念主要包括消毒和灭菌消毒对操作的空间、操作者的衣着和手灭菌培养细菌用的培养基与培养皿玻棒、试管、烧瓶、吸管和接种环等还要注意：避免已经灭菌的材料用具与周围物品接触为了避免周围环境微生物污染，操作应在超净工作台并在酒精灯火焰旁进行。一、微生物的基本培育技术2.常用的消毒和灭菌方法（1）消毒①概念②消毒的方法

使用较为温和的物理、化学或生物等方法，杀死物体表面或内部一部分微生物。类型方法使用对象煮沸消毒法100℃煮沸5-6min一般外科器械、胶管和注射器、饮水和食具巴氏消毒法62-65℃下煮30min或80-90℃下煮30s-1min不该高温的液体，如牛奶化学药剂消毒法70%酒精、氯气擦拭双手、实验器具、水源等。紫外线消毒法紫外灯照射接种室、接种箱、超净工作台一、微生物的基本培育技术2.常用的消毒和灭菌方法（2）灭菌①概念

指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子。②灭菌的方法湿热灭菌干热灭菌灼烧灭菌一、微生物的基本培育技术2.常用的消毒和灭菌方法（2）灭菌原理：高温蒸汽破坏蛋白质、核酸等结构使其变性。优点：操作简便，效果可靠，可以杀灭所有的生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体。基本保持培养基的营养成分不被破坏。对象：培养基等注：使用后的培养基必须灭菌后才能丢弃，以免污染环境。①湿热灭菌：高压蒸汽灭菌锅内100kPa、121℃下维持15-30min。高压蒸汽灭菌锅一、微生物的基本培育技术2.常用的消毒和灭菌方法（2）灭菌原理：使微生物细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥等对象：耐高温，需保持干燥的物品，适用于玻璃器皿(如试管、培养皿、吸管、注射器)

金属器具(如针头、镊子、剪刀等)的灭菌②干热灭菌：干热灭菌箱内160-170℃下加热2-3h。一、微生物的基本培育技术2.常用的消毒和灭菌方法（2）灭菌③灼烧灭菌：酒精灯火焰灼烧效果：最彻底原理：使微生物燃烧对象：接种工具如接种环、接种针，以及接种过程中的试管口或瓶口等易被污染部位。一、微生物的基本培育技术类型适用范围操作方法消毒灭菌较为温和理化方法，杀死部分微生物（不包括芽孢、孢子）强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子）煮沸消毒法日常生活100℃煮沸5～6min巴氏消毒法不耐高温的液体62～65℃煮30min或80-90℃煮30s-1min。化学药剂生物活体、水源等擦拭等,如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源。紫外线紫外线照射30min灼烧灭菌接种的金属工具、接种时用的试管口或瓶口等直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧。干热灭菌耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属用具等物品放入干热灭菌箱,160～170℃加热2～3h。湿热灭菌培养基、培养皿等,生产和实验室常用高压蒸汽灭菌锅内,100kPa,温度121℃,15～30min。接种室、接种箱，超净工作台2.常用的消毒和灭菌方法一、微生物的基本培育技术（三）微生物的纯培养

由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。1.概念2.步骤（1）配制培养基（2）灭菌（培养基和器具）（3）微生物接种（4）分离（5）恒温箱中培养一、微生物的基本培育技术酵母菌的纯培养

分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。下面,我们尝试在马铃薯琼脂培养基上进行酵母菌的纯培养。

目的要求1.学会配制培养酵母菌的培养基并倒平板。2.学会进行无菌操作。3.尝试通过平板划线操作来获得纯化的酵母菌菌落。

材料用具酵母菌培养液、马铃薯、葡萄糖(或蔗糖)、琼脂、蒸馏水、天平、小刀、纱布、烧杯、锥形瓶、棉塞、牛皮纸(或报纸)、皮筋、培养皿、接种环、酒精灯、超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、干热灭菌箱和恒温培养箱等。一、微生物的基本培育技术酵母菌的纯培养

方法步骤1.制备培养基

配制培养基称取去皮的马铃薯200g，切成小块，加水1000mL，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入20g葡萄糖(也可用蔗糖代替)，15~20g琼脂，用蒸馏水定容至1000mL。

灭菌将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞,包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入高压蒸汽灭菌锅中，在压力为100KPa、温度为121℃C的条件下，灭菌15~30min。将5~8套培养皿包成一包，用几层牛皮纸包紧，放入干热灭菌箱内，在160~170℃灭菌2h。一、微生物的基本培育技术酵母菌的纯培养

方法步骤1.制备培养基倒平板待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。倒平板的具体操作步骤如下。一、微生物的基本培育技术酵母菌的纯培养

2.接种和分离酵母菌通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。平板划线的具体操作见下面的流程图。一、微生物的基本培育技术酵母菌的纯培养

2.接种和分离酵母菌通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。平板划线的具体操作见下面的流程图。一、微生物的基本培育技术酵母菌的纯培养2.接种和分离酵母菌问1.培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？提示：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉温度下降到刚刚不烫手即可。问2.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？提示：最好不要用这个平板培养微生物。防止空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。一、微生物的基本培育技术酵母菌的纯培养2.接种和分离酵母菌提示：将所倒平板放入37℃的恒温箱中培养12h～24h，观察是否有菌落存在以确定是否被污染或灭菌是否彻底。问4.怎么确定所倒平板未被杂菌污染？问3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？提示：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。一、微生物的基本培育技术酵母菌的纯培养问5.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？2.接种和分离酵母菌灼烧时期目的取菌种前每次划线前接种结束后杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞杀死接种环上原有微生物一、微生物的基本培育技术酵母菌的纯培养

3.培养酵母菌完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板倒置，放入28℃左右（培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异）的恒温培养箱中培养24~48h。

结果分析与评价1.在未接种的培养基表面是否有菌落生长?如果有,说明了什么?2.在接种酵母菌的培养基上,你是否观察到了单菌落?这些菌落的颜色、形状和大小是否一致?如果你观察到了不同形态的菌落,你能分析出可能是由哪些原因引起的吗?3.你是如何记录实验结果的?请与其他同学交流、互评。警示：在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，以防止被微生物感染。使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境。一、微生物的基本培育技术酵母菌的纯培养结果分析与评价

1.在未接种的培养基表面是否有菌落生长?如果有,说明了什么?2.在接种酵母菌的培养基上,你是否观察到了单菌落?这些菌落的颜色、形状和大小是否一致?如果你观察到了不同形态的菌落,你能分析出可能是由哪些原因引起的吗?3.你是如何记录实验结果的?请与其他同学交流、互评。提示1：在未接种的培养基表面应该没有菌落生长，如果有，说明培养基被杂菌污染。提示2：如果观察到了不同形态的菌落，可能是接种的菌种不纯或无菌操作不规范等原因引起的。一、微生物的基本培育技术评估论点的可信程度

有一段时间，水果“酵素”风靡各地。水果“酵素”制作的大致过程是：将洗净、切成块状的水果放入洁净的容器，再加入糖和水,密封，置于阴凉处发酵一至两周。有人说，吃水果“酵素”可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力。请评估这一论点是否可信。追问以下问题可以帮助你分析。“酵素”是什么？水果“酵素”的制作原理是什么？水果“酵素”中可能含有哪些成分？它是否含有人们无法从其他食品中获取但又是维护健康所必需的成分？水果“酵素”中的所有成分都有益于人体健康吗？如果要更加有力地支持或反驳水果“酵素”有益健康的论点，应该怎样获取证据？一、微生物的基本培育技术评估论点的可信程度

所谓“酵素”，就是“酶”的另一种说法。“酵素”制作就是利用微生物进行无氧呼吸的原理，进行像制作泡菜一样的发酵。这样制作的“酵素”中可能有糖类(包括-些简单的糖和膳食纤维等)、蛋白质(包括多种酶)、有机酸等成分，不存在它独有的、特殊的营养物质，其中甚至可能含有微生物发酵产生的有毒物质，食用后可能会危害人体健康。因此，“吃水果酵素可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力”的论点值得怀疑。练习与应用一、概念检测

1.微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。判断下列相关表述是否正确。（1）培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利。（）（2）消毒和灭菌的杀菌程度存在差异。（）（3）微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物。（）×√×练习与应用一、概念检测

2.日常生活中保存食品的方法有哪些？这些方法是如何阻止或抑制微生物生长的？提示：日常生活中保存食品的方法有干制、腌制、低温储存等。干制可以降低食品的水分含量；腌制可以通过食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖；低温则是通过降低微生物的代谢速率来抑制微生物的生长和繁殖。二、拓展应用

1.某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的培养基上轻轻按一下。然后用肥皂将该手洗干净，再将5个指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37℃恒温培养箱中培养24h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。请分析回答下列问题。（1）这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有（2）“将指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的哪一步操作？提示（1）：培养皿和培养基。提示（2）：接种。练习与应用二、拓展应用

1.某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的培养基上轻轻按一下。然后用肥皂将该手