微生物的基本培养技术(第1课时)【高效课堂+备课精研】 高二生物 精讲课件（人教版2019选择性必修3）

第2节

微生物的培养技术及应用一生物的基本培养技术（第1课时）第1章发酵工程

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？

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。从社会中来实验室培养微生物的条件: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。——培养基——无菌技术一、要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件；二、要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。无细胞结构原核细胞真核细胞微生物：真菌：酵母菌、毛霉等；原生生物：草履虫、变形虫等微生物的类群病毒：SARS病毒、新冠病毒等RNA病毒；噬菌体等DNA病毒细菌：蓝细菌、大肠杆菌、乳酸菌、根瘤菌、硝化细菌；放线菌、支原体、衣原体等难以用肉眼观察的微小生物的统称。本章提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。相关信息（P9）

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？

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琼脂固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落。沙门氏菌毛霉一、培养基的配制2.培养基的作用：1.培养基的概念培养基是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。固体培养基液体培养基有无琼脂长有酵母菌菌落盛有液体培养基分离、计数、鉴定等扩大培养、用于工业生产凝固剂微生物在琼脂固体培养基的表面或内部生长，形成肉眼可见的菌落。用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。3.培养基的分类：培养基的类型及用途标准培养基种类培养基特点作用物理性质固体培养基加凝固剂，如琼脂

微生物的分离与鉴定，活菌计数，保藏菌种半固体培养基加凝固剂，如琼脂。容器放倒不致流出，剧烈震动则破散观察微生物的运动、分类鉴定液体培养基不加凝固剂常用于扩大培养，工业生产功能选择培养基允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长培养、分离出特定微生物鉴别培养基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成分来源天然培养基含化学成分不明确的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确分类鉴定发散思维①碳源：无机碳源有机碳源例如CO2、CO32-、HCO3-等例如葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等无机氮源有机氮源例如N2、NO3-、NH3、NH4＋等例如牛肉膏、蛋白胨、尿素等提供碳元素的物质提供氮元素的物质②氮源：一般情况下，添加无机碳源培养基用来培养自养微生物；添加有机碳源培养基用来培养异养微生物。一般情况下，不添加氮源培养基可用来培养固氮微生物（1）主要营养物质：碳源、氮源、水、无机盐③无机盐：调节酸碱平衡、维持一定的渗透压有些无机盐离子可以作为化能合成菌的能源（如铁细菌）一、培养基的配制4.培养基的成分：①

含有C、H、O、N的有机物可作为异养型微生物的碳源、氮源、能源。②

自养型微生物与异养型微生物培养基的主要差别在于碳源。因此可以根据培养基中营养物质判断微生物的代谢类型。③无机氮源不但能给自养型微生物提供氮源，也能作为能源物质，如NH3既作为硝化细菌的氮源，也作为能源（NH3氧化释放的化学能）。④微生物常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；常用的无机氮源是铵盐、硝酸盐特别提醒微生物碳源氮源能源蓝细菌硝化细菌根瘤菌大肠杆菌CO2NH4＋、NO3-等光能CO2NH3NH3的氧化糖类等有机物N2有机物糖类、蛋白质等有机物蛋白质等有机物1.自养型微生物与异养型微生物培养基的主要差别在于

；自养型微生物所需的碳源来自

碳源，异养型微生物所需的碳源来自

碳源2.无机氮源不但能给自养型微生物提供

，也能作为

，3.含有C、H、O、N的有机物可作为

微生物的碳源、氮源、能源；碳源氮源能源物质异养型无机有机学以致用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

1.分析该培养基的营养构成，

上述实例属于固体/液体培养基？液体培养基2.为什么培养基需要氮源？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。未加琼脂基础培养基实例——牛肉膏蛋白胨培养基

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、培养基的配制在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对___、____________以及___的需求；pH特殊营养物质O2微生物例子培养基需要的特殊物质或条件

乳酸杆菌霉菌细菌厌氧微生物添加维生素调至酸性调至中性或弱碱性提供无氧的条件一、培养基的配制5.培养基的特殊需求具体处理原理目的选择培养基加入青霉素青霉素能抑制细菌生长，对真菌无作用不加氮源固氮微生物能利用空气中的氮气不加有机碳源自养型微生物能利用无机碳源鉴别培养基加入酚红培养基尿素被分解产生氨，培养基呈碱性，酚红指示剂变红。加入刚果红

刚果红与纤维素能形成红色复合物，当纤维素被分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以菌落为中心的透明圈。分离酵母菌、霉菌等真菌分离固氮菌分离自养微生物鉴别分解尿素的细菌鉴别纤维素分解菌发散思维一、培养基的配制6.培养基的配制原则目的要明确：根据培养的微生物种类、培养的目的等确定培养基的类型和配置量。营养要协调：培养基中各营养物质的浓度和比例要适宜碳氮比为4:1时，谷氨酸棒状杆菌大量繁殖，谷氨酸产量少；碳氮比为3:1时，菌体繁殖受抑制，谷氨酸合成量大增。PH要适宜：细菌培养基呈中性或微碱性；霉菌培养基呈酸性。下列四种生物的能源、碳源、氮源和代谢类型的描述，正确的是()A.硝化细菌B.乳酸菌C.酵母菌D.衣藻硝化细菌乳酸菌酵母菌衣藻能源氧化NH3分解乳酸固定N2利用光能碳源CO2糖类糖类CO2氮源NH3N2N2NO3-代谢类型自养需氧型异养需氧型异样需氧型自养需氧型A、D学以致用两个方面：消毒对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒灭菌将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。做好消毒和灭菌工作后，要注意：避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触。为了避免周围环境中微生物的污染，接下来的许多操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。获得纯净的微生物培养物的关键是无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括

防止杂菌污染。消毒和灭菌。二、无菌技术1.概念：指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。2.常用的消毒方法：（1）煮沸消毒法：100℃煮沸5～6min，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。（2）巴氏消毒法：62～65℃下消毒30min或80～90℃处理30s～1min，适合一些不耐高温的液体，如牛奶。可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的营养成分。（3）化学药剂消毒法：用70%酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等。（4）紫外线消毒法：接种室、接种箱或超净工作台在使用前可用紫外线照射30min。在照射前，适量喷洒石碳酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果。消毒常用的消毒和灭菌方法生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中部分微生物的方法。类型适用范围操作方法消毒较为温和理化生方法，杀死部分微生物（不包括芽孢、孢子）。煮沸消毒法日常生活（如家庭餐具）100℃煮沸5～6min巴氏消毒法不耐高温的液体（如：牛奶、啤酒、果酒、酱油等）62～65℃消毒30min或80～90℃消毒30s～1min化学药物用于皮肤、伤口、动植物组织表面；空气、手术器械、塑料或者玻璃器皿等用体积分数为70%-75%酒精擦拭双手、用氯气消毒水源紫外线照射紫外线照射30min接种室、接种箱，超净工作台。常用的消毒方法小结指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。芽孢：有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的休眠体，叫做芽孢。孢子：某些生物的繁殖体细菌、原生动物、真菌和植物等产生的一种有繁殖作用的无性生殖细胞。能直接发育成新个体。芽孢和孢子具有高度的耐热性，可抗化学药物和抗辐射灭菌1.概念：常用的消毒和灭菌方法原理：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2.常用的灭菌方法：灭菌常用的消毒和灭菌方法原理：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。干热灭菌箱2.常用的灭菌方法：灭菌常用的消毒和灭菌方法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。2.常用的灭菌方法：灭菌常用的消毒和灭菌方法类型适用范围操作方法灭菌强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子）。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。常用的灭菌方法小结项目消毒灭菌作用强度较为____

的物理、化学因素消灭微生物的数量物体表面或