【生物】微生物的培养技术及应用课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2节微生物的培养技术及应用一、微生物的基本培养技术确保其它微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来

微生物是难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细菌、真菌、病毒及一些原生生物等。衣藻1.微生物：微生物的基本培养技术大肠杆菌酵母菌毛霉草履虫新冠病毒为微生物提供合适的营养和环境条件培养基无菌技术2.在实验室培养微生物的基本思路：一、培养基的配制1.培养基的定义人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出其生长繁殖的营养基质叫做培养基。①培养、分离、鉴定、保存微生物。②积累其代谢物。2.培养基的用途①分类依据：物理性质3.培养基的种类一、培养基的配制4.培养基的基本成分组分含量提供的主要营养牛肉膏5g碳源、氮源、磷酸盐和维生素等蛋白胨10g碳源、氮源和维生素等NaCl5g无机盐H2O定容至1000mL水基本成分：碳源、氮源、水、无机盐还需满足微生物对pH、特殊营养物质、O2

的需求。乳酸杆菌霉菌细菌厌氧微生物特殊营养物质：维生素、氨基酸、生长因子等培养基中添加维生素培养基pH调至酸性提供无氧的条件培养基pH调至中性或弱碱性不加碳源的培养基用来培养

微生物不加氮源培养基可用来培养

微生物①碳源：无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-有机碳源：葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等②氮源：无机氮源：NH4＋、NO3-、NH3等有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等自养固氮思考：含C、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能量。1.同一种物质能否既做作碳源又做氮源？2.碳源都可以提供能量？CO2是自养微生物的碳源，但不提供能量。琼脂是一种多糖，但不能作为碳源，只能作为凝固剂。C训练巩固：二、无菌技术消毒灭菌无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？无菌技术还能有效避免操作者被微生物感染。

获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌污染展开。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。煮沸消毒法巴氏消毒法化学药物消毒法紫外线消毒1.消毒100℃煮沸5~6min。可杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。

62~65℃煮30min或80~90℃下处理0.5~1min。可杀死绝大部分微生物，不破坏食物的营养成分。用70%酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等。对接种室、接种箱或超净工作台用紫外线照射30min，以杀死物体表面或空气中的微生物。二、无菌技术用强烈的理化方法杀死物体内外的所有的微生物，包括芽孢和孢子。某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的抗逆性强的休眠体。芽孢萌发可形成细菌体。芽孢孢子2.灭菌细菌、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。①湿热灭菌：利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方式高压蒸汽灭菌锅三、无菌技术高压蒸汽灭菌法（效果最好）：

100kPa、121℃下维持15-30min。常用于培养基、无菌水等的灭菌。三、无菌技术灭菌的方法：

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1-2h干热灭菌箱③灼烧灭菌：酒精灯火焰灼烧对象：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A训练巩固：三、微生物的纯培养1.纯培养物：由单一个体繁殖所获得的微生物群体。2.纯培养：获得纯培养物的过程。

酵母菌的纯培养实例1.实验原理①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。念珠菌显色培养基金黄色葡萄球菌和枯草杆菌②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。1.实验原理稀释涂布平板法平板划线法微生物纯培养过程：配制培养基灭菌接种分离培养4、步骤（1）制备培养基配置培养基（P12）定容完成后调节培养基的pH将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞包上牛皮纸，并用皮筋勒紧压力100kPa、温度为121℃的条件下，灭菌15~30min取5~8套培养皿培养皿叠成一束用几层牛皮纸包紧放入干热灭菌箱内，160~170℃灭菌2h4、步骤（1）制备培养基——灭菌拔出锥形瓶的棉塞将瓶口迅速通过火焰用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基（10~20mL）倒入培养皿，立即盖上皿盖。等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒置待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。灼烧灭菌倒平板1.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？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。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。3.如何确定所倒平板未被杂菌污染或灭菌是否彻底？2.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？①防止培养基表面的水分过快挥发；②防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。酵母菌的纯培养合作研讨：2.接种和分离酵母菌单个细胞微生物群单个菌落连续划线培养123451）方法平板划线法:通过接种环在固体培养基表面连续划线操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。工具：接种环2）原理：连续划线法分区划线法3）操作①灼烧接种环，直至接种环金属丝烧红②在火焰旁冷却接种环，拔出酵母菌培养液试管的棉塞③试管口通过火焰④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液⑤试管口通过火焰，并塞上棉塞⑥将皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线。注意不要将最后的划线与第一次相连。3）操作分区划线法平板划线法注意事项:1.接种环只蘸一次菌液,但要在培养基不同位置连续划线多次2.划线首尾不能相接3.每次划线前、后都要对接种环进行灼烧灭菌4.划3个平板（重复实验），1个不划线（空白对照）5.划线后,培养皿倒置培养6.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。（１）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？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原有微生物。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。（２）在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线的原因？以免接种环温度太高，杀死菌种。（３）在作第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线的原因？

使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，以便获得单个菌落。合作研讨：(4)接种结束后，为什么要将一个未接种的培养基和一个已接种的培养基放在一起培养，未接种的培养基表面如果有菌落生长，说明了什么？提示：培养未接种培养基的作用是对照，未接种的培养基在恒温箱中保温1～2d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的。若有菌落形成，说明培养基灭菌不彻底，或培养基被污染了，需要重新制备。1．下列有关微生物的分离与培养的叙述，错误的是(

)A．获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染

B．倒置平板可防止培养皿皿盖上的冷凝水滴落造成污染

C．倒平板时将培养皿的皿盖拿开，以便于将锥形瓶中的培养基倒入培养皿D．检验培养基是否被杂菌污染的最有效方法是将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养2．在分离、纯化酵母菌实验中，划线接种(甲)、培养结果(乙)如图所示，且甲、乙的对应位置不变。有关叙述错误的是(

)A．配制培养基时需进行高压蒸汽灭菌

B．甲中a区域为划线的起始位置

C．连续划线的目的是获得单个微生物繁殖形成的菌落

D．图示接种过程中接种环灼烧了5次BC第1章第2节人教版选择性必修3一、选择培养基1.定义：

在微生物学中，将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的培养基，称为选择培养基。2.举例：①加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌；②缺乏氮源的培养基，可分离自生固氮微生物；③缺乏有机碳源的培养基，可分离自养微生物；④石油为唯一碳源的培养基，分离出能降解石油的微生物；⑤高盐培养基，可分离耐盐微生物。培养基分类依据：用途选择培养基鉴别培养基项目选择培养基鉴别培养基特殊成分加入不影响甚至促进目标微生物生长，而抑制或阻止其他微生物生长的化学物质加入某种指示剂或化学药品(不影响微生物正常生长)目的抑制其他微生物的生长，促进目标微生物的生长微生物的某种代谢产物与培养基中的特定指示剂或化学药品发生反应用途培养、分离出目标微生物鉴别目标微生物举例培养酵母菌和霉菌时，可在培养基中加入青霉素，抑制细菌的生长；利用以尿素为唯一氮源的培养基来培养可分解尿素的细菌可用伊红美蓝培养基鉴定饮用水或乳制品中是否含有大肠杆菌(若有，则菌落呈黑色)鉴别培养基1.如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？【答】设计一种选择培养基，用尿素作为唯一氮源,可以将分解尿素的细菌分离出来。1.在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是什么物质？【答】葡萄糖提供碳源；尿素提供氮源。2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？【答】这种培养基与普通培养基相比，只是用尿素作为唯一氮源，培养基的其他营养成分基本相同。组分含量KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g琼脂15gH2O定容至1000mL3.该选择培养基的原理是什么？【答】只有能够以尿素作为氮源的细菌才能在该培养基上生长。4.如何确定该选择培养基具有选择作用呢？组分含量KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g琼脂15gH2O定容至1000mL思考：能否用平板划线法统计分解尿素的细菌的数量？1.稀释涂布平板法稀释涂布平板法计数的原理：当样品的稀释度足够高时，一个单菌落来源于一个活菌。思考：哪一个稀释倍数适合计数？为什么？为了保证结果准确，一般选择菌落数为30-300的平板进行计数。102103104105106已接种的稀释不同倍数的的选择培养基思考：你能计算出每克土样中分解尿素的细菌数吗？菌落数52菌落数63菌落数77105每g样品中的菌落数＝(64÷0.1)×105=6.4×107个每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(ml)，M代表稀释倍数。两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果。1.第一位同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230。2.第二位同学在该浓度下涂布了三个平板，统计的菌落数分别为21、212和256，该同学以这三个平板上菌落数的平均值163作为统计结果。思考：你认为这两位同学的实验需要改进吗?如果需要，如何改进?思考：你觉得这种方法计算结果比实际值偏大还是偏小？统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因