微生物的基本培养技术及应用-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

1.2微生物的培养技术及应用（一）微生物的基本培养技术学习目标1、掌握培养基的营养构成2、掌握无菌技术的具体操作自主学习（认真阅读课本P9~11，独立思考，3min）1、你找到了哪些知识点？2、有哪些重点？3、有什么疑惑点？自学指导：阅读课本P9-11页，回答下列问题（5min）1.研究和应用微生物的前提是什么？2.什么是培养基？培养基的作用是什么？3.培养基的类型有哪些？实验室常用的固体培养基是？4.培养基的营养构成有什么？5.除了基本的营养物质，培养基还需要满足哪些条件？举例说明？6.什么是消毒？什么是灭菌？无菌技术的作用是？7.常用的消毒方法有哪些？生物消毒法是指？常用的灭菌方法有哪些？在实验室培养微生物: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。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。导入1.什么是培养基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即培养基。2.培养基的作用用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢产物。一、培养基的配制液体培养基：扩大培养、工业生产按物理性质划分固体培养基：纯化（分离）、鉴定、活菌计数、保藏菌种3.培养基的类型固体培养基液体培养基有无凝固剂琼脂实验室常用的固体培养基是琼脂固体培养基合成培养基、天然培养基、半合成培养基（举例：牛肉膏蛋白胨培养基）按组成成分划分注意：培养基成分明确（第1个）；含化学成分不明确的天然物质（后2个）拓展：培养基的类型之其他划分方式2.鉴别培养基：用于鉴别不同类型的微生物①加入青霉素的培养基：分离酵母菌、霉菌等真菌②不加氮源的无氮培养基：分离固氮菌③不加含碳有机物的无碳培养基：分离自养型微生物①加入伊红美蓝的培养基：鉴别大肠杆菌②加入刚果红的培养基：鉴别纤维素分解菌按功能划分1.选择培养基：将某种类微生物从混杂的微生物群体中分离出来。拓展：培养基的类型之其他划分方式碳源、氮源、水、无机盐碳源无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-有机碳源：牛肉膏、蛋白胨等氮源无机氮源：NH4＋、NO3-有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素等注意：有些含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源，又可以作为氮源，如氨基酸等4.培养基的营养构成a.营养构成自养微生物异养微生物乳酸杆菌:需要在培养基中添加维生素霉菌：需将培养基pH调至酸性细菌：需将培养基pH调至中性或弱碱性厌氧生物：提供无氧条件b.特殊需求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pH、特殊营养物质以及氧气的需求，培养基的成分举例如下：下列有关微生物营养物质的叙述中，正确的是（）A.是碳源的物质不可能同时是氮源B.凡碳源都提供能量C.除水以外的无机物只提供无机盐D.无机氮源也能提供能量D是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。二、无菌技术获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。是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。消毒灭菌1.消毒与灭菌的概念1）实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒2）培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌特别提醒：a.做好消毒与灭菌工作后，要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周

围的物品相接触.b.为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。2.消毒和灭菌工作主要包括两个方面接种室、接种箱或超净工作台可用紫外线照射30min100℃煮沸5-6min62-65℃下煮30min或80-90℃处理30s-1min3.常用的消毒方法用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒；氯气消毒水源等煮沸消毒巴氏消毒化学药剂消毒紫外线消毒160-170℃的热空气中加热2-3h。常用于玻璃器皿和金属器具。常用于接种工具，如接种环、接种针、涂布器等，以及试管口、瓶口等的灭菌。4.常用的灭菌方法利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌。高压蒸汽灭菌效果最好，100kPa、121℃下维持15-30min，常用于培养基、无菌水等的灭菌。湿热灭菌干热灭菌灼烧灭菌微生物的基本培养技术培养基的配置无菌技术1.研究和应用微生物的前提，发酵工程的重要基础是什么？2.培养基的概念、培养基的作用3.培养基的分类：按物理性质、组成成分、按功能划分4.培养基的成分：基本成分（4个）、特殊需求（例：乳酸菌、细菌、厌氧微生物有什么特殊需求）1.获得纯净的微生物的关键：防止杂菌污染2.消毒和灭菌的概念3.常用的消毒方法（4个）、常用的灭菌方法（3个）课堂小结：背诵记忆：1、培养基的概念、作用、类型、成分2、常见的消毒方法和灭菌方法当堂检测：完成课本P14概念检测1、2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。练习不能；用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒；实验操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。

（1）这个实验中哪些材料用具需要进行灭菌处理？培养皿、培养基（2）从实验结果来看，洗手后我们就能进行无菌操作了吗？操作时，我们可以

采用什么方法来避免手上微生物的污染？学习目标1、掌握微生物纯培养的步骤2、在酵母菌的纯培养中掌握倒平板的方法和

平板划线的具体操作自主学习（认真阅读课本P11~13，独立思考，3min）1、你找到了哪些知识点？2、有哪些重点？3、有什么疑惑点？自学指导：阅读课本P11-13页，回答下列问题（5min）1.什么是培养物？什么是纯培养物？2.什么是纯培养？3.微生物的纯培养的步骤有哪些？4.什么是菌落？什么是单菌落？5.获得单菌落的方法有哪些？6.倒平板的具体操作步骤是怎样的？目的是？7.如何进行平板划线？三、微生物的纯培养微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。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.培养物、纯培养的概念2.微生物纯培养的步骤探究.实践：酵母菌的纯培养1.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2.单菌落：一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。3.获得单菌落的方法：稀释涂布平板法、平板划线法（一）实验原理（二）目的要求1.学会配置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。特征：大小、形状、隆起程度、颜色等功能：鉴定菌种的重要依据单个微生物固体培养基上大量繁殖子细胞群体菌落在相同培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征1）配制培养基：马铃薯、葡萄糖、琼脂、水2）灭菌：培养基（高压蒸汽灭菌）、培养皿（干热灭菌）3）倒平板：待培养基冷却至50℃左右，在酒精灯火焰附近倒平板1.制备培养基（三）方法步骤1）配制培养基的具体步骤马铃薯200g，切小块↓加水1000ml，加热煮沸至马铃薯腐烂↓纱布过滤↓滤液中加入20g葡萄糖，15-20g琼脂↓补加蒸馏水至1000mL（定容）注意，这步需要调节pH2）灭菌的具体步骤（1）培养基转到锥形瓶，加棉塞，用牛皮纸或旧报纸包裹，皮筋勒紧，放入高压蒸汽灭菌锅灭菌，100kpa，121℃，灭菌15-30min（2）5-8套培养皿包一包，用牛皮纸包紧，干热灭菌,160-170℃灭菌2h12343)倒平板的具体步骤1.拔出锥形瓶的棉塞。2.将瓶口迅速通过火焰。3.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。4.等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒转过来放置。思考：为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。思考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？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。思考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？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。思考3：平板冷凝后，为什么要将平板倒置？既可以防止培养基表面的水分挥发；又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。分区划线法连续划线法聚集的菌群连续划线稀释分散单个细胞菌落生长繁殖2.接种和分离酵母菌1）过程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，可以分离得到单菌落。平板划线接种法的划线方式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，将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划3-5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。2）平板划线法的具体操作警示:在实验室中，切不可饮食，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。123453）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每次划线前接种环进行灭菌④划线后,培养皿倒置培养4）问题探讨（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？a.操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；b.

每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下

一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的

增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。c.

划线结束后灼烧接种环，能及时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。第1区划线接种环灭菌第2区划线接种环灭菌第3区划线接种环灭菌接种环灭菌12345注意:在5个区域划线，接种环灼烧灭菌共6次。（2）在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？（3）在做第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？答：以免接种环温度太高，杀死菌种。答：线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。思考1为什么要将平板倒置（背诵）？思考2为什么要同时放入未接种的平板？既可以防止培养基表面的水分挥发；又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。作对照，该培养皿无菌落说明培养基没有污染。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