1.2.1微生物的基本培养技术（第一课时）课件高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第一章发酵工程第2节

微生物的培养技术及应用人教版·选择性必修3从社会中来

向经过杀菌处理的牛奶中添加对人体有益的乳酸菌，再经过发酵就可以制成酸奶，在家里自制酸奶虽然方便，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。思考：怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？这需要应用无菌技术和微生物的培养技术。微生物概念：个体无法用肉眼观察的微小生物。微生物

1.概念：个体无法用肉眼观察的微小生物。病毒草履草大肠杆菌

常见微生物：酵母菌无细胞结构原核细胞真核细胞

难以用肉眼观察的微小生物，包括

细菌、真菌、病毒及一些原生生物等。本章提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。

一、微生物的基本培养技术微生物结构简单、形体微小，眼睛看不到，若想得到纯净的微生物，就必须对其进行培养和分离。1._____________________________________是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物2.在实验室培养微生物的基本要求：(1）提供微生物生长繁殖所需营养和环境条件(2）确保其它微生物无法混入(3)并将需要的微生物分离出来培养基无菌技术纯化培养一、微生物的基本培养技术---配置培养基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按照物理性质分类：3.培养基的种类液体培养基不含凝固剂，呈液体状态。固体培养基+琼脂仅作为凝固剂，不能为微生物生长提供能量和碳源。含凝固剂，呈固态。扩大培养、工业生产分离、计数、鉴定等，实验室最常用的培养基。液体培养基、固体培养基（半固体培养基）资料1：100g马铃薯中含有80g水、2g蛋白质、16g碳水化合物，还有无机盐等。资料2：下表为1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成培养基组分提供的主要营养牛肉膏5g蛋白胨10gNacl5gH2O定容至1000ml水碳源、磷酸盐和维生素等氮源和维生素等无机盐问题：比较上述两种培养基的成分共同点，说出培养基的必备营养成分有哪些？一、微生物的基本培养技术---配置培养基4.培养基的营养成分：碳源、氮源、无机盐、水701（1）培养基的基本成分：碳源、氮源、无机盐、水碳源无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-有机碳源：葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等不加含碳有机物的培养基：培养自养型微生物氮源无机氮源：NH4＋、NO3-、NH3等。有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等无机盐功能：调节PH、维持渗透压水功能：良好的溶剂，参与细胞内的多项反应一、微生物的基本培养技术---配置培养基有机碳源：提供碳源、提供能源。不加氮源的培养基：培养固氮微生物有机氮源：提供氮源、提供能源。NH3（可提供能量）同一种物质能否既做作碳源又做氮源。（2）特殊条件：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。

1、培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加

；2、培养霉菌时，需要将培养基调制

；3、培养细菌时，需要将培养基调制

；4、培养厌氧微生物时，需要提供

条件。01一、微生物的基本培养技术---配置培养基维生素酸性中性或弱碱性无氧主要指生长因子：维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等思考：所有微生物是否都可以用培养基进行培养?否。病毒是没有细胞结构的微生物,必须在活细胞内寄生并以复制的方式增殖,因此不能用培养基进行培养。培养基成分提供的主要营养牛肉膏5g碳源、氮源、磷酸盐和维生素蛋白胨10g碳源、氮源和维生素NaCl

5g无机盐H2O定容1000mL氢元素、氧元素牛肉膏蛋白胨培养基（应用最广泛普通的细菌基础培养基）牛肉膏蛋白胨牛肉膏是采用新鲜牛肉经过消化、过滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。有牛肉自然香味，易溶于水，水溶液呈淡黄色。蛋白胨是一种外观呈淡黄色的粉剂。一般用于蛋白胨生产的蛋白包括动物蛋白（肉类）和植物蛋白（豆类）等两种。一、微生物的基本培养技术---配置培养基0110成分不明确的天然物质。成分明确。表1牛肉膏蛋白胨培养基(培养细菌)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水表2查氏培养基（培养霉菌）的营养组成蔗糖（C12H22O11）10g硝酸钠（NaNO3）3g磷酸氢二钾（K2HPO4）1g硫酸镁（MgSO4·7H2O）0.5g氯化钾（KCl）0.5g硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）0.01g琼脂15～20gH2O定容至1000mL①天然培养基②合成培养基蛋白胨牛肉膏一、微生物的基本培养技术---配置培养基培养基按化学成分分为：二、无菌技术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。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。无菌技术应围绕着如何避免杂菌污染展开。两个方面：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、吸管和接种环等二、无菌技术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。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。应用场景:对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。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。应用场景:将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。

原理：高温蒸汽破坏蛋白质、核酸等结构使其变性。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：利用沸水、流通蒸汽进行灭菌的方法。01优点：

对象：培养基等。二、无菌技术灭菌的方法：效果最好--高压蒸汽灭菌锅：压力在100kPa、121℃下维持15-30min。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。

将物品放在一个密闭的加压灭菌锅内，通过加热，使灭菌锅隔套间的水沸腾而产生蒸汽，待水蒸气将锅内的冷空气从排气阀中驱尽，关闭排气阀，继续加热，蒸汽不能溢出，增加灭菌器内的压力，从而使沸点增高，得到高于100℃的温度，导致致病菌蛋白质凝固变性而达到灭菌的目的。

01使微生物细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥等。

②干热灭菌：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)的灭菌对象：

原理：二、无菌技术160~170℃的热空气中，2~3h进行灭菌的方法。

③灼烧灭菌：酒精灯火焰灼烧效果：最彻底原理：对象：01二、无菌技术充分燃烧层（外焰）使微生物燃烧接种工具如接种环、接种针，以及接种过程中的试管口或瓶口等易被污染部位。二、无菌技术消毒和灭菌工作之后（1）避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。（2）为避免周围微生物污染，实验操作都应在超净工作台并在酒精灯火焰旁进行。1.

比较消毒和灭菌对微生物作用效果的差异类型理化因素作用强度消灭微生物数量芽孢和孢子能否被消灭消毒灭菌

较为温和强烈部分微生物全部微生物一般不能能1.培养基、培养皿、接种针、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是（

）①化学消毒

②灼烧灭菌

③干热灭菌④紫外线消毒⑤湿热灭菌⑥巴氏消毒法A.⑤③②①④⑥ B.⑤③②⑥④①C.⑤⑥②③④① D.③④②①⑥⑤2．下列有关无菌技术的说法，正确的是()A．无菌技术的关键是杀灭实验室中的所有的微生物B．培养微生物的试剂和器具都要进行湿热灭菌C．经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，不能在常温下长期保存D．无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌3.(2021·天津等级考)下列操作能达到灭菌目的的是()A.用免洗酒精凝胶擦手

B.制作泡菜前用开水烫洗容器C.在火焰上灼烧接种环

D.防疫期间用石炭酸喷洒教室巩固提升ACC三、微生物的纯培养请同学们自主阅读教材P11-13，完成以下问题：

1.相关概念：培养物？纯培养物？纯培养？（P11）2.什么是菌落？单菌落？（P12）3.获得单菌落的方法？（P12）4.酵母菌的纯培养的基本步骤？（注意倒平板和接种的具体操作）三、微生物的纯培养纯培养物培养物纯培养在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含有特定种类微生物的群体。获得纯培养物的过程。由单一个体繁殖所获得的微生物群体。配制培养基灭菌倒平板接种和分离培养制备培养基三、微生物的纯培养探究

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实践：酵母菌的纯培养一.实验原理分散或稀释繁殖单个细胞微生物群单个菌落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。念珠菌显色培养基大肠杆菌培养基酵母菌培养基金黄色葡萄球菌和枯草杆菌培养基一个菌落就是一个种群。鉴别菌种：菌落的大小、形状、颜色、透明度、光泽度等是鉴定菌种的重要依据。三、微生物的纯培养探究

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实践：酵母菌的纯培养一.实验原理分散或稀释繁殖单个细胞微生物群单个菌落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。纯培养物稀释涂布平板法平板划线法三、微生物的纯培养探究

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实践：酵母菌的纯培养二.实验目的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三.材料用具①酵母菌培养液、马铃薯、葡萄糖(或蔗糖)、琼脂、蒸馏水②天平，小刀，纱布，烧杯，锥形瓶，棉塞、牛皮纸（或报纸）③皮筋，培养皿，接种环，酒精灯，超净工作台④高压蒸汽灭菌锅，干热灭菌箱和恒温培养箱等（1）配制培养基1、制备培养基三、微生物的纯培养四.实验步骤称取去皮的马铃薯200g切成小块加水1000mL，加热煮沸至马铃薯软烂。用纱布过滤滤液中加入20g葡萄糖，15~20g琼脂。用蒸馏水定容至1000mL得到滤液（2）灭菌1、制备培养基三、微生物的纯培养四.实验步骤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2h。培养基冷却到50℃左右，在酒精灯火焰附近倒平板。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，将培养基倒入培养皿（10～20mL），立即盖上皿盖。4等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒过来放置。1.防止培养基水分过快蒸发。2.防止皿盖上冷凝水滴落，造成污染。通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。不能完全打开，以免杂菌污染培养基。（3）倒平板：1、制备培养基三、微生物的纯培养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。问题思考与分析：1、怎么确定所倒平板未被杂菌污染？

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。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。三、微生物的纯培养四.方法步骤

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。经过数次划线后培养，可以分离到单菌落。连续划线法分区划线法三、微生物的纯培养2、接种和分离酵母菌平板划线法分离的方法：平板划线法单个细胞微生物群单个菌落连续划线稀释分散生长繁殖①灼烧接种环，直至接种环金属丝烧红。⑤试管口通过火焰，并塞上棉塞。

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。

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。三、微生物的纯培养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。12345【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.划线不要将最后一次的划线与第一次的划线相连。3.每次划线前灼烧接种环进行灭菌；划线操作结束后，仍需灼烧接种环。三、微生物的纯培养将聚集的菌种进行稀释，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。思考：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的原因。分区划线法（1）取菌种前灼烧：（2）每次划线前灼烧：（3）接种结束后灼烧：

灭菌，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，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞。杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。三、微生物的纯培养问题思考与分析：1.在灼烧接种环之后，要等其冷却再进行划线，目的是什么？3.为什么划线时要注意不能划破培养基？2.除第一次划线外，每次划线都从上一次划线的末端开始，目的是什么？避免温度过高杀死菌种将聚集的菌种进行稀释，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。①一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；②存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。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