1.2.1微生物的基本培养技术课件-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从社会中来家庭自制成功率低葡萄酒、酸菜发霉变质食用自制酸奶导致肠胃不适屡见不鲜①制作工具和原料灭菌②接种单一的菌种③控制发酵条件④避免杂菌进入微生物的培养技术

那么怎么才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？♣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——培养基的配制2）确保其它微生物无法混入——无菌技术3）将需要的微生物分离出来——微生物的纯培养微生物在固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落。思考：获得纯净的微生物培养物，该怎样观察呢？

_____________，_________________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

单个微生物在培养基表面或内部形成一个肉眼可见的，具有一定形态结构的子细胞群体，叫做菌落。一个菌落就是一个种群401培养基的配制菌落是鉴定菌种的重要依据。细菌放线菌霉菌酵母菌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-----培养基。无菌技术微生物的纯培养一培养基的配制1.培养基的用途有哪些？2.培养基的必备营养成分有哪些？3.配制培养基时，如何满足不同微生物的特殊需求？举例说明。4.培养基的种类有哪些？任务一：阅读教材P9-10，分析培养微生物的培养基种类和营养构成。1.培养基的用途：培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。601培养基的配置2.培养基的营养成分:（1）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：糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油等自养微生物异养微生物功能：①构成细胞物质和一些代谢产物②有机碳既是碳源又是能源。氮源无机氮源：NH4＋、NO3-、NH3等有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等功能：主要用于合成蛋白质、核酸及含氮代谢产物等。含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源。无机盐功能：提供无机营养

调节PH

维持渗透压水功能：良好的溶剂

维持生物大分子结构的稳定7（2）特殊条件：pH、O2和特殊营养物质01培养基的配置2.培养基的营养成分:氨基酸、维生素、嘌呤、嘧啶等“个性定制”培养基的配制原则:目的要明确；营养要协调；pH要适宜。④培养厌氧微生物时，需要提供_____的条件。例如：①培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加_______；②培养霉菌时，需要将培养基调至_____；③培养细菌时，需要将培养基调至

；维生素酸性中性或弱碱性无氧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定容至1000mL氢元素、氧元素牛肉膏蛋白胨培养基（培养细菌）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。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3.培养基种类：①按物理状态来分：可分为液体培养基、固体培养基等。一培养基的配制②按功能来分：可分为选择培养基、鉴别培养基等。天然培养基合成培养基：含化学成分不明确的天然物质：用已知的化学物质配制③成分来源培养基的分类选择培养基鉴别培养基：根据某种微生物的特殊营养要求配置。：加入能与目的菌的代谢产物发生显色反应的指示剂。②功能选择鉴定培养基中加氨苄青霉素具有抗氨苄青霉素能力的菌落没有氨苄青霉素抗性的细菌选择培养基培养基+氨苄青霉素普通培养基没有抗氨苄青霉素能力的菌落被淘汰怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌?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：②不加氮源的无氮培养基：③不加含碳有机物的无碳培养基：①加入伊红美蓝的培养基：②加入刚果红的培养基：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分离酵母菌、霉菌等真菌分离固氮菌分离自养型微生物鉴别大肠杆菌鉴别纤维素分解菌③加入酚红指示剂的培养基：鉴别尿素分解菌蔗糖（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15～20g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000mL查氏培养基（培养霉菌）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定容至1000mL氢元素、氧元素牛肉膏蛋白胨培养基（培养细菌）哪一种培养基的成分明确？天然培养基合成培养基1.下表是某微生物培养基成分，据表分析：成分KH2PO4NaHPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素琼脂水含量1.4g2.1g0.2g10.0g1.0g15.0g适量(1)该培养基是液体培养基还是固体培养基？

。

为什么？

。(2)表中的KH2PO4、NaHPO4和MgSO4·7H2O主要为微生物提供

，葡萄糖为微生物提供

，尿素为微生物提供

。(3)该培养基培养的微生物同化作用类型是

。理由是什么

。(4)不同微生物所需的pH不同，培养细菌时需要将pH调至

；培养乳酸杆菌时要在培养基中添加

。【随堂练习】

该微生物的碳源和氮源是有机物异养型微生物固体培养基该培养基成分中含有凝固剂琼脂无机盐氮源碳源中性或弱碱性维生素(1)用于发酵的微生物主要指细菌和真菌(

)(2)培养基中加入琼脂的目的是提供碳源(

)(3)所有微生物在培养时，培养基中都需加入氮源(

)(4)培养不同微生物的培养基成分完全一样(

)1.判断正误√×××小试牛刀2.关于微生物的营养，下列说法正确的是A.同一种物质不可能既作碳源又作氮源

B.凡是碳源都能提供能量C.除水以外的无机物仅提供无机盐

D.无机氮源也可能提供能量√3.下列有关培养基的叙述，正确的是A.微生物的培养都需要提供水、碳源、氮源、无机盐，缺一不可B.微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌C.培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性D.培养基只能培养细菌√小试牛刀1702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！【自主探究】请结合教材P10-11面，思考下列问题：1.消毒和灭菌的区别是什么？2.如何针对不同的作用对象选择合适的消毒/灭菌方法？3.为了防止杂菌污染，具体措施有哪些？（四个方面）二无菌技术二无菌技术任务二：阅读教材P10，比较消毒和灭菌对微生物作用效果的差异。比较项理化因素的作用强度消灭微生物的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，叫做芽孢芽孢壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的芽孢，煮沸3小时以后才死亡

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。

芽孢孢子2102无菌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。强烈的理化方法，杀死所有微生物。煮沸消毒家庭餐具等生活用品100℃煮沸5～6min巴氏消毒牛奶等不耐高温的液体62～65℃煮30min或80-90℃煮30s-1min化学药剂生物活体（皮肤、伤口）、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湿热灭菌培养基及多种器材和物品高压蒸汽灭菌锅内,100kPa,温度121℃,15～30min接种室、接种箱，超净工作台请阅读教材P9资料卡,完成下列表格（迅速彻底）消

毒煮沸消毒法巴氏消毒法化学药剂紫外线02无菌技术灭

菌涂布器02无菌技术干热灭菌箱高压蒸汽灭菌锅灼烧灭菌4.原理：煮沸、巴氏消毒：高温导致蛋白质变性。紫外线消毒：破坏DNA结构，导致微生物死亡。用酒精消毒时，为什么体积分数为70%--75%的酒精消毒效果较好？因为酒精的浓度过高时，菌体表面蛋白质变性过快，从而凝固成一层保护膜，使乙醇分子不能渗入其中；酒精浓度过低时酒精的杀菌能力减弱。用酒精消毒：乙醇导致蛋白质变性。用氯气消毒：形成次氯酸破坏酶系统，使代谢停止。消毒常用的灭菌方法：①湿热灭菌原理：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。注：（1）使用后的培养基必须灭菌后才能丢弃，以免污染环境。P11(2)使用高压蒸汽灭菌锅时，一定要将锅内冷空气彻底排出，才能密封升温，否则，可能引起锅内压力达到设定值而温度不能达到要求；（3）高压蒸汽灭菌锅只有当压力表的压力降到0时，才能打开②干热灭菌的原理：使微生物蛋白质变性和原生质干燥等防止杂菌污染的措施：P10旁栏思考2：无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？有效避免操作者自身被微生物感染。实验前：对操作空间、操作人员消毒对所用器皿、接种用具和培养基灭菌操作时：在超净工作台上并在酒精灯火焰附近无菌区操作避免已灭菌处理材料再次污染二无菌技术连一连：物品所对应的灭菌或消毒方法

培养基

培养皿

接种环

实验操作者的双手

实验室

牛奶

湿热灭菌干热灭菌灼烧灭菌化学药剂消毒紫外线消毒巴氏消毒法3.在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题： (1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具________(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。 (2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法，与煮沸消毒法相比，这种方法的优点是________________________________________。可以在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能__________

_______________。在照射前，适量喷洒________，可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。破坏微生物DNA结构

消毒液氯气【随堂练习】

1.培养物：3.纯培养：2.纯培养物：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培养。由单一个体繁殖所获得的微生物群体。获得纯培养物的过程就是纯培养。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。4.微生物纯培养的步骤：03【探究

实践】

酵母菌的纯培养1.实验原理：菌落一个菌落就是一个种群鉴定菌种的重要依据：形状、大小、光泽度、颜色、透明度等。如何鉴定哪个菌落是酵母菌？问获得单菌落的方法？问①平板划线法

②稀释涂布平板法微生物群分散或稀释单个细胞单个菌落繁殖接种和分离酵母菌培养酵母菌灭菌倒平板配制培养基制备培养基03【探究

实践】

酵母菌的纯培养A、配制培养基1、制备培养基03【探究

实践】

酵母菌的纯培养1、制备培养基B.灭菌灭菌之前先调PH探究·实践：酵母菌的纯培养①配置培养基②灭菌③倒平板冷却至50℃左右的原因：倒平板时高于50℃会烫手，低于50℃时，若不及时操作，琼脂会凝固（琼脂在98℃以上熔化，在44℃以下凝固）。目的：通过灼烧灭菌，可防止瓶口的微生物污染培养基。不完全打开培养皿的原因：以免杂菌污染培养基培养皿倒置的目的：①既可以防止皿盖上的水珠落入培养基；②可以避免培养基表面的水分过快挥发。倒平板的具体操作步骤如下。1、制备培养基思考：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。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。2、接种和分离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。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。酵母菌的纯培养1.为什么取菌种前要灼烧接种环？杀死接种环上可能存在的微生物2.在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？3.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？4.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？三微生物的纯培养5.为什么不能将最后一次的划线与第一次的划线相连？以免接种环温度太高，杀死菌种。将聚集的菌体逐步稀释，以便获得单个菌落。1.为什么从第二次划线开始，每次划线之前都要灼烧接种环？杀死上次划线接种环上残留的菌种，使下一次划线时菌种来源于末端避免残留的菌种污染环境和操作者2、接种和分离最后一次划线已经将细菌稀释成单个细胞，若与第一次的划线相连，会增加细胞的数目，达不到纯化的目的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.划线首尾不能相接；3.每次划线前灼烧接种环进行灭菌；4.划线操作结束后，仍需灼烧接种环。连续划线法分区划线法3、酵母菌培养完成平板划线后，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℃左右的恒温培养箱中培养24-48h。划3个平板（重复实验）1个不划线（空白对照）

作对照，该培养皿无菌落说明培养基没有污染.用记号笔标记培养皿中菌落皿底上平板划线法可以对菌种进行分离，不能对培养液中菌种进行计数

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。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(1).为什么划线时要注意不能划破培养基？4.实验注意事项、分析、思考酵母菌的纯培养2.接种和分离酵母菌课堂小结1.制备培养基3.培养酵母菌①配制培养基（马铃薯、葡萄糖、琼脂、水）②灭菌③倒平板（在酒精灯火焰附近操作）培养基：湿热灭菌（高压蒸汽灭菌锅）培养皿：干热灭菌（干热灭菌锅）用接种环在固体培养基上用平板划线法接种平板倒置，放入28℃左右的恒温培养箱培养

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。评估论点的可信程度思维训练“酵素”就是“酶”的另一种说法。其制作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。其中可能有糖类(包括一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。

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