1.2.1 微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用(教學(xué)設(shè)計)高二生物(新教材人教版選擇性必修3)

1、1.2.1 微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用一、教學(xué)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的前提。2.闡明無菌技術(shù)是在操作過程中，保持無菌物品與無菌區(qū)域不被微生物污染的技 術(shù)。3.概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實驗室進行微生物分離和純化的常用方 法。核心素養(yǎng)：1.科學(xué)思維：根據(jù)微生物的代謝類型分析培養(yǎng)基的組成。2.科學(xué)探究：討論并掌握無菌技術(shù)的實驗操作方法；討論并掌握微生物的純培養(yǎng) 的方法。二、教學(xué)過程：【導(dǎo)入】經(jīng)過殺菌處理的牛奶中添加某些對人體有益的細(xì)菌，在經(jīng)過發(fā)酵就可以制成 酸奶，由于制作工藝并不復(fù)雜，一些人會在家里自制酸奶，自制酸奶雖然方便， 但是食用自制酸奶導(dǎo)致腸胃不

2、適的事件屢見不鮮，主要原因是制作過程中有雜菌 混入。那么怎么才能保證無處不在的雜菌不混入發(fā)酵物中呢？這需要應(yīng)用無菌技術(shù)和微生物的培養(yǎng)技術(shù)。微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)（一）培養(yǎng)條件：提供合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件（培養(yǎng)基） 確保其它微生物無法混入（無菌技術(shù)） 一、培養(yǎng)基的配制1、培養(yǎng)基（1）概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配置出供其生長繁殖的營 養(yǎng)基質(zhì)。（2）作用：用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。（3）類型12標(biāo)準(zhǔn)物理性質(zhì)功能來源培養(yǎng)基種類固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng) 基液體培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基特點加凝固劑，如瓊脂容器放倒不致流出，劇烈震動 則破散不加凝固劑

3、根據(jù)某種微生物的特殊營養(yǎng)要 求配置加入能與目的菌的代謝產(chǎn)物發(fā) 生顯色反應(yīng)的指示劑含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)用已知的化學(xué)物質(zhì)配制作用微生物的分離與鑒定， 活菌計數(shù)，保藏菌種觀察微生物的運動、分 類鑒定常用于工業(yè)生產(chǎn) 選擇分離鑒定工業(yè)生產(chǎn)分類鑒定2、培養(yǎng)基的配制：（1）營養(yǎng)成分：水、無機鹽、碳源、氮源，此外還要滿足微生物生長對PH、特 殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的需求。表 1-1 1000ml 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成組分牛肉膏蛋白胨NaClH O含量5g10g5g定容至 1000ml提供的主要營養(yǎng)碳源、磷酸鹽和維生素等 氮源和維生素等無機鹽水（2）還需滿足微生物對 pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)、氧氣的需求特殊

4、營養(yǎng)物質(zhì)：維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。細(xì)菌（pH 調(diào)至中性或微堿性）霉菌（pH 調(diào)至酸性）厭氧生物（無氧條件）乳酸2菌（要添加維生素）二、無菌技術(shù)1. 獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染，主要包括消毒和滅菌。 2.消毒指使用較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分微 生物。3.滅菌指使用強烈的理化方法殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。4.比較3三、微生物的純培養(yǎng)1、純培養(yǎng)（1）概念：由單一個體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物，獲得純培養(yǎng)物 的過程就是純培養(yǎng)。（2）步驟：1）配制培養(yǎng)基 2）滅菌（培養(yǎng)基和器具）3）微生物接種 4）分離 5） 恒溫箱中培養(yǎng)探究實

5、踐（1）原理：微生物群分散或稀釋單個細(xì)胞，單個細(xì)胞繁殖單個菌落。菌落：分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、 有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，這就是菌落。（ 2 ）方法：采用平板劃線法和稀釋涂布平板法將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后得到的單菌落一般是由單個微生物形成的純培養(yǎng)物。（3）步驟1、制備培養(yǎng)基1）配制培養(yǎng)基稱取去皮馬鈴薯 200g，切成小塊，加水 1000ml，加熱煮沸至馬鈴薯軟爛，用紗 布過濾。向濾液中加入 20g 葡萄糖、15-20g 瓊脂，用蒸餾水定容至 1000ml. 2）滅菌將配制好的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到錐形瓶中，加棉塞，包上牛皮紙，并用皮筋勒緊，再放 入高

6、壓蒸汽滅菌鍋中，在壓力為 100kPa、溫度為 121的條件下，滅菌 15-30min. 將 5-8 套培養(yǎng)皿包成一包，用幾層牛皮紙包緊，放入干熱滅菌箱內(nèi)，在 160-170 滅菌 2h.3）倒平板待培養(yǎng)基冷卻至 50 左右時，在酒精燈火焰附近倒平板。倒平板注意事項：溫度：50左右 操作：在酒精燈火焰附近 冷凝后平板倒置2、接種和分離酵母菌通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散4到培養(yǎng)基表面。經(jīng)過數(shù)次劃線后培養(yǎng)可以分離得到單菌落。3、培養(yǎng)酵母菌完成平板劃線后，待菌液被培養(yǎng)基吸收，將接種后的平板和一個未接種的平 板倒置，放入 28左右的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 24-28h.

7、請同學(xué)們小組為單位思考以下問題？探究一：培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到 50左右時，才能用來倒平板。你用什么 辦法來估計培養(yǎng)基的溫度？可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺溫度下降到剛剛不燙手即可。 探究二：平板冷凝后，為什么要將平板倒置？平板冷凝后，皿蓋上會凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將 平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落 入培養(yǎng)基，造成污染。探究三：怎么確定所倒平板未被雜菌污染？將所倒平板放入 37的恒溫箱中培養(yǎng) 12h24h，觀察是否有菌落存在以確 定是否被污染或滅菌是否徹底。探究四：為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操 作結(jié)束時 ,仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？三、課堂鞏固1、下列關(guān)于制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的敘述，錯誤的是( ) A操作順序為計算、稱量、溶化、倒平板、滅菌B將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯C待培養(yǎng)基冷卻至 50 左右時倒平板5D待培養(yǎng)基冷卻凝固后將平板倒過來放置2、下列關(guān)于滅菌和消毒的說法不正確的是( )A滅菌是指殺死環(huán)境中的所有微生物，包括芽孢和孢子B滅菌和消毒實質(zhì)上是相同的C接種環(huán)用灼燒法滅菌D常用的滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌等3、下圖是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的