【公開課】微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)課件-高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

選擇性必修3第1章發(fā)酵工程本節(jié)聚焦:什么是培養(yǎng)基？如何配置？什么是無菌技術(shù)？怎樣進(jìn)行酵母菌的純培養(yǎng)？第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（一）微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)情景探究想一想:怎樣才能保證無處不在的雜菌不混入發(fā)酵物中呢？應(yīng)該先對制作用具和原料進(jìn)行滅菌處理，再接種純的菌種，并控制發(fā)酵條件，避免雜菌進(jìn)入。無菌技術(shù)微生物的培養(yǎng)技術(shù)小明同學(xué)利用上節(jié)課所學(xué)知識，嘗試在家自制泡菜，不料食用后腸胃不適……新冠病毒乳酸桿菌霉菌衣原體本章提及的微生物主要指用于發(fā)酵的細(xì)菌和真菌☆實驗室培養(yǎng)微生物的基本思路：①為微生物提供合適的營養(yǎng)③確保其他微生物無法混入②為微生物提供合適的環(huán)境條件④將需要的微生物分離出來培養(yǎng)基培養(yǎng)環(huán)境無菌技術(shù)分離培養(yǎng)一、微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)（一）培養(yǎng)基的配制[活動1]閱讀教材P9-10，回答以下問題。①培養(yǎng)基的用途有哪些？②培養(yǎng)基的必備營養(yǎng)成分有哪些？③配制培養(yǎng)基時，如何滿足不同微生物的特殊需求？舉例說明。④培養(yǎng)基的種類有哪些？1.培養(yǎng)基的用途培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。2.培養(yǎng)基的必備營養(yǎng)成分水、碳源、氮源、無機(jī)鹽等。碳源（提供碳元素）無機(jī)碳源：有機(jī)碳源：CO2、NaHCO3糖類、脂肪酸、牛肉膏、蛋白胨等自養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物來源于動物原料，含有糖、維生素和有機(jī)氮等營養(yǎng)物質(zhì)氮源（提供氮元素）無機(jī)氮源：有機(jī)氮源：主要是銨鹽、硝酸鹽，還有N2和NH3牛肉膏、蛋白胨、尿素等[思考]為什么培養(yǎng)基需要氮源？（P10旁欄思考題）氮是微生物合成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)必須的元素。舉例：1000ml牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成培養(yǎng)基組分提供的主要營養(yǎng)牛肉膏5g蛋白胨10gNacl5gH2O定容至1000ml碳源、磷酸鹽和維生素等氮源和維生素等無機(jī)鹽水[思考]上述培養(yǎng)基中主要提供碳源和主要提供氮源的物質(zhì)是什么？

主要提供碳源的是牛肉膏，主要提供氮源的是蛋白胨。3.培養(yǎng)基的“個性定制”

特殊營養(yǎng)物質(zhì)、pH、氧氣特殊營養(yǎng)物質(zhì)：主要指生長因子，如維生素、堿基、嘌呤、嘧啶、胺類等。舉例說明培養(yǎng)乳酸菌需要添加維生素培養(yǎng)霉菌時需將PH調(diào)至酸性，培養(yǎng)細(xì)菌時將PH調(diào)至中性或微堿性培養(yǎng)厭氧微生物時需要提供無氧條件練一練

判斷正誤1.同一種物質(zhì)不能既做碳源，又做氮源（）2.碳源都能提供能量（）3.NaHCO3只能提供碳源（）4.無機(jī)碳源也能提供能量（）5.除水以外的無機(jī)物只提供無機(jī)鹽（）×××××不含凝固劑呈液體狀態(tài)液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基+瓊脂固體培養(yǎng)基瓊脂：是一種從紅藻中提取的多糖，在98℃以上融化，在44℃以下凝固，瓊脂僅作凝固劑，不提供能量和營養(yǎng)。4.培養(yǎng)基的種類（1）按物理狀態(tài)來分：可分為_____培養(yǎng)基和_______培養(yǎng)基等。液體固體4.培養(yǎng)基的種類【知識補充】（1）定義：（2）特征：（3）功能：單個或少數(shù)同種菌體在固體培養(yǎng)基上大量繁殖，形成肉眼可見的子細(xì)胞群體。大小、形狀、光澤度、顏色、透明度等。菌落是鑒定菌種的重要依據(jù)。菌落4.培養(yǎng)基的種類（1）按物理狀態(tài)來分：可分為_____培養(yǎng)基和_______培養(yǎng)基等。液體固體（2）按化學(xué)成分來分：可分為_____培養(yǎng)基和_______培養(yǎng)基等。天然合成含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)培養(yǎng)基成分明確（3）按功能來分：可分為_____培養(yǎng)基、______培養(yǎng)基和_____培養(yǎng)基等。完全選擇鑒別選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基在微生物中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。（P16頁第2段）在成分中加入能與目的菌的無色代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑，從而達(dá)到只需用肉眼辨別顏色就能方便地從近似菌落中找到目的菌菌落的培養(yǎng)基。（P20【聯(lián)系與應(yīng)用】二、拓展應(yīng)用2.）練一練

下圖所示為某微生物培養(yǎng)基的配方，請據(jù)此分析回答問題。成分NaNO3K2HPO4FeSO4H20瓊脂青霉素含量3g1g0.01g定容至100ml15g0.1萬單位（1）該培養(yǎng)基可用于觀察微生物的菌落特點，是因為培養(yǎng)加中添加有__________。（2）此表中含有的微生物所需的營養(yǎng)成分是___________________。從培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分看，此培養(yǎng)基可用于培養(yǎng)的微生物的同化作用類型為_____________。利用該培養(yǎng)基培養(yǎng)微生物時，微生物所需的碳源來自________________。（3）該培養(yǎng)基________（填“能”或“不能”）用于培養(yǎng)細(xì)菌，原因是________________________________________________。（4）去掉NaNO3后以及青霉素后，該培養(yǎng)基________（填“能”或“不能”）用于培養(yǎng)硝化細(xì)菌。硝化細(xì)菌利用的氮源為__________。（5）若去除NaNO3后不再加入含氮元素的有機(jī)物，則此培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物種類是_______________________。瓊脂氮源、水、無機(jī)鹽自養(yǎng)型空氣中的CO2不能青霉素為抗生素，會殺死細(xì)菌，篩選出真菌。不能NH3自生固氮生物【幾種微生物的營養(yǎng)和能量來源分析】微生物碳源氮源能源藍(lán)細(xì)菌CO2NH4＋、NO3-等光能硝化細(xì)菌CO2NH3NH3的氧化根瘤菌糖類等有機(jī)物N2有機(jī)物大腸桿菌糖類、蛋白質(zhì)等有機(jī)物蛋白質(zhì)等有機(jī)物用無碳培養(yǎng)基可以篩選培養(yǎng)什么微生物？用無氮培養(yǎng)基可以篩選培養(yǎng)什么微生物？

自養(yǎng)微生物固氮微生物[活動2]閱讀教材P10-11，回答以下問題。①獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是什么？②為了防止雜菌污染，具體措施有哪些？（四個方面）③消毒和滅菌的區(qū)別是什么？④如何針對不同的作用對象選擇合適的消毒/滅菌方法？防止外來雜菌的入侵（二）無菌技術(shù)1.概念：在培養(yǎng)微生物的操作中，所有防止雜菌污染的方法，主要包括______和_________。2.目的：無菌技術(shù)除用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還能_________________________________。消毒滅菌實驗前：＊對操作空間、操作人員消毒

＊對所用器皿、接種用具和培養(yǎng)基滅菌操作時：＊在超凈工作臺上并在酒精燈火焰附近無菌區(qū)操作

＊避免已滅菌處理材料再次污染避免操作者自身被微生物污染消毒1.概念：是指使用較為________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。溫和2.適用對象：操作的_____、操作者的______和手?？臻g衣著3.方法①煮沸消毒法：100℃煮沸5-6min。（日常生活中）②巴氏消毒法：

62-65℃下煮30min或80-90℃下煮30s-1min。

（不耐高溫的液體）

③化學(xué)藥劑消毒法：

用70%酒精擦拭雙手；氯氣消毒水源。

④紫外線消毒法：用紫外燈照射接種室、接種箱、超凈工作臺（適量噴灑石炭酸或煤酚皂溶液可加強(qiáng)消毒效果）⑤生物消毒法（P10【相關(guān)信息】）滅菌1.概念：是指使用較為________的理化方法殺死_______________的微生物，包括_____和________。強(qiáng)烈物體內(nèi)外所有芽孢孢子【知識拓展】指某些細(xì)菌(如芽孢桿菌等)在一定條件下細(xì)胞質(zhì)高度濃縮脫水所形成的一種抗逆性很強(qiáng)的球形或橢圓形的休眠體。芽孢的壁很厚，對干旱、低溫、高溫等惡劣的環(huán)境有很強(qiáng)的抵抗力。如某些細(xì)菌的芽孢煮沸3小時才死亡。每個細(xì)菌僅形成一個芽孢。指細(xì)菌、真菌、原生動物和植物等產(chǎn)生的一種有繁殖作用的生殖細(xì)胞。正常情況下不需要兩兩結(jié)合就可以由單個細(xì)胞直接發(fā)育成新個體。芽孢孢子芽孢是休眠體，孢子是繁殖體。

2.常用的滅菌方法①濕熱滅菌利用沸水、流通蒸汽或高壓蒸汽進(jìn)行滅菌的方式。

實驗室常用高壓蒸汽滅菌鍋，在壓力100kPa、溫度121℃條件下，維持15-30min原理：對象：優(yōu)點：高溫蒸汽破壞蛋白質(zhì)、核酸等結(jié)構(gòu)使其變性操作簡便，效果可靠，可以殺滅所有的生物，包括最耐熱的某些微生物的休眠體?；颈３峙囵B(yǎng)基的營養(yǎng)成分不被破壞。培養(yǎng)基等【注意】使用后的培養(yǎng)基必須滅菌后才能丟棄，以免污染環(huán)境。2.常用的滅菌方法②干熱滅菌

干熱滅菌箱內(nèi)，在160-170℃的熱空氣中維持下2-3h達(dá)到滅菌目的原理：使微生物細(xì)胞膜破壞、蛋白質(zhì)變性和原生質(zhì)干燥等。對象：耐高溫，需保持干燥的物品玻璃器皿（如試管、培養(yǎng)皿、吸管、注射器）金屬器具（如針頭、鑷子、剪刀等）2.常用的滅菌方法③灼燒滅菌

直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒。效果：原理：對象：最徹底使微生物燃燒接種工具如涂布器、接種環(huán)、接種針或其他金屬用具，接種過程中的試管口或瓶口等容易被污染的部位充分燃燒層不充分燃燒層練一練

以下物品所采用的滅菌或消毒方法依次是培養(yǎng)基：_____________培養(yǎng)皿：_____________接種環(huán)：_____________實驗操作者的雙手：_____________實驗室：_____________牛奶：_____________

高壓蒸汽滅菌干熱滅菌灼燒滅菌化學(xué)藥劑消毒法紫外線消毒法巴氏消毒法練一練

在生產(chǎn)、生活和科研實踐中，經(jīng)常通過消毒和滅菌來避免雜菌的污染?；卮鹣铝袉栴}：(1)在實驗室中，玻璃和金屬材質(zhì)的實驗器具_(dá)_______(填“可以”或“不可以”)放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法，與煮沸消毒法相比，這種方法的優(yōu)點是_______________________________________________。(3)密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒，其原因是紫外線能______________。在照射前，適量噴灑______，可強(qiáng)化消毒效果。(4)水廠供應(yīng)的自來水通常是經(jīng)過________(填“氯氣”“乙醇”或“高錳酸鉀”)消毒的。(5)某同學(xué)在使用高壓蒸汽滅菌鍋時，若壓力達(dá)到設(shè)定要求，而鍋內(nèi)并沒有達(dá)到相應(yīng)溫度，最可能的原因是____________________。可以在達(dá)到消毒目的的同時，營養(yǎng)物質(zhì)損失較少破壞DNA結(jié)構(gòu)消毒液氯氣未將鍋內(nèi)冷空氣排盡練一練

判斷?？颊Z句，澄清易混易錯1.獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染（）2.滅菌相比消毒對微生物的殺滅更徹底（）3.無菌操作的對象只要是沒有生物活性的材料（如培養(yǎng)基、接種環(huán)等）都可采用干熱滅菌法進(jìn)行滅菌（）

√√×練一練

(2021天津)下列操作能達(dá)到滅菌目的的是（

）

A.用免洗酒精凝膠擦手 B.制作泡菜前用開水燙洗容器

C.在火焰上灼燒接種環(huán) D.防疫期間用石炭酸噴灑教室

C練一練

(2021·湖南高考真題)大熊貓是我國特有的珍稀野生動物，每只成年大熊貓每日進(jìn)食竹子量可達(dá)12-38kg。大熊貓可利用竹子中8%的纖維素和27%的半纖維素。研究人員從大熊貓糞便和土壤中篩選纖維素分解菌?；卮鹣铝袉栴}：①為篩選纖維素分解菌，將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以_______為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，該培養(yǎng)基從功能上分類屬于______培養(yǎng)基。②配制的培養(yǎng)基必須進(jìn)行滅菌處理，目的是__________________________________________________________________________________。檢測固體培養(yǎng)基滅菌效果的常用方法是_____________________。選擇纖維素為了殺死培養(yǎng)基中的所有微生物(微生物和芽孢、孢子)不接種培養(yǎng)(或空白培養(yǎng))（三）微生物的純培養(yǎng)1.概念：獲得___________的過程。純培養(yǎng)物在微生物學(xué)中，將接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的含特定種類微生物的群體稱為培養(yǎng)物。由單一個體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物。2.接種方法平板劃線法稀釋涂布平板法3.純培養(yǎng)步驟[活動3]觀看視頻，閱讀教材P12-13，掌握微生物純培養(yǎng)的步驟，歸納對接種環(huán)滅菌、劃線的注意事項，并說明原因。酵母菌的純培養(yǎng)探究·實踐步驟1.配置培養(yǎng)基馬鈴薯(200g)去皮、切塊馬鈴薯塊加水(1000mL)煮沸紗布過濾濾液加葡萄糖/蔗糖(20g)加瓊脂加水定容(1000mL)酵母菌培養(yǎng)基步驟2.滅菌酵母菌培養(yǎng)基--高壓蒸汽滅菌轉(zhuǎn)移包牛皮紙錐形瓶加棉塞皮筋勒緊放入高壓蒸汽滅菌鍋中(100kPa、121℃)滅菌15~30min酵母菌的純培養(yǎng)探究·實踐步驟3.倒平板①拔出錐形瓶的棉塞②將瓶口迅速通過火焰③用拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，將培養(yǎng)基（10~20mL）倒入培養(yǎng)皿，立即蓋上皿蓋④等待培養(yǎng)基冷卻凝固后，將培養(yǎng)皿倒轉(zhuǎn)過來放置待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時，在酒精燈火焰附近倒平板④③①②防止瓶口微生物污染防止冷凝水滴落在培養(yǎng)基上引發(fā)污染。酵母菌的純培養(yǎng)探究·實踐步驟4.接種和分離酵母菌①將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)的金屬絲燒紅②在火焰旁冷卻接種環(huán)。同時拔出裝有酵母菌培養(yǎng)液的試管的棉塞③將試管口通過火焰④在火焰附近用接種環(huán)蘸取一環(huán)菌液酵母菌的純培養(yǎng)探究·實踐步驟4.接種和分離酵母菌⑤將試管口通過火焰，并塞上棉塞⑥在火焰附近將皿蓋打開一條縫隙，用接種環(huán)在培養(yǎng)基表面迅速劃三至五條平行線，蓋上皿蓋3.純培養(yǎng)步驟接種和分離培養(yǎng)滅菌倒平板配制培養(yǎng)基制備培養(yǎng)基[思考](1)加瓊脂的目的是什么？作為凝固劑(2)如果需要調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH，應(yīng)該在定容完成之前，還是滅菌之前操作？滅菌之前(3)在滅菌前，用牛皮紙、舊報紙包緊盛有培養(yǎng)基的錐形瓶的目的是什么？在滅菌時能避免水蒸汽凝結(jié)時浸濕棉塞在取出培養(yǎng)基錐形瓶時也起到隔絕空氣中雜菌污染的作用(4)培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50℃左右時，才能倒平板。你用什么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度？用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺溫度剛剛不燙手即可。接種和分離培養(yǎng)滅菌倒平板配制培養(yǎng)基3.純培養(yǎng)步驟[思考](5)在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間部位，這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么?不能。因為空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生。(6)倒平板時如何避免雜菌的污染？整個操作在酒精燈火焰旁進(jìn)行(7)平板冷凝后，為什么要將平板倒置？①使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)②防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染接種和分離培養(yǎng)滅菌倒平板配制培養(yǎng)基3.純培養(yǎng)步驟平板劃線法通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基（平板）表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。經(jīng)數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離得到由單個微生物繁殖而形成的單菌落?！⒁猓孩俳臃N環(huán)只蘸一次菌液，但要在培養(yǎng)基不同位置連續(xù)劃線多次。②劃線首尾不能相接。③每次劃線前接種環(huán)進(jìn)行灼燒滅菌。④劃線后，培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)。接種和分離培養(yǎng)滅菌倒平板配制培養(yǎng)基3.純培養(yǎng)步驟[思考](9)在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？項目第一次灼燒每次劃線前灼燒劃線結(jié)束后灼燒目的避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物殺死上次劃線結(jié)束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者(8)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?以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。練一練

完成圖示操作，接種環(huán)至少需要灼燒滅菌幾次？第1區(qū)劃線灼燒接種環(huán)滅菌第2區(qū)劃線灼燒接種環(huán)滅菌第3區(qū)劃線灼燒接種環(huán)滅菌灼燒接種環(huán)滅菌123456接種和分離培養(yǎng)滅菌倒平板配制培養(yǎng)基3.純培養(yǎng)步驟[思考]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(培養(yǎng)溫度因酵母菌種類的不同而稍有差異)的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24-48h。(11)為什么要同時放入未接種的平板？作對照，以確定所倒平板是否被雜菌污染。該培養(yǎng)基表面無菌落，說明培養(yǎng)基沒有被污染。練一練

判斷正誤1.倒平板后，待平板冷凝之后需將其倒置(

)2.倒平板時，應(yīng)將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上(

)3.若皿蓋和皿底之間濺上培養(yǎng)基，這個培養(yǎng)基不可再用(

)4.為了防止污染，接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)趁熱快速挑取菌落(

)5.平板劃線法中每一次劃線后要將接種環(huán)灼燒(

)6.培養(yǎng)微生物的溫度因菌種不同而稍有差異(

)√×√×√√練一練

下列關(guān)于平板劃線的操作，正確的是（）A.每次劃線前都要蘸取菌液B.灼燒接種環(huán)后，要立即用接種環(huán)接種C.平板劃線操作時劃出了五個區(qū)域菌落數(shù)逐漸增多D.接種前，要將菌種試管口通過火焰D練一練

倒平板是制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的重要環(huán)節(jié)，如圖為倒平板的操作示意圖。(1)請用文字和箭頭寫出正確的倒平板操作流程：_______________。(2)甲、乙、丙中的滅菌方法是_______________。(3)丁中的操作需要等待_________________________才能進(jìn)行。丙→乙→甲→丁灼燒滅菌平板冷卻凝固

有一段時間，水果“酵素”風(fēng)靡各地。水果“酵素”制作的大致過程是：將洗凈、切成塊狀的水果放入潔凈的容器，再加入糖和水，密封，置于陰涼處發(fā)酵一至兩周。有人說，吃水果“酵素”可以美容、減肥、促進(jìn)消化和提高免疫力。請評估這一論點是否可信。追問以下問題可以幫助你分析。評估論點的可信程度P14【思維訓(xùn)練】水果“酵素”是什么？其制作原理是什么？其中可能含有哪些成分？其是否含有人們無法從其他食品中獲取但又是維護(hù)健康所必需的成分？其中的所有成分都有益于人體健康嗎？“酵素”就是“酶”的另一種說法。其制作是利用微生物進(jìn)行無氧呼吸的原理，進(jìn)行像制作泡菜一樣的發(fā)酵。其中可能有糖類(包括一些簡單的糖和膳食纖維等)、蛋白質(zhì)(包括多種酶)、有機(jī)酸等成分。不存在它獨有的、特殊的營養(yǎng)物質(zhì)。其中甚至可能含有微生物發(fā)酵產(chǎn)生的有毒物質(zhì)，食用后可能會危害人體健康。因此，此論點值得懷疑。

有一段時間，水果“酵素”風(fēng)靡各地。水果“酵素”制作的大致過程是：將洗凈、切成塊狀的水果放入潔凈的容器，再加入糖和水，密封，置于陰涼處發(fā)酵一至兩周。有人說，吃水果“酵素”可以美容、減肥、促進(jìn)消化和提高免疫力。請評估這一論點是否可信。追問以下問題可以幫助你分析。評估論