1.2微生物的培养技术及应用（一）课件--高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

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1、从社会中来从社会中来酸奶的制作及安全性酸奶的制作及安全性 向向经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌，再经过发酵就可以制成酸奶。自制酸奶虽然方细菌，再经过发酵就可以制成酸奶。自制酸奶虽然方便，但是食用自制酸奶导致肠胃不适的事例屡见不鲜，便，但是食用自制酸奶导致肠胃不适的事例屡见不鲜，主要原因是在制作过程中有杂菌混入主要原因是在制作过程中有杂菌混入。 那么那么？怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？ 一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术 微生物微生物是难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细

2、菌、真菌、病毒是难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细菌、真菌、病毒及一些原生生物等。发酵工程提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌及一些原生生物等。发酵工程提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。 研究和应用微生物的研究和应用微生物的前提前提是是防止杂菌污染防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物获得纯净的微生物培养物，也是发酵工程的重要也是发酵工程的重要基础基础。 在在实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件；另一方面确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离和环境条件；另一方面确保其他微生物无法混入，并将

3、需要的微生物分离出来。出来。 一一、微生物的基本培养技术、微生物的基本培养技术 （一）培养基的配制（一）培养基的配制 1 1概念概念 人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长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。繁殖的营养基质。 2 2用途用途 用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 3 3种类种类 不不含凝固剂（如琼脂）、呈液含凝固剂（如琼脂）、呈液体状态的培养基为液体培养基，呈体状态的培养基为液体培养基，呈固体状态的培养基为固体培养基。固体状态的培养基为固体培养基。 （一）培养基的配制（一）培养

4、基的配制 4 4成分成分 结合右图分析结合右图分析 碳源：提供碳元素的物质；碳源：提供碳元素的物质； 氮源：提供氮元素的物质；氮源：提供氮元素的物质； 水；水； 无机盐：磷酸盐、无机盐：磷酸盐、NaCl； 生长因子：维生素生长因子：维生素 不同微生物培养基的配方各不相同，在提供上述几种主要营养物质的不同微生物培养基的配方各不相同，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、特殊营养物质以及O2的需的需求。当然合适的培养温度也是必不可少的。求。当然合适的培养温度也是必不可少的。又又称作生长因子，是一类微生物正常生长代

5、谢所必需的，而且微称作生长因子，是一类微生物正常生长代谢所必需的，而且微生物不能用碳源、氮源自行合成的有机物。广义的生长因子除了生物不能用碳源、氮源自行合成的有机物。广义的生长因子除了维生素维生素外，还包括外，还包括碱碱基基、生物素生物素和和烟酸烟酸等，有时还包括等，有时还包括氨基酸营养缺陷氨基酸营养缺陷突变株所需要的氨基酸突变株所需要的氨基酸。组分组分含量含量提供的主要营养提供的主要营养牛肉膏牛肉膏5g5g碳源、磷酸盐和维生素等碳源、磷酸盐和维生素等蛋白胨蛋白胨10g10g氮源和维生素等氮源和维生素等NaClNaCl5g5g无机盐无机盐H H2 2O O定容至定容至1000mL1000mL水

6、水1000mL1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成 在在实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件；另一方面确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离和环境条件；另一方面确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。出来。 （二）无菌技术（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。获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。 /无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污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？染外，还有什

7、么作用？/ 1 1无菌技术的措施无菌技术的措施 消毒消毒 指使用指使用较为温和较为温和的的_、_或或_等方法杀死物体等方法杀死物体_或或_一部分微生物。一部分微生物。 灭菌灭菌 指使用指使用强烈强烈的的_方法杀死物体方法杀死物体_的微生物，包的微生物，包括括_和和_。物理物理化学化学生物生物表面表面内部内部？能有效避免操作者被微生物感染。能有效避免操作者被微生物感染。内外所有内外所有理化理化芽孢芽孢孢孢子子 （二）无菌技术（二）无菌技术 2 2无菌技术的操作内容无菌技术的操作内容 对操作的对操作的_、操作者的、操作者的_和和_进行进行清洁和消毒清洁和消毒；将用于微生；将用于微生物培养的物培养的

8、_ _、_和和_等进行等进行灭菌灭菌。 3 3无菌技术无菌技术的操作方法的操作方法 常用的消毒方法有常用的消毒方法有_消毒、消毒、_消毒等；灭菌方法有消毒等；灭菌方法有_灭菌、灭菌、_灭菌和灭菌和_灭菌等。灭菌等。空间空间衣着衣着手手器皿器皿接种用具接种用具培养基培养基煮沸煮沸巴氏巴氏湿热湿热干热干热灼烧灼烧种类种类常用方法常用方法应用范围应用范围消消毒毒煮沸煮沸100100煮沸煮沸5 56min6min家庭餐具等生活用品，可杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢家庭餐具等生活用品，可杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢巴氏巴氏62626565消毒消毒30min30min或或80809090处处理理30

9、s30s1min1min一些不耐高温的液体，如牛奶、啤酒，可以杀死绝大多数微生一些不耐高温的液体，如牛奶、啤酒，可以杀死绝大多数微生物，并且基本不破坏其营养成分物，并且基本不破坏其营养成分化学药物化学药物体积分数为体积分数为70%70%75%75%的酒精擦拭、的酒精擦拭、碘酒涂抹、氯气喷洒等碘酒涂抹、氯气喷洒等用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等紫外线紫外线30W30W紫外线照射紫外线照射30min30min接种室、接种箱、超净工作台等接种室、接种箱、超净工作台等灭灭菌菌湿热湿热100kPa100kPa、121121维持维持151530min30min培养基及多种容

10、器培养基及多种容器干热干热干热灭菌箱干热灭菌箱160160170170加热加热2 23h3h玻璃器皿、金属用具等耐高温、需干燥的物品玻璃器皿、金属用具等耐高温、需干燥的物品灼烧灼烧酒精灯火焰灼烧酒精灯火焰灼烧接种环、接种针或其他金属用具等，试管口或瓶口接种环、接种针或其他金属用具等，试管口或瓶口 （三三）微生物的纯培养）微生物的纯培养 1 1几个基本概念几个基本概念 培养物培养物 接种于培养基内，在合适条件下形成的含接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物特定种类微生物的群体的群体。 纯培养物纯培养物 由由单一个体单一个体繁殖所获得的微生物群体。繁殖所获得的微生物群体。 纯培养纯培养

11、 获得纯培养物的过程。包括获得纯培养物的过程。包括配制培养基配制培养基、灭菌灭菌、接种接种、分分离离和和培养培养等步骤。等步骤。探究探究实践实践酵母菌的纯培养酵母菌的纯培养 分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖成肉眼可见分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落菌落。采用。采用_和和_能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到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。的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。平板划线法平板划线

12、法稀释涂布平板法稀释涂布平板法探究探究实践实践酵母菌的纯培养酵母菌的纯培养 目的要求目的要求 1 1学会配制培养酵母菌的培养基并倒平板学会配制培养酵母菌的培养基并倒平板 2 2学会进行无菌操作学会进行无菌操作 3 3尝试通过平板划线操作来获得纯化的酵母菌菌落尝试通过平板划线操作来获得纯化的酵母菌菌落 材料用具（略）材料用具（略） 方法步骤方法步骤 1 1制备培养基制备培养基 配制培养基配制培养基 去皮马铃薯去皮马铃薯200g，切成小块，加水，切成小块，加水1000mL，加热煮，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入20g葡萄糖（也可用蔗糖代葡萄糖

13、（也可用蔗糖代替）、替）、1520g琼脂，用蒸馏水定容至琼脂，用蒸馏水定容至1000mL。？酵母菌的纯培养酵母菌的纯培养 方法步骤方法步骤 1 1制备培养基制备培养基 灭菌灭菌 将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上，并用皮筋勒紧，再放入高压蒸汽灭菌锅中，在压力为并用皮筋勒紧，再放入高压蒸汽灭菌锅中，在压力为100kPa、温度为、温度为121的条件下，灭菌的条件下，灭菌1530min。将。将58套培养皿包成一包，用几层牛皮纸套培养皿包成一包，用几层牛皮纸包紧，放入高压蒸汽灭菌锅内，本实验所用器具也一并放入灭菌。包紧，放入高压蒸汽灭菌锅内，本实验

14、所用器具也一并放入灭菌。 思考思考1 1牛皮纸有何作用？牛皮纸有何作用？ 在灭菌时能避免因水蒸汽凝结而浸湿棉塞；在取出盛有培养基的锥形在灭菌时能避免因水蒸汽凝结而浸湿棉塞；在取出盛有培养基的锥形瓶时也能起到隔绝空气中杂菌的作用。瓶时也能起到隔绝空气中杂菌的作用。探究探究实践实践探究探究实践实践？酵母菌的纯培养酵母菌的纯培养 方法步骤方法步骤 1 1制备培养基制备培养基 倒平板倒平板 待培养基冷却至待培养基冷却至5050左右时，在酒精灯左右时，在酒精灯火焰附近火焰附近倒平板。倒平板。 思考思考2 2为什么培养基灭菌后要冷却到为什么培养基灭菌后要冷却到5050左右时开始倒平板？左右时开始倒平板？

15、琼脂是一种多糖，在琼脂是一种多糖，在9898以上熔化，在以上熔化，在4444以下凝固，倒平板时高于以下凝固，倒平板时高于5050会烫手，低于会烫手，低于5050时，若不及时操作，琼脂会凝固。时，若不及时操作，琼脂会凝固。 思考思考3 3倒平板的过程中，若不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的倒平板的过程中，若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？部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？ 不能，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。不能，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。 思考思考4 4平板冷凝后，为什么要将平板倒置？平

16、板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染，又可以使培养基中的水分防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染，又可以使培养基中的水分较快地蒸发。较快地蒸发。？酵母菌的纯培养酵母菌的纯培养 方法步骤方法步骤 2 2接种和分离酵母菌接种和分离酵母菌 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。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。释分散到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。 思考思考5 5接种前灼烧接种环的目的是什么？以后为什么每次划线前都接种前灼烧接种环的目的是什

17、么？以后为什么每次划线前都要灼烧接种环？要灼烧接种环？ 接种前灼烧接种环的目的是避免接种环上可能存在的微生物污染培养接种前灼烧接种环的目的是避免接种环上可能存在的微生物污染培养物。以后每次划线前都要灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上物。以后每次划线前都要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。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。 思考思考6 6为什么每次划线操作总是从上一次划线的末端开始？为什么每次划线操作总是从上一次划线的末端开始？ 划线后末端含有的微生物数目较少，每次从上一次划线的末端

18、开始划划线后末端含有的微生物数目较少，每次从上一次划线的末端开始划线能够使微生物的数目随划线次数的增加而减少，最终分散成单个细胞。线能够使微生物的数目随划线次数的增加而减少，最终分散成单个细胞。探究探究实践实践？酵母菌的纯培养酵母菌的纯培养 方法步骤方法步骤 2 2接种和分离酵母菌接种和分离酵母菌 思考思考7 7为什么最后一次划线与第一次划线不能相连？为什么最后一次划线与第一次划线不能相连？ 最后一次划线通常已经将微生物稀释成单个的细胞，如果与第一次划最后一次划线通常已经将微生物稀释成单个的细胞，如果与第一次划线相连则增加了微生物的数目，得不到纯化的效果。线相连则增加了微生物的数目，得不到纯化

19、的效果。 3 3培养酵母菌培养酵母菌 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，放入种的平板倒置，放入28左右的恒温培养箱中培养左右的恒温培养箱中培养2448h。 思考思考8 8为什么要将一个未接种的平板倒置？为什么要将一个未接种的平板倒置？ 未接种的平板作为对照组，若其上有菌落生长，则说明培养基被污染未接种的平板作为对照组，若其上有菌落生长，则说明培养基被污染或灭菌不彻底。或灭菌不彻底。探究探究实践实践 警示警示：在实验室中，切记不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，以防：在实验室中，切记不可吃东

20、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。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。 练一练1 1下列关于微生物培养基的说法，正确的是（下列关于微生物培养基的说法，正确的是（ ）A同一种物质不可能既作碳源又作氮源同一种物质不可能既作碳源又作氮源B除水以外的无机物仅提供无机盐除水以外的无机物仅提供无机盐C凡是碳源都能提供能量凡是碳源都能提供能量D无机氮源也能提供能量无机氮源也能提供能量【解析解析】 对异养型微生物来说，含对异养型微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又的化合物既是碳源，又是氮

21、源，如蛋白胨既是碳源又是氮源和能源，是氮源，如蛋白胨既是碳源又是氮源和能源，A错误；除水以外的无机物错误；除水以外的无机物种类繁多，如种类繁多，如CO2和和N2是无机物，分别可以作为某些微生物的碳源和氮源，是无机物，分别可以作为某些微生物的碳源和氮源，B错误；错误；CO2是自养型微生物的碳源，但不能提供能量，是自养型微生物的碳源，但不能提供能量，C错误；硝化细菌错误；硝化细菌所利用的氮源是氨，同时氨也为硝化细菌提供用于化能合成作用的能量，所利用的氮源是氨，同时氨也为硝化细菌提供用于化能合成作用的能量，D正确。正确。D练一练2 2防止外来杂菌的入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前防止外

22、来杂菌的入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是（提。下列叙述错误的是（ ）A实验室里可以用紫外线或化学药剂进行消毒实验室里可以用紫外线或化学药剂进行消毒B接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌C在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，防止在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，防止被微生物感染被微生物感染D使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境【解析解析】 灼烧灭菌应该在酒精灯火焰的外焰部位灼烧，灼烧灭菌应该在酒精灯火焰的外焰部位灼烧，B B项错误。项错误。B练一练3 3下图为实验室中酵母菌纯培养过程的部分操作步骤，下列叙述错误的下图为实验室中酵母菌纯培养过程的部分操作步骤，下列叙述错误的是（是（ ）A步骤使用的是已经调节过步骤使用的是已经调节过pH并灭菌的培养基并灭菌的培养基B步骤操作时需要在酒精灯火焰旁时行步骤操作时需要在酒精灯火焰旁时行C到到的过程中，接种环共灼烧了的过程中，接种环共灼烧了5次次D步骤操作时，不能将第步骤操作时，不能将第1区和第区和第5区的划线相连区的划线相连C