【公开课】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.pptx
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1、选择性必修选择性必修3 3第第1 1章章 发酵工程发酵工程本节聚焦本节聚焦:l什么是培养基?如何配置?什么是培养基?如何配置?l什么是无菌技术?什么是无菌技术?l怎样进行酵母菌的纯培养?怎样进行酵母菌的纯培养?第第2 2节节 微生物的培养技术及应用微生物的培养技术及应用(一一)微生物的基本培养技术)微生物的基本培养技术情景探究情景探究想一想想一想: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?应该先对制作用具和原料进行灭菌处理,再接种纯的菌种,并控制发酵条件,避免杂菌进入。无菌技术无菌技术无菌技术无菌技术微生物的培养技术微生物的培养技术微生物的培养技术
2、微生物的培养技术小明同学利用上节课所学知识,尝试在家自制泡菜,不料食用后肠胃不适小明同学利用上节课所学知识,尝试在家自制泡菜,不料食用后肠胃不适新冠病毒乳酸杆菌霉菌衣原体本章提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌实验室培养微生物的基本思路:为微生物提供合适的营养确保其他微生物无法混入为微生物提供合适的环境条件将需要的微生物分离出来培养基培养环境无菌技术分离培养一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术(一)培养基的配制(一)培养基的配制 活动活动11阅读阅读教材教材P9-10P9-10,回答以下问题。回答以下问题。培养基的用途有哪些?培养基的用途有哪些?培养基的必备营养成分有哪些?培养基
3、的必备营养成分有哪些?配制培养基时,如何满足不同微生物的特殊需求?举例说明。配制培养基时,如何满足不同微生物的特殊需求?举例说明。培养基的种类有哪些?培养基的种类有哪些?1.1.培养基的用途培养基的用途 培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。2.2.培养基的必备营养成分培养基的必备营养成分水水、碳源碳源、氮源氮源、无机盐无机盐等。等。碳源碳源(提供碳元素)(提供碳元素)无机碳源:无机碳源:有机碳源:有机碳源:COCO2 2、NaHCONaHCO3 3糖类、脂肪酸、牛肉膏、蛋白胨等糖类、脂肪酸、牛肉膏、蛋白胨等自养微生物自养微生物异养微生物异养微
4、生物来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质氮源氮源(提供氮元素)(提供氮元素)无机氮源:无机氮源:有机氮源:有机氮源:主要是铵盐、硝酸盐主要是铵盐、硝酸盐,还有,还有N N2 2和和NHNH3 3牛肉膏、蛋白胨、尿素等牛肉膏、蛋白胨、尿素等 思考思考 为什么培养基需要氮源?为什么培养基需要氮源?(P10P10旁栏思考旁栏思考题)题)氮是微生物合成蛋白质、核酸等物质必须的元素。氮是微生物合成蛋白质、核酸等物质必须的元素。举例:举例:1000ml1000ml牛肉膏蛋白胨培养基牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成的营养构成培养基组分培养基组分提供的主
5、要营养提供的主要营养牛肉膏牛肉膏 5g5g蛋白胨蛋白胨 10g10gNacl 5gNacl 5gH H2 2O O 定容至定容至1000ml1000ml碳源、磷酸盐和维生素等碳源、磷酸盐和维生素等氮源和维生素等氮源和维生素等无机盐无机盐水水 思考思考 上述培养基中主要提供碳源和主要提供氮源的物质是什么上述培养基中主要提供碳源和主要提供氮源的物质是什么?主要提供碳源的是牛肉膏,主要提供氮源的是蛋白胨。主要提供碳源的是牛肉膏,主要提供氮源的是蛋白胨。3.3.培养基的培养基的“个性定制个性定制”特殊营养物质、特殊营养物质、pHpH、氧气、氧气特殊营养物质:特殊营养物质:主要指生长因子,如维生素、碱基
6、、嘌呤、嘧啶、胺类等。主要指生长因子,如维生素、碱基、嘌呤、嘧啶、胺类等。举例说明举例说明培养培养乳酸菌乳酸菌需要需要添加添加维生素维生素培养培养霉菌霉菌时需将时需将PHPH调至调至酸性酸性,培养,培养细菌细菌时将时将PHPH调至调至中性中性或或微碱性微碱性培养培养厌氧厌氧微生物时需要提供微生物时需要提供无氧无氧条件条件练一练练一练 判断正误判断正误1 1.同一种物质不能既做碳源,又做氮源(同一种物质不能既做碳源,又做氮源()2 2.碳源都能提供能量(碳源都能提供能量()3 3.NaHCONaHCO3 3只能提供碳源(只能提供碳源()4 4.无无机机碳源也能提供能量(碳源也能提供能量()5 5
7、.除水以外的无机物只提供无机盐(除水以外的无机物只提供无机盐()不含凝固剂呈液体状态液体培养基液体培养基+琼脂固体培养基琼脂:是一种从红藻中提取的多糖,在98以上融化,在44以下凝固,琼脂仅作凝固剂,不提供能量和营养。4.4.培养基的种类培养基的种类(1 1)按物理状态来分:可分为)按物理状态来分:可分为_培养基和培养基和_培养基等。培养基等。液体液体固体固体4.4.培养基的种类培养基的种类【知识补充】【知识补充】(1 1)定义:)定义:(2 2)特征:)特征:(3 3)功能:)功能:单个单个或或少数同种少数同种菌体菌体在固体培养基在固体培养基上上大量繁殖,形成肉眼可见的子细胞大量繁殖,形成肉
8、眼可见的子细胞群体。群体。大小、形状、光泽度、颜色、透明度大小、形状、光泽度、颜色、透明度等。等。菌落是菌落是鉴定菌种鉴定菌种的重要的重要依据。依据。菌落4.4.培养基的种类培养基的种类(1 1)按物理状态来分:可分为)按物理状态来分:可分为_培养基和培养基和_培养基等。培养基等。液体液体固体固体(2 2)按化学成分来分:可分为)按化学成分来分:可分为_培养基和培养基和_培养基等。培养基等。天然天然合成合成含化学成分不明含化学成分不明确的天然物质确的天然物质培养基成分明确培养基成分明确(3 3)按功能来分:可分为)按功能来分:可分为_培养基、培养基、_培养基和培养基和_培养基等。培养基等。完全
9、完全选择选择鉴别鉴别选择培养基选择培养基鉴别培养基鉴别培养基在微生物中,将在微生物中,将允许允许特定种类的微生物生长,特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止同时抑制或阻止其他种类微生物生其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。长的培养基,称为选择培养基。(P16P16页第页第2 2段)段)在成分中在成分中加入能与目的菌加入能与目的菌的无色代谢的无色代谢产物发生显色反应的指示剂产物发生显色反应的指示剂,从而达到只需,从而达到只需用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找到目的菌菌落的培养基。(用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找到目的菌菌落的培养基。(P20P20【联系【联系与应用】二、拓展应用
10、与应用】二、拓展应用2.2.)练一练练一练 下图所示为某微生物培养基的配方,请据此分析回答问题。下图所示为某微生物培养基的配方,请据此分析回答问题。成分成分NaNONaNO3 3K K2 2HPOHPO4 4FeSOFeSO4 4H H2 20 0琼脂琼脂青霉素青霉素含量含量3g3g1g1g0.01g0.01g 定容至定容至100ml100ml15g15g0.10.1万单位万单位(1 1)该培养基可用于观察微生物的菌落特点,是因为培养加中添加有)该培养基可用于观察微生物的菌落特点,是因为培养加中添加有_。(2 2)此表中含有的微生物所需的营养成分是)此表中含有的微生物所需的营养成分是_。从培养
11、基的营养。从培养基的营养成分看,此培养基可用于培养的微生物的同化作用类型为成分看,此培养基可用于培养的微生物的同化作用类型为_。利用该培养。利用该培养基培养微生物时,微生物所需的碳源来自基培养微生物时,微生物所需的碳源来自_。(3 3)该培养基)该培养基_(填(填“能能”或或“不能不能”)用于培养细菌,原因是)用于培养细菌,原因是_。(4 4)去掉)去掉NaNONaNO3 3后以及青霉素后,该培养基后以及青霉素后,该培养基_(填(填“能能”或或“不能不能”)用于培)用于培养硝化细菌。硝化细菌利用的氮源为养硝化细菌。硝化细菌利用的氮源为_。(5 5)若去除)若去除NaNONaNO3 3后不再加入
12、含氮元素的有机物,则此培养基可培养的微生物种类是后不再加入含氮元素的有机物,则此培养基可培养的微生物种类是_。琼脂琼脂氮源、水、无机盐氮源、水、无机盐自养型自养型空气中的空气中的COCO2 2不能不能青霉素为抗生素,会杀死细菌,筛选出真菌。青霉素为抗生素,会杀死细菌,筛选出真菌。不能不能NHNH3 3自生固氮生物自生固氮生物【几种微生物的营养和能量来源【几种微生物的营养和能量来源分析】分析】微生物微生物碳源碳源氮源氮源能源能源蓝细菌蓝细菌COCO2 2NHNH4 4、NONO3 3-等等光能光能硝化细菌硝化细菌COCO2 2NHNH3 3NHNH3 3的氧化的氧化根瘤菌根瘤菌糖类等有机物糖类等
13、有机物N N2 2有机物有机物大肠杆菌大肠杆菌糖类、蛋白质糖类、蛋白质等有机物等有机物蛋白质等蛋白质等有机物有机物用用无碳培养基无碳培养基可以筛选培养什么微生物?可以筛选培养什么微生物?用用无氮培养基无氮培养基可以筛选培养什么微生物可以筛选培养什么微生物?自养自养微生物微生物固氮固氮微生物微生物 活动活动22阅读阅读教材教材P P1010-1-11 1,回答以下问题。回答以下问题。获得纯净培养物的关键是什么?获得纯净培养物的关键是什么?为了防止杂菌污染,具体措施有哪些?(四个方面)为了防止杂菌污染,具体措施有哪些?(四个方面)消毒和灭菌的区别是什么?消毒和灭菌的区别是什么?如何针对不同的作用对
14、象选择合适的消毒如何针对不同的作用对象选择合适的消毒/灭菌方法?灭菌方法?防止外来杂菌的入侵防止外来杂菌的入侵(二)无菌技术(二)无菌技术1.1.概念:概念:在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染的方法,主要包括在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染的方法,主要包括_和和_。2.2.目的:目的: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,还能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,还能_。消毒消毒灭菌灭菌实验前:实验前:对操作空间、操作人员对操作空间、操作人员消毒消毒 对所用器皿、接种用具和培养基对所用器皿、接种用具和培养基灭菌灭菌操作操作时:时:在在超净工作台超净
15、工作台上并在上并在酒精灯火焰附近酒精灯火焰附近无菌区操作无菌区操作 避免避免已灭菌处理材料已灭菌处理材料再次污染再次污染避免操作者自身被微生物污染避免操作者自身被微生物污染消毒消毒1.1.概念:概念:是指使用较为是指使用较为_的的物理、化学或生物物理、化学或生物等方法杀死物等方法杀死物 体表面或内部一部分微生物。体表面或内部一部分微生物。温和温和2.2.适用对象:操作的适用对象:操作的_、操作者的、操作者的_和手。和手。空间空间衣着衣着3.3.方法方法煮沸消毒法:煮沸消毒法:100100煮沸煮沸5-6min5-6min。(日常生活中)。(日常生活中)巴氏消毒法:巴氏消毒法:62-6562-65
16、下煮下煮30min 30min 或或 80-80-9090下煮下煮30s-1min30s-1min。(不耐高温的液体不耐高温的液体)化学药剂消毒法:化学药剂消毒法:用用70%70%酒精擦拭酒精擦拭双手双手;氯气消毒;氯气消毒水源水源。紫外线消毒法:紫外线消毒法:用紫外灯照射用紫外灯照射接种室接种室、接种箱接种箱、超净工作台超净工作台(适量喷洒适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液石炭酸或煤酚皂溶液可加强消毒效果可加强消毒效果)生物消毒法生物消毒法(P10P10【相关信息】)【相关信息】)灭菌灭菌1.1.概念:概念:是指使用较为是指使用较为_的的理化方法杀死理化方法杀死_的微生物,包括的微生物,包括_和和_
17、。强烈强烈物体内外所有物体内外所有芽孢芽孢孢子孢子【知识拓展】【知识拓展】指某些细菌指某些细菌(如芽孢杆菌等如芽孢杆菌等)在一定条件下细胞质高度浓缩脱水所形在一定条件下细胞质高度浓缩脱水所形成的一种成的一种抗逆性很强抗逆性很强的球形或椭圆形的的球形或椭圆形的休眠体休眠体。芽孢的壁很厚,对。芽孢的壁很厚,对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。如某些细菌的芽干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。如某些细菌的芽孢煮沸孢煮沸3 3小时才死亡。每个细菌仅形成一个芽孢。小时才死亡。每个细菌仅形成一个芽孢。指细菌、真菌、原生动物和植物等产生的一种有繁殖指细菌、真菌、原生动物和植物等产生的一种有
18、繁殖作用的作用的生殖细胞生殖细胞。正常情况下不需要两两结合就可以。正常情况下不需要两两结合就可以由单个细胞直接发育成新个体。由单个细胞直接发育成新个体。芽孢芽孢孢子孢子芽孢是休眠体,孢子是繁殖体。芽孢是休眠体,孢子是繁殖体。2.2.常用的灭菌方法常用的灭菌方法湿热灭菌湿热灭菌 利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方式利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方式。实验室常用实验室常用高压蒸汽灭菌锅高压蒸汽灭菌锅,在,在压力压力100kPa100kPa、温度温度121 121 条件下,维持条件下,维持1 15-30min5-30min原理:原理:对象:对象:优点:优点:高温蒸汽破坏高温蒸汽破坏蛋白
19、质、核酸蛋白质、核酸等结构使其等结构使其变性变性操作简便,效果可靠,操作简便,效果可靠,可以可以杀灭所有杀灭所有的生物,包括最的生物,包括最耐热的某些微生物的休眠体。耐热的某些微生物的休眠体。基本保持基本保持培养基的培养基的营养营养成分不被破坏成分不被破坏。培养基培养基等等【注意】【注意】使用后的培养基必须灭菌后才能丢弃,以免污使用后的培养基必须灭菌后才能丢弃,以免污染环境。染环境。2.2.常用的灭菌方法常用的灭菌方法干热灭菌干热灭菌 干热灭菌箱干热灭菌箱内,在内,在160-170 160-170 的热空气中的热空气中维持下维持下2-3h2-3h达到灭菌目的达到灭菌目的原理:原理:使微生物使微
20、生物细胞膜破坏细胞膜破坏、蛋白质变性蛋白质变性和和原生原生质干燥质干燥等。等。对象:对象:耐高温耐高温,需,需保持干燥保持干燥的物品的物品玻璃器皿玻璃器皿 (如试管、(如试管、培养皿培养皿、吸管、注射器)、吸管、注射器)金属器具金属器具 (如针头、(如针头、镊子、剪刀等)镊子、剪刀等)2.2.常用的灭菌方法常用的灭菌方法灼烧灭菌灼烧灭菌 直接在酒精灯火焰的直接在酒精灯火焰的充分燃烧层充分燃烧层灼烧。灼烧。效果:效果:原理:原理:对象:对象:最彻底最彻底使微生物使微生物燃烧燃烧接种工具接种工具如涂布器、接种环、如涂布器、接种环、接种针或其他金属用具,接种针或其他金属用具,接种过程中的接种过程中的
21、试管口试管口或或瓶口瓶口等等容易被污染的部位容易被污染的部位充分燃烧层不充分燃烧层练一练练一练 以下物品所采用的灭菌或消毒方法依次是以下物品所采用的灭菌或消毒方法依次是培养基:培养基:_ _ 培养皿培养皿:_ _ 接种环接种环:_ _ 实验操作者的双手实验操作者的双手:_ _ 实验室实验室:_ _ 牛奶牛奶:_ _ 高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌干热灭菌干热灭菌灼烧灭菌灼烧灭菌化学药剂消毒法化学药剂消毒法紫外线消毒法紫外线消毒法巴氏消毒法巴氏消毒法练一练练一练 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
22、题:列问题:(1)(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具_(_(填填“可以可以”或或“不可以不可以”)”)放入放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)(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_。(3)(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。在照射前,适量喷洒照射前,适量喷洒_,可强化消毒效果。,可强化消毒效果。(4)(4)水厂供应的自来水通常是经过水厂供应的自来水
23、通常是经过_(_(填填“氯气氯气”“”“乙醇乙醇”或或“高锰酸钾高锰酸钾”)”)消毒消毒的。的。(5)(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是度,最可能的原因是_。可以可以在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少破坏破坏DNADNA结构结构消毒液消毒液氯气氯气未将锅内冷空气排尽未将锅内冷空气排尽练一练练一练 判断常考语句,澄清易混易错判断常考语句,澄清易混易错1.1.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
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