【生物】微生物的培养技术及应用课件 2023—2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

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1、第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第二节第二节 纯净的目标微生物可通过纯净的目标微生物可通过 分离和纯化获得分离和纯化获得一、采用划线或涂布的接种方法能够实现对目标微生物的分离和一、采用划线或涂布的接种方法能够实现对目标微生物的分离和纯化纯化1.接种方法接种方法接种：微生物进入培养基质的过程。接种：微生物进入培养基质的过程。自然接种：自然接种：牛奶暴露在空气中，会由于微生物落入、生长、繁殖而变质。牛奶暴

2、露在空气中，会由于微生物落入、生长、繁殖而变质。人为接种：人为接种：挑取目标微生物的纯种将其转移到液体培养基中培养，或挑取目标微生物的纯种将其转移到液体培养基中培养，或在培养基斜面连续划线用于保存菌种（接种环）。在培养基斜面连续划线用于保存菌种（接种环）。单菌落：单菌落：在固体培养基上通过接种、培养获得的由在固体培养基上通过接种、培养获得的由一个细胞分裂一个细胞分裂形成形成的、肉眼可见的、有一定形态构造的的、肉眼可见的、有一定形态构造的子细胞集团子细胞集团。2.单菌落分离意义：单菌落的分离单菌落的分离是是消除杂菌污染的通用方法，也是用于的通用方法，也是用于筛选高表达量菌株的的最简便方法之一最简

3、便方法之一.单菌落分离或接种的方法：通过通过平板划线法和和稀释涂布平板法稀释涂布平板法等方法获得等方法获得单菌落单菌落3平板划线法：平板划线法：（1 1）原理）原理 ：接种环划线的过程中，菌液被逐渐稀释，最终出现单个细菌，划线的过程中，菌液被逐渐稀释，最终出现单个细菌，培养后形成单菌落。培养后形成单菌落。(2)方法：方法：通常用通常用_蘸取蘸取液体培养物或挑取固体表面的液体培养物或挑取固体表面的微生物后，在固体培养基表面进微生物后，在固体培养基表面进行连续平行划线、行连续平行划线、_或其他形式的划线，以实现或其他形式的划线，以实现接种的目的。接种的目的。(3)划线方式的比较划线方式的比较扇形划

4、线扇形划线接种环接种环平板划平板划线法的法的过程程平板划平板划线法法平板划线法第第1区划线区划线接种环灭菌接种环灭菌第第2区划线区划线接种环灭菌接种环灭菌第第3区划线区划线接种环灭菌接种环灭菌接种环灭菌接种环灭菌12345多次平行划线思考：若完成图示操作，共做了五次划线，接种环灼烧灭菌了几次？连续划线法 1.1.为什么在为什么在操作的第一步操作的第一步以及以及每次划线之前每次划线之前都要灼烧接种环？在都要灼烧接种环？在划线操作结划线操作结束束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？思考：思考：操作的第一步灼烧接种环：是为了灼烧接种环：是为了避免接种环上可能存在避免接

5、种环上可能存在的微生物污染培养物；的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环：是为了灼烧接种环：是为了杀死上次划线结束后，接杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的接来源于上次划线的末端末端，从而通过划线次数的增加，使，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后仍灼烧接种环：能及时仍灼烧接种环：能及时杀死接种环上残留的菌杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。种，避免细菌污染环境和感染操作者。2.2.在

6、灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？3.3.在作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在作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？划线？以免接种环温度太高，杀死菌种。以免接种环温度太高，杀死菌种。划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌

7、落。1.微生物接种的方法很多微生物接种的方法很多,平板划线法是常用的一种。下图是平板划线示意平板划线法是常用的一种。下图是平板划线示意图图,划线的顺序为划线的顺序为。下列相关叙述错误的是。下列相关叙述错误的是()A.划线操作时划线操作时,将蘸有菌种的接种环插入培养基将蘸有菌种的接种环插入培养基B.平板划线后平板划线后,培养微生物时要倒置培养培养微生物时要倒置培养C.不能将第不能将第区域的划线与第区域的划线与第区域的划线相连区域的划线相连D.在第在第区域中划线前都要对接种环进行灭菌区域中划线前都要对接种环进行灭菌A划线时不能将接种环插入培养基划线时不能将接种环插入培养基,而是在培养基表面划线而是

8、在培养基表面划线2：在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种：在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种（甲）、培养结果（乙）如图所示。（甲）、培养结果（乙）如图所示。有有关叙述错误的是关叙述错误的是（）接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落接种过程中至少需要对接种环灼烧接种过程中至少需要对接种环灼烧 次次甲中甲中 区域为划线的起始位置区域为划线的起始位置3下列有关微生物培养的叙述中，不正确的是下列有关微生物培养的叙述中，不正确的是（）获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染

9、单菌落的分离是消除污染杂菌的通用方法单菌落的分离是消除污染杂菌的通用方法培养基都必须使用高压蒸汽灭菌法灭菌培养基都必须使用高压蒸汽灭菌法灭菌倒置平板防止培养皿盖上的冷凝水滴落倒置平板防止培养皿盖上的冷凝水滴落DC4。要筛选得到纯。要筛选得到纯 净的菌种，通常在固体培养基上划线分离，下列操作正确的是（净的菌种，通常在固体培养基上划线分离，下列操作正确的是（）每次划线时，接种环都需蘸菌液一次每次划线时，接种环都需蘸菌液一次划线分离时，需要把接种环深入到培养基中进行接种划线分离时，需要把接种环深入到培养基中进行接种在超净台中接种时要在酒精灯火焰旁进行在超净台中接种时要在酒精灯火焰旁进行划线分离后将培

10、养皿正放在恒温培养箱中培养划线分离后将培养皿正放在恒温培养箱中培养c5.若实验室为分离纯化优良菌种进若实验室为分离纯化优良菌种进 行如下操作，排序最合理的是行如下操作，排序最合理的是（）B4稀释涂布平板法稀释涂布平板法 接种时，通常需要先将菌液进行接种时，通常需要先将菌液进行_，并在培养皿，并在培养皿 侧面或底面做好标记后，将稀释度不同的菌液各取侧面或底面做好标记后，将稀释度不同的菌液各取0.1 mL，（移液管或，（移液管或枪）加在固体培养基表面，然后用枪）加在固体培养基表面，然后用_将菌液均匀地涂布将菌液均匀地涂布 在培养基表面上进行培养。这样在稀释度适当的固体培养基表面也能得在培养基表面上

11、进行培养。这样在稀释度适当的固体培养基表面也能得到到单个细胞单个细胞生长繁殖成的单菌落。根据菌落的生长繁殖成的单菌落。根据菌落的形状，大小、颜色、边缘或形状，大小、颜色、边缘或表面光滑与否表面光滑与否等特征可以选取目标微生物继续培养。等特征可以选取目标微生物继续培养。梯度稀释梯度稀释涂布器涂布器a.a.原理原理 ：用用无菌水无菌水将菌液进行一系列的将菌液进行一系列的梯度稀释梯度稀释，在适当的稀在适当的稀释度下，可培养得到相互分开的单菌落。释度下，可培养得到相互分开的单菌落。分离、计数微生物稀释涂布平板法无法计数 159 17 2 0无法计数 141 13 1 0无法计数 150 11 3 19

12、ml无菌水加入0.1ml稀释液（移液管）例：将1g土样加到盛有99ml无菌水的三角瓶中，如图进行稀释，每个稀释度涂布三个平板，根据结果计算1g土样中菌的数量？（159+141+150）310105=1.5108个/g取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布。用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，30-37恒温培养1-2天，可观察到单菌落。稀释涂布平板法的操作过程微量微量 移液器移液器稀释涂布平板法涂布分离：单菌落更易分开，单菌落更易分开，

13、可用于计数，但操作复杂。，但操作复杂。划线分离：方法简单，但单菌落较难分开，方法简单，但单菌落较难分开，不能计数。1.图甲、图乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题：图甲、图乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题：（）图甲是利用（）图甲是利用 法进行微生物接种，图乙是利用法进行微生物接种，图乙是利用 法进行微生物接种。法进行微生物接种。（）这两种方法所用的接种工具分别是（）这两种方法所用的接种工具分别是 和和 ；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是灼烧和酒精消毒。灼烧和酒精消毒。（）下图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方

14、法是（）下图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是 （填（填“图甲图甲”或或“图乙图乙”）。）。（4）下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是（）下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是（）。利用图乙所示接种法可以分离微生物但不能对微生物进行计数利用图乙所示接种法可以分离微生物但不能对微生物进行计数接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落以尿素为唯一氮源的培养基可分离出能利用尿素的细菌以尿素为唯一氮源的培养基可分离出能利用尿素的细菌图乙所示接种法中使用的接种工具须保存在图乙所示接种法中使用的接种工具须保存在 5 5的

15、酒精中的酒精中平板划线分离稀释涂布平板接种环涂布器图乙A思考回答思考回答1 1、如何从混杂的微生物中获得纯种？、如何从混杂的微生物中获得纯种？2 2、具体的方法的原理、操作过程、注意事项。、具体的方法的原理、操作过程、注意事项。1目的要求目的要求(1)用平板划线法或用平板划线法或_接种酵母菌。接种酵母菌。(2)用用_培养基大量扩增酵母菌。培养基大量扩增酵母菌。2方法步骤方法步骤(1)制作平板：对两个直径为制作平板：对两个直径为90 mm的培养皿进行的培养皿进行_，分，分别向其中倒入未凝固的固体培养基，使培养别向其中倒入未凝固的固体培养基，使培养 基基铺满铺满培养皿底部，厚度约培养皿底部，厚度约

16、2 mm。标记：班级、姓名、日期、接种稀释度、标记：班级、姓名、日期、接种稀释度、LB或尿素。或尿素。稀释涂布平板法稀释涂布平板法液体液体标记标记二、活动：二、活动：接种接种、培养培养并并分离分离酵母菌酵母菌(3)将将菌种接种到液体培养基菌种接种到液体培养基中。在无菌条件下用接种环将菌液接种到液体培中。在无菌条件下用接种环将菌液接种到液体培养基中，同时以养基中，同时以不接种菌液不接种菌液的液体培养基作为对照。的液体培养基作为对照。(4)培养培养。将所有培养容器置于。将所有培养容器置于_恒温培养箱恒温培养箱下培养下培养24 h。(5)观察培养结果。获得观察培养结果。获得_后，可挑取菌落，并利用平

17、板划线法接种后，可挑取菌落，并利用平板划线法接种至斜面培养基中。至斜面培养基中。25单菌落单菌落(2)接种方法：接种方法：平板划线法接种：平板划线法接种：稀释涂布平板法接种稀释涂布平板法接种分离酵母菌分离酵母菌二、采用二、采用稀释涂布平板法稀释涂布平板法和和显微镜计数法显微镜计数法可测定微生物的数量可测定微生物的数量1.稀释涂布平板法可对微生物进行计数(2)原则原则：在保证能准确计数的前提下，：在保证能准确计数的前提下，减小稀释度减小稀释度。在实际操作中，适于计。在实际操作中，适于计算的平板上菌落数的数目通常为算的平板上菌落数的数目通常为30到到300。统计的菌落数往往比活菌的实际数。统计的菌

18、落数往往比活菌的实际数目要目要少少，因为当两个或多个细胞，连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。，因为当两个或多个细胞，连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。(3)计数要求：计数要求：在同一稀释度下涂布在同一稀释度下涂布3个个(或或3个以上个以上)平板，平板，取平均值。取平均值。(4)公式：公式：每毫升菌液中微生物细胞的数量某一稀释倍数下至少每毫升菌液中微生物细胞的数量某一稀释倍数下至少3个培养皿的个培养皿的平均菌落数平均菌落数菌液稀释液体积菌液稀释液体积稀释倍数。稀释倍数。（1 1）原理：原理：当样品稀释度足够高时当样品稀释度足够高时,平板上的一个菌落一般来源于样品稀释平板上的一个菌落一

19、般来源于样品稀释液中的一个活菌，用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时液中的一个活菌，用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时,通过统计平板通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。分离、计数微生物稀释涂布平板法无法计数 159 17 2 0无法计数 141 13 1 0无法计数 150 11 3 19ml无菌水加入0.1ml稀释液（移液管）例：将1g土样加到盛有99ml无菌水的三角瓶中，如图进行稀释，每个稀释度涂布三个平板，根据结果计算1g土样中菌的数量？（159+141+150）310105=1.5108个/g(1)原理：利用特定原理：利用特定_，在

20、显微镜下计算一定，在显微镜下计算一定 体积的样品中微生物的数量。体积的样品中微生物的数量。(2)方法：用血细胞计数板计数（方法：用血细胞计数板计数（显微镜计数法显微镜计数法）。）。(3)显微镜下观察：显微镜下观察：血细胞计数板血细胞计数板2.显微镜计数法可直接对菌液中的微生物进行计数1.1.每个血细胞计数板的正中央有每个血细胞计数板的正中央有2 2个计数区（图上红圈内）个计数区（图上红圈内），任选一个区。每个计，任选一个区。每个计数区分数区分 9 9个大方格，中央为红细胞计数区，个大方格，中央为红细胞计数区，4 4个角为白细胞计数区。个角为白细胞计数区。认识血细胞计数板:2.中间的红细胞计数区

21、共25个中方格（蓝色圈内），每个中方格又分为16个小方格，小方格共400个小方格（黑点）。上下玻璃片间距0.1mm1mm1mm0.1mm=0.1mm3上下玻璃片间距0.1mm盖玻片认识血细胞计数板:大方格：大方格：_个。长、宽各个。长、宽各1 mm。1个大方格液体体积个大方格液体体积1mm20.1 mm0.1 mm3。计。计数区正中间的大方格为数区正中间的大方格为_计数区。四角的四个大方格是计数区。四角的四个大方格是_计数区。计数区。中方格：红细胞计数区又用双线分成中方格：红细胞计数区又用双线分成_(或或16)个中方格。个中方格。小方格：每个中方格再用单线划分为小方格：每个中方格再用单线划分为

22、_(或或25)个小方格。个小方格。红细胞红细胞白细胞白细胞25169血细胞计数板的使用某中菌体的培养液充分混匀，取液滴加菌液要避免菌液滴到盖玻片上并防止滴加菌液要避免菌液滴到盖玻片上并防止_，以免影响计数结果。，以免影响计数结果。先盖盖玻先盖盖玻片再滴加菌液，让菌液自行渗入片再滴加菌液，让菌液自行渗入产生气泡产生气泡对有对有25个个中方格中方格的红细胞计数区可采用的红细胞计数区可采用_对酵母细胞进行计数。对酵母细胞进行计数。在计数每一在计数每一小方格小方格中的细胞数时，为了避免重复计数压在小方格边缘线上细胞的数目，中的细胞数时，为了避免重复计数压在小方格边缘线上细胞的数目，应应_。为了保证结果

23、的可信度，消除误差，应对同一红细胞计数区中的细胞数进行为了保证结果的可信度，消除误差，应对同一红细胞计数区中的细胞数进行_ 次计次计数后取平均值，再按比例进行换算数后取平均值，再按比例进行换算“五点取样五点取样”“数上不数下数上不数下”“数左不数右数左不数右”3计数计数1 1个小方格个小方格一个中格一个中格1212个个1mm20.1mm=0.1mm3上下玻璃片间距0.1mmM/8040010 10001dm=10cm=102mm1升(dm3)=103毫升（cm3）=106 微升（mm3）盖玻片计数后，数值计算:“五点取样法”要求我们一个计数_个中方格，_个小方格，12个菌体580若80个个小方

24、格中细菌共计M个，该培养液中细菌浓度是_个/ml影响实验结果的误差分析及改进办法影响实验结果的误差分析及改进办法 例例1010：回答下列相关问题。：回答下列相关问题。（1 1）用血细胞计数板对酵母菌计数时，吸取培养液前要轻轻振荡几次）用血细胞计数板对酵母菌计数时，吸取培养液前要轻轻振荡几次试管的目的是试管的目的是_。（2 2）若计数室为）若计数室为1mm1mm0.1mm1mm1mm0.1mm方格，由方格，由400400个小方格组成，如果一个小方格组成，如果一个小方格内酵母菌过多个小方格内酵母菌过多,难以计数难以计数,应先应先_后再计数。若多次重复后再计数。若多次重复计数后，算得每个小方格中平均

25、有计数后，算得每个小方格中平均有5 5个酵母菌，则个酵母菌，则10mL10mL该培养液中酵母该培养液中酵母菌总数有菌总数有_个。个。计数微生物显微镜计数法使酵母菌分布均匀，计数准确稀释2108 （1 1）稀释涂布平板法：）稀释涂布平板法：同一稀释度下，至少对同一稀释度下，至少对3 3个平板进行重复计数，然后求平均值。个平板进行重复计数，然后求平均值。统计菌落数比活菌实际数目统计菌落数比活菌实际数目少少：因为当两个或多个细胞连在一起时，因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。平板上观察到的只是一个菌落。（2 2）显微镜直接计数：）显微镜直接计数：利用特定的利用特定的细菌计数板

26、细菌计数板或或血细胞计数板血细胞计数板在显微镜下观察、计数，在显微镜下观察、计数，然后计算。然后计算。统计结果一般比活菌数目统计结果一般比活菌数目大大：统计结果为活菌数和死菌数的总和。统计结果为活菌数和死菌数的总和。小思考：稀释涂布平板法、显微镜直接计数法有什么缺点吗？小思考：稀释涂布平板法、显微镜直接计数法有什么缺点吗？调整培养基配方和培养方式可有目的地培养某种微生物一、不同微生物具有不同的代谢特点调整培养基配方和培养方式可有目的地培养某种微生物1.不同自然环境中生活着的微生物代谢类型不尽相同。自养型微生物(蓝细菌和藻类或者硝化细菌)异养型微生物(大多数细菌、真菌和原生动物)需氧型微生物(醋

27、酸杆菌)；厌氧型微生物(乳酸菌)兼性厌氧型微生物(酵母菌)固氮菌(以氮气作为氮源)；非固氮菌(大多数微生物不能以氮气作为氮源)常规微生物与营养(某种氨基酸)依赖型微生物2.许多微生物的代谢方式并不唯一。3.培养基中营养物质的浓度及比例都会影响微生物的生长。紫色非硫细菌光照,无氧条件：CO2作为碳源；黑暗,有氧：利用有机物生长提高微生物环境生存能力蔗糖浓度培养基C/N比 及 N/P比 二、选择培养基在培养基中添加（或减去）某种化学成分，使得只有某些特定的微生物能够生长，其它微生物均不能生长，这样的培养基称为选择培养基。添加青霉素的培养基(筛选抗青霉素的超级细菌)无氮培养基(筛选固氮菌)以淀粉为唯

28、一碳源的培养基(筛选淀粉分解菌)以尿素为唯一氮源的培养基？(筛选尿素分解菌)三、能分解尿素的微生物的分离与计数1、实验原理当培养基中只有尿素作为氮源时，只有能分泌_的微生物才能在该培养基中生长。脲酶尿素中性碱性氨酚红指示剂颜色:(酸性：黄色；碱性：红色)2、实验目的要求尿素培养基(以尿素为唯一氮源的培养基)3、实验材料用具土壤样品，蛋白胨，酵母提取物，NaCl，琼脂，琼脂糖，葡萄糖，K2HPO4，酚红，蒸馏水，尿素溶液，三角瓶，烧杯，培养皿，有塞试管，试管架，移液器，G6玻璃砂漏斗，装有75%酒精的广口瓶，涂布器，酒精灯，火柴，高压灭菌锅，恒温培养箱等。从有哺乳动物排泄物的地方取得土样琼脂为混

29、合物含氮，琼脂糖为纯净物，不含氮对尿素进行过滤灭菌4、实验方法步骤1.制备培养基LB全营养培养基 蛋白胨：1g 酵母提取液：0.48g NaCl：1g 琼脂：2g尿素培养基 葡萄糖：0.1g NaCl：0.48g K2HPO4：0.48g 琼脂糖：2g 酚红：1mg 尿素：40mL对照组实验组尿素在制备培养基阶段先不加2.灭菌高压蒸汽灭菌法和过滤灭菌法3.倒平板4.制备土壤细菌悬液2 2个个9ml9ml无菌水无菌水1g1g土壤土壤10-10-3 3,10-,10-4 4.得得10-10-2 2的菌悬液的菌悬液99ml99ml无菌水无菌水5.接种无菌条件，按照稀释度由大到小取0.1mL土壤稀释液 不按照稀释度由大到小的顺序依次操作会影响实验结果。如果先取用稀释度小的溶液，微生物浓度大，再用同一移液器吸取稀释度大的菌液，就会提高后者的细菌数目，从而导致较大的统计误差。6.培养倒置，37，24-48h实验结果：LB培养基尿素培养基在估算土壤中能分泌脲酶的微生物的数量时，应统计哪个稀释度的培养皿?为什么?应统计稀释度为10-3的3个培养皿中的菌落数后取平均值。因为这个浓度的培养皿中菌落数比较适中，计数的结果误差较小。