【課件】1.2.1微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

1、細(xì)菌、真菌、病毒、原生動(dòng)物等 由于制作工藝并不復(fù)雜，一些人會(huì)在家里自制酸奶，但食用自制酸奶導(dǎo)致腸胃不適的事件屢見(jiàn)不鮮。主要原因是制作過(guò)程中有雜菌混入。 19世紀(jì)中期，法國(guó)釀酒業(yè)曾一度遭到毀滅性打擊，生產(chǎn)的葡萄酒出現(xiàn)了變酸變味的怪事 法國(guó)科學(xué)家巴斯德發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致生產(chǎn)失敗的根源在于發(fā)酵物中混入了微生物。 防止雜菌污染，獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是研究和應(yīng)用微生物的前提，也是發(fā)酵工程的重要基礎(chǔ)。微生物的純培養(yǎng)無(wú)菌技術(shù)培養(yǎng)基的配制微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)為人們需要的微生物提供合適的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件；確保其他微生物無(wú)法混入，并將需要的微生物分離出來(lái)。實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物的要求一個(gè)細(xì)胞繁殖而一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的來(lái)

2、的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體子細(xì)胞群體微生物在其表面生長(zhǎng)，可以形成肉眼可見(jiàn)的微生物在其表面生長(zhǎng)，可以形成肉眼可見(jiàn)的菌落一、培養(yǎng)基的配制微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)1. 培養(yǎng)基的概念：人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出的供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。（用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物）2. 培養(yǎng)基的種類選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基（用于工業(yè)生產(chǎn)、連續(xù)培養(yǎng)用于工業(yè)生產(chǎn)、連續(xù)培養(yǎng)）固體培養(yǎng)基（用于菌種分離、鑒定、計(jì)數(shù)用于菌種分離、鑒定、計(jì)數(shù)）半固體培養(yǎng)基（用于菌種保存用于菌種保存）天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基按物理性質(zhì)分按物理性質(zhì)分按化學(xué)組成分按化學(xué)組成分按目的用途分按目的用途分加入凝固劑（瓊脂）一種

3、應(yīng)用最廣泛和最普通的細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基一種應(yīng)用最廣泛和最普通的細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基一、培養(yǎng)基的配制微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)3. 培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成：表表1-1 1000ml牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)組成的營(yíng)養(yǎng)組成組分含量提供的主要營(yíng)養(yǎng)牛肉膏牛肉膏5g碳源、磷酸鹽和維生素等碳源、磷酸鹽和維生素等蛋白胨蛋白胨10g氮源和維生素等氮源和維生素等NaCl5g無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽H2O定容至定容至1000ml水水一、培養(yǎng)基的配制微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)3. 培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成：（1） 基本成分水碳源氮源無(wú)機(jī)碳源無(wú)機(jī)碳源（CO2、NaHCO3等含碳無(wú)機(jī)物等含碳無(wú)機(jī)物）有機(jī)碳源有機(jī)碳源（糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、石油等糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)

4、、有機(jī)酸、石油等）無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)氮源無(wú)機(jī)氮源（N2、NH3 、氨鹽、硝酸鹽等）氨鹽、硝酸鹽等）有機(jī)氮源有機(jī)氮源（牛肉膏、蛋白胨、尿素、酵母膏等牛肉膏、蛋白胨、尿素、酵母膏等）生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子（維生素維生素、氨基酸、氨基酸、嘌呤、嘧啶等嘌呤、嘧啶等）（2） 特殊條件適宜的 PH特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)O2自養(yǎng)微生物自養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物可在培養(yǎng)基中加人緩沖劑可在培養(yǎng)基中加人緩沖劑（常用常用KH2PO4或或K2HPO4）1、下表為某培養(yǎng)基的配方,下列敘述正確的是( )。 A. 從物理性質(zhì)看該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基B. 該培養(yǎng)基中屬于碳源的物質(zhì)只有葡萄糖，屬于氮源的物質(zhì)是蛋白胨C. 該培養(yǎng)基缺少特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)D

5、. 該培養(yǎng)基調(diào)節(jié)合適的pH后就可以直接接種使用課堂隨練2、下列可以作為自養(yǎng)型微生物氮源的是( )。 A. N2、尿素 B.牛肉膏、蛋白胨 C.尿素、酵母粉 D.銨鹽、硝酸鹽碳、碳、氮源、氮源、特殊特殊營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)物質(zhì)碳源碳源調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PH染色劑染色劑1. 甲、乙、丙是三種微生物，右表、是三種培養(yǎng)基。甲、乙、丙都能在中正常生長(zhǎng)繁殖；甲能在中正常生長(zhǎng)繁殖，而乙和丙都不能；乙能在中正常生長(zhǎng)繁殖，甲、丙都不能。下列說(shuō)法正確的是（）A. 甲、乙、丙都是異養(yǎng)微生物B. 甲、乙都是自養(yǎng)微生物、丙是異養(yǎng)微生物C. 甲是固氮微生物、乙是自養(yǎng)微生物、 丙是異養(yǎng)微生物D. 甲是異養(yǎng)微生物、乙是固氮微生物、 丙是自養(yǎng)微

6、生物課堂隨練成分成分含量含量粉狀硫粉狀硫10 g+K2HPO44 g+FeSO40.5 g+蔗糖蔗糖10 g+ +(NH4)2SO40.4 g +H2O100 mL+MgSO49.25 g+CaCl20.5 g+碳源碳源氮源氮源甲乙丙甲乙二、無(wú)菌技術(shù)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)1. 關(guān)鍵：2. 分類：防止雜菌污染概念常用方法應(yīng)用范圍消毒滅菌強(qiáng)烈強(qiáng)烈的理化方法，的理化方法，殺死殺死所有微生物所有微生物（包括（包括芽孢、孢子芽孢、孢子）較為較為溫和溫和理化方法，理化方法，（不包括不包括芽孢、孢子）芽孢、孢子）殺死殺死部分微生物部分微生物煮沸消毒法煮沸消毒法紫外線消毒法紫外線消毒法化學(xué)藥劑消毒法化學(xué)藥劑消毒

7、法巴氏消毒法巴氏消毒法灼燒滅菌灼燒滅菌干熱滅菌干熱滅菌濕熱滅菌濕熱滅菌日常用品日常用品不耐高溫液體不耐高溫液體雙手（雙手（酒精酒精）水源（）水源（氯氣氯氣）接種工具（接種工具（涂布器、接種環(huán)涂布器、接種環(huán)）玻璃器皿、金屬工具玻璃器皿、金屬工具培養(yǎng)基等培養(yǎng)基等接種室、接種箱、超凈工作臺(tái)接種室、接種箱、超凈工作臺(tái)超凈工作臺(tái)超凈工作臺(tái)高壓蒸汽滅菌鍋高壓蒸汽滅菌鍋干熱滅菌箱干熱滅菌箱二、無(wú)菌技術(shù)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)1、無(wú)菌技術(shù)除了用來(lái)防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來(lái)微生物污染外， 還有什么目的？ 還能有效避免操作者自身被微生物感染。2、判斷以下材料或用具是否需要消毒或滅菌。 如果需要，請(qǐng)選擇合適的方法。培

8、養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿滅菌 玻棒、試管、燒瓶和吸管滅菌實(shí)驗(yàn)操作者的雙手消毒思考：三、微生物的純培養(yǎng)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)1. 概念：獲得純培養(yǎng)物的過(guò)程。在微生物學(xué)中，將在微生物學(xué)中，將接種于培養(yǎng)基內(nèi)于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下，在合適條件下形成形成的含的含特定種類微生物的群體特定種類微生物的群體稱為稱為培養(yǎng)物。培養(yǎng)物。由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱為由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物。純培養(yǎng)物。2. 接種方法：平板劃線法稀釋涂布平板法三、微生物的純培養(yǎng)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)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)基三、微生物的純培養(yǎng)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)3. 純培養(yǎng)步

9、驟：接種和分離培養(yǎng)滅菌倒平板配制培養(yǎng)基作為凝固劑 在滅菌時(shí)能避免水蒸汽凝結(jié)時(shí)浸濕棉塞，在取出培養(yǎng)基錐形瓶時(shí)也起到隔絕空氣中雜菌污染的作用。(1)加瓊脂的目的是什么?(3)在滅菌前, 用牛皮紙、舊報(bào)紙包緊盛有培養(yǎng)基的錐形瓶的目的是什么？(2)如果需要調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH，應(yīng)該在定容完成后，還是滅菌之前操作？(4)培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50左右時(shí)，才能倒平板。你用什么辦法來(lái)估計(jì)培養(yǎng)基的溫度？ 用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺(jué)溫度剛剛不燙手即可。三、微生物的純培養(yǎng)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)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 不能。因?yàn)榭諝庵械奈⑸锟赡茉诿笊w與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生。l 既

10、可以防止培養(yǎng)基表面的水分揮發(fā)；l 又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染(5)在倒平板的過(guò)程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個(gè)平板還能用來(lái)培養(yǎng)微生物嗎？為什么?(8)怎么確定所倒平板是否被雜菌污染？(7)平板冷凝后，為什么要將平板倒置？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。(6)倒平板時(shí)如何避免雜菌的污染？整個(gè)操作在酒精燈火焰旁進(jìn)行微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)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 通過(guò)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(gè)微生物繁殖而形成的

11、單菌落。平板劃線法注意：接種環(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；劃線首尾不能相接；每次劃線前接種環(huán)進(jìn)行灼燒滅菌；劃線后,培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)。三、微生物的純培養(yǎng)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)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(9)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(shí)，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么?項(xiàng)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(shí)，接種環(huán)上的菌種直接來(lái)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(10)在灼燒接種環(huán)之后

12、，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。三、微生物的純培養(yǎng)微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)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(9)為什么要同時(shí)放入未接種的平板？作對(duì)照，以確定所倒平板是否被雜菌污染。該培養(yǎng)基表面無(wú)菌落，說(shuō)明培養(yǎng)基沒(méi)有被污染。 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(gè)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。課堂隨練1、純化培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)基本步驟為: 配制培養(yǎng)基滅菌、倒平板培養(yǎng)觀察 請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題。(1)無(wú)論何種培養(yǎng)基，在各種成分都溶化后分裝前，要進(jìn)行的步驟是_。(2)倒平

13、板的適宜溫度是50左右，原因是_。待平板冷凝后，要將平板倒置，這樣既可避免培養(yǎng)基表面的水分過(guò)快地?fù)]發(fā)，又可防止_。(3)劃線的某個(gè)平板培養(yǎng)后，第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長(zhǎng)滿了菌落，第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無(wú)菌落，其他劃線上有菌落。造成劃線無(wú)菌落可能的操作失誤有_。(4)若用大腸桿菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用過(guò)的培養(yǎng)基及培養(yǎng)物必須經(jīng)過(guò)_處理后才能丟棄，以防止培養(yǎng)物的擴(kuò)散。調(diào)節(jié)PH溫度過(guò)高會(huì)燙手，且易產(chǎn)生大量冷凝水，溫度過(guò)低培養(yǎng)基又會(huì)凝固皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成干擾接種環(huán)灼燒后未冷卻；劃線未從第一區(qū)域末端開(kāi)始滅菌一、概念檢測(cè) 1. 微生物的純培養(yǎng)既需要適宜的培養(yǎng)基，又要防止雜菌污染。判斷下列相關(guān)表

14、述是否正確。 （1）培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度越高，對(duì)微生物的生長(zhǎng)越有利。（ ） （2）消毒和滅菌的殺菌程度存在差異。 （ ） （3）微生物的純培養(yǎng)物就是不含有代謝廢物的微生物培養(yǎng)物。（ ）練習(xí)與應(yīng)用 2.日常生活中保存食品的方法有哪些？這些方法是如何阻止或抑制微生物生長(zhǎng)的？干制降低食品的水分含量；腌制通過(guò)食鹽、糖等制造高滲環(huán)境，從而抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖；低溫儲(chǔ)存通過(guò)降低微生物的代謝速率來(lái)抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖。二、拓展應(yīng)用 1.某同學(xué)將5個(gè)手指尖在貼有“洗手前”標(biāo)簽的培養(yǎng)基上輕輕按一下。然后用肥皂將該手洗干凈，再將5個(gè)指尖在貼有“洗手后”標(biāo)簽的同種培養(yǎng)基上輕輕按一下。將這兩個(gè)培養(yǎng)皿放入37恒溫

15、培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后，發(fā)現(xiàn)貼有“洗手后”標(biāo)簽的培養(yǎng)皿中菌落較少。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行滅菌處理的材料用具有_。（2）“將指尖在培養(yǎng)基上輕輕按一下”相當(dāng)于微生物培養(yǎng)中的哪一步操作？（3）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，洗手后我們就能進(jìn)行無(wú)菌操作了嗎？操作時(shí)，我們可以采用什么方法來(lái)避免手上微生物的污染？練習(xí)與應(yīng)用培養(yǎng)皿和培養(yǎng)基接種洗手后手上還有一些微生物，不能直接進(jìn)行無(wú)菌操作。可以通過(guò)用酒精棉球擦拭雙手，或戴消過(guò)毒的手套等方法來(lái)避免手上微生物的污染。 2. 某生物興趣小組將從葡萄皮上成功分離來(lái)的野生酵母菌分別接種于3個(gè)盛有等量同種液體培養(yǎng)基的錐形瓶中，并放置在搖床上培養(yǎng)，搖床轉(zhuǎn)速分別為 21

16、0 r/min， 230 r/min和250 r/min。培養(yǎng)時(shí)間與酵母菌種群密度的關(guān)系如下圖所示。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。二、拓展應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用（1）搖床轉(zhuǎn)速不同，意味著培養(yǎng)條件有什么不同？ 培養(yǎng)液中02含量不同。（2）從圖中數(shù)據(jù)你可以得出什么結(jié)論?其原因是什么?培養(yǎng)液中02含量越高，酵母菌種群密度越大。（3）為什么培養(yǎng)8h后，其中2個(gè)錐形瓶中酵母菌的種群密度基本達(dá)到穩(wěn)定?這時(shí)候已經(jīng)達(dá)到了環(huán)境容納量。 有一段時(shí)間，水果“酵素”風(fēng)靡各地。水果“酵素”制作的大致過(guò)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(shuō)，吃水果“酵素”可以美容、減肥、促進(jìn)消化和提高免疫力。請(qǐng)?jiān)u估這一論點(diǎn)是否可信。追問(wèn)以下問(wèn)題可以幫助你分析。評(píng)估論點(diǎn)的可信程度思維訓(xùn)練微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)l 水果“酵素”是什么？l 其制作原理是什么？l 其中可能含有哪些成分？l 其是否含有人們無(wú)法從其他食品中獲取但又是維護(hù)健康所必需的成分？l 其中的所有成分都有益于人體健康嗎？l “酵素”就是“酶”的另一種說(shuō)法。l 其制作是利用微生物進(jìn)行無(wú)氧呼吸的原理，進(jìn)行像制作泡菜一樣的發(fā)酵。l 其中可能有糖類(包括一些簡(jiǎn)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。l 不存在它獨(dú)有的、特殊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。l 其中甚至可能含有微生物發(fā)酵產(chǎn)