【課件】1.2微生物的培育技術及應用（一 微生物的基本培養(yǎng)技術）課件高二下學期生物人教版選擇性必修3

向經過殺菌處理的牛奶中添加某些對人體有益的細菌，再經過發(fā)酵就可以制成酸奶，由于制作工藝并不復雜，一些人會在家里自制酸奶，自制酸奶雖然方便，但是食用自制酸奶導致腸胃不適的事件屢見不鮮，主要原因是在制作過程中有雜菌混入。那么，怎樣才能保證無處不在的雜菌不混入發(fā)酵物中呢？提示：應該先對制作用具和原料進行滅菌處理，再接種純的菌種，并控制發(fā)酵條件，避免雜菌進入。（一）教學目標1.概述培養(yǎng)基的配制方法和微生物純培養(yǎng)的基本操作要求，進行酵母菌的純培養(yǎng)。2.闡明微生物選擇培養(yǎng)的原理。3.進行土壤中分解尿素的細菌的分離和計數。（二）教學重點和難點1.教學重點（1）微生物純培養(yǎng)的基本操作要求，微生物選擇培養(yǎng)的原理。（2）酵母菌的純培養(yǎng)。（3）土壤中分解尿素的細菌的分離和計數。2.教學難點（1）酵母菌的純培養(yǎng)。（2）土壤中分解尿素的細菌的分離和計數。第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術及應用（三）本節(jié)聚焦1.什么是培養(yǎng)基？如何配置？2.什么是無菌技術？3.怎樣進行酵母菌的純培養(yǎng)？第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術及應用一、微生物的基本培育技術

防止雜菌污染，獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是研究和應用微生物的前提，也是發(fā)酵工程的重要基礎。在實驗室培養(yǎng)微生物，一方面要為人們需要的微生物提供合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件；另一方面要確保其他微生物無法混入，并將需要的微生物分離出來。一、微生物的基本培育技術（一）微生物難以用肉眼觀察的微小生物的統(tǒng)稱。1.概念2.微生物的類群（1）無細胞結構（2）原核細胞（3）真核細胞病毒：SARS病毒、新冠病毒等RAN病毒；噬菌體等DNA病毒細菌：藍細菌、大腸桿菌、乳酸菌等；放線菌：鏈霉菌等真菌：酵母菌、毛霉等；原生生物：草履蟲、變形蟲等3.微生物的結構（一）微生物直徑在30-200nm之間直徑在0.5-5μm之間直徑3-6μm之間一、微生物的基本培育技術一、微生物的基本培育技術

微生物結構簡單、形體微小，眼睛看不到，若想看某種純凈的微生物。我們該怎么做？若想通過肉眼能看到細菌，我們又該如何？提示：必須對其進行分離純化；對微生物進行大量培養(yǎng)，致使其在培養(yǎng)基表面或內部形成菌落。不同的細菌具有不同的菌落。

分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結構的子細胞群體，這就是菌落。沙門氏菌毛霉一、微生物的基本培育技術一、微生物的基本培育技術（一）微生物2.實驗室培養(yǎng)微生物條件（1）提供微生物生長繁殖所需營養(yǎng)和環(huán)境條件?！囵B(yǎng)基（2）確保其它微生物無法混入?！獰o菌技術一、微生物的基本培育技術（二）培養(yǎng)基的配制1.培養(yǎng)基概念

人們按照微生物對營養(yǎng)物質的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質。2.培養(yǎng)基作用

用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。（①提供微生物繁殖所需各種營養(yǎng)，②異養(yǎng)微生物的能源）一、微生物的基本培育技術（二）培養(yǎng)基的配制3.培養(yǎng)基的營養(yǎng)構成（1）基本成分碳源、氮源、水、無機鹽①碳源無機碳源：CO2、CO32-、HCO3-有機碳源：葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等自養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物②氮源無機氮源：NH4＋、NO3-、NH3等有機氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等注：含C、H、O、N的有機物是異養(yǎng)型微生物的碳源、氮源、能源③無機鹽Ca、K、Mg為大量元素Zn、Cu、Mn、Co、Mo等微量元素旁欄思考p10，為什么培養(yǎng)基需要氮源？提示：培養(yǎng)基中的氮元素是微生物合成蛋白質、核酸等物質所必需的的。一、微生物的基本培育技術一、微生物的基本培育技術（二）培養(yǎng)基的配制3.培養(yǎng)基的營養(yǎng)構成（2）特殊條件與特殊成分還需滿足微生物對pH、特殊營養(yǎng)物質、氧氣的需求維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等（牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）表1-11000ml牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成組分含量提供的主要營養(yǎng)牛肉膏5g碳源、磷酸鹽和維生素等蛋白胨10g氮源和維生素等NaCl5g無機鹽H2O定容至1000ml水例如：培養(yǎng)乳酸菌要添加維生素；培養(yǎng)霉菌要調酸性；培養(yǎng)細菌要調至中性或弱堿性；培養(yǎng)厭氧菌要提供無氧條件。牛肉膏和蛋白胨來源與動物，含有糖、維生素和有機氮等營養(yǎng)物質。一、微生物的基本培育技術（二）培養(yǎng)基的配制4.培養(yǎng)基的類型固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基有無瓊脂分離、計數、鑒定等擴大培養(yǎng)、工業(yè)生產長有酵母菌菌落盛有液體培養(yǎng)基劃分培養(yǎng)基種類特點用途物理性質化學成分用途不加凝固劑加凝固劑，如瓊脂工業(yè)生產觀察微生物的運動、分類鑒定微生物分離、鑒定、活菌計數、保藏菌種含化學成分不明確的天然物質工業(yè)生產培養(yǎng)基成分明確分類、鑒定在培養(yǎng)基中加入某種化學物質,以抑制不需要的微生物的生長,促進所需要的微生物的生長培養(yǎng)、分離出特定微生物在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學藥品,用以鑒別不同種類的微生物鑒別不同種類微生物選擇培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基（二）培養(yǎng)基的配制4.培養(yǎng)基的類型一、微生物的基本培育技術一、微生物的基本培育技術（三）無菌技術泛指在培養(yǎng)微生物的操作中，避免雜菌污染的方法。1.概念主要包括消毒和滅菌消毒對操作的空間、操作者的衣著和手滅菌培養(yǎng)細菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿玻棒、試管、燒瓶、吸管和接種環(huán)等還要注意：避免已經滅菌的材料用具與周圍物品接觸為了避免周圍環(huán)境微生物污染，操作應在超凈工作臺并在酒精燈火焰旁進行。一、微生物的基本培育技術2.常用的消毒和滅菌方法（1）消毒①概念②消毒的方法

使用較為溫和的物理、化學或生物等方法，殺死物體表面或內部一部分微生物。類型方法使用對象煮沸消毒法100℃煮沸5-6min一般外科器械、膠管和注射器、飲水和食具巴氏消毒法62-65℃下煮30min或80-90℃下煮30s-1min不該高溫的液體，如牛奶化學藥劑消毒法70%酒精、氯氣擦拭雙手、實驗器具、水源等。紫外線消毒法紫外燈照射接種室、接種箱、超凈工作臺一、微生物的基本培育技術2.常用的消毒和滅菌方法（2）滅菌①概念

指使用強烈的理化方法殺死物體內外所有微生物，包括芽孢和孢子。②滅菌的方法濕熱滅菌干熱滅菌灼燒滅菌一、微生物的基本培育技術2.常用的消毒和滅菌方法（2）滅菌原理：高溫蒸汽破壞蛋白質、核酸等結構使其變性。優(yōu)點：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。對象：培養(yǎng)基等注：使用后的培養(yǎng)基必須滅菌后才能丟棄，以免污染環(huán)境。①濕熱滅菌：高壓蒸汽滅菌鍋內100kPa、121℃下維持15-30min。高壓蒸汽滅菌鍋一、微生物的基本培育技術2.常用的消毒和滅菌方法（2）滅菌原理：使微生物細胞膜破壞、蛋白質變性和原生質干燥等對象：耐高溫，需保持干燥的物品，適用于玻璃器皿(如試管、培養(yǎng)皿、吸管、注射器)

金屬器具(如針頭、鑷子、剪刀等)的滅菌②干熱滅菌：干熱滅菌箱內160-170℃下加熱2-3h。一、微生物的基本培育技術2.常用的消毒和滅菌方法（2）滅菌③灼燒滅菌：酒精燈火焰灼燒效果：最徹底原理：使微生物燃燒對象：接種工具如接種環(huán)、接種針，以及接種過程中的試管口或瓶口等易被污染部位。一、微生物的基本培育技術類型適用范圍操作方法消毒滅菌較為溫和理化方法，殺死部分微生物（不包括芽孢、孢子）強烈的理化方法，殺死所有微生物（包括芽孢、孢子）煮沸消毒法日常生活100℃煮沸5～6min巴氏消毒法不耐高溫的液體62～65℃煮30min或80-90℃煮30s-1min?；瘜W藥劑生物活體、水源等擦拭等,如用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源。紫外線紫外線照射30min灼燒滅菌接種的金屬工具、接種時用的試管口或瓶口等直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒。干熱滅菌耐高溫、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金屬用具等物品放入干熱滅菌箱,160～170℃加熱2～3h。濕熱滅菌培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿等,生產和實驗室常用高壓蒸汽滅菌鍋內,100kPa,溫度121℃,15～30min。接種室、接種箱，超凈工作臺2.常用的消毒和滅菌方法一、微生物的基本培育技術（三）微生物的純培養(yǎng)

由單一個體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物，獲得純培養(yǎng)物的過程就是純培養(yǎng)。1.概念2.步驟（1）配制培養(yǎng)基（2）滅菌（培養(yǎng)基和器具）（3）微生物接種（4）分離（5）恒溫箱中培養(yǎng)一、微生物的基本培育技術酵母菌的純培養(yǎng)

分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結構的子細胞群體，這就是菌落。采用平板劃線法和稀釋涂布平板法能將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后經培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。下面,我們嘗試在馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基上進行酵母菌的純培養(yǎng)。

目的要求1.學會配制培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基并倒平板。2.學會進行無菌操作。3.嘗試通過平板劃線操作來獲得純化的酵母菌菌落。

材料用具酵母菌培養(yǎng)液、馬鈴薯、葡萄糖(或蔗糖)、瓊脂、蒸餾水、天平、小刀、紗布、燒杯、錐形瓶、棉塞、牛皮紙(或報紙)、皮筋、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、酒精燈、超凈工作臺、高壓蒸汽滅菌鍋、干熱滅菌箱和恒溫培養(yǎng)箱等。一、微生物的基本培育技術酵母菌的純培養(yǎng)

方法步驟1.制備培養(yǎng)基

配制培養(yǎng)基稱取去皮的馬鈴薯200g，切成小塊，加水1000mL，加熱煮沸至馬鈴薯軟爛，用紗布過濾。向濾液中加入20g葡萄糖(也可用蔗糖代替)，15~20g瓊脂，用蒸餾水定容至1000mL。

滅菌將配制好的培養(yǎng)基轉移到錐形瓶中，加棉塞,包上牛皮紙，并用皮筋勒緊，再放入高壓蒸汽滅菌鍋中，在壓力為100KPa、溫度為121℃C的條件下，滅菌15~30min。將5~8套培養(yǎng)皿包成一包，用幾層牛皮紙包緊，放入干熱滅菌箱內，在160~170℃滅菌2h。一、微生物的基本培育技術酵母菌的純培養(yǎng)

方法步驟1.制備培養(yǎng)基倒平板待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時，在酒精燈火焰附近倒平板。倒平板的具體操作步驟如下。一、微生物的基本培育技術酵母菌的純培養(yǎng)

2.接種和分離酵母菌通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。經數次劃線后培養(yǎng)，可以分離得到單菌落。平板劃線的具體操作見下面的流程圖。一、微生物的基本培育技術酵母菌的純培養(yǎng)

2.接種和分離酵母菌通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。經數次劃線后培養(yǎng)，可以分離得到單菌落。平板劃線的具體操作見下面的流程圖。一、微生物的基本培育技術酵母菌的純培養(yǎng)2.接種和分離酵母菌問1.培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50℃左右時，才能用來倒平板。你用什么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度？提示：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺溫度下降到剛剛不燙手即可。問2.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的部位，這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？提示：最好不要用這個平板培養(yǎng)微生物。防止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。一、微生物的基本培育技術酵母菌的純培養(yǎng)2.接種和分離酵母菌提示：將所倒平板放入37℃的恒溫箱中培養(yǎng)12h～24h，觀察是否有菌落存在以確定是否被污染或滅菌是否徹底。問4.怎么確定所倒平板未被雜菌污染？問3.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？提示：平板冷凝后，皿蓋上會凝結水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地揮發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。一、微生物的基本培育技術酵母菌的純培養(yǎng)問5.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)？在劃線操作結束時，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？2.接種和分離酵母菌灼燒時期目的取菌種前每次劃線前接種結束后殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者殺死上次劃線時殘留菌種，使下一次劃線的菌種直接來源上次劃線的末端，從而使每次劃線時菌種數目逐漸減少，直至得到單個細胞殺死接種環(huán)上原有微生物一、微生物的基本培育技術酵母菌的純培養(yǎng)

3.培養(yǎng)酵母菌完成平板劃線后，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。

結果分析與評價1.在未接種的培養(yǎng)基表面是否有菌落生長?如果有,說明了什么?2.在接種酵母菌的培養(yǎng)基上,你是否觀察到了單菌落?這些菌落的顏色、形狀和大小是否一致?如果你觀察到了不同形態(tài)的菌落,你能分析出可能是由哪些原因引起的嗎?3.你是如何記錄實驗結果的?請與其他同學交流、互評。警示：在實驗室中，切不可吃東西、喝水，離開實驗室時一定要洗手，以防止被微生物感染。使用后的培養(yǎng)基在丟棄前一定要進行滅菌處理，以免污染環(huán)境。一、微生物的基本培育技術酵母菌的純培養(yǎng)結果分析與評價

1.在未接種的培養(yǎng)基表面是否有菌落生長?如果有,說明了什么?2.在接種酵母菌的培養(yǎng)基上,你是否觀察到了單菌落?這些菌落的顏色、形狀和大小是否一致?如果你觀察到了不同形態(tài)的菌落,你能分析出可能是由哪些原因引起的嗎?3.你是如何記錄實驗結果的?請與其他同學交流、互評。提示1：在未接種的培養(yǎng)基表面應該沒有菌落生長，如果有，說明培養(yǎng)基被雜菌污染。提示2：如果觀察到了不同形態(tài)的菌落，可能是接種的菌種不純或無菌操作不規(guī)范等原因引起的。一、微生物的基本培育技術評估論點的可信程度

有一段時間，水果“酵素”風靡各地。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?！敖退亍笔鞘裁?？水果“酵素”的制作原理是什么？水果“酵素”中可能含有哪些成分？它是否含有人們無法從其他食品中獲取但又是維護健康所必需的成分？水果“酵素”中的所有成分都有益于人體健康嗎？如果要更加有力地支持或反駁水果“酵素”有益健康的論點，應該怎樣獲取證據？一、微生物的基本培育技術評估論點的可信程度

所謂“酵素”，就是“酶”的另一種說法。“酵素”制作就是利用微生物進行無氧呼吸的原理，進行像制作泡菜一樣的發(fā)酵。這樣制作的“酵素”中可能有糖類(包括-些簡單的糖和膳食纖維等)、蛋白質(包括多種酶)、有機酸等成分，不存在它獨有的、特殊的營養(yǎng)物質，其中甚至可能含有微生物發(fā)酵產生的有毒物質，食用后可能會危害人體健康。因此，“吃水果酵素可以美容、減肥、促進消化和提高免疫力”的論點值得懷疑。練習與應用一、概念檢測

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。判斷下列相關表述是否正確。（1）培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質濃度越高，對微生物的生長越有利。（）（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。（）×√×練習與應用一、概念檢測

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的？提示：日常生活中保存食品的方法有干制、腌制、低溫儲存等。干制可以降低食品的水分含量；腌制可以通過食鹽、糖等制造高滲環(huán)境，從而抑制微生物的生長和繁殖；低溫則是通過降低微生物的代謝速率來抑制微生物的生長和繁殖。二、拓展應用

1.某同學將5個手指尖在貼有“洗手前”標簽的培養(yǎng)基上輕輕按一下。然后用肥皂將該手洗干凈，再將5個指尖在貼有“洗手后”標簽的同種培養(yǎng)基上輕輕按一下。將這兩個培養(yǎng)皿放入37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h后，發(fā)現(xiàn)貼有“洗手后”標簽的培養(yǎng)皿中菌落較少。請分析回答下列問題。（1）這個實驗中需要進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”相當于微生物培養(yǎng)中的哪一步操作？提示（1）：培養(yǎng)皿和培養(yǎng)基。提示（2）：接種。練習與應用二、拓展應用

1.某同學將5個手指尖在貼有“洗手前”標簽的培養(yǎng)基上輕輕按一下。然后用肥皂將該手