新教材高中生物選擇性必修3課件4：1 2 1 微生物的基本培養(yǎng)技術(shù) - 副本(人教版)

微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)第2節(jié)第1課時(shí)從社會中來向經(jīng)過殺菌處理的牛奶中添加某些對人體有益的細(xì)菌，再經(jīng)過發(fā)酵就可以制成酸奶，由于制作工藝并不復(fù)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(dǎo)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？應(yīng)該先對制作用具和原料進(jìn)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(jìn)入。酸奶這需要應(yīng)用無菌技術(shù)和微生物的培養(yǎng)技術(shù)

。一、微生物概述1.微生物的概念：2.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)。3.實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物的條件：①要為人們需要的微生物提供合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件；②要確保其他微生物無法混入，并將需要的微生物分離出來。難以用肉眼觀察的微小生物的統(tǒng)稱。包括細(xì)菌、真菌、病毒及一些原生生物等人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)，即培養(yǎng)基。二、培養(yǎng)基的配制1.培養(yǎng)基的概念、作用及類型（1）概念：（2）作用：用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。二、培養(yǎng)基的配制1.培養(yǎng)基的概念、作用及類型（3）類型：液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基菌落不含凝固劑（如瓊脂），呈液態(tài)狀態(tài)在液體培養(yǎng)基中加入瓊脂后制成的瓊脂固體培養(yǎng)基，是實(shí)驗(yàn)室中最常用的培養(yǎng)基之一微生物在瓊脂固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長形成肉眼可見的菌落補(bǔ)充資料：培養(yǎng)基的類型及用途劃分標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途物理性質(zhì)化學(xué)成分用途不加凝固劑加凝固劑，如瓊脂工業(yè)生產(chǎn)觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、分類鑒定微生物分離、鑒定、活菌計(jì)數(shù)、保藏菌種含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)培養(yǎng)基成分明確分類、鑒定允許特定種類的微生物生長，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基培養(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(xué)藥品，用以鑒別不同種類的微生物鑒別不同種類微生物天然培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基2、培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成（1）基本成分：水、碳源、氮源、無機(jī)鹽。碳源無機(jī)碳源：有機(jī)碳源：氮源NH4＋、NO3-、NH3等。牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等。CO2、CO32-、HCO3-。葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等。無機(jī)氮源：有機(jī)氮源：來源于動(dòng)物，含有糖、維生素和有機(jī)氮等營養(yǎng)物質(zhì)無機(jī)鹽Zn、Cu、Mn、Co、Mo等大量元素：微量元素：Ca、K、Mg等牛肉膏、蛋白胨：自養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物為什么培養(yǎng)基需要氮源？

是微生物合成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)所必需的。（2）特殊需求：滿足微生物對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)、氧氣的需求④培養(yǎng)厭氧微生物時(shí)，需要提供無氧的條件。①培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)，需要在培養(yǎng)基中添加維生素；②培養(yǎng)霉菌時(shí)，需要將培養(yǎng)基調(diào)至酸性；③培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，需要將培養(yǎng)基調(diào)至中性或弱堿性；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(jī)鹽H2O定容至1000ml水例：某種細(xì)菌培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成三、無菌技術(shù)1.概念：防止雜菌污染的培養(yǎng)微生物的操作技術(shù)2.手段：主要包括消毒和滅菌。（1）對實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手進(jìn)行清潔和消毒。（2）將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌。無菌技術(shù)除用來防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么作用？還能有效避免操作者被微生物感染。3.消毒（1）概念：指使用較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物。（2）常用的消毒方法①煮沸消毒法：100℃煮沸5～6min，可以殺死微生物的營養(yǎng)細(xì)胞和一部分芽孢。②巴氏消毒法：62～65℃下消毒30min或80～90℃處理30s～1min適合一些不耐高溫的液體，如牛奶?？梢詺⑺琅Ｄ讨械慕^大多數(shù)微生物，并且不破壞牛奶的營養(yǎng)成分。3.消毒（2）常用的消毒方法用70%酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源等。③化學(xué)藥劑消毒法：④紫外線消毒法：接種室、接種箱或超凈工作臺在使用前可用紫外線照射30min?？蓺⑺牢矬w表面和空氣中的微生物。在照射前，適量噴灑石碳酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加強(qiáng)消毒效果。4.滅菌（1）概念：指使用強(qiáng)烈的理化方法殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。（2）常用的滅菌方法①濕熱滅菌：

利用沸水、流通蒸汽或高壓蒸汽進(jìn)行滅菌的方法。高壓蒸汽滅菌效果最好，100kPa、121℃下維持15～30min，工具為高壓蒸汽滅菌鍋，常用于培養(yǎng)基、無菌水等的滅菌。（2）常用的滅菌方法②干熱滅菌：將滅菌物品放入密閉容器如干熱滅菌箱，在160～170℃的熱空氣中維持2～3h。常用于耐高溫的和需要保持干燥的物品（如玻璃器皿、金屬用具等）。③灼燒滅菌：直接在酒精燈火焰的充分燃燒層（外焰）灼燒，可以迅速徹底地滅菌。適用于微生物的接種工具，如涂布器、接種環(huán)、接種針或其它金屬用具，試管口、瓶口等容易被污染的部位4.滅菌四、微生物的純培養(yǎng)1.概念：（1）培養(yǎng)物：在微生物學(xué)中，將接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的含特定種類微生物的群體稱為培養(yǎng)物。（2）純培養(yǎng)物：由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體（5）純培養(yǎng)：獲得純培養(yǎng)物的過程（3）菌落：分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，這就是菌落。將單個(gè)微生物分散在固體培養(yǎng)基上的方法2.原理：微生物群分散或稀釋單個(gè)細(xì)胞單個(gè)菌落繁殖（4）平板劃線法和稀釋涂布平板法：3.步驟：

微生物的純培養(yǎng)包括配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、分離和培養(yǎng)等步驟（以酵母菌的純培養(yǎng)為例）（1）制備培養(yǎng)基：①配制培養(yǎng)基：稱取去皮馬鈴薯200g，切成小塊，加水1000ml，加熱煮沸至馬鈴薯軟爛，用紗布過濾。向?yàn)V液中加入20g葡萄糖、15～20g瓊脂，用蒸餾水定容至1000ml。②滅菌：將配制好的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)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℃的條件下，滅菌15～30min。培養(yǎng)基滅菌：

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(nèi)，在160～170℃滅菌2h。培養(yǎng)皿滅菌：③倒平板待培養(yǎng)基冷卻到50℃左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板。①拔出錐形瓶的棉塞②將瓶口迅速通過火焰③用拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，將培養(yǎng)基（10～20mL）倒入培養(yǎng)皿，立即蓋上皿蓋倒平板的具體操作步驟④等待培養(yǎng)基冷卻凝固后，將培養(yǎng)皿倒轉(zhuǎn)過來放置（既可以防止培養(yǎng)基表面的水分揮發(fā)；又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染）。（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(平板劃線法)，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)，可以分離得到單菌落。①灼燒接種環(huán)，直至接種環(huán)金屬絲燒紅②在火焰旁冷卻接種環(huán)，拔出酵母菌培養(yǎng)液試管的棉塞③試管口通過火焰④在火焰附近用接種環(huán)蘸取一環(huán)菌液（2）接種和分離酵母菌⑤試管口通過火焰，并塞上棉塞⑥將皿蓋打開一條縫隙，用接種環(huán)在培養(yǎng)基表面迅速劃三至五條平行線，蓋上皿蓋⑦灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第一次劃線的末端開始作第二次劃線。重復(fù)以上操作，作第三、四、五次劃線平板劃線法的具體劃法注意：①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；②劃線首尾不能相接；③每次劃線前接種環(huán)進(jìn)行滅菌；④劃線后，培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)。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？灼燒時(shí)期目的取菌種前每次劃線前接種結(jié)束后殺死接種環(huán)上原有微生物殺死上次劃線時(shí)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(shí)菌種數(shù)目逐漸減少，直至得到單個(gè)細(xì)胞殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者（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(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。4.結(jié)果分析與評價(jià)（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？在未接種的培養(yǎng)基表面應(yīng)該沒有菌落生長，如果有，說明培養(yǎng)基被雜菌污染或滅菌不徹底。（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？在接種酵母菌的培養(yǎng)基上可觀察到單菌落。如果培養(yǎng)基上生長的菌落的顏色、形狀、大小基本一致，并符合酵母菌菌落的特點(diǎn)，則說明純化酵母菌的操作成功；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者無菌操作不規(guī)范等原因引起的。（3）你是如何記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的？可以在培養(yǎng)12h和24h后，觀察菌落的大小、形狀、顏色。培養(yǎng)24h后，菌落的大小、形狀是否發(fā)生變化，菌落顏色是否加深，光澤度是否增加，等等。評估論點(diǎn)的可信程度所謂“酵素”，