【生物】微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用課件-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用一、微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)確保其它微生物無法混入，并將需要的微生物分離出來

微生物是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。衣藻1.微生物：微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)大腸桿菌酵母菌毛霉草履蟲新冠病毒為微生物提供合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件培養(yǎng)基無菌技術(shù)2.在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物的基本思路：一、培養(yǎng)基的配制1.培養(yǎng)基的定義人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)叫做培養(yǎng)基。①培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物。②積累其代謝物。2.培養(yǎng)基的用途①分類依據(jù)：物理性質(zhì)3.培養(yǎng)基的種類一、培養(yǎng)基的配制4.培養(yǎng)基的基本成分組分含量提供的主要營養(yǎng)牛肉膏5g碳源、氮源、磷酸鹽和維生素等蛋白胨10g碳源、氮源和維生素等NaCl5g無機(jī)鹽H2O定容至1000mL水基本成分：碳源、氮源、水、無機(jī)鹽還需滿足微生物對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)、O2

的需求。乳酸桿菌霉菌細(xì)菌厭氧微生物特殊營養(yǎng)物質(zhì)：維生素、氨基酸、生長因子等培養(yǎng)基中添加維生素培養(yǎng)基pH調(diào)至酸性提供無氧的條件培養(yǎng)基pH調(diào)至中性或弱堿性不加碳源的培養(yǎng)基用來培養(yǎng)

微生物不加氮源培養(yǎng)基可用來培養(yǎng)

微生物①碳源：無機(jī)碳源：CO2、CO32-、HCO3-有機(jī)碳源：葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等②氮源：無機(jī)氮源：NH4＋、NO3-、NH3等有機(jī)氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等自養(yǎng)固氮思考：含C、N的有機(jī)物是異養(yǎng)型微生物的碳源、氮源、能量。1.同一種物質(zhì)能否既做作碳源又做氮源？2.碳源都可以提供能量？CO2是自養(yǎng)微生物的碳源，但不提供能量。瓊脂是一種多糖，但不能作為碳源，只能作為凝固劑。C訓(xùn)練鞏固：二、無菌技術(shù)消毒滅菌無菌技術(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？無菌技術(shù)還能有效避免操作者被微生物感染。

獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染。無菌技術(shù)應(yīng)圍繞著如何避免雜菌污染展開。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。煮沸消毒法巴氏消毒法化學(xué)藥物消毒法紫外線消毒1.消毒100℃煮沸5~6min?？蓺⑺牢⑸锏臓I養(yǎng)細(xì)胞和一部分芽孢。

62~65℃煮30min或80~90℃下處理0.5~1min?？蓺⑺澜^大部分微生物，不破壞食物的營養(yǎng)成分。用70%酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源等。對接種室、接種箱或超凈工作臺用紫外線照射30min，以殺死物體表面或空氣中的微生物。二、無菌技術(shù)用強(qiáng)烈的理化方法殺死物體內(nèi)外的所有的微生物，包括芽孢和孢子。某些細(xì)菌在其生長發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)形成的抗逆性強(qiáng)的休眠體。芽孢萌發(fā)可形成細(xì)菌體。芽孢孢子2.滅菌細(xì)菌、原生動(dòng)物、真菌和植物等產(chǎn)生的一種有繁殖作用的無性生殖細(xì)胞，能直接發(fā)育成新個(gè)體。芽孢和孢子具有高度的耐熱性，可抗化學(xué)藥物和抗輻射。①濕熱滅菌：利用沸水、流通蒸汽或高壓蒸汽進(jìn)行滅菌的方式高壓蒸汽滅菌鍋三、無菌技術(shù)高壓蒸汽滅菌法（效果最好）：

100kPa、121℃下維持15-30min。常用于培養(yǎng)基、無菌水等的滅菌。三、無菌技術(shù)滅菌的方法：

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(nèi)160-170℃下加熱1-2h干熱滅菌箱③灼燒滅菌：酒精燈火焰灼燒對象：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A訓(xùn)練鞏固：三、微生物的純培養(yǎng)1.純培養(yǎng)物：由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體。2.純培養(yǎng)：獲得純培養(yǎng)物的過程。

酵母菌的純培養(yǎng)實(shí)例1.實(shí)驗(yàn)原理①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。念珠菌顯色培養(yǎng)基金黃色葡萄球菌和枯草桿菌②采用平板劃線法和稀釋涂布平板法能將單個(gè)微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個(gè)微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。1.實(shí)驗(yàn)原理稀釋涂布平板法平板劃線法微生物純培養(yǎng)過程：配制培養(yǎng)基滅菌接種分離培養(yǎng)4、步驟（1）制備培養(yǎng)基配置培養(yǎng)基（P12）定容完成后調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH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，并用皮筋勒緊壓力100kPa、溫度為121℃的條件下，滅菌15~30min取5~8套培養(yǎng)皿培養(yǎng)皿疊成一束用幾層牛皮紙包緊放入干熱滅菌箱內(nèi)，160~170℃滅菌2h4、步驟（1）制備培養(yǎng)基——滅菌拔出錐形瓶的棉塞將瓶口迅速通過火焰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。等待培養(yǎng)基冷卻凝固后，將培養(yǎng)皿倒置待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板。灼燒滅菌倒平板1.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(gè)平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？最好不要用這個(gè)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。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。3.如何確定所倒平板未被雜菌污染或滅菌是否徹底？2.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？①防止培養(yǎng)基表面的水分過快揮發(fā)；②防止皿蓋上的冷凝水落入培養(yǎng)基，造成污染。酵母菌的純培養(yǎng)合作研討：2.接種和分離酵母菌單個(gè)細(xì)胞微生物群單個(gè)菌落連續(xù)劃線培養(yǎng)123451）方法平板劃線法:通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。工具：接種環(huán)2）原理：連續(xù)劃線法分區(qū)劃線法3）操作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。注意不要將最后的劃線與第一次相連。3）操作分區(qū)劃線法平板劃線法注意事項(xiàng):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、后都要對接種環(huán)進(jìn)行灼燒滅菌4.劃3個(gè)平板（重復(fù)實(shí)驗(yàn)），1個(gè)不劃線（空白對照）5.劃線后,培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)6.使用后的培養(yǎng)基在丟棄前一定要進(jìn)行滅菌處理，以免污染環(huán)境。（１）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。（２）在灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進(jìn)行劃線的原因？以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。（３）在作第二次以及其后的劃線操作時(shí)，總是從上一次劃線的末端開始劃線的原因？

使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，以便獲得單個(gè)菌落。合作研討：(4)接種結(jié)束后，為什么要將一個(gè)未接種的培養(yǎng)基和一個(gè)已接種的培養(yǎng)基放在一起培養(yǎng)，未接種的培養(yǎng)基表面如果有菌落生長，說明了什么？提示：培養(yǎng)未接種培養(yǎng)基的作用是對照，未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2d后無菌落生長，說明培養(yǎng)基的制備是成功的。若有菌落形成，說明培養(yǎng)基滅菌不徹底，或培養(yǎng)基被污染了，需要重新制備。1．下列有關(guān)微生物的分離與培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染

B．倒置平板可防止培養(yǎng)皿皿蓋上的冷凝水滴落造成污染

C．倒平板時(shí)將培養(yǎng)皿的皿蓋拿開，以便于將錐形瓶中的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿D．檢驗(yàn)培養(yǎng)基是否被雜菌污染的最有效方法是將未接種的培養(yǎng)基放在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2．在分離、純化酵母菌實(shí)驗(yàn)中，劃線接種(甲)、培養(yǎng)結(jié)果(乙)如圖所示，且甲、乙的對應(yīng)位置不變。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．配制培養(yǎng)基時(shí)需進(jìn)行高壓蒸汽滅菌

B．甲中a區(qū)域?yàn)閯澗€的起始位置

C．連續(xù)劃線的目的是獲得單個(gè)微生物繁殖形成的菌落

D．圖示接種過程中接種環(huán)灼燒了5次BC第1章第2節(jié)人教版選擇性必修3一、選擇培養(yǎng)基1.定義：

在微生物學(xué)中，將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，稱為選擇培養(yǎng)基。2.舉例：①加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌；②缺乏氮源的培養(yǎng)基，可分離自生固氮微生物；③缺乏有機(jī)碳源的培養(yǎng)基，可分離自養(yǎng)微生物；④石油為唯一碳源的培養(yǎng)基，分離出能降解石油的微生物；⑤高鹽培養(yǎng)基，可分離耐鹽微生物。培養(yǎng)基分類依據(jù)：用途選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基項(xiàng)目選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基特殊成分加入不影響甚至促進(jìn)目標(biāo)微生物生長，而抑制或阻止其他微生物生長的化學(xué)物質(zhì)加入某種指示劑或化學(xué)藥品(不影響微生物正常生長)目的抑制其他微生物的生長，促進(jìn)目標(biāo)微生物的生長微生物的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中的特定指示劑或化學(xué)藥品發(fā)生反應(yīng)用途培養(yǎng)、分離出目標(biāo)微生物鑒別目標(biāo)微生物舉例培養(yǎng)酵母菌和霉菌時(shí)，可在培養(yǎng)基中加入青霉素，抑制細(xì)菌的生長；利用以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基來培養(yǎng)可分解尿素的細(xì)菌可用伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基鑒定飲用水或乳制品中是否含有大腸桿菌(若有，則菌落呈黑色)鑒別培養(yǎng)基1.如果讓你配制一種培養(yǎng)基，將土壤稀釋液中能分解尿素的細(xì)菌分離出來，培養(yǎng)基的配方該如何設(shè)計(jì)？【答】設(shè)計(jì)一種選擇培養(yǎng)基，用尿素作為唯一氮源,可以將分解尿素的細(xì)菌分離出來。1.在該培養(yǎng)基配方中，為微生物的生長提供碳源和氮源的分別是什么物質(zhì)？【答】葡萄糖提供碳源；尿素提供氮源。2.該培養(yǎng)基與普通培養(yǎng)基有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？【答】這種培養(yǎng)基與普通培養(yǎng)基相比，只是用尿素作為唯一氮源，培養(yǎng)基的其他營養(yǎng)成分基本相同。組分含量KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g瓊脂15gH2O定容至1000mL3.該選擇培養(yǎng)基的原理是什么？【答】只有能夠以尿素作為氮源的細(xì)菌才能在該培養(yǎng)基上生長。4.如何確定該選擇培養(yǎng)基具有選擇作用呢？組分含量KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g瓊脂15gH2O定容至1000mL思考：能否用平板劃線法統(tǒng)計(jì)分解尿素的細(xì)菌的數(shù)量？1.稀釋涂布平板法稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)的原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，一個(gè)單菌落來源于一個(gè)活菌。思考：哪一個(gè)稀釋倍數(shù)適合計(jì)數(shù)？為什么？為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)為30-300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。102103104105106已接種的稀釋不同倍數(shù)的的選擇培養(yǎng)基思考：你能計(jì)算出每克土樣中分解尿素的細(xì)菌數(shù)嗎？菌落數(shù)52菌落數(shù)63菌落數(shù)77105每g樣品中的菌落數(shù)＝(64÷0.1)×105=6.4×107個(gè)每克樣品中的菌落數(shù)＝(C÷V)×M其中，C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(ml)，M代表稀釋倍數(shù)。兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)。在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計(jì)結(jié)果。1.第一位同學(xué)在該濃度下涂布了一個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)為230。2.第二位同學(xué)在該濃度下涂布了三個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別為21、212和256，該同學(xué)以這三個(gè)平板上菌落數(shù)的平均值163作為統(tǒng)計(jì)結(jié)果。思考：你認(rèn)為這兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn)嗎?如果需要，如何改進(jìn)?思考：你覺得這種方法計(jì)算結(jié)果比實(shí)際值偏大還是偏?。拷y(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目少，這是因