1、人教版人教版 生物生物（高中）（高中）微生物的培养技术及应用第1章 第2节（建议2课时）学习目标学习目标核心素养核心素养1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。物培养物的前提。2阐明无菌技术是在操作过程中，保持无阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。3概述平板划线法和稀释涂布平板法是实概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室进行微生物分离和纯化的常用方法。验室进行微生物分离和纯化的常用方法。1.科学思维：根据微生物的代科学思维：根据微生物的代谢类型分析培养基的组成。谢类型分
2、析培养基的组成。2科学探究：讨论并掌握无菌科学探究：讨论并掌握无菌技术的实验操作方法；讨论并技术的实验操作方法；讨论并掌握微生物的纯培养的方法。掌握微生物的纯培养的方法。1课堂导入 经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌，经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌，在经过发酵就可以制成酸奶，由于制作工艺并不复杂，在经过发酵就可以制成酸奶，由于制作工艺并不复杂，一些人会在家里自制酸奶，自制酸奶虽然方便，但是一些人会在家里自制酸奶，自制酸奶虽然方便，但是食食用自制酸奶导致肠胃不适的事件屡见不鲜用自制酸奶导致肠胃不适的事件屡见不鲜，主要原因是，主要原因是制作过程中有杂菌混入。制作过程中有杂菌
3、混入。那么怎么才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？那么怎么才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？这需要应用无菌技术和微生物的培养技术这需要应用无菌技术和微生物的培养技术微生物的基本培养技术（一）培养条件：提供合适的营养和环境条件 确保其它微生物无法混入培养基无菌技术引入概念12一、一、培养基的配制培养基的配制（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配置出供其生长繁殖的营养基质。1、培养基培养基（2）作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。（3）类型标准标准培养基种类培养基种类培养基特点培养基特点作用作用物理物理性质性质固体培养基固体培养基加凝固剂，如琼脂加凝固剂，如
4、琼脂微生物的分离与鉴定，微生物的分离与鉴定，活菌计数，保藏菌种活菌计数，保藏菌种半固体培养基半固体培养基 容器放倒不致流出，剧烈震动容器放倒不致流出，剧烈震动则破散则破散观察微生物的运动、观察微生物的运动、分类鉴定分类鉴定液体培养基液体培养基不加凝固剂不加凝固剂常用于工业生产常用于工业生产功能功能选择培养基选择培养基根据某种微生物的特殊营养要根据某种微生物的特殊营养要求配置求配置选择分离选择分离鉴别培养基鉴别培养基加入能与目的菌的代谢产物发加入能与目的菌的代谢产物发生显色反应的指示剂生显色反应的指示剂鉴定鉴定成分成分来源来源天然培养基天然培养基含化学成分不明确的天然物质含化学成分不明确的天然物
5、质工业生产工业生产合成培养基合成培养基用已知的化学物质配制用已知的化学物质配制分类鉴定分类鉴定2 2、培养基的配制培养基的配制（1）营养成分：水、无机盐、碳源、氮源，此外还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的需求。表表1-1 1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养组成牛肉膏蛋白胨培养基的营养组成组分组分含量含量提供的主要营养提供的主要营养牛肉膏牛肉膏5g5g碳源、磷酸盐和维生素等碳源、磷酸盐和维生素等蛋白胨蛋白胨10g10g氮源和维生素等氮源和维生素等NaClNaCl5g5g无机盐无机盐H H2 2O O定容至定容至1000ml1000ml水水（2）还需满足微生物对 pH、特殊营养物质
6、、氧气的需求霉菌（pH调至酸性）细菌（pH调至中性或微碱性）厌氧生物（无氧条件）特殊营养物质：特殊营养物质：维生素、氨基酸、维生素、氨基酸、等等(牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）乳酸菌（要添加维生素）引入概念22二、无菌技术二、无菌技术1.获得纯净的微生物培养物的关键是获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染防止杂菌污染主要包括主要包括消毒消毒和和灭菌灭菌2.2.消毒消毒 是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。接种室、接种箱或超净工作台可用紫外线照射30min 100煮沸5-6 min 62-65下煮30 min或80-90处理3
7、0s-1min用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒；氯气消毒水源等煮沸消毒煮沸消毒巴氏消毒巴氏消毒化学药剂消毒化学药剂消毒紫外线消毒紫外线消毒3 3.灭菌灭菌 指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。湿热灭菌湿热灭菌干热灭菌干热灭菌灼烧灭菌灼烧灭菌利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌。高压蒸汽灭菌效果最好，100 kPa、121下维持15-30 min，常用于培养基、无菌水等的灭菌。160-170下加热2-3h。常用于玻璃器皿和金属器具。常用于接种环、接种针、试管口等的灭菌。类型类型适用范围适用范围操作方法操作方法消消毒毒灭灭菌菌较为较为温和温和理理化方法，杀化方法，杀死
8、死部分微生部分微生物物（不不包括包括芽孢、孢子）芽孢、孢子）强烈强烈的理化的理化方法，杀死方法，杀死所有微生物所有微生物（包括（包括芽孢、芽孢、孢子孢子）煮沸消毒法煮沸消毒法日常生活日常生活100 煮沸煮沸56 min巴氏消毒法巴氏消毒法不耐高温的液体不耐高温的液体6265 煮煮30 min或或80-90 煮煮30s-1 min化学药剂化学药剂生物活体、水源等生物活体、水源等擦拭等擦拭等,如用酒精擦拭双手、用氯气如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源消毒水源紫外线紫外线紫外线照射紫外线照射30 min灼烧灭菌灼烧灭菌接种的接种的金属工具金属工具、接种时用、接种时用的的试管口试管口或或瓶口瓶口等等直接
9、在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧干热灭菌干热灭菌耐高温、需要保持干燥的物耐高温、需要保持干燥的物品品,如如玻璃器皿和金属用具玻璃器皿和金属用具等等物品放入干热灭菌箱物品放入干热灭菌箱,160170 加加热热23h湿热灭菌湿热灭菌培养基、培养皿培养基、培养皿等等,生产和生产和实验室常用实验室常用高压蒸汽灭菌锅内高压蒸汽灭菌锅内,100 kPa,温度温度121,1530 min接种室、接种箱，超净工作接种室、接种箱，超净工作台台4.比较比较引入概念32三、微生物的纯培养三、微生物的纯培养（1 1）概念：由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为）概念：由单一个体繁殖所获得的微
10、生物群体称为纯培养物纯培养物，获，获得纯培养物的过程就是得纯培养物的过程就是纯培养纯培养。1 1、纯培养、纯培养（2 2）步骤：）步骤：1 1）配制培养基）配制培养基2 2）灭菌（培养基和器具）灭菌（培养基和器具）3 3）微生物接种）微生物接种4 4）分离）分离5 5）恒温箱中培养）恒温箱中培养探究实践（1 1）原理：原理：微生物群微生物群分散分散或或稀释稀释单个细胞单个细胞单个菌落单个菌落繁殖繁殖菌落：菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群
11、体，这就是菌落菌落。采用采用平板划线法平板划线法和和稀释涂布平板法稀释涂布平板法将单个微生物分散在固体培养基上，将单个微生物分散在固体培养基上，之后得到的单菌落一般是由单个微生物形成的纯培养物。之后得到的单菌落一般是由单个微生物形成的纯培养物。（2 2）方法：方法：（3 3）步骤步骤称取去皮马铃薯称取去皮马铃薯200g，切成小块，加水，切成小块，加水1000ml，加热，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入20g葡葡萄糖、萄糖、15-20g琼脂，用蒸馏水定容至琼脂，用蒸馏水定容至1000ml.将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，
12、并将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入高压蒸汽灭菌锅中，在压力为用皮筋勒紧，再放入高压蒸汽灭菌锅中，在压力为100kPa、温、温度为度为121的条件下，灭菌的条件下，灭菌15-30min.将将5-8套培养皿包成一包，套培养皿包成一包，用几层牛皮纸包紧，放入干热灭菌箱内，在用几层牛皮纸包紧，放入干热灭菌箱内，在160-170灭菌灭菌2h.待培养基冷却至待培养基冷却至5050左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。温度温度：5050左右左右操作操作：在酒精灯火焰附近：在酒精灯火焰附近冷凝后平板冷凝后平板倒置倒置倒平板注意事项：倒平板注意事
13、项：连续划线法连续划线法分区划线法分区划线法(1)“(1)“平板划线平板划线”实验操作实验操作2、接种和分离酵母菌、接种和分离酵母菌 通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。经过数次划线后培养可以分离得到单菌落。稀释分散到培养基表面。经过数次划线后培养可以分离得到单菌落。1、将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。2、在火焰旁冷却接种环，并拔出装有酵母菌的棉塞 3、将试管口通过火焰.4、将已冷却的接种环伸入菌液中，蘸取一环菌液 5、将试管通过火焰，并塞上棉塞 6、左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有
14、菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养基7、灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连8、将平板倒置放入培养箱中培养。3、培养酵母菌、培养酵母菌 完成平板划线后，待菌液完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的被培养基吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板倒平板和一个未接种的平板倒置，放入置，放入28左右的恒温培左右的恒温培养箱中培养养箱中培养24-28h.3课堂活动（小组讨论）请同学们小组为单位请同学们小组为单位思考以下问题思考以下问题？（1 1）培养基灭菌
15、后，需要冷却到培养基灭菌后，需要冷却到5050左右时，才能用来倒平板。你左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？用什么办法来估计培养基的温度？可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉温度下降到刚刚不烫手即可。可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉温度下降到刚刚不烫手即可。将所倒平板放入将所倒平板放入3737的恒温箱中培养的恒温箱中培养12h12h24h24h，观察是否有菌落存，观察是否有菌落存在以确定是否被污染或灭菌是否彻底。在以确定是否被污染或灭菌是否彻底。（3 3）怎么确定所倒平板怎么确定所倒平板未被杂菌污染？未被杂菌污染？（2 2）平板冷凝后，为什么要将平板倒置？平板冷凝后，为
16、什么要将平板倒置？平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。（4 4）为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划）为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗？为什么？仍然需要灼烧接种环吗？为什么？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杀死接种
17、环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞直至得到单个细胞杀死接种环上原有微生物杀死接种环上原有微生物灼烧时期灼烧时期目的目的取菌种前取菌种前每次划线前每次划线前接种结束后接种结束后课堂巩固4 答案：答案：A1 1、下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述，错误的是下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述，错误的是()A操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌操作顺序为计算、称量、
18、溶化、倒平板、灭菌B将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯C待培养基冷却至待培养基冷却至50 左右时倒平板左右时倒平板D待培养基冷却凝固后将平板倒过来放置待培养基冷却凝固后将平板倒过来放置 答案：答案：B2、下列关于灭菌和消毒的说法不正确的是、下列关于灭菌和消毒的说法不正确的是()A灭菌是指杀死环境中的所有微生物，包括芽孢和孢子灭菌是指杀死环境中的所有微生物，包括芽孢和孢子B灭菌和消毒实质上是相同的灭菌和消毒实质上是相同的C接种环用灼烧法灭菌接种环用灼烧法灭菌D常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌等常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌等3、下图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图下图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图,据据图分析不正确的是图分析不正确的是()A.获得图获得图A效果的接种方法是稀释涂布平板法效果的接种方法是稀释涂布平板法B.获得图获得图B效果的接种方法是平板划线法效果的接种方法是平板划线法C.若在纯化土壤细菌时菌液浓度过高若在纯化土壤细菌时菌液浓度过高,培养基上的菌落可能会连成一片培养基上的菌落可能会连成一片D.在接种前要对培养基进行消毒处理在接种前要对培养基进行消毒处理 答案：答案：D5课堂小结
