1.2 微生物的基本培养技术（第一课时）-【精讲课堂】2024-2025学年高二生物同步教学实用课件（人教版2019选择必修3）

第2节 微生物的培养技术及应用（第一课时） 以信息技术为支撑；以现代教育教学理论为指导；强调新型教学模式的构建；教学内容具有更强的时代性和丰富性；教学更适合学生的学习需要和特点。信息化教学不仅仅是在传统教学的基础上对教学媒体 和手段的改变,而且是以现代信息技术为基础的整体的教学体系的一系列的改革和变化。 授课人：大道至简 微信：a533722113333 第一章 发酵工程 1 核心素养 1.科学思维：根据微生物的代谢类型分析培养基的组成和配制。 2．科学探究：讨论并掌握无菌技术的实验操作方法；讨论并掌握微生物的纯培养的方法。 2 从社会中来 向经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌，再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，但是食用自制酸奶导致肠胃不适的事件屡见不鲜，主要原因是在制作过程中有杂菌混入。 怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？ 酸奶 应该先对制作用具和原料进行灭菌处理，再接种纯的菌种，并控制发酵条件，避免杂菌进入。 无细胞结构 原核细胞 真核细胞 真菌：酵母菌、毛霉等； 原生生物：草履虫、变形虫等 微生物的类群 病毒：SARS病毒、新冠病毒等RAN病毒；噬菌体等DNA病毒 细菌:蓝细菌、大肠杆菌、乳酸菌等；放线菌:链霉菌等 微生物的定义：肉眼难以看清，需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。 微生物 微生物结构简单、形体微小，眼睛看不到，若想得到纯净的微生物，就必须对其进行培养和分离。 微生物菌落：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肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。 由单个微生物繁殖形成的纯培养物就是一个单菌落； 微生物 (1)要为人们需要的微生物提供合适的________________条件。 (2)要确保_______________________，并将需要的微生物分离出来。 营养和环境 其他微生物无法混入 ——培养基 ——无菌技术 在实验室培养微生物的要求？ 微生物 一、微生物的基本培养技术 （一）培养基的配制： (1)培养基的概念、用途和类型 概念： 人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质 作用： 用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 种类： 固体 培养基 液体 培养基 有 无 琼脂 分离、计数、鉴定等 扩大培养、 工业生产 长有酵母菌菌落 盛有液体培养基 拓展了解：培养基的类型及用途 标准 培养基种类 培养基特点 作用 物理性质 固体培养基 加凝固剂，如琼脂 微生物的分离与鉴定， 活菌计数，保藏菌种 半固体培养基 加凝固剂，如琼脂。容器放倒不致流出，剧烈震动则破散 观察微生物的运动、分类鉴定 液体培养基 不加凝固剂 常用于扩大培养，工业生产 功能 选择培养基 允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长 培养、分离出特定微生物 鉴别培养基 在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物 鉴别不同种类微生物 成分来源 天然培养基 含化学成分不明确的天然物质 工业生产 合成培养基 培养基成分明确 分类、鉴定 （1）培养基的基本成分：水、碳源、氮源、无机盐。 某种常见细菌培养基的营养构成： 1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成 组分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl H2O 含量 5g 10g 5g 定容至1000mL 提供的主要营养 碳源、磷酸盐和维生素等 氮源和维生素等 无机盐 水 举例 一、微生物的基本培养技术 （一）培养基的配制： （1）培养基的基本成分：水、碳源、氮源、无机盐。 一、微生物的基本培养技术 （一）培养基的配制： ①碳源： 无机碳源 有机碳源 例如CO2、CO32-、HCO3-等 例如葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等 无机氮源 有机氮源 例如N2、NO3-、NH3、NH4＋等 例如牛肉膏、蛋白胨、尿素等 提供碳元素的物质 提供氮元素的物质 ②氮源： 一般情况下，添加无机碳源培养基用来培养自养微生物；添加有机碳源培养基用来培养异养微生物。 一般情况下，不添加氮源培养基可用来培养固氮微生物 （1）培养基的基本成分：水、碳源、氮源、无机盐。 一、微生物的基本培养技术 （一）培养基的配制： （2）特殊需求：满足微生物对 、 、 的需求。 特殊营养物质 pH O2 营养物质： 主要营养物质：上述。 特殊营养物质： 在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素。 pH：在培养霉菌时，需要将培养基调至酸性；在培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性。 O2：在培养厌氧微生物时，需要提供无氧的条件。 （二）无菌技术： 注意：实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。为了避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。 1.无菌技术的关键： 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。 两个方面： 消毒 对操作的空间、操作者的衣着和手 灭菌 培养细菌用的培养基与培养皿 玻棒、试管、烧瓶、吸管和接种环等 一、微生物的基本培养技术 2.无菌技术的类型： 对象 含义 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。 是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。 将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。 消 毒 灭 菌 项目 无菌技术主要方法——消毒和灭菌 一、微生物的基本培养技术 （二）无菌技术： （1）煮沸消毒法：100℃煮沸5～6min，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。 （2）巴氏消毒法：62～65℃下消毒30 min或80～90℃处理30s～1min，适合一些不耐高温的液体，如牛奶。可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的营养成分。 （3）化学药剂消毒法：用70%酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等。 （4）紫外线消毒法：接种室、接种箱或超净工作台在使用前可用紫外线照射30min。在照射前，适量喷洒石碳酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果。 常用的消毒方法 一、微生物的基本培养技术 2.无菌技术的类型： （二）无菌技术： 芽孢： 有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的休眠体，叫做芽孢。 孢子： 某些生物的繁殖体。细菌、原生动物、真菌和植物等产生的一种有繁殖作用的无性生殖细胞。能直接发育成新个体。 芽孢和孢子具有高度的耐热性，可抗化学药物和抗辐射 一、微生物的基本培养技术 常用的灭菌方法 2.无菌技术的类型： （二）无菌技术： （1）湿热灭菌：利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法。高压蒸汽灭菌效果最好，100 kPa、121℃下维持15～30min，常用于培养基、无菌水等的灭菌。 原理：高温蒸汽破坏蛋白质、核酸等结构使其变性 优点：操作简便，效果可靠，可以杀灭所有的生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体。基本保持培养基的营养成分不被破坏。 注：使用后的培养基必须灭菌后才能丢弃，以免污染环境。 高压蒸汽灭菌锅 一、微生物的基本培养技术 常用的灭菌方法 2.无菌技术的类型： （二）无菌技术： （2）干热灭菌：将灭菌物品放入密闭容器如干热灭菌箱，在160～170℃的热空气中维持2～3h。常用于耐高温的和需要保持干燥的物品〖如玻璃器皿(如试管、培养皿、吸管、注射器) 、金属用具(如针头、 镊子、剪刀等)等〗。 原理：使微生物细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥等 干热灭菌箱 一、微生物的基本培养技术 常用的灭菌方法 2.无菌技术的类型： （二）无菌技术： （3）灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如涂布器、接种环、接种针或其它金属用具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层（外焰）灼烧，可以迅速彻底地灭菌。此外，在接种过程中，试管口、瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰灼烧来灭菌。 效果：最彻底 原理：使微生物燃烧 一、微生物的基本培养技术 常用的灭菌方法 2.无菌技术的类型： （二）无菌技术： 类型 适用范围 操作方法 消 毒 灭 菌 较为温和理化方法，杀死部分微生物（不包括芽孢、孢子） 强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子） 煮沸消毒法 日常生活 100 ℃煮沸5～6 min 巴氏消毒法 不耐高温的液体 62～65 ℃煮30 min或80-90 ℃煮30s-1 min 化学药剂 生物活体、水源等 擦拭等,如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源 紫外线 紫外线照射30 min 灼烧灭菌 接种的金属工具、接种时用的试管口或瓶口等 直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧 干热灭菌 耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属用具等 物品放入干热灭菌箱,160～170 ℃加热2～3h 湿热灭菌 培养基、培养皿等,生产和实验室常用 高压蒸汽灭菌锅内,100 kPa,温度121 ℃,15～30 min 消毒与灭菌 接种室、接种箱，超净工作台 培养基的类型 培养基的营养物质 常用的消毒方法 常用的灭菌方法 微生物的基本培养技术 培养基 无菌技术 煮沸消毒 巴氏消毒 化学药剂消毒 紫外线消毒 湿热灭菌 干热灭菌 灼烧灭菌 基本成分：碳源、氮源、水、无机盐 特殊需求：维生素（如乳酸杆菌）、碱基等 按物理性质划分 按组成成分划分 按功能划分 课堂小结 1.下列有关微生物营养物质的叙述中，正确的是（ ） A.是碳源的物质不可能同时是氮源 B.凡碳源都提供能量 C.除水以外的无机物只提供无机盐 D.无机氮源也能提供能量 2.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 B.灭菌和消毒实质上是相同的 C.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 D 课堂练习 B 3. 在微生物培养实验中，分别采用了高压蒸汽灭菌、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次可用于杀灭什么部位的杂菌？( )。 A.接种环、手、培养基 B.培养容器、手、微生物菌种 C.培养基、手、接种环 D.培养容器、微生物菌种、接种环 课堂练习 C 4.培养基、培养皿、接种针、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是( ) ①化学消毒　②灼烧灭菌　③干热灭菌　④紫外线消毒　⑤湿热灭菌　⑥巴氏消毒法 A.⑤③②①④⑥ B.⑤③②⑥④① C.⑤⑥②③④① D.③④②①⑥⑤ 课堂练习 A $$