1.2.1微生物的培养技术及应用课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第一章 发酵工程 第2节 微生物的培养技术及应用（一） 本节聚焦 什么是培养基？如何配置？ 什么是无菌技术？ 怎样进行酵母菌的纯培养？ 1.欢迎关注公众号：逍遥谈生悟理 2.欢迎加入QQ群：974106088 课标内容要求 核心素养对接 1、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 2、 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 1.科学思维:根据微生物的代谢类型分析培养基组成。 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。 【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。 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。 酸奶 这需要应用无菌技术和微生物的培养技术 怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？ 1.微生物的概念： _________________________ 的统称。 2._____________ ，_______________________ 是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。 防止杂菌污染 获得纯净的微生物培养物 思考：牛奶发酵制成酸奶主要菌种是乳酸菌，怎么在实验室获得纯种的乳酸菌，需要什么培养条件? ①提供合适的营养和环境条件； ②要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。 难以用肉眼观察的微小生物 真菌（真核生物） 微生物概述 种类： 细菌（原核生物） 病毒 原生生物 原生生物，最简单的真核生物，主要生活在水中 人们按照_________________________ _，配制出供其生长繁殖的营养基质，即培养基。 1.培养基的概念、作用及类型 （1）概念： 微生物对营养物质的不同需求 （2）作用： 用以 或 。 （3）类型： 液体培养基 固体培养基 菌落 不含凝固剂（如琼脂） 在液体培养基中加入琼脂后制成的 微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长形成肉眼可见的菌落 培养、分离、鉴定、保存微生物 积累其代谢物 二、培养基的配制 用途：扩大微生物的数量 用途：微生物的分离、鉴定、计数、保存 半固体培养基 用途：观察微生物的运动轨迹、鉴定 2、培养基的营养构成: （1）基本成分： 水、碳源、氮源、无机盐。 碳源 无机碳源： 有机碳源： 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。 无机氮源： 有机氮源： 来源于动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质 无机盐 Zn、Cu、Mn、Co、Mo等 大量元素： 微量元素： Ca、K 、Mg等 牛肉膏、蛋白胨： ——自养微生物 ——异养微生物 注意：有些含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源，又可以作为氮源，如氨基酸等 （2）特殊需求： 满足微生物对 ___________________________的需求 ④培养厌氧微生物时，需要提供_____的条件。 ①培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加_______； ②培养霉菌时，需要将培养基调至_____； ③培养细菌时，需要将培养基调至_____________； 维生素 酸性 中性或弱碱性 无氧 表1-1 1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养组成 组分 含量 提供的主要营养 牛肉膏 5g 蛋白胨 10g NaCl 5g H2O 定容至1000ml 水 pH、特殊营养物质、氧气 碳源、氮源、磷酸盐和维生素等 碳源、氮源和维生素等 无机盐 思考：1、为何培养基需要氮源? 2.培养基中营养物质是浓度是否越高越好? 培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的 否，营养物质浓度过高会使微生物失水，反而不利于微生物生长 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。 获得纯净的微生物培养物的关键是 。 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。 消毒 灭菌 1. 消毒与灭菌 三、无菌技术 防止杂菌污染 芽孢：芽孢是某些细菌产生的休眠体（不是细菌的繁殖体，并不直接引起疾病）。芽孢对热、紫外线、化学消毒剂、干燥等环境压力有超强的抵抗力。所以，一般方法不易将其杀死，杀灭芽孢最可靠的方法是高压蒸汽灭菌。 孢子：是真菌的繁殖器官，可分为有性孢子和无性孢子。 选择性必修3 《生物技术与工程》 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30s-1min 2.常用的消毒方法 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 巴氏消毒 化学药剂消毒 紫外线消毒 利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物 生物消毒 选择性必修3 《生物技术与工程》 160-170℃的热空气中加热2-3h。常用于耐高温和需要保持干燥的物品，如：玻璃器皿和金属器具。 常用于接种工具，如接种环、接种针、涂布器等，以及试管口、瓶口等的灭菌。 3.常用的灭菌方法 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。 湿热灭菌 干热灭菌 灼烧灭菌 选择性必修3 《生物技术与工程》 1）实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒 2）培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌 特别提醒： a.做好消毒与灭菌工作后，要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周 围的物品相接触. b.为避免周围环境中微生物的污染，接下来的许多操作应在超净工作 台并在酒精灯火焰附近进行。 4.消毒和灭菌工作主要包括两个方面 选择性必修3 《生物技术与工程》 最常用的灭菌方法是 ，100kPa、121 ℃下维持15-30min.它可以杀灭所有的生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体，同时可以基本保持培养基的 。 有些玻璃器皿也可采用高温干热灭菌。为了防止杂菌，特别是空气中的杂菌污染，试管及玻璃烧瓶都需采用适宜的塞子塞口，通常采用 塞，也可采用硅胶帽，它们只可让 空气通过，而空气中的其他微生物不能通过。 做好消毒或灭菌后，避免已灭菌处理的材料用具与周围物品接触。为避免周围环境中微生物的污染，许多操作都应在 并在 附近进行。 超净工作台 酒精灯火焰 高压蒸汽灭菌 营养成分不被破坏 棉花 选择性必修3 《生物技术与工程》 1.日常生活常用 。 2.对不耐高温的液体，用 。 3.接种室、接种箱、超净工作台喷洒石炭酸或煤酚皂以增强 效果。 4.操作者双手用酒精 。 5.饮用水源用氯气等化学药物 。 6.表面灭菌和空气灭菌用 。 7.接种环、接种针、试管口用 。 8.玻璃器皿、金属用具用 。 9.培养基、无菌水用 。 10.实验结束后，使用后的培养基应进行 处理，才能扔掉。 煮沸消毒法 巴氏消毒法 消毒 消毒 化学药剂消毒法 紫外线消毒 灼烧灭菌 干热灭菌 高压蒸汽灭菌 灭菌 判断以下需要哪种消毒或灭菌方法 任务 选择性必修3 《生物技术与工程》 某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的培养基上轻轻按一下；然后用肥皂将该手洗干净，再将5个指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下；将这两个培养皿放入37℃恒温培养箱中培养 24h 后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。请分析回答下列问题。 练习 不能；用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒；实验操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。 （1）这个实验中哪些材料用具需要进行灭菌处理？ 培养皿、培养基 （2）从实验结果来看，洗手后我们就能进行无菌操作了吗？操作时，我们可以 采用什么方法来避免手上微生物的污染？ 选择性必修3 《生物技术与工程》 合成培养基、天然培养基、半合成培养基（举例：牛肉膏蛋白胨培养基） 按组成成分划分 注意：人工合成的培养基，培养基成分明确（第1个）； 含化学成分不明确的天然物质（后2个） 拓展：培养基的类型之其他划分方式 按功能划分 1.选择培养基：将某种类微生物从 混杂的微生物群体 中分离出来。 2.鉴别培养基：用于鉴别不同类型的微生物 链接教材16页 选择培养基 应用 不加氮源 不加含碳有机物的无碳培养基 只加尿素为唯一氮源的培养基 只加纤维素为唯一碳源的培养基 ①加入 伊红-亚甲蓝琼脂培养基：鉴别大肠杆菌 ②加入 刚果红 的培养基：鉴别纤维素分解菌 大肠杆菌在伊红-亚甲蓝培养基（EMB培养基）：黑色光亮金属光泽 四种纤维素分解菌在刚果红培养基上形成的透明圈 加了酚红指示剂的培养基，指示剂变红 分离固氮菌 分离自养型微生物 分离尿素分解菌 分离纤维素分解菌 划分标准 培养基种类 特点 用途 物理性质 化学成分 用途 不加凝固剂 加凝固剂，如琼脂 工业生产 观察微生物的运动、 分类鉴定 微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种 含化学成分不明确的天然物质 工业生产 培养基成分明确 分类、鉴定 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的培养基 培养、分离出特定微生物 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 天然培养基 合成培养基 固体培养基 液体培养基 半固体培养基 选择培养基 鉴别培养基 小结2 培养基的类型及用途 $$