1.2 微生物的培养和应用（第2课时）（情境教学课件）-【大单元教学】高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修3）

null第2节 微生物的培养技术和应用 第2课时 微生物的纯培养 高中生物学 | 人教版（2019）| 选择性必修3·生物技术与工程 【情境导入】微生物的浪漫 情境导入 2 课程标准内容要求 素养目标 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．概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。 通过操作酵母菌的纯培养实验，掌握微生物的纯培养技术，包括培养基的配制、无菌操作和接种的方法。（科学探究） 教学目标 课程标准内容、素养目标 【回顾】微生物的培养技术及应用 防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物，是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。 研究和应用微生物的前提 提供微生物生长繁殖所需营养和环境条件 实验室培养微生物的要求 确保其它微生物无法混入 ——培养基 ——无菌技术 获得纯净的微生物培养物 ——微生物的纯培养 培养基的配制 1 无菌技术 2 目录 CONTENTS 微生物的纯培养 3 目录页 5 三、微生物的纯培养 任务三：微生物的纯培养 活动 阅读教材第11~13页，自学以下内容： 1.认识概念：培养物、纯培养物、纯培养 2.酵母菌的纯培养的基本步骤？（注意倒平板和接种的具体操作） 3.什么是菌落、单菌落？ 4.怎样获得单菌落？ 念珠菌 霉菌 酵母菌 放线菌 6 1.基本概念 三、微生物的纯培养 培养物： 纯培养物和纯培养： 在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体成为培养物。 由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。 微生物群 分散或稀释 单个细胞 单个菌落 繁殖 酵母菌 1.基本概念 三、微生物的纯培养 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。 酵母菌 念珠菌 霉菌 酵母菌 放线菌 菌落属于种群； 不同菌落的大小、形状、隆起程度、颜色等不同； 菌落是鉴定菌种的重要依据。 【思考】“菌落”属于生命系统结构层次中的哪一层次？ 2.微生物纯培养的基本步骤 三、微生物的纯培养 配制培养基 倒平板 接种和分离 培养 灭菌 获得单菌落的方法：平板划线法、稀释涂布平板法。采用平板划线法和稀释涂布平板法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。 【探究·实践】酵母菌的纯培养 三、微生物的纯培养 实验原理： ①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。 ②采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 【探究·实践】酵母菌的纯培养 三、微生物的纯培养 材料用具： 酵母菌培养液、马铃薯、葡萄糖（或蔗糖）、琼脂、蒸馏水、天平、小刀、纱布、烧杯、锥形瓶、棉塞、牛皮纸（或报纸）、皮筋、培养皿、接种环、酒精灯、超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、干热灭菌箱和恒温培养箱等。 实验原理： 念珠菌 霉菌 酵母菌 放线菌 微生物群 分散或稀释 单个细菌 单个菌落 连续划线 生长繁殖 【探究·实践】酵母菌的纯培养 三、微生物的纯培养 方法步骤 接种和分离酵母菌 培养酵母菌 制备培养基 制备培养基 接种和分离酵母菌 培养酵母菌 （1）配制培养基——马铃薯琼脂培养基 称取去皮马铃薯200g，切成小块，加水1000ml，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入20g葡萄糖、15～20g琼脂，用蒸馏水定容至1000ml。 【探究·实践】酵母菌的纯培养 三、微生物的纯培养 方法步骤 调节培养基的pH：应该在定容完成后，灭菌之前进行操作。 （2）灭菌配制培养基 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100kPa、温度为121℃的条件下，灭菌15～30min。 将5～8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160～170℃灭菌2h。 【探究·实践】酵母菌的纯培养 三、微生物的纯培养 制备培养基 接种和分离酵母菌 培养酵母菌 方法步骤 培养基：用高压蒸汽灭菌锅湿热灭菌 培养皿：在干热灭菌箱内干热灭菌 接种和分离酵母菌 培养酵母菌 （3）倒平板 待培养基冷却到50℃左右时，在 酒精灯火焰附近倒平板： ①拔出锥形瓶的棉塞。 ②将瓶口迅速通过火焰。 ③用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基（10 ~ 20mL）倒入培养皿，立即盖上皿盖。 ④等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒转过来放置。 【探究·实践】酵母菌的纯培养 制备培养基 方法步骤 三、微生物的纯培养 问题1：培养基灭菌后，需要冷却到50℃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？ 问题2：在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？ 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。 最好不要用这个平板培养微生物；防止空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。 思考讨论 【探究·实践】酵母菌的纯培养 三、微生物的纯培养 思考讨论 【探究·实践】酵母菌的纯培养 三、微生物的纯培养 问题3：平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 问题4：怎么确定所倒平板未被杂菌污染？ 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，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 将所倒平板放入37℃的恒温箱中培养12h～24h，观察是否有菌落存在以确定是否被污染或灭菌是否彻底。 第1区划线 接种环灭菌 第2区划线 接种环灭菌 第5区划线 接种环灭菌 接种结束 接种环灭菌 接种方法——平板划线法 接种和分离酵母菌 培养酵母菌 制备培养基 方法步骤 【探究·实践】酵母菌的纯培养 三、微生物的纯培养 接种和分离酵母菌 培养酵母菌 平板划线操作流程： （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。 （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。 注意：划线时不能划破培养基表面，否则会影响培养、分离的效果，难以达到分离单菌落的目的。 【探究·实践】酵母菌的纯培养 制备培养基 方法步骤 三、微生物的纯培养 接种方法——平板划线法 注意事项： ①接种环只蘸一次菌液,在培养基不同位置连续划线多次。 ②划线时最后一区域不要与第一区域相接。 ③第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌，划线操作结束后仍需灼烧接种环。 ④在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线以免接种环温度太高，杀死菌种。 ⑤划线用力大小适中，防止用力过大将培养基划破。 接种和分离酵母菌 培养酵母菌 制备培养基 方法步骤 【探究·实践】酵母菌的纯培养 三、微生物的纯培养 三、微生物的纯培养 1.在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线的原因？ 2.在作第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线的原因？ 使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，以便获得单个菌落。 以免接种环温度太高，杀死菌种。 不能。最后一次划线通常已经将微生物稀释成单个的细胞，如果与第一次划线相连则增加了微生物的数目，得不到纯化的效果。 3.最后一次划线与第一次划线能否相连？为什么？ 【探究·实践】酵母菌的纯培养 思考讨论 三、微生物的纯培养 【探究·实践】酵母菌的纯培养 思考讨论 4.在第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？ 5.平板划线操作中每次灼烧接种环的目的是什么？ 线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。 第1区划线 接种环灭菌 第2区划线 接种环灭菌 第5区划线 接种环灭菌 接种结束 接种环灭菌 ①取菌种前灼烧灭菌：杀死接种环上原有微生物 ③接种结束后灼烧灭菌：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 ②每次划线前灼烧灭菌：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，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞 接种和分离酵母菌 培养酵母菌 完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板倒置，放入28℃左右（培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异）的恒温培养箱中培养24～48h。 作为对照，该培养皿无菌落说明培养基没有污染。 三、微生物的纯培养 制备培养基 方法步骤 【探究·实践】酵母菌的纯培养 三、微生物的纯培养 结果分析与评价 【探究·实践】酵母菌的纯培养 2.在接种酵母菌的培养基上，你是否观察到了单菌落？这些菌落的颜色、形状和大小是否一致？如果你观察到了不同形态的菌落，你能分析出可能是由哪些原因引起的吗？ 如果观察到了不同形态的菌落，可能是接种的菌种不纯或者无菌操作不规范等原因引起的。 3.如何记录实验结果？ 可以在培养12h和24h后，观察菌落的大小、形状、颜色。培养24h后，菌落的大小、形状是否发生变化，菌落颜色是否加深，光泽度是否增加等。 1.在未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有，说明了什么？ 在未接种的培养基表面应该没有菌落生长，如果有，说明培养基被杂菌污染或灭菌不彻底。 思维训练 有一段时间，水果“酵素”风靡各地。水果“酵素”制作的大致过程是：将洗净、切成块状的水果放入洁净的容器，再加入糖和水,密封，置于阴凉处发酵一至两周。有人说，吃水果“酵素”可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力。 请评估这一论点是否可信。追问以下问题可以帮助你分析。 水果“酵素”是什么？ 其制作原理是什么？ 其中可能含有哪些成分？ 其是否含有人们无法从其他食品中获取但又是维护健康所必需的成分？ 其中的所有成分都有益于人体健康吗？ “酵素”就是“酶”的另一种说法。 其制作是利用微生物进行无氧呼吸的原理，进行像制作泡菜一样的发酵。 其中可能有糖类(包括一些简单的糖和膳食纤维等)、蛋白质(包括多种酶)、有机酸等成分。 不存在它独有的、特殊的营养物质。 其中甚至可能含有微生物发酵产生的有毒物质，食用后可能会危害人体健康。 课堂总结 微生物的基本培养技术 培养基的配制 无菌技术 培养基的类型 培养基的营养物质 基本成分：碳源、氮源、水、无机盐 特殊需求：特殊物质、培养条件等 按物理性质划分 按组成成分划分 按功能划分 消毒：概念及常用方法 灭菌：概念及常用方法 微生物的纯培养 配制培养基 灭菌 倒平板 接种和分离 培养 随堂检测 1．下列有关微生物纯培养的叙述正确的是（ ） A．接种后，在培养皿皿底做标记再将平板倒置于恒温培养箱中培养 B．在酒精灯火焰附近将冷却至室温的培养基倒入培养皿 C．可用稀释涂布平板法和平板划线法对微生物进行分离和计数 D．配制好的培养基转移到锥形瓶后，可采用高压蒸汽灭菌或干热灭菌 A 随堂检测 2．如图为纯培养酵母菌的一个操作环节， 下列相关叙述中，错误的是（ ） A．该操作步骤是接种，方法是平板划线法 B．除第一次划线外，以后的每一次划线的起点是上一次划线的末端 C．图中所示的培养基的灭菌，可以采用湿热灭菌和灼烧灭菌 D．该接种方法不适用于酵母菌的计数 C 随堂检测 3．某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在摇床上培养，摇床转速分别为210 r/min，230 r/min和250 r/min。培养时间与酵母菌种群密度的关系如下图所示。请分析回答下列问题: (1)摇床转速不同，意味着培养条件有什么不同？ 意味着培养液中O2含量不同。 (2)从图中数据你可以得出什么结论？其原因是什么？ 培养液中O2含量越高，酵母菌种群密度越大。 (3)为什么培养8h后，其中2个能瓶中酵母菌的种群密度基本达到稳定？ 这时候已经达到了环境容纳量。 感谢聆听！ 高中生物学 | 人教版（2019）| 选择性必修3·生物技术与工程 30 Lavf58.20.100 $$