1.2 微生物的培养技术及应用（第1课时）-2024-2025学年高二生物同步课堂精优课件（人教版2019选择性必修3）

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例屡见不鲜，主要原因是在制作过程中有杂菌混入。那么，怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？ 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。 从社会中来 也就是需要应用无菌技术和微生物的培养技术。 第1章 发酵工程 第2节 微生物的培养技术及应用 本节聚焦 1、什么是培养基？如何配制？ 2、什么是无菌技术？ 3、怎样进行酵母菌的纯培养？ 第1课时 微生物的基本培养技术 自主探究（思） 阅读课本9-10页，回答以下问题 1、什么是微生物？研究和应用微生物的前提是什么？实验室培养微生物的要求是什么？ 2、什么是培养基？培养基的用途、种类有哪些？ 3、培养基的必备营养成分有哪些？配制培养基时，如何满足不同微生物的特殊需求？举例说明。 什么是微生物？研究和应用微生物的前提是什么？实验室培养微生物的要求是什么？ 是难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细菌、真菌和病毒等。 本章中提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。 1、微生物概念： 衣藻 病毒： SARS病毒、新冠病毒等RNA病毒；噬菌体等DNA病毒。 原生生物： 草履虫、变形虫、衣藻等。 真菌： 酵母菌、毛霉等； 细菌： 无细胞结构 蓝细菌、大肠杆菌、乳酸菌等； 大肠杆菌 酵母菌 毛霉 新冠病毒 真核细胞 原核细胞 链霉菌等 放线菌： 放线菌 什么是微生物？研究和应用微生物的前提是什么？实验室培养微生物的要求是什么？ 2、研究和应用微生物的前提（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。 3.在实验室培养微生物的要求： ①为需要的微生物提供生长繁殖所需营养和环境条件 ②确保其他微生物无法混入 ③并将需要的微生物分离出来 培养基 无菌技术 纯化培养 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，就须对其进行培养和分离。 标准 培养基种类 培养基特点 作用 物理性质 一、培养基的配制 什么是培养基？培养基的用途、种类有哪些？ 1、培养基概念 人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出其生长繁殖的营养基质叫作培养基。 ① 培养、分离、鉴定、保存微生物。 ② 积累其代谢物。 2. 用途 3. 种类 琼脂：藻类中提取的一种高分子多糖，仅作为凝固剂，不为微生物生长提供能量和碳源。 固体培养基 液体培养基 加凝固剂，如琼脂，呈固体状态 不含凝固剂，呈液体状态 分离与鉴定，活菌计数，保藏菌种 常用于扩大培养，工业生产 微生物在固体培养基的表面或内部生长形成肉眼可见菌落，菌落是鉴定菌种的重要依据。 培养基 培养基中加氨苄青霉素 没有氨苄青霉素抗性的细菌 选择培养基 没有抗氨苄青霉素能力的菌落被淘汰，保留具有抗氨苄青霉素能力的菌落 思考：怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌? 分类标准：功能 混合样品 选择培养基上只有部分菌种能生长 普通培养基上所有菌种都能生长 选择培养基 鉴别培养基 目的菌 鉴别培养基上目的菌周围出现透明圈 非目的菌 鉴别培养基上非目的菌周围无明显现象 一、培养基的配制 3. 种类 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（易溶于沸水，在98℃以上熔化，在44℃以下凝固） 扩大培养、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 加入某种化学物质，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 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 液体培养基 半固体培养基 固体培养基 选择培养基 鉴别培养基 小结培养基的种类及用途 容器放倒不致流出，剧烈震动则破散 一、培养基的配制 培养基的必备营养成分有哪些？配制培养基时，如何满足不同微生物的特殊需求？举例说明。 4、培养基的成分 主要营养物质： 碳源、氮源、水、无机盐等 组分 含量 提供的主要营养 牛肉膏 5g 碳源、氮源、磷酸盐和维生素 蛋白胨 10g 碳源、氮源和维生素等 NaCl 5g 无机盐 H2O 定容至1000mL 水 表1-1 1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成 注：牛肉膏和蛋白胨来源于动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。 例：某种常见的细菌培养基的营养构成 碳源 氮源 水 无机盐 无机碳源： CO2、CO32-、HCO3- 有机碳源： 葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等 无机氮源： NH4＋、NO3- 、NH3、硝酸盐等 有机氮源： 牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等 ——自养微生物 ——异养微生物 K2HPO4、MgSO4、NaCl、CaCl2、Ca(NO3)2、FeSO4等 ——调节酸碱平衡、 维持渗透压 —固氮微生物 良好的溶剂，参与细胞内的多项反应。 一、培养基的配制 培养基的必备营养成分有哪些？配制培养基时，如何满足不同微生物的特殊需求？举例说明。 4、培养基的成分 主要营养物质： 碳源、氮源、水、无机盐等 还需满足微生物对 pH、特殊营养物质、O2 的需求。 乳酸杆菌 霉菌 细菌 厌氧微生物 培养基中添加维生素 培养基pH调至酸性 提供无氧的条件 培养基pH调至中性或弱碱性 一、培养基的配制 培养基的必备营养成分有哪些？配制培养基时，如何满足不同微生物的特殊需求？举例说明。 4、培养基的成分 特殊需求： 特殊营养物质主要指生长因子：如:维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。 3、自养与异养微生物培养基主要差别是什么？培养基中是否必须有碳源和氮源？ 4、碳源都可以提供能量吗？ 含C、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能量。 2、同一种物质能否既做作碳源又做氮源？ 自养与异养微生物培养基主要差别是碳源。 培养自养型微生物时，一般不需要添加碳源，微生物可以利用空气中的二氧化碳；培养固氮微生物时，一般不需要添加氮源，微生物可以利用空气中的氮气。 CO2是自养微生物的碳源，但不提供能量。 5、无机氮源有何作用（能提供能量吗）？ 硝化细菌：NH3----HNO2-----HNO3 （释放化学能） 1、为什么培养基需要氮源? 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。 7、所有微生物是否都可以用培养基进行培养? 病毒是没有细胞结构的微生物,必须用活细胞培养。 合作探究（议） 无机氮源不但能给自养型微生物提供氮源，也能作为能源物质。 6、含有C、H、O、N的有机物可作为异养微生物的 。 碳源、氮源、能源 任务一：讨论培养基配制相关问题 成分 含义 来源 功能 碳源 提供碳元素的物质 无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-等含碳无机物 ①构成细胞物质和一些代谢产物； ②有机碳既是碳源又是能源 有机碳源：糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油、牛肉膏和蛋白胨等 氮源 提供氮元素的物质 无机氮源：N2、NH3，氨盐、硝酸盐等 将无机氮合成含氮的代谢产物 有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等 合成蛋白质、核酸和含氮的代谢废物 水 生物体内含量最多的化合物 外界摄入(培养基、代谢产物) ①良好的溶剂，参与化学反应； ②维持生物大分子结构的稳定 无机盐 提供除碳、氮以外的元素，包括大量元素和微量元素 无机化合物，培养基常用： K2HPO4 MgSO4 NaCl Ca(NO3)2 FeSO4 ①提供无机营养； ②调节培养基的pH； ③维持渗透压 生长因子 维生素、氨基酸、碱基 ①酶和核酸的组成成分； ②参与代谢过程中的酶促反应 小结：培养基的基本成分及功能 微生物生长所必须、微量、自身不能合成或合成很少的有机物 1、以下说法正确的是（ ） A.用于发酵的微生物主要指细菌和真菌 B.培养基中加入琼脂的目的是提供碳源 C.所有微生物培养时培养基中都需加入氮源 D.培养不同微生物的培养基成分完全一样 2、关于微生物的营养，下列说法正确的是( ) A.同一种物质不可能既作碳源又作氮源 B.凡是碳源都能提供能量 C.除水以外的无机物仅提供无机盐 D.无机氮源也可能提供能量 3、下列有关培养基的叙述，正确的是( ) A.微生物的培养都需要提供水、碳源、氮源、无机盐，缺一不可 B.微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌 C.培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性 D.培养基只能培养细菌 A D C 课后练习 A.硝化细菌 B.乳酸菌 C.酵母菌 D.衣藻 硝化细菌 乳酸菌 酵母菌 衣藻 能源 氧化NH3 分解乳酸 固定N2 利用光能 碳源 CO2 糖类 糖类 CO2 氮源 NH3 N2 N2 NO3- 代谢类型 自养需氧型 异养需氧型 异样需氧型 自养需氧型 5、下列四种生物的能源、碳源、氮源和代谢类型的描述，正确的是( )（不定项） AD 课后练习 4、下列有关微生物培养基种类及配制原则的叙述，正确的是( ) A.任何培养基都必须含有碳源、氮源、水、无机盐及特殊的营养物质 B.液体培养基可用于观察菌落，固体培养基可用于工业生产 C.微生物的生长除受营养因素影响外，还受pH、O2、渗透压等的影响 D.淀粉可作为所有微生物的碳源 C 阅读课本10-11页，回答以下问题 1.获得纯净培养物的关键是 。无菌技术围绕 展开，主要包括 。 2.什么是消毒，常用方法有哪些？ 3、什么是灭菌，常用方法有哪些？ 4.为了防止杂菌污染，具体措施有哪些？（四个方面） 自主探究（思） 防止杂菌污染 如何避免杂菌污染 消毒和灭菌 二、无菌技术 什么是消毒，常用方法有哪些？ 1、消毒 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。 类型 操作方法 适用范围 100 ℃煮沸5-6min，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢 63-65 ℃消毒30min或72-76 ℃处理15s或80-85 ℃处理10-15s，杀死绝大多数微生物，基本不会破坏营养成分 酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等 紫外线照射30min，杀死物体表面或空气中微生物，照射前喷洒苯酚或煤酚皂溶液等消毒液加强效果 生物活体、水源等 煮沸消毒 巴氏消毒 化学药物 紫外线 生物消毒法 利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法，如有的微生物寄生于多种细菌体内使细菌裂解 净化污水、污泥 不耐高温的液体，如牛奶 接种室、接种箱、超净工作台 家庭餐具等生活用品 概念： 方法： 二、无菌技术 2、灭菌 什么是灭菌，常用方法有哪些？ 使用强烈的理化方法杀死物体内外的所有的微生物，包括芽孢和孢子。 某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的抗逆性强的休眠体。芽孢萌发可形成细菌体。芽孢壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣的环境有很强的抵抗力。例如，有的细菌的芽孢，煮沸3小时以后才死亡。 孢子: 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。 概念： 芽孢: 二、无菌技术 2、灭菌 什么是灭菌，常用方法有哪些？ 方法： 类型 原理 操作方法 适用范围 湿热灭菌 干热灭菌 灼烧灭菌 利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法。高温蒸汽破坏蛋白质、核酸等结构使其变性。 高压蒸汽灭菌锅以水蒸气为介质，在压力100kPa、温度121 ℃下维持15-30min灭菌 高压蒸汽灭菌效果最好。常用于培养基、无菌水等的灭菌。 高压蒸汽灭菌锅 干热灭菌箱 接种环灼烧灭菌 使微生物细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥等。 160-170℃的热空气中维持1-2h达到灭菌目的 耐高温和需保持干燥的物品，如玻璃器皿 (如试管、培养皿、吸管、注射器)、金属器具 (如针头、 镊子、剪刀等) 使微生物燃烧 接种工具如涂布器、接种环、接种针，其他金属用具，以及接种过程中的试管口或瓶口等易被污染部位。 直接在酒精灯火焰的充分燃烧层（外焰）燃烧，迅速彻底的灭菌 为了防止杂菌污染，具体措施有哪些？（四个方面） 二、无菌技术 消毒和灭菌的主要方面: 对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒 将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌 消毒和灭菌工作之后: ①避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。 ②为避免周围微生物污染，实验操作都应在超净工作台并在酒精灯火焰旁进行。 ①防止实验室的培养物被其他外来微生物污染 ②有效避免操作者被微生物感染 3、消毒和灭菌的内容 消毒： 灭菌： 4、消毒和灭菌的目的 合作探究（议） 1、牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这种方法的优点是什么？ 在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。 2、体积分数为 的酒精杀菌效果最好，若酒精浓度过高，菌体表面蛋白质变性过快而凝固成一层保护膜，酒精不能渗入其中；若酒精浓度过低， 。 杀菌能力减弱 4、无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？ 70% 无菌技术还能有效避免污染环境以及操作者自身被微生物感染。 类型 理化因素作用强度 消灭微生物数量 芽孢和孢子能否被消灭 消毒 灭菌 较为温和 强烈 部分微生物 全部微生物 一般不能 能 3、消毒和灭菌的比较 任务：讨论消毒灭菌相关问题 5、以下材料或用具需要消毒的是 ， 需要灭菌的是 。写出具体方法。 ①培养基 ; ②培养皿 ; ③玻璃棒、试管、烧瓶、吸管 ; 高压蒸汽灭菌 干热灭菌法 干热灭菌法 ④操作者的双手 ; 化学药物消毒 ⑤接种环、涂布器 ; 灼烧灭菌法 ⑥接种室 ; 紫外线消毒 ⑦牛奶 ; 巴氏消毒法 合作探究（议） ①②③⑤ ④⑥⑦ 消毒和灭菌的比较 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 日常生活用品 100℃煮沸5～6min 巴氏消毒法 不耐高温的液体（如牛奶、啤酒、果酒、酱油等） 62～65℃30min或72-76℃15s或者80～85℃10s～15s 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30min 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1～2h 湿热灭菌 培养基等，生产和实验室常用 高压蒸汽灭菌锅内，100kPa， 温度121℃，15～30min 接种室、接种箱，超净工作台 （最彻底） 1、下列关于实验室无菌技术的叙述，错误的是( ) A.接种室、超净工作台可以用紫外线照射进行消毒 B.在100 ℃条件下煮沸5～6 min属于灭菌方法 C.实验结束后使用过的培养基应灭菌处理后再丢弃 D.金属接种工具直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧灭菌 2、下列有关无菌技术的说法，正确的是( ) A.无菌技术的关键是杀灭实验室中的所有的微生物 B.培养微生物的试剂和器具都要进行湿热灭菌 C.经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，不能在常温下长期保存 D.无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌 3、关于消毒、灭菌的方法，下列描述错误的是( ) A.接种用的无菌操作台要进行灭菌处理 B.用巴氏消毒法处理牛奶是因为高温易破坏牛奶的营养成分 C.煮沸半小时后的凉开水中可能仍含有部分芽孢和孢子 D.先喷洒消毒液，再用紫外线照射可增强消毒效果 B A C 课后练习（检） 1.培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源等。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如，在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素；在培养霉菌时，一般需要将培养基调至酸性；在培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性；在培养厌氧微生物时，需要提供无氧的条件。 2.培养基的种类：按照物理性质可分为液体培养基、固体培养基、半固体培养基。按照功能用途可分为选择培养基、鉴别培养基等。 3.获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。 4.培养基灭菌常采用湿热灭菌法，培养皿灭菌常采用干热灭菌法，接种环和涂布器灭菌常采用灼烧灭菌法。 要语必背 阅读课本11-13页，回答以下问题 1.什么是培养物、纯培养物、纯培养？纯培养的步骤有那几步？ 2、探究实践：酵母菌的纯培养 ①实验原理是什么？ ②实验的方法步骤有哪几步? ③制备培养基包括哪些内容？如何灭菌？倒平板的步骤是什么？ ④平板划线的具体操作是什么？ 自主探究（思） 三、微生物的纯培养 什么是培养物、纯培养物、纯培养？纯培养的步骤有那几步？ 纯培养物： 纯培养： 培养物： 在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含有特定种类微生物的群体称为培养物。 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。 配制培养基 灭菌 接种 分离 培养 1、概念 2、纯培养的步骤 三、微生物的纯培养 探究实践：酵母菌的纯培养 实验原理是什么？ 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。 1、实验原理： 念珠菌显色 酵母菌 金黄色葡萄球菌和枯草杆菌 菌落特点与功能： 菌落的大小、形状、颜色、透明度、光泽度等是鉴定菌种的重要依据。 念珠菌 霉菌 放线菌 三、微生物的纯培养 探究实践：酵母菌的纯培养 1、实验原理： 平板划线法 稀释涂布平板法 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， 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。 获得单菌落的方法： 酵母菌菌落：湿润，粘稠，易挑起，表面光滑，比细菌的菌落大而厚。 分散或稀释 繁殖 单个细胞 微生物群 单个菌落 一个菌落就是一个种群。 2、实验目的 ① 学会配制培养酵母菌的培养基并倒平板 ② 学会进行无菌操作 ③ 尝试通过平板划线操作来获得纯化的酵母菌菌落 3、 材料用具 酵母菌培养液 提供接种用的酵母菌 配制酵母菌固体培养基 马铃薯 葡萄糖（或蔗糖） 蒸馏水 琼脂 探究实践：酵母菌的纯培养 天平，小刀，纱布，烧杯，锥形瓶，棉塞、牛皮纸(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； 探究实践：酵母菌的纯培养 制备培养基 接种与分离 培养 4、方法步骤： 切块 加水 (1000mL) 加热煮沸 马铃薯软烂 纱布过滤 加琼脂 （15～20g） 酵母菌培养基 加水定容 (1000mL) 称取去皮马铃薯200g 马铃薯块 滤液 加葡萄糖/蔗糖（20g） ①配制培养基 实验的方法步骤有哪几步? 先调pH再灭菌 转移 灭菌15-30min 皮筋勒紧 包牛皮纸 放入高压蒸汽灭菌锅中（100kPa、121℃） 酵母菌培养基 锥形瓶 加棉塞 ②灭菌 培养基——高压蒸汽灭菌 培养皿——干热灭菌 灭菌2h 几层牛皮纸包紧 放入干热灭菌箱（160～170℃） 5～8套培养皿 探究实践：酵母菌的纯培养 4、方法步骤： 干热灭菌箱 高压蒸汽灭菌锅 制备培养基 接种与分离 培养 包牛皮纸避免因水蒸气凝结而浸湿棉塞； 避免再次污染。 探究实践：酵母菌的纯培养 4、方法步骤： 制备培养基 接种与分离 培养 培养基冷却到50℃左右，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，将培养基倒入培养皿（10～20mL），立即盖上皿盖。 4、等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒过来放置。 ③倒平板： ①温度：50℃左右 ②操作：在酒精灯火焰附近 ③冷凝后平板倒置 视频：制备培养基：配制培养基→灭菌→倒平板 合作探究（议） 2、倒平板时为什么将瓶口迅速通过火焰？ 3、为什么倒平板时将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不能完全打开？ 5、等待培养基冷却凝固后将培养皿倒过来放置的原因。 既可以避免培养基水分过快蒸发，又防止皿盖上冷凝水滴落，造成污染。 通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。 以免杂菌污染培养基。 1、冷却至50 ℃左右时才能倒平板的原因？用什么办法来估计培养基的温度？ 温度过高会烫手，温度过低培养基又会凝固；用手触摸锥形瓶刚刚不烫手即可。 6、怎么确定所倒平板未被杂菌污染或灭菌彻底？ 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。 最好不要用；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。 4、倒平板时不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间部位，平板还能用吗？为什么？ 任务一：讨论酵母菌纯培养倒平板相关问题 探究实践：酵母菌的纯培养 4、方法步骤： 制备培养基 培养 接种与分离 ——平板划线法 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的表面。经过数次划线后培养，可以分离到单菌落。 分离的方法: ①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环的金属丝烧红。 ②在火焰旁冷却接种环。同时，拔出装有酵母菌培养液的试管的棉塞。 ③将试管口通过火焰。 ④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液。 ⑤将试管口通过火焰，并塞上棉塞。 ⑥在火焰附近将皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖。 ⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线。注意：不要将最后一次的划线与第一次的划线相连。 连续划线法 分区划线法 视频：接种和分离酵母菌 探究实践：酵母菌的纯培养 4、方法步骤： 制备培养基 培养 接种与分离 完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板 (一般做三组，重复实验)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。 警示：在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，以防止被微生物感染。使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境。 灼烧时期 目的 取菌种前 每次划线前 接种结束后 1、将接种环放在火焰上灼烧的原因？灼烧接种环之后待接种环冷却后接种的原因？ 合作探究（议） 任务二：讨论酵母菌纯培养接种和培养相关问题 灼烧灭菌；防止温度太高杀死菌种。 2、接种时不要划破培养基的原因？ 3、为什么在操作的第一步以及每次划线之前、划线操作结束都要灼烧接种环？ 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，从而使微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，直至得到单个细胞 杀死接种环上原有微生物 划破会造成划线不均匀，难以分离单菌落； 存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落。 合作探究（议） 任务二：讨论酵母菌纯培养接种和培养相关问题 4、右图中共划了 个区域，接种环蘸 次菌液，在每次划线 (填“前”“后”或“前后”)均需要对接种环灼烧灭菌，因此共需要灼烧接种环 次。 5 前后 6 1 6、最后一次的划线与第一次的划线能不能相连？为什么？ 不能，最后一次的划线已经将微生物稀释成单个的细胞，如果与第一次的划线相连则增加了微生物的数目，得不到纯化的效果。 7、设置未接种平板组的意义是什么？ 通过观察未接种平板是否有菌落存在以确定培养基是否被污染或灭菌是否彻底。 5、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。 合作探究（议） 任务三：讨论酵母菌纯培养结果相关问题 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，如果有说明培养基灭菌不彻底或被杂菌污染。 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? 在接种酵母菌的培养基上可观察到单菌落。如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，表面光滑，多呈乳白色，则说明纯化酵母菌的操作成功；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.你是如何记录实验结果的? 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，等等 有人说：吃水果“酵素”可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力。这一论点是否可信？ “酵素”制作就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。这样制作的“酵素”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,其中其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。因此，吃水果“酵素”可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力的论点是值得怀疑的。 思维训练：评估论点的可信程度 要点必备 1、菌落是指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。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。 2、配制培养基的注意事项 (1)如果需要调节培养基的pH，应该在定容完成之后，灭菌之前进行操作。 (2)培养基灭菌后要冷却到50 ℃左右时开始倒平板。其原因是琼脂是一种多糖，在98 ℃以上熔化，在44 ℃以下凝固，倒平板时温度高于50 ℃会烫手，低于50 ℃时，若不及时操作，琼脂会凝固。 (3)倒平板时，要使锥形瓶的瓶口迅速通过火焰。通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。 3、平板划线法接种菌种时，可防止杂菌污染的操作 (1)接种前将接种环放在酒精灯火焰上灼烧。 (2)划线操作在酒精灯火焰旁进行。 (3)接种环蘸取菌液前后，要将试管口通过火焰。 (4)划线时将培养皿的皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划线，划线后及时盖上皿盖。 1、下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是(　　) A．培养基高压蒸汽灭菌后，再将培养基的pH调整为中性或微碱性 B．接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧 C．接种后的培养皿要倒置，以防培养污染 D．菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基 2、平板涂布是分离菌种常用的方法，下列相关叙述不恰当的是(　　) A．固体培养基灭菌后，应冷却至50 ℃左右时倒平板 B．倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影响菌的生长 C．平板涂布分离到的单菌落需进一步划线纯化 D．平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数 3、下列有关微生物的分离与培养的叙述，错误的是（ ） A.获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染 B.倒置平板可防止培养皿皿盖上的冷凝水落入培养基 C.倒平板时将培养皿的皿盖拿开，以便于将锥形瓶中的培养基倒入培养皿 D.检验培养基是否被杂菌污染的最有效方法是将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养 A　 B　 C　 课后练习（检） 4.在分离、纯化细菌的实验中，划线接种(甲)、培养结果(乙)如图，a、b、c、d是划线的四个区域。下列叙述错误的是（ ） A.每次划线前后都要对接种环灼烧灭菌 B.连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落 C.图甲中的a区域为划线的起始区域 D.蘸取菌液和划线要在酒精灯火焰旁进行 课后练习（检） C　 5、下表是某微生物培养基成分表，请据此回答下列问题： 编号 成分 含量 ① 粉状硫 10 g ② (NH4)2SO4 0.4 g ③ K2HPO4 4.0 g ④ MgSO4 9.25 g ⑤ FeSO4 0.5 g ⑥ CaCl2 0.5 g ⑦ H2O 100 mL (1)上表培养基可培养的微生物类型是_____________。 (2)若除去成分②，加入葡萄糖，该培养基可用于培养____________________。 (3)表中营养成分共有________类。 (4)不论何种培养基，在各种成分都溶化后分装前，要进行的操作是_____________。倒平板前要进行的操作是             。 (5)若上表培养基用于菌种鉴定，应该增加的成分是________________。 自养微生物 固氮微生物 3 调节pH 灭菌 琼脂（凝固剂） 3.回答下列与细菌培养相关的问题。 (1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是　　　　(填“蛋白胨” “葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。硝化细菌在没有碳源的培养基上 　　　(填“能够”或“不能”)生长,原因是____________________________________。 (2)用平板培养细菌时一般需要将平板　　　　(填“倒置”或“正置”)。 (3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。 (4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过　　　处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。 蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的pH不同 能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源 倒置 在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自 灭菌 稳定的菌落特征 6、下表是某培养基的配方，分析并回答下列问题： 材料 牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂 水 用量 5 g 10 g 5 g 20 g 1 000 mL (1)根据培养基的物理性质，该培养基属于________培养基，理由是___________________________________。 (2)该培养基培养的微生物同化作用类型是________________，理由是__________________________________。 固体 该培养基配方中含有凝固剂琼脂 异养型微生物 该微生物的碳源和氮源是有机物 8、某兴趣小组配制含琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基后对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌，当培养基温度下降到50 ℃ 时，在酒精灯火焰附近倒平板，待培养基冷却至室温，按下表进行处理，将处理完毕的培养皿置于适宜温度下培养2～3 d，观察每个培养皿中的菌落特征和数目。回答下列问题： 组别 A B C D E F 距地面高度 0 m 0.3 m 0.6 m 0.9 m 1.2 m 0 m 处理方法 打开皿盖暴露15 min 打开皿盖暴露15 min 打开皿盖暴露15 min 打开皿盖暴露15 min 打开皿盖暴露15 min 不打开皿盖 (1)上述实验的实验目的是_________________________________________________， 若F组的培养基表面有菌落生长，说明____________________________________。 (2)培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为微生物生长提供____________________。“在酒精灯火焰附近”进行相关操作是为了__________________________________。 (3)实验过程特别强调温度控制。“待培养基冷却至室温”的目的是                   _____________________________________________________________________。“将处理完毕的培养皿置于适宜温度下培养”的目的是                                   ________________________________________。 (4)培养微生物时将培养皿倒置的目的是                                           ________ ___________________________________________________________________。 探究不同高度空气中微生物的种类和数量 培养基灭菌不合格（受到杂菌污染） 碳源和氮源 避免周围环境中微生物的污染 使培养基凝固，防止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物 让细菌在适宜的温度下生长(繁殖) 防止培养基水分过快地挥发; 防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上（污染培养基和破坏菌落) 一、概念检测 1.微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。判断下列相关表述是否正确。 （1）培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利。（ ） （2）消毒和灭菌的杀菌程度存在差异。（ ） （3）微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物。（ ） × √ × 练习与应用（P14） 2.日常生活中保存食品的方法有哪些？这些方法是如何阻止或抑制微生物生长的？ 日常生活中保存食品的方法有干制、腌制、低温储存等。干制可以降低食品的水分含量；腌制可以通过食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖；低温则是通过降低微生物的代谢速率来抑制微生物的生长和繁殖。 二、拓展应用 1.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。 (1) 这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有______________。 培养皿和培养基 (2) “将指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的哪一步操作？ 接种 （3）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？ 通过实验结果可以看到，洗手后手上还有一些微生物，不能直接进行无菌操作。 可以通过用酒精棉球擦拭双手，或戴消过毒的手套等方法来避免手上微生物的污染。 练习与应用（P14） 2.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？ 二、拓展应用 意味着培养液中02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02含量越高,酵母菌种群密度越大。 （3）为什么培养8h后，其中2个锥形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。 练习与应用（P14） $$