1.1微生物的培养需要适宜条件第1课时课件-2024-2025学年高二下学期生物浙科版选择性必修3

1.1微生物的培养需要适宜条件 第一课时 自制酸奶 肠胃不适 乳酸菌厌氧呼吸产生乳酸 思考：将这些物质混合为何会产生酸奶？ 乳酸发酵 发酵 是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 （1）向酸奶机专用的容器中放入倒入纯牛奶； （2）加入适量白糖和酸奶菌粉（主要是乳酸菌），轻轻搅匀至完全融化； （3）盖上盖子放入酸奶机，设置恒温40℃发酵6-10小时，待牛奶凝固。 资料1：制作酸奶的过程 任务一：同桌讨论，据资料分析，乳酸菌的生长和代谢需要哪些营养条件？并分析原因。 营养条件 作用 成分类别 培养基：人们为满足微生物生长繁殖或积累代谢产物的需求而配制的混合养料。 提供碳元素，提供细胞生命活动所需的能量 提供含氮化合物，合成自身的蛋白质等 调节渗透压（影响吸水能力）、影响代谢和生长 含量最高，是细胞的重要组成成分 碳水化合物 蛋白质 钠、钙 水 碳源 氮源 无机盐 资料2：牛奶的成分表 1、分析Burkholder氏培养基成分表，将表中物质进行归类 2、微生物培养基中是否一定含有以上类别营养成分？ 不一定，有些微生物，如固氮菌的培养基可没有氮源，光合细菌的培养基可没有碳源 葡萄糖 20g 天冬酰胺 2g KH2PO4 1.5g CaCl2·2H2O 0.33g MgSO4·7H2O 0.5g (NH4)2SO4 2g KI 10mg 微量元素溶液 1ml 维生素混合液 10ml 水 至1000ml pH 5.0 碳源、氮源 生长因子 无机盐、水 资料3：酵母菌的Burkholder氏培养基 任务二：分析培养基成分的共性和个性 5 实践过程中发现，培养细菌更多的是使用牛肉膏、蛋白胨这样的动物蛋白。 思考：LB培养基中提供碳源的是___________。提供氮源的是________。 NaCl的作用是___________。 酵母浸膏 蛋白胨 维持渗透压 蛋白胨 酵母浸膏 微生物 喜好 培养基主要成分 细菌 霉菌 喜荤 含较高有机氮 （蛋白胨、酵母浸膏） 喜素 可溶性淀粉+无机物/ 含有蔗糖的豆芽汁 不同微生物生长所需的培养基成分有差别 一、培养基为目标微生物提供适宜的生长环境 水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等 培养基的成分与细胞的化学组成及其在代谢中的作用有关 1、培养基概念及作用 ①满足微生物生长繁殖的需求 ②积累代谢产物 2、培养基成分 氧气、pH等 3、培养基的理化特性 培养的微生物 需要满足的其他要求 霉菌 将pH调至_______ 细菌 将pH调至_______ 厌氧微生物 需要提供_____条件 需氧微生物 中性偏酸 中性偏碱 无氧 静置/加液体石蜡 液体培养+振荡培养 为什么？! 可能是杂菌污染 自制非常成功，迫不及待地品尝了起来，结果不但没看到改善肠道，反而还拉肚子了。 资料4：做酸奶的菌粉中主要是乳酸菌（杆状、革兰氏阳性），乳酸发酵过程中常见大肠杆菌（革兰氏阴性）、金黄葡萄球菌(革兰氏阳性)等杂菌污染。 （注：革兰氏染色是由于细菌细胞壁差异，导致染色结果不同，革兰氏阳性菌是紫色的，革兰氏阴性是红色） 任务三：同桌讨论，设计实验验证杂菌污染（至少两种具体方案） 方法二：制作培养基，将待测样品转移到培养基，给予适宜的培养条件，观察菌落形态特征。 方法一：制片，观察菌体形态，再革兰氏染色法区别大肠杆菌和乳酸菌。 方法三：提供氧气培养条件 显微镜观察及革兰氏鉴定 乳酸菌 （革兰氏阳性，紫色） 大肠杆菌 （革兰氏阴性，红色） 大肠杆菌 菌落灰白色 边缘整齐 乳酸菌 金黄色葡萄球菌 菌落黄色 边缘整齐 乳酸菌 无色到淡白色 不光滑棉花状 观察菌落特征 菌落：单个细菌生长繁殖成的细胞群。 不同菌种在一定条件下形成的菌落特征(形状、边缘、颜色、质地、大小)具有相对稳定性，因此菌落可以作为菌种鉴定的重要依据。 若想得到菌落，培养基的物理特征是怎样的？ 一、培养基为目标微生物提供适宜的生长环境 4.培养基分类 ①根据培养基的物理特征分 固体培养基 液体培养基 （应用：扩大培养） 长有酵母菌菌落的固体培养基 是否含凝固剂 （如琼脂） 无 有 注：琼脂仅作为凝固剂不为微生物生长提供能量和碳源。98 ℃以上熔化，44 ℃以下凝固。 思考：微生物在液体培养基和固体培养基中的繁殖速度是否相同? 不相同。由于细胞与固体培养基的接触面积较小,细胞与环境间物质交换速度相对较慢,培养基表面的微生物生长速度比在液体培养基中慢。 固体培养基：包括“平板” 和“斜面”。 根据物理特性分为液体培养基和固体培养基 液体培养基：常用于大规模快速繁殖某种微生物。 什么作用？ （扩大培养、工业生产） 微生物的分离、鉴定、活菌计数 菌种保存 一、培养基为目标微生物提供适宜的生长环境 4.培养基分类 ①根据培养基的物理特征分 选择培养基、鉴别培养基 ②根据培养基的功能分 固体培养基、液体培养基 选择培养基：在培养基中添加/减去某种化学成分，使得只有某些特定的微生物能够生长，其他微生物均不能生长。用于菌种的分离。 思考：怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌? 通用培养基 所有的细菌都能生长 培养基中加青霉素 没有抗青霉素能力的菌落被淘汰 培养基+青霉素 具有抗青霉素能力的菌落 选择培养基 如何选择出能利用尿素的细菌？ 以尿素为唯一氮源 鉴别培养基： 在普通培养基中加入能与目的菌的代谢产物发生显色反应的指示剂,用于菌种的鉴定。 目的菌 非目的菌 鉴别培养基上目的菌周围出现透明圈 非目的菌周围无明显透明圈 合成培养基、天然培养基 ③根据培养基的化学成分分 一、培养基为目标微生物提供适宜的生长环境 4.培养基分类 ①根据培养基的物理特征分 选择培养基、鉴别培养基 ②根据培养基的功能分 固体培养基、液体培养基 合成培养基：化学成分完全清楚的培养基，一般用于实验室进行的、要求可重复性强的各种研究工作。 天然培养基：成分还不十分清楚或成分不恒定的天然有机物制成的培养基。成本较低，更多被用于大规模的生物发酵工业。 葡萄糖 20g 天冬酰胺 2g KH2PO4 1.5g CaCl2·2H2O 0.33g MgSO4·7H2O 0.5g (NH4)2SO4 2g KI 10mg 微量元素溶液 1ml 维生素混合液 10ml 水 加至1000ml pH 5.0 去皮马铃薯丝（或小块） 20g 蔗糖 2g 水 加至100ml pH 自然 资料5：酵母菌的2种培养基 马铃薯蔗糖培养基 Burkholder氏培养基 例：表1所示为某微生物培养基的配方，请回答： （1）根据培养基原料，所培养微生物的同化类型是 ，培养的微生物可能是 。 （2）该培养基中的碳源是 。 （3）下述培养基依据物理性质，该培养基属于 培养基；依据用途去分，培养基中加入青霉素，说明该培养基属于 培养基；上述检测尿素分解菌的培养基加入酚红，说明该培养基属于 培养基。 酵母菌、霉菌等真菌 （CH2O） 异养型微生物 固体 选择 鉴别 1、菌种——纯种 活动4：从自制酸奶分析，有哪些办法可以减少杂菌污染？ 2、培养基和器具无菌 新鲜的牛奶、涉及到的工具和酸奶机内壁开水烫洗等 酸奶菌粉——新鲜刚开启的 二、灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰 无菌操作技术泛指在培养微生物的操作中，避免杂菌污染的方法。 主要包括消毒和灭菌。 原理： 微生物细胞由蛋白质、核酸等化学物质构成，改变微生物所处环境的物理化学因素就可抑制它们生长甚至将其杀死。 1.消毒 类型 操作方法 适用范围 消 毒 煮沸消毒法 巴氏消毒法 化学药物消毒法 紫外线照射消毒法 100 ℃煮沸5～6min 日常生活 62～65℃消毒30min或80～90℃消毒30s～1min 不耐高温的液体 用酒精擦拭双手、 用氯气消毒水源 生物活体、水源等 紫外线照射30min 接种室、接种箱、 超净工作台。 （牛奶、果汁） 二、灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰 思考： 1. 煮沸消毒和紫外线消毒的原理是什么？ 2. 利用酒精消毒时，酒精浓度是不是越高越好？ 高浓度酒精能将细菌表面的蛋白质凝固，并形成一层保护膜，阻止酒精进入细菌体内，因而不能将细菌彻底杀死。酒精浓度低于75%，虽可进入细菌体内，但不能将细菌彻底杀死。 加热可以使蛋白质变性，波长在256-266nm的紫外线可使菌体的蛋白质和核酸变性，有很强的杀菌作用。 1.消毒 类型 操作方法 适用范围 消 毒 煮沸消毒法 巴氏消毒法 化学药物消毒法 紫外线照射消毒法 100 ℃煮沸5～6min 日常生活 62～65℃消毒30min或80～90℃消毒30s～1min 不耐高温的液体 用酒精擦拭双手、 用氯气消毒水源 生物活体、水源等 紫外线照射30min 接种室、接种箱、 超净工作台。 （牛奶、果汁） 较为温和的理化方法，杀死部分微生物 （不包括芽孢等） 二、灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰 1.消毒 较为温和的理化方法，杀死部分微生物 （不包括芽孢等） 二、灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰 自然界有些细菌会在营养缺乏或代谢产物积累的环境中形成没有繁殖功能的休眠体构造。芽孢的壁很厚，在休眠期间不进行明显的代谢活动，对加热、紫外线照射、化学药物有很强的抵抗力。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌。 芽孢 例子：热解堂梭菌 二、灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰 2.灭菌：使用强烈的理化因素，能杀死微生物繁殖体和芽孢等全部微生物。 课后任务： 阅读书本5-7页并查找资料，了解并掌握各种灭菌方法。 思考： （1）常见的灭菌方法有哪些？ （2）这些灭菌方法的原理是什么？有哪些使用要点？ （3）这些灭菌方法的对象？分别有哪些优缺点？ $$