1.2.1微生物的基本培养技术(第2课时) 课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

高中生物学课件聚焦微生物培养与应用，通过酵母菌纯培养实验（如平板划线、倒平板操作），结合未接种平板对照设计及结果分析，搭建“实验操作-结果讨论-生活联系”的学习支架，衔接实验技能与实际问题解决。 特色在于以探究实践为核心，融合科学思维与态度责任：酵母菌培养实验强化对照原则与无菌操作，“酵素”功效评估训练证据分析与批判性思维，现学现用及拓展应用（如洗手前后菌落对比）提升实验迁移能力。助力学生形成严谨科学态度，也为教师提供“实验-思维-应用”一体化教学方案。

第1章 发酵工程 面包和酸奶，或者馒头夹着腐乳，是很多人喜欢的早餐。你知道吗？这些食品的制作都离不开微生物发酵。那么，制作不同的发酵食品，需要的微生物一样吗？如何分离和培养微生物呢？ 除了上述可以通过传统发酵技术生产的食品，啤酒、味精乃至胰岛素等药物的工业化生产，也利用了微生物的发酵。然而，工业化大规模生产在菌种的选育和培养、发酵条件的控制等方面比传统发酵生产要复杂得多，需要通过发酵工程来实现。那么，发酵工程的流程是怎样的？它用到的技术与传统发酵技术有什么不同？发酵工程在社会和经济中有哪些应用？ 第2节 微生物的培养技术及应用 （第2课时） 02 阐明微生物选择培养的原理。 进行土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。 概述培养基的配制方法和微生物纯培养的基本操作要求，进行酵母菌的纯培养。 目标 01 03 学习目标 3 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 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 按物理性质划分 按功能划分 微生物的基本培养技术 按组成成分划分 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 温故知新：培养基的配制和无菌技术 传统发酵通常直接利用原材料中天然酵母菌 工业生产通常使用人工选育的高活性酿酒酵母 如何获得纯种酵母菌？ (一)培养物、纯培养物、纯培养概念辨析： 1.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 的含特定种类微生物的群体。 2.纯培养物： 由单一个体繁殖所获得的微生物群体。 3.纯培养： 获得纯培养物的过程就是纯培养。 （二）纯培养的步骤： 配置培养基 灭菌 倒平板 接种和分离 培养 三、微生物的纯培养 微生物群 分散或稀释 单个细胞 单个菌落 繁殖 酵母菌的纯培养 1、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。 2、目的要求： 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。 探究·实践 （注：菌落属于种群；不同菌落的大小、形状、隆起程度、颜色等不同） 3、方法步骤： ① 配制培养基： 探究·实践 (1)制备培养基： 探究·实践 3、方法步骤： (1)制备培养基： ② 灭菌： 9 三 微生物的纯培养 探究·实践 3、方法步骤： (1)制备培养基： ③ 倒平板： 待培养基冷却至50 ℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。 倒平板注意事项： ①温度：50℃左右 ③冷凝后平板倒置 ②操作：在酒精灯火焰附近 探究·实践 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。 不要完全打开以免杂菌污染培养基 既可以防止培养基表面的水分过度挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 3、方法步骤： (1)制备培养基： ③ 倒平板： 1、为什么需要使锥形瓶的瓶口过火焰？ 通过灼烧灭菌，防止瓶口微生物污染培养基 2、平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ a.防止培养基表面的水分过度挥发; b.防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 3、怎么确定所倒平板未被杂菌污染？ 将所倒平板放入 37℃ 的恒温箱中培养 12∼24 h ，观察是否有菌落存在以确定是否被污染或灭菌是否彻底。 探究·实践 思考： 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，可以分离得到单菌落。 ① 原理： 单个细胞 微生物群 单个菌落 连续划线 分散或稀释 生长繁殖 ②“平板划线”实验操作 探究·实践 3、方法步骤： (2)接种和分离酵母菌： 探究·实践 ①灼烧接种环，直到接种环的金属丝烧红 ②在火焰旁冷却接种环，同时，拔出酵母菌培养液试管的棉塞 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3-5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。 “平板划线”具体操作流程图： 探究·实践 探究·实践 1 2 3 4 5 第1次划线 灼烧接种环灭菌 第2次划线 灼烧接种环灭菌 第3次划线 灼烧接种环灭菌 灼烧接种环灭菌 a.接种环只蘸一次菌液，但要在 培养基不同位置连续划线多次； b.划线首尾不能相接； c.每次划线前灼烧接种环进行灭菌； d.划线操作结束后，仍需灼烧接种 环，培养皿倒置培养。 ③“平板划线”注意事项： 三 微生物的纯培养 1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时， 仍然需要灼烧接种环,为什么？ 灼烧时期 目的 取菌种前 每次划线前 接种结束后 杀死接种环上原有微生物。 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 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.在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线的原因？ 以免接种环温度太高，杀死菌种。 3.在作第二次划线及以后的划线操作时，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。 探究·实践 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。 思考 为什么要同时放入未接种的平板？ 作对照，该培养皿无菌落说明培养基没有污染 探究·实践 3、方法步骤： (3)培养酵母菌： (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？ (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、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。 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，并符合酵母菌菌落的特点， 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。 探究·实践 4、结果分析与评价： 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。 ①水果“酵素”是什么？ ②其制作原理是什么？ ③其中可能含有哪些成分？ ④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？ ⑤其中的所有成分都有益于人体健康吗？ ①“酵素”就是“酶”的另一种说法。 ②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。 ③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。 ④不存在它独有的、特殊的营养物质。 ⑤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。 因此，此论点值得怀疑。 评估论点的可信程度 思维训练 (1)倒平板操作中，等待平板冷却凝固后，要将平板倒置。( ) (2)平板划线操作中，划完一个区域后要将接种环灼烧，再划下一个区域。( ) (3)平板划线法接种时，每一次划线前都要蘸取菌种。( ) (4)需要将一个不接种的培养基放在相同的条件下培养，以检验培养基的灭菌是否 合格。( ) (5)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。（ ） (6)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箱中培养。 （ ） √ √ × √ × √ 现学现用 解析　获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，A正确；倒置平板可防止培养皿皿盖上的冷凝水滴落造成污染，B正确；倒平板时用食指和拇指夹住皿盖并开启一条缝，使其恰好能让锥形瓶瓶口伸入，随后倒入培养基，C错误；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箱中培养，D正确。 21 酵母菌的纯培养 2.接种和分离酵母菌 1.制备培养基 3.培养酵母菌 ①配制培养基（马铃薯、葡萄糖、琼脂、水） ②灭菌 ③倒平板（在酒精灯火焰附近操作） 培养基：湿热灭菌（高压蒸汽灭菌锅） 培养皿：干热灭菌（干热灭菌锅） 用接种环在固体培养基上用平板划线法接种 平板倒置，放入28℃左右的恒温培养箱培养 课堂小结 练习与应用 23 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（ ） × × √ 一、概念检测 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？ 随堂练习 一、概念检测 干制——降低食品的水分含量； 腌制——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； 低温储存——通过降低微生物的代谢速率来抑制微生物的生长和繁殖。 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________________。 （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？ （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？ 随堂练习 二、拓展应用 培养皿和培养基 接种 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。 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？ 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。 二、拓展应用 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 28 Lavf58.51.100 $