1.2.1 微生物的基本培养技术-2025-2026学年高二生物优质备课课件（人教版选择性必修3）

该高中生物学课件聚焦微生物培养技术及应用，涵盖培养基配制、无菌技术和纯培养等核心内容。通过复习发酵知识导入，结合预习自测铺垫基础，构建从已有知识到新知的学习支架，帮助学生系统衔接前后知识点。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过表格对比培养基类型、消毒灭菌方法，设计酵母菌纯培养实验步骤，培养学生比较分类能力和实验操作能力。网络构建与练习应用助力知识系统化，既提升学生探究能力，也为教师提供清晰教学脉络。

复习回顾： 腐乳 泡菜 果酒 果醋 微生物 分类 代谢类型 反应条件 酵母菌 醋酸菌 主要是毛霉 乳酸菌 真菌 真菌 细菌 细菌 异养 兼性厌氧型 异养 需氧型 异养 需氧型 异养 厌氧型 15～18 ℃， 有氧条件 常温， 无氧条件 18～30 ℃，先通气后无氧 30～35℃，通入氧气 1.制作果酒时为什么要留有大约1/3的空间？ ①创造有氧条件，利于酵母菌快速繁殖；耗尽O2后，再进行酒精发酵； ②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。 预习自测 (1)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(　　) (2)所有微生物在培养时，培养基中都需加入氮源(　　) (3)培养不同微生物的培养基成分完全一样(　　) (4)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害(　　) (5)与消毒相比，灭菌对微生物的杀灭更彻底(　　) (6)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等)，都可采用干热灭菌法进行灭菌(　　) (7)培养基分装到培养皿后再进行湿热灭菌(　　) (8)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上(　　) (9)配制培养基时应先灭菌再调pH(　　) √ √ √ × × × × × × 情境导入 微生物的类群 原核生物 (细菌、蓝细菌等) 原生生物 (如草履虫、衣藻等) 真菌 (如酵母菌、霉菌等) 草履虫 衣藻 病毒（无细胞结构） （难以用肉眼观察的微小生物的统称） 真核生物 实验室培养微生物的要求 （1）为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件—培养基 （2）确保其它微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来—无菌技术 第1章 发酵工程 第2节 微生物培养技术及应用 学习目标： 1.概述培养基的成分和配制方法。 2.区分消毒和灭菌，掌握不同物品的灭菌方法。 3.概述微生物纯培养的基本操作要求。 5 探究一.培养基的配制 1.概念： 人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。 2.作用： 用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 3.类型： 有无 凝固剂琼脂 液体培养基 固体培养基 微生物的分离、鉴定、活菌计数 扩大培养、工业生产 （1）按物理性质分为： 微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。 探究一.培养基的配制 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 探究一.培养基的配制 具体处理 原理 目的 选择培养基 加入青霉素 青霉素能抑制细菌生长， 对真菌无作用 不加氮源 固氮微生物能利用空气中的氮气 不加有机碳源 自养型微生物能利用无机碳源 鉴别培养基 加入酚红培养基 尿素被分解产生氨，培养基呈碱性，酚红指示剂变红。 加入刚果红 刚果红与纤维素能形成红色复合物，当纤维素被分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以菌落为中心的透明圈。 分离酵母菌、霉菌等真菌 分离固氮菌 分离自养微生物 鉴别分解尿素的细菌 鉴别纤维素 分解菌 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 碳源、磷酸盐和维生素等 蛋白胨 10g 氮源和维生素等 NaCl 5g 无机盐 H2O 定容至1000ml 水 探究一.培养基的配制 4.培养基的营养成分： （1）基本成分： 水、碳源、氮源、无机盐。 （2）特殊需求： 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 探究一.培养基的配制 探究任务一： 1.为什么培养基需要氮源?（P10旁栏思考） 2.培养任何微生物，是否必须有有机碳源和有机氮源？ 3.如何满足不同微生物的特殊要求？ 氮是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。 例：自养型微生物可利用无机碳源（如空气中的CO2）； 固氮微生物可利用无机氮源（如空气中的N2）。 不一定 满足微生物对 ___________________ ___的需求 pH、特殊营养物质、氧气 生长因子、氨基酸、维生素、碱基等 探究二.无菌技术 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。 1.消毒 ①概念：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。 ②适用对象：对操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。 2.灭菌 ①概念：使用强烈的理化方法杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子。 ②适用对象：用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 思考：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，还有什么目的？ 还能有效避免污染环境和操作者自身被微生物感染。 探究二.无菌技术 ①煮沸消毒法：100℃煮沸5-6min。 ②巴氏消毒法：62-65℃下煮30min 或 80-90℃下煮30s-1min。 （1）常用的消毒方法 耐水耐高温的器械 不耐高温的液体（如牛奶） ③化学药剂消毒法：用70%酒精擦拭双手；氯气消毒水源。 ④紫外线消毒法： 用紫外灯照射接种室、接种箱、超净工作台 优点： 可以杀死绝大多数的微生物， 不破坏营养成分 可以使微生物的蛋白质变性，失去正常功能而死亡 以杀死物体表面或空气中的微生物（紫外线能损伤DNA结构） 在照射前，适量喷洒石碳酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果。 探究二.无菌技术 （2）常用的灭菌方法 对象：培养基等 注：使用后的培养基必须灭菌后才能丢弃，以免污染环境。 ①湿热灭菌：高压蒸汽灭菌锅内100kPa、121 ℃下维持15-30min 对象：耐高温，需保持干燥的物品， 适用于玻璃器皿 (如试管、培养皿、吸管、注射器) 金属器具 (如针头、 镊子、剪刀等)的灭菌. ②干热灭菌：干热灭菌箱内160-170 ℃下加热2-3h ③灼烧灭菌：直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧 对象：接种环、接种针、涂布器、试管口、瓶口等 培养皿 接种环 探究二.无菌技术 湿热灭菌（高压蒸汽灭菌） 干热灭菌 灼烧灭菌 化学药物消毒（酒精） 紫外线消毒 巴氏消毒法 【巩固练习】以下所采用的灭菌或消毒方法依次是 化学药物消毒（次氯酸钠） 培养基 培养皿 接种环 实验操作者的双手 实验室 牛奶 有活性生物材料 探究三.微生物的纯培养 1.概念辨析： 培养物 纯培养物 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。 由单一个体繁殖所获得的微生物群体。 微生物群 分散 单个细胞 单个菌落 繁殖 获得纯培养物的过程就是纯培养。 配制培养基 倒平板 接种和分离 培养 灭菌 2.纯培养的步骤： 酵母菌培养基 探究三.微生物的纯培养 酵母菌的纯培养 01 02 03 04 配制培养基 灭菌 倒平板 接种和分离 培养 05 配制培养基：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。 灭菌：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 100 KPa、温度为 121℃的条件下，灭菌 15 ~ 30 min。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。 能避免因水蒸气凝结而浸湿棉塞；在取出盛有培养基的锥形瓶时也能起到隔绝空气中杂菌的作用。 探究三.微生物的纯培养 酵母菌的纯培养 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。 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（10～20 mL）倒入培养皿，立即盖上皿盖。 ④等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒过来放置。 01 02 03 04 配制培养基 灭菌 培养 05 倒平板 接种和分离 通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。 不要完全打开，以免杂菌污染培养基 防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染；倒置培养使琼脂里水分不易蒸发出去 用手触摸锥形瓶，刚刚不烫手即可 探究三.微生物的纯培养 酵母菌的纯培养 探究任务二： 1.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？ 2.将所倒平板放入37℃的恒温箱中培养1～2d，观察是否有菌落存在，这样做的目的是？ 不能，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。 检测培养基灭菌是否合格（或培养基是否被杂菌污染） 探究三.微生物的纯培养 酵母菌的纯培养 01 02 03 04 配制培养基 灭菌 倒平板 接种和分离 培养 05 接种 ：通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作(平板划线法)，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。 注意： ①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； ②划线首尾不能相接； ③每次划线前接种环进行灭菌； ④划线时力度要适中。 探究三.微生物的纯培养 酵母菌的纯培养 ①灼烧接种环，直至接种环金属丝烧红 ②在火焰旁冷却接种环，拔出酵母菌培养液试管的棉塞 ④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液 ⑥将皿盖打开一条缝隙，将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划3-5条平行线，盖上皿盖。 ⑤试管口通过火焰，并塞上棉塞 ③试管口通过火焰 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。 防止温度太高杀死菌种 探究三.微生物的纯培养 注意事项 ①每次划线的菌液均来自 ，能使细菌数目随划线次数 的 而逐渐 ，最终得到由 繁殖而来的菌落。 上次划线的末端 增加 减少 单个细菌 灼烧时期 目的 取菌种前 杀死接种环上 。 每次划线前 杀死上次划线时残留的菌种，使下一次划线的菌种直接来源 于 ，从而使 ， 直至得到 。 接种结束后 原有的微生物 上次划线的末端 每次划线时菌种数目逐渐减少 单个细胞 杀死接种环上残留的菌种，避免微生物污染环境和感染操作者 ②划五次线，接种环需要灼烧几次？ 需要灼烧6次。 探究三.微生物的纯培养 01 02 03 04 配制培养基 灭菌 倒平板 接种和分离 培养 05 培养：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。 未接种的平板作为对照组，若有其上菌落生长，则说明培养基被污染或者灭菌不彻底。 警示：在实验中，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。 探究三.微生物的纯培养 （1）培养基灭菌后，需要冷却到________左右时，才能用来倒平板。 （2）请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：_______________。 （3）甲、乙、丙中的灭菌方法是__________。 （4）丁中的操作需要等待_______________才能进行。为什么要将平板倒置？ （5）整个过程为何要在酒精灯旁进行？ （6）如何检测培养基制备是否成功？ 50℃ 丙→乙→甲→丁 灼烧灭菌 平板冷却凝固 37℃倒置培养24～48h，观察是否有微生物生长 防止皿盖上水珠落入培养基造成污染,倒置培养使琼脂里水分不易蒸发出去。 酒精灯旁空气中杂菌少 网络构建 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 练习与应用 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？ 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。 $