1.2 微生物的培养技术及应用（第1课时）课件 2025—2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第1章 发酵工程 1.2 微生物的培养技术及应用 第1课时 一、教材分析 本章节内容涵盖微生物的培养技术及其应用。教学内容主要包括：无菌技术、微生物培养基的制备、灭菌和消毒、微生物的分离和纯化、微生物的计数和显微镜观察等。 二、教学目标 1. 学生能够理解无菌技术的概念，并能够运用无菌技术进行实验操作。 例如，学生在实验中能够正确使用酒精灯进行火焰灭菌，保证实验的准确性和安全性。 2. 学生能够掌握微生物培养基的制备方法，并能够根据实验需求选择合适的培养基。 例如，学生在实验中能够根据不同微生物的生长需求，选择合适的培养基，并能够正确配制培养基。 3. 学生能够了解灭菌和消毒的区别，并能够正确选择和使用灭菌和消毒剂。 三、教学重难点 教学重点： 无菌技术的操作和应用、微生物培养基的制备和选择、灭菌和消毒的区别和应用 教学难点 微生物培养的技术操作、微生物培养的实验设计、微生物培养的实验结果分析和解释 家庭自制酸奶 从社会中来 那么怎么才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？ 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件屡见不鲜，主要原因是在制作过程中有杂菌混入。 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。 _____________，_______________________是研究和应用微生物的前提，也是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 一、微生物类群及实验室培养条件 1.什么是微生物？ 难以用肉眼观察的微小生物的统称。 无细胞结构的病毒 原核细胞 真核细胞 真菌、原生生物等 微生物的类群 新冠病毒、噬菌体等 细菌、放线菌等 青霉菌 草履虫 本章提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。 一、微生物类群及实验室培养条件 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，就必须对其进行培养和分离。 (1）提供微生物生长繁殖所需营养和环境条件 (2）确保其它微生物无法混入 (3)并将需要的微生物分离出来 培养基 无菌技术 纯化培养 2.实验室培养微生物的关键 被污染的培养基 高压蒸汽灭菌锅 3.实验室培养微生物基本要求： 一、培养基的配制 1.培养基的概念？作用？ 2.培养基的类型？实验室最常用的培养基？ 3.培养基的营养构成？如何满足不同微生物的特殊需求？ （P9） 任务1：请同学们自主阅读教材P9-11，完成以下问题： 8 二、培养基的配制 1.定义： 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.种类： 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 微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。 二、培养基的配制（补充资料1-培养基的类型及用途） 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 在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长 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 选择培养基 液体培养基 半固体培养基 固体培养基 天然培养基 合成培养基 鉴别培养基 问题1：结合教材P10中“表1-1 1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成”，分析培养微生物的培养基必备营养成分有哪些？ 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 二、培养基的配制 二、培养基的配制（自主阅读课本P10） 4.培养基的营养构成: （1）基本成分： 水、碳源、氮源、无机盐 碳源 无机碳源：CO2、CO32-、HCO3- 有机碳源：糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油等 自养微生物 异养微生物 氮源 无机氮源：NH4＋、NO3-、NH3等 有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等 注：①一般有机碳既是碳源又是能源。 ②为何培养基需要氮源？无机氮源也能提供能量吗？ 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。 氨气氧化过程的化学能可以为硝化细菌提供能量，合成有机物。 二、培养基的配制 注：③培养基还需满足微生物对 pH、特殊营养物质、氧气的需求 例： 1.培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素； 2.培养霉菌时，需要将培养基调制酸性； 3.培养细菌时，需要将培养基调制中性或弱碱性； 4.培养厌氧微生物时，需要提供无氧条件 P10第二段 课堂练习 1.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 √ 牛肉膏和蛋白胨既既作碳源又作氮源 CO2、CO32-、HCO3-等无机碳源 CO2可以为自养微生物提供碳源 思考：获得纯净培养物的关键是什么？ 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染—无菌技术 14 三、无菌技术 （1）防止培养物被污染 （2）防止感染实验操作者 是指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。 是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 消毒： 灭菌： 1 目的（P10） 2 类型 微生物统统 杀 杀 杀 灭菌 消毒 超净工作台 三、无菌技术 知识拓展 芽孢： 有些细菌在一定的条件下，细胞里面形成一个椭圆形的休眠体(不是繁殖体)，叫作芽孢。 芽孢的壁很厚，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。芽孢又小又轻，可以随风飘散。当环境适宜(如温度、水分适宜)的时候，芽孢又可以萌发，形成一个细菌。 芽孢和孢子 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。 3.无菌技术的对象： （1）实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。 （2）培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 培养皿 接种环 培养基 三、无菌技术 三、无菌技术 请同学们自主学习课本P10-11页，尝试完成以下表格。 常用方法 操作 适用范围 消 毒 灭 菌 三、无菌技术 煮沸消毒 巴氏消毒 62-65℃ 30min / 80-90℃ 1min 紫外线消毒 化学药剂消毒 酒精、氯气等消毒剂 紫外线照射30min 100℃煮沸5～6min，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。 消毒 灭菌 煮沸消毒 巴氏消毒 化学药剂消毒 紫外线消毒 100℃煮沸5-6min 62-65℃30min/80℃1min 酒精、氯气等 紫外线照射30min 玻璃仪器、棉织品 牛奶 手、水源（外植体） 实验室/操作台/衣物等 灼烧灭菌 干热灭菌 湿热灭菌 外焰灼烧 接种环、涂布器、瓶口 160-170℃加热2-3h 耐高温的玻璃器皿、金属用具 121℃ 100kPa 15-30mins 培养基等 高压蒸汽灭菌效果最好 三、无菌技术 C 【方法点拨】灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力，对于培养基、操作器皿和接种环等都需要灭菌。消毒仅指杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害，如操作者的手和衣着需要消毒处理。高压蒸汽通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧可以迅速彻底地灭菌，适用于微生物的接种工具，如接种环。 针对不耐高温的液体 接种室、超净工作台 培养皿.吸管等玻璃器皿耐高温、需保持干燥 接种环等金属工具 实验操作者的双手 培养基 家庭餐具等生活用品消毒 a.煮沸消毒法 b.巴氏消毒法 c.化学药剂 d.紫外线 e.灼烧灭菌 f.干热灭菌 g.高压蒸汽灭菌 练一练 Lavf58.46.101 $