1.2.1微生物的基本培养技术课件（共27张ppt）生物人教版（2019）选择性必修3
文档属性
| 名称 | 1.2.1微生物的基本培养技术课件（共27张ppt）生物人教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 8.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-08 11:50:57 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
第2节 微生物的培养技术及应用
一 微生物的基本培养技术
第1章 发酵工程
高压蒸汽灭菌
液体培养基
在制作过程中有杂菌混入
容器和原料灭菌
接种纯的菌种
控制发酵条件
思考1：失败的原因是什么？
思考2：怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？
从社会中来
实验室培养微生物的条件:
研究和应用微生物的前提
——防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物
——培养基
——无菌技术
1.要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件；
2.要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。
微生物
２.种类：
酵母菌
青霉菌
大型真菌
球菌
蓝细菌
草履虫
衣藻
禽流感病毒
新冠病毒
1.微生物的概念：
_________________________的统称。
难以用肉眼观察的微小生物
微生物
有没有可能不借助显微镜就能观察到微生物？
3.菌落
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。
由单个微生物繁殖形成的纯培养物就是一个单菌落。
毛霉
沙门氏菌
（一）培养基的配制
2.培养基的作用：
1. 培养基的概念
培养基是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。
固体
培养基
液体
培养基
有无琼脂
长有酵母菌菌落
盛有液体培养基
凝固剂
用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
3.培养基的分类：
琼脂
琼脂是一种从红藻中提取的多糖。
琼脂在98 ℃以上熔化，在44 ℃以下凝固，在常规培养条件下呈现固态。
固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂，不能为微生物生长提供能量和碳源。
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
培养基的类型及用途：
液体培养基：
表面生长
均匀混浊生长
沉淀生长
back
半固体培养基：
(是否运动)
无动力
有动力(弥散)
固体培养基：菌落
伊红美蓝培养基
①碳源：
无机碳源
有机碳源
例如CO2、CO32-、HCO3-等
例如葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等
无机氮源
有机氮源
例如N2、NO3-、NH3、NH4＋等
例如牛肉膏、蛋白胨、尿素等
提供碳元素的物质
提供氮元素的物质
②氮源：
一般情况下，添加无机碳源培养基用来培养自养微生物；
添加有机碳源培养基用来培养异养微生物。
一般情况下，不添加氮源培养基可用来培养固氮微生物
（1）主要营养物质：
碳源、氮源、水、无机盐
③无机盐：调节酸碱平衡、维持一定的渗透压
有些无机盐离子可以作为化能合成菌的能源（如铁细菌）
4.培养基的成分：
① 含有C、H、O、N的有机物可作为异养型微生物的碳源、氮源、能源。
② 自养型微生物与异养型微生物培养基的主要差别在于碳源。
因此可以根据培养基中营养物质判断微生物的代谢类型。
③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，如NH3既作为硝化细菌的氮源，也作为能源（NH3氧化释放的化学能）。
④微生物常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；常用的无机氮源是铵盐、硝酸盐
特别提醒
（2）还需满足微生物对 pH、特殊营养物质、氧气的需求
又叫生长因子：微生物正常生长代谢所必需的，且不能用碳源、氮源自行合成的有机物，如维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶、碱基等。
（一）培养基的配制
目的要明确；营养要协调；pH要 适宜。
培养基的配制原则
微生物 培养基需要的特殊物质或条件
乳酸杆菌
霉菌
细菌
厌氧微生物
添加维生素
调至酸性
调至中性或弱碱性
提供无氧的条件
组分 含量 提供的主要营养
牛肉膏 5g 碳源、氮源、磷酸盐、维生素等
蛋白胨 10g 碳源、氮源和维生素等
NaCl 5g 无机盐
H2O 定容至1000ml 水
1.上述实例属于固体/液体培养基？
液体培养基
2.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。
未加琼脂
基础培养基实例——牛肉膏蛋白胨培养基
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。
实例分析
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( )
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 异养需氧型 自养需氧型
A、D
思维训练
（二）无菌技术
1.获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。
2.无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。
①消毒
消毒：
对操作的空间、操作者的衣着和手
灭菌：
培养细菌用的培养基与培养器皿、接种用具
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。
孢子：
某些生物的繁殖体细菌、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。
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。
类型 适用范围 操作方法
消 毒
较为温和理化生方法，杀死部分微生物（不包括芽孢、孢子）。
煮沸消毒法
日常生活（如家庭餐具）
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℃消毒30min或80～90℃消毒30s～1min
化学药物
用于皮肤、伤口、动植物组织表面；
空气、手术器械、塑料或者玻璃器皿等
用体积分数为70%-75%酒精擦拭双手、
用氯气消毒水源
紫外线照射
紫外线照射30min
接种室、接种箱，
超净工作台。
常用的消毒方法
优点：操作简便，效果可靠，在杀灭所有的生物的同时基本保持培养基的营养成分不被破坏。
注意：
①使用前必须先将锅内冷空气排尽，才能达到预设的压力和温度。
②灭菌完成时，待锅内压力自然降到０时，再打开气阀。
①湿热灭菌：利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方式
高压蒸汽灭菌锅
三、无菌技术
高压蒸汽灭菌法（效果最好）：
100kPa、121℃下维持15-30min。常用于培养基、无菌水等的灭菌。
二.无菌技术
ｂ．灭菌的方法：
原理：使微生物细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥等
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
ｂ．灭菌的方法：
三、无菌技术
干热灭菌箱
二.无菌技术
③ 灼烧灭菌：酒精灯火焰灼烧
效果：最彻底
原理：使微生物燃烧
对象：接种工具如接种环、
接种针，以及接种过程中的
试管口或瓶口等易被污染部位。
2.常用的灭菌方法：
灭菌
常用的消毒和灭菌方法
防止杂菌污染的措施：
P10旁栏思考2：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？
还能有效避免操作者自身被微生物感染。
实验前：
对操作空间、操作人员消毒
对所用器皿、接种用具和培养基灭菌
操作时：
在超净工作台上并在酒精灯火焰附近无菌区操作
避免已灭菌处理材料再次污染
实验后：
培养基需灭菌之后再丢弃，避免污染环境或感染操作者。
三、无菌技术
二.无菌技术
类型 适用范围 操作方法
灭 菌
强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子）。
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2～3h
湿热灭菌
培养基、培养皿等，生产和实验室常用
高压蒸汽灭菌锅内,
100kPa，温度121℃,
15～30min。
常用的灭菌方法
小结
以下物品所采用的灭菌或消毒方法依次是
培养基
培养皿
接种环
实验操作者的双手
实验室
牛奶
高压蒸汽灭菌
干热灭菌
灼烧灭菌
化学消毒（酒精）
紫外线消毒
巴氏消毒法
任 务 活 动
项目 消毒 灭菌
作用强度 较为____ 的物理、化学因素
消灭微生物 的数量 物体表面或内部 微生物 物体内外的 微生物
能否消灭 芽孢、孢子 消灭 芽孢 能消灭 芽孢和孢子
适用对象 操作空间、操作者的衣着和手等 接种环、接种针、
玻璃器皿、培养基等
常用方法
温和
强烈
一部分
所有
比较：消毒与灭菌
部分
全部
煮沸消毒法、巴氏消毒法、
化学药剂消毒法、紫外线消毒法
湿热灭菌、干热灭菌
灼烧灭菌
小结
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
微生物的基本培养技术
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
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
按物理性质划分
按组成成分划分
按功能划分
课堂总结
第2节 微生物的培养技术及应用
一 微生物的基本培养技术
第1章 发酵工程
高压蒸汽灭菌
液体培养基
在制作过程中有杂菌混入
容器和原料灭菌
接种纯的菌种
控制发酵条件
思考1：失败的原因是什么？
思考2：怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？
从社会中来
实验室培养微生物的条件:
研究和应用微生物的前提
——防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物
——培养基
——无菌技术
1.要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件；
2.要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。
微生物
２.种类：
酵母菌
青霉菌
大型真菌
球菌
蓝细菌
草履虫
衣藻
禽流感病毒
新冠病毒
1.微生物的概念：
_________________________的统称。
难以用肉眼观察的微小生物
微生物
有没有可能不借助显微镜就能观察到微生物？
3.菌落
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。
由单个微生物繁殖形成的纯培养物就是一个单菌落。
毛霉
沙门氏菌
（一）培养基的配制
2.培养基的作用：
1. 培养基的概念
培养基是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。
固体
培养基
液体
培养基
有无琼脂
长有酵母菌菌落
盛有液体培养基
凝固剂
用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
3.培养基的分类：
琼脂
琼脂是一种从红藻中提取的多糖。
琼脂在98 ℃以上熔化，在44 ℃以下凝固，在常规培养条件下呈现固态。
固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂，不能为微生物生长提供能量和碳源。
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
培养基的类型及用途：
液体培养基：
表面生长
均匀混浊生长
沉淀生长
back
半固体培养基：
(是否运动)
无动力
有动力(弥散)
固体培养基：菌落
伊红美蓝培养基
①碳源：
无机碳源
有机碳源
例如CO2、CO32-、HCO3-等
例如葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等
无机氮源
有机氮源
例如N2、NO3-、NH3、NH4＋等
例如牛肉膏、蛋白胨、尿素等
提供碳元素的物质
提供氮元素的物质
②氮源：
一般情况下，添加无机碳源培养基用来培养自养微生物；
添加有机碳源培养基用来培养异养微生物。
一般情况下，不添加氮源培养基可用来培养固氮微生物
（1）主要营养物质：
碳源、氮源、水、无机盐
③无机盐：调节酸碱平衡、维持一定的渗透压
有些无机盐离子可以作为化能合成菌的能源（如铁细菌）
4.培养基的成分：
① 含有C、H、O、N的有机物可作为异养型微生物的碳源、氮源、能源。
② 自养型微生物与异养型微生物培养基的主要差别在于碳源。
因此可以根据培养基中营养物质判断微生物的代谢类型。
③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，如NH3既作为硝化细菌的氮源，也作为能源（NH3氧化释放的化学能）。
④微生物常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；常用的无机氮源是铵盐、硝酸盐
特别提醒
（2）还需满足微生物对 pH、特殊营养物质、氧气的需求
又叫生长因子：微生物正常生长代谢所必需的，且不能用碳源、氮源自行合成的有机物，如维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶、碱基等。
（一）培养基的配制
目的要明确；营养要协调；pH要 适宜。
培养基的配制原则
微生物 培养基需要的特殊物质或条件
乳酸杆菌
霉菌
细菌
厌氧微生物
添加维生素
调至酸性
调至中性或弱碱性
提供无氧的条件
组分 含量 提供的主要营养
牛肉膏 5g 碳源、氮源、磷酸盐、维生素等
蛋白胨 10g 碳源、氮源和维生素等
NaCl 5g 无机盐
H2O 定容至1000ml 水
1.上述实例属于固体/液体培养基？
液体培养基
2.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。
未加琼脂
基础培养基实例——牛肉膏蛋白胨培养基
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。
实例分析
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( )
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 异养需氧型 自养需氧型
A、D
思维训练
（二）无菌技术
1.获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。
2.无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。
①消毒
消毒：
对操作的空间、操作者的衣着和手
灭菌：
培养细菌用的培养基与培养器皿、接种用具
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。
孢子：
某些生物的繁殖体细菌、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。
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。
类型 适用范围 操作方法
消 毒
较为温和理化生方法，杀死部分微生物（不包括芽孢、孢子）。
煮沸消毒法
日常生活（如家庭餐具）
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℃消毒30min或80～90℃消毒30s～1min
化学药物
用于皮肤、伤口、动植物组织表面；
空气、手术器械、塑料或者玻璃器皿等
用体积分数为70%-75%酒精擦拭双手、
用氯气消毒水源
紫外线照射
紫外线照射30min
接种室、接种箱，
超净工作台。
常用的消毒方法
优点：操作简便，效果可靠，在杀灭所有的生物的同时基本保持培养基的营养成分不被破坏。
注意：
①使用前必须先将锅内冷空气排尽，才能达到预设的压力和温度。
②灭菌完成时，待锅内压力自然降到０时，再打开气阀。
①湿热灭菌：利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方式
高压蒸汽灭菌锅
三、无菌技术
高压蒸汽灭菌法（效果最好）：
100kPa、121℃下维持15-30min。常用于培养基、无菌水等的灭菌。
二.无菌技术
ｂ．灭菌的方法：
原理：使微生物细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥等
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
ｂ．灭菌的方法：
三、无菌技术
干热灭菌箱
二.无菌技术
③ 灼烧灭菌：酒精灯火焰灼烧
效果：最彻底
原理：使微生物燃烧
对象：接种工具如接种环、
接种针，以及接种过程中的
试管口或瓶口等易被污染部位。
2.常用的灭菌方法：
灭菌
常用的消毒和灭菌方法
防止杂菌污染的措施：
P10旁栏思考2：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？
还能有效避免操作者自身被微生物感染。
实验前：
对操作空间、操作人员消毒
对所用器皿、接种用具和培养基灭菌
操作时：
在超净工作台上并在酒精灯火焰附近无菌区操作
避免已灭菌处理材料再次污染
实验后：
培养基需灭菌之后再丢弃，避免污染环境或感染操作者。
三、无菌技术
二.无菌技术
类型 适用范围 操作方法
灭 菌
强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子）。
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2～3h
湿热灭菌
培养基、培养皿等，生产和实验室常用
高压蒸汽灭菌锅内,
100kPa，温度121℃,
15～30min。
常用的灭菌方法
小结
以下物品所采用的灭菌或消毒方法依次是
培养基
培养皿
接种环
实验操作者的双手
实验室
牛奶
高压蒸汽灭菌
干热灭菌
灼烧灭菌
化学消毒（酒精）
紫外线消毒
巴氏消毒法
任 务 活 动
项目 消毒 灭菌
作用强度 较为____ 的物理、化学因素
消灭微生物 的数量 物体表面或内部 微生物 物体内外的 微生物
能否消灭 芽孢、孢子 消灭 芽孢 能消灭 芽孢和孢子
适用对象 操作空间、操作者的衣着和手等 接种环、接种针、
玻璃器皿、培养基等
常用方法
温和
强烈
一部分
所有
比较：消毒与灭菌
部分
全部
煮沸消毒法、巴氏消毒法、
化学药剂消毒法、紫外线消毒法
湿热灭菌、干热灭菌
灼烧灭菌
小结
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
微生物的基本培养技术
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
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
按物理性质划分
按组成成分划分
按功能划分
课堂总结