1.2.1微生物的基本培养技术课件(共28张PPT)2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

(共28张PPT)
微生物的培养技术及应用
什么是培养基？如何配制？
什么是无菌技术？
怎样进行酵母菌的纯培养？
录
目
Contents
1
2
3
4
培养基的配置
Medium configuration
无菌技术
Aseptic technique
微生物的纯培养
Pure culture
习题巩固
Exercises to consolidate
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。那么，怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？
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。
防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础
微生物的类群
The taxa of microorganisms
微生物
个体无法用肉眼观察的微小生物。
无细胞结构
原核细胞
真核细胞
真菌：酵母菌、毛霉等；
原生生物：草履虫、变形虫等
微生物的类群
病毒：SARS病毒、新冠病毒等RAN病毒；噬菌体等DNA病毒
细菌:蓝细菌、大肠杆菌、乳酸菌等；
放线菌
链霉菌等
培养微生物的条件
Conditions for culture of microorganisms
①要为人们需要的微生物提供合适的___________条件。
②要确保 ，并将需要的微生物分离出来。
营养和环境
其他微生物无法混入
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。
实验室培养微生物的条件
——培养基
——无菌技术、微生物的纯培养
Part 1
培养基的配置
Medium configuration
一、培养基的配制
【自主探究】请结合教材P9-10，思考这些问题。
1.什么是培养基？
2.培养基的种类有哪些？
3.培养基的用途有哪些？
4.培养基的必备营养成分有哪些？
5.配制培养基时，如何满足不同微生物的特殊需求？举例说明。
人们按照微生物对 的不同需求，
配制出供其_________的营养基质。
营养物质
生长繁殖
2.培养基种类：
①按物理状态来分：可分为液体培养基、固体培养基等。
固体培养基
液体培养基
←无 有→ 凝固剂琼脂
是一种从红藻中提取的多糖。在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，在常规培养条件下呈固态。
形成菌落
一、培养基的配制
菌落
单个或少数同种菌体在固体培养基上大量繁殖，形成肉眼可见的子细胞群体。
1.定义：
2.特征：
形状、大小、颜色、光泽度、透明度等。
3.功能：
菌落是鉴定菌种的重要依据。
[知识补充]
2.培养基种类：
①按物理状态来分：可分为固体培养基、液体培养基等。
②按功能来分：可分为选择培养基、鉴别培养基等。
选择培养基：在微生物学中，将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，称为选择培养基。（教材16页第2段）
*鉴别培养基：在成分中加入能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只需用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找到目的菌菌落的培养基。
一、培养基的配制
4.培养基的必备营养成分:
水、碳源、氮源、无机盐等。
⑴碳源
无机碳源：
有机碳源：
CO2、NaHCO3
糖类、脂肪酸、牛肉膏、蛋白胨等
⑵氮源
无机氮源：
有机氮源：
主要是铵盐、硝酸盐，还有N2和NH3
牛肉膏、蛋白胨、尿素等
自养微生物
（提供碳元素）
（提供氮元素）
来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质
异养微生物
一、培养基的配制
3.培养基的用途：
培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
P10旁栏思考1：为什么培养基需要氮源？
氮是微生物合成蛋白质、核酸等物质必须的元素。
判断：
1.含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源？
2.NH3对于硝化细菌来说，既是氮源，又是能源？
一、培养基的配制
5.特殊需求：
满足微生物对 、 、 的需求。
特殊营养物质
pH
O2
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
一、培养基的配制
举例：1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成
培养基组分 提供的主要营养
牛肉膏 5g
蛋白胨 10g
NaCl 5g
H2O 定容至1000ml
碳源、磷酸盐和维生素等
氮源和维生素等
无机盐
水
一、培养基的配制
思考：上述培养基中主要提供碳源和主要提供氮源的物质各是什么？
　主要提供碳源的是牛肉膏，主要提供氮源的是蛋白胨。
培养基的配置
Medium configuration
注意说明
①加入培养基中的凝固剂（如琼脂），一般不能被微生物
利用，只起到凝固作用。
②微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。
③扩大培养获得大量菌种时，常用液体培养基。
Part 2
无菌技术
Aseptic technique
二、无菌技术
【自主探究】请结合教材P10-11，思考下列问题：
1.获得纯净培养物的关键是什么？
2.消毒和灭菌的区别是什么？
3.消毒和灭菌常用的方法有哪些？他们适用于哪些对象？
4.为了防止杂菌污染，具体措施有哪些？（实验前和操作时）
——防止外来杂菌的入侵
类型 适用范围 操作方法
消 毒
灭 菌
二、无菌技术
①消毒：是指使用较为 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灭菌：是指使用强烈的理化方法杀死 的微生物，
包括芽孢和孢子。
温和
物体内外所有
2.消毒和灭菌的区别是什么？
指某些细菌(如芽孢杆菌等)在一定条件下细胞质高度浓缩脱水所形成的一种抗逆性很强的球形或椭圆形的休眠体。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。如某些细菌的芽孢煮沸3小时才死亡。每个细菌仅形成一个芽孢。
指细菌、真菌、原生动物和植物等产生的一种有繁殖作用的生殖细胞。正常情况下不需要两两结合就可以由单个细胞直接发育成新个体。
芽孢
孢子
[知识拓展]
类型 适用范围 操作方法
消 毒
灭 菌
较为温和理化方法，杀死部分微生物
强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子）
煮沸消毒法
日常生活
100 ℃煮沸5～6 min
巴氏消毒法
不耐高温的液体
62～65 ℃煮30 min或80-90 ℃煮30s-1 min
化学药剂
生物活体、水源等
擦拭等,如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源
紫外线
紫外线照射30 min
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
培养基等,生产和实验室常用
高压蒸汽灭菌锅内,100 kPa,温度121 ℃,15～30 min
接种室、接种箱，超净工作台
二、无菌技术
灼烧灭菌；常用于涂布器、接种环、接种针、试管口等的灭菌。
干热灭菌：
160-170℃下加热1-2h。常用于玻璃器皿（如：吸管、培养皿等）和金属器具。
常用的灭菌方法
高压蒸气灭菌（效果最好）：
100kPa、121℃下维持15-30min.常用于培养基、无菌水等的灭菌。
湿热灭菌：
利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方式
4.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：
避免已灭菌处理材料用具与周围物品接触造成污染
在超净工作台上并在酒精灯火焰附近无菌区操作
二、无菌技术
1、下列有关微生物培养与应用的叙述，正确的是 (　　)
A．同一种物质可能既作为碳源又作为氮源，所有碳源都能提供能量
B．接种前需对培养皿、接种环进行灭菌处理，对操作者的双手等进行消毒处理
C．培养不同的微生物，用同种成分的培养基即可
D．微生物生长不可缺少的微量有机物有氨基酸、维生素和蛋白胨等
B
【对点训练】
2.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
有活性生物材料
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
【对点训练】
化学药物消毒（次氯酸钠）
3.在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题：
(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具________(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。
(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是
_______________________________________
可以
在达到消毒目的的同时，基本不会破坏营养成分。
【对点训练】
(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能______________。在照射前，适量喷洒__ ____，可加强消毒效果。
(4)水厂供应的自来水通常是经过________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。
损伤DNA结构
消毒液
氯气