生物人教版（2019）选择性必修3 1.2.1微生物的基本培养技术（共23张ppt）课件

(共23张PPT)
第一章 发酵工程
第2节 微生物的基本培养技术及应用（1）
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：新冠病毒等RNA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
问题：微生物结构简单、形体微小，眼睛看不到，若想看某种纯净的微生物,我们该怎么做？若想通过肉眼能看到细菌，我们又该如何？
本章提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。
实验室培养微生物关键:
(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
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。
(3)并将需要的微生物分离出来
培养基
无菌技术
纯化培养
相关性信息
问题：难以用肉眼观察到的微生物吃什么呢？该如何培养呢？
1.概念：人们按照微生物对 的不同需求，配制出供其_________的营养基质。
2.作用：用以 微生物或 。
3.类型：
长有菌落的固体培养基
营养物质
生长繁殖
培养、分离、鉴定、保存
积累其代谢物
课本P9
液体培养基
按物理性质：
液体培养基、固体培养基、半固体培养基
微生物在固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落
有无凝固剂
（如琼脂）
（扩大培养、工业生产）
（分离、计数、鉴定等）
水、碳源、氮源和无机盐
① 碳源
无机碳源：
CO2、CO32-、HCO3-等
有机碳源：
葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等
自养微生物
异养微生物
② 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：含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源
③ 无机盐：
Ca、K 、Mg等为大量元素
Zn、Cu、Mn、Co、Mo等为微量元素
*一般情况下，不添加氮源培养基可用来培养_____微生物
固氮
4.配方：
（1）基本成分：
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
（2）需满足微生物对 pH、特殊营养物质、氧气的需求
牛肉膏
蛋白胨
特殊营养物质：指某些微生物生长必不可少的微量有机物。例如牛肉膏、蛋白胨、酵母膏中含有维生素。
如何满足不同微生物的特殊要求？
例如：
1.培养乳酸杆菌需要添加 ；
2.培养霉菌时需将PH调至 ，培养细菌时将PH调至 ；
3.培养厌氧微生物时需要提供 条件。
维生素
酸性
中性或微碱性
无氧
划分标准 培养基种类 特点 用途
物理性质
用途
4、培养基的种类
不加凝固剂
加凝固剂，如琼脂
工业生产
微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种
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。P16
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
固体培养基
鉴别培养基
例如，在培养基中加入青霉素，以抑制细菌、放线菌的生长，从而分离到酵母菌和霉菌。又如，在培养基中加入高浓度的食盐可以抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长。
例如， 在含纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈
（2023·广东）研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线（如图）和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组合是（ ）
A．a点时取样、尿素氮源培养基
B．b点时取样、角蛋白氮源培养基
C．b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D．c点时取样、角蛋白氮源培养基
D
2.无菌技术的包括消毒和灭菌：
指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。
防止杂菌污染
1.无菌技术的意义：
①对实验操作的 、操作者的 ，进行清洁和 ；
②将用于微生物培养的器皿、 和 等进行 ；
空间
衣着和手
消毒
接种用具
培养基
灭菌
消毒
灭菌
③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在超净工作台上的 附近进行；
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与 相接触。
酒精灯火焰
周围的物品
超净工作台：紫外消毒，通无菌空气
(1)消毒
用温和的理化因素仅杀死物体内外“部分”微生物（不包括芽孢和孢子）。方法有：
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。
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
无菌技术
(2)灭菌
用强烈的理化因素杀死物体内外“所有”微生物（包括芽孢和孢子）。
【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，叫做芽孢。
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。
【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。
无菌技术
微生物培养的常用器具及其灭菌：
试管、锥形瓶、接种环、培养皿...
培养皿(dish)←→培养平板(简称平板，plate)
使用之前必须先进行灭菌(包装灭菌)
高压蒸汽灭菌：将物品放在一个密闭的加压灭菌锅内，通过加热，使灭菌锅隔套间的水沸腾而产生蒸汽，待水蒸气将锅内的冷空气从排气阀中驱尽，关闭排气阀，继续加热，蒸汽不能溢出，增加灭菌器内的压力，从而使沸点增高，得到高于100℃的温度，导致致病菌蛋白质凝固变性而达到灭菌的目的
可杀死所有的微生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体；同时基本保持培养基的营养成分不被破坏。
类型 适用范围 操作方法
消 毒
灭 菌
较为温和物理、化学或生物等方法，杀死杀死物体表面或内部一部分微生物
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
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
房间、仪器设备
紫外线照射30 min
灼烧灭菌
接种工具、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、需保持干燥的物品,如玻璃器皿、金属用具等
物品放入干热灭菌箱,160～170 ℃加热2～3 h
湿热灭菌
（高压蒸汽灭菌最好）
培养基、培养皿等,生产和实验室常用
高压蒸汽灭菌锅内,100 kPa,温度121 ℃,15～30 min
消毒与灭菌的比较
1.菌落：
2.单菌落：
3.特征：不同种菌落的 、 、
、 、 等不同。
4.作用：作为 的重要依据。
什么是菌落、单菌落？
酵母菌菌落
菌种鉴定
大小
形态
光泽度
颜色
透明度
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。
一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
微生物作画的原理其实就是菌种的培养，从自然环境中找到合适的菌种，根据它们自身不同的颜色，利用无菌操作等方式，让菌种长成一幅漂亮的画。
菌株想要长成一幅画，最大的难点是对“颜料”的提纯。一旦混入了其他细菌或者纯化程度不足，就无法取得预料之中的色彩。想要解决这个问题，就必须按照科学研究的规律和实验规范来进行操作。
培养物
纯培养物
纯培养
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
过程
配制培养基→灭菌→接种→分离→培养
菌落（课本P12）
=
微生物群
分散
单个细胞
单个菌落
繁殖
平板划线法
将接种后的平板倒置，放入恒温培养箱中培养一段时间。
(可用于计数)
接种和分离
制备培养基
培养
①配制培养基
②灭菌
③倒平板
培养基：湿热灭菌（高压蒸汽灭菌法）
培养皿：干热灭菌
温度：50℃左右
冷凝后倒置
操作：酒精灯火焰附近
稀释涂布平板法
培养
对照
将一个未接种的平板倒置，放入相同环境中培养相同时间。
(1)获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染(　　)
(2)灭菌相比消毒对微生物的杀灭更彻底(　　)
(3)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(　　)
1.判断正误
√
√
×
2.下列有关无菌技术的说法，正确的是 （ ）
A.无菌技术的关键是杀灭实验室中的所有的微生物
B.培养微生物的试剂和器具都要进行湿热灭菌
C.经巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底消灭，不能在常温下长期保存
D.无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌
C