1.2 微生物的基本培养技术及应用（第二课时）课件(共53张PPT1个视频)-2025-2026学年高二下学期《生物》（人教版）选必修3

(共53张PPT)
生物技术与工程
发酵工程
基因工程
重组DNA技术的基本工具
传统发酵技术的应用
选择性必修3《生物技术与工程》
细胞工程
生物技术的安全性与伦理问题
微生物的培养技术及应用
动物细胞工程
植物细胞工程
基因工程的基本操作程序
基因工程的运用
蛋白质工程的原理和应用
转基因产品的安全性
发酵工程及其应用
胚胎工程
关注生殖性克隆人、禁止生物武器
第1章 发酵工程
Chapter 1 fermentation engineering
第1章 发酵工程
第2节 微生物的培养技术及应用
（第二课时）
目标
01
02
03
通过对培养皿和培养基进行灭菌，了解消毒和灭菌的原理及方法。（科学思维）
掌握通过配制培养基，了解配制培养基的基本步骤，以及培养基中各类营养物质的配比。（生命观念）
通过对酵母菌进行纯培养，理解并掌握微生物接种、分离和培养的基本原理和过程。（科学探究）
学习目标
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
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
按物理性质划分
按用途划分
微生物的基本培养技术
按化学成分划分
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
温故知新：培养基的配制和无菌技术
问题1：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,当我们掌握了培养基配制和无菌技术后，我们接下来该如何操作？
目录
CONTENTS
无菌技术
2/
培养基的配制
1/
微生物的纯培养
3/
03
微生物的纯培养
培养物
纯培养物
纯培养
一、微生物的纯培养
（一）培养物、纯培养物、纯培养概念辨析：
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。
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
配制培养基
倒平板
接种和分离
培养
念珠菌显色培养基
大肠杆菌培养基
酵母菌培养基
金黄色葡萄球菌和
枯草杆菌培养基
灭菌
倒平板时为什么需要使锥形瓶的瓶口过火焰？
2
3
4
1
培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？
怎么确定所倒平板未被杂菌污染？平板划线法时注意事项有哪些？
平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
一、微生物的纯培养
合作探究一：请同学们自主学习教材P11-13页，小组合作思考讨论完成问题。
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
1.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。
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
称取去皮的马铃薯200g
切成小块
加水1000mL，加热煮沸至马铃薯软烂
用纱布过滤
滤液中加入20g葡萄糖，15~20g琼脂
用蒸馏水定容至1000mL
得到滤液
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
1.配制培养基
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
2.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100kPa 、温度为121℃的条件下，灭菌15-30min。
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。
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
压力100kPa、温度为121℃的条件下，灭菌15 ~ 30min
取5 ~ 8套培养皿
培养皿叠成一束
用几层牛皮纸包紧
放入干热灭菌箱内，160 ~ 170℃灭菌2h
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
2.灭菌
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
3.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。
倒平板注意事项：
温度：50℃左右
冷凝后平板倒置
操作：在酒精灯火焰附近
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
3.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。
问题2：为什么需要使锥形瓶的瓶口过火焰？
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
3.倒平板
问题2：为什么需要使锥形瓶的瓶口过火焰？
通过灼烧灭菌，防止瓶口微生物污染培养基
问题3：培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？
可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉温度下降到刚刚不烫手即可。
问题4：平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
防止培养基表面的水分过度挥发;防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染
问题5：怎么确定所倒平板未被杂菌污染？
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
3.倒平板
问题5：怎么确定所倒平板未被杂菌污染？
将所倒平板放入37℃的恒温箱中培养12h～24h，观察是否有菌落存在以确定是否被污染或灭菌是否彻底。
　实战训练　
【检测】
a.请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程: 。
b.乙中的灭菌方法是 。
c.丁中的操作需要等待 才能进行。
丙→乙→甲→丁
灼烧灭菌
平板冷却凝固后
　实战训练　
1.下列关于倒平板的叙述，错误的是( )
A.待培养基冷却至50 ℃左右时倒平板
B.倒平板整个过程应在酒精灯火焰旁进行
C.完全打开培养皿皿盖，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖
D.为避免水滴滴入培养基，平板应倒过来放置
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
4.接种和分离
平板划线法
单个细胞
微生物群
单个菌落
连续划线
稀释分散
生长繁殖
①灼烧接种环，直至接种环金属丝烧红
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
②在火焰旁冷却接种环，拔出酵母菌培养液试管的棉塞
③试管口通过火焰
④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液
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。
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
4.接种和分离
平板划线法
（二）纯培养的步骤：
4.接种和分离
平板划线法
第1区划线
接种环灭菌
第2区划线
接种环灭菌
第3区划线
接种环灭菌
接种环灭菌
1
2
3
4
5
①接种环只蘸一次菌液,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灼烧灭菌，待冷却后再开始画线
④划线后,培养皿倒置培养
【平板划线法注意事项】
　实战训练　
(1)倒平板后，待平板冷凝之后需将其倒置(　　)
(2)若皿盖和皿底之间溅上培养基，这个培养基不可再用(　　)
(3)培养微生物的温度因菌种不同而稍有差异(　　)
2.判断下列正误
√
√
√
　实战训练　
3.下列为几位同学描述的平板划线接种法的划线方式，其中正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
A.在每一区域内划线时接种环上的菌种直接来源于
菌液
B.划线操作时应在酒精灯火焰旁边打开皿盖放在桌面
上，划线接种
C.每次划线只能从上一次划线的末端开始，才能确保
菌种逐步稀释以得到单菌落
D.第1区和第5区的划线最终要连接起来，以便比较前后的菌落数
　实战训练　
4.下图为微生物平板划线示意图，划线的顺序为1、2、3、4、5，下列叙述正确的是( )
　实战训练　
5.下图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤，下列相关叙述正确的是( )
A.步骤①操作时，倒好平板后应立即将其倒置
B.步骤②中将接种环在火焰上灼烧后迅速蘸取菌液进行平板划线
C.步骤③中多次划线，使接种物逐渐稀释，培养后出现单个菌落
2
3
1
合作探究一：通过观看果酒和果醋制作的视频，小组合作思考讨论完成问题。
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
4.接种和分离
平板划线法
为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
接种过程中在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
4.接种和分离
平板划线法
1
1
2
3
接种前，杀死接种环上的微生物，避免污染培养基
2
杀死残留菌种，确保每次划线菌种来自上次划线的末端
3
划线结束后，杀死残留菌种，避免环境污染和感染操作者
接种环三个不同时期灼烧的目的
划线前
划线时
划线后
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
4.接种和分离
平板划线法
问题6：在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
以免接种环温度太高，杀死菌种。
问题7：在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？
划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
5.培养酵母菌：
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 ℃左右的恒温培养箱中培养24～48 h。
将接种后的平板
未接种的平板
问题8：在未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有，说明了什么？
作对照，该培养皿无菌落说明培养基没有污染.
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
6.结果分析与评价：
在未接种的培养基表面应该没有菌落生长，如果有，说明培养基被杂菌污染或灭菌不彻底。
问题8：在未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有，说明了什么？
一、微生物的纯培养
（二）纯培养的步骤：
6.结果分析与评价：
问题9：在接种酵母菌的培养基上，你是否观察到了单菌落？这些菌落的颜色、大小是否一致？如果你观察到了不同形态的菌落，你能分析出可能是由哪些原因引起的吗？
提示：如果观察到了不同形态的菌落，可能是接种的菌种不纯或者无菌操作不规范等原因引起的。
思维训练：评估论点的可信程度
有一段时间，水果“酵素”风靡各地。水果“酵素”制作的大致过程是：将洗净、切成块状的水果放入洁净的容器，再加入糖和水,密封，置于阴凉处发酵一至两周。有人说，吃水果“酵素”可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力。请评估这一论点是否可信。追问以下问题可以帮助你分析。
水果“酵素”是什么？
其制作原理是什么？
其中可能含有哪些成分？
其是否含有人们无法从其他食品中获取但又是维护健康所必需的成分？
其中的所有成分都有益于人体健康吗？
“酵素”就是“酶”的另一种说法。
其制作是利用微生物进行无氧呼吸的原理，进行像制作泡菜一样的发酵。
其中可能有糖类(包括一些简单的糖和膳食纤维等)、蛋白质(包括多种酶)、有机酸等成分。
不存在它独有的、特殊的营养物质。
其中甚至可能含有微生物发酵产生的有毒物质，食用后可能会危害人体健康。
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
课堂小结
　课后练习
1. 微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。判断下列相关表述是否正确。
（1）培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利。（ ）
（2）消毒和灭菌的杀菌程度存在差异。 （ ）
（3）微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物。（ ）
×
√
×
2.日常生活中保存食品的方法有哪些？这些方法是如何阻止或抑制微生物生长的？
干制——降低食品的水分含量；
腌制——通过食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖；
低温储存——通过降低微生物的代谢速率来抑制微生物的生长和繁殖。
3.某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的培养基上轻轻按一下。然后用肥皂将该手洗干净，再将5个指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37℃恒温培养箱中培养24h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。请分析回答下列问题。
（1）这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有________________。
（2）“将指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的哪一步操作？
（3）从实验结果来看，洗手后我们就能进行无菌操作了吗？操作时，我们可以采用什么方法来避免手上微生物的污染？
培养皿和培养基
接种
洗手后手上还有一些微生物，不能直接进行无菌操作；可以通过用酒精棉球擦拭双手，或戴消过毒的手套等方法来避免手上微生物的污染。
　课后练习
　课后练习
4. 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？
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。
　实战训练　
6．生活饮用水中大肠杆菌超标会引起肠道外感染和急性腹泻，严重时会危及生命。某研究小组利用表中的培养基对生活饮用水中的大肠杆菌进行培养和计数，下列叙述正确的是（ ）
成分 蛋白胨 蔗糖 乳糖 K2HPO4 显色剂（伊红—亚甲蓝） 琼脂
含量 10.0g 5.0g 2.0g 2.0g 0.2g 12.0g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL A．按照用途划分，该培养基属于选择培养基B．配置培养基时，应先进行灭菌后再调节pH值C．计数时，应采用稀释涂布平板法进行接种D．为防止杂菌污染，应向培养基中添加适量抗生素
　实战训练　
7．下列有关微生物培养基的描述，正确的是（　　）
A．微生物在液体培养基中生长时，可形成肉眼可见的菌落B．各种微生物培养基都含有的营养物质包括水、糖类、脂肪、蛋白质和无机盐C．培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素D．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤依次是计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
　实战训练　
8．人们在研究、利用微生物时，需用无菌技术培养获取纯种微生物，并对其进行计数或保存。下列有关叙述正确的是（　　）
A．用稀释涂布平板法进行微生物计数时，结果往往比实际值偏高B．可利用细菌计数板对酵母菌细胞或霉菌孢子进行观察和计数C．微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤D．用平板划线法分离菌种，划线4个区域，接种环需要灼烧灭菌4次
　实战训练　
9．下列有关叙述，错误的是（ ）
A．培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利B．在液体培养基中添加一定量的琼脂，可以配制成固体培养基C．培养基配置好后，应先调pH再用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌处理D．菌落的形状、大小、颜色等特征都可作为菌种鉴定的依据
　实战训练　
10．培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。微生物培养时常用到无菌技术避免杂菌污染。下列相关叙述正确的是（ ）
A．不同培养基的各种养分的浓度和比例可能存在差异B．培养基分装到培养皿时可能被污染，分装后需进行灭菌处理C．微生物培养时无机物可以作为碳源，但无机物不可以提供能量D．为防止培养基溅到培养皿盖上，倒平板时应把培养皿盖完全打开
　实战训练　
11．微生物培养皿艺术是将微生物培养与艺术创作相结合，以不同的微生物作“颜料”，固体培养基作“画板”，通过微生物培养创作艺术图形，可展示多姿多彩的微生物世界。下列说法错误的是（　　）
A．制备平板培养基时需要调整pHB．培养基灭菌后需冷却到50℃左右才能倒平板C．灼烧接种环后应趁热快速挑取菌落D．使用后的培养基倒掉前应先进行灭菌处理
　实战训练　
12．为了观察手掌上附着的微生物，某小组成员将自己的手掌在配制的牛肉膏蛋白胨固体培养基上轻轻按压后，盖上培养皿盖，将平板放在恒温培养箱中培养48h，结果如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．待高温灭菌后的培养基冷却至50℃左右时，再进行倒平板B．配制的培养基经灭菌后，还需要调节pH才能用于接种C．在超净工作台上和酒精灯火焰旁进行操作，是为了防止杂菌污染D．接种完成后应将培养皿倒置以减少水分散失，利于菌种生长繁殖
　实战训练　
13．下表为某培养基的配方，有关叙述正确的是（ ）
成分 牛肉膏 葡萄糖 K2HPO4 伊红—亚甲蓝 琼脂 蒸馏水
含量 10g 10g 2g 0.46g 适量 1000mL
（注：伊红—亚甲蓝可用于检测大肠杆菌，使菌落呈现深紫色，带金属光泽）A．能在该培养基上生长的只有大肠杆菌B．牛肉膏能提供碳源、磷酸盐和维生素等C．配制该培养基时，应使用灭菌后的蒸馏水D．该培养基属于合成培养基、固体培养基
　实战训练　
14．酵母菌的培养与分离实验中，下列操作错误的是（ ）
A．斜面培养基制备完成后，剩余的培养基可用于制备固体培养基B．制作棉塞需使用医用的脱脂棉，以减少杂菌污染C．使用接种环给液体培养基和斜面培养基接种D．马铃薯-蔗糖培养基可用于培养酵母菌
　实战训练　
15．营养缺陷型菌株是突变后某些酶被破坏，导致代谢过程中某些合成反应不能进行的菌株。下图是科研人员利用影印法（用无菌绒布轻盖在已长好菌落的原培养基上，然后不转动任何角度，“复印”至新的培养基上）初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程。下列叙述错误的是（ ）
A．①过程接种方法为稀释涂布平板法，接种后的培养皿不能立即进行倒置培养B．进行②过程的顺序是先将丝绒布“复印”至完全培养基上，再“复印”至基本培养基上C．氨基酸缺陷型菌株应从基本培养基上没有、完全培养基上对应位置有的菌落中挑选D．可用接种环从斜面中取出菌种，振荡培养并诱变处理
　实战训练　
16．在微生物培养过程中，由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。平板划线法和稀释涂布平板法是常用的获取纯培养物的方法。下列相关叙述错误的是（ ）
A．两种纯化方法的核心都是要防止杂菌污染，保证培养物的纯度B．用稀释涂布平板法进行微生物计数时，所得数据往往比实际值偏小C．获取纯培养物的过程中，应根据微生物的种类调节培养基的pHD．对10mL土样样液稀释106倍后，取0.1mL稀释液涂布，测得的菌落数分别为400、500、600，则该10mL土样中目的菌数为400×1010个
　实战训练　
17．进行实验时常需要进行分组实验，下列相关叙述中错误的是（　　）
A．探究酵母菌细胞呼吸方式时，需设置有氧条件和无氧条件两个实验组B．以 H2O2 为实验材料探究酶的高效性时，需设置加H2O2酶和清水的两组C．对大肠杆菌进行纯培养时，需设置一组不接种的空白平板作为对照组D．进行探究扦插枝条生根适宜生长素浓度的预实验时，需设置清水组作对照
　实战训练　
18．小龙虾肠道中栖居着大量真菌，能产生消化酶，与小龙虾互助共生。采用纯培养法，在好氧条件分离肠道中产木聚糖酶菌，用木聚糖配制的培养基呈浅白色。下列说法错误的是（　　）
A．肠道内的真菌有利于小龙虾对食物的降解和吸收B．可通过是否出现透明圈选择出产木聚糖酶的真菌C．小龙虾肠道中生活的微生物异化类型均为厌氧型D．纯培养的步骤是配制培养基、灭菌、接种、分离、培养
　实战训练　
19．某制药厂利用地衣芽孢杆菌（一种好氧细菌）发酵生产抗生素杆菌肽，在杆菌肽生产过程中，出现了酵母菌污染事件。下列有关说法错误的是（ ）
A．向培养基中加入青霉素（抑制细菌细胞壁形成）的方法可防止酵母菌再次污染B．地衣芽孢杆菌的培养液污染可能与通入的空气灭菌不彻底有关C．工厂利用地衣芽孢杆菌发酵生产抗生素杆菌肽一般使用液体培养基D．杆菌肽是在地衣芽孢杆菌核糖体上合成的