1.2 微生物的基本培养技术及应用（第一课时）课件(共58张PPT1个视频)-2025-2026学年高二下学期《生物》（人教版）选必修3

(共58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
（第一课时）
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
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。
问题1：怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？
制作工具和原料灭菌
控制发酵条件避免杂菌进入
接种纯的菌种
微生物的无菌培养技术
问题2：杂菌属于微生物，你知道杂菌属于微生物中的哪种类型吗？
从社会中来
情境视频一
微生物的励志独白（视频）
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3：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4：难以用肉眼观察到的微生物吃什么呢？该如何培养呢？
目录
CONTENTS
无菌技术
2/
培养基的配制
1/
微生物的纯培养
3/
01
培养基的配制
什么是培养基本？用途有哪些？
2
3
4
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？
配制培养基时，如何满足不同微生物的特殊需求？举例说明。
合作探究一：请同学们自主阅读教材P9-10，小组合作思考讨论完成问题。
一、培养基的配制
培养基的种类有哪些？
1.定义：
一、培养基的配制
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。
一、培养基的配制
3.种类：
（2）按用途分
培养基的分类
按用途
选择培养基
鉴别培养基
如含抗生素的培养基
如不加氮源的培养基
伊红美蓝（大肠杆菌）
酚红（分解尿素菌）
刚果红（分解纤维素菌）
思考：结合培养基的类型，设计一种C/N不等于4:1的细菌培养基。
加高浓度NaCl的培养基
一、培养基的配制
3.种类：
（2）按用途分
选择培养基
鉴别培养基
一、培养基的配制
3.种类：
（2）按用途分
培养基中加氨苄青霉素
具有抗氨苄青霉素能力的菌落
没有氨苄青霉素抗性的细菌
选择培养基
培养基+氨苄青霉素
培养基
没有抗氨苄青霉素能力的菌落被淘汰
怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌
一、培养基的配制
3.种类：
（3）按化学性质分
培养基的分类
按化学性质
天然培养基
合成培养基
计算
称量
溶化
灭菌
含化学成分不明确的天然物质
一般用于工业生产
一、培养基的配制
问题5：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 氮源和维生素等
NaCl 5g 无机盐
H2O 定容至1000mL 水
一、培养基的配制
4.培养基的营养成分：
（1）一般都含有碳源、氮源、水、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
功能：①构成细胞物质和一些代谢产物②有机碳既是碳源又是能源。
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
功能：主要用于合成蛋白质、核酸及含氮代谢产物等。
含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源。
无机盐
功能：提供无机营养
调剂PH
维持渗透压
水
功能：良好的溶剂
维持生物大分子结构的稳定
一、培养基的配制
4.培养基的营养成分：
（2）特殊条件：
pH、O2和特殊营养物质
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
生长因子、氨基酸、维生素、碱基等
“个性定制”
　实战训练　
(1)用于发酵的微生物主要指细菌和真菌(　　)
(2)培养基中加入琼脂的目的是提供碳源(　　)
(3)所有微生物在培养时，培养基中都需加入氮源(　　)
(4)培养不同微生物的培养基成分完全一样(　　)
1.判断下列是否正误
√
×
×
×
　实战训练　
2. 下列有关细菌培养的叙述，正确的是( )
A. 琼脂固体培养基不含水分
B. 培养乳酸杆菌，还需要添加维生素
C. 向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长
D. 有的物质既可作碳源也可作氮源，碳源都能提供能量
　实战训练　
4.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
　实战训练　
5.下列有关培养基的叙述，正确的是( )
A.微生物的培养都需要提供水、碳源、氮源、无机盐，缺一不可
B.微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌
C.培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性
D.培养基只能培养细菌
　实战训练　
6.对不同微生物的培养过程中正确的是( )
A.细菌培养时将pH 调至酸性
B.霉菌培养时将pH调至中性或微酸性
C.培养厌氧微生物时需要提供无氧环境条件
D.培养乳酸杆菌时在培养基中不需要添加维生素
问题6：获得纯净的微生物培养物的关键是什么？，防止杂菌污染的方法有哪些呢？
02
无菌技术
二、无菌技术
1.获得纯净培养物的关键是什么？
2.无菌操作的对象是什么？如何针对不同的作用对象选择合适的消毒/灭菌方法？
合作探究二：请同学们自主学习教材P10-11页，小组合作思考讨论完成问题。
类型 适用范围 操作方法
消 毒
灭 菌
二、无菌技术
消毒
灭菌
获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌污染展开。
1.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
注意：实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。为了避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。
二、无菌技术
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
用较为温和的理化方法杀死物体表面或内部的部分微生物
消毒
灭菌
用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子
芽 孢
细胞膜
细胞壁
DNA
前孢子
芽孢囊
早期孢子
皮质
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。
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
孢子是脱离亲本后能直接或间接发育成新个体的生殖细胞。有时候可直接由营养细胞通过细胞壁加厚和积贮养料而形成，能抵抗不良环境条件。
孢 子
细菌、原生动物、真菌和植物等产生的一种有繁殖或休眠作用的生殖细胞。孢子的特点是能直接长成新个体。
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
接种室、接种箱或超净工作台可用紫外线照射30min
100℃煮沸5-6 min
62-65℃下煮30 min或80-90℃处理30s-1min
（1）常用的消毒方法
用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒；氯气消毒水源等
煮沸消毒
巴氏消毒
化学药剂消毒
紫外线消毒
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
（1）常用的消毒方法
①煮沸消毒法：
②巴氏消毒法：
100℃煮沸5～6min，可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。
62～65℃下消毒30 min或80～90℃处理30s～1min，适合一些不耐高温的液体，如牛奶。可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的营养成分。
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
（1）常用的消毒方法
③化学药剂消毒法：
用70%酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等。
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
（1）常用的消毒方法
④紫外线消毒法：
接种室、接种箱或超净工作台在使用前可用紫外线照射30min。在照射前，适量喷洒石碳酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果。
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
高压蒸汽灭菌效果最好
常用于接种工具
常用于玻璃器皿和金属器具
湿热灭菌
灼烧灭菌
干热灭菌
（2）常用的灭菌方法
涂布器
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
（2）常用的灭菌方法
湿热灭菌
干热灭菌
灼烧灭菌
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
（2）常用的灭菌方法
是一种利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法
1
常见高压蒸汽灭菌法（效果最好）
2
主要用于对培养基及多种器材、物品灭菌
3
100Kpa，121℃，15-30 min
湿热灭菌
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
（2）常用的灭菌方法
1.灭菌物品不要装得太挤，以妨碍蒸汽流通而影响灭菌效果
注意事项
2.锥形瓶和试管口不要与桶壁接触，以免冷凝水淋湿包裹的瓶口的纸渗入棉塞
3.加热初期打开排气阀，待冷空气排尽之后再关闭
4.断开电源，让锅内温度自然下降，待压力表指针指到零后打开排气阀
湿热灭菌
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
（2）常用的灭菌方法
干热灭菌
主要用于对耐高温和需要干燥的物品，如玻璃皿、吸管、金属用具等
1
2
等温度降到70℃以下再打开箱门
3
160-170℃，维持2-3h
2.无菌技术的类型：
二、无菌技术
（2）常用的灭菌方法
接种工具
涂布器
接种环
接种针
其他金属工具
直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
接种过程
试管口
瓶口
通过酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
迅速彻底灭菌
灼烧灭菌
二、无菌技术
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、实验室、超净工作台
　实战训练　
湿热灭菌（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
7.以下所采用的灭菌或消毒方法依次是
化学药物消毒（次氯酸钠）
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
　实战训练　
(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(　　)
8.判断下列正误
√
√
×
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
按化学成分划分
按用途划分
课堂小结
　实战训练　
9．制备筛选支原体的培养基时，需要在基础培养基里添加动物血清、酵母浸液、青霉素等。多数4～5d长出“油煎蛋”状菌落。下列相关叙述错误的是（ ）
A．动物血清可以提供营养和生长因子促进支原体的生长和增殖B．可以在筛选支原体的培养基里添加青霉素以防止杂菌污染C．实验时用无水乙醇对实验员的手消毒效果差且有安全隐患D．临床上根据菌落特征确诊是否支原体感染是高效而准确的
　实战训练　
10．氢细菌能以氢气作为电子供体，利用分子态氢和氧反应所产生的能量，将二氧化碳和水还原为有机物。下列关于氢细菌的叙述，错误的是（ ）
A．遗传物质主要分布在拟核B．属于自养生物C．能发生基因突变和染色体变异D．培养时要加入氮源等物质
　实战训练　
11．获取纯净微生物的关键在于无菌技术，主要包括消毒和灭菌。下列关于无菌技术的叙述错误的是（ ）
A．牛奶一般通过100℃煮沸5~6min来消毒B．紫外线照射30min可以杀死物体表面的微生物C．吸管和培养皿通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌D．接种环、试管口通过灼烧灭菌法进行灭菌
　实战训练　
12．下列关于盐酸和酒精在生物学实验中的相关应用，叙述正确的是（ ）
A．观察花生子叶细胞中的脂肪滴时，用苏丹ⅡI染色后，需加无水酒精洗去浮色B．检测无氧呼吸产生酒精的实验中，用盐酸为酒精与重铬酸钾反应创造酸性条件C．在提取和分离叶绿体中色素的实验中，加无水酒精后，快速充分研磨溶解色素D．在微生物接种的实验中，可以用52°的白酒对实验者的双手和超净工作台进行消毒
　实战训练　
13．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。下列相关叙述错误的是（　　）
A．玻璃器皿和金属用具可利用干热灭菌箱进行干热灭菌B．巴氏消毒法处理牛奶，能减少牛奶中营养物质的损失C．无水酒精能加速蛋白质脱水，常用酒精对新冠病毒进行灭菌D．由于紫外线能破坏DNA 结构，病房中常采用紫外线进行消毒
　实战训练　
14．无菌技术主要包括消毒和灭菌，是微生物学实验成功的关键。下列有关叙述错误的是（ ）
A．获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染B．倒平板和接种操作都需要在酒精灯的火焰附近进行C．平板划线时，若划线区域有五个，则接种环至少需要灼烧五次D．与紫外线照射相比，高压蒸汽灭菌防止杂菌污染的效果更好
　实战训练　
15．南通某学校生物兴趣小组探究洋葱研磨液对大肠杆菌生长的抑制作用，相关实验操作正确的是（　　）
A．药品称量、溶化和倒平板等操作都必须在酒精灯火焰旁进行B．采用平板划线法将大肠杆菌菌体逐步稀释分散到培养基表面C．分别将浸于洋葱研磨液和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置D．通过比较不同滤纸片周围大肠杆菌的菌落数判断其抑制作用
　实战训练　
16．下列与微生物培养有关的说法，不正确的是（ ）
A．高压蒸汽灭菌的原理是高温破坏了细胞内的蛋白质、核酸，影响其生命活动B．培养基在50℃时搁置斜面以及倒平板都不需要无菌操作C．在微生物培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑pH、温度和渗透压等条件D．每个菌落都是由大量微生物组成，菌落的特征可以作为菌种鉴定的重要依据
　实战训练　
17．武夷山“大红袍”因其品质优良，被列入国家级非物质文化遗产名录的茶类中。利用植物组织培养手段快速繁殖优良品种，是实现武夷山岩茶高品质品种大规模生产的途径。下列哪项不是成功的要素（ ）
A．对培养基、器械等都要进行高压蒸汽灭菌，并确保无菌操作B．为保持大红袍的优良遗传性状，应选用花粉进行离体培养C．对植物材料进行表面消毒时，既要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物材料的耐受能力D．根据植物不同的营养需求，适当地调节培养基的营养成分及激素类物质的种类和比例
　实战训练　
18．某实验小组筛选得到塑料降解菌，用来降解塑料，以解决塑料的污染问题。下列叙述错误的是（ ）
A．培养基灭菌后再依次分装到各个培养皿中B．可采用平板划线法来统计样液中的细菌数量C．获得塑料降解菌纯培养物的关键是防止杂菌污染D．实验结束后，已使用的培养基要灭菌后才能倒掉
　实战训练　
19．乳糖不耐受患者肠道内的乳糖无法被身体吸收利用，进而被部分大肠内的菌群利用，其代谢产物包含较多气体和酸类，导致身体不适。下列相关叙述不合理的是（　　）
A．患者消化道内缺乏乳糖酶B．乳糖为肠道菌群提供氮源C．乳糖水解成葡萄糖和半乳糖D．乳糖耐受和不耐受属于相对性状
　实战训练　
20．纤毛虫Halteria 大量食用氯病毒，在获取氨基酸、核苷酸、脂质等物质的同时又能限制氯病毒对绿藻的感染。下列叙述正确的是（ ）
A．氨基酸、核苷酸、脂质都含有C、H、O、PB．氯病毒能为 Halteria 提供碳源、氮源和能源C．Halteria 从氯病毒中获取的氨基酸是由绿藻的核糖体合成的D．Halteria、氯病毒、绿藻特有的细胞结构分别是中心体、拟核、叶绿体