高中生物选修一 生物实践技术课件：专题2 课题1 微生物的实验室培养（25张）

课件25张PPT。第2单元　微生物的培养与应用
第1课时　微生物的实验室培养1.概念:人们按照微生物对①　 　的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质叫培养基。可分为液体培养基和②　 　培养基。?
2.营养构成:各种培养基一般都含有水、③　 　、氮源和无机盐,此外还要满足微生物生长对④　 　、特殊营养物质以及氧气的要求。?营养物质固体　一、培养基pH碳源1.获得纯净培养物
(1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行⑤　 　。?
(2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行⑥　 　。?
(3)为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在⑦____________附近进行。?
(4)实验操作时应避免⑧　 　处理的材料用具与周围的物品相接触。?二、无菌技术灭菌 酒精灯火焰清洁和消毒已经灭菌(3)微生物的接种方法中最核心的内容是 　 ,保证培养物的纯度　。酒精消毒时,用 　 的酒精杀菌效果最好,浓度过高会使菌体表面凝固成一层保护膜,酒精分子不能渗入其中,浓度过低杀菌力减弱。 2.消毒和灭菌
(1)消毒是指使用较为⑨　 　的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部⑩　 　对人体有害的微生物(不包括 　
　)。常用的方法有 　 　消毒法和巴氏消毒法
(2)灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外 　 　的微生物。常用的方法有:灼烧灭菌、干热灭菌、 　 　灭菌。?一部分温和芽孢和孢子煮沸高压蒸汽所有三、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基步骤:计算→称量→溶化→ 　 　→倒平板。?灭菌防止杂菌污染70%　四、纯化大肠杆菌1.微生物接种最常用的是 　 　法和 　
　法。?
2.平板划线法通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步 　到培养基的表面。?
3.稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的 　
　,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。?
?平板划线稀释涂布平板稀释分散梯度稀释4.如果培养基上生长的菌落的 　 　基本一致,并符合 　 菌落的特点,则说明接种操作是符合要求的;如果培养基上出现了 　 ,则说明接种过程中,无菌操作还未达到要求。
5.频繁使用的菌种,常将其接种到试管的 　 培养基上,培养一段时间后放入 　 中临时保藏;需要长期保存的菌种可以采用 　 法,放在 　 中保存。 颜色、形状、大小大肠杆菌　其他菌落　固体斜面　冰箱　甘油管藏　-20 ℃的冷冻箱　1.培养基的分类依据有哪些?分为哪些种类?如何区分选择性培养基、鉴别培养基?分别有何作用?知识点一:培养基答案:培养基可根据所含成分、物理状态以及不同的使用目的等分成若干类型。
培养基按其所含成分可分为合成培养基、天然培养基等;培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类;培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基等。
选择性培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学因素的抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。
鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品,培养后会发生某种变化,从而区别不同类型的微生物。
2.配制培养基需要遵守哪些原则?答案:培养基配制的原则包括:(1)目的要明确,不同微生物需求不同,根据培养目的配制;(2)营养要协调,营养物质的浓度和比例要适宜;(3)pH要适宜,为维持pH的相对恒定,可在培养基中加入缓冲剂,常用磷酸氢二钾或磷酸二氢钾。知识总结
1.固体培养基:外观显固体状态的培养基,主要用于微生物的分离、鉴定。
2.液体培养基:呈液体状态的培养基,主要用于工业生产。
3.天然培养基:用化学成分不明确的天然物质配成,主要用于工业生产。
4.合成培养基:用化学成分已知的化学物质配成,主要用于微生物的分离、鉴定。
5.选择培养基:根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基,使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率(如加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌)。
6.鉴别培养基:依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计(鉴别和区分菌落相似的微生物,如伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌)。例1 下列描述正确的是(　　)。
A.同一种物质不可能既作碳源又作氮源
B.除水以外的无机物仅提供无机盐
C.凡是碳源都能提供能量
D.无机氮源也能提供能量D【解析】对异养型微生物来说,含C、H、O、N的化合物既是碳源,又是氮源,如蛋白胨既是碳源又是氮源和能源,葡萄糖是碳源同时又是能源。除水以外的无机物种类繁多,如CO2和N2是无机物,分别是微生物的碳源和氮源。CO2是自养细菌的碳源,但不能提供能量。NaHCO3可作为自养型微生物的碳源和无机盐。硝化细菌所利用的氮源是无机氮源氨,同时氨也为硝化细菌提供用于化能合成作用的能源。技巧归纳
1.自养型微生物与异养型微生物的划分主要依靠能否以CO2作为碳源。需根据微生物的代谢特点去选择相应的培养基。如自养型微生物可以利用空气中的CO2,缺碳培养基可以培养自养型微生物。
2.对于这部分知识,学生应明确含C、H、O、N的化合物既是微生物的碳源,又是微生物的氮源;有机碳源能提供能量,无机碳源不能提供能量;无机物也可提供碳源、氮源和能源。知识点二:无菌技术与大肠杆菌的纯化培养1.什么叫无菌技术?如何理解消毒与灭菌?常见的消毒与灭菌方法有哪些?答案：无菌技术泛指在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染的方法。消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法,还有化学药剂(如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、紫外线消毒。灭菌则是指使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。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌等。2.请你为以下器皿或材料选择恰当的灭菌方法。
①微生物接种工具如接种环、接种针或其他金属用具、接种过程中试管口或锥形瓶口等;②玻璃器皿(如吸管、培养皿等)、金属用具等凡不适宜用其他方法灭菌而又能耐高温的物品;③普通培养基;④含有葡萄糖或氨基酸等不耐高温药品的培养基。 ①用酒精灯火焰灼烧——灼烧灭菌法;②160~170 ℃条件下加热1~2 h——干热灭菌法;③在100 kPa、121 ℃条件下维持15~30 min——高压蒸汽灭菌法;④100 ℃条件下蒸煮30~60 min,连续重复3 d,每天1次——间歇灭菌法。答案： 3.请列表比较纯化大肠杆菌的两种接种方法。可以观察菌落特征,对混合菌进行分离,不能计数通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步分散到培养基的表面,由于下一次划线的起点为上一次的终点,接种环上菌体数越来越少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。在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线,以免接种环温度太高,杀死菌种可以计数,可以观察菌落特征,但是较麻烦,平板不干燥将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。当稀释倍数足够高时,即可获得单个细菌形成的菌落涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。应从操作的各个细节保证“无菌”。例如,对涂布器等接种器具进行消毒和灭菌、酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围等等知识总结
1.所有微生物接种方法中最核心的内容是“防止杂菌污染,保证培养物的纯度”。
2.微生物的分离与纯化就是将待检测的微生物样品通过划线或涂布接种到固体培养基上,使样品中的每一个细胞或孢子都可以生长繁殖形成单个菌落。将单个菌落接种到斜面培养基上,经培养后,即可得到一个微生物的纯种。
3.确认培养基制备是否合格,需设置对照实验,即接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37 ℃恒温箱中,培养12 h和24 h,如果未接种的培养基在恒温箱中保温1~2 d后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的。
4.接种操作成功的标准:如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致,并符合该菌菌落的特点,则说明接种操作是符合要求的;如果培养基上出现了其他菌落,则说明实验失败,需要分析原因,再次制备。 例2 (2014年通州调研)下图是生物兴趣小组为研究“某品牌酸奶中乳酸菌种类及其耐药性情况”而制定的流程图。请分析回答:
配制细菌培养基并灭菌?乳酸菌分离纯化?乳酸菌耐药性检测(1)与酵母菌相比,乳酸菌在结构上的主要特点是
　　 　 　 。?
(2)本研究使用的细菌培养基中特别加入了一定量的碳酸钙,乳酸菌在　　　 　(生理过程)中产生的乳酸能与不溶性的碳酸钙生成可溶性的乳酸钙,从而在菌落周围形成溶钙圈。从物理形态分析,本研究使用的培养基属于　　　 　(类型)。?【解析】(1)酵母菌是真核生物,乳酸菌是原核生物,与酵母菌相比,原核生物没有成形的细胞核,表现为没有核膜、没有核仁、没有染色体(质)。(2)乳酸菌属于厌氧型微生物,只能进行无氧呼吸产生乳酸。要观察到菌落,必须使用固体培养基。没有核膜包被的细胞核(或“没有核膜”)无氧呼吸　固体培养基　(3)在利用高压蒸汽灭菌锅对培养基进行灭菌时,锅内水加热煮沸后,必须　　　　　　　　　　 ,以保证锅内气压上升,温度达到121 ℃。灭菌后的培养基应适当冷却后,在　　　　　　　附近倒平板。?
(4)请完善“检测乳酸菌对青霉素、四环素耐药性”实验操作步骤。
步骤1:分别取　　　　　　　　　　　 加入三组无菌培养皿中,再加入已灭菌并冷却到50 ℃左右的培养基,立即混匀,静置凝固成平板。?
步骤2:向三组培养基中分别接种待检测的乳酸菌菌种。
步骤3:将接种后的三组培养基和一个　　　　　　　 　都置于适宜温度等条件下培养若干天,观察比较培养基中菌落的生长情况。?将锅内冷空气彻底排除　酒精灯火焰　等量的青霉素、四环素、无菌水 　未接种的培养基【解析】(3)用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌时,煮沸后必须先将锅内冷空气彻底排除,以保证锅内气压上升。灭菌后的培养基应适当冷却后,在酒精灯火焰附近倒平板。(4)由于实验目的是检测乳酸菌对青霉素、四环素的耐药性,自变量为青霉素、四环素,因变量是菌落的生长状况,三组无菌培养皿中应分别加入等量的青霉素、四环素和无菌水。配制培养基,冷却到50℃左右倒平板,接种后的培养基与一个未接种的培养基(空白培养基)在适宜条件下培养,用作对照。1.下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述,错误的是(　　)。
A.操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
B.将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯
C.待培养基冷却至50 ℃左右时进行倒平板
D.待平板冷却凝固约5~10 min后将平板倒过来放置A【解析】制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板,顺序不能颠倒。牛肉膏容易吸潮,所以需要连同称量纸一同放入烧杯加热,当牛肉膏溶化并与称量纸分离后,再用玻璃棒取出称量纸。待培养基冷却至50 ℃左右时(用手触摸锥形瓶刚刚不烫手),并且培养基处于溶化状态时进行倒平板。平板冷却凝固约5~10 min后还需倒置。2.有关平板划线操作的叙述不正确的是(　　)。
A.第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物
B.每次划线前,灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种
C.在第二区域内划线时,接种环上的菌种直接来源于菌液
D.划线结束后,灼烧接种环能及时杀死接种环上的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者C【解析】从第二次划线开始,每次划线时接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端。3.细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理,这些方法依次用于杀灭(　　)。
A.接种环、手、培养基上的杂菌
B.高压锅、手、接种环上的杂菌
C.培养基、手、接种环上的杂菌
D.接种环、手、高压锅上的杂菌C【解析】考查对无菌技术的掌握。高压蒸汽灭菌锅是灭菌的一个设备,通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧,可以迅速、彻底地灭菌,适用于微生物的接种工具,如接种环。4.某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察、计数。请回答与此实验相关的问题。
(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌的培养提供了
　　　　和　　　　。除此之外,培养基还必须含有的基本成分是
　　　　和　　　　。?【解析】用于培养微生物的培养基中,一般含有微生物所需要的碳源、氮源、水和无机盐等成分,碳源、氮源一般分别由糖类和蛋白质所提供。对培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。在检测湖水中细菌的污染情况时,应设置对照,才能得出可靠的结果。氮源　碳源　无机盐　　水　(2)对培养基进行灭菌,应该采用的方法是　 。?
(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果,应将接种了湖水样品的平板置于　　　　 中培养,培养的温度设定在37 ℃。要使该实验所得结果可靠,还应该同时在另一平板上接种　　　　作为对照进行实验。?
(4)培养20 h后,观察到平板上有形态和颜色不同的菌落,这说明湖水样品中有　　　　种细菌。一般来说,菌落总数越多,湖水遭受细菌污染的程度越　　　　。?高压蒸汽灭菌法　恒温培养箱　无菌水　多　高