苏教版高中生物选修一 1．1微生物的培养和应用 （共51张PPT）
文档属性
| 名称 | 苏教版高中生物选修一 1．1微生物的培养和应用 （共51张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2020-07-13 21:43:14 | ||
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文档简介
(共51张PPT)
界、门、纲、目、科、属、种
微生物包括
病毒
细菌
放线菌
原生动物
真菌
原核生物界
微生物基础知识
真菌界
原生生物界
SARS病毒
禽流感病毒
朊病毒（蛋白质病毒）
病毒的增殖：
细菌在洗手后几小时又“死灰复燃”。
细菌的外形
细菌：单细胞不分枝的原核微生物。
A.球菌
B.杆菌
C.弧菌
细菌的结构
细菌繁殖：
分裂方式：二分裂
细菌的营养类型
根据细菌所利用的能源和碳源的不同，将细菌分为两大营养类型。
自养菌:分类,举例?
异养菌:
腐生菌
寄生菌
大部分病原菌
光合自养型:光合细菌
化能自养型:硝化细菌,铁细菌,硫细菌
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.
芽孢
菌落
单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，就会形成一个肉眼可见的，具有一定形态结构的子细胞群体。
放线菌
1、结构：
单细胞原核
分支状的菌丝（基内菌丝、气生菌丝）
链霉素、土霉素、四环素、
氯霉素、红霉素、庆大霉素
微生物中发现了几千种抗生素，其中2/3是由放线菌产生的
应用:
原生生物：草履虫
变形虫
酵母菌：出芽生殖
进入科学王国的最完美无缺的人
一、培养基
1、培养基（培养液）是由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养液。
（1）按物理状态来分：培养基可分为固体培
养基和液体培养基。其中固体培养基用于菌
种分离、鉴定菌落等。
（2）按功能来分：选择培养基和鉴别培养基
（3）按成分来分：天然培养基和合成培养基
2、培养基的类型和用途
3.不同的微生物往往需要采用不同的培养基配方。
4.不管哪种培养基，一般都含有水、碳源、和氮源、
无机盐、等营养物质，另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质,例如:生长因子(即细菌生长必需，而自身不能合成的化合物,如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶)以及氧气、二氧化碳、渗透压等的要求。
碳源:
凡能为微生物提供生长繁殖所需碳元素的营养物质
来源：周围环境中的有机物质，常用的有糖类等
氮源：凡能为微生物提供所必需氮元素的营养物质
来源：周围环境中得有机无机含氮物质
作用:主要用于合成蛋白质，核酸以及含氮的代谢产物
能源:
能为微生物生命活动提供最初能源来源的营养物质
或辐射能
生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物
选择培养基
加入青霉素的培养基:
分离酵母菌、霉菌等真菌
加入高浓度食盐的培养基:
分离金黄色葡萄球菌
不加氮源的无氮培养基:
分离固氮菌
不加含碳有机物的无碳培养基:
分离自养型微生物
加入青霉素等抗生素的培养基:
分离导入了目的基因的受体细胞
加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷培养基:
分离杂交瘤细胞
天然培养基有血清、血浆、和组织提取液（如鸡胚和牛胚浸液）。
优点：营养成分丰富，培养效果好
缺点：来源受限;成分复杂，影响对某些实验产物的提取和实验结果的分析;易发生支原体污染;
根据细胞生存所需物质的种类和数量，用人工方法模拟合成的。
合成培养基主要成分是氨基酸、维生素、碳水化合物、无机盐和其它一些辅助物质。
优点：标准化生产，组分和含量相对固定;成本低
缺点：
缺少某些成分，不能完全满足体外细胞生长需要。
合成培养基:
天然培养基：
血清中含有：
①多种蛋白质（白蛋白、球蛋白、铁蛋白等）
②多种金属离子；
③激素；
④促贴附物质，如纤粘蛋白、胶原等。
⑤各种生长因子
⑥转移蛋白
⑦不明成分
人工合成培养基只能维持细胞生存，要想使细胞生长和繁殖，还需补充一定量的天然培养基（如血清）。
二、无菌技术
1.无菌技术的概念
无菌操作泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。无论是随后将要学到的倒平板、平板划线操作，还是稀释涂布平板法，其操作中的每一步都需要做到“无菌”，即防止杂菌污染。只有熟练、规范地进行无菌操作，才可能成功地培养微生物。
（１）消毒定义：
利用化学或物理方法，杀死大部份致病微生物的过程。
2.消毒与灭菌的概念及两者的区别
（2）灭菌的定义：
以化学剂或物理方法消灭所有微生物，包括所有细菌的繁殖体、芽孢、霉菌及病毒，而达到完全无菌之过程。
1、煮沸消毒法:100℃煮沸5-6min
2、巴氏消毒法：70-75
℃下煮30min或
80
℃
下煮15min
3、化学药剂消毒法:用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒;氯气消毒水源
4、紫外线消毒
……
(1)消毒的方法：
3.常用的消毒与灭菌的方法
1、干热灭菌：160-170
℃下加热1-2h。
2、湿热灭菌：
（高压蒸气灭菌）100kPa、121
℃下维持15-30min.
(2)灭菌的方法：
1.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？
答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
旁栏思考
请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择是消毒还是灭菌
（1）
培养细菌用的培养基与培养皿
（2）
玻棒、试管、烧瓶和吸管
（3）
实验操作者的双手
答：（1）、（2）需要灭菌；
（3）需要消毒。
旁栏思考
三.微生物实验室培养的基本操作程序
1、器具的灭菌
2、培养基的配制
3、培养基的灭菌
4、倒平板
5、微生物接种
6、恒温箱中培养
7、菌种的保存
1.制备牛肉膏蛋白胨培养基（用于培养细菌）
1．计算
2．称量
3．溶化
4．灭菌
5．倒平板
操作步骤
倒平板技术
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？
问题讨论
答：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。
2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？
答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？
答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。
2、纯化大肠杆菌
接种方法有：
平板划线法和稀释涂布平板法
平板划线时不能划破培养基的原因
一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；
二是存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。
问题讨论
1.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？
答：操作的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；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，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。
2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
答：以免接种环温度太高，杀死菌种。
3.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？
答：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。
稀释涂布平板法
问题讨论
涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第2步应如何进行无菌操作？
应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，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。
微生物的恒温培养
微生物的恒温培养
微生物的恒温培养
菌种的保存
1、临时保藏：接种到固体斜面培养基，菌落长成后置于4℃冰箱保存。
2、长期保存：甘油冷冻管藏法
四、课题成果评价
（一）培养基的制作是否合格
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，否则需要重新制备。
（二）接种操作是否符合无菌要求
如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，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，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习。
（三）是否进行了及时细致的观察与记录
培养12
h与24
h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同
本课题知识小结:
【典例解析】
例1．关微生物营养物质的叙述中，正确的是
A.是碳源的物质不可能同时是氮源
B.凡碳源都提供能量
C.除水以外的无机物只提供无机盐
D.无机氮源也能提供能量
解析：不同的微生物，所需营养物质有较大差别，要针对微生物的具体情况分析。对于A、B选项，它的表达是不完整的。有的碳源只能是碳源，如二氧化碳；有的碳源可同时是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同时是能源，如葡萄糖；有的碳源同时是氮源，也是能源，如蛋白胨。对于C选项，除水以外的无机物种类繁多，功能也多样。如二氧化碳，可作为自养型微生物的碳源；NaHCO3，可作为自养型微生物的碳源和无机盐；而NaCl则只能提供无机盐。对于D选项，无机氮源提供能量的情况还是存在的，如NH3可为硝化细菌提供能量和氮源。
答案：D
界、门、纲、目、科、属、种
微生物包括
病毒
细菌
放线菌
原生动物
真菌
原核生物界
微生物基础知识
真菌界
原生生物界
SARS病毒
禽流感病毒
朊病毒（蛋白质病毒）
病毒的增殖：
细菌在洗手后几小时又“死灰复燃”。
细菌的外形
细菌：单细胞不分枝的原核微生物。
A.球菌
B.杆菌
C.弧菌
细菌的结构
细菌繁殖：
分裂方式：二分裂
细菌的营养类型
根据细菌所利用的能源和碳源的不同，将细菌分为两大营养类型。
自养菌:分类,举例?
异养菌:
腐生菌
寄生菌
大部分病原菌
光合自养型:光合细菌
化能自养型:硝化细菌,铁细菌,硫细菌
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.
芽孢
菌落
单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，就会形成一个肉眼可见的，具有一定形态结构的子细胞群体。
放线菌
1、结构：
单细胞原核
分支状的菌丝（基内菌丝、气生菌丝）
链霉素、土霉素、四环素、
氯霉素、红霉素、庆大霉素
微生物中发现了几千种抗生素，其中2/3是由放线菌产生的
应用:
原生生物：草履虫
变形虫
酵母菌：出芽生殖
进入科学王国的最完美无缺的人
一、培养基
1、培养基（培养液）是由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养液。
（1）按物理状态来分：培养基可分为固体培
养基和液体培养基。其中固体培养基用于菌
种分离、鉴定菌落等。
（2）按功能来分：选择培养基和鉴别培养基
（3）按成分来分：天然培养基和合成培养基
2、培养基的类型和用途
3.不同的微生物往往需要采用不同的培养基配方。
4.不管哪种培养基，一般都含有水、碳源、和氮源、
无机盐、等营养物质，另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质,例如:生长因子(即细菌生长必需，而自身不能合成的化合物,如维生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶)以及氧气、二氧化碳、渗透压等的要求。
碳源:
凡能为微生物提供生长繁殖所需碳元素的营养物质
来源：周围环境中的有机物质，常用的有糖类等
氮源：凡能为微生物提供所必需氮元素的营养物质
来源：周围环境中得有机无机含氮物质
作用:主要用于合成蛋白质，核酸以及含氮的代谢产物
能源:
能为微生物生命活动提供最初能源来源的营养物质
或辐射能
生长因子：微生物生长不可缺少的微量有机物
选择培养基
加入青霉素的培养基:
分离酵母菌、霉菌等真菌
加入高浓度食盐的培养基:
分离金黄色葡萄球菌
不加氮源的无氮培养基:
分离固氮菌
不加含碳有机物的无碳培养基:
分离自养型微生物
加入青霉素等抗生素的培养基:
分离导入了目的基因的受体细胞
加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷培养基:
分离杂交瘤细胞
天然培养基有血清、血浆、和组织提取液（如鸡胚和牛胚浸液）。
优点：营养成分丰富，培养效果好
缺点：来源受限;成分复杂，影响对某些实验产物的提取和实验结果的分析;易发生支原体污染;
根据细胞生存所需物质的种类和数量，用人工方法模拟合成的。
合成培养基主要成分是氨基酸、维生素、碳水化合物、无机盐和其它一些辅助物质。
优点：标准化生产，组分和含量相对固定;成本低
缺点：
缺少某些成分，不能完全满足体外细胞生长需要。
合成培养基:
天然培养基：
血清中含有：
①多种蛋白质（白蛋白、球蛋白、铁蛋白等）
②多种金属离子；
③激素；
④促贴附物质，如纤粘蛋白、胶原等。
⑤各种生长因子
⑥转移蛋白
⑦不明成分
人工合成培养基只能维持细胞生存，要想使细胞生长和繁殖，还需补充一定量的天然培养基（如血清）。
二、无菌技术
1.无菌技术的概念
无菌操作泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。无论是随后将要学到的倒平板、平板划线操作，还是稀释涂布平板法，其操作中的每一步都需要做到“无菌”，即防止杂菌污染。只有熟练、规范地进行无菌操作，才可能成功地培养微生物。
（１）消毒定义：
利用化学或物理方法，杀死大部份致病微生物的过程。
2.消毒与灭菌的概念及两者的区别
（2）灭菌的定义：
以化学剂或物理方法消灭所有微生物，包括所有细菌的繁殖体、芽孢、霉菌及病毒，而达到完全无菌之过程。
1、煮沸消毒法:100℃煮沸5-6min
2、巴氏消毒法：70-75
℃下煮30min或
80
℃
下煮15min
3、化学药剂消毒法:用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒;氯气消毒水源
4、紫外线消毒
……
(1)消毒的方法：
3.常用的消毒与灭菌的方法
1、干热灭菌：160-170
℃下加热1-2h。
2、湿热灭菌：
（高压蒸气灭菌）100kPa、121
℃下维持15-30min.
(2)灭菌的方法：
1.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？
答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
旁栏思考
请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择是消毒还是灭菌
（1）
培养细菌用的培养基与培养皿
（2）
玻棒、试管、烧瓶和吸管
（3）
实验操作者的双手
答：（1）、（2）需要灭菌；
（3）需要消毒。
旁栏思考
三.微生物实验室培养的基本操作程序
1、器具的灭菌
2、培养基的配制
3、培养基的灭菌
4、倒平板
5、微生物接种
6、恒温箱中培养
7、菌种的保存
1.制备牛肉膏蛋白胨培养基（用于培养细菌）
1．计算
2．称量
3．溶化
4．灭菌
5．倒平板
操作步骤
倒平板技术
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？
问题讨论
答：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。
2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？
答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？
答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。
2、纯化大肠杆菌
接种方法有：
平板划线法和稀释涂布平板法
平板划线时不能划破培养基的原因
一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；
二是存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。
问题讨论
1.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？
答：操作的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；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，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。
2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
答：以免接种环温度太高，杀死菌种。
3.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？
答：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。
稀释涂布平板法
问题讨论
涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，想一想，第2步应如何进行无菌操作？
应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，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。
微生物的恒温培养
微生物的恒温培养
微生物的恒温培养
菌种的保存
1、临时保藏：接种到固体斜面培养基，菌落长成后置于4℃冰箱保存。
2、长期保存：甘油冷冻管藏法
四、课题成果评价
（一）培养基的制作是否合格
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，否则需要重新制备。
（二）接种操作是否符合无菌要求
如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，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，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习。
（三）是否进行了及时细致的观察与记录
培养12
h与24
h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同
本课题知识小结:
【典例解析】
例1．关微生物营养物质的叙述中，正确的是
A.是碳源的物质不可能同时是氮源
B.凡碳源都提供能量
C.除水以外的无机物只提供无机盐
D.无机氮源也能提供能量
解析：不同的微生物，所需营养物质有较大差别，要针对微生物的具体情况分析。对于A、B选项，它的表达是不完整的。有的碳源只能是碳源，如二氧化碳；有的碳源可同时是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同时是能源，如葡萄糖；有的碳源同时是氮源，也是能源，如蛋白胨。对于C选项，除水以外的无机物种类繁多，功能也多样。如二氧化碳，可作为自养型微生物的碳源；NaHCO3，可作为自养型微生物的碳源和无机盐；而NaCl则只能提供无机盐。对于D选项，无机氮源提供能量的情况还是存在的，如NH3可为硝化细菌提供能量和氮源。
答案：D