第1課時

微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)第1章

發(fā)酵工程第2節(jié)

微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3一、微生物及培養(yǎng)條件1.微生物的概念:微生物是__________________________的統(tǒng)稱，包括細(xì)菌、真菌和病毒等。本章中提及的微生物主要指______________________。難以用肉眼觀察的微小生物

用于發(fā)酵的細(xì)菌和真菌2.在實驗室培養(yǎng)微生物:一方面要為人們需要的微生物提供合適的________________；另一方面要確保_______________________________________________。營養(yǎng)和環(huán)境條件

其他微生物無法混入，并將需要的微生物分離出來二、培養(yǎng)基的配制1.培養(yǎng)基的概念:人們按照微生物對__________的不同需求，配制出的供其生長繁殖的__________。2.培養(yǎng)基的功能:用以培養(yǎng)、______、鑒定、保存微生物或_______________。營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)基質(zhì)分離

積累其代謝物液體培養(yǎng)基↓(加入______等凝固劑)固體培養(yǎng)基：微生物在其表面或內(nèi)部可形成______瓊脂菌落3.培養(yǎng)基的種類4.培養(yǎng)基的營養(yǎng)要素(1)各種培養(yǎng)基的配方不同，但一般都含有____、______、______、________等營養(yǎng)物質(zhì)。(2)需要滿足微生物生長對____、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及____的需求。部分實例見下表。水碳源氮源無機(jī)鹽細(xì)菌類型對培養(yǎng)基的需求乳酸桿菌添加________霉菌一般將培養(yǎng)基調(diào)至____性細(xì)菌一般將培養(yǎng)基調(diào)至____________性厭氧微生物提供______的條件

維生素酸中性或弱堿無氧三、無菌技術(shù)1.獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵：防止__________。雜菌污染2.具體操作(1)對操作的______、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和______。(2)將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行______。(3)做好消毒和滅菌工作后應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與_____________接觸。(4)為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，接下來的許多操作應(yīng)在_____________上并在____________附近進(jìn)行?？臻g消毒滅菌

周圍的物品

超凈工作臺酒精燈火焰3.消毒和滅菌方法結(jié)果消毒較為______的物理、化學(xué)或生物等方法僅殺死物體表面或內(nèi)部的_______________滅菌______的理化方法殺死物體內(nèi)外______________(包括芽孢和孢子)溫和

一部分微生物強(qiáng)烈所有的微生物四、微生物的純培養(yǎng)1.相關(guān)概念(1)培養(yǎng)物:在微生物學(xué)中,將接種于培養(yǎng)基內(nèi),在合適條件下形成的含特定種類微生物的群體稱為培養(yǎng)物。(2)純培養(yǎng)物:由__________繁殖所獲得的微生物群體。(3)純培養(yǎng):獲得__________的過程。(4)菌落：分散的微生物在適宜的______培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成____________、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的____________。單一個體純培養(yǎng)物固體肉眼可見的子細(xì)胞群體2.步驟：微生物的純培養(yǎng)包括____________、_____、______、______和______等步驟。配制培養(yǎng)基滅菌接種分離培養(yǎng)3.常用接種方法：____________和________________。平板劃線法稀釋涂布平板法任務(wù)一

培養(yǎng)基的配制【情境】

下表為培養(yǎng)細(xì)菌常用的培養(yǎng)基配方。牛肉膏蛋白胨瓊脂蒸餾水(1)該培養(yǎng)基是______(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基。(2)利用該培養(yǎng)基的細(xì)菌的同化作用類型是________(填“自養(yǎng)型”或“異養(yǎng)型”)。固體異養(yǎng)型(3)配方中的牛肉膏主要為細(xì)菌的生長提供_____________________________等營養(yǎng)，蛋白胨主要為細(xì)菌的生長提供___________________等營養(yǎng)。

碳源、氮源、磷酸鹽和維生素碳源、氮源和維生素1.培養(yǎng)基的成分營養(yǎng)物質(zhì)來源功能碳源無機(jī)碳源①提供碳元素，構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物;②有機(jī)碳既是碳源又是能源有機(jī)碳源糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、石油等氮源無機(jī)氮源主要是提供氮元素，用于蛋白質(zhì)、核酸等的合成營養(yǎng)物質(zhì)來源功能氮源有機(jī)氮源牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等主要是提供氮元素，用于蛋白質(zhì)、核酸等的合成特殊營養(yǎng)物質(zhì)維生素、氨基酸、堿基①酶或核酸的組成成分；②參與代謝過程中的酶促反應(yīng)水—①良好的溶劑；②維持生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定續(xù)表營養(yǎng)物質(zhì)來源功能無機(jī)鹽無機(jī)化合物①細(xì)胞組成成分、生理調(diào)節(jié)物質(zhì)、某些化能自養(yǎng)菌的能源；②酶的激活劑、抑制劑續(xù)表

④瓊脂僅作為凝固劑，不能為微生物生長提供能量和碳源。⑤病毒為非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物，不能利用人工培養(yǎng)基來培養(yǎng)。2.兩種培養(yǎng)基的比較培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途液體培養(yǎng)基不加凝固劑一般用于工業(yè)生產(chǎn)固體培養(yǎng)基加凝固劑，如瓊脂微生物分離、鑒定、活菌計數(shù)、保藏菌種例1

下列關(guān)于微生物營養(yǎng)物質(zhì)的描述正確的是(

)

A.同一物質(zhì)不可能既作碳源又作氮源B.除水以外的無機(jī)物僅提供無機(jī)鹽C.凡是碳源都能提供能量D.無機(jī)氮源也能提供能量√

任務(wù)二

無菌技術(shù)【資料】閱讀教材第11頁“資料卡——常用的消毒和滅菌方法”，完善下表。無菌技術(shù)常用方法應(yīng)用范圍操作方法消毒__________法日常用品煮沸消毒無菌技術(shù)常用方法應(yīng)用范圍操作方法消毒__________法不耐高溫的液體，如牛奶化學(xué)藥物消毒法手、水源等用______擦拭雙手，用______消毒水源巴氏消毒酒精氯氣續(xù)表無菌技術(shù)常用方法應(yīng)用范圍操作方法消毒____________法接種室、接種箱或超凈工作臺等紫外線消毒續(xù)表無菌技術(shù)常用方法應(yīng)用范圍操作方法滅菌__________法涂布器、接種環(huán)、接種針或其他金屬用具、試管口、瓶口等將需滅菌的器具在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒干熱滅菌法玻璃器皿(如吸管、培養(yǎng)皿等)、金屬用具等耐高溫的和需要保持干燥的物品續(xù)表灼燒滅菌無菌技術(shù)常用方法應(yīng)用范圍操作方法滅菌______________法(屬于濕熱滅菌法)培養(yǎng)基及容器高壓蒸汽滅菌續(xù)表［注意］用紫外線消毒前，適量噴灑苯酚或煤酚皂溶液等消毒液，可以加強(qiáng)消毒效果。例2

[2024·江蘇南通一中月考]

微生物培養(yǎng)時常利用無菌技術(shù)避免雜菌的污染，下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)

A.配制好的培養(yǎng)基應(yīng)放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌B.實驗中避免已滅菌處理的材料用具與周圍物品接觸C.接種環(huán)要進(jìn)行灼燒滅菌D.實驗結(jié)束后對實驗室噴灑苯酚同時配合紫外線照射√

任務(wù)三

探究·實踐——酵母菌的純培養(yǎng)1.原理采用____________和稀釋涂布平板法能將______微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由______微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。平板劃線法單個單個2.方法步驟紗布瓊脂高壓蒸汽滅菌鍋

干熱滅菌

酒精燈火焰平板劃線未接種的平板恒溫培養(yǎng)箱［分析］

(1)倒平板時______(填“能”或“不能”)將培養(yǎng)皿完全打開，原因是______________________。(2)培養(yǎng)基冷卻凝固后，將培養(yǎng)皿______(填“正置”或“倒置”)，原因是__________________________________________________。不能防止空氣中雜菌的污染倒置防止蒸發(fā)的水分落入培養(yǎng)基；防止培養(yǎng)基水分過快揮發(fā)(3)進(jìn)行平板劃線時，接種環(huán)首先要進(jìn)行______滅菌，待其冷卻后再進(jìn)行接種，原因是__________________。第二次劃線時應(yīng)從第一次劃線的______開始，其原因是劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要____。灼燒防止高溫殺死菌種末端少(4)將______________與接種的平板同時倒置培養(yǎng)，其目的是_______________________________。未接種的平板

檢驗配制的培養(yǎng)基滅菌是否徹底1.平板劃線的注意事項(1)接種環(huán)只蘸一次菌液，但要在培養(yǎng)基不同位置連續(xù)劃線多次。(2)每次劃線前對接種環(huán)進(jìn)行灼燒滅菌，灼燒接種環(huán)之后，要冷卻后才能進(jìn)行劃線，以免溫度太高殺死菌種。(3)最后一次劃線與第一次劃線不能相接。(4)劃線用力要適當(dāng)，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。2.平板劃線法中幾次“灼燒”的分析平板劃線法中的無菌操作主要是通過“灼燒”實現(xiàn)的，在平板劃線過程中要進(jìn)行多次灼燒，這幾次灼燒的目的見表。操作第一次灼燒從第二次劃線開始,每次劃線之前灼燒劃線結(jié)束后灼燒目的避免接種環(huán)上可能存在微生物污染培養(yǎng)物殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種,使下一次劃線時接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免微生物污染環(huán)境和感染操作者例3

下列關(guān)于酵母菌的純培養(yǎng)實驗的敘述中，正確的是(

)

A.最后將平板倒置，放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)B.使用已滅菌的接種環(huán)、培養(yǎng)皿，在操作過程中不再滅菌C.將蘸有菌種的接種環(huán)通過酒精燈火焰后迅速伸入平板內(nèi)劃線即可D.打開含菌種的試管，試管口需通過火焰滅菌，取出菌種后，需馬上塞上棉塞√[解析]

為防止培養(yǎng)皿皿蓋上的水珠滴入培養(yǎng)基，以及避免培養(yǎng)基的水分過快地?fù)]發(fā)，劃線操作結(jié)束后，將平板倒置，放入恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，A正確；平板劃線過程中，接種環(huán)在每次劃線之前和劃線結(jié)束后均需要灼燒滅菌，B錯誤；蘸有菌種的接種環(huán)不能通過酒精燈火焰，否則菌種會死亡，將蘸有菌種的接種環(huán)伸入平板，在培養(yǎng)基表面迅速劃三至五條平行線，然后蓋上培養(yǎng)皿皿蓋，注意不要劃破培養(yǎng)基，C錯誤；打開含菌種的試管，試管口需通過火焰滅菌，取出菌種后，試管口還需通過火焰滅菌，再塞上棉塞，D錯誤。例4

平板劃線法是微生物接種的常用方法。下圖是平板劃線示意圖，①②③④代表依次劃線的區(qū)域。下列敘述錯誤的是(

)

A.劃線前操作者應(yīng)對其衣著和手進(jìn)行清潔和消毒B.劃線時蘸有菌種的接種環(huán)不能插入培養(yǎng)基中C.區(qū)域④的劃線與區(qū)域①的劃線不得相連D.在圖示操作過程中共需灼燒接種環(huán)4次√[解析]

為了防止雜菌污染，劃線前操作者應(yīng)對其衣著和手進(jìn)行清潔和消毒，A正確；劃線時蘸有菌種的接種環(huán)在培養(yǎng)基表面進(jìn)行劃線，不能插入培養(yǎng)基中，B正確；區(qū)域④的劃線與區(qū)域①的劃線不得相連，否則可能不能得到單菌落，C正確；平板劃線過程中，接種環(huán)在每次劃線之前和劃線完成后均需要灼燒滅菌，故在圖示操作過程中共需灼燒接種環(huán)5次，D錯誤。1.正誤辨析(1)在固體培養(yǎng)基中加入少量水即可制成液體培養(yǎng)基。(

)

×[解析]

固體培養(yǎng)基中添加了凝固劑，加少量水不能使其成為液體培養(yǎng)基。(2)實驗室培養(yǎng)硝化細(xì)菌時，培養(yǎng)基中無須加入有機(jī)碳源。

(

)

√[解析]

硝化細(xì)菌為自養(yǎng)型生物，可以二氧化碳為碳源合成有機(jī)物。(3)消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細(xì)胞的傷害。(

)

√(4)為了防止污染，接種環(huán)經(jīng)灼燒滅菌后應(yīng)立即挑取菌落。(

)

×[解析]

接種環(huán)經(jīng)灼燒滅菌后應(yīng)冷卻后再挑取菌落，防止高溫殺死菌種。(5)倒平板時，培養(yǎng)皿皿蓋不能完全打開。(

)

√(6)進(jìn)行平板劃線操作時，第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物。

(

)

√(7)只要是沒有生物活性的材料(如培養(yǎng)基、接種環(huán)等)都可采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。(

)

×[解析]

在培養(yǎng)基中含有高溫條件下會被破壞或分解的物質(zhì)時或物品需要保持干燥時，不能用高壓蒸汽滅菌法滅菌。(8)所有微生物在培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中都需加入氮源。(

)

×[解析]

不是所有培養(yǎng)基都需要添加氮源，例如培養(yǎng)固氮菌的培養(yǎng)基不需要添加氮源，因為固氮菌可以直接利用空氣中的氮?dú)狻?9)與紫外線照射相比，高壓蒸汽滅菌防止雜菌污染的效果更好。(

)

√(10)若皿蓋和皿底之間濺上培養(yǎng)基，這個培養(yǎng)基不可再用。(

)

√2.[2024·河北保定期末]在生產(chǎn)、生活和科研實踐中，經(jīng)常通過消毒和滅菌來避免雜菌的污染。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)

√

3.人們在研究、利用微生物時，用無菌技術(shù)培養(yǎng)獲取純種微生物，并對其進(jìn)行計數(shù)或保存。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)

A.微生物接種技術(shù)的方法各不相同，但核心都是要防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度B.微生物的純培養(yǎng)包括配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、分離和培養(yǎng)等步驟C.為得到純培養(yǎng)物，需要為微生物提供合適的營養(yǎng)物質(zhì)和培養(yǎng)條件D.平板劃線法分離菌種，劃線五個區(qū)域，接種環(huán)需要灼燒滅菌5次√[解析]

微生物接種技術(shù)的方法各不相同，但核心都是要防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度，A正確；微生物的純培養(yǎng)包括配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、分離和培養(yǎng)等步驟，B正確；為得到純培養(yǎng)物，需要為微生物提供合適的營養(yǎng)物質(zhì)和培養(yǎng)條件，C正確；用平板劃線法分離菌種，劃線五個區(qū)域，每次接種之前需要灼燒接種環(huán)滅菌，最后劃線完成也需要灼燒滅菌，共6次，D錯誤。4.[2024·山東鄆城一中月考]下表所示為某微生物培養(yǎng)基的配方，有關(guān)敘述錯誤的是(

)

成分含量成分含量葡萄糖瓊脂青霉素0.1萬單位

√

成分含量成分含量瓊脂蒸餾水

√

1.菌落特征常作為鑒定微生物種類的依據(jù)。下列關(guān)于菌落的敘述，正確的是(

)

A.一個菌落就是單個微生物在液體培養(yǎng)基上迅速生長、繁殖，并以此母細(xì)胞為中心形成的子細(xì)胞團(tuán)B.不同種類的微生物的菌落特征完全不一樣C.同一種類的微生物的菌落特征完全一樣D.不同種類的微生物所表現(xiàn)出來的菌落差異是個體細(xì)胞形態(tài)差異的反映√[解析]

菌落是分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部繁殖形成的肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，A錯誤；不同種類微生物的菌落特征各有特點(diǎn)，但彼此之間存在一定的相似性，B錯誤；同種微生物的菌落特征受培養(yǎng)時間、營養(yǎng)物質(zhì)的含量與種類等影響也會有所差異，C錯誤；不同種類的微生物所表現(xiàn)出來的菌落差異是個體細(xì)胞形態(tài)差異的反映，D正確。2.下列有關(guān)培養(yǎng)基的成分及功能的敘述中正確的是(

)

A.牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基可用來直接培養(yǎng)細(xì)菌、病毒等微生物B.從微生物中分離出硝化細(xì)菌時，培養(yǎng)基中可以不加氮源C.培養(yǎng)乳酸桿菌時，需要在培養(yǎng)基中添加維生素D.培養(yǎng)基的無機(jī)成分中，只能為微生物提供水和無機(jī)鹽√[解析]

病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有寄生在宿主活細(xì)胞中才能進(jìn)行繁殖，不能利用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，A錯誤；硝化細(xì)菌屬于自養(yǎng)型微生物，能夠以CO2為碳源，故培養(yǎng)硝化細(xì)菌時可以不加有機(jī)碳源，B錯誤；在培養(yǎng)乳酸桿菌時，需要在培養(yǎng)基中添加維生素，C正確；CO2和N2也是無機(jī)物，但是它們能作為某些微生物的碳源和氮源，D錯誤。3.某同學(xué)在實驗室進(jìn)行了酵母菌的純培養(yǎng)實驗，酵母菌培養(yǎng)基的配方如下表所示。下