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1、專題專題2微生物的培養(yǎng)與應用微生物的培養(yǎng)與應用 課題課題1微生物的實驗室培養(yǎng)微生物的實驗室培養(yǎng) 欄目鏈接欄目鏈接科學家在南極數百英尺的冰層下面，在沒有光和科學家在南極數百英尺的冰層下面，在沒有光和氧氣的環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)了一種微生物。據推測，它們已經氧氣的環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)了一種微生物。據推測，它們已經生存了生存了150萬年之久。基因檢測顯示，它們類似今天海萬年之久?；驒z測顯示，它們類似今天海洋環(huán)境中的微生物。科學家認為，這些微生物曾經生活洋環(huán)境中的微生物。科學家認為，這些微生物曾經生活在海洋里，在海洋里，150萬萬200萬年前海洋被冰川截斷形成像大萬年前海洋被冰川截斷形成像大池塘的水面，后來又被冰川覆
2、蓋。從此，這些微生物與池塘的水面，后來又被冰川覆蓋。從此，這些微生物與世隔絕了。世隔絕了。, 欄目鏈接欄目鏈接請思考：請思考：1.微生物是如何獲得能量維持生存的？微生物是如何獲得能量維持生存的？2.它們還需要哪些營養(yǎng)物質？它們還需要哪些營養(yǎng)物質？ 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接1概念概念人們按照微生物對人們按照微生物對_的不同需求，配制出供其的不同需求，配制出供其_的營養(yǎng)基質的營養(yǎng)基質。2種類種類按照培養(yǎng)基的按照培養(yǎng)基的_劃分為劃分為_培養(yǎng)基和培養(yǎng)基和_培養(yǎng)基培養(yǎng)基。一、培養(yǎng)基一、培養(yǎng)基 營養(yǎng)物質營養(yǎng)物質 生長繁殖生長繁殖 物理狀態(tài)物理狀態(tài) 液體液體 固體固體 欄目鏈接欄目鏈接3營養(yǎng)要素營
3、養(yǎng)要素各種培養(yǎng)基一般都含有水、各種培養(yǎng)基一般都含有水、_、_、_，此外還要滿足微生物生長對，此外還要滿足微生物生長對_、_以及以及_的要求的要求。 碳源碳源 氮源氮源 無機鹽無機鹽 pH 特殊營養(yǎng)物質特殊營養(yǎng)物質 氧氣氧氣 欄目鏈接欄目鏈接二、無菌技術二、無菌技術1獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是防止獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是防止_的入的入侵，具體操作如下：侵，具體操作如下：(1)對實驗操作的對實驗操作的_、操作者的衣著和手進行、操作者的衣著和手進行_和和_。(2)將用于微生物培養(yǎng)的將用于微生物培養(yǎng)的_、_和和_等器具進行滅菌。等器具進行滅菌。外來雜菌外來雜菌 空間空間 清潔清潔 消毒消毒 器皿器皿 接種用
4、具接種用具 培養(yǎng)基培養(yǎng)基 欄目鏈接欄目鏈接(3)為避免周圍環(huán)境中為避免周圍環(huán)境中_的污染，實驗操作的污染，實驗操作應在應在_進行。進行。(4)實驗操作時應避免已經滅菌處理的材料用具與實驗操作時應避免已經滅菌處理的材料用具與_相接觸。相接觸。 微生物微生物 酒精燈火焰附近酒精燈火焰附近 周圍的物品周圍的物品 欄目鏈接欄目鏈接2消毒和滅菌消毒和滅菌(1)消毒是指使用較為消毒是指使用較為_的物理或化學方法的物理或化學方法僅殺死物體表面或僅殺死物體表面或_微生物微生物(不包括芽孢和不包括芽孢和孢子孢子)。常用的方法有。常用的方法有_消毒法和消毒法和_消消毒法。毒法。(2)滅菌是指使用滅菌是指使用_的理
5、化因素殺死物體內外的理化因素殺死物體內外_的微生物的微生物(包括芽孢和孢子包括芽孢和孢子)。常見的方法有：。常見的方法有：_滅菌、滅菌、_滅菌、滅菌、_滅菌。滅菌。 溫和溫和 內部一部分內部一部分 煮沸煮沸 化學藥劑化學藥劑 強烈強烈 所有所有 灼燒灼燒 干熱干熱 高壓蒸汽高壓蒸汽 欄目鏈接欄目鏈接三、大腸桿菌的純化培養(yǎng)三、大腸桿菌的純化培養(yǎng)牛肉膏蛋白胨牛肉膏蛋白胨 稱量稱量 滅菌滅菌 欄目鏈接欄目鏈接2純化大腸桿菌純化大腸桿菌(1)純化培養(yǎng)方法：在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上純化純化培養(yǎng)方法：在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上純化大腸桿菌，最常用的方法有大腸桿菌，最常用的方法有_法和法和_法。法。(2)純化培養(yǎng)
6、的原理：想方設法在培養(yǎng)基上得到由純化培養(yǎng)的原理：想方設法在培養(yǎng)基上得到由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的一個細胞繁殖而來的肉眼可見的_，即獲得較純，即獲得較純的菌種。的菌種。(3)平板劃線法：通過平板劃線法：通過_在瓊脂固體培養(yǎng)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)基表面連續(xù)_的操作，將聚集的菌種逐步的操作，將聚集的菌種逐步_分散到培養(yǎng)基的表面。其具體操作是：分散到培養(yǎng)基的表面。其具體操作是：平板劃線平板劃線 稀釋涂布平板稀釋涂布平板 菌落菌落 接種環(huán)接種環(huán) 劃線劃線 稀釋稀釋 欄目鏈接欄目鏈接將將_放在火焰上燃燒，直到接種環(huán)燒紅放在火焰上燃燒，直到接種環(huán)燒紅。在火焰旁冷卻在火焰旁冷卻_，并打開棉塞，并打開棉塞
7、。將試管口通過將試管口通過_。將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中，沾取一環(huán)菌液將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中，沾取一環(huán)菌液。將試管口通過火焰，并塞上棉塞將試管口通過火焰，并塞上棉塞。左手將皿蓋打開一條縫隙，右手將沾有菌種的左手將皿蓋打開一條縫隙，右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內，劃三到五條接種環(huán)迅速伸入平板內，劃三到五條_線，蓋上線，蓋上皿蓋。注意不要劃破培養(yǎng)基皿蓋。注意不要劃破培養(yǎng)基。 接種環(huán)接種環(huán) 接種環(huán)接種環(huán) 火焰火焰 平行平行 欄目鏈接欄目鏈接灼燒灼燒_，待其冷卻后，從第一區(qū)域劃線的，待其冷卻后，從第一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域內劃線。重復以上操作，在三、四、末端開始往第二區(qū)域內劃線。重復以
8、上操作，在三、四、五區(qū)域內劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相五區(qū)域內劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。連。將平板將平板_放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。(4)稀釋涂布平板法：將菌液進行一系列的梯度稀釋涂布平板法：將菌液進行一系列的梯度_，然后將不同稀釋度的菌液分別，然后將不同稀釋度的菌液分別_到瓊脂固到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。其操作步驟是：體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。其操作步驟是：系列稀釋系列稀釋(梯度稀釋梯度稀釋)操作：操作： 接種環(huán)接種環(huán) 倒置倒置 稀釋稀釋 涂布涂布 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 酒精酒精 表面表面 酒精酒精 頻繁使用的菌種頻繁使用的菌種
9、需長期保存的菌種需長期保存的菌種 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接一、制備培養(yǎng)基一、制備培養(yǎng)基1配制原則配制原則(1)目的明確：不同微生物需求不同，根據培養(yǎng)目目的明確：不同微生物需求不同，根據培養(yǎng)目的進行配制。的進行配制。(2)營養(yǎng)要協(xié)調：營養(yǎng)物質的濃度和比例要適宜。營養(yǎng)要協(xié)調：營養(yǎng)物質的濃度和比例要適宜。(3)pH要適宜：為維持要適宜：為維持pH的相對恒定，可在培養(yǎng)的相對恒定，可在培養(yǎng)基中加入緩沖劑，常用磷酸氫二鉀或磷酸二氫鉀?；屑尤刖彌_劑，常用磷酸氫二鉀或磷酸二氫鉀。 欄目鏈接欄目鏈接營養(yǎng)物營養(yǎng)物質質功功 能能主要來源主要來源碳源碳源能為微生物的代謝提能為微生物的代謝提供碳元素的物質供
10、碳元素的物質無機碳源：無機碳源：CO2、NaHCO3等；有機碳等；有機碳源：糖類、蛋白質、源：糖類、蛋白質、脂肪、花生餅、石油脂肪、花生餅、石油等等氮源氮源能為微生物的代謝提能為微生物的代謝提供氮元素的物質供氮元素的物質無機氮源：無機氮源：N2、NH3、NO、NH有機氮源：有機氮源：蛋白胨、尿素、蛋白蛋白胨、尿素、蛋白質等質等2培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分及功能培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分及功能 欄目鏈接欄目鏈接生長因生長因子子生長必不可少的微量生長必不可少的微量有機物有機物維生素、氨基酸、堿維生素、氨基酸、堿基等基等水水在生物體內含量很高，在生物體內含量很高，在低等生物體內含量在低等生物體內含量更高更高外界攝入外界
11、攝入無機鹽無機鹽為微生物提供碳源、為微生物提供碳源、氮源以外的各種重要氮源以外的各種重要元素，包括某些大量元素，包括某些大量元素元素無機化合物無機化合物 欄目鏈接欄目鏈接對異養(yǎng)微生物來說，含對異養(yǎng)微生物來說，含C、H、O、N的化合物既的化合物既是碳源又是氮源、能源。是碳源又是氮源、能源。一些天然營養(yǎng)物質，如酵母膏、蛋白胨、動植物一些天然營養(yǎng)物質，如酵母膏、蛋白胨、動植物組織提取液等可為微生物提供生長因子。組織提取液等可為微生物提供生長因子。不同微生物對營養(yǎng)的需求不同，因此，首先根據不同微生物對營養(yǎng)的需求不同，因此，首先根據不同微生物的營養(yǎng)需求配制針對性強的培養(yǎng)基。不同微生物的營養(yǎng)需求配制針對性
12、強的培養(yǎng)基。營養(yǎng)物質過少不能滿足微生物的營養(yǎng)需要，過多營養(yǎng)物質過少不能滿足微生物的營養(yǎng)需要，過多對微生物的生長有抑制作用。對微生物的生長有抑制作用。特特 別別提提 醒醒 欄目鏈接欄目鏈接例例1下列關于配制培養(yǎng)基的有關敘述中，正確的下列關于配制培養(yǎng)基的有關敘述中，正確的是是()A制作固體培養(yǎng)基必須加入瓊脂制作固體培養(yǎng)基必須加入瓊脂B發(fā)酵工程中一般用液體培養(yǎng)基發(fā)酵工程中一般用液體培養(yǎng)基C氮源主要是為微生物提供能量氮源主要是為微生物提供能量D牛肉膏主要為微生物提供氮元素牛肉膏主要為微生物提供氮元素 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：制作固體培養(yǎng)基時必須加入凝固劑。瓊脂制作固體培養(yǎng)基時必須加入凝固劑。瓊脂是
13、常用的凝固劑，但不是唯一的凝固劑，例如明膠也可是常用的凝固劑，但不是唯一的凝固劑，例如明膠也可作為凝固劑；發(fā)酵工程一般都是用液體培養(yǎng)基，原因是作為凝固劑；發(fā)酵工程一般都是用液體培養(yǎng)基，原因是液體培養(yǎng)基便于調節(jié)液體培養(yǎng)基便于調節(jié)pH、溫度、溶氧等，而且液體培、溫度、溶氧等，而且液體培養(yǎng)基還能有利于微生物充分利用營養(yǎng)物質；氮源主要是養(yǎng)基還能有利于微生物充分利用營養(yǎng)物質；氮源主要是作為微生物合成蛋白質和核酸的原料；牛肉膏主要為微作為微生物合成蛋白質和核酸的原料；牛肉膏主要為微生物提供碳源、磷酸鹽和維生素。生物提供碳源、磷酸鹽和維生素。答案：答案：B 欄目鏈接欄目鏈接變式變式訓練訓練1下列制備牛肉膏蛋
14、白胨固體培養(yǎng)基的敘述，錯誤的下列制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的敘述，錯誤的是是()A操作順序為計算、稱量、溶化、倒平板、滅菌操作順序為計算、稱量、溶化、倒平板、滅菌B將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯C將培養(yǎng)基冷卻至將培養(yǎng)基冷卻至50 左右時進行倒平板左右時進行倒平板D將平板冷卻凝固約將平板冷卻凝固約510 min后將平板倒過來放置后將平板倒過來放置 欄目鏈接欄目鏈接變式變式訓練訓練解析：解析：制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的步驟是計制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的步驟是計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板，順序不能顛倒。牛算、稱量、溶化、滅菌、倒平板，順序不能顛倒。牛肉
15、膏容易吸潮，所以當牛肉膏溶化并與稱量紙分離后，肉膏容易吸潮，所以當牛肉膏溶化并與稱量紙分離后，用玻棒取出稱量紙。將培養(yǎng)基冷卻至用玻棒取出稱量紙。將培養(yǎng)基冷卻至50 ，用手觸摸，用手觸摸錐形瓶感覺剛剛不燙手時倒平板，平板冷卻后還需倒錐形瓶感覺剛剛不燙手時倒平板，平板冷卻后還需倒置。置。答案：答案：A 欄目鏈接欄目鏈接二、消毒與滅菌的比較二、消毒與滅菌的比較 欄目鏈接欄目鏈接 酒精酒精消毒時，消毒時，70%的酒精殺菌效果最好。原因是的酒精殺菌效果最好。原因是濃度過高，菌體表面蛋白質變性過快從而凝固成一層保濃度過高，菌體表面蛋白質變性過快從而凝固成一層保護膜，乙醇分子不能滲入其中；濃度過低，殺菌能力
16、減護膜，乙醇分子不能滲入其中；濃度過低，殺菌能力減弱弱特特 別別提提 醒醒 欄目鏈接欄目鏈接例例2 細菌培養(yǎng)過程中分別采用了高壓蒸汽、酒精、細菌培養(yǎng)過程中分別采用了高壓蒸汽、酒精、火焰灼燒等幾種不同的處理方法，這些方法依次用于火焰灼燒等幾種不同的處理方法，這些方法依次用于殺滅哪些部位的雜菌殺滅哪些部位的雜菌()A接種針、手、培養(yǎng)基接種針、手、培養(yǎng)基B高壓鍋、手、接高壓鍋、手、接種針種針C培養(yǎng)基、手、接種針培養(yǎng)基、手、接種針 D接種針、手、高接種針、手、高壓鍋壓鍋 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：高壓蒸汽滅菌鍋是滅菌的一個設備，通常用高壓蒸汽滅菌鍋是滅菌的一個設備，通常用于培養(yǎng)基的滅菌。用酒精擦拭雙
17、手是消毒的一種方法。于培養(yǎng)基的滅菌。用酒精擦拭雙手是消毒的一種方法?；鹧孀茻?，可以迅速徹底地滅菌，適用于微生物的接火焰灼燒，可以迅速徹底地滅菌，適用于微生物的接種工具，如接種環(huán)、接種針。種工具，如接種環(huán)、接種針。答案：答案：C 欄目鏈接欄目鏈接2下列操作與消毒和滅菌無關的是下列操作與消毒和滅菌無關的是()A接種前用火焰灼燒接種環(huán)接種前用火焰灼燒接種環(huán)B接種前用酒精擦拭雙手接種前用酒精擦拭雙手C將平板倒置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)將平板倒置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)D接種在酒精燈的火焰旁完成接種在酒精燈的火焰旁完成變變 式式訓訓 練練 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：要建立要建立“有菌觀念有菌觀念”。接種用具、器皿
18、、空。接種用具、器皿、空氣中都充滿了微生物，都有污染的可能，必須嚴格地氣中都充滿了微生物，都有污染的可能，必須嚴格地消毒、滅菌。消毒、滅菌。A、B、D都是實驗操作過程中常用的消都是實驗操作過程中常用的消毒和滅菌方法。將平板倒置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)與消毒和滅菌方法。將平板倒置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)與消毒、滅菌無關。毒、滅菌無關。答案：答案：C變變 式式訓訓 練練 欄目鏈接欄目鏈接三、制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基及純化大腸桿菌三、制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基及純化大腸桿菌1 1制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的過程制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的過程 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接2純化大腸桿菌操作過程中的注意事
19、項純化大腸桿菌操作過程中的注意事項(1)平板劃線法中幾次灼燒接種環(huán)的目的：平板劃線法中幾次灼燒接種環(huán)的目的：灼燒時期灼燒時期目的目的取菌種前取菌種前殺死接種環(huán)上原有微生物殺死接種環(huán)上原有微生物每次每次劃線前劃線前殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來自于上次劃線末下次劃線的菌種直接來自于上次劃線末端，使每次劃線菌種數目減少，達到分端，使每次劃線菌種數目減少，達到分離菌株的目的離菌株的目的接種接種結束后結束后殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免細菌污染殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者環(huán)境和感染操作者 欄目鏈接欄目鏈接(2)稀釋涂布
20、平板法操作比較復雜，且各個細節(jié)均稀釋涂布平板法操作比較復雜，且各個細節(jié)均需保證無菌操作，應特別注意：需保證無菌操作，應特別注意：酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要適宜。酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要適宜。吸管頭不要接觸其他任何物體。吸管頭不要接觸其他任何物體。吸管要在酒精燈火焰周圍使用。吸管要在酒精燈火焰周圍使用。涂布器末端浸在盛有涂布器末端浸在盛有70%酒精的燒杯中，取出酒精的燒杯中，取出時，要讓多余的酒精在燒杯中滴盡，然后將沾有少量時，要讓多余的酒精在燒杯中滴盡，然后將沾有少量酒精的涂布器在酒精燈火焰上引燃，注意防火。酒精的涂布器在酒精燈火焰上引燃，注意防火。 欄目鏈接欄目鏈接在稀釋涂布平板操作中，每個步驟都
21、要注意無菌在稀釋涂布平板操作中，每個步驟都要注意無菌操作，以防培養(yǎng)基被污染，影響實驗效果操作，以防培養(yǎng)基被污染，影響實驗效果。每一稀釋倍數菌液都至少要涂布三個平板，作為每一稀釋倍數菌液都至少要涂布三個平板，作為實驗重復，求平均值，若其中有菌落數與其他實驗差距實驗重復，求平均值，若其中有菌落數與其他實驗差距懸殊者，應舍棄該實驗數據，不進行統(tǒng)計、計算懸殊者，應舍棄該實驗數據，不進行統(tǒng)計、計算。平板冷凝后，皿蓋上會凝結成水珠。凝固后的培平板冷凝后，皿蓋上會凝結成水珠。凝固后的培養(yǎng)基表面的溫度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)養(yǎng)基表面的溫度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地揮發(fā)，又可
22、以防止皿蓋上的水珠落基表面的水分更好地揮發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基造成污染入培養(yǎng)基造成污染。特特 別別提提 醒醒 欄目鏈接欄目鏈接例例3 關于平板劃線操作的敘述正確的是關于平板劃線操作的敘述正確的是()A使用已滅菌的接種環(huán)、培養(yǎng)皿，在操作過程中不使用已滅菌的接種環(huán)、培養(yǎng)皿，在操作過程中不需要再滅菌需要再滅菌B打開含菌種的試管，需通過火焰滅菌，取出菌種打開含菌種的試管，需通過火焰滅菌，取出菌種后，需馬上塞上棉塞后，需馬上塞上棉塞C將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內，劃三至五將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內，劃三至五條平行線即可條平行線即可D最后將平板倒置，放在培養(yǎng)箱中最后將平板倒置，放在
23、培養(yǎng)箱中 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：使用已滅菌的接種環(huán)、培養(yǎng)皿，操作過程仍使用已滅菌的接種環(huán)、培養(yǎng)皿，操作過程仍要滅菌；打開含菌種的試管需要通過火焰滅菌，取出菌要滅菌；打開含菌種的試管需要通過火焰滅菌，取出菌種后含菌種的試管需要通過火焰滅菌后再塞好棉塞；將種后含菌種的試管需要通過火焰滅菌后再塞好棉塞；將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內，劃三至五條平行線沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內，劃三至五條平行線后蓋上皿蓋；最后應將平板倒置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)后蓋上皿蓋；最后應將平板倒置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。答案：答案：D 欄目鏈接欄目鏈接3稀釋涂布平板法是微生物培養(yǎng)中的一種常用的稀釋涂布平板法是微生物培養(yǎng)中的一種常用的接種方法。下列相關敘述錯誤的是接種方法。下列相關敘述錯誤的是()A操作中需要將菌液進行一系列的濃度梯度稀釋操作中需要將菌液進行一系列的濃度梯度稀釋B需將不同稀釋度的菌液分別涂布到固體培養(yǎng)基需將不同稀釋度的菌液分別涂布到固體培養(yǎng)基表面表面C不同濃度的菌液均可在培養(yǎng)基表面形成單個的不同濃度的菌液均可在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落菌落D操作過程中對培養(yǎng)基和涂布器等均需進行嚴格操作過程中對培養(yǎng)基和涂布器等均需進行嚴格滅菌處理滅菌處理變變 式式訓訓 練練C 欄目鏈接欄目鏈接
高中生物 專題二 課題1 微生物的實驗室培養(yǎng)課件 新人教版選修1
