生物第1章 发酵工程第2节 微生物的培养技术及应用二 微生物的选择培养和计数课堂教学课件ppt

这是一份生物第1章 发酵工程第2节 微生物的培养技术及应用二 微生物的选择培养和计数课堂教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了目标素养，知识概览，培养基的种类，消毒和灭菌，2实验步骤等内容，欢迎下载使用。
1.了解培养基的作用、分类及营养成分构成,培养科学思维能力。2.能够区分消毒和灭菌,并针对不同物品选择不同的灭菌方法,培养分析、归纳能力。3.知道培养基的制备流程,概述倒平板和平板划线法的操作过程,培养科学探究能力。
一、培养基的配制1.培养基的概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。2.培养基的作用:用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
4.培养基的营养构成。(1)一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。(2)此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如,在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加维生素;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性;在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性;在培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
微思考1为什么培养基需要氮源?提示:培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。微判断11.所有的微生物在培养时都必须添加氮源。(　　)2.不同培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。(　　)3.培养基中的成分可能同时为微生物提供碳源和氮源。(　　)
二、无菌技术1.获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。主要包括消毒和灭菌。
3.具体操作。(1)对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。(2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。(3)做好消毒和灭菌工作后,要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。(4)为了避免周围环境中微生物的污染,接下来的许多操作都应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行。
微思考2牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是什么?提示:既可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,又能保持牛奶中的营养成分基本不被破坏。
微判断21.为防止蛋白质变性,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌。(　　)2.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)都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。(　　)3.无菌技术的关键是杀灭实验室中的所有微生物。(　　)
微训练 下列关于消毒和灭菌的叙述,正确的是(　　)A.在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具不可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌B.消毒是用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物C.配制好培养基后,先高压蒸汽灭菌,后定容D.采用紫外线照射消毒前,适量喷洒苯酚,可加强消毒效果答案:D
解析:干热灭菌适用于能耐高温的和需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(如吸管、培养皿等)、金属用具等,A项错误。消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物,B项错误。配制好培养基后,先定容,后高压蒸汽灭菌,C项错误。
三、微生物的纯培养1.相关概念。(1)培养物:在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。(2)纯培养物:由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。(3)纯培养:获得纯培养物的过程称为纯培养。
2.主要步骤:包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。3.酵母菌的纯培养。(1)实验原理。①菌落:分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。②采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
微判断31.由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。(　　)2.采取平板划线接种时,每一次划线前都要挑取菌种。(　　)3.培养基冷却凝固后应将培养皿倒置。(　　)
一培养基的配制问题探究某生物兴趣小组的同学欲配制培养基培养微生物,其配方为牛肉膏0.3 g、蛋白胨1.0 g、氯化钠0.5 g、KH2PO4 0.2 g、K2HPO4 0.2 g、琼脂1.5 g、制霉菌素(具有广谱抗真菌作用) 0.5 mg、蒸馏水100 mL。
(1)通常情况下,配制培养基时为什么要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH?提示:不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同。(2)该小组同学培养的微生物是细菌还是真菌?为什么?提示:细菌,因为培养基中含有制霉菌素,不适宜真菌生长。(3)该培养基含有KH2PO4和K2HPO4,其作用是什么?提示:为微生物生长提供无机营养物质,同时作为缓冲物质维持细胞生长过程中pH的相对稳定。
归纳总结1.培养基的营养构成。
2.几种微生物的营养和能量来源。
3.配制培养基的原则。(1)目的要明确(根据微生物的种类、培养目的等):选择或培养一般的微生物,可选择普通培养基,如牛肉膏蛋白胨培养基;如果选择或培养一些具有特殊代谢特性的微生物,则需要根据其代谢特性灵活变换培养基中的成分,如选择能分解石油的微生物,要加入石油作为唯一碳源。(2)营养要协调:各种营养物质的浓度和比例要适宜。(3)pH要适宜:为维持pH的相对稳定,可在培养基中加入缓冲剂。不同微生物适宜生长的pH范围不同。
典例剖析【例1】下列关于培养基配制的叙述,错误的是(　　)A.合适的培养基可实现分离、鉴定微生物等不同目的B.固体培养基中加入的琼脂能提供额外的碳源和氮源C.对于有特殊生长条件需求的微生物,配制培养基时要做调整D.无论是固体培养基还是液体培养基,配制时都要加水答案:B
解析:固体培养基中加入的琼脂不能被微生物分解利用,故琼脂不能提供额外的碳源和氮源。
学以致用1.不同的微生物对营养物质的需求不同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物的叙述,错误的是(　　)A.氮源能为该微生物提供必要的氮元素B.碳源也是该微生物的能源物质C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质D.水是该微生物的营养要素之一答案:B解析:CO2是无机碳源,不能作为该微生物的能源物质。
二无菌技术问题探究在生产、生活和科研实践中,人们经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。(1)无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还有什么作用?提示:无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。(2)为什么密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒?提示:紫外线能破坏DNA的结构。
(3)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是什么?提示:冷空气没有排除干净。
归纳总结几种消毒和灭菌方法的比较。
典例剖析【例2】下列关于无菌技术的叙述,错误的是(　　)A.对操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌B.对培养器皿、接种工具和培养基等进行灭菌C.为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行D.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接触解析:对操作的空间、操作者的衣着和手进行消毒处理。
学以致用2.无菌技术常围绕着如何避免杂菌污染展开。下列常见的无菌操作技术中,属于灭菌处理的是(　　)A.用酒精擦拭双手B.用紫外线照射实验操作台C.对接种环进行灼烧处理D.用氯气消毒水源答案:C
三微生物的纯培养问题探究黏质沙雷菌是重要的天然红色素——灵菌红素的主要生产菌株。研究人员从土壤中分离得到一株黏质沙雷菌,并开展了相关实验。为了研究温度对该株黏质沙雷菌产灵菌红素的影响,研究人员将该菌株扩大培养后分别接种到多个相同的培养基上(见下图),置于不同温度下培养,观察记录灵菌红素的产生情况,结果如下表所示。
注“+”表示色素产生量,“-”表示不产生色素。
(1)研究人员从土壤中分离黏质沙雷菌时,在培养基上应先挑选什么颜色的单菌落?提示:红色。(2)图示采用了什么接种方法?在第二次以及其后的划线操作中,为什么总是从上一次划线的末端开始划线?提示:平板划线法。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,最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
(3)据表判断该株黏质沙雷菌产灵菌红素的适宜温度范围,并推测温度较高时,黏质沙雷菌产灵菌红素的能力下降的原因。提示:20~30 ℃,较高的温度条件下,有关酶的活性降低。
归纳总结1.制备培养基:配制培养基→定容→分装→灭菌→冷却→倒平板。2.倒平板的操作步骤及注意事项。(1)操作步骤。
(2)注意事项。①培养基要冷却至50 ℃左右时开始倒平板。温度过高会烫手,温度过低培养基又会凝固。②要使锥形瓶的瓶口通过酒精灯火焰。通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基。③倒平板时,要用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,不要完全打开,以免杂菌污染培养基。
④平板冷凝后,要将平板倒置。因为平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,平板倒置后,既可避免培养基表面的水分过度挥发,又可防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。⑤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,这个平板就不能用来培养微生物了,这是因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。⑥整个操作过程要在酒精灯火焰附近进行,以避免杂菌污染。
3.平板划线法。(1)原理:通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。(2)主要步骤:接种环灼烧灭菌→冷却后取菌种→第一次平板划线操作→连续划线操作→培养。(3)平板划线操作的注意事项:①操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要对接种环进行灼烧灭菌,划线操作结束时,仍需灼烧接种环,每次灼烧的目的如下表所示。
②灼烧接种环,待其冷却后才能伸入菌液,以免温度太高杀死菌种。③第二次及之后的划线操作总是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渐减少,最终得到由单个细菌繁殖而来的单菌落。④最后一次的划线不要与第一次的划线相连。⑤划线用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破。
(4)平板划线示意图及培养后菌落分布示意图如下图所示。培养后一般可在最后一次的划线区找到单菌落,如下图中的“5”区。
典例剖析【例3】下列关于平板划线操作的叙述,错误的是(　　)A.第一次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.第二次至最后一次划线前,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.第二次划线时,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答案:C
解析:平板划线操作中接种环蘸取菌液前灼烧的目的是避免接种环上可能存在的微生物污染培养物;第二次至最后一次划线前都要灼烧接种环,是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,使下次划线的菌种均来自上次划线的末端;在第二次划线时,接种环上的菌种来源于第一次划线的末端;划线结束后仍需灼烧接种环,是为了及时杀死接种环上残留的菌种,避免污染环境和感染操作者。
学以致用3.关于在马铃薯琼脂培养基上进行酵母菌纯培养实验的叙述,错误的是(　　)A.完成平板划线后立即将接种后的平板和一个未接种的平板倒置培养B.接种后的平板一般做三组,目的是使实验结果更准确C.使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境D.离开实验室时一定要洗手,以防止被微生物感染
解析:完成平板划线后,待菌液被培养基吸收,将接种后的平板和一个未接种的平板倒置,放入28 ℃左右的恒温培养箱中培养,这样可以检测培养基灭菌是否合格,检验实验的合理性。
1.下表为某培养基的配方,下列有关叙述正确的是(　　)
A.能在此培养基上生长的只有大肠杆菌B.将该培养基调节至合适的pH后就可以接种使用C.该培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是牛肉膏D.该培养基属于液体培养基
解析:在此培养基上能生长多种微生物,不仅仅只有大肠杆菌, A项错误。将该培养基调节至合适的pH后要进行高压蒸汽灭菌,B项错误。该培养基含有琼脂,属于固体培养基,D项错误。
2.下列关于实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作的说法,正确的是(　　)A.培养酵母菌的试剂和器具都要进行湿热灭菌B.配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯火焰附近进行C.倒好的平板要立即使用,以免表面干燥,影响酵母菌生长D.平板划线转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线答案:D
解析:超净工作台常用紫外线消毒法处理,接种环等常用灼烧灭菌法处理,吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理,培养基等用湿热灭菌法处理,A项错误。倒平板、接种需要在酒精灯火焰附近进行,配制培养基不需要在酒精灯火焰附近进行,因为配制好的培养基还需要进行灭菌,B项错误。倒好的平板需要冷却后使用,且不宜久存,以免表面干燥,影响接种后微生物的生长,C项错误。平板划线转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线,主要目的是杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,D项正确。
3.下列关于平板划线操作的叙述,正确的是(　　)A.已灭菌的接种环和培养皿在操作过程中不再灭菌B.从含有菌液的试管中取出菌液后,需马上塞上棉塞C.培养皿完全打开后,将蘸有菌液的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线即可D.最后将平板倒置,放入培养箱中培养答案:D
解析:在平板划线操作中,已灭菌的接种环在每次划线后都必须用灼烧灭菌法再次灭菌,A项错误。盛有菌液的试管在打开后或重新塞棉塞前,都需将试管口通过火焰进行灼烧灭菌,B项错误。划线过程中,在火焰附近将培养皿打开一条缝隙,接种完毕后,迅速盖上皿盖,以防杂菌污染,C项错误。
4.下列有关微生物培养技术的操作,正确的是(　　)A.为了防止污染,接种环经灼烧灭菌后应立即挑取菌种B.培养基灭菌后,应将pH调到适于微生物生长的范围C.倒平板时,应将打开的培养皿的皿盖放在一边,防止培养基溅到皿盖上D.高压蒸汽灭菌后,通常将实验用具放入60~80 ℃的烘箱中烘干答案:D
解析:为了防止污染,接种前接种环需经灼烧灭菌,但需等接种环冷却后再挑取菌种,防止菌种被高温杀死,A项错误。配制培养基时,应先调节pH到适于微生物生长的范围,再进行灭菌,B项错误。倒平板时,应将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙后倒入培养基,不能将皿盖放到一边,C项错误。高压蒸汽灭菌后,通常将实验用具放入60~80 ℃的烘箱中烘干,以除去灭菌时的水分,D项正确。
5.下表是用于从土壤中分离纯化土壤细菌的培养基的配方。请回答下列问题。
(1)培养基的类型有很多,但培养基中一般都含有水、碳源、　　　　　　和无机盐等营养物质。上述培养基配方中能充当碳源的成分是　　　　　　　　。培养基配制完成后,一般还要调节pH,并对培养基进行　　　　　处理。该培养基属于　　　　　　(填“固体”或“液体”)培养基。