高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 微生物的基本培养技术试讲课课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 微生物的基本培养技术试讲课课件ppt，共47页。PPT课件主要包含了自养微生物，异养微生物，问题讨论，选择培养基，微生物的选择培养，微生物的数量测定，操作提示，课堂总结等内容，欢迎下载使用。

一、微生物的基本培养技术
微生物的培养技术及应用
微生物结构简单、形体微小，眼睛看不到，若想得到纯净的微生物，就必须对其进行培养和分离。
实验室培养微生物条件：
1）提供微生物生长繁殖所需营养和环境条件
2）确保其他微生物无法混入
人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
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:
水、碳源、氮源、无机盐。
NH4＋、NO3-、NH3等。
牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等。
CO2、CO32-、HCO3-。
葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等。
Zn、Cu、Mn、C、M等
为什么培养基需要氮源？
是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。
满足微生物对 ___________________ ___的需求
④培养厌氧微生物时，需要提供_____的条件。
①培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加_______；
②培养霉菌时，需要将培养基调至_____；
③培养细菌时，需要将培养基调至____ _______；
pH、特殊营养物质、氧气
如何获得纯净的微生物培养物？
避免杂菌污染——无菌技术（前提，基本保障）
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
使用强烈理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，而达到完全无菌之过程
煮沸消毒法巴氏消毒法化学药剂消毒法
灼烧灭菌法高压蒸汽灭菌法干热灭菌法
100℃煮沸5-6min，杀死微生物的营养细胞和一部分孢子。
对于不耐高温的液体，62-65℃下煮30min或80-90℃下煮30s-1min。
用70%酒精擦拭双手；氯气消毒水源。
用紫外灯照射接种室、接种箱、超净工作台
指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子。
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。
细菌、原生动物、真菌和植物等产生的一种有繁殖作用的无性生殖细胞。能直接发育成新个体。
灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法、干热灭菌法
原理：高温蒸汽破坏蛋白质、核酸等结构使其变性优点：操作简便，效果可靠。对象：培养基、容器等
①湿热灭菌：高压蒸汽灭菌锅内100kPa、121℃下维持15-30min
原理：使微生物细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥等对象：耐高温，需保持干燥的物品，适用于 玻璃器皿 (如试管、培养皿、吸管、注射器) 金属器具 (如针头、 镊子、剪刀等)的灭菌
②干热灭菌：干热灭菌箱内160-170 ℃下加热2-3h
③灼烧灭菌：酒精灯火焰灼烧
原理：使微生物燃烧对象：接种工具如接种环、接种针，以及接种过 程中的试管口或瓶口等易被污染部位
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。
获得纯培养物的过程就是纯培养。
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，这就是菌落。
采用平板划线法和稀释涂布平板法将单个微生物分散在固体培养基上，之后得到的单菌落一般是由单个微生物形成的纯培养物。
待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。
倒平板注意事项：①温度：50℃左右②操作：在酒精灯火焰附近③冷凝后平板倒置
任务：观看视频1.归纳对接种环灭菌的注意事项。（1）方法（2）灭菌的时间点2.归纳划线的注意事项，并说明原因。
1.将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。
2.在火焰旁冷却接种环，并拔出装有酵母菌的棉塞。
3.将试管口通过火焰。
4.将已冷却的接种环伸入菌液中，蘸取一环菌液 。
5.将试管口通过火焰，并塞上棉塞。
6.左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养基！
7.灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。
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？
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
杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞
杀死接种环上原有微生物
2、在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
3、在做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：以免接种环温度太高，杀死菌种。
答：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单菌落。
4、若完成图示操作，共做了五次划线，接种环灼烧灭菌了几次？
共需灼烧接种环六次
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24-28h。
1.未接种的培养基表面是否有菌落生长，如果有，说明了什么？
2.在接种酵母菌的培养基上，你是否观察到了菌落？这些菌落的颜色、形状、大小是否一致，如果你观察到了不同形态的菌落，你能分析可能是哪些原因引起的吗？
微生物生长繁殖产生的菌落
练习1、根据倒平板的方法及注意事项回答下列问题：
（1）培养基灭菌后，需要冷却到________左右时，才能用来倒平板。（2）请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：_______________。（3）甲、乙、丙中的灭菌方法是__________。（4）丁中的操作需要等待_______________才能进行。为什么要将平板倒置？（5）整个过程为何要在酒精灯旁进行？（6）如何检测培养基制备是否成功？
37℃倒置培养24～48h，观察是否有微生物生长
防止皿盖上水珠落入培养基造成污染,倒置培养使琼脂里水分不易蒸发出去。
酒精灯旁空气中杂菌少
练习2.下列为几位同学描述的平板划线接种法的划线方式，其中正确的是（ 　　）
二、微生物的选择培养和计数
小结：两种接种方法的比较
通过连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散
将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养，以得到单菌落
稀释度合适，整个平板上都可找到单菌落
分离纯化菌种，获得单菌落
①分离纯化菌种，获得单菌落②用于计数
①都能分离纯化菌种；②都是在固体培养基上进行的。
自然界中微生物数量繁多，种类庞杂，要想从中分离出需要的特定微生物并不容易，尤其当要分离的微生物在混合菌群中不是优势种群时，更难实现。
选择性必修3第1章第2节微生物的培养与应用
第2课时 微生物的选择培养和计数
1. 阐明微生物选择培养的原理。2. 进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。
1.科学实例：寻找耐高温的DNA聚合酶
启示：寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。
筛选原因：因为热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物，使耐热的Taq细菌保留下来。
PCR是一种在体外DNA复制的技术，此项技术要求使用耐高温（930C）的DNA聚合酶。1966年，布鲁克在美国黄石国家公园的一个热泉中发现了耐热的Taq细菌，并分离到耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）。
高温环境（热泉、火山口）
怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌?
3.实验室中微生物的筛选原理：
人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。
允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，叫做选择培养基。
酵母菌和霉菌(青霉素能杀死细菌、放线菌)
能消除石油污染的微生物
尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化学性质稳定，是现代农业生产中一种重要的氮肥。尿素施入土壤后，会被土壤中的某些细菌分解成NH3，再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。而这些细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，脲酶催化尿素分解产生NH3，NH3可以作为细菌生长的氮源。
讨论：1.如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？
在选择培养基中，以尿素作为唯一氮源，只有能合成脲酶的细菌才能生长发育繁殖
2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？
除以尿素作为唯一氮源外，该培养基的其他营养成分与普通培养基基本相同
①铲取土样，将样品装入纸袋中
②将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀，制成菌液。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。
③取0.1mL菌液，滴加到（选择）培养基表面。
④将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。
⑤将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布
⑥用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。
①10g土样加入盛有90mL无菌水中后，已稀释10倍，在计算时，不要忽略；
②由于使用的是选择培养基，所以一般情况下，获得的单菌落即目的菌，但因为有些微生物可以利用目的菌的代谢产物来生长繁殖，所以还需要进一步验证；
③过程中所有操作都应在酒精灯火焰旁进行；
④将涂布器从酒精中取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后再放在火焰上灼烧；不要将过热的涂布器放在盛有酒精的烧杯中，以免引燃酒精。
放入37℃恒温箱中培养1～2d
当样品的稀释度足够___时，培养基表面生长的一个____，来源于__________中的一个____；通过计数平板上的____数，就能推测出样品中大约含有多少_____；
①选择菌落数为_______的平板计数
②同一稀释度下，应至少对___个平板进行重复计数，然后求出______；
样品的______将直接影响平板上的菌落数目；
①统计的菌落数往往比活菌的实际数目____； 原因：__________________________________________ ______________②统计结果一般用_______而不是用活菌数来表示；
当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
每g样品中的菌落数＝(C÷V)×M
C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数
V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)
利用特定的___________或_____________在______下观察、计数，然后再计算_________的样品中微生物的数量；
血细胞计数板常用于_______________________________等的计数
相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子
细菌计数板可对_________________进行观察和计数；
②统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和，不能区分死菌与活菌。
①个体小的细菌在显微镜下难以观察。
四、土壤中分解尿素的细菌的分离与记数
3.样品稀释、取样涂布
4.微生物的培养、观察并记录结果
从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm左右，再取样，将样品装入事先准备好的信封中。
牛肉膏蛋白胨培养基作为对照，判断选择培养基是否起到选择作用。
选用稀释倍数为104~107的稀释液。每个稀释度下需要4个选择培养基（平行重复原则），1个牛肉膏蛋白胨培养基，共需要制备4个牛肉膏蛋白胨培养基和16个选择培养基，准备好无菌试管和移液管。
测定土壤细菌数量，一般选用104、105和106倍的稀释液进行平板培养；测定放线菌的数量，一般选用103、104和105倍稀释液；测定真菌的数量，一般选用102、103和104倍稀释液。
因为土壤中各类微生物的数量是不同的，为获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。
将10g土样加入盛有90mL无菌生理盐水的锥形瓶中,充分摇匀，吸取上清液1mL，转移至盛有9mL水的无菌试管中，依次等比稀释至107稀释度，并按照由107至103稀释度的顺序分别吸取0.1mL进行平板涂布操作。按照浓度从低到高的顺序涂布平板，不必更换移液管。
注意：由于初次实验，对于稀释的范围没有把握，因此选择了一个较为宽泛的范围：稀释倍数为103～107。
将涂布好的培养皿放在30℃下培养。比较牛肉膏培养基和选择培养基中菌落的数量、形态等，并做好记录。
不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌一般在30~37℃的温度下培养1~2d；放线菌一般在25~28℃的温度下培养5~7d；而霉菌一般在25~28℃的温度下培养3~4d。
　一般来说，在一定的培养条件下(相同的培养基、温度及培养时间)，同种微生物表现出稳定的菌落特征，如菌落形状、大小、隆起程度和颜色。
当菌落数目稳定时，选取菌落数在30~300的平板进行计数。在同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。
1.取土用的小铁铲的盛土样的信封在使用前都需要灭菌。
2.应在火焰旁称取土壤。在火焰附近将称好的土样倒入锥形瓶中，塞好棉塞。
3.在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作。
注明培养基种类、培养日期、平板培养样品的稀释度等。
微生物的选择培养和计数