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(共22张PPT)
酵母菌的纯培养
探究·实践
实验原理
①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。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。
②稀释涂布平板法:
①平板划线法:
获得单菌落的方法
微生物群
分散或稀释
单个细胞
单个菌落
繁殖
样品
酵母菌的纯培养
探究·实践
①学会配制培养酵母菌的培养基并倒平板。②学会进行无菌操作。③尝试通过平板划线操作来获得纯化的酵母菌菌落。
目的要求
材料用具
酵母菌培养液、马铃薯、葡萄糖（或蔗糖）、琼脂、蒸馏水、天平、小刀、纱布、烧杯、锥形瓶、棉塞、牛皮纸（或报纸）、皮筋、培养皿、接种环、酒精灯、超净工作台、高压蒸汽灭菌锅、干热灭菌箱和恒温培养箱等。
实验步骤
①配制培养基
②灭菌
称去皮马铃薯200g切成小块
加水1000ml，煮沸至软烂
纱布过滤
用蒸馏水定容至1000ml
加入20g葡萄糖15-20g琼脂
获取滤液
1．制备培养基
5-8套培养皿，用几层牛皮纸包紧，放入干热灭菌箱内，160-170℃灭菌2h。
配制好的培养基转移到锥形瓶加棉塞，包上牛皮纸，用皮筋勒紧，放入高压蒸汽灭菌锅中，在压力为100kPa、温度为121℃的条件下，灭菌15-30min。
①拔出锥形瓶的棉塞
②将瓶口迅速通过火焰
③用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基（10 ~ 20mL）倒入培养皿，立即盖上皿盖
④等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒转过来放置
待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板
④
③
①
②
防止瓶口微生物污染
防止冷凝水滴落在培养基上引发污染。
实验步骤
③倒平板
1．制备培养基
思考1：需冷却到50℃左右时，才能倒平板，为什么？用什么办法来判断温度？
温度过高，烫手。温度过低，琼脂会凝固；
用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉温度下降到刚刚不烫手即可。
思考2：平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
将平板倒置，既可以避免培养基中的水分过快蒸发又可防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。
思考3：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。
③倒平板注意问题
实验步骤
2．接种和分离酵母菌
接种环 （ 划线接种用 ）
①灼烧接种环，直至接种环金属丝烧红
②在火焰旁冷却接种环，拔出酵母菌培养液试管的棉塞
③试管口通过火焰
④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液
⑤试管口通过火焰，并塞上棉塞
⑥将皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖
⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线
▲注意：①接种环只蘸一次菌液，但要在培养基不同位置连续划线多次；②划线首尾不能相接；③每次划线前接种环进行灭菌；
④划线后，培养皿倒置培养。
平板划线法注意事项
第1区划线
接种环灭菌
第2区划线
接种环灭菌
第3区划线
接种环灭菌
接种环灭菌
①接种环只蘸一次菌液，在培养基不同位置连续划线多次；
②划线首尾不能相接；
③每次划线前接种环进行灼烧灭菌，待冷却后再开始画线；
④划线后，培养皿倒置培养。
思考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？
灼烧时期 目的
取菌种前
每次划线前
接种结束后
杀死接种环上原有微生物
杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线菌种直接来源上次划线的末端
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
思考2：在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线的原因？在作第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线的原因？
以免接种环温度太高，杀死菌种；使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，以便获得单个菌落。
连续划线法
分区划线法
实验步骤
3．培养酵母菌
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 (培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异) 的恒温培养箱中培养24 ~ 48h。
讨论1：在未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有，说明了什么？
在未接种的培养基表面应该没有菌落生长，如果有，说明培养基被杂菌污染或灭菌不彻底。
讨论2：在接种酵母菌的培养基上，你是否观察到了单菌落？这些菌落的颜色、形状和大小是否一致？如果你观察到了不同形态的菌落，你能分析出可能是由哪些原因引起的吗？
在接种酵母菌的培养基上可观察到单菌落。如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合酵母菌菌落的特点， 则说明纯化酵母菌的操作成功；如果观察到了不同形态的菌落，可能是接种的菌种不纯或者无菌操作不规范等原因引起的。
讨论3：你是如何记录实验结果的？
可以在培养12h和24h后，观察菌落的大小、形状、颜色。培养24h后，菌落的大小、形状是否发生变化，菌落颜色是否加深，光泽度是否增加，等等。
酵母菌的纯培养
2．接种和分离酵母菌
1．制备培养基
3．培养酵母菌
①配制培养基（马铃薯、葡萄糖、琼脂、水）
②灭菌
③倒平板（在酒精灯火焰附近操作）
培养基：湿热灭菌（高压蒸汽灭菌锅）
培养皿：干热灭菌（干热灭菌锅）
用接种环在固体培养基上用平板划线法接种
平板倒置，放入28℃左右的恒温培养箱培养
酵母菌纯培养小结
思维训练
所谓“酵素”，就是“酶”的另一种说法。“酵素”制作就是利用微生物进行无氧呼吸的原理，进行像制作泡菜一样的发酵。这样制作的“酵素”中可能有糖类(包括一些简单的糖和膳食纤维等)、蛋白质(包括多种酶)、有机酸等成分，不存在它独有的、特殊的营养物质，其中甚至可能含有微生物发酵产生的有毒物质,食用后可能会危害人体健康。因此,“吃水果‘酵素’可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力”的论点值得怀疑。
评估“水果酵素”的功效是否真实？
练习与应用
一、概念检测
1．微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。判断下列相关表述是否正确。
（1）培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利。 （ ）
（2）消毒和灭菌的杀菌程度存在差异。 （ ）
（3）微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物。 （ ）
×
√
2．日常生活中保存食品的方法有哪些？这些方法是如何阻止或抑制微生物生长的？
日常生活中保存食品的方法有干制、腌制、低温储存等。干制可以降低食品的水分含量；腌制可以通过食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖；低温则是通过降低微生物的代谢速率来抑制微生物的生长和繁殖。
×
练习与应用
二、拓展应用
1．某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的培养基上轻轻按一下。然后用肥皂将该手洗干净，再将5个指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入 37℃恒温培养箱中培养24 h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。请分析冋答下列问题。
（1）这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有 。
培养皿和培养基
（2）“将指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的哪一步操作？
接种
（3）从实验结果来看，洗手后我们就能进行无菌操作了吗？操作时，我们可以采用什么方法来避免手上微生物的污染？
通过实验结果可以看到，洗手后手上还有一些微生物，不能直接进行无菌操作。可以通过用酒精棉球擦拭双手，或戴消过毒的手套等方法来避免手上微生物的污染。
练习与应用
二、拓展应用
2．某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在摇床上培养，摇床转速分别为210 r/min、 230 r/min和 250r/min，培养时间与酵母菌种群密度的关系如下图所示。请分析回答下列问题。
（1）摇床转速不同，意味着培养条件有什么不同？
意味着培养液中O2含量不同。
（2）从图中数据你可以得出什么结论？其原因是什么？
培养液中O2含量越高，酵母菌种群密度越大。
（3）为什么培养8h后，其中2个锥形瓶中酵母菌的种群密度基本达到稳定？
这时候已经达到了环境容纳量。
本节小结
1973年，科学家从美国黄石国家公园的热泉中筛选出水生栖热菌
水生栖热菌
(Thermus aquaticus)
耐高温的DNA聚合酶
耐高温的DNA聚合酶
耐高温的DNA聚合酶
这种酶目前已被广泛用于体外扩增DNA片段的聚合酶链式反应（PCR）
为什么水生栖热菌能从热泉中被筛选出来呢？
这是因为水生栖热菌能在 70~80 ℃的高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件下不能生存。
水生栖热菌
(Thermus aquaticus)
70℃ 大肠杆菌
70℃ 栖热菌
80℃ 栖热菌
100℃ 栖热菌
水生栖热菌能在70~80℃高温条件下生存，而其他多数微生物不能生存
水生栖热菌
(Thermus aquaticus)
根据这个原理，我们能不能从许多微生物中筛选出我们需要的一种呢？
实验室中微生物的筛选，也可以应用同样的原理，即人为提供有利于目的菌生长的条件（包括营养、温度和pH等），同时抑制或阻止其他微生物的生长。
耐寒微生物
耐热微生物
石油分解菌
Ⅱ微生物的选择培养和计数 一、选择培养基
选择培养基配方的设计
思考·讨论
资料1：尿素[CO(NH2)2]含氮量高，化学性质相对稳定，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，NH3再转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。而这些细菌之所以能分解尿素为，是因为它们能合成脲酶，脲酶催化尿素分解产生NH3，NH3可以为细菌生长的氮源。
CO(NH2)2 + H2O
CO2 + 2NH3
脲酶
转化
NH4+
NO3-
1．你如何设计培养基配方，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来？
2．该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？
培养基添加尿素作唯一氮源，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素、缺乏氮源而不能生长发育繁殖。
见P18页培养基配方
该培养基与普通培养基相比较，共同点是都以有机碳（如葡萄糖）作为碳源，都有水和无机盐；不同点是该培养基以尿素作为唯一氮源，使只有能以尿素作为氮源的微生物生长。
思考：通过以上事实分析，请你总结一下什么是选择培养基？
选择培养基：在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类的微生物生长的培养基。下面是选择培养基四种常见制备方法或实例：
Ⅱ微生物的选择培养和计数 一、选择培养基
加入某些特定物质 原理 依据某些微生物对某些物质的抗性，在培养基中加入某些物质，以“抑制”不需要的微生物的生长，“促进”所需要的微生物的生长（前提是培养基具备全部营养成分）
举例 加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
改变培养基的 营养成分 培养基缺乏氮源时 可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存
培养基缺乏有机碳源时 异养微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物而生存
利用培养基“特定化学成分”分离 当石油为唯一碳源时 不能利用石油的微生物不能生存，能够利用石油的微生物能生存，从而分离出能降解石油的微生物
当尿素是唯一氮源时 不能利用尿素的微生物因缺乏氮源而不能正常生长，能够分解尿素的微生物能利用尿素作为氮源而正常生长
当以纤维素为唯一碳源时 能分解纤维素的微生物具有更多的生存机会而大量繁殖
通过某些“特殊环境分离” 高盐环境 可分离金黄色葡萄球菌等耐盐微生物，其他微生物在盐浓度高时易失水而不能生存
高温环境 70~80℃培养温度可分离到耐高温水生栖热菌，其他微生物在高温中因酶失活而无法生存
思考：1g土壤（几亿到几百亿微生物）有多少分解尿素的细菌，我们如何分离它们并计数？
①投其所好：在培养基中加入分离对象“嗜好”的营养物质。②取其所抗：在培养基中加入分离对象对能够抵抗的某种抗菌物质。
课后作业
1．构建概念图，了解微生物的培养技术及应用；
2．训练课本和练习册相应内容；
3．预习第1章第3节发酵工程及其应用

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