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第二节
微生物的培养技术及应用
第一课时
03
概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室进行微生物分离和纯化的常用方法。
课标要求
01
阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。
02
阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。
学习目标
科学思维
根据微生物的代谢类型分析培养基的组成。
科学探究
讨论并掌握无菌技术的实验操作方法。
讨论并掌握微生物的纯培养的方法。
在制作过程中有杂菌混入
①容器和原料灭菌
②接种纯的菌种
③在无菌条件下操作
思考1：泡菜失败的原因是什么？
思考2：怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？
从社会中来
防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。在实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件;另一方面要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。
一、微生物的基本培育技术
2.培养基的配制
3.无菌技术
4.微生物的纯培养
1.微生物
微生物的基本
培育技术
1-微生物
【微生物】难以用肉眼观察的微小生物的统称。
无细胞结构
原核细胞
真核细胞
微生物的类群
病毒：SARS病毒、新冠病毒等RAN病毒；噬菌体等DNA病毒
细菌：蓝细菌、大肠杆菌、乳酸菌等；
放线菌：链霉菌等
真菌：酵母菌、毛霉等；
原生生物：草履虫、变形虫等
1-微生物
杆菌
霍乱弧菌
葡萄球菌
螺旋菌
核糖体
细胞质
荚膜
细胞壁
细胞膜
鞭毛
DNA
纤毛
细菌结构模式图
本章提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌
菌落
1-微生物
【菌落】
沙门氏菌
毛霉
在固体培养基上，单个微生物细胞或孢子可生长繁殖成一个具有特定形状、肉眼可见的子细胞群体，称为菌落。
2-培养基的配制
1.培养基概念：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。
固体培养基：不含凝固剂（如琼脂）、呈液体状态的培养基为液体培养基。
液体培养基：含凝固剂（如琼脂）、呈固体状态的培养基为固体培养基。
2.培养基作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
3.培养基类型（物理性质分类）：
盛有液体培养基的锥形瓶（左）和长有酵母菌菌落的固体培养基（右）
不含凝固剂呈液体状态
液体培养基
液体培养基+琼脂
固体培养基
琼脂：是一种从红藻中提取的多糖，在98℃以上融化，在44℃以下凝固，琼脂仅作凝固剂，不提供能量和营养。
2-培养基的配制
2-培养基的配制
划分标准 培养基种类 特点 用途
物理性质
化学成分
用途
不加凝固剂
加凝固剂，如琼脂、明胶
扩大培养、工业生产
观察微生物的运动、
分类鉴定
微生物分离、鉴定、
活菌计数、保藏菌种
含化学成分不明确的天然物质
工业生产
人工合成、成分明确
菌种分类、鉴定
在培养基中加入某种化学物质,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
微生物培养、分离
在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物
鉴别
选择培养基
液体培养基
半固体培养基
固体培养基
天然培养基
合成培养基
鉴别培养基
培养基的基本组成是什么？
水分
碳源：提供碳元素的物质，如白砂糖
氮源：提供氮元素的物质，如蛋白胨
无机盐
2-培养基的配制
培养基的营养组成
营养 物质 作用 功能 主要
来源
碳源 能为微生物代谢提供碳元素 构成生物体的细胞物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质 无机碳源：
CO2、NaHCO3等。
有机碳源：
糖类、脂质、蛋白质、有机酸等。
氮源 能为微生物的代谢提供氮元素 合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物 无机氮源：N2、NH3、铵盐、硝酸盐等。
有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等。
培养基的营养组成
营养 物质 作用 功能 主要
来源
水 是生命活动所必需的 不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定 培养基、
大气、
代谢产物
无机盐 为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素，包括大量元素 细胞内的组成成分，生理调节物质，某些化能自养菌的能源，酶的激活剂 培养基
大气环境
只需要这些物质就好了吗？
其他条件
pH、O2和特殊营养物质
水
碳源
氮源
无机盐
①pH 、O2
培养霉菌
培养细菌
培养厌氧微生物
培养基pH调至酸性
培养基pH调至中性或弱碱性
控制培养环境为无氧
②特殊营养物质
主要指生长因子
▲概念：是一类调节微生物正常生长代谢所必需，但不能用简单的碳、氮源自行合成的有机物。
▲种类：维生素、碱基、卟啉、胺类等
▲来源：酵母膏、玉米浆、麦芽汁、蛋白胨、动植物组织提取液等
2-培养基的配制
只需要这些物质就好了吗？
其他条件
水
碳源
氮源
无机盐
组分 含量 提供的主要营养
牛肉膏 5g
蛋白胨 10g
NaCl 5g
H2O 定容至1000mL
1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成
碳源、磷酸盐和维生素等
氮源和维生素等
无机盐
水
2-培养基的配制
想一想
是不是所有微生物的培养基都需要加入碳源、氮源
不是
光合细菌：不需要加入碳源
固氮菌：不需要加入氮源
断一断
1.同一种物质不能既做碳源，又做氮源。（ ）
2.碳源都能提供能量。（ ）
3.无机氮源也能提供能量。（ ）
4.除水以外的无机物只提供无机盐（ ）
×
×
√
×
2-培养基的配制
▌某细菌固体培养基的组成成分是KH2PO4、Na2HPO4、 MgSO4、葡萄糖、尿素、琼脂和蒸馏水，其中凝固剂是________，碳源是____________，氮源是_________。已知只有能合成脲酶的细菌才能在该培养 基上生长，故该培养基属于________培养基，用该培养基培养的细菌的代谢类型是____________
琼脂
实战演练
葡萄糖
尿素
选择
异养型需氧型
▌培养病毒时怎么办呢？
可以用培养基吗？
A. 固体培养基
B. 含多种无机盐的培养液
C. 活的鸡胚
D. 牛肉汤
3-无菌技术
①概念
②消毒和灭菌
无菌技术主要包括消毒和灭菌
在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。
★无菌操作的对象：
①实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒
② 培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌
无菌操作过程中，应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
实验操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。
3-无菌技术
培养皿灭菌桶
①消毒
☆概念：使用较温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。
☆方法：
①煮沸消毒法：100℃煮沸5-6min。
可杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。
②巴氏消毒法：63-65℃煮30min或72-76℃处理15s或 80℃-85℃下处理10-15s。 可杀死绝大多数微生物，不破坏食物的营养成分。
③化学药物消毒法：用75%酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等。
④紫外线消毒法：对接种室、接种箱或超净工作台用紫外线照射30min，以杀死物体表面或空气中的微生物。
3-无菌技术
②灭菌
☆概念：用强烈的理化方法杀死物体内外的所有的微生物，包括芽孢和孢子。
▲芽孢和孢子：
③化学药物消毒法：用75%酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等
④紫外线消毒法：对接种室、接种箱或超净工作台用紫外线照射30min，以杀死物体表面或空气中的微生物。
芽孢：某些细菌生长到一定阶段，在细胞内形成的休眠体
孢子：某些生物的繁殖体
芽孢和孢子具有高度的耐热性，可抗化学药物和抗辐射
3-无菌技术
②灭菌
☆方法：
湿热灭菌
干热灭菌
灼烧灭菌
高压蒸汽灭菌锅
干热灭菌箱
接种环灼烧灭菌
充分燃烧层
不充分燃烧层
3-无菌技术
03
无菌技术
②灭菌
☆方法：
湿热灭菌
高压蒸汽灭菌锅
加热
进行灭菌
效果最好
高压
蒸汽
100kPa
121℃
15~30min
沸水
流通蒸汽
高压蒸汽
03
无菌技术
②灭菌
☆方法：
干热灭菌
干热灭菌箱
灭菌物品
干热灭菌箱
耐高温和需要
保持干燥的物品
玻璃器皿
金属用具
吸管
培养皿
160~170℃
1~2h
灭菌
03
无菌技术
②灭菌
☆方法：
灼烧灭菌
2
3
接种环的灼烧灭菌
1
接种工具
涂布器
接种环
接种针
其他金属用具
直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
接种过程中
试管口
瓶口
通过酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
迅速彻底灭菌
常见物品的消毒或灭菌方法
无菌技术的方法、类型和对象[连一连]
1.消毒和灭菌是两个不同的概念，下列哪些事物适用于消毒处理（ ）
①皮肤　 ②饮用水 　③牛奶　 ④注射器　 ⑤培养皿
⑥接种环　 ⑦培养基　 ⑧果汁 ⑨酱油　 ⑩手术刀
A. ④⑤⑥⑦⑩ B.①②③⑧⑨
C.①②③④⑤⑥⑧ D.以上全部
B
2.采用干热灭菌、灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌、紫外线照射等几种方法，可分别杀灭哪些部位的杂菌( )
A.接种环、吸管、培养基、接种室
B.吸管、接种环、培养基、接种箱
C.培养基、接种环、吸管、接种箱
D.培养皿、吸管、培养基、双手
B

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