2.1微生物的基本培养技术
第1章 第2节 第1课时 微生物的基本培养技术 讲义【新教材】人教版(2019)高中生物选择性必修3
第2节微生物的培养技术及应用第1课时微生物的基本培养技术课标内容要求核心素养对接1.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。
2．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。
3．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。
1.科学思维：根据微生物的代谢类型分析培养基的组成。
2．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。
一、培养基的配制1．培养基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。
2．培养基的种类3．培养基的营养组成各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，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。
二、无菌技术1．获得纯净的微生物培养物的关键：防止杂菌污染。
2．消毒和灭菌(1)对实验操作的空间、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)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。
(4)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。
三、微生物的纯培养1．纯培养：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。
由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。
2．微生物纯培养的步骤：微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
3．酵母菌的纯培养(1)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)获得单菌落的方法：平板划线法和稀释涂布平板法。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．液体培养基含有水，而固体培养基不含水。
(×)提示：液体培养基和固体培养基都含有水，它们的区别为是否含有凝固剂。
2．获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染。
2.1微生物的培养与应用
二、实 验 操 作
㈠ 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 1.牛肉膏蛋白胨固体培养基配方
物质 重量 牛肉膏 5g 蛋白胨 10g NaCl 5g 琼脂 20g 水
定溶至 1000mL
2.称量
按比例称取各种物质。
注意：牛肉膏要放在称量纸上称量，牛肉膏、蛋白胨 都易吸潮，称取时动作要迅速，称后及时盖上瓶盖。
㈠ 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 3.溶化：
将接种后和未接种（作为对照组）的培养基 均放到37℃的恒温箱中，培养12～24h后观察并 记录结果。
三、结果分析与评价
1.未接种的培养基表面是否有菌落生长？如果有
菌落生长，说明了什么？
未接种的培养基在恒温箱中保温1～2d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。
2.在接种大肠杆菌的培养基上，能否观察到独立 的菌落？它们的大小、形状、颜色相似？
2.稀释涂布平板法
• 分离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因是 不同微生物在土壤中含量不同，其目的是保证获 得菌落数在30～300之间、适于计数的平板。细 菌稀释度为， 放线菌稀释度为 103、104、105，真菌稀释度为102、103、104。 • 培养不同微生物往往需要不同培养温度。细菌一 般在30～37℃培养1～2d，放线菌一般在25～ 28℃培养5～7d，霉菌一般在25～28℃的温度下 培养3～4d。
先将牛肉膏连同称量纸一起放入烧杯，加少量 水，加热至牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻璃 棒取出称量纸。加入蛋白胨和氯化钠，用玻璃棒搅 拌使之溶解，再加入琼脂，搅拌，待溶解后，加水 定溶至100mL。
4.灭菌：
将配制好培养基放到锥形瓶中（瓶口加棉塞， 包上牛皮纸），连同培养皿（3～5套，用几层报纸 包好）一起放到高压锅内灭菌。
2.1微生物的实验室培养
灭菌的方法：
1、灼烧灭菌 2、干热灭菌： 160-170 ℃下加 热1-2h。 3、高压蒸汽灭菌： 100kPa、121 ℃ 下维持15-30min.
完成三维设计—思考探究1，2
P12页
1.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被 其他外来微生物污染外，还有什么目的？ 答：无菌技术还能有效避免操作者自身被 微生物感染。
知识点三 无菌技术
1.无菌技术的概念
无菌操作泛指在培养微生物的操作中， 所有防止杂菌污染的方法。无论是随后 将要学到的倒平板、平板划线操作，还 是平板稀释涂布法，其操作中的每一步 都需要做到“无菌”，即防止杂菌污染。 只有熟练、规范地进行无菌操作，才可 能成功地培养微生物。
2.消毒与灭菌的概念及两者的区别
答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固 后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置， 既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以 防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 4.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，这个平板还能用来 培养微生物吗？为什么？ 答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的 培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养 微生物。
无菌技术的操作。
三、技能目标： 掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和 平板划线法等基本操作技术，熟练、规范 地进行无菌操作，成功地培养微生物。
知识点二：
1.培养基
2.培养基的类型和用途
（1）按物理状态来分： 培养基可分为固体培养基和液体培养基。 其中固体培养基用于菌种分离、鉴定菌落等。
（2）按功能来分，可分为选择培养基和鉴别培养基。 （3）按成分来分，可分为天然培养基和合成培养基。
（2）每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，使下一次划线时，接种环上的菌种 直接来源于上次划线的末端，通过划线次数的增加，使每 次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到菌落。
人教版(新教材)高中生物选择性必修3课时作业6：1 2 1 微生物的基本培养技术
第2节微生物的培养技术及应用第1课时微生物的基本培养技术知识点1培养基的配制1.能作为自养微生物的碳源的是()A.糖类B.石油C.二氧化碳D.花生粉饼〖答案〗 C〖解析〗自养微生物能利用无机碳源。
2.下列关于培养基的说法，正确的是()A.为微生物的生长繁殖提供营养基质的是固体培养基B.培养基只有两类：液体培养基和半固体培养基C.培养基分装到培养皿后再进行高压蒸汽灭菌D.固体培养基中往往需要加入凝固剂琼脂〖答案〗 D3.(2021·东北三省期末联考)下列有关细菌培养的叙述，正确的是()A.琼脂固体培养基不含水分B.在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长C.向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长D.有的物质既可作碳源也可作氮源，碳源并不都能提供能量〖答案〗 D〖解析〗固体培养基中也含有水分，因为含有凝固剂，所以呈固态，A错误；青霉素能够干扰细菌细胞壁的合成，所以加入青霉素的培养基可抑制细菌生长而不抑制真菌生长，B错误；破伤风杆菌的代谢类型属于异养厌氧型，向其培养基中通入氧气会抑制其生长，C错误；有的物质既可作碳源也可作氮源，如蛋白胨，碳源并不都能提供能量，如CO2等，D正确。
4.(2020·河北衡水期中)利用微生物的发酵原理为人类提供生物产品时，首先要获得优良的单一菌种。
消灭杂菌，获得单一菌种的方法不包括()A.根据微生物遗传组成的差异，在培养基中添加不同比例的核酸B.根据微生物缺乏生长因子的种类，在培养基中添加不同的生长因子C.根据微生物对碳源需求上的差别，在培养基中添加不同的碳源D.根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中添加不同的抗生素〖答案〗 A〖解析〗因为微生物不能直接利用核酸，只有先将核酸水解为核苷酸，才能被微生物利用，所以培养基中加入不同比例的核酸，无法获得单一菌种，A符合题意。
知识点2无菌技术5.(2021·大同市联考)金黄色葡萄球菌有很强的致病力，常引起骨髓炎等，还可能引起食物中毒，实验中下列做法错误的是()A.对接种环进行灼烧处理B.带菌培养基必须经高压蒸汽灭菌后才能倒掉C.带菌培养基必须经加热后才能倒掉D.接种后双手必须经肥皂洗净，再用体积分数为70%的酒精棉球擦拭〖答案〗 C〖解析〗带菌培养基必须经高压蒸汽灭菌后才能倒掉，简单的加热达不到灭菌效果，C错误。
微生物的基本培养技术(教学课件)-高二生物人教版(2019)选择性必修3
第2节 微生物的培养技术及应用
一 生物的基本培养技术（第2课时）
一.微生物的纯培养
P11
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。
②纯培养物：由 单一个体繁殖 所获得的微生物群体。
③纯培养：获得 纯培养物 的过程。 2.纯培养的步骤步骤： 配置培养基 → 灭菌 → 接种 → 分离和培养 。 3.菌落 （P11） ①概念：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获得单菌落的方法： 2、方法： 平板划线法 和 稀释涂布平板法 。
避免周围环境中微 生物的污染
灼烧灭菌，防止瓶口 的微生物污染培养基
防止皿盖上的冷凝 水珠落入培养基， 造成污染
随堂练习
2.下列关于倒平板的叙述，错误的是( C ) A.待培养基冷却至50 ℃左右时倒平板
B.倒平板整个过程应在酒精灯火焰旁进行
C.完全打开培养皿皿盖，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手立 即盖上培养皿的皿盖 应是用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,
随堂练习
3.分离、纯化大肠杆菌实验中,划线接种(甲)、培养结果(乙)如图。有关 叙述错误的是( A ) A.甲中a区域为划线的起始位置
甲图中划线顺序为d→c→b→a
B.连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落 C.接种过程中至少需要对接种环灼烧5次
接种前、每次划线间隔及最后一次划线结束 均需要灼烧接种环 D.接种后将培养皿倒置并在适宜条件下培养
意味着培养液中02含量不同。 （2）从图中数据你可以得出什么结论?其原因是
生物-微生物的基本培养技术
微生物的基本培养技术[高中生物] 1.概述培养基的成分和配制方法。
2.区分消毒和灭菌，掌握不同物品的灭菌方法。
3.概述微生物纯培养的基本操作要求。
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，配制出供其生长繁殖的营养基质。
2．作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
3．培养基种类Error!特别提醒 (1)固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂，不能为微生物生长提供能量和碳源。
(2)病毒为非细胞结构生物，只能在活细胞中营寄生生活，目前不能利用人工培养基来培养。
4．培养基的营养构成(1)主要营养物质：水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。
(2)某种常见的细菌培养基——牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成组分含量提供的主要营养牛肉膏 5 g碳源、磷酸盐和维生素等蛋白胨10 g氮源和维生素等NaCl 5 g无机盐H2O定容至1 000 mL水(3)还需满足微生物对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。
判断正误(1)用于发酵的微生物主要指细菌和真菌( )(2)培养基中加入琼脂的目的是提供碳源( )(3)所有微生物在培养时，培养基中都需加入氮源( )(4)培养不同微生物的培养基成分完全一样( )答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×探讨点 概述培养基的种类和营养构成资料一：配制培养酵母菌的培养基：称取去皮的马铃薯200 g，切成小块，加水1 000 mL，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。
向滤液中加入20 g葡萄糖(也可用蔗糖代替)、15～20 g琼脂，用蒸馏水定容至1 000 mL。
资料二：100 g马铃薯中含有80 g水、2 g蛋白质、16 g碳水化合物，还有维生素、无机盐等。
2.1 微生物的实验室培养(2)
B.在皿底上标记日期等方便
C.正着放臵容易破碎
D.防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染
解析 平板倒臵主要是防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染。
是平板划线法和稀释涂布
平板法。下列有关这两种方法的叙述错误的是( B )
1
2
3
4
A.均将大肠杆菌接种在固体培养基的表面
孢子繁殖形成，这种菌落才符合要求。
解析答案
1
2
3
4
4.右表是从土壤中分离纯化土壤细菌的培养基配方。请回答下面的问题。
(1) 培养基的类型很多，但培养基中一
般都含有水、碳源、 氮源 和无机盐。
上述培养基配方中能充当碳源的成分
试剂
用量
试剂
用量
牛肉膏/g
蛋白胨/g
5
10
琼脂/g —
20 —
是 牛肉膏和蛋白胨 。培养基配制完成
答案
应用示例
2.右图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作，乙是平板划线法操作结果。 下列叙述中，错误的是( 后才能取菌液 )
A.甲中涂布前要将涂布器灼烧，冷却 B.对于浓度较高的菌液，如果甲中的
稀释倍数仅为102，则所得的菌落不
是由单一的细胞或孢子繁殖而成
C.乙中培养皿中所得的菌落都符合要求
D.乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端
新人教选择性必修三1-2(1) 微生物的基本培养技术
新人教选择性必修三同步检测题微生物的基本培养技术一、选择题1．下列有关培养基的叙述，正确的是()A．培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质B．培养基都只含有水、碳源、氮源和无机盐C．固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基D．微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌解析：选A培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质；培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，除此之外，可能还含有生长因子、缓冲剂等；固体培养基中加入少量水不能制成液体培养基；肉眼看不到单个细菌，在固体培养基上可形成肉眼可见的单个菌落。
2．培养基、培养皿、接种针、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是()①化学消毒②灼烧灭菌③干热灭菌④紫外线消毒⑤高压蒸汽灭菌⑥巴氏消毒法A．⑤③②①④⑥B．①②③④⑤⑥C．⑥②③④①⑤D．③④②①⑥⑤解析：选A培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌；培养皿能耐高温且需要保持干燥，可用干热灭菌法；接种针可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果；实验操作者的双手可用化学药剂(如酒精)进行消毒；空气可用紫外线消毒；为不破坏牛奶的营养成分，可采用巴氏消毒法。
3．(2020·遂宁期末)关于微生物的实验室培养，下列叙述错误的是()A．为避免污染，实验操作应在酒精灯火焰上进行B．琼脂常在配制培养基中用作凝固剂C．接种环、接种针、试管口等常使用灼烧灭菌法D．试管、烧杯、培养基等可以用高压蒸汽灭菌法灭菌解析：选A为避免杂菌污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行，而不是在酒精灯火焰上，A错误；琼脂是从红藻中提取的多糖，在配制培养基中用作凝固剂，B正确；接种环、接种针、试管口等常使用灼烧灭菌法，C正确；试管、烧杯、培养基等可以用高压蒸汽灭菌法灭菌，D正确。
4．(2020·徐州期末)下列关于高压蒸汽灭菌法的说法，错误的是()A．灭菌锅内要加入适量的蒸馏水，且物品的摆放不能过挤B．接通电源加热后，先打开排气阀，以排尽灭菌锅内的冷空气C．关闭电源后，打开排气阀，待压力表指针降为0后，打开灭菌锅盖D．待灭菌锅内的温度降至60 ℃以下后，方可取出锅内物品解析：选C高压蒸汽灭菌锅中加入的是蒸馏水，需要灭菌的物品摆放不能过挤，以免妨碍蒸汽流通而影响灭菌效果，A正确；接通电源加热后，先打开排气阀，使水沸腾以排除锅内的冷空气，B正确；达到灭菌所需的时间后，切断电源或关闭煤气，让灭菌锅内温度自然下降，当压力表的压力降至0时，打开排气阀，旋松螺栓，打开盖子，取出灭菌物品，C错误；灭菌锅内的温度降至60 ℃以下后，方可取出锅内物品，D正确。
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【典例解析】 例1:关于微生物营养物质的叙述中，正确的是(D )
A.是碳源的物质不可能同时是氮源 B.凡碳源都提供能量 C.除水以外的无机物只提供无机盐 D.无机氮源也能提供能量
解析：对于A、B选项，有的碳源只能是碳源，如二氧化碳；有的碳源可同时 是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同时是能源，如葡萄糖；有的碳源同时是氮 源，也是能源，如蛋白胨。 对于C选项，除水以外的无机物种类繁多，功能也多样。如二氧化碳，可作 为自养型微生物的碳源；NaHCO3，可作为自养型微生物的碳源和无机盐；而 NaCl则只能提供无机盐。 对于D选项，无机氮源提供能量的情况还是存在的，如NH3可为硝化细菌提供 能量和氮源。
及时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。
⑵稀释涂布平板法： a.梯度稀释菌液：
微量 移 液器
1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml
101
102
103
104
105
106
菌液
6支试管，分别加入9ml无菌水
⑵稀释涂布平板法： a.梯度稀释菌液： b.涂布平板：
滴
灼 试
不超过0.1ml
灼烧灭菌， 防止瓶口的微生物污染培养基
防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染
㈠制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 ㈡纯化酵母菌：
1.接种： ⑴平板划线法： 接种环
菌种
防止划破培养基
（重复实验） 划3个平板 1个不划线
（空白对照）
平板划线时不能划破培养基，为什么？
–一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到 分离单菌落的目的；
(B )
A.防止杂菌污染 B.消灭杂菌 C.培养基和发酵设备都必须灭菌 D.灭菌必须在接种前
解析：B是错误的，因为灭菌的目的是防止杂菌污染，但 实际操作中不可能只消灭杂菌，而是消灭全部微生物。
三、纯化培养
四、酵母菌的纯化培养
分散成单个细胞,形成单个菌落
1.定义： 单个 固体培养基上 或少数菌体 大量繁殖
⑵.灭菌的方法：
①灼烧灭菌
②干热灭菌： 160-170 ℃下加 热1-2h。
③高压蒸气灭菌： 100kPa、121 ℃ 下维持15-30min.
无菌技术：
防止外来杂菌的污染
1.消毒与灭菌：
2.无菌范围：
实验操作空间消毒 操作者的手、衣着消毒 实验用具灭菌 实验操作过程
酒精灯旁操作
超净工作台
例2：下面对发酵工程中灭菌的理解不正确的是
应用: 链霉素、土霉素、四环素、 氯霉素、红霉素、庆大霉素
真菌
是一种真核生物 ，通常又分为三类，即酵母菌、 霉菌和蕈菌（大型真菌）
原生动物
是动物界中最低等的一类真核单细胞动物， 个体由单个细胞组成。
草履虫
变形虫
培养基是由人工方法配制而成的，供微生物生长繁殖的营养基质。
一、培养基的配置
不管哪种培养基，一般都含有水、碳源、氮源、无 机盐等营养物质，另外还需要满足微生物生长对pH、 特殊营养物质,例如:生长因子(即细菌生长必需，而 自身不能合成的化合物,如维生素、某些氨基酸、嘌 呤、嘧啶)以及氧气、二氧化碳、渗透压等的要求。
涂
各梯度分别涂布3个平板
1个不涂布作空白对照
培养基
培养基的类型
微
培养基的营养物质
生
避免杂菌污染的方法
物
的
无菌技术 实验室常用的消毒方法
实
实验室常用的灭菌方法
验 制备牛肉蛋白胨固
室 培
体培养基（步骤）
养
平板划线法
纯化大肠杆菌
稀释涂布法
结果分析与评价
二、无菌技术
1.消毒与灭菌：
消毒
灭菌
较为温和理化方法， 强烈的理化方法， 定义 杀死部分有害菌体 杀死ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有微生物
（不包括芽孢、孢子） （包括芽孢、孢子）
煮沸消毒法 方法 巴氏消毒法
化学药剂 紫外线
灼烧灭菌 干热灭菌
高压蒸汽灭菌
⑴.消毒的方法：
①煮沸消毒法：100℃煮沸5-6min。 ②巴氏消毒法：70-75℃下煮30min或 80℃下煮15min。 ③化学药剂消毒法：用75%酒精、新洁 尔灭等进行皮肤消毒；氯气消毒水源。 ④紫外线消毒。
⑴基本成分： 碳源、氮源、水、无机盐 碳 无机：CO2、CO32-、HCO3- 自养微生物
源 有机： 糖类，牛肉膏、蛋白胨 异养微生物 等
氮 无机： N2（固氮菌）、NH3（硝化细菌）
源
、NH4＋、NO3-等
有机：
牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、尿素等
注：含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的 碳源、氮源、能源
微生物的类群
病毒:
无细胞结构
原核生物: 细菌、蓝藻 原核细胞
原生生物：单细胞的动植物
如草履虫、单细胞藻类等 真核细胞
真菌: 如酵母菌
SARS病毒 禽流感病毒
细菌典型形态
细菌细胞微小而透明，通常用适当染料染色后
显微镜观察
大肠杆菌
葡萄球菌
霍乱弧菌
放线菌
结构： ➢原核细胞 ➢分支状的菌丝（营养（基内）菌丝、气生菌丝）
2.特征：大小、形状、光泽度、 颜色、透明度等。
3.功能：鉴定菌种的重要依据
子细胞群体
㈠制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
1.计算：
2.称量：
3.溶化：牛肉膏、称量纸 、少量水加热溶解 →取纸 →蛋白胨、NaCl→琼脂 →补水定容
4.调pH、分装、封口： 5.灭菌：培养基、培养皿 6.倒平板：
约50℃
倒平板
–二是存留在划破处的单个细胞无法形成规 矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形 成一个条状的菌落。
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？
操作的第一步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
杀死上次残留的菌种，保证使下一次划线时， 菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划 线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐 减少，以便得到菌落。