1.2.1微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第一章

發(fā)酵工程第2節(jié)

微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用

向經(jīng)過(guò)殺菌處理的牛奶中添加某些對(duì)人體有益的細(xì)菌，再經(jīng)過(guò)發(fā)酵就可以制成酸奶，由于制作工藝并不復(fù)雜，一些人會(huì)在家里自制酸奶，自制酸奶雖然方便，但是食用自制酸奶導(dǎo)致腸胃不適的事件屢見(jiàn)不鮮，主要原因是在制作過(guò)程中有雜菌混入。那么，怎樣才能保證無(wú)處不在的雜菌不混入發(fā)酵物中呢？

應(yīng)該先對(duì)制作用具和原料進(jìn)行滅菌處理，再接種純的菌種，并控制發(fā)酵條件，避免雜菌進(jìn)入。酸奶

_____________，_______________________是研究和應(yīng)用微生物的前提，也是發(fā)酵工程的重要基礎(chǔ)。防止雜菌污染獲得純凈的微生物培養(yǎng)物從社會(huì)中來(lái)?實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物條件1）提供微生物生長(zhǎng)繁殖所需營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件——培養(yǎng)基的配制2）確保其它微生物無(wú)法混入——無(wú)菌技術(shù)高壓蒸汽滅菌3）將需要的微生物分離出來(lái)——微生物的純培養(yǎng)無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞真核細(xì)胞微生物：真菌：酵母菌、毛霉等；原生生物：草履蟲(chóng)、變形蟲(chóng)等微生物的類群病毒SARS病毒、新冠病毒等RNA病毒；噬菌體等DNA病毒細(xì)菌（大腸桿菌、乳酸菌、根瘤菌、硝化細(xì)菌）、藍(lán)細(xì)菌、放線菌、支原體、衣原體等難以用肉眼觀察的微小生物的統(tǒng)稱。本章提及的微生物主要指用于發(fā)酵的細(xì)菌和真菌。相關(guān)信息（P9）一培養(yǎng)基的配制1.培養(yǎng)基的用途有哪些？2.培養(yǎng)基的必備營(yíng)養(yǎng)成分有哪些？3.配制培養(yǎng)基時(shí)，如何滿足不同微生物的特殊需求？舉例說(shuō)明。4.培養(yǎng)基的種類有哪些？任務(wù)一：閱讀教材P9-10，分析培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基種類和營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成。一培養(yǎng)基的配制資料1：100g馬鈴薯中含有80g水、2g蛋白質(zhì)、16g碳水化合物，還有無(wú)機(jī)鹽等。資料2：下表為1000ml牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成培養(yǎng)基組分提供的主要營(yíng)養(yǎng)牛肉膏5g蛋白胨10gNacl5gH2O定容至1000ml水碳源、磷酸鹽和維生素等氮源和維生素等無(wú)機(jī)鹽問(wèn)題：比較上述兩種培養(yǎng)基的成分共同點(diǎn)，說(shuō)出培養(yǎng)基的必備營(yíng)養(yǎng)成分有哪些？牛肉膏蛋白胨用途：培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、石油等含碳有機(jī)物，常用：糖類，尤其是葡萄糖。培養(yǎng)基的必備營(yíng)養(yǎng)成分:水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽等。⑴碳源無(wú)機(jī)碳源：有機(jī)碳源：CO2、NaHCO3自養(yǎng)微生物（提供碳元素）異養(yǎng)微生物一培養(yǎng)基的配制主要用于構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物；功能：有機(jī)碳既是碳源又是異養(yǎng)微生物的能源物質(zhì)。⑵氮源無(wú)機(jī)氮源：有機(jī)氮源：N2和NH3（提供氮元素）P10旁欄思考1：為什么培養(yǎng)基需要氮源？氮是微生物合成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)必須的元素?！菊f(shuō)明】含有C、H、O、N的有機(jī)物可作為異養(yǎng)型微生物的碳源、

氮源、能源牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等幾種微生物的營(yíng)養(yǎng)和能量來(lái)源分析微生物碳源氮源能源藍(lán)細(xì)菌CO2NH4＋、NO3-等光能硝化細(xì)菌CO2NH3NH3的氧化根瘤菌糖類等有機(jī)物N2有機(jī)物大腸桿菌糖類、蛋白質(zhì)等有機(jī)物蛋白質(zhì)等有機(jī)物1.自養(yǎng)型微生物與異養(yǎng)型微生物培養(yǎng)基的主要差別在于

；自養(yǎng)型微生物所需的碳源來(lái)自

碳源，異養(yǎng)型微生物所需的碳源來(lái)自

碳源2.無(wú)機(jī)氮源不但能給自養(yǎng)型微生物提供

，也能作為

，3.含有C、H、O、N的有機(jī)物可作為

微生物的碳源、氮源、能源；碳源無(wú)機(jī)有機(jī)氮源能源物質(zhì)異養(yǎng)型（3）水（4）無(wú)機(jī)鹽①良好的溶劑；②維持生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。①提供無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)；②調(diào)節(jié)pH；③維持滲透壓。

特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、pH、氧氣一、培養(yǎng)基的配制3.培養(yǎng)基的“個(gè)性定制”：一培養(yǎng)基的配制④培養(yǎng)厭氧微生物時(shí)，需要提供_____的條件。例如：①培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)，需要在培養(yǎng)基中添加_______；②培養(yǎng)霉菌時(shí)，需要將培養(yǎng)基調(diào)至_____；③培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，需要將培養(yǎng)基調(diào)至

；維生素酸性中性或弱堿性無(wú)氧固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基有

無(wú)

瓊脂分離、計(jì)數(shù)、鑒定等擴(kuò)大培養(yǎng)、工業(yè)生產(chǎn)長(zhǎng)有酵母菌菌落盛有液體培養(yǎng)基4.培養(yǎng)基種類：①按物理狀態(tài)來(lái)分：可分為液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基等。一培養(yǎng)基的配制瓊脂是一種多糖，在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，不能為微生物生長(zhǎng)提供能量和碳源。微生物在固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長(zhǎng)，可以形成肉眼可見(jiàn)的菌落菌落：是指由單個(gè)微生物細(xì)胞在適宜固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長(zhǎng)繁殖到一定程度，形成以母細(xì)胞為中心的一團(tuán)肉眼可見(jiàn)的、有一定形態(tài)、構(gòu)造等特征的子細(xì)胞集團(tuán)。念珠菌霉菌酵母菌放線菌形狀、大小、光澤度、顏色、透明度等。菌落是鑒定菌種的重要依據(jù)培養(yǎng)基的類型及用途標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基種類培養(yǎng)基特點(diǎn)作用物理性質(zhì)固體培養(yǎng)基加凝固劑，如瓊脂

微生物的分離與鑒定，活菌計(jì)數(shù)，保藏菌種半固體培養(yǎng)基加凝固劑，如瓊脂。容器放倒不致流出，劇烈震動(dòng)則破散觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、分類鑒定液體培養(yǎng)基不加凝固劑常用于擴(kuò)大培養(yǎng)，工業(yè)生產(chǎn)功能選擇培養(yǎng)基允許特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)培養(yǎng)、分離出特定微生物鑒別培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品,用以鑒別不同種類的微生物鑒別不同種類微生物成分來(lái)源天然培養(yǎng)基含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分明確分類鑒定選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基具體處理原理目的選擇培養(yǎng)基加入青霉素青霉素能抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，對(duì)真菌無(wú)作用不加氮源固氮微生物能利用空氣中的氮?dú)獠患佑袡C(jī)碳源自養(yǎng)型微生物能利用無(wú)機(jī)碳源鑒別培養(yǎng)基加入酚紅培養(yǎng)基尿素被分解產(chǎn)生氨，培養(yǎng)基呈堿性，酚紅指示劑變紅。加入剛果紅剛果紅與纖維素能形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，復(fù)合物就無(wú)法形成，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以菌落為中心的透明圈。分離酵母菌、霉菌等真菌分離固氮菌分離自養(yǎng)微生物鑒別分解尿素的細(xì)菌鑒別纖維素分解菌

P20二無(wú)菌技術(shù)任務(wù)二：閱讀教材P10，比較消毒和滅菌對(duì)微生物作用效果的差異。比較項(xiàng)理化因素的作用強(qiáng)度消滅微生物的數(shù)量芽孢和孢子能否被消滅消毒滅菌

芽孢：有些細(xì)菌在一定的條件下，細(xì)胞里面形成一個(gè)橢圓形的休眠體孢子：某些生物的繁殖體細(xì)菌、原生動(dòng)物、真菌和植物等產(chǎn)生的一種有繁殖作用的無(wú)性生殖細(xì)胞。能直接發(fā)育成新個(gè)體。芽孢壁很厚，對(duì)干旱、低溫、高溫等惡劣的環(huán)境有很強(qiáng)的抵抗力。例如，有的細(xì)菌的芽孢，煮沸3小時(shí)以后才死亡。根霉二無(wú)菌技術(shù)任務(wù)二：閱讀教材P10，比較消毒和滅菌對(duì)微生物作用效果的差異。比較項(xiàng)理化因素的作用強(qiáng)度消滅微生物的數(shù)量芽孢和孢子能否被消滅消毒滅菌

較為溫和強(qiáng)烈部分微生物全部微生物一般不能能類型適用范圍操作方法消毒滅菌較為溫和理化方法，殺死部分微生物強(qiáng)烈的理化方法，殺死所有微生物（包括芽孢、孢子）二、無(wú)菌技術(shù)任務(wù)二：閱讀教材P11，說(shuō)出消毒和滅菌的主要方法。類型適用范圍操作方法消毒滅菌較為溫和理化方法，殺死部分微生物強(qiáng)烈的理化方法，殺死所有微生物（包括芽孢、孢子）煮沸消毒法日常生活100℃煮沸5～6min巴氏消毒法不耐高溫的液體62～65℃煮30min或80-90℃煮30s-1min化學(xué)藥劑生物活體、水源等用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源紫外線紫外線照射30min灼燒滅菌接種環(huán)、接種針、涂布器、試管口、瓶口等直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒干熱滅菌耐高溫、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金屬用具等干熱滅菌箱,160～170℃加熱2～3h濕熱滅菌培養(yǎng)基、無(wú)菌水高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi),100kPa,溫度121℃接種室、接種箱，超凈工作臺(tái)無(wú)菌技術(shù)的具體內(nèi)容（1）對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手進(jìn)行清潔和

。（2）將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行

。（3）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與

接觸。（4）為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在

并在