【课件】微生物的基本培养技术课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第一章发酵工程第2节

微生物的培养技术及应用人教版·选择性必修3（第一课时）微生物的基本培养技术问题探究：

向经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌，再经过发酵就可以制成酸奶。由于制作工艺并不复杂，一些人会在家里自制酸奶。自制酸奶虽然方便，但是食用自制酸奶导致肠胃不适的事例屡见不鲜，主要原因是在制作过程中有杂菌混入。那么，怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？

应该先对制作用具和原料进行灭菌处理，再接种纯的菌种，并控制发酵条件，避免杂菌进入。失败

微生物是难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细菌、真菌、病毒及一些原生生物等。衣藻本章中提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。1.微生物微生物的基本培养技术的概述病毒：SARS病毒、新冠病毒等RNA病毒；噬菌体等DNA病毒。原生生物：草履虫、变形虫、衣藻等。真菌：酵母菌、毛霉等；细菌：无细胞结构原核细胞真核细胞蓝细菌、大肠杆菌、乳酸菌等；大肠杆菌酵母菌毛霉草履虫新冠病毒防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物。为微生物提供合适的营养和环境条件确保其它微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来培养基无菌技术2.发酵工程的重要基础3.在实验室培养微生物的基本思路：微生物的基本培养技术的概述一、培养基的配制1.培养基的定义

人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出其生长繁殖的营养基质叫做培养基。①培养、分离、鉴定、保存微生物。②积累其代谢物。2.培养基的用途①分类依据：物理性质3.培养基的种类液体培养基不含凝固剂，呈液体状态微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落。固体培养基+琼脂凝固剂②分类依据：功能3.培养基的种类一、培养基的配制混合样品选择培养基上部分菌种才能生长普通培养基上所有菌种都能生长选择培养基鉴别培养基目的菌鉴别培养基上目的菌周围出现透明圈非目的菌鉴别培养基上非目的菌周围无明显现象②分类依据：功能3.培养基的种类一、培养基的配制选择培养基培养基中加氨苄青霉素怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌？没有氨苄青霉素抗性的细菌具有抗氨苄青霉素能力的细菌没有抗氨苄青霉素能力的菌落被淘汰一、培养基的配制培养基的类型及用途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（易溶于沸水，在98℃以上熔化，在44℃以下凝固）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培养基成分明确分类、鉴定加入某种化学物质，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培养、分离出特定微生物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不同种类微生物天然培养基合成培养基液体培养基半固体培养基固体培养基选择培养基鉴别培养基一、培养基的配制4.培养基的基本成分基本成分：碳源氮源水无机盐无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-有机碳源：葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等无机氮源：NH4＋、NO3-、NH3、硝酸盐等有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等——自养微生物——异养微生物注：含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源。K2HPO4、MgSO4、NaCl、CaCl2、Ca(NO3)2、FeSO4等——调节酸碱平衡、

维持渗透压氮源是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的除上述营养物质外，培养基是否还需要其他物质呢？—固氮微生物——水是微生物生长和代谢必不可少的营养物质。一、培养基的配制4.培养基的基本成分组分含量提供的主要营养牛肉膏5g碳源、磷酸盐和维生素等蛋白胨10g氮源和维生素等NaCl5g无机盐H2O定容至1000mL水表1-11000mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成注：牛肉膏和蛋白胨来源于动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。基本成分：碳源、氮源、水、无机盐还需满足微生物对pH、特殊营养物质、O2

的需求。乳酸杆菌霉菌细菌厌氧微生物特殊营养物质：维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等培养基中添加维生素培养基pH调至酸性提供无氧的条件培养基pH调至中性或弱碱性一、培养基的配制营养要素来源功能碳源无机碳源CO2、NaHCO3等含碳无机物①构成细胞物质和一些代谢产物；②有机碳既是碳源又是能源有机碳源糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油等氮源无机氮源N2、NH3、铵盐、硝酸盐等将无机氮合成含氮的代谢产物有机氮源牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物水外界摄入①良好的溶剂；②维持生物大分子结构的稳定无机盐无机物为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素生长因子维生素、氨基酸、碱基①酶和核酸的组成成分；②参与代谢过程中的酶促反应培养基的类型及用途二、无菌技术消毒灭菌无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？无菌技术还能有效避免操作者被微生物感染。

获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌污染展开。二、无菌技术使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。煮沸消毒法巴氏消毒法化学药物消毒法紫外线消毒1.消毒100℃煮沸5~6min。可杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢。

62~65℃煮30min或80~90℃下处理0.5~1min。可杀死绝大部分微生物，不破坏食物的营养成分。用75%酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等。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。二、无菌技术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。某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的休眠体。芽孢萌发可形成细菌体。芽孢孢子2.灭菌细菌、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。芽孢和孢子具有高度的耐热性，可抗化学药物和抗辐射。二、无菌技术湿热灭菌法干热灭菌法灼烧灭菌法高压蒸汽灭菌锅干热灭菌箱接种环灼烧灭菌2.灭菌使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。二、无菌技术2.灭菌湿热灭菌法高压蒸汽灭菌锅利用沸水流通蒸汽高压蒸汽进行灭菌的方法高压蒸汽灭菌100kPa121℃15~30min效果最好原理：高温蒸汽破坏蛋白质、核酸等结构使其变性。二、无菌技术干热灭菌法干热灭菌箱灭菌物品放入密闭容器160~170℃2~3h耐高温和需要保持干燥的物品玻璃器皿金属用具2.灭菌涂布器原理：使微生物细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥等。接种环二、无菌技术2.灭菌接种工具灼烧灭菌法涂布器接种环接种针其他金属工具直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧接种过程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充分燃烧层（外焰）原理：使微生物燃烧。二、无菌技术消毒和灭菌的比较类型适用范围操作方法消毒灭菌较为温和理化方法，杀死部分微生物（不包括芽孢、孢子）强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子）煮沸消毒法日常生活用品100℃煮沸5～6min巴氏消毒法不耐高温的液体（如牛奶、啤酒、果酒、酱油等）62～65℃煮30min或80～90℃煮30s～1min化学药剂生物活体、水源等擦拭等，如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源紫外线紫外线照射30min灼烧灭菌接种的金属工具，接种时用的试管口或瓶口等直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧干热灭菌耐高温、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿和金属用具等物品放入干热灭菌箱，160～170℃，加热2～3h湿热灭菌培养基等，生产和实验室常用高压蒸汽灭菌锅内，100kPa，温度121℃，15～30min接种室、接种箱，超净工作台（最彻底）