1.1微生物的培养需要适宜条件知识20212022学年高二下学期生物浙科版选择性必修3

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微生物概述

微生物的概念：

_________________________的统称。

包括_______________________________等。

本章中提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。

难以用肉眼观察的微小生物

细菌、真菌、病毒及一些原生生物

禽流感病毒

SARS病毒

第一节微生物的培养需要适宜条件

大型真菌

19世纪中期，法国酿酒业曾一度遭到毁灭性打击，葡萄酒出现了变酸变味的怪事...

[法国]巴斯德发现，导致生产失败的根源在于发酵物中混入了微生物。

细菌、真菌、病毒、原生动物等

由于制作工艺并不复杂，一些人会在家里自制酸奶，但成功率低，食用后导致肠胃不适的事件屡见不鲜。

原因分析：

制作过程中有杂菌混入

怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物？

制作工具和原料灭菌

接种纯的菌种

控制发酵条件

避免杂菌进入

微生物的基本培养技术

实验室培养微生物条件

1）提供微生物生长繁殖所需营养和环境条件

——培养基的配制

2）确保其它微生物无法混入

——无菌技术

高压蒸汽灭菌

固体培养基

3）将需要的微生物分离出来

——微生物的纯培养

微生物在其表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。

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。

3.培养基分类：

固体培养基

液体培养基

（分离、计数、鉴定、保藏菌种等）

（扩大培养、工业生产）

2.培养基作用：

用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累代谢物。

长有酵母菌菌落的固体培养基

液体培养基

1.培养基概念：

是否含凝固剂

（如琼脂）

无

有

注：琼脂仅作为凝固剂不为微生物生长提供能量和碳源。98℃以上熔化，44℃以下凝固。

（①提供微生物所需各种营养②异养微生物的能源）

一、培养基为目标微生物提供适宜的生长环境

根据物理特性分为液体培养基和固体培养基

液体培养基：常用于大规模快速繁殖某种微生物。

固体培养基：包括“平板”和“斜面”。

“平板”可用于分离、鉴定、活菌计数

“斜面”常用于菌种保存

什么作用？

选择培养基：将某种类微生物从混杂的微生物群体中分离出来。

怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌

通用型培养基

所有的细菌都能生长

培养基中加氨苄青霉素

没有抗氨苄青霉素能力的菌落被淘汰

培养基+氨苄青霉素

具有抗氨苄青霉素能力的菌落

【易错】病毒为非细胞结构生物，只能在活细胞中营寄生生活，不能直接利用培养基来培养病毒。

根据功能特性分为选择培养基和鉴定培养基

鉴别培养基：

加入能与目的菌的代谢产物发生显色反应的指示剂。

根据化学成分分为合成培养基和天然培养基

合成培养基：化学成分完全清楚的培养基，一般用于实验室

进行的、要求可重复性强的各种研究工作。

天然培养基：成分还不十分清楚或成分不恒定的天然有机物制成的培养基。成本较低，除用于实验室外，更多被用于大规模的生物发酵工业。

如：马铃薯蔗糖培养基、麦芽汁蔗糖培养基等

主要成分

不同的微生物往往需要用不同的培养基配方，不管哪种培养基，一般都含有水、碳源、和氮源、无机盐、生长因子（自身缺陷，有特殊需求）等营养物质，另外还需要满足微生物生长对pH、氧气、渗透压的要求．

成分作用主要来源

碳源主要作能源物质无机碳(CO2)

或有机碳(糖类)

氮源合成含N类化合物N2，NH3，铵，硝酸盐

尿素，牛肉膏，蛋白胨

无机盐调节渗透压、必要的元素等NaCI、CaCl2等

水溶解营养物质

生长因子调节促生长特定维生素，氨基酸，嘌呤和嘧啶（碱基）等

不同微生物生长所需的培养基成分有差别。

细菌喜荤，霉菌喜素

细菌培养基：含有较高的有机氮，常用蛋白胨和酵母提取物等配制；中性偏碱

霉菌培养基：常用可溶性淀粉加无机物配制，或用添加蔗糖的豆芽汁等配制；中性偏酸

细菌喜碱，霉菌喜酸

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。

实验室培养微生物的要求？

提供微生物生长繁殖所需的营养和环境条件

培养基的配制

固体培养基

确保其他微生物无法混入

将需要的微生物分离出来

无菌技术

微生物的纯培养、分离技术

单个微生物在固体培养基表面形成的具有一定形态结构的子细胞群体。

一个种群

菌落

较为温和理化生方法，杀死部分微生物（不包括芽孢、孢子）

1.消毒

类型操作方法适用范围

消毒

煮沸消毒法

巴氏消毒法

化学药物消毒法

紫外线照射消毒法

100℃煮沸5～6min

日常生活

62～65℃消毒30min或80～90℃消毒30s～1min

不耐高温的液体

用酒精擦拭双手、

用氯气消毒水源

生物活体、水源等

紫外线照射30min

接种室、接种箱，

超净工作台。

二、灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰

2.灭菌：

用强烈的理化因素杀死物体内外“所有”微生物（包括芽孢和孢子）

⑴湿热灭菌⑵干热灭菌⑶灼烧灭菌

原理：高温蒸汽破坏蛋白质、核酸等结构使其变性。

优点：操作简便，效果可靠，可以杀灭所有的生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体。

对象：培养基、培养皿等

基本保持培养基的营养成分不被破坏

特别注意：

使用后的培养基必须灭菌后才能丢弃，以免污染环境

(1)湿热灭菌法：

高压蒸汽灭菌锅

100kPa、121℃下维持15～30min

对象：耐高温，需保持干燥的物品（玻璃器皿、金属器具）

原理：使微生物细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥等。

干热灭菌箱

(2)干热灭菌法：160～170℃下加热2～3h

对象：接种的金属工具如接种环、接种针，以及接种过程中的试管口或瓶口等易被污染部位。

原理：使微生物燃烧

效果：最彻底

灼烧灭菌

(3)灼烧灭菌法：直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧

无菌技术要点

2.实验器具用什么方法灭菌？

1.培养基的配置过程

调pH值

混合加热融化（琼脂）

确定配方

及用量

灭菌

请回答下列问题：

培养基用什么方法灭菌？

高压蒸汽灭菌法或G6玻璃砂漏斗过滤法

含葡萄糖的培养基也可采用适当降低温度、压力（500g/cm2、112℃）以及延长时间（30min）的高压灭菌。（防止其碳化）

加热会分解的物质如尿素--G6玻璃砂漏斗过滤法

高压蒸汽灭菌法

培养皿、三角瓶、试管、移液管等常用高压蒸汽法灭菌，且灭菌后的仪器要放在烘箱烘干，使用时取出放在超净工作台中，然后打开紫外灯和过滤风，灭菌30min.

接种环常用灼烧灭菌，（接种环的环部、金属丝、金属丝与柄的连接部、连接部的上端）冷却后使用。

玻璃刮刀（涂布器）使用前保存在75%的酒精中，使用时放在酒精灯火焰上（除去残留酒精），直到熄灭，冷却后使用。

分装

G6玻璃砂漏斗孔径最小，细菌不能滤过，使用前也要在121℃下用纸包好灭菌，使用后需用1mol/L的HCI浸泡，并抽滤去酸，再用蒸馏水洗至中性，干燥后保存。

3.双手用什么方法消毒？

4.为保证无杂菌，实验操作（接种和培养基的转移）都在哪里进行？

5.如何制备无菌水？

超净工作台的酒精灯火焰外焰旁

用三角瓶装水，高压蒸汽灭菌法灭菌

75%酒精擦拭

6.培养基分装时，不能将培养基黏附在三角瓶口、试管口、培养皿内壁上，容器口或壁，否则会发生污染。因此转移培养基到三角瓶口、试管口时应用三角漏斗操作。

7.操作完成后，仪器要高压灭菌后再保存，使用过的培养基要高压灭菌后再倒掉。（1Kg/cm2、121℃）

8.试管或三角瓶口：棉塞不能用脱脂棉，以免吸水引起污染。棉塞应该使用普通棉花。

三、活动:配制可用于培养酵母菌的马铃薯蔗糖培养基

1.目的要求:配制液体培养基和固体培养基。

2.材料用具:马铃薯、蔗糖、琼脂、天平、试管、烧杯、三角瓶、培养皿、封口膜(或纱布)、牛皮纸或报纸、橡皮筋、小刀、高压灭菌锅、玻璃漏斗、移液器等。

3.方法步骤

计算：根据配方计算出所需的马铃薯、蔗糖和琼脂的用量

配制20%马铃薯浸汁：去皮→称重→切块→加水→煮沸→过滤加入蔗糖→定容

制备斜面、固体、液体培养基：液体培养基：将马铃薯浸汁分装→灭菌

斜面培养基：在马铃薯浸汁中加入琼脂→加热溶化→分装到试管→灭菌后摆成斜面

固体培养基：将剩余的培养基分装到三角瓶中，封口→灭菌制作棉塞：确定棉塞的长度和粗细

制作过程：将棉花铺成圆片→对折→折卷→检查长度和粗细

4.注意事项

（1）制作斜面培养基和固体培养基时要注意控制好温度，防止培养基提前凝固。

（2）斜面培养基试管中的液体量约为试管长度的1/4

（3）培养基需要经高压蒸汽灭菌(1kg/cm2、121℃下灭菌20min)。

（4）棉塞的长度要保证既能塞住瓶口，在瓶口外又要留有一定的长度，方便接种时用无名指、小拇指取下来；粗细也要适当，以不易脱落为度。

（5）制作棉塞应该使用普通棉花，不能使用医用的脱脂棉，防止脱脂棉吸水后引起污染.

1.判断正误

（1）配制培养基时要考虑不同微生物的代谢特性（）

（2）大肠杆菌在液体培养基和固体培养基中的繁殖速度相同（）

（3）天然培养基成本较低，可用于大规模的生物发酵工程（）

对

错

对

2.蛋白胨能为微生物生长提供______________________营养物质。

碳源、氮源、生长因子

2.下列是与微生物培养有关的问题，请回答：

（1）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