2017-2018学年高中生物第一章无茵操作技术实践第一节微生物的培养和应用素材1苏教版选修1

1、第一节微生物的培养和应用微生物培养基的制备原则目的明确为了制备培养基，首先明确培养目的，培养什么样的微生物，为了得到菌体，还是为了得到代谢产物？ 用于实验室和发酵生产吗？ 根据不同的目的制备不同的培养基。培养细菌、放线菌、酵母菌、霉菌所需的培养基不同。 实验室常用的牛肉浆培养基培养异养细菌，培养特殊类型的微生物需要特殊培养基。由于自身营养微生物具有较强的合成能力，培养自身营养微生物的培养基由完全简单的无机物组成。 由于异养型微生物合成能力弱，培养基至少需要一种有机物，通常为葡萄糖。 由于某些异养型微生物需要多种生长因子，因此常用天然有机物提供必要的生长因子。为了得到菌体或作为种子培养基使用，一

2、般培养基的营养成分丰富，特别是氮源的含量高有助于微生物的生长和繁殖。 为了得到代谢产物或作为发酵培养基使用，希望降低含有的氮源，使微生物的生长不旺盛，对代谢产物的蓄积有利。 有些代谢产物加入了作为它们的构成要素的元素体和前驱物质。 例如，在生产维生素B12时加入钴盐，在生产强力注音字时加入氯化物，在生产苄烷铵时加入作为其前驱物质的苯乙酸。营养调整养化学基必须含有维持微生物最佳生长所必需的全部营养物质。 但更重要的是，营养物质的浓度和配方是适当的。营养物质浓度过低，无法满足生长需求，过高，抑制生长。 例如，适量蔗糖是异养微生物良好的碳源和能量源，而高浓度蔗糖能抑制微生物的生长。 金属络离子是微生

3、物生长不可缺少的矿物质养分，浓度过大，特别是重金属络离子，反而会抑制其生长，产生杀菌作用。各营养物质之间的配比，特别是碳氮比(碳氮比)直接影响着微生物的生长和代谢产物的积累。 碳氮比一般指培养基中的元素体碳与元素体氮的比，有时指培养基中的还原糖与粗蛋白的含量的比。 不同的微生物要求不同的碳氮比。 例如，细菌和酵母菌培养基中碳氮比约为5/1，霉菌培养基中的碳氮比约为10/l。 在微生物发酵生产中，碳氮比直接影响发酵产量，如谷氨酸发酵需要大量的氮作为合成谷氨酸的氮气源，培养基碳氮比为4/1则大量繁殖菌体，谷氨酸蓄积少的培养基碳氮比为3/1，抑制菌体繁殖，谷氨酸产量增加。另外，培养基中的无机盐的量和

4、它们的平衡也必须注意的生长因子的添加，为了保证微生物对各生长因子的平衡吸收，以适当的比例进行留心定。理化合适微生物的生长与培养基的pH值、氧化还原电势、渗透压等理化因素有密切关系。 制备培养基时，必须将这些个因子控制在适当的范围内。1. pH值各种微生物一般具有适于其生长的pH范围。 例如，细菌为7.08.0，放线菌为7.58.5，酵母菌为3.86.0，霉菌为4.05.8，藻类为6.07.0，原生动物为6.08.0。 但是，对于某些具体的微生物菌种，其生长的最佳pH范围常常大大突破上述界限，其中嗜极菌更为显着。微生物在生长、代谢过程中产生改变培养基pH值的代谢产物，如果不及时特罗尔，其本身就会

5、被抑制或杀死。 因此，在修订这种培养基时，需要考虑培养基成分对pH的调节能力。 该培养基内成分的调节作用可以说是pH的内源性调节。内因性调节，用磷酸缓冲液调节：例如，调节K2HP04和KH2P04两者的浓度比，可以得到pH6.47.2间的一系列稳定的pH，两者为等克分子浓度比时，溶液的pH稳定在6.8。 将CaCO3调节为“预盐化学基”:由于CaCO3在水溶液中的溶解度低，所以即使添加到液体或固体培养基中，也不会提高培养基的pH，但在微生物生长过程中持续产生酸时，可溶解CaCO3，起到调节培养基pH的作用。 如果不希望在培养基中沉淀，有时可以添加NaHCO3。应对内源调节的是外源调节，这是根据

6、实际需要经常从外部流入酸和碱液来调整培养液的pH值的方法。2 .氧化还原电势各种微生物对培养基氧化还原电势的要求不同。 一般需氧微生物生长的Eh (氧化还原势)值为0.30.4v，厌氧微生物只能生长在0.1 V以下的环境中。 好氧微生物必须保证氧的供给，这在大规模发酵生产中尤为重要，需要采取专业的通气措施。 厌氧微生物必须去除氧气。 因为氧气对那些有害。 因此，在调制这种微生物的培养基时，为了降低氧化还原电势多加入适量的还原剂。 常用的还原剂有巯基乙酸、半胱氨酸、硫化钠、抗坏血酸、铁元素屑等。 也可以用其他的理化方法除去氧。 发酵生产多采用深层静置发酵法创造厌氧条件。3 .渗透压和水的活性度许

7、多微生物能经得住渗透压的大幅变化。 培养基中营养物质浓度过大时，渗透压过高，细胞球产生质壁分离，微生物的生长受到抑制。 低渗透溶液使细胞球吸水膨胀，容易破裂。 制备培养基时要注意渗透压的大小，掌握营养物质的浓度。 往培养基中加入适量的NaCl以提高渗透压。 在实用上，常用水的活性度表示微生物可利用的游离水含水量。经济节约在制备培养基，特别是大规模生产用培养基时，必须按照节约经济的原则，尽量选择廉价、来源方便的原料。 在保证微生物生长和代谢产物积累的需要的前提下，经济节约的原则大体上是“粗代精”、“野代家”、“废代好”、“简代繁”、“烃代粮食”、“纤代糖”、“氮代朊病毒”几种微生物培养基的处方1

8、 .细菌培养基配方牛肉膏琼脂培养基牛肉膏0.3克、蛋白胨1.0克、氯化纳金属钍0.5克、琼脂1.5克，一千毫升水烧杯中加入100毫升水，牛肉糊、蛋白胨和氯化纳金属钍，用蜡笔在烧杯外面打上印记后，用火加热。 等烧杯内的各成分溶解后，加入琼脂，继续搅拌使其不粘在底部。 琼脂完全溶解后补充脱水，用10%盐酸或10%氢氧化纳金属钍将pH调整到7.27.6，分别注入各试管，装上棉花，用高压蒸汽灭菌30分钟。处方2马铃薯培养基取出新鲜牛心(脂肪和血管除外) 250克，用小刀切成肉末后，加入蒸馏水500毫升和蛋白胨5克。 在烧杯上盖上印记煮沸，用火煮2小时。 过滤，对过滤后的肉末进行干燥处理，将滤液的pH值

9、调整到7.5左右。 在各试管中放入10毫升肉汤和少量碎末状的干燥牛心，进行灭菌、准备。处方三根瘤菌培养基葡萄糖10g磷酸氢二钾元素0.5碳酸钙元素硫酸镁3g0.2g琼脂0.4克泡打粉水1000毫升1%结晶紫溶液1毫升将琼脂加水煮沸溶解后，分别加入其他成分，搅拌溶解后，分注、灭菌、预备。2 .放线菌培养基处方一淀粉琼脂培养基(高氏培养基)可溶性淀粉2克硝酸钾0.1磷酸氢二钾元素0.05g氯化纳金属钍0.05g硫酸镁0.05硫酸亚铁0.001琼脂2克水1000毫升将淀粉放入烧杯中，用5毫升水调成糊状后，注入95毫升水混合后，加入其他药品使其溶解。 在烧杯外加上记号，加热至煮沸，加入琼脂，继续搅拌，

10、等琼脂完全溶解后，补充脱水。 将pH调整到7.27.4，分注后灭菌，作为备用。处方二小麦面粉琼脂培养基六十克小麦面粉，二十克琼脂一千毫升水用水把小麦面粉调成糊状，加水到500毫升，用小火煮30分钟。 另取500毫升水，加入琼脂，加热煮沸至溶解后，调配两液，补充水分，将pH调整至7.4，作为分注、灭菌、预备。3 .真菌培养基处方一萨市(sabourauds )培养基蛋白胨10g琼脂20g麦芽糖40g水1000毫升在胨、琼脂中加入水后，加热，继续搅拌，等到琼脂溶解后，加入麦芽糖(或葡萄糖) 40g，搅拌使之溶解，然后分注、灭菌、预备。本培养菌常用于培养多种真菌。处方二马铃薯糖琼脂培养基洗土豆去皮，

11、取200克切成小块，加水1000毫升，煮沸30分钟后，补充水分。 滤液中加入10克琼脂，煮沸溶解后，加入20克砂糖(为培养霉菌加入蔗糖，为培养酵母菌加入葡萄糖)，补水，分注，灭菌，预备。将该培养基的pH调节至7.27.4，也可以采用方中的糖，例如葡萄糖来培养放线菌和芽孢杆菌。处方三黄豆芽汁培养基豆芽一百克琼脂十五克葡萄糖20g水1000毫升将豆芽洗净，加水煮沸30分钟。 用纱布过滤，在滤液中加入琼脂，加热溶解后加入砂糖，搅拌使之溶解，将水分补充到1000毫升，分注，灭菌，备用。该培养基的pH值为7.27.4，可用于细菌和放线菌的培养。处方四豌豆琼脂培养基八十粒绿色和平组织琼脂五克二百毫升水取80粒绿色和平组织加水，煮沸1小时，用纱布过滤后，向滤液中加入琼脂，溶解、分注、灭菌、预备煮沸。4 .食用菌菌种培养基处方1马铃薯蔗糖琼脂培养基20%马铃薯煮汁1000毫升蔗糖二十克琼脂十八克洗马铃薯剥皮后，切成小块。 取200克马铃薯小块，加入1000毫升水，煮沸20分钟后过滤。 在滤汁中加入水分1000毫升，即20%的马铃薯煮汁。 在马铃薯煮汁中加入琼脂和蔗糖，煮沸溶解