1.1微生物的培養(yǎng)需要適宜條件知識(shí)20212022學(xué)年高二下學(xué)期生物浙科版選擇性必修3

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微生物概述

微生物的概念：

_________________________的統(tǒng)稱。

包括_______________________________等。

本章中提及的微生物主要指用于發(fā)酵的細(xì)菌和真菌。

難以用肉眼觀察的微小生物

細(xì)菌、真菌、病毒及一些原生生物

禽流感病毒

SARS病毒

第一節(jié)微生物的培養(yǎng)需要適宜條件

大型真菌

19世紀(jì)中期，法國(guó)釀酒業(yè)曾一度遭到毀滅性打擊，葡萄酒出現(xiàn)了變酸變味的怪事...

[法國(guó)]巴斯德發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致生產(chǎn)失敗的根源在于發(fā)酵物中混入了微生物。

細(xì)菌、真菌、病毒、原生動(dòng)物等

由于制作工藝并不復(fù)雜，一些人會(huì)在家里自制酸奶，但成功率低，食用后導(dǎo)致腸胃不適的事件屢見(jiàn)不鮮。

原因分析：

制作過(guò)程中有雜菌混入

怎樣才能保證無(wú)處不在的雜菌不混入發(fā)酵物？

制作工具和原料滅菌

接種純的菌種

控制發(fā)酵條件

避免雜菌進(jìn)入

微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)

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

固體培養(yǎng)基

3）將需要的微生物分離出來(lái)

——微生物的純培養(yǎng)

微生物在其表面生長(zhǎng)，可以形成肉眼可見(jiàn)的菌落。

人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。

3.培養(yǎng)基分類：

固體培養(yǎng)基

液體培養(yǎng)基

（分離、計(jì)數(shù)、鑒定、保藏菌種等）

（擴(kuò)大培養(yǎng)、工業(yè)生產(chǎn)）

2.培養(yǎng)基作用：

用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累代謝物。

長(zhǎng)有酵母菌菌落的固體培養(yǎng)基

液體培養(yǎng)基

1.培養(yǎng)基概念：

是否含凝固劑

（如瓊脂）

無(wú)

有

注：瓊脂僅作為凝固劑不為微生物生長(zhǎng)提供能量和碳源。98℃以上熔化，44℃以下凝固。

（①提供微生物所需各種營(yíng)養(yǎng)②異養(yǎng)微生物的能源）

一、培養(yǎng)基為目標(biāo)微生物提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境

根據(jù)物理特性分為液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基

液體培養(yǎng)基：常用于大規(guī)?？焖俜敝衬撤N微生物。

固體培養(yǎng)基：包括“平板”和“斜面”。

“平板”可用于分離、鑒定、活菌計(jì)數(shù)

“斜面”常用于菌種保存

什么作用？

選擇培養(yǎng)基：將某種類微生物從混雜的微生物群體中分離出來(lái)。

怎樣選擇出抗氨芐青霉素能力的細(xì)菌

通用型培養(yǎng)基

所有的細(xì)菌都能生長(zhǎng)

培養(yǎng)基中加氨芐青霉素

沒(méi)有抗氨芐青霉素能力的菌落被淘汰

培養(yǎng)基+氨芐青霉素

具有抗氨芐青霉素能力的菌落

【易錯(cuò)】病毒為非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物，只能在活細(xì)胞中營(yíng)寄生生活，不能直接利用培養(yǎng)基來(lái)培養(yǎng)病毒。

根據(jù)功能特性分為選擇培養(yǎng)基和鑒定培養(yǎng)基

鑒別培養(yǎng)基：

加入能與目的菌的代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑。

根據(jù)化學(xué)成分分為合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基

合成培養(yǎng)基：化學(xué)成分完全清楚的培養(yǎng)基，一般用于實(shí)驗(yàn)室

進(jìn)行的、要求可重復(fù)性強(qiáng)的各種研究工作。

天然培養(yǎng)基：成分還不十分清楚或成分不恒定的天然有機(jī)物制成的培養(yǎng)基。成本較低，除用于實(shí)驗(yàn)室外，更多被用于大規(guī)模的生物發(fā)酵工業(yè)。

如：馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基、麥芽汁蔗糖培養(yǎng)基等

主要成分

不同的微生物往往需要用不同的培養(yǎng)基配方，不管哪種培養(yǎng)基，一般都含有水、碳源、和氮源、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子（自身缺陷，有特殊需求）等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，另外還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、氧氣、滲透壓的要求．

成分作用主要來(lái)源

碳源主要作能源物質(zhì)無(wú)機(jī)碳(CO2)

或有機(jī)碳(糖類)

氮源合成含N類化合物N2，NH3，銨，硝酸鹽

尿素，牛肉膏，蛋白胨

無(wú)機(jī)鹽調(diào)節(jié)滲透壓、必要的元素等NaCI、CaCl2等

水溶解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

生長(zhǎng)因子調(diào)節(jié)促生長(zhǎng)特定維生素，氨基酸，嘌呤和嘧啶（堿基）等

不同微生物生長(zhǎng)所需的培養(yǎng)基成分有差別。

細(xì)菌喜葷，霉菌喜素

細(xì)菌培養(yǎng)基：含有較高的有機(jī)氮，常用蛋白胨和酵母提取物等配制；中性偏堿

霉菌培養(yǎng)基：常用可溶性淀粉加無(wú)機(jī)物配制，或用添加蔗糖的豆芽汁等配制；中性偏酸

細(xì)菌喜堿，霉菌喜酸

防止雜菌污染，獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是研究和應(yīng)用微生物的前提，也是發(fā)酵工程的重要基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物的要求？

提供微生物生長(zhǎng)繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件

培養(yǎng)基的配制

固體培養(yǎng)基

確保其他微生物無(wú)法混入

將需要的微生物分離出來(lái)

無(wú)菌技術(shù)

微生物的純培養(yǎng)、分離技術(shù)

單個(gè)微生物在固體培養(yǎng)基表面形成的具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體。

一個(gè)種群

菌落

較為溫和理化生方法，殺死部分微生物（不包括芽孢、孢子）

1.消毒

類型操作方法適用范圍

消毒

煮沸消毒法

巴氏消毒法

化學(xué)藥物消毒法

紫外線照射消毒法

100℃煮沸5～6min

日常生活

62～65℃消毒30min或80～90℃消毒30s～1min

不耐高溫的液體

用酒精擦拭雙手、

用氯氣消毒水源

生物活體、水源等

紫外線照射30min

接種室、接種箱，

超凈工作臺(tái)。

二、滅菌和無(wú)菌操作技術(shù)可以排除非目標(biāo)微生物的干擾

2.滅菌：

用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外“所有”微生物（包括芽孢和孢子）

⑴濕熱滅菌⑵干熱滅菌⑶灼燒滅菌

原理：高溫蒸汽破壞蛋白質(zhì)、核酸等結(jié)構(gòu)使其變性。

優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，效果可靠，可以殺滅所有的生物，包括最耐熱的某些微生物的休眠體。

對(duì)象：培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿等

基本保持培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分不被破壞

特別注意：

使用后的培養(yǎng)基必須滅菌后才能丟棄，以免污染環(huán)境

(1)濕熱滅菌法：

高壓蒸汽滅菌鍋

100kPa、121℃下維持15～30min

對(duì)象：耐高溫，需保持干燥的物品（玻璃器皿、金屬器具）

原理：使微生物細(xì)胞膜破壞、蛋白質(zhì)變性和原生質(zhì)干燥等。

干熱滅菌箱

(2)干熱滅菌法：160～170℃下加熱2～3h

對(duì)象：接種的金屬工具如接種環(huán)、接種針，以及接種過(guò)程中的試管口或瓶口等易被污染部位。

原理：使微生物燃燒

效果：最徹底

灼燒滅菌

(3)灼燒滅菌法：直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒

無(wú)菌技術(shù)要點(diǎn)

2.實(shí)驗(yàn)器具用什么方法滅菌？

1.培養(yǎng)基的配置過(guò)程

調(diào)pH值

混合加熱融化（瓊脂）

確定配方

及用量

滅菌

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

培養(yǎng)基用什么方法滅菌？

高壓蒸汽滅菌法或G6玻璃砂漏斗過(guò)濾法

含葡萄糖的培養(yǎng)基也可采用適當(dāng)降低溫度、壓力（500g/cm2、112℃）以及延長(zhǎng)時(shí)間（30min）的高壓滅菌。（防止其碳化）

加熱會(huì)分解的物質(zhì)如尿素--G6玻璃砂漏斗過(guò)濾法

高壓蒸汽滅菌法

培養(yǎng)皿、三角瓶、試管、移液管等常用高壓蒸汽法滅菌，且滅菌后的儀器要放在烘箱烘干，使用時(shí)取出放在超凈工作臺(tái)中，然后打開(kāi)紫外燈和過(guò)濾風(fēng)，滅菌30min.

接種環(huán)常用灼燒滅菌，（接種環(huán)的環(huán)部、金屬絲、金屬絲與柄的連接部、連接部的上端）冷卻后使用。

玻璃刮刀（涂布器）使用前保存在75%的酒精中，使用時(shí)放在酒精燈火焰上（除去殘留酒精），直到熄滅，冷卻后使用。

分裝

G6玻璃砂漏斗孔徑最小，細(xì)菌不能濾過(guò)，使用前也要在121℃下用紙包好滅菌，使用后需用1mol/L的HCI浸泡，并抽濾去酸，再用蒸餾水洗至中性，干燥后保存。

3.雙手用什么方法消毒？

4.為保證無(wú)雜菌，實(shí)驗(yàn)操作（接種和培養(yǎng)基的轉(zhuǎn)移）都在哪里進(jìn)行？

5.如何制備無(wú)菌水？

超凈工作臺(tái)的酒精燈火焰外焰旁

用三角瓶裝水，高壓蒸汽滅菌法滅菌

75%酒精擦拭

6.培養(yǎng)基分裝時(shí)，不能將培養(yǎng)基黏附在三角瓶口、試管口、培養(yǎng)皿內(nèi)壁上，容器口或壁，否則會(huì)發(fā)生污染。因此轉(zhuǎn)移培養(yǎng)基到三角瓶口、試管口時(shí)應(yīng)用三角漏斗操作。

7.操作完成后，儀器要高壓滅菌后再保存，使用過(guò)的培養(yǎng)基要高壓滅菌后再倒掉。（1Kg/cm2、121℃）

8.試管或三角瓶口：棉塞不能用脫脂棉，以免吸水引起污染。棉塞應(yīng)該使用普通棉花。

三、活動(dòng):配制可用于培養(yǎng)酵母菌的馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基

1.目的要求:配制液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。

2.材料用具:馬鈴薯、蔗糖、瓊脂、天平、試管、燒杯、三角瓶、培養(yǎng)皿、封口膜(或紗布)、牛皮紙或報(bào)紙、橡皮筋、小刀、高壓滅菌鍋、玻璃漏斗、移液器等。

3.方法步驟

計(jì)算：根據(jù)配方計(jì)算出所需的馬鈴薯、蔗糖和瓊脂的用量

配制20%馬鈴薯浸汁：去皮→稱重→切塊→加水→煮沸→過(guò)濾加入蔗糖→定容

制備斜面、固體、液體培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基：將馬鈴薯浸汁分裝→滅菌

斜面培養(yǎng)基：在馬鈴薯浸汁中加入瓊脂→加熱溶化→分裝到試管→滅菌后擺成斜面

固體培養(yǎng)基：將剩余的培養(yǎng)基分裝到三角瓶中，封口→滅菌制作棉塞：確定棉塞的長(zhǎng)度和粗細(xì)

制作過(guò)程：將棉花鋪成圓片→對(duì)折→折卷→檢查長(zhǎng)度和粗細(xì)

4.注意事項(xiàng)

（1）制作斜面培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基時(shí)要注意控制好溫度，防止培養(yǎng)基提前凝固。

（2）斜面培養(yǎng)基試管中的液體量約為試管長(zhǎng)度的1/4

（3）培養(yǎng)基需要經(jīng)高壓蒸汽滅菌(1kg/cm2、121℃下滅菌20min)。

（4）棉塞的長(zhǎng)度要保證既能塞住瓶口，在瓶口外又要留有一定的長(zhǎng)度，方便接種時(shí)用無(wú)名指、小拇指取下來(lái)；粗細(xì)也要適當(dāng)，以不易脫落為度。

（5）制作棉塞應(yīng)該使用普通棉花，不能使用醫(yī)用的脫脂棉，防止脫脂棉吸水后引起污染.

1.判斷正誤

（1）配制培養(yǎng)基時(shí)要考慮不同微生物的代謝特性（）

（2）大腸桿菌在液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基中的繁殖速度相同（）

（3）天然培養(yǎng)基成本較低，可用于大規(guī)模的生物發(fā)酵工程（）

對(duì)

錯(cuò)

對(duì)

2.蛋白胨能為微生物生長(zhǎng)提供______________________營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

碳源、氮源、生長(zhǎng)因子

2.下列是與微生物培養(yǎng)有關(guān)的問(wèn)題，請(qǐng)回答：

（1）某細(xì)菌固體培養(yǎng)基的組成成分是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、葡萄糖、尿素、瓊脂和蒸餾水，其中凝固劑是＿＿＿，碳源是＿＿＿＿＿，氮源是＿＿＿。已知只有能合成脲酶的細(xì)菌才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，故該培