【課件】微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用課件2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第1章

發(fā)酵工程第2節(jié)

微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用一

微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)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)1.防止雜菌污染，獲得純凈微生物2.實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物一方面，要為人們需要的微生物提供合適的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件另一方面，要確保其他微生物無(wú)法混入，并將需要的微生物分離出來(lái)1.1培養(yǎng)基的配制培養(yǎng)基1.概念:人們按照微生物對(duì)不同營(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)2.用途：

培養(yǎng)基用以培養(yǎng)，分離，鑒定，保存微生物或積累代謝物3.種類：（1）按物理性質(zhì)分類液體培養(yǎng)基不含凝固劑（如瓊脂），呈液體狀態(tài)特點(diǎn)：作用：常用于工業(yè)生產(chǎn)（擴(kuò)大培養(yǎng)）2.用途：

培養(yǎng)基用以培養(yǎng)，分離，鑒定，保存微生物或積累代謝物3.種類：（1）按物理性質(zhì)分類液體培養(yǎng)基不含凝固劑（如瓊脂），呈液體狀態(tài)特點(diǎn)：作用：常用于工業(yè)生產(chǎn)（擴(kuò)大培養(yǎng)）固定培養(yǎng)基特點(diǎn)：作用：加凝固劑（如瓊脂），呈固定狀態(tài)微生物分離、鑒定、活菌計(jì)數(shù)、保藏菌種

培養(yǎng)基（2）按成分來(lái)源分類天然培養(yǎng)基特點(diǎn)：作用：含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)

培養(yǎng)基（2）按成分來(lái)源分類天然培養(yǎng)基特點(diǎn)：作用：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)基特點(diǎn)：作用：用已知的化學(xué)物質(zhì)配制分類鑒定（2）按功能分類

培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基

培養(yǎng)基4.培養(yǎng)基的成分及功能：水碳源氮源無(wú)機(jī)鹽

培養(yǎng)基碳源1.分類無(wú)機(jī)碳源：有機(jī)碳源：CO2、CO32-、HCO3-等含碳無(wú)機(jī)物糖類，脂質(zhì)，蛋白質(zhì)等2.功能：①構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物②對(duì)于異養(yǎng)型微生物，有機(jī)碳既是碳源又是能源對(duì)于自養(yǎng)型微生物（光合細(xì)菌或硝化細(xì)菌），碳源是CO2，能源為光能或化學(xué)能拓展氮源

培養(yǎng)基1.分類無(wú)機(jī)氮源：有機(jī)氮源：NH4＋、NO3-，銨鹽，硝酸鹽等牛肉膏、蛋白胨、尿素，氨基酸等2.功能：合成蛋白質(zhì)，核酸以及含N的代謝產(chǎn)物拓展對(duì)于硝化細(xì)菌，NH3既為其提供氮源，氧化過(guò)程中也能為其提供能源對(duì)于根瘤菌，氮源為N2幾種微生物的營(yíng)養(yǎng)和能量來(lái)源

培養(yǎng)基的配制1000mL牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成組分含量提供的主要營(yíng)養(yǎng)牛肉膏5g碳源、磷酸鹽和維生素等蛋白胨10g氮源和維生素等NaCl5g無(wú)機(jī)鹽H2O定容至1000mL水在主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長(zhǎng)的條件有：對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及O2的需求：

培養(yǎng)乳酸桿菌需添加維生素；培養(yǎng)霉菌需調(diào)至酸性；培養(yǎng)細(xì)菌需調(diào)至中性或弱堿性；培養(yǎng)厭氧微生物需提供無(wú)氧環(huán)境。1.2無(wú)菌技術(shù)獲得純凈微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是：防止雜菌污染消毒滅菌1.2無(wú)菌技術(shù)--消毒（1）概念：使用較為溫和的物理，化學(xué)或生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物（2）常用方法：煮沸消毒法100°C，煮沸5-6min巴氏消毒法62-65℃，30min，80-90℃，30s-1min化學(xué)藥物消毒法酒精擦拭雙手，氯氣消毒水源紫外線消毒照射30min（在照射前，適量噴灑石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加強(qiáng)消毒效果）實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒（3）消毒工作包括：1.2無(wú)菌技術(shù)--滅菌（1）概念：是指使用強(qiáng)烈的理化方法殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子?！狙挎摺坑行┘?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，叫做芽孢。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?！炬咦印考?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。（2）常用方法：1.2無(wú)菌技術(shù)--滅菌濕熱滅菌利用沸水，流通蒸汽或高壓蒸汽進(jìn)行滅菌效果最好的是

高壓蒸汽滅菌以水蒸氣為介質(zhì)，在壓力為100kpa，溫度為121℃的條件下，維持15-30min來(lái)滅菌培養(yǎng)基，采用這種方法滅菌1.2無(wú)菌技術(shù)--滅菌（2）常用方法：干熱滅菌將滅菌物品放入密閉容器如干熱滅菌箱，在160-170℃的熱空氣中維持2-3h可以達(dá)到滅菌的目的耐高溫和需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（如吸管，培養(yǎng)皿），金屬用具等1.2無(wú)菌技術(shù)--滅菌（2）常用方法：灼燒滅菌將微生物的接種工具，如涂布器，接種環(huán)，接種針或其他金屬工具，直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒，可以迅速?gòu)氐椎臏缇诮臃N過(guò)程中，試管口，瓶口等容易被污染的部位，也可以通過(guò)火焰灼燒來(lái)滅菌（3）滅菌工作包括：1.2無(wú)菌技術(shù)--滅菌用于微生物培養(yǎng)的器皿，接種用具和培養(yǎng)基有效避免操作者被微生物感染1.3微生物的純培養(yǎng)1.培養(yǎng)物將接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的含特定種類微生物的群體2.純培養(yǎng)物由一個(gè)個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體3.純培養(yǎng)獲得純培養(yǎng)物的過(guò)程配制培養(yǎng)基接種和分離酵母菌培養(yǎng)酵母菌酵母菌的純培養(yǎng)一.實(shí)驗(yàn)原理（1）分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見(jiàn)的，有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，這就是菌落菌落特征大小、形狀、顏色等。酵母菌的純培養(yǎng)1.實(shí)驗(yàn)原理（2）采用平板劃線法和稀釋涂布平板法能將單個(gè)微生物分散在固體培養(yǎng)基上，之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個(gè)微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物稀釋103倍稀釋104倍稀釋105倍空白對(duì)照二.方法步驟酵母菌的純培養(yǎng)1.制備培養(yǎng)基配制培養(yǎng)基稱去皮的馬鈴薯200g，切成小塊，加水1000ML煮沸過(guò)濾加入20g葡萄糖，15-20g瓊脂用蒸餾水定容至1000ML二.方法步驟酵母菌的純培養(yǎng)1.制備培養(yǎng)基滅菌培養(yǎng)皿滅菌培養(yǎng)基滅菌高壓蒸汽滅菌干熱滅菌酵母菌的純培養(yǎng)二.方法步驟1.制備培養(yǎng)基倒平板1234（1）拔出錐形瓶的棉塞（2）將瓶口迅速通過(guò)火焰（3）用拇指和食指將培養(yǎng)皿打開(kāi)一條稍大于瓶口的縫隙，將培養(yǎng)基（10-20mL）倒入培養(yǎng)皿，立即蓋上皿蓋（4）等待培養(yǎng)基冷卻凝固后，將培養(yǎng)皿倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)放置待培養(yǎng)基冷卻到50℃左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板酵母菌的純培養(yǎng)2.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？防止冷凝后形成的水珠滴落在培養(yǎng)基上，造成污染防止培養(yǎng)基水分過(guò)快蒸發(fā)3.怎么確定所倒平板未被雜菌污染？將所倒平板放入恒溫箱中培養(yǎng)12h～24h，觀察是否有菌落存在以確定是否被污染或滅菌是否徹底。1.在倒平板的過(guò)程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個(gè)平板還能用來(lái)培養(yǎng)微生物嗎？為什么？最好不要用這個(gè)平板培養(yǎng)微生物。防止空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生。思考與討論酵母菌的純培養(yǎng)二.方法步驟2.接種和分離酵母菌

通過(guò)接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。經(jīng)過(guò)數(shù)次劃線后培養(yǎng)可以分離得到單菌落。單個(gè)細(xì)胞微生物群?jiǎn)蝹€(gè)菌落連續(xù)劃線分散或稀釋生長(zhǎng)繁殖平板劃線法1.灼燒接種環(huán)，直至接種環(huán)金屬絲燒紅2.在火焰旁冷卻接種環(huán)，拔出酵母菌培養(yǎng)液試管的棉塞

3.試管口通過(guò)火焰

4.在火焰附近用接種環(huán)蘸取一環(huán)菌液

5.試管口通過(guò)火焰，并塞上棉塞

6.將皿蓋打開(kāi)一條縫隙，將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi)，劃3-5條平行線，蓋上皿蓋。7.灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第一次劃線的末端開(kāi)始作第二次劃線。重復(fù)以上操作，作第三、四、五次劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連“平板劃線”實(shí)驗(yàn)操作平板劃線的具體操作畫(huà)一畫(huà)平板劃線法的注意事項(xiàng)①灼燒接種環(huán)后，要冷卻后才能進(jìn)行操作，以免溫度太高殺死菌種②第二次及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開(kāi)始，能使微生物的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的菌落。③最后一次的劃線不要與第一次的劃線相連。平板劃線法的注意事項(xiàng)④幾次灼燒接種環(huán)的目的第一次操作(取菌種前)殺死接種環(huán)上原有的微生物，避免污染培養(yǎng)物每次劃線之前殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端，使每次劃線菌種數(shù)目減少劃線結(jié)束殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免微生物污染環(huán)境和感染操作者如圖所示，接種環(huán)共需灼燒幾次？6次酵母菌的純培養(yǎng)二.方法步驟3.培養(yǎng)酵母菌將接種后的平板和一個(gè)未接種的平板倒置，放入28℃左右的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h-48h為什么要放入未接種的平板？作對(duì)照，檢驗(yàn)培養(yǎng)基是否有雜菌污染酵母菌的純培養(yǎng)三.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)1.在未接種的培養(yǎng)基表面是否有菌落生長(zhǎng)？如果有，說(shuō)明了什么？否。如果有，說(shuō)明培養(yǎng)基被雜菌污染2.在接種酵母菌的培養(yǎng)基上，你是否觀察到了單菌落？這些菌落的顏色，形狀和大小是否一致？如果你觀察到了不同形態(tài)的菌落，你能分析出可能是哪些原因引起的嗎？是的。這些菌落的顏色，形狀和大小是一致的。若出現(xiàn)了不同形態(tài)的菌落，具有的原因可能是接種的菌種不純或無(wú)菌操作不規(guī)范等1.“酵素”是什么？水果“酵素”的制作原理是什么？所謂“酵素”，就是“酶”的另一種說(shuō)法?！敖退亍敝谱骶褪抢梦⑸?/p>