第1章 2.1 微生物的基本培养技术(Word教参)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程(人教版)

第2节　微生物的培养技术及应用 一　微生物的基本培养技术 课程内容标准 核心素养对接 1．阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。 2．阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。 1．根据微生物的代谢类型分析培养基的组成。(科学思维) 2．尝试配制培养基，并进行操作纯化大肠杆菌的两种方法。(科学探究) 一、培养基的配制 1．概念：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。用以培养，分离，鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 2．种类： 按物理性质分 3．营养组成：各种培养基一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐等营养物质，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质(如维生素、氨基酸和碱基等)以及氧气的需求。 二、无菌技术 1．无菌技术的目的是防止外来杂菌的入侵。主要内容包括： (1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。 (2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 2．消毒和灭菌 消毒 灭菌 概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子) 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) 常用 方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌 适用 对象 操作空间、操作者双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等 三、微生物的纯培养 1．在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。 2．由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。 3．分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 4．微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。 (1)制备培养基 ①配制培养基 称取去皮的马铃薯切成小块，加水1 000 mL，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入20 g葡萄糖(也可用蔗糖代替)、15～20 g琼脂，用蒸馏水定容至1 000 mL。 ②灭菌 将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，包上牛皮纸，并用皮筋勒紧，再放入高压蒸汽灭菌锅中，在压力100 kPa、温度为121℃的条件下，灭菌15～30 min。将5～8套培养皿包成一包，用几层牛皮纸包紧，放入干热灭菌箱内，在160～170℃灭菌2 h。 ③倒平板 待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。倒平板的具体操作步骤如下： (2)接种和分离酵母菌 通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。 (3)培养酵母菌 完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和—个未接种的平板倒置，放入28℃左右(培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异)的恒温培养箱中培养。 1．判正误 (1)液体培养基含有水，而固体培养基不含水。(　×　) (2)培养基分装到培养皿后进行灭菌。(　×　) (3)高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖。(　×　) (4)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上。(　×　) (5)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落。(　×　) 2．微思考 (1)虽然各种培养基的具体配方不同，但是一般都含有哪些成分？ 提示　虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子。另外，还必须满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。 (2)对培养基、培养皿、接种环、实验者的双手、空气和牛奶常采用的灭菌或消毒方法分别是什么？ 提示　分别为高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、化学消毒、紫外线灭菌、巴氏消毒法。 任务驱动一　培养基的成分及无菌技术 明确微生物的营养需求及掌握防止杂菌污染的无菌技术是微生物培养的理论基础。请思考回答下列问题： 1．资料：下表为牛肉膏蛋白胨固体培养基配方： 成分 含量 牛肉膏 5.0 g 蛋白胨 10.0 g NaCl 5.0 g 琼脂 15～20.0 g 蒸馏水 定容至1 000 mL (1)该培养基中主要提供碳源和氮源的物质各是什么？ 提示　提供碳源的主要是牛肉膏；提供氮源的主要是蛋白胨。 (2)试从碳源和氮源的角度分析不同类型的微生物所需的培养基成分的特点。 自养型微生物 异养型微生物 碳源 CO2、NaHCO3等无机物 糖类等有机物 氮源 NH3、硝酸盐等无机物