第1章 第2节 1 微生物的基本培养技术-（教师WORD）2021-2022学年高中生物【精讲精练】人教版选择性必修3 生物技术与工程 新课标辅导

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 【学习目标】 1．说明培养基的作用、类型及成分，掌握培养基的配制方法 2．熟悉常用的无菌技术，根据需要选择正确的消毒和灭菌方法——社会责任 3．以酵母菌的纯培养为例，掌握微生物的纯培养技术——科学探究 知识点一　培养基的配制 [新知梳理] 培养基 (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。 (2)种类：按物理性质分 (3)成分： ①主要营养物质：水、碳源、氮源、无机盐。 ②其他条件：pH、特殊营养物质和氧气。 [互动探究] 1．在培养乳酸杆菌、霉菌、细菌和厌氧微生物时，除了主要营养物质，一般还需要分别满足所培养微生物的哪些特殊需求？ 提示：在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素；在培养霉菌时，需要将培养基调至酸性；在培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性；在培养厌氧微生物时，需要提供无氧环境。 2．在牛肉膏蛋白胨培养基中，牛肉膏和蛋白胨分别为微生物主要提供哪些营养成分？ 提示：牛肉膏主要提供碳源、磷酸盐和维生素等；蛋白胨主要提供氮源和维生素等。 3．培养微生物时，培养基中是否必须有碳源和氮源？ 提示：不一定，例如培养自养微生物时，一般不需要添加碳源，微生物可以利用空气中的二氧化碳；培养固氮微生物时，一般不需要添加氮源，微生物可以利用空气中氮气。 [归纳总结] 1．培养基的成分 营养 物质 定义 作用 主要来源 碳源 凡能提供碳元素的物质 构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些也是异养生物的能源物质 无机碳源：CO2、NaHCO3等；有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等 氮源 凡能提供氮元素的物质 合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物 无机氮源：N2、NH3、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等 水 不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定 培养基、空气、代谢产物 无机盐 为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素，包括大量元素和微量元素 是细胞的组成成分、生理调节物质、某些化能自养菌的能源、酶的激活剂等 无机化合物 2.培养基配制的原则 (1)目的要明确：不同的微生物需求不同，根据培养目的进行配制。 (2)营养要协调：营养物质的浓度和比例要适宜。营养物质浓度过低不能满足微生物营养需要，过高对微生物的生长有抑制作用。 (3)pH要适宜：各种微生物适宜生长的pH范围不同，如细菌的适宜pH约为6.5～7.5、放线菌的适宜pH约为7.5～8.5、真菌的适宜pH约为5.0～6.0。为维持pH的相对恒定，可在培养基中加入缓冲剂，常用的缓冲剂是磷酸氢二钾—磷酸二氢钾。 [特别提醒]　几种微生物的营养和能量来源 微生物 碳源 氮源 能源 蓝藻 CO2 NH、NO等 光能 硝化细菌 CO2 NH3 NH3的氧化 根瘤菌 糖类等有机物 N2 有机物 大肠杆菌 糖类、蛋白质 等有机物 蛋白质等 有机物 [题组通关] 1．不同培养基的具体配方不同，但一般都含(　　) A．碳源、磷酸盐和维生素 B．氮源和维生素 C．水、碳源、氮源和无机盐 D．碳元素、氧元素、氢元素、氮元素 解析　培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还应考虑pH、特殊营养物质及O2等条件。 答案　C 2．下列关于微生物的营养，说法正确的是(　　) A．同一种物质不可能既作碳源又作氮源 B．凡是碳源都能提供能量 C．除水以外的无机物仅提供无机盐 D．无机氮源也可能提供能量 解析　对一些微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源。CO2是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量。CO2和N2都是无机物，也是微生物的碳源和氮源。硝化细菌所利用的氮源是氨，氨为无机氮源，同时氨也为硝化细菌提供用以化能合成作用的能源。 答案　D [方法技巧]　 根据微生物的代谢类型选择碳源、氮源的技巧 (1)自养型微生物：需要无机碳源，如CO2、NaHCO3等；需要无机氮源，如N2、NH3、铵盐、硝酸盐等。 (2)异养微生物：需要有机碳源，如糖类、脂肪酸、花生粉饼、牛肉膏、石油等；需要有机氮源，如尿素、牛肉膏、蛋白胨等。 知识点二　无菌技术 [新知梳理] 1．目的：获得纯净培养物。 2．关键：防止外来杂菌的污染。 3．消毒与灭菌的比较 项目 消毒 灭菌 作用强度 较为温和的理化因素 强烈的理化因素 作用程度 杀死物体表面或内部的一部分微生物 杀死物体内外的所有微生物 芽孢和孢子 一般不能杀灭 能杀灭 适用对象 实验操作的空间、操作者衣着和双手 微生物培养器皿、接种用具和培养基等 常用方法 煮沸消毒法，巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 湿热灭菌法、干热灭菌