第一章 发酵工程（精品课堂）-2021-2022学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程【精彩三年】课程探究与巩固教师用书word（浙科版）浙江专用

第一节　微生物的培养需要适宜条件 课程目标 知识目标 核心素养 1.阐明使用无菌技术可以获得纯净的微生物培养物 2．概述培养基的营养构成，无菌技术的原理、常用设备和方法 3．通过对酵母菌培养基的配制，初步掌握一些常规的无菌操作 1.认识无菌技术是获得纯净微生物培养物的重要方法 2．尝试配制培养基培养酵母菌，学会无菌操作方法 知识点一　培养基为目标微生物提供适宜的生长环境 1．培养基 定义 人们为满足微生物__生长繁殖__或积累__代谢产物__的需求而配制的混合养料 成分 水、__碳源__、氮源和__无机盐__，某些微生物需要__生长因子__(特定的维生素、__氨基酸__、嘌呤和嘧啶等有机化合物) 理化 特性 (1)成分上：“细菌喜荤，霉菌__喜素__”； (2)pH：细菌通常要求在__中性偏碱__的环境中生长，霉菌要求在__中性偏酸__的环境中生长 分类 分类 依据 主要 类型 特点 适用范围 培养 基的 物理 特征 液体培 养基 没有添加 凝固剂 大规模快速繁殖某种微生物 __固体培养基__ 在液体培养基中添加一定量的__凝固剂__制成的 “平板”常用于微生物的分离、鉴定、活菌计数等 “斜面”常用于__菌种保存__ 培养 基的 化学 成分 __合成培养基__ 化学成分完全清楚 一般用于在实验室进行的、要求可重复性强的各种研究工作 天然培 养基 由还不十分清楚或成分不恒定的天然有机物制成 除了在实验室常用外，更多地被用于大规模的生物__发酵工业__ 2．培养基案例 (1)细菌培养基：常用蛋白胨和__酵母提取物__等来配制。 (2)霉菌培养基：一般用可溶性淀粉加__无机物__配制或用添加__蔗糖__的豆芽汁来配制。 小思考： (1)加入培养基中的凝固剂(如琼脂)能被微生物利用吗？ (2)如何通过培养基的营养组成来判断微生物的同化类型？ 【答案】(1)不能。凝固剂只起到凝固的作用。 (2)自养型微生物的培养基主要以无机营养为主；异养型微生物的培养基主要以有机营养为主。 知识点二　灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰 1．目的：获得__纯净__的微生物培养物。 2．关键：防止__杂菌__污染。 3．消毒 (1)定义：消灭__大部分__微生物。 (2)原理：加热使蛋白质__变性__、紫外线使菌体的蛋白质和__核酸__变性。 (3)列举物理方法：煮沸消毒，__紫外线__照射等。 (4)列举化学方法：75%的酒精、高锰酸钾、5%的次氯酸钠、漂白粉等。 4．灭菌 (1)杀死所有微生物，包括有些细菌产生的__芽孢__结构。 (2)高压蒸汽灭菌法、过滤除菌、灼烧灭菌的比较 高压蒸 汽灭菌 设备 __高压灭菌锅__ 灭菌条件 121 ℃，__1__kg/cm2__的压力，15～20分钟 灭菌对象 除了__高温下会分解__的物质，大部分都适用。灭菌前，各种物品需用牛皮纸或报纸包好，棉塞不能用脱脂棉，原因是__脱脂棉易吸水，吸水后易污染__。灭菌后，灭菌物品放入__60～80__℃的烘箱__中烘干，除去水分 过滤 除菌 设备 常用__G6玻璃砂漏斗__，其孔径小到__细菌不能通过__，若孔径更小可阻止病毒或蛋白质通过 除菌对象 遇高温会分解的物质如__尿素__、葡萄糖等 灼烧 灭菌 设备 __酒精灯__ 除菌对象 接种环等，接种环的环部、__金属丝__、金属丝与柄的连接部、连接部的上端在明火上灼烧，使黏附在其表面的微生物在高温中炭化 5．防止杂菌污染的操作 (1)操作在__酒精灯__火焰旁进行。 (2)棉塞拔出后__不能__放在超净台消毒过后的台面上。 (3)培养皿的皿盖打开的正确的操作是：__打开一条缝__。 (4)操作中超净台需一直打开__过滤风(风吹向操作者)__。 (5)接种前后接种环都需要__灼烧__灭菌。 小思考：进行无菌操作时，如何选择消毒和灭菌？ 【答案】考虑效果：灭菌的效果比消毒要好；考虑操作对象的承受能力：活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒的方法，而不能采用灭菌的方法。 知识点三　活动：配制可用于培养酵母菌的马铃薯蔗糖培养基 1．活动目的：配制液体培养基和固体培养基。 2．20%马铃薯蔗糖培养基的配方 去皮__马铃薯丝__(或小块)20 g、蔗糖2 g、琼脂1.5～2 g、水100 mL(自然pH)。 3．方法步骤 (1)__计算__：根据配方计算出各种材料的用量 　 　　　 　 (4)制作棉塞 小思考：某同学在实验过程中不小心将灭菌的培养皿和未灭菌的培养皿混合了，那么这些培养皿还能用于实验吗？为什么？ 【答案】不能。已灭菌的材