第1章 第1节 微生物的培养需要适宜条件（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程 ( 浙科版2019)

第一节　微生物的培养需要适宜条件 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．说出灭菌，消毒和防腐的区别，尝试配制培养基。(科学探究) [对应学生用书P1] 1．微生物：是对所有形体微小、肉眼不可见的生物的统称。 2．培养基 3．培养基的理化特性影响微生物的生长 培养基营养 pH条件 细菌 较高的有机氮 中性偏碱 霉菌 可溶性淀粉＋无机物 中性偏酸 二、灭菌和无菌操作技术可以排除非目标微生物的干扰 1．无菌操作技术：防止其他微生物混入，保持无菌物品及无菌区域不被污染的操作技术。 2．芽孢和细菌细胞 是否休眠体 代谢活动 是否容易杀死 芽孢 是 不明显 不易 细菌细胞 否 代谢活跃 易 3．灭菌的方法 (1)高压蒸汽灭菌 ①器具：高压灭菌锅 ②条件：根据要消灭的微生物芽孢等结构的耐热性确定 ③对象：培养基和实验用具 (2)灼烧灭菌：适用于接种环和涂布器的灭菌 4．培养基灭菌(高压蒸汽灭菌)→分装(三角瓶、试管、培养皿) 5．实验结束后，所有使用过器皿、废弃物的处理：先经过高压蒸汽灭菌后再洗涤或倾倒。 6．灭菌、消毒、防腐 采用的措施 作用的范围 作用的结果 常见方法 灭菌 强烈的物理、化学方法 物体表面以及内部 杀灭一切微生物 高压蒸汽灭菌法、灼烧灭菌法 消毒 较温和的物理、化学方法 物体表面或内部 杀死部分微生物 75%的酒精消毒、紫外线消毒等 防腐 控制理化因素 物体表面及内部 抑制微生物生长繁殖 低温、盐腌、糖渍、干燥等 7．接种过程中的灭菌 (1)接种环灭菌冷却后再接种，涂布器浸泡在75%的酒精中，接种前进行灼烧灭菌，冷却后用于涂布 (2)在接种过程中，打开塞子后和塞上塞子前都要将瓶口或试管口在酒精灯火焰上灼烧灭菌。 方法步骤 1．计算：根据配方计算出配制培养基所需的马铃薯、蔗糖和琼脂的用量。 2．配制20%马铃薯浸汁：去皮→称量→切碎→加水→煮沸10 min→过滤→加蔗糖→补足水。 3．制备斜面、固体和液体培养基 4．制作棉塞 (1)先确定棉塞的长度和粗细。 (2)使用的棉花应该是普通棉花，而不能用脱脂棉。 1．判正误 (1)液体培养基含有水，而固体培养基不含水。(×) (2)培养基分装到试管后进行灭菌。(√) (3)高压蒸汽灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖。(×) (4)全部工作结束后，废弃物要灭菌后倾倒，使用过的器皿要仔细清洗。(×) 2．微思考 (1)“细菌喜荤，霉菌喜素”指的是什么？ 提示　培养细菌的培养基需要含有较高的有机氮，常用蛋白胨和酵母提取物配制；霉菌培养基一般使用可溶性淀粉加无机物配制，或用豆芽汁加蔗糖配制。 (2)接种过程的关键环节是什么？为达到这一目标采取了哪些措施？ 提示　接种过程中，防止其他微生物进入培养基是获得纯培养物的关键环节。为达到这一目标，对接种过程所使用的涂布器、接种环等工具均需灭菌后再使用，在接种过程中，打开塞子后和塞上塞子前都要将瓶口或试管口在酒精灯火焰上灼烧灭菌。尽量减少各种器皿敞口向上的时间和机会，也能减少因非目标微生物落入而导致的污染。 [对应学生用书P3] 任务驱动一　培养基的成分和种类 明确微生物的营养需求，根据需求合理配制培养基是进行微生物培养的前提和基础。请思考回答下列问题： 资料：下表为牛肉膏蛋白胨培养基的配方： 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　主要提供碳源的是牛肉膏；主要提供氮源的是蛋白胨。 (2)碳源可以是CO2等无机物，也可以是有机物，试根据生物代谢的特点分析不同的生物分别使用什么样的碳源？ 提示　自养型生物的碳源是CO2等无机物；而异养型生物的碳源是有机物。 (3)从培养基的成分分析，该培养基是液体培养基，还是固体培养基？ 提示　因为培养基的成分中含有琼脂，该培养基是固体培养基。 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 生长因子 生长必不可