1.2.1 微生物的基本培养技术-【帮课堂】2022-2023学年高二生物同步精品讲义（人教版2019选择性必修3）

《第1章 发酵工程》 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 必会知识 考点梳理拓展延伸易错警示 必会知识一 培养基的配制 1．培养基的概念：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—培养基，用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 2．培养基的分类：按照物理性质不同分为三类。 培养基种类 特点 用途 液体培养基 不加凝固剂 工业生产 固体培养基 加凝固剂，如琼脂 微生物分离、鉴定等 半固体培养基 加少量凝固剂 观察微生物运动、保存菌种 3．营养组成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。以1000mL牛肉膏蛋白胨培养基为例。 1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成 培养基组成 提供的主要营养 牛肉膏5g 碳源、磷酸盐和维生素等 蛋白胨10g 氮源和维生素等 NaCl 5 g 无机盐 H2O定容至1000mL 水 (1)牛肉膏又称牛肉浸膏，是采用新鲜牛肉经过剔除脂肪、消化、过滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。有牛肉自然香味，易溶于水，水溶液呈淡黄色。 (2)蛋白胨是将肉、酪素或明胶用酸或蛋白酶水解后干燥形成的淡黄色粉剂，具有特殊的肉香。蛋白质经酸、碱或蛋白酶分解后也可形成蛋白胨。 (3)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用广泛的普通细菌基础培养基。由于这种培养基中含有一般细菌生长繁殖所需要的最基本的营养物质，所以可供微生物生长繁殖使用。在该培养基中，牛肉膏是主要的碳源，蛋白胨是主要的氮源。 4．培养基中碳源和氮源的主要来源及作用 来源 主要作用 碳源 无机碳源：CO2、NaHCO3等： 有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等 主要用于合成微生物体内的各种有机物，有机碳源是异养微生物的主要能源物质 氮源 无机氮源：N2、氨、铵盐、硝酸盐等： 有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等 主要用于合成蛋白质、核酸以及 含氮的代谢产物 不是所有微生物的培养基中都需要加入碳源、氨源 (1)自养微生物能利用无机碳源(比如空气中的CO2)，培养基中不用添加碳源； (2)固氮微生物可利用N2作为氮源，培养基中不用加入氮源。氨是硝化细菌的氨源，硝化细菌利用氧化环境中的氨时所释放的化学能，最终将二氧化碳转化为储存能量的有机物，进行化能合成作用。对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物(尿素除外)既可能是碳源，又可能是氮源和能源。 5．其他条件：在提供主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对H、O，以及特殊营养物质的需求。比如，培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素：培养霉菌时，需将培养基调至酸性：培养细菌时，需将培养基调至中性或弱碱性：培养厌氧微生物时，需提供无氧的条件。 6．培养基配制原则 (1)目的明确：不同微生物的生长需求不同，根据培养目的配制培养基。 (2)营养要协调：营养物质的浓度和比例要适宜(营养物质过少不能满足微生物生长的营养需要，过多对微生物的生长有抑制作用)。 (3)理化性质适宜：控制好培养基的pH、渗透压等方面的性质。 (4)经济节约：在配制培养基时应尽量利用廉价且易获得的原料作为培养基成分，特别是在发酵工业中，培养基用量很大，应降低生产成本。 必会知识二 无菌技术 1．无菌技术的关键是防止杂菌污染 2．主要内容 (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。 (3)为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。 (4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。 3．常用的方法 (1)消毒 概念 常用方法 应用范围 使用较为温和的物理、化学或生物方法杀死物体表面或内部一部分微生物，不包括芽孢和孢子 煮沸消毒法(100℃煮沸5～6min) 日常用品 巴氏消毒法(62～65℃消毒30mim 或80～90℃处理30s～1min) 不耐高温的液体(牛奶、果汁等) 化学药物消毒法 用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等 紫外线消毒法(紫外线照射30min) 接种室、接种箱或超净工作台 (2)灭菌 概念 常用方法 应用范围 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 灼烧灭菌法(用酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧)。 涂布器、接种环、接种针或其他金属用具，试管口或瓶口等 干热灭菌(干热灭菌箱，160~170℃，2~3h) 耐高温、需保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿等)和金属用具等 湿热灭菌中的高压蒸汽灭菌法(高压蒸汽灭菌锅，100k