内容正文:
第1章 发酵工程
第2节 微生物的培养技术及应用(第2课时)
高压蒸汽灭菌
传统工艺酿醋利用的是自然界中的野生菌种,涉及的微生物种类繁多,其中醋酸菌是决定食醋产量和质量的主要菌种。为满足食醋产量需求、缩短发酵周期,现代工业制醋一般采用人工选育的纯培养的醋酸菌进行醋酸发酵。
如何从多种微生物中分离出优良的醋酸菌,进而完成
纯培养呢?
新课导入
选择培养基
2
一、选择培养基
科学实例:寻找耐高温的DNA聚合酶
(1)背景:PCR是一种在体外DNA复制的技术,此项技术要求使用耐高温(930C) 的DNA聚合酶。
耐高温的酶
耐高温生物体
高温环境(热泉、火山口)
寻找
寻找
(2)发现:1973年,布鲁克在美国黄石国家公园的一个热泉中发现了耐热的Taq细菌,并分离到耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)
(3)筛选原因:水生栖热菌能在70-80℃的高温条件下生存,而绝大多数微生物在此条件下不能生存。
启示:
寻找目的菌种时要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。
评
一、选择培养基
实验室中微生物的筛选,可以应用这个原理吗?
1、实验室筛选微生物原理:人为提供_______________的条件(包括_____、_____和_____等),同时_______________________
有利于目的菌生长
抑制或阻止其他微生物的生长
营养
温度
pH
2、选择培养基的概念:
在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
一、选择培养基
1、选择培养基的概念
2、实验室中微生物的筛选原理
3、选择培养基的类型✮:
类型 特点 举例
①利用改变培养条件进行选择培养
②利用添加某种化学物质进行选择培养
③利用营养缺陷进行选择培养
改变微生物的培养条件,
如温度、pH
将培养基放在高温环境中培养,可分离出耐高温的微生物
在培养基中添加某种化学物质,抑制某些微生物的生长,同时选择所需的微生物
①添加青霉素的培养基可抑制细菌的生长,分离出真菌;
②加高浓度食盐的培养基可筛选出耐高盐的金黄色葡萄球菌
通过控制培养基的成分,使营养缺陷型微生物不能正常生长
缺乏氮源的培养基可筛选固氮微生物
一、选择培养基
4.实例
(1)目的:分离酵母菌、霉菌等真菌,防止细菌生长
原理:青霉素能抑制细菌生长,对真菌无作用
配制:使用__________的培养基
(2)目的:分离固氮菌
原理:固氮微生物能利用空气中的氮气(N2)
配制:使用___________________的培养基
(3)目的:分离自养型微生物
原理:自养型微生物能利用无机碳源
配制:使用_______________________的培养基
(4)目的:分离耐酸菌
原理:耐酸菌能在pH为酸性的条件下生长
配制:使用___________的培养基
加入青霉素
不加氮源(以N2为氮源)
不加有机碳源(以CO2为碳源)
将pH调至酸性
思考·讨论:选择培养基的设计
尿素[CO(NH2)2]含氮量高,化学性质稳定,是现代农业生产中一种重要的氮肥。尿素施入土壤后,会被土壤中的某些细菌分解成NH3,再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。而这些细菌之所以能分解尿素,是因为它们能合成脲酶,脲酶催化尿素分解产生NH3,NH3可以作为细菌生长的氮源。
讨论:
1.如果让你配制一种培养基,将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来,培养基的配方该如何设计?
在选择培养基中,以尿素作为唯一氮源,能合成脲酶的细菌才能生长发育繁殖
NH3+H2O
NH3·H2O
电离
NH4++OH-
NH4+可被分解尿素的的细菌吸收,作为氮源
OH-使培养基pH升高,可用酚红鉴定,呈红色
培养基一
牛肉膏 5.0g
蛋白胨 10.0g
NaCl 5.0g
琼脂 20.0g
蒸馏水 定容到1000ml
培养基二
KH2PO4 1.4g
NaH2PO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10.0g
尿素CO(NH2)2 1.0g
琼脂 15.0g
蒸馏水 定容到1000ml
1、除以______作为唯一氮源外,该培养基的其他营养成分与普通培养基基本相同。
2、从用途上来讲,培养基二属于_____培养基,目的是为了获得_______________;
讨论:2.该培养基与普通培养基相比有哪些共同点和不同点?
尿素
选择
能分解尿素的微生物
提供碳源
提供氮源
提供无机盐
作凝固剂
提供碳源
提供氮源
提供无机盐
思考·讨论:选择培养基的设计
二、微生物的选择培养
1.方法:
应采用_____________。
2.方法