内容正文:
第40讲 微生物的培养技术及应用
【课标要求】1.获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础。2.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的基础。3.阐明无菌技术是在操作过程中,保持无菌物品和无菌区域不被微生物污染的技术。4.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。5.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。6.概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。
考点1 微生物的基本培养技术
梳理必备知识
1.培养基的配制
(1)培养基: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)培养基用途:用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
(3)类型:按物理状态分类
种类
特点
用途
液体培养基
不含凝固剂,呈液体状态
工业生产
固体培养基
含凝固剂(如琼脂),呈固体状态
微生物的分离、鉴定,活菌计数,菌种保藏
(4)营养成分
①确定原则:根据微生物的需要。
②主要营养物质:碳源、氮源、水和无机盐。
③其他条件:pH、特殊营养物质和氧气等。
2.无菌技术
(1)目的:获得纯净的微生物培养物。
(2)关键:防止杂菌污染。
(3)区别:消毒与灭菌的比较
方法
条件
结果
常见方法
应用范围
消毒
较为温和的物理、化学或生物等方法
仅杀死物体表面或内部一部分微生物
煮沸消毒法(100 ℃煮沸5~6 min)
日常用品
巴氏消毒法(62~65 ℃消毒30 min或80~90 ℃处理30 s~1 min)
不耐高温的液体
化学药物消毒法
操作空间、操作者的衣物和手等
紫外线消毒法(紫外线照射30 min)
接种室、接种箱或超净工作台
灭菌
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
湿热灭菌法(如高压蒸汽灭菌)
培养基、容器等
干热灭菌法
玻璃器皿、金属用具等
灼烧灭菌法
接种工具等
(4)其他操作
①做好消毒和灭菌工作后,要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。
②为了避免周围环境中微生物的污染,接下来的许多操作都应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。
3.微生物纯培养的有关概念
(1)培养物:在微生物学中,接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体。
(2)纯培养物:由单一个体繁殖所获得的微生物群体。
(3)纯培养:获得纯培养物的过程。
(4)菌落:分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部繁殖形成的肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。
4.酵母菌培养的方法步骤
(1)制备培养基
(2)接种和分离酵母菌(平板划线法)
①接种环灭菌:将接种环放在酒精灯火焰上灼烧直至烧红。
②取菌种:在酒精灯火焰旁冷却接种环,并拔出装有酵母菌培养液的试管的棉塞;将试管口通过火焰,以防止试管口杂菌污染;在火焰附近用冷却的接种环蘸取一环菌液;将试管口通过火焰,并塞上棉塞。
③接种:在火焰附近将皿盖打开一条缝隙,用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线,盖上皿盖;灼烧接种环,冷却后从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复上述操作,作第三、四、五次划线。注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连。
(3)培养酵母菌:将接种后的平板和一个未接种的平板倒置,放入28 ℃左右的恒温培养箱中培养24~48 h。
【易错辨析】
1.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害。(√)
2.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上。(×)
提示:倒平板时应在火焰旁将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙。
3.将培养基倒入培养皿后,应立即将培养皿倒过来放置。(×)
提示:将培养基倒入培养皿后,需等培养基冷却凝固后才能将培养皿倒过来放置。
4.为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落。(×)
提示:接种环经火焰灭菌后应在火焰旁冷却后再进行挑取菌落。
提升关键能力
1.培养基中各成分作用和主要来源
营养要素
作用
主要来源
碳源
氮源
水
无机盐
特殊营养物质
2.不同种类的微生物对碳源需要的差别
营养类型
能源
基本碳源
代表生物
光能自养
光
CO2
蓝细菌、藻类等
光能异养
光
CO2与简单的有机物
红螺菌科
化能自养
无机物
CO2
硝化细菌、硫细菌、铁细菌
化能异养
有机物
有机物
绝大多数细菌与全部真核微生物
【新情境·应用】 某生物学兴趣小组欲对湖水中的光能自养型微生物进行分离,按照表中配方配制了1 L培养基。结合所学知识,回答下列问题:
成分
质量/g
葡萄糖