内容正文:
第2节 微生物的培养技术及应用
第1课时 微生物的基本培养技术
第一章 发酵工程
[学习目标]
1.概述培养基的成分和配制方法。
2.区分消毒和灭菌,掌握不同物品的灭菌方法。
3.概述微生物纯培养的基本操作要求。
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[本节目录]
一、培养基的配制
二、无菌技术
三、微生物的纯培养
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一、培养基的配制
[教材梳理]
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。
2.作用:用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
3.培养基种类
液体培养基
↓ 加入凝固剂(如琼脂)
固体培养基
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4.培养基的营养构成
(1)主要营养物质:水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐。
(2)某种常见的细菌培养基——牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成
组分 含量 提供的主要营养
牛肉膏 5 g 碳源、磷酸盐和维生素等
蛋白胨 10 g 氮源和维生素等
NaCl 5 g 无机盐
H2O 定容至1 000 mL 水
(3)还需满足微生物对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如:在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加维生素;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性;在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性;在培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。
[核心探讨]
探讨点 概述培养基的种类和营养构成
资料一:配制培养酵母菌的培养基:
称取去皮的马铃薯200 g,切成小块,加水1 000 mL,加热煮沸至马铃薯软烂,用纱布过滤。向滤液中加入20 g葡萄糖(也可用蔗糖代替)、15~20 g琼脂,用蒸馏水定容至1 000 mL。
资料二:100 g马铃薯中含有80 g水、2 g蛋白质、16 g碳水化合物,还有维生素、无机盐等。
结合提供的资料和教材中的“表1-1 1 000 mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成”,分析并回答下列问题:
1.按物理性质划分上述两种培养微生物的培养基的种类。
提示 由于琼脂是凝固剂,所以培养酵母菌的培养基是固体培养基,而牛肉膏蛋白胨培养基未加凝固剂,是液体培养基。
2.分析上述两种培养微生物的培养基的营养构成。
提示 都含有水、碳源、氮源、无机盐和维生素等,其中培养酵母菌的培养基中主要由糖类提供碳源,蛋白质提供氮源,牛肉膏蛋白胨培养基中主要由牛肉膏提供碳源,主要由蛋白胨提供氮源。
3.为什么培养基需要氮源?
提示 培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。
4.下表是某微生物培养基的成分,请分析该培养基可用来培养哪种微生物?若除去①,此培养基可用来培养圆褐固氮菌吗?
编号 ① ② ③ ④ ⑤
成分 (NH4)2SO4 KH2PO4 FeSO4 CaCl2 H2O
含量/g 0.4 4.0 0.5 0.5 100 mL
提示 此培养基可用来培养自养型微生物。圆褐固氮菌虽可以固氮,但其同化作用类型为异养型,培养基中必须提供含碳有机物,所以该培养基不能用来培养圆褐固氮菌。
[核心归纳]
1.培养基的成分及功能
营养要素 来源 功能
碳源 无机
碳源 CO2、CO32- 、HCO3- 等含碳无机物 ①构成细胞物质和一些代谢产物;
②有机碳既是碳源又是能源
有机
碳源 糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油等
氮源 无机
氮源 铵盐、硝酸盐等 将无机氮合成含氮的代谢产物
有机
氮源 牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等 合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物
水 外界摄入 ①良好的溶剂;②维持生物大分子结构的稳定
无机盐 无机物 ①提供无机营养;②调节pH;③维持渗透压
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2.几种微生物的营养和能量来源
微生物 碳源 氮源 能源
蓝细菌 CO2 光能
硝化细菌 CO2 NH3 NH3的氧化
根瘤菌 糖类等有机物 N2 有机物
大肠杆菌 糖类、蛋白质等有机物 蛋白质等 有机物
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3.培养基的类型
标准 培养基种类 培养基特点 作用
物理
性质 固体培养基 加凝固剂,如琼脂 微生物的分离与鉴定,活菌计数,保藏菌种
半固体培养基 容器放倒不致流出,剧烈震动则破散 观察微生物的运动、分类鉴定
液体培养基 不加凝固剂 常用于工业生产
功能 选择培养基 根据某种微生物的特殊营养要求配制 选择分离
鉴别培养基 加入能与目的菌的代谢产物发生显色反应的指示剂 鉴定
来源 天然培养基 含化学成分不明确的天然物质 工业生产
合成培养基 用已知的化学物质配制 分类鉴定
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题组一 培养基的配制
1.下列关于微生物营养物质的描述,正确的是( )
A.所有碳源都能为微生物生长提供能源
B.蛋白胨主要提供氮源和维生素
C.硝酸钾只能为微生物生长提供无机盐
D.营养物质越多,微生物生长繁殖越快
B
2.下列关于微