1.2 微生物的培养技术及应用 知识总结 2022—2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

1.2 微生物的培养技术及应用（记） 一、微生物的基本培养技术 1.防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提（即发酵工程的重要基础）。 2.在实验室培养微生物：一方面：为微生物提供合适的营养和环境条件（培养基）。另一方面：要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来（无菌技术）。 （一）培养基的配制 1．培养基概念：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.培养基作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 3．培养基的分类（按照物理性质分类） （1）液体培养基：不含凝固剂（如琼脂），呈液体状态。 用途：扩大培养获得大量菌种、常用于工业生产。目的是增加目的菌的数量。 （2）固体培养基：含凝固剂（如琼脂），呈固体状态。 用途：分离、计数、鉴定等。 4.如何将液体培养基制成固体培养基？加入适量琼脂。 5.微生物是难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细菌、真菌、病毒及一些原生生物等。本章中提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。 6.实验室中最常用的培养基之一：琼脂固体培养基。 7.微生物在琼脂固体培养基的表面或内部生长，可以形成菌落。 8.培养基的基本成分：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。如培养乳酸菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌(真菌)时需将培养基的 pH 调至酸性，培养细菌时需将 pH 调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 9.牛肉膏和蛋白胨来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质，蛋白胨提供的主要营养为氮源、维生素。牛肉膏提供的主要营养为碳源、磷酸盐、维生素。 10.为什么培养基需要氮源？ 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。 11.含C、H、O、N的有机物可作为异养型微生物的碳源、氮源、能源。 12.自养型微生物与异养型微生物培养基的主要差别在于碳源。 13.能否根据培养基中营养物质判断微生物的代谢类型？ 可以，例如自养型微生物所需的碳源来自无机碳源，异养型微生物所需的碳源来自有机碳源。 14.无机氮源能给自养型微生物提供能源吗？  可以，例如NH3既作为硝化细菌的氮源，也作为能源（NH3氧化释放的化学能）。 15.无机盐除了可以调节酸碱平衡、维持一定的渗透压之外，还能有什么功能？ 有些无机盐离子可以作为化能合成菌的能源（如铁细菌） 有些无机盐离子可以激活某些酶（如Mg2+激活DNA聚合酶） 16.是否所有培养基中都必须添加碳源、氮源？ 不是，例如分离固氮菌不需要额外添加氮源，其可以直接利用空气中的氮气。 （二）无菌技术 1．获得纯净的微生物培养物的关键：防止杂菌污染。无菌技术应围绕如何避免杂菌的污染展开。 无菌技术主要包括消毒和灭菌。 2.无菌技术（消毒和灭菌）工作主要包括两个方面： (1)对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。常用的消毒方法有：煮沸消毒、巴氏消毒。 (2)对用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。灭菌的方法有：湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌。 3.做好消毒灭菌工作后，要注意：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。 4.为避免周围环境中微生物的污染，应如何操作？在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。 5.无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？无菌技术还能有效避免操作者被微生物感染。 6.消毒: (1)概念：是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。 (2)方法: a.日常生活中经常用到煮沸消毒法，操作方法：100 ℃煮沸5～6min； b.对于一些不耐高温的液体如牛奶，可使用巴氏消毒法，操作方法：62～65℃消毒30min或80～90℃消毒30s-1min； c.生物活体、水源等还可使用化学药物进行消毒，操作方法：用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等； d.接种室、接种箱或超净工作台在使用前，可以用紫外线照射，操作方法：紫外线照射30min。 7.灭菌: （1）概念：是指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。 （2）方法: a.培养基等一般用湿热灭菌法，其中高压蒸汽灭菌的效果最好，操作方法：高压蒸汽灭菌锅内,100kPa，温度121℃,15～30min。 b.耐高温的和需要保持干燥物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿)、金属用具等，可以用干热灭菌法，操作方法：物品放入干热灭菌箱,160～170℃加热2～3h。 c.接种过程中，微生物的接种工具、试管口、瓶口通过灼烧灭菌法来灭菌，操作方法：直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧。 8.使用高压蒸汽灭菌锅时，能不能直接密封升温？  不能，一定要将锅内冷空气彻底