1.1发酵工程的培养基课件2023-2024学年高二下学期生物苏教版选择性必修3

约9000年前,我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。 汉代砖刻上的酿酒图 展示我国古代酿酒作坊的绘画作品 1857年,法国微生物学家巴斯德通过实验证明,酒精发酵是由活的酵母菌引起的。此后,人们才开始了解发酵的本质。 发酵:是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 一切肉眼看不见或看不清,需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。具有个体微小、生长繁殖速度快等特点。 注:有些微生物是肉眼可以看见的,像属于真菌的蘑菇、灵芝、香菇等。 微生物 有细胞结构 无细胞结构: 真核生物 原核生物: 病毒、类病毒等; 细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体; 原生生物:草履虫、变 形虫等; 真菌:酵母菌、霉菌、 大型真菌等; 微生物: HIV 酵母菌 放线菌 螺旋菌 灵芝 杏鲍菇 猴头菇 竹荪 微生物代谢是指微生物吸收营养物质维持生命和增殖并降解基质的一系列化学反应过程。 微生物的代谢类型: 在实验室和工业生产中,我们如何培养所需要的微生物呢? 第一章 发酵工程 第一节 发酵工程的培养基 一、培养基 1、培养基概念: 主要是指为人工培养微生物等而制备的,适合微生物等生长、繁殖或积累代谢产物的营养基质。 它是进行科学研究,发酵生产微生物制品等的基础。 菌落 1、定义: 单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时,会形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体,叫做菌落; 2、特征: 大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等; 3、功能: 每种细菌在一定条件下所形成的菌落,可以作为菌种鉴定的重要依据; 附:菌落相关知识: 2、培养基的基本成分: 碳源、氮源、水、无机盐 (1)碳源: CO2、碳酸盐等; 葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等; 无机碳源: 有机碳源: ①分类: ②作用: 构成微生物体的重要成分和一些代谢产物; 微生物生命活动的能量来源; (2)氮源: ①分类: ②作用: 氮气、硝酸盐、铵盐等; 牛肉膏、蛋白胨、酵母粉等; 无机氮源: 有机氮源: 主要用于合成蛋白质、核酸及含氮代谢产物等; 10 (3)水: 在生物体内含量很高的无机物,不仅是优良的溶剂而且可维持生物大分子结构的稳定; (4)无机盐: 来自无机化合物,如NaCl、磷酸盐等, 作用: 细胞内的组成成分,维持渗透压,某些化能自养菌的能源,酶的激活剂等; 3、培养基的类型 (1)按培养基成分分: 天然培养基、合成培养基; ①天然培养基:由动植物组织或微生物细胞以及它们的提取物或粗消化物配制而成; 如:牛肉膏蛋白胨培养基; a、天然培养基优点:取材便利、营养丰富、配制简单; b、天然培养基缺点:营养成分难以控制、实验结果的重复性较差; c、天然培养基应用:适用于工业化生产; ②合成培养基:由准确称量的高纯度化学试剂加蒸馏水配制而成。 如:培养细菌的葡萄糖铵盐培养基、培养放线菌的淀粉硝酸盐培养基(高氏1号培养基)、培养真菌的蔗糖硝酸盐培养基等; a、合成培养基优点:化学成分及含量明确、实验的可重复性好; b、合成培养基缺点:配制过程繁琐、成本较高; c、合成培养基应用:多用于研究和育种; 材料 牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂 水 用量 5 g 10 g 5 g 20 g 1 000 mL 牛肉膏蛋白胨培养基成分列表: 材料 可溶性淀粉 KNO3 K2HPO4 MgSO4 7H2O NaCl FeSO4 7H2O 琼脂 水 用量 20g 1g 0.5g 0.5g 0.5g 0.01g 20g 1000mL 高氏1号培养基成分列表: 附:两种培养基配制表: (2)按物理性质分: 固体培养基、液体培养基、半固体培养基 不加凝固剂的液态培养基 液体培养基中加入少量的凝固剂(如0.2%~0.5%的琼脂) 液体培养基中加入凝固剂(如1.5%~2.0%左右的琼脂) ①来源: ②主要成分: ③状态: ④性质: ⑤用途: 附:琼脂相关知识 从某些藻类细胞中提取的物质; 主要包括琼脂糖,小分子果胶; 半透明、无定形的粉末、薄片或颗粒; 熔点为96度、凝固点为40度; 最常用的微生物培养基的凝固剂;也可作食品增稠剂等。 注:绝大多数生物包括微生物都不能利用琼脂; ①固体培养基 斜面培养基、平板培养基; a、种类: 常用于微生物的分离、鉴定、接种、保存、计数及菌落特征的观察等; b、用途: ②半固体培养基: 常用于观察微生物的运动、厌氧菌的分离和菌种鉴定等。 ③液体培养基(培养液) 可以进行通气培养、振荡培养,扩大微生物种群数量,常用于工业生产; 摇床 (3)按用途分: 基础培养基、特殊培养基; ①基础培养基: 不管哪种培养基,一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等最基本的物质,提供这些基本需求的培养基就是基础培养基; 另外还需要