第1章 第1节 发酵工程的培养基（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（苏教版2019）

第一章　发酵工程 知识点(一)　培养基的类型 [教材知识梳理] (一)培养基的含义及分类 1．培养基：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。 2．类型 按成分 天然培养基 ①含义：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； ②优点：取材便利、营养丰富、配制简便； ③缺点：营养成分难以控制、实验结果的重复性较差； ④用途：适用于工业化生产 合成培养基 ①含义：由准确称量的高纯度化学试剂加蒸馏水配制而成，如葡萄糖铵盐培养基； ②优点：化学成分及其含量明确、实验的可重复性好； ③缺点：配制过程繁琐、成本较高； ④用途：多用于研究和育种 按物理 性质 按用途 分为基础培养基和特殊培养基 (二)基础培养基 1．概念：为大多数微生物提供对营养条件的基本需求的培养基。其成分一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等最基本的物质。 2．成分 (三)特殊培养基 1．概念：以基础培养基为基础，可进一步配制具有特殊用途的培养基。包括：选择培养基、鉴别培养基和加富培养基。 2．三种特殊培养基的特点 选择培养基 一种能将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的特殊培养基。一类选择培养基是依据某些微生物的特殊营养需求设计出来的。另一类选择培养基是在培养基中加入可抑制或杀死其他微生物的某种化学物质 鉴别培养基 用于快速分类鉴定不同类型微生物的特殊培养基，也可用于分离和筛选产生某种代谢产物的微生物菌种 加富培养基 也称营养培养基，即在培养基中加入有利于某些微生物生长和繁殖所需的特殊物质，如血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等 3.加富培养基与选择培养基的区别 (1)采用加富培养基的目的，是增加所需分离的微生物的数量，使其形成生长优势，以分离出该种微生物。 (2)采用选择培养基的目的，一般是抑制不需要的微生物生长和繁殖，而使所需要的微生物增殖，再分离出所需微生物。 [微提醒] 不是所有微生物培养基中都需要加入碳源、氮源 ①自养微生物能利用无机碳源(比如空气中的CO2)，培养基中不用添加碳源。 ②固氮微生物可利用N2作为氮源，培养基中不用加入氮源。 ③氨是硝化细菌的氮源，硝化细菌利用氧化环境中的氨时所释放的化学能，最终将二氧化碳转化为储存能量的有机物，进行化能合成作用。 ④对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物(尿素除外)既可能是碳源，又可能是氮源或能源。 [核心要点点拨] (一)归纳培养基的成分及作用 营养要素 含义 作用 主要来源 碳源 主要提供含碳元素的物质 构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质 无机碳源：CO2、NaHCO3等； 有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等 氮源 主要提供含氮元素的物质 合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物 无机氮源：N2、NH3、铵盐、硝酸盐等； 有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等 水 在生物体内含量很高，在低等生物体内含量更高 不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定 外界摄入 无机盐 为微生物提供除碳、氮元素以外的各种重要元素，包括某些大量元素 细胞内的组成成分，生理调节物质；某些化能自养菌的能源，酶的激活剂 无机化合物 (二)比较选择培养微生物的四种方法 选择培养原理 具体处理 分离菌种 利用营养缺陷选择培养基进行的选择培养 不加含碳有机物的无碳培养基 分离自养型微生物 无氮培养基 分离自生固氮微生物 利用微生物(目的菌)对某种营养物质的特殊需求 石油作为唯一碳源的培养基 分离出能分解石油的微生物 尿素作为唯一氮源的培养基 分离出能分解尿素的微生物 在完全培养基中加入某些化学物质，利用加入的化学物质抑制或杀死其他微生物 加入青霉素等抗生素 分离出酵母菌或霉菌等真菌，同时抑制某些细菌或放线菌的生长 加入高浓度的食盐 分离金黄色葡萄球菌 利用培养条件进行的选择培养 在高温环境中培养 分离耐高温的微生物 将培养基pH调至较低水平 分离耐酸的微生物 在无氧环境中培养 分离厌氧微生物和兼性厌氧微生物 (三)几种常用鉴别培养基的比较 名称 主要用途 主要化学物质 特征性变化 伊红-亚甲蓝琼脂培养基 鉴别大肠杆菌 伊红、亚甲蓝 出现带金属光泽的深紫色菌落 刚果红培养基 鉴别纤维素分解菌 刚果红、纤维素 纤维素被分解后出现透明圈 油脂培养基 鉴别产脂肪酶菌株 食用油、吐温、中性红指示剂 由淡红色变成深红色 淀粉培养基 鉴别产淀粉酶菌株 可溶性淀粉 淀粉被水解后出现淀粉水解圈 溴甲酚紫培养基 鉴别产酸微生物 溴甲酚紫 培养