第1章 第2节 第1课时 发酵工程与微生物接种和传代的无菌技术（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）

[第二节　发酵工程的无菌技术 知识点(一)　发酵工程的灭菌方法 [教材知识梳理] (一)无菌技术 1．无菌技术的含义 指在操作过程中，保持物品与操作区域的无菌状态并不被微生物污染的技术，其核心是灭菌。 2．无菌技术的主要内容 (1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。 (2)用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 (3)为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。 (4)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。 (二)发酵工程常采用的灭菌方法 化学试剂灭菌法 采用甲醛、氯、高锰酸钾等灭菌剂灭菌的方法，能破坏微生物的蛋白质或细胞结构。灭菌剂可能会与培养基中的一些成分发生作用，一般不用于培养基的灭菌 射线灭菌法 利用紫外线等产生的高能粒子进行灭菌的方法。紫外线的穿透力弱，一般用于表面和空气的灭菌 干热灭菌法 包括干热空气灭菌法和火焰灼烧法等，前者主要用于要求保持干燥的实验器具(如培养皿、接种针和移液管)的灭菌，后者常用于接种等操作过程 湿热灭菌法 利用饱和蒸汽进行灭菌的方法，该方法可使菌体蛋白质易变性，相同温度下湿热灭菌比干热灭菌更有效 过滤除菌法 通过过滤阻留微生物从而达到除菌目的的方法。工业生产上一般利用该方法大量制备无菌空气或处理料液，以获得无菌产品 [核心要点点拨] 常用灭菌与消毒方法的比较 项目 主要方法 应用范围 灭菌 概念 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 湿热灭菌 气压约为100 kPa、温度为121 ℃的条件下维持15～20 min 培养基及多种器材、物品 干热灭菌 干热空气灭菌 干热灭菌箱140～160 ℃，加热2～3 h 玻璃器皿(如接种针、培养皿等)、金属用具等不适宜用其他方法灭菌而又能耐高温的物品 火焰灼烧灭菌 酒精灯火焰灼烧 微生物接种工具，如接种环、接种针或其他金属用具等，接种过程中的试管口或瓶口等 消毒 概念 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 煮沸消毒法 100 ℃煮沸5～6 min 家庭餐具等生活用品 巴氏消毒法 63～65 ℃消毒30 min或80～85 ℃处理10～15 s 牛奶、啤酒、果酒和酱油等不宜进行高温灭菌的液体 化学药物消毒 用体积分数为70%～75%的乙醇、碘酒涂抹等 皮肤、伤口、动植物组织表面和空气、手术器械、塑料或玻璃器皿等 [典例]　在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。请回答下列问题： (1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具______(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。 (2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能__________________。 (4)水厂供应的自来水通常是经过_______(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。 [解析]　(1)在实验室中，能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿和金属材质的实验器具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)巴氏消毒法或高温瞬时消毒法与煮沸消毒法相比，优点为在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。(3)紫外线照射能消毒的原因是其能够破坏微生物细胞中DNA分子的结构。(4)自来水通常是采用氯气进行消毒的。 [答案]　(1)可以　(2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少　(3)破坏微生物的DNA结构　(4)氯气 [归纳拓展] (1)酒精消毒液中酒精浓度对效果的影响 70%的酒精消毒效果较好。原因是浓度过高，菌体表面蛋白质变性过快而凝固成一层保护膜，酒精不能渗入其中；浓度过低，消毒能力减弱。 (2)无菌技术措施的选择原则 ①考虑效果：灭菌的效果比消毒要好。 ②考虑操作对象的承受能力：活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒的方法，而不能采用灭菌的方法。 [层级训练评价] (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)化学试剂灭菌法一般不用于培养基的灭菌。(√) (2)工业生产上可通过过滤除菌法制备无菌空气用于各种微生物的发酵。(×) (3)培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌。(×) (4)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料