1.2 微生物的培养技术及应用-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

第1章 发酵工程 第2节 微生物的培养技术及应用 第一章 发酵工程 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 从社会中来 向经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌，再经过发酵就可以制成酸奶，由于制作工艺并不复杂，一些人会在家里自制酸奶，自制酸奶虽然方便，但是食用自制酸奶导致肠胃不适的事件屡见不鲜，主要原因是在制作过程中有杂菌混入。那么，怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？ 应该先对制作用具和原料进行灭菌处理，再接种纯的菌种，并控制发酵条件，避免杂菌进入。 这需要应用无菌技术和微生物的培养技术。 失败 一、微生物 1. 微生物的概念：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。 （1）无细胞结构（病毒）：SARS病毒、新冠病毒等RNA病毒；噬菌体等DNA病毒。 新冠病毒 噬菌体 人类免疫缺陷病毒 1. 微生物的概念：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。 （2）原核细胞：蓝细菌、大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌等细菌；链霉菌等放线菌。 蓝细菌 乳酸菌 醋酸菌 链霉菌 1. 微生物的概念：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。 衣藻 本章中提及的微生物主要指用于发酵的细菌和真菌。 ②原生生物：草履虫、变形虫、衣藻等。 ①真菌：酵母菌、霉菌、毛霉等； 酵母菌 毛霉 草履虫 （3）真核细胞 变形虫 （1）防止杂菌污染； （2）获得纯净的微生物培养物。 2. 研究和应用微生物的前提（发酵工程的重要基础） 3. 实验室培养微生物的要求 （1）为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件—培养基 （2）确保其它微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来—无菌技术 高压蒸汽灭菌 培养基 二、培养基的配制 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，用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 2. 培养基的分类按(物理性质分类) （1）液体培养基：不含凝固剂（如琼脂）、呈液体状态的培养基。 （2）固体培养基：呈固体状态的培养基。 ①液体培养基中加入琼脂后制成的琼脂固体培养基是实验室最常用的培养基之一。 注意：凝固剂（如琼脂），不能被微生物利用，只起到凝固作用。 2. 培养基的分类 液体培养基 加入琼脂 琼脂固体培养基 ②微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落。 1. 定义：单个或少数同种菌体在固体培养基上大量繁殖，形成肉眼可见的子细胞群体。 2. 特征：形状、大小、颜色、光泽度、透明度等。 3. 功能：菌落是鉴定菌种的重要依据。 知识补充：菌落 沙门氏菌 毛霉 青霉菌 酵母菌 3. 培养基的营养构成 （1）各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。 1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成 注：牛肉膏和蛋白胨来源于动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。 思考（P10）：为什么培养基需要氮源？ 氮是微生物合成蛋白质、核酸等物质必须的元素。 微生物的化学组成大体相同，主要由C、H、O、N、P、S等大量元素和Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等微量元素组成，这些元素最终来自外界环境中的各种有机物和无机物。 思考：为什么各种培养基的具体配方不同，但一般都有水、无机盐、碳源和氮源？ 3. 培养基的营养构成 提供碳元素的物质 提供氮元素的物质 3. 培养基的营养构成 为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素，包括大量元素和微量元素 由于缺乏合成这些物质所需的酶或合成能力有限 （2）培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。 ④培养厌氧微生物时，需要提供 的条件。 ①培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加 ； ②培养霉菌时，需要将培养基调至 ； ③培养细菌时，需要将培养基调至 ； 维生素 酸性 中性或弱碱性 无氧 3. 培养基的营养构成 三、无菌技术 消毒 灭菌 1. 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌污染展开。 二、无菌技术 二、无菌技术 2. 无菌技术的类型 （1）消毒 ①概念：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适用对象：对操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。 （2）灭菌 ①概念：使用强烈的理化方法杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子。 ②适用对象：用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。 芽孢指某些细菌（如芽孢杆菌等）在一定条件下细胞质高度浓缩脱水所形成的一种抗逆性很强的球形或椭圆形的休眠体。芽孢的壁很厚，对干旱、低温、高温等恶劣的环