【公开课】微生物的培养技术及应用课件高二下学期生物人教版选择性必修3

第第1 1章章 发酵工程发酵工程第第2 2节节 微生物的培养技术及应用微生物的培养技术及应用 向向经经过过杀杀菌菌处处理理的的牛牛奶奶中中添添加加某某些些对对人人体体有有益益的的细细菌菌，再再经经过过发发酵酵就就可可以以制制成成酸酸奶奶，由由于于制制作作工工艺艺并并不不复复杂杂，一一些些人人会会在在家家里里自自制制酸酸奶奶，自自制制酸酸奶奶虽虽然然方方便便，但但是是食食用用自自制制酸酸奶奶导导致致肠肠胃胃不不适适的的事事件件屡屡见见不不鲜鲜，主主要要原原因因是是在在制制作过程中有杂菌混入。作过程中有杂菌混入。从社会中来怎怎样样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢？制作工具和原料制作工具和原料灭菌灭菌控制发酵条件控制发酵条件避免杂菌进入避免杂菌进入接种接种纯的菌种纯的菌种微生物的微生物的无菌无菌培养培养技术技术一一 微生微生物的基本培养技物的基本培养技术术第第1 1章章 发酵工程发酵工程第第2 2节节 微生物的培养技术及应用微生物的培养技术及应用1 1.微生物的概念：微生物的概念：_的统称。的统称。难以用肉眼观察的微小生物难以用肉眼观察的微小生物相关信息相关信息一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术.种类：种类：1 1.微生物的概念：微生物的概念：_的统称。的统称。难以用肉眼观察的微小生物难以用肉眼观察的微小生物微微生生物物原核类原核类:真核类真核类细菌、蓝细菌等细菌、蓝细菌等如酵母菌、霉菌、食用菌等如酵母菌、霉菌、食用菌等真菌：真菌：原生生物：原生生物：如草履虫、变形虫等如草履虫、变形虫等单细胞的动植物单细胞的动植物有细胞结构：有细胞结构：无细胞结构：无细胞结构：病毒、类病毒等病毒、类病毒等相关信息相关信息一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术大型真菌大型真菌 本章提及的微生本章提及的微生物主要指用于发酵物主要指用于发酵的细菌和真菌的细菌和真菌。实验室培养微生物关键实验室培养微生物关键:(1(1）提供微生物生长繁殖所需）提供微生物生长繁殖所需营养营养和和环境条件环境条件(2(2）确保其它微生物无法混入）确保其它微生物无法混入 微生物微生物结构简单、形体微小结构简单、形体微小，眼睛看不到，若想得，眼睛看不到，若想得到纯净的微生物，就必须对其进行到纯净的微生物，就必须对其进行培养和分离培养和分离。(3)(3)并将需要的微生物分离出来并将需要的微生物分离出来培养基培养基无菌技术无菌技术纯化培养纯化培养防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术培养基培养基01培养基的配制培养基的配制1 1培养基概念：培养基概念：人们按照微生物对人们按照微生物对_的不同需求，配制出供其生长的不同需求，配制出供其生长繁殖的繁殖的_。2 2培养基作用：培养基作用：用以用以_、_、_、_或或积累其代谢物积累其代谢物。3 3培养基的类型及用途：培养基的类型及用途：固体固体培养基培养基液体液体培养基培养基有有 无无 琼脂（凝固剂）琼脂（凝固剂）长有酵母菌菌落长有酵母菌菌落盛有液体培养基盛有液体培养基菌落菌落一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术（一）（一）培养基的配制培养基的配制营养物质营养物质营养基质营养基质培养培养分离分离鉴定鉴定保存微生物保存微生物 什么是什么是菌落呢？菌落呢？（按物理性质）（按物理性质）一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术（一）（一）培养基的配制培养基的配制3 3培养基的类型及用途：培养基的类型及用途：菌落在微生物培养过程中有什么作用？菌落在微生物培养过程中有什么作用？不同的微生物不同的微生物具有具有不同的菌落不同的菌落，菌落可用于对微生物，菌落可用于对微生物分离分离、计数计数、鉴定鉴定等等沙门氏菌单个微生物单个微生物在在琼脂固体培养琼脂固体培养基基表面表面或或内部内部形成形成一个肉眼一个肉眼可见的可见的，具有一定形态结构的，具有一定形态结构的子细胞群体子细胞群体，叫做菌落。，叫做菌落。菌落菌落一个菌落就是一个种群一个菌落就是一个种群一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术（一）（一）培养基的配制培养基的配制3 3培养基的类型及用途：培养基的类型及用途：固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基分离、计数、鉴定和菌种保持等分离、计数、鉴定和菌种保持等扩大培养、扩大培养、工业生产工业生产配制培养基需要加入那些营养成分呢？配制培养基需要加入那些营养成分呢？菌落菌落菌落是菌落是鉴定菌种鉴定菌种的重要依据的重要依据一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术（一）（一）培养基的配制培养基的配制4 4培养基营养组成培养基营养组成（1 1）基本成分：）基本成分：水、碳源、氮源、无机盐水、碳源、氮源、无机盐碳源：碳源：碳源：碳源：无机碳源：无机碳源：COCO2 2、COCO3 32 2-、HCOHCO3 3-有机碳源：有机碳源：葡萄糖、葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等牛肉膏、蛋白胨等自养微生物自养微生物异养微生物异养微生物固体培养基加入的固体培养基加入的琼脂琼脂是从红藻中提取的多糖，可以作为微生物培养基中的是从红藻中提取的多糖，可以作为微生物培养基中的碳源碳源吗吗？固体培养基中的琼脂仅作为固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂凝固剂，不能不能为微生物生长提供为微生物生长提供能量能量和和碳源碳源。一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术（一）（一）培养基的配制培养基的配制4 4培养基营养组成培养基营养组成（1 1）基本成分：）基本成分：水、碳源、氮源、无机盐水、碳源、氮源、无机盐碳源：碳源：碳源：碳源：无机碳源：无机碳源：COCO2 2、COCO3 32 2-、HCOHCO3 3-有机碳源：有机碳源：葡萄糖、葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等牛肉膏、蛋白胨等自养微生物自养微生物异养微生物异养微生物为什么培养基需要碳源？为什么培养基需要碳源？构成细胞物质和一些代谢产物构成细胞物质和一些代谢产物 有机碳有机碳既是既是碳源碳源又是又是能源能源。氮源：氮源：氮源：氮源：无机氮源：无机氮源：NHNH4 4、NONO3 3-、NHNHNHNH3 3 3 3等等等等有机氮源：有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸等等一般情况下，一般情况下，不添不添加氮源加氮源培养基可用培养基可用来培养来培养固氮固氮微生物微生物一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术（一）（一）培养基的配制培养基的配制4 4培养基营养组成培养基营养组成（1 1）基本成分：）基本成分：水、碳源、氮源、无机盐水、碳源、氮源、无机盐无机盐：无机盐：无机盐：无机盐：CaCa、K K、MgMg为为大量元素大量元素ZnZn、CuCu、MnMn、CoCo、MoMo等等微量元素微量元素 调剂调剂PHPH 维持渗透压维持渗透压 提供无机营养提供无机营养d d水水功能：功能：功能：功能：良好的溶剂良好的溶剂维持生物大分子结构的稳定维持生物大分子结构的稳定功能：功能：功能：功能：为什么培养基需要氮源为什么培养基需要氮源?旁栏思考旁栏思考旁栏思考旁栏思考培养基中的培养基中的氮元素氮元素是微生物是微生物合成蛋白质、核酸合成蛋白质、核酸等物质所必需的。等物质所必需的。还需满足微生物对还需满足微生物对 pHpH、_、氧气氧气的需求的需求组分组分含量含量提供的主要营养提供的主要营养牛肉膏牛肉膏5 g5 g碳源碳源、氮源氮源、磷酸盐和、磷酸盐和维生素维生素等等蛋白胨蛋白胨10 g10 g氮源和氮源和维生素维生素等等NaClNaCl5 g5 g无机盐无机盐H H2 2O O定容至定容至1000 mL1000 mL水水1000 mL 1000 mL 牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术（一）（一）培养基的配制培养基的配制4 4培养基营养组成培养基营养组成（1 1）基本成分：）基本成分：水、碳源、氮源、无机盐水、碳源、氮源、无机盐 牛肉膏牛肉膏和和蛋白胨蛋白胨来来源与动物，源与动物，含有含有糖糖、维维生素生素和和有机有机氮氮等营养物等营养物质。质。（2 2）特殊条件：）特殊条件：特殊营养物质特殊营养物质还需满足微生物对还需满足微生物对 pHpH、特殊营养物质特殊营养物质、氧气氧气的需求的需求 又叫生长因子又叫生长因子：微生物正常生：微生物正常生长代谢所必需的，且不能用碳源、长代谢所必需的，且不能用碳源、氮源自行合成的有机物，氮源自行合成的有机物，如维生素、如维生素、氨基酸、氨基酸、嘌呤、嘧啶嘌呤、嘧啶、碱基等。、碱基等。举例说明：举例说明：培养培养乳酸菌乳酸菌需要添加需要添加维生素维生素培养培养霉菌霉菌时需将时需将PHPH调至调至酸性酸性，培养，培养细菌细菌时将时将PHPH调至调至中性中性或或微碱性微碱性培养培养厌氧厌氧微生物时需要提供微生物时需要提供无氧无氧条件条件一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术（一）（一）培养基的配制培养基的配制（1 1）基本成分：）基本成分：水、碳源、氮源、无机盐水、碳源、氮源、无机盐4 4培养基营养组成培养基营养组成（2 2）特殊条件：）特殊条件：目的要目的要明确；明确；营养要营养要协调；协调；pHpH要要适宜。适宜。培养基的配制原则培养基的配制原则:特别提醒一、微生物的基本培养技术一、微生物的基本培养技术（一）（一）培养基的配制培养基的配制4 4培养基营养组成培养基营养组成（1 1）微生物需要量最大的是）微生物需要量最大的是碳源碳源。（2 2）培养不同微生物所需要的营养物质可能不同。）培养不同微生物所需要的营养物质可能不同。自养型自养型微生物的培养基主要以微生物的培养基主要以无机营养无机营养为主为主异养型异养型微生物的培养基主要以有机营养为主微生物的培养基主要以有机营养为主（3 3）微生物需要）微生物需要补充生长因子补充生长因子，是由于缺乏合成这些物质所需要的，是由于缺乏合成这些物质所需要的 酶或者是因为合成能力有限酶或者是因为合成能力有限能合成含碳有机物能合成含碳有机物的是的是自养型自养型，反之则为，反之则为异养型异养型微生物微生物碳源碳源氮源氮源能源能源蓝细菌蓝细菌硝化细菌硝化细菌根瘤菌根瘤菌大肠杆菌大肠杆菌CO2NH4、NO3-等光能CO2NH3NH3的氧化糖类等有机物N2有机物糖类、蛋白质等有机物蛋白质等有机物1.1.1.1.自养型微生物与异养型微生物培养基的主要差别在于自养型微生物与异养型微生物培养基的主要差别在于 ；自养型微生物所需的碳源来自自养型微生物所需的碳源来自 碳源碳源，异养型微生物所需的碳源来自异养型微生物所需的碳源来自 碳源碳源2.2.无机氮源不但能给自养型微生物提供无机氮源不但能给自养型微生物提供 ，也能作为，也能作为 ，3.3.含有含有C C、H H、O O、N N的有机物可作为的有机物可作为 微生物的微生物的碳源碳源、氮源氮源、能源能源；碳源碳源氮源氮源能源物质能源物质异养型异养型无机无机有机有机 实战训练实战训练蔗糖（C12H22O11）10g硝酸钠（NaNO3）3g磷酸氢二钾（K2HPO4）1g硫酸镁（MgSO47H2O）0.5g氯化钾（KCl）0.5g硫酸亚铁（FeSO47H2O）0.01g琼脂1520g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000mL查氏培养基（培养霉菌）查氏培养基（培养霉菌）培养基成分培养基成分提供的主要营养提供的主要营养牛肉膏牛肉膏 5g5g碳源碳源、氮源、磷酸盐、氮源、磷酸盐和维生素和维生素蛋白胨蛋白胨 10g10g碳源、碳源、氮源氮源和维生素和维生素NaCl NaCl 5g5g无机盐无机盐H H2 2O O 定容至定容至1000mL1000mL氢元素、氧元素氢元素、氧元素牛肉膏蛋白胨培养基（培养细菌）牛肉膏蛋白胨培养基（培养细菌）哪一种培养基的成分明确？哪一种培