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1、第第1章发酵工程章发酵工程第2节微生物的培养技术及应用1概述培养基的配制方法和微生物纯培养的基本操作要求。概述培养基的配制方法和微生物纯培养的基本操作要求。2掌握无菌技术的操作。掌握无菌技术的操作。3掌握酵母菌纯培养的方法及步骤。掌握酵母菌纯培养的方法及步骤。4阐明微生物选择培养的原理。阐明微生物选择培养的原理。5概述测定微生物数量的方法。概述测定微生物数量的方法。6进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。1科科学学思思维维根根据据微微生生物物的的代代谢谢类类型型分分析析培培养养基基营营养养物物质质的的组组成。成。2科科学学探探究究设设计计制制备备马马铃铃薯
2、薯固固体体培培养养基基的的实实验验步步骤骤，并并尝尝试试运用平板划线法进行纯化酵母菌。运用平板划线法进行纯化酵母菌。3科学思维科学思维根据微生物的代谢特征配制选择培养基。根据微生物的代谢特征配制选择培养基。4科科学学探探究究设设计计实实验验分分离离土土壤壤中中的的尿尿素素分分解解菌菌，并并对对实实验验结结果进行分析与评价。果进行分析与评价。第1课时微生物的基本培养技术知识知识点一点一课堂达标课堂达标巩固训练巩固训练指点迷津指点迷津拨云见日拨云见日知识知识点二点二知识知识点三点三知识点一培养基的种类及营养要素分知识点一培养基的种类及营养要素分析析基础知识基础知识双基夯实双基夯实1概概念念：人人们
3、们按按照照微微生生物物对对_的的不不同同需需求求，配配制制出出供供其其生长繁殖的营养基质。生长繁殖的营养基质。2功能：功能：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。3分类分类琼琼脂脂固固体体培培养养基基是是实实验验室室中中最最常常见见的的培培养养基基之之一一。微微生生物物在在琼琼脂脂固固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落。营养物质营养物质凝固剂凝固剂4营营养养成成分分：一一般般都都含含有有水水、_(提提供供碳碳元元素素的的物物质质)、氮氮源源(提提供供氮氮元元素素的的物物质质)和和
4、无无机机盐盐等等营营养养物物质质。在在提提供供上上述述几几种种主主要要营营养养物物质质的的基基础础上上，培培养养基基还还需需要要满满足足微微生生物物生生长长对对pH、特特殊殊营营养养物物质质(如如维维生素、氨基酸等生素、氨基酸等)以及氧气的要求。以及氧气的要求。碳源碳源5某些微生物生长还需要的特殊条件某些微生物生长还需要的特殊条件培养的微生物培养的微生物需要满足的特殊条件需要满足的特殊条件乳酸杆菌乳酸杆菌培养基中添加维生素培养基中添加维生素霉菌霉菌一般将培养基调至一般将培养基调至_细菌细菌一般将培养基调至中性或弱碱性一般将培养基调至中性或弱碱性厌氧微生物厌氧微生物需要提供无氧的条件需要提供无氧
5、的条件酸性酸性活活|学学|巧巧|练练1.培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利。培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利。()2培养基中提供的碳源是无机物。培养基中提供的碳源是无机物。()3微生物在液体培养基中生长可形成菌落。微生物在液体培养基中生长可形成菌落。()合合|作作|探探|究究1.牛牛肉肉膏膏蛋蛋白白胨胨培培养养基基是是一一种种常常见见的的细细菌菌培培养养基基，其其中中牛牛肉肉膏膏、蛋蛋白胨能够提供哪些营养成分？白胨能够提供哪些营养成分？提提示示：牛牛肉肉膏膏、蛋蛋白白胨胨能能够够提提供供碳碳源源、氮氮源源、维维生生素素(生生长长因因子子)和和无机盐。无机盐。2培养
6、微生物时，培养基中是否必须有碳源和氮源？培养微生物时，培养基中是否必须有碳源和氮源？提提示示：不不一一定定，例例如如培培养养自自养养微微生生物物时时，一一般般不不需需要要添添加加碳碳源源，微微生生物物可可以以利利用用空空气气中中的的二二氧氧化化碳碳；培培养养固固氮氮微微生生物物时时，一一般般不不需需要要添添加加氮源，微生物可以利用空气中氮气氮源，微生物可以利用空气中氮气。课内探究课内探究名师点睛名师点睛1培养基的种类、特点及用途分析培养基的种类、特点及用途分析划分标准划分标准种类种类特点特点用途用途物理物理性质性质液体培养基液体培养基不加凝固剂不加凝固剂工业生产工业生产半固体培养基半固体培养基
7、加凝固剂，如琼脂加凝固剂，如琼脂观察微生物的运动观察微生物的运动固体培养基固体培养基微生物分离、鉴定，微生物分离、鉴定，活菌计数，菌种保藏活菌计数，菌种保藏化学化学成分成分天然培养基天然培养基含化学成分不明确的天然含化学成分不明确的天然物质物质工业生产工业生产合成培养基合成培养基培养基成分明确培养基成分明确(用化学成用化学成分已知的化学物质制备分已知的化学物质制备)微生物的分类、鉴定微生物的分类、鉴定是是否否含含有有凝凝固固剂剂(如如琼琼脂脂)是是区区分分固固体体培培养养基基和和液液体体培培养养基基的的唯唯一一标标准，含凝固剂的为固体培养基准，含凝固剂的为固体培养基。2培养基营养成分的含义、作
8、用、主要来源分析培养基营养成分的含义、作用、主要来源分析营养物质营养物质含义含义作用作用主要来源主要来源碳源碳源凡能提供凡能提供碳元素的碳元素的物质物质构成生物体细胞的构成生物体细胞的物质和一些代谢物，物质和一些代谢物，有些也是异养生物有些也是异养生物的能源物质的能源物质无机碳源：无机碳源：CO2、NaHCO3等；等；有机碳源：糖类、脂肪酸、花有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等生粉饼、石油等氮源氮源凡能提供凡能提供氮元素的氮元素的物质物质合成蛋白质、核酸合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢物以及含氮的代谢物无机氮源：无机氮源：N2、NH3、铵盐、铵盐、硝酸盐等；硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏
9、、蛋有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等白胨等营养物质营养物质含义含义作用作用主要来源主要来源无机盐无机盐为微生物提供除碳、为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元氮以外的各种重要元素，包括大量元素和素，包括大量元素和微量元素微量元素是细胞的组成成分、是细胞的组成成分、生理调节物质、某生理调节物质、某些化能自养菌的能些化能自养菌的能源、酶的激活剂等源、酶的激活剂等无机化合物无机化合物水水生物体内含量很高的生物体内含量很高的无机物无机物不仅是优良的溶剂，不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大而且可维持生物大分子结构的稳定分子结构的稳定从外界摄入从外界摄入下列关于微生物营养的说法，不正确的是下列关于微生物营养
10、的说法，不正确的是()A对异养微生物而言，牛肉膏既是碳源，又是氮源对异养微生物而言，牛肉膏既是碳源，又是氮源B生长因子是指氨基酸、维生素、碱基等不可缺少的微量有机物生长因子是指氨基酸、维生素、碱基等不可缺少的微量有机物C氮源不能为微生物提供能量氮源不能为微生物提供能量D氮源主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物氮源主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物典例典例1C解解析析：同同一一种种物物质质可可以以既既作作为为碳碳源源又又作作为为氮氮源源，如如牛牛肉肉膏膏，A正正确确；生生长长因因子子是是指指氨氨基基酸酸、维维生生素素、碱碱基基等等不不可可缺缺少少的的微微量量有有机机物物，B正正确确
11、；自自然然界界中中一一些些微微生生物物如如硝硝化化细细菌菌，可可以以通通过过氧氧化化氨氨释释放放的的能能量量获获得得生生长长所所需需能能量量，C错错误误；蛋蛋白白质质、核核酸酸以以及及含含氮氮的的代代谢谢产产物物等等都都含含有有氮氮元元素素，所以氮源主要用于合成这些含氮的化合物，所以氮源主要用于合成这些含氮的化合物，D正确。正确。如如表表是是微微生生物物培培养养基基的的成成分分。下下列列有有关关说说法法错错误误的是的是()变式变式训练训练编号编号成分成分(NH4)2SO4KH2PO4FeSO4CaCl2H2O含量含量(g)0.44.00.50.5100mLA此培养基可用来培养自养型微生物此培养
12、基可用来培养自养型微生物B此表中的营养成分共有三类，即水、无机盐、氮源此表中的营养成分共有三类，即水、无机盐、氮源C若除去若除去，此培养基可培养硝化细菌，此培养基可培养硝化细菌D培养基中若加入氨基酸，则它可充当碳源、氮源培养基中若加入氨基酸，则它可充当碳源、氮源C解解析析：此此培培养养基基中中不不含含有有机机碳碳源源，适适合合用用来来培培养养自自养养型型微微生生物物，A正正确确；此此表表中中的的营营养养成成分分共共有有三三类类，即即水水、无无机机盐盐、氮氮源源，B正正确确；硝硝化化细细菌菌能能进进行行化化能能合合成成作作用用，但但不不能能固固氮氮，因因此此若若除除去去，此此培培养养基基不不能能
13、培培养养硝硝化化细细菌菌，C错错误误；培培养养基基中中若若加加入入氨氨基基酸酸，它它可可作作为为碳碳源源、氮氮源，源，D正确。正确。知识点二无菌技术知识点二无菌技术基础知识基础知识双基夯实双基夯实获获得得纯纯净净的的微微生生物物培培养养物物的的关关键键是是防防止止杂杂菌菌污污染染。无无菌菌技技术术应应围围绕绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。概念概念常用方法常用方法消毒消毒使用使用_的物理、化学或的物理、化学或生物等方法杀死生物等方法杀死物体表面或内部物体表面或内部一部分微生物一部分微生物煮沸消毒法：日常生活中常用的方法煮沸消毒法：日常
14、生活中常用的方法_：适用于不耐高温的液体，如：适用于不耐高温的液体，如牛奶牛奶化学药物消毒法：如用酒精擦拭双手、用氯化学药物消毒法：如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等气消毒水源等紫外线消毒法：适用于接种室、接种箱或超紫外线消毒法：适用于接种室、接种箱或超净工作台等净工作台等较为温和较为温和巴氏消毒法巴氏消毒法做做好好消消毒毒和和灭灭菌菌工工作作后后，要要注注意意避避免免已已经经灭灭菌菌处处理理的的材材料料用用具具与与周周围围的的物物品品接接触触。为为了了避避免免周周围围环环境境中中微微生生物物的的污污染染，接接下下来来的的许许多多操操作作都应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行都应在超净工作台
15、上并在酒精灯火焰附近进行。概念概念常用方法常用方法灭菌灭菌使用使用_的理的理化方法杀死物体化方法杀死物体内外所有的微生内外所有的微生物，包括芽孢和物，包括芽孢和孢子孢子湿湿热热灭灭菌菌：常常用用高高压压蒸蒸汽汽灭灭菌菌，如如培培养养基基的的灭菌灭菌干热灭菌：适用于耐高温的和需要保持干燥干热灭菌：适用于耐高温的和需要保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属用具等的物品，如玻璃器皿、金属用具等灼烧灭菌：适用于接种工具或其他金属用具灼烧灭菌：适用于接种工具或其他金属用具强烈强烈归归纳纳拓拓展展：(1)芽芽孢孢是是某某些些细细菌菌生生长长到到一一定定阶阶段段，在在细细胞胞内内形形成成的的休休眠体。孢子是某些微
16、生物的繁殖体。眠体。孢子是某些微生物的繁殖体。(2)与与煮煮沸沸消消毒毒法法相相比比，巴巴氏氏消消毒毒法法的的优优点点是是在在达达到到消消毒毒目目的的的的同同时时，营养物质损失少。营养物质损失少。活活|学学|巧巧|练练1.无无菌菌技技术术可可以以用用来来防防止止实实验验室室的的培培养养物物被被其其他他外外来来微微生生物物污污染染。()2只要是没有生物活性的材料均可进行湿热灭菌。只要是没有生物活性的材料均可进行湿热灭菌。()3消毒和灭菌的杀菌程度存在差异。消毒和灭菌的杀菌程度存在差异。()合合|作作|探探|究究1.在在科科研研和和生生产产上上，研研究究和和应应用用微微生生物物的的前前提提是是什什么么？在在实实验验室室中中培养微生物应注意哪些问题？培养微生物应注意哪些问题？提提示示：在在科科研研和和生生产产上上，研研究究和和应应用用微微生生物物的的前前提提是是防防止止杂杂菌菌污污染染，获获得得纯纯净净的的微微生生物物培培养养物物。在在实实验验室室中中培培养养微微生生物物，一一方方面面要要为为人人们们需需要要的的微微生生物物提提供供合合适适的的营营养养和和环环境境条条件件，另另一一方方面面确
