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(共33张PPT)
第1章 发酵工程
第2节 微生物的培养技术及应用
无细胞结构
原核细胞
真核细胞
微生物
真菌、原生生物等
指难以用肉眼观察的微小生物的统称
病毒
细菌等
思考讨论-从社会中来P9
家庭自制酸奶：纯牛奶 35~45度发酵半天左右即可食用
加入新鲜酸奶
（接种乳酸菌）
主要原因是制作过程中有杂菌混入
思考：
食用自制酸奶导致肠胃不适的事件屡见不鲜，原因是什么？
一、微生物的基本培养技术
实验室培养微生物的作用：
培养基
无菌技术
1.为微生物提供合适的营养和环境条件
2.确保其它微生物无法混入
（一）培养基的配制
1.培养基的概念：
2.培养基的作用：
人们按照微生物对营养物质的不同需求，配置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产物
自养微生物
3.培养基的基本成分
基本成分
碳源
氮源
水
无机盐
无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-
有机碳源：葡萄糖、牛肉膏等
无机氮源：NH4＋、NO3-
有机氮源：蛋白胨、尿素等
（一）培养基的配制
异养微生物
注：含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源
Ca、K 、Mg等元素
例：配制1000mL牛肉膏蛋白胨培养基
（一）培养基的配制
例：配制1000mL牛肉膏蛋白胨培养基
例：配制1000mL牛肉膏蛋白胨培养基
在主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长的其它条件：对pH、特殊营养物质以及O2的需求。
例如： 培养乳酸杆菌需添加维生素；
培养霉菌需调至酸性；
培养厌氧微生物需提供无氧环境。
（一）培养基的配制
思考讨论 P10
1.为什么培养基需要氮源
培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。
AC
自养微生物
学以致用
1.下列细菌中，能利用含碳无机物作碳源的是（ ）
A. 光合细菌 B. 根瘤菌 C. 硝化细菌 D. 乳酸菌
2.下列有关微生物营养物质的叙述中，正确的是（ ）
A. 是碳源的物质不可能同时是氮源
B. 凡碳源都提供能量
C. 除水以外的无机物只提供无机盐
D. 无机氮源也能提供能量
D
如NH3可为硝化细菌提供能量和氮源
C错，如CO2，可作自养型微生物的碳源，而NaCl则只能提供无机盐
加凝固剂:琼脂
有无凝固剂
实验室常用
工业生产
（按物理性质划分）
4.培养基种类
液体培养基 固体培养基
（一）培养基的配制
基础培养基：
含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质
在培养基中加入某种物质或缺失某种物质，使需要的微生物生长，而阻止或抑制不需要的微生物生长
选择培养基：
（按用途划分）
4.培养基种类
例2：不加氮源的选择培养基：分离出固氮菌；
例3：不加含碳有机物的选择培养基：分离出自养型微生物
例1：用选择培养基选择出
抗氨苄青霉素的微生物：
（一）培养基的配制
基础培养基：
鉴别培养基：
含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质
在培养基中加入某种物质或缺失某种物质，使需要的微生物生长，而抑制不需要的微生物生长
在培养基中加入某种指示剂或化学药品，用于鉴别不同类型微生物
选择培养基：
伊红—美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
（菌落呈深紫色，并带有金属光泽）
（按用途划分）
4.培养基种类
（一）培养基的配制
一、微生物的基本培养技术
实验室培养微生物的作用：
培养基
无菌技术
1.为微生物提供合适的营养和环境条件
2.确保其它微生物无法混入
（二）无菌技术
获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染
1.防止杂菌污染包括:
方法 作用强度 能否杀死所有微生物 能否杀死芽孢和孢子
消毒
灭菌 理化生
理化
温和
杀死一部分
可杀部分芽孢
强烈
杀死全部
能
2.常用的消毒方法
煮沸消毒
巴氏消毒
化学试剂消毒
紫外线消毒
日常生活常用，在100℃，煮沸5~6min。
适合不耐高温的液体的消毒，如牛奶，在62-65℃，消毒30min或在80-90℃处理30s-1min。
用75%的酒精进行皮肤消毒；氯气消毒水源
实验室、教室等空间 紫外线照射30min。
生物消毒
3.常用的灭菌方法
灼烧灭菌
干热灭菌（160-170℃，2-3h）
湿热灭菌（高压蒸汽灭菌锅：100kPa，121℃，15-30min）
接种环、接种针、试管口、瓶口
常用于耐高温的和需要保持干燥的物品
如玻璃器皿（如培养皿、吸管等）、金属用具
培养基、实验器材
3.关于灭菌和消毒的不正确的理解是( )
A．消毒和灭菌实质上是相同
B．灭菌是指杀死一定环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子
C．接种环用烧灼的方法灭菌
D．实验操作者的双手应消毒，而培养器皿、接种用具和培养基应灭菌
A
学以致用
思考讨论 P10
2. 无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？
无菌技术还能有效避免操作者
被微生物感染。
传统发酵通常直接利用原材料中天然酵母菌
工业生产通常使用人工选育的高活性酿酒酵母
如何获得纯种酵母菌(微生物)？
(三)微生物的纯培养
1.纯培养
（1）纯培养物：由 繁殖所获得的微生物群体。
（2）纯培养：获得纯培养物的过程。
单一个体
（3）纯培养的步骤：
1.配制培养基
2.灭菌
3.接种
4.分离和培养
探究.实践 酵母菌的纯培养
1.概念：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。
2.特征：
3.获得单菌落的方法：
大小、形状、隆起程度、颜色等。
平板划线法、稀释涂布平板法
菌落
1.制备培养基
去皮马铃薯200g，切小块
↓
加水1000ml，加热煮沸至马铃薯软烂
↓
纱布过滤，得到滤液
↓
滤液中加入20g葡萄糖，15-20g琼脂
↓
补加蒸馏水至1000mL（定容）
探究.实践 酵母菌的纯培养
培养基灭菌
（加棉塞，用牛皮纸或旧报纸包裹,
皮筋勒紧，放入高压蒸汽灭菌锅灭菌，
灭菌15-30min）
2.灭菌
培养皿灭菌
用牛皮纸包紧多套培养皿，
放入干热灭菌箱,160-170℃灭菌2h
探究.实践 酵母菌的纯培养
3.倒平板
倒平板注意事项：
①温度：50℃左右时候倒
②操作：在酒精灯火焰附近
③凝固后将平板倒置

既可以防止培养基表面的水分挥发；又可以防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染
探究.实践 酵母菌的纯培养
1.平板划线法
原理：
通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。
在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来单菌落。
3.接种和分离
单个细胞
微生物群
单菌落
连续划线
使其分散
繁殖生长
探究.实践 酵母菌的纯培养
1.平板划线法
分区划线
注意：
①接种环只蘸一次菌液,但要在培养基不同位置连续划线多次
②划线首尾不能相接
③每次划线前接种环进行灭菌
④划线后,培养皿倒置培养
探究.实践 酵母菌的纯培养
思考：为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
灼烧时期 目的
取菌种前
每次划线前
接种结束后
杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者
杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞
杀死接种环上原有杂菌
4.培养酵母菌
思考1：为什么要同时放入未接种的平板？
作对照，该培养皿无菌落说明培养基没有污染
完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板倒置，放入28℃左右(培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异)的恒温培养箱中培养24-48 h。
恒温培养箱
探究.实践 酵母菌的纯培养
编号 成分 含量
① 粉状硫 10g
② （NH4）2SO4 0.4g
③ K2HPO4 4.0g
④ MgSO4 9.25g
⑤ FeSO4 0.5g
⑥ CaCl2 0.5g
⑦ H2O 100ml
（1）右表培养基可培养的微生物类型是 。
自养型微生物
例题.右表是某微生物培养基成分，请据此回答：
（2）若除去成分②，加入（CH2O），该培养基可用于培养 。
固氮微生物
酵母菌的纯培养
2.接种和分离酵母菌
课堂小结
1.制备培养基
3.培养酵母菌
①配制培养基（马铃薯、葡萄糖、琼脂、水）
②灭菌
③倒平板（在酒精灯火焰附近操作）
培养基：湿热灭菌（高压蒸汽灭菌锅）
培养皿：干热灭菌（干热灭菌锅）
用接种环在固体培养基上用平板划线法接种
平板倒置，放入28℃左右的恒温培养箱培养

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