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(共24张PPT)
获得纯种微生物是发酵工程的基础
（第一课时）
“白色污染”
“吃塑料的大麦虫”
获得大量聚苯乙烯降解酶
获得纯种微生物是发酵工程的基础
如何从大麦虫肠道中筛选获得能高效降解聚苯乙烯的纯种微生物？
●资料：
科学家研究发现大麦虫肠道里含有某种特殊微生物，能产生特定的酶，将聚苯乙烯塑料降解。
获得特殊纯种微生物
发酵工程大规模培养
？
获得纯种微生物是发酵工程的基础
获得纯种微生物需要哪些条件？
提供合适的营养和环境条件
确保其他微生物无法混入
培养基
无菌技术
培养基为微生物提供所需营养物质
培养基:是一种由人工配制的适合微生物生长、繁殖并产生代谢产物的营养基质。
微生物需要哪些营养物质？
课前任务：请回忆细胞主要由哪些物质组成？
组成这些物质的主要元素有哪些？
含有
组成物质 主要元素
提供碳元素的物质
提供氮元素的物质
1.微生物需要的营养物质
功能 分类 举例 适合微生物
碳源
氮源
组成自身的结构物质和代谢产物
葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素等
如CO2
合成细胞中的蛋白质、核酸等
蛋白胨（多肽混合物）
、氨基酸、尿素等
铵盐、硝酸盐等
无机碳源
有机碳源
无机氮源
有机氮源
异养微生物
自养微生物
不能固氮的微生物
任务1：请阅读教材第3页，比较碳源和氮源的特点，完成下表。
固氮微生物
N2
注：含C、H、O、N的化合物，既可以是碳源，也可以是氮源。如：牛肉膏、蛋白胨、酵母浸粉等。
培养基不需加入碳源
培养基不需加入氮源
思考:微生物培养基是否都需要人工添加碳源或氮源？
学生回答
1.微生物需要的营养物质
无机盐一般有磷酸盐、硫酸盐、氯化物以及含钠、钾、钙、镁等元素的化合物。以及一些微量元素。
●资料:
一些异养型微生物在一般碳源、氮源、水和无机盐的培养基中，仍然不能生长或生长较差。当在培养基中加入某些组织（或细胞）提取液时，这些微生物就生长良好。
1.微生物需要的营养物质
生长因子通常是指微生物自身不能合成或合成量不足，但又是微生物生长和代谢所必须的小分子，如某些维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。
1.微生物需要的营养物质
牛肉膏、蛋白胨、酵母浸粉、植物组织提取液等天然物质含有生长因子。
生长因子
学生回答
碳源、
氮源、
生长因子等
氮源
无机盐
无机盐
按成分来源：
天然培养基
合成培养基
（化学组成不确定）
（化学组成完全确定）
不同点1：
凝固剂
牛肉膏 5.0 g
蛋白胨 10.0 g
NaCl 5.0 g
H2O 1000mL
培养基配方1
任务2：请说一说下列培养基配方中各物质提供的营养类别，并比较两个培养基配方的不同点。
NaNO3 5.0 g
KH2PO4 2.0 g
H2O 1000mL
琼脂 20g
培养基配方2
学生回答
●这两种培养基的物理状态有何不同？
●是由于配方中什么物质不同导致？
任务2：请说一说下列培养基配方中各物质提供的营养类别，并比较两个培养基配方的不同点。
凝固剂
牛肉膏 5.0 g
蛋白胨 10.0 g
NaCl 5.0 g
H2O 1000mL
培养基配方1
NaNO3 5.0 g
KH2PO4 2.0 g
H2O 1000mL
琼脂 20g
培养基配方2
牛肉膏 5.0 g
蛋白胨 10.0 g
NaCl 5.0 g
H2O 1000mL
培养基配方1
按物理状态：
固体培养基
（无添加琼脂）
（添加琼脂作为凝固剂）
不同点2：
任务2：请说一说下列培养基配方中各物质提供的营养类别，并比较两个培养基配方的不同点。
添加1.5%~2.0%琼脂
添加0.3%~0.7%琼脂
半固体培养基
液体培养基
NaNO3 5.0 g
KH2PO4 2.0 g
H2O 1000mL
琼脂 20g
培养基配方2
学生回答
2.培养基的类型
物理状态
半固体培养基
液体培养基
固体培养基
●任务3：案例推理分析
有三位同学都想在实验室里培养大肠杆菌，但是他们的目的不同：
小张同学：想要大量培养大肠杆菌；
小陈同学：想要观察大肠杆菌的运动；
小王同学：想要计算大肠杆菌的数量。
请推测他们分别该选取哪类物理状态的培养基？并说明理由。
菌落：一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。
用于微生物分离、鉴定、计数和菌种保存
用于观察微生物的运动和分类鉴定
用于微生物的大量培养
作用
2.培养基的类型
物理状态
半固体培养基
液体培养基
固体培养基
学生回答
学生回答
任务2：请说一说下列培养基配方中各物质提供的营养类别，并比较两个培养基配方的不同点。
按基本用途：
通用培养基
选择培养基
（选择出自养微生物）
（无添加碳源）
不同点3：
（可培养多种微生物）
（营养物质齐全）
牛肉膏 5.0 g
蛋白胨 10.0 g
NaCl 5.0 g
H2O 1000mL
碳源、
氮源、
生长因子等
NaNO3 5.0 g
KH2PO4 2.0 g
H2O 1000mL
琼脂 20g
氮源
培养基配方1
培养基配方2
无机盐
无机盐
思考：若要筛选出固氮微生物，则该如何调整培养基配方2 ？
将其中的氮源去除，加入碳源。
鉴别 为
呈现
2.培养基的类型
培养基配方3
牛肉膏 5.0 g
蛋白胨 10.0 g
NaCl 5.0 g
H2O 1000mL
琼脂 15 g
显色剂 （伊红、美蓝） 0.2 g
大肠杆菌
金属光泽的紫黑色菌落
鉴别培养基
按基本用途：
2.培养基的类型
基本用途
成分
来源
物理状态
天然培养基
合成培养基
半固体培养基
液体培养基
固体培养基
选择培养基
通用培养基
鉴别培养基
学生2回答
学生1回答
任务4：案例分析
为了从大麦虫肠道中筛选出能高效降解聚苯乙烯((C H )n)的纯种微生物，某学习小组设计了下表所示的四个培养基配方，请判断理论上能否成功筛选出目的微生物，并分别说明理由。
学以致用
设计方法：以聚苯乙烯为唯一的碳源（且其他所需营养齐全），可以筛选出能降解聚苯乙烯的微生物。
A配方 葡萄糖、NaNO3、KH2PO4、水、生长因子
B配方 葡萄糖、聚苯乙烯、NaNO3、KH2PO4、水、生长因子
C配方 KH2PO4、NaNO3、Na2HPO4、水、生长因子
D配方 聚苯乙烯、KH2PO4、Na2HPO4、水、生长因子
学生2回答
学生1回答
配制培养基，除了考虑所需营养物质种类，还需要考虑哪些因素？
配制培养基的原则
1
2
3
目的明确
营养协调
理化性质适宜
配制培养基的原则
●培养菌体
/积累菌体代谢产物
●实验室培养
/工厂生产
●营养物质的种类
●营养物质的浓度和比例
● pH
●温度
●渗透压
●氧气等
小结
基本用途：通用培养基、选择培养基、鉴别培养基
成分来源：天然培养基、合成培养基
类型
成分: 碳源、氮源、水、生长因子、无机盐等
物理状态：液体培养基、固体培养基、半固体培养基
目的: 获得纯种微生物
培养基
配制原则
作业
1.完成作业练习；
2.请查阅资料，调查微生物在生产生活的应用价值，制作小报进行交流。

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