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专题1传统发酵技术的应用课题1果酒的和果醋的制作课题2腐乳的制作课题3制作泡菜并检测亚硝酸盐含量专题2微生物的培养与应用课题1微生物的实验室培养需要为微生物提供合适的营养和环境条件需要无菌操作课题目标：1.了解有关微生物种类、培养方法和培养基的基础知识。2．进行无菌技术的操作。3．进行微生物的培养。生物技术实践：微生物培养与利用：利用微生物进行发酵生产特定的产物。生物学研究中的科学思想和一般方法：设计可行的实验方案和实验装置对简单的实验方案做出恰当的评价和修订《考试说明》★从近年情况看，这部分知识在各区的模拟考查中多次涉及！尤其是关于灭菌方法和接种方法的选择是高频考点微生物是一切肉眼看不见（但有些微生物是可以看见的，像属于真菌的蘑菇、灵芝等。）或看不清的微小生物，个体微小（一般0.1mm），结构简单（有单细胞的，简单多细胞的，非细胞的），通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物，统称为微生物。微生物的概念：一.微生物基础知识㈠.微生物的类群微生物原核类:真核类非细胞类：蓝藻、细菌、放线菌、支原体、衣原体个体微小、结构简单酵母菌、霉菌、食用菌真菌：原生生物：衣藻、草履虫、变形虫等病毒、类病毒、朊病毒◆微生物的共同特点：一.微生物基础知识知识梳理：细菌大肠杆菌淋病球菌肉毒梭菌霍乱弧菌（单细胞原核生物）1.细菌的形态（球、杆、弧、旋）知识梳理：细菌芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，称为芽孢(内生孢子）。能够使细菌度过不良的环境。每一个细菌形成一个芽孢，所以其没有繁殖功能。2.细菌的繁殖芽孢和孢子：二分裂孢子：细菌、原生动物、真菌和植物等产生的一种有繁殖或休眠作用的生殖细胞。能直接发育成新个体。知识梳理：细菌2.细菌的结构芽孢3.菌落（★高三考查较多）（1）定义：是一个细胞繁殖而来的肉眼可见子细胞群体。P18举例：有荚膜细菌：菌落光滑。S型无荚膜细菌：菌落粗糙。R型（2）特征：表现在菌落的大小、形状、光泽度、颜色、硬度透明度等方面。（3）功能：菌落特征是鉴别菌种的重要依据知识梳理：细菌几种菌落及其形态几种菌落及其形态(二)微生物培养基1.培养基概念：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。2.培养基的成分：微生物的元素组成：C、H、O、N、P、S微生物生长需要的物质——营养要素(一般含有碳源、氮源、无机盐和水等四类)(二)微生物培养基2.培养基的成分：（1）碳源概念：能为微生物提供所需碳元素的营养物质，需要量最大。种类：无机碳源CO2、NaHCO3有机碳源(有机物)糖类、脂肪酸等有机物；(天然成分混合物)花生粉饼石油等常用的碳源：糖类（尤其是葡萄糖）(二)微生物培养基2.培养基的成分：（1）碳源功能：①构成微生物的细胞质和一些代谢产物；②异养微生物主要能源物质思考：大肠杆菌，硝化细菌，蓝细菌，乳酸菌分别选用哪种碳源？糖类，二氧化碳，二氧化碳，糖类(二)微生物培养基2.培养基的成分：（2）氮源概念：能为微生物提供所需氮元素的营养物质种类：无机氮源：N2、NH3、铵盐、硝酸盐；有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、氨基酸。功能：合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物（“含C、H、O、N”的有机物既可以作为碳源，又可以作为氮源，如氨基酸等）(二)微生物培养基2.培养基的成分：注意：关于能源物质自养型：①光能自养：太阳光②化能自养：无机物（氧化放能）【例】硝化细菌氨的氧化异养型：有机物（氧化分解放能）（3）水（4）无机盐(二)微生物培养基3.满足微生物生长的条件：培养基除要提供上述几种主要营养物质外，还满足微生物生长的pH、特殊营养物质和氧气等要求。①pH：真菌5.0~6.0细菌6.5~7.5放线菌7.5~8.5(二)微生物培养基3.满足微生物生长的条件：②特殊营养物质——概念：某些微生物正常生长代谢过程中必须从培养基中吸收的微量有机小分子；添加原因：微生物自身缺乏合成这些物质的酶或合成能力有限种类：各种维生素、氨基酸、碱基、核苷酸等例如：培养乳酸菌时需要添加维生素生长因子(二)微生物培养基4.培养基的配制原则：（1）目的明确选材料（代谢特征、用途）（2）营养协调（注意营养物质的浓度和比例）（3）pH适宜(二)微生物培养基（1）按物理性质划分：5.培养基的种类：（固体、半固体培养基需添加凝固剂，如琼脂；两者的差别是添加量的多、少）①液体培养基②半固体培养基③固体培养基（用于工业生产）（用于观察微生物的运动、鉴定菌种）（用于微生物的分离、计数）微生物在其表面生长可形成菌落(二)微生物培养基5.培养基的种类：（2）按化学成分划分：①合成培养基②天然培养基用化学成分已知的化合物配制含化学成分不明的天然物质，如酵母膏、牛肉膏前者常用于实验室中对微生物的分类、鉴别；后者常用于大规模工业生产。进行选择培养可以增加所需目的菌的浓度(二)微生物培养基5.培养基的种类：①选择培养基：②鉴别培养基：加入某化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要微生物的生长。加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴定不同种类的微生物。特定菌种显色，其他菌种不受抑制、但不显色。（3）按用途划分：（作用：分离微生物、进行选择培养）（作用：鉴别微生物）青霉素抗青霉素基因选择培养基在基因工程中，对导入重组质粒的大肠杆菌的筛选伊红－美蓝鉴别培养基AABBCCDD大肠杆菌在伊红－美蓝培养基上菌落呈现黑色常见的选择培养基举例：（1）添加：①青霉素：抑制细菌、放线菌保留（分离）真菌，如霉菌、酵母菌②高浓度NaCl：抑制多种细菌，分离金黄色葡萄球菌(二)微生物培养基5.培养基的种类：（3）按用途划分：常见的选择培养基举例：（2）缺少：①培养基缺少有机碳源分离自养型微生物（利用CO2）②培养基缺少氮源分离固氮微生物（利用N2）(二)微生物培养基5.培养基的种类：（3）按用途划分：培养基的种类不加凝固剂加凝固剂，如琼脂工业生产观察微生物的运动、分类鉴定微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种含化学成分不明确的天然物质工业生产培养基成分明确分类、鉴定在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物鉴别不同种类微生物选择培养基液体培养基半固体培养基固体培养基P84练习1.不能作为异养微生物碳源的是（）A．牛肉膏B．含碳有机物C．石油D．含碳无机物D2.自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别是（）A．碳源B．氮源C．无机盐D．生长因子A解析：自养型微生物与异养型微生物的主要差别在于自养型微生物可以利用无机碳，异养型微生物只能以有机碳作为碳源．所以两种培养基的主要差别在于碳源．3.下列关于生长因子的说法中，不正确的一项是（）A．是微生物生长不可缺少的微量有机物B．是微生物生长不可缺少的微量矿质元素C．主要包括维生素、氨基酸和碱基等D．一般是酶和核酸的组成成分B4.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在碳源为纤维素的培养基上，大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素，可以抑制细菌和放线菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出（）①大肠杆菌②霉菌③放线菌④纤维素分解菌A.④②B.①②C.①③D.③④解析：选A。本题考查了微生物分离知识。纤维素分解菌可以利用纤维素，大部分微生物却不能；培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌，但霉菌能够生长。（三）无菌技术获得纯净培养物的关键(目的）是防止外来杂菌的入侵。1.无菌技术的概念无菌技术泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。（三）无菌技术2.无菌技术包括：（1）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；（2）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；（3）为避免周围微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行；（4）避免已灭菌处理的材料用具与周围物品相接触。思考无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有什么目的？P15旁栏思考有效避免操作者自身被微生物感染思考：消毒和灭菌的区别？哪一个更彻底？什么时候需要消毒，什么时候需要灭菌？消毒是指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分微生物营养体（不包括芽孢和孢子）。灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。灭菌效果更彻底，用于各种金属、玻璃器具。消毒用于各种实验操作空间、操作者的衣着和手。（三）无菌技术2.无菌技术包括：消毒与灭菌的比较3.消毒方法：①煮沸消毒法：②巴氏消毒法：③化学药剂消毒法:④紫外线消毒法：①煮沸消毒法：在100℃煮沸5～6min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢。3.消毒方法：②巴氏消毒法：对于一些不耐高温的液体，如牛奶，在70-75℃煮30min或在80℃煮15min，可以杀死牛奶中的微生物。③化学药剂消毒法:用70%酒精擦拭双手、用氯气消毒水源。④紫外线消毒法：表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法，所用器械是紫外灯。照射30min，可先喷洒石炭酸或煤酚皂溶液加强消毒效果。（三）无菌技术4.灭菌方法：（1）灼烧灭菌法：用于金属用具（接种环、接种针）、试管口和瓶口的灭菌；灼烧灭菌微生物的接种工具(接种环、接种针)或其他金属用具直接在火焰的充分燃烧层灼烧注意适用范围(1)灼烧灭菌(2)干热灭菌(3)高压蒸汽灭菌（三）无菌技术4.灭菌方法：（2）干热灭菌法：能耐高温的需要保持干燥的物品,如玻璃器皿、金属用具的灭菌，所用设备是干热灭菌箱；160~170℃，1~2小时（三）无菌技术4.灭菌方法：（3）高压蒸汽灭菌法：用于培养基、无菌水等的灭菌，所用设备是高压蒸汽灭菌锅。高压灭菌锅121℃，100kPa，15-30分钟本实验用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠杆菌的纯化培养，可分为制备培养基和纯化大肠杆菌两个阶段。二、实验操作又称牛肉浸膏，是采用新鲜牛肉经过剔除脂肪、消化、过滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。牛肉膏二、实验操作（一）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基1.计算：2.称量：3.溶化：加水定容，调pH4.灭菌：5.倒平板：（或搁置斜面）包好再高压蒸汽灭菌（121℃，100kPa，15-30分钟）。斜面培养基需先分装，加棉塞，再包好、灭菌。培养基冷却到50℃，酒精灯火焰旁操作。称量调pH培养基分装1/5加棉塞2/3包扎灭菌搁置斜面斜面不超过试管总长的1/2倒平板夹倒灼倒答：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？答：通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。问题讨论1.培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？3.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？4.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。答：空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述中，错误的是（）A.操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌B.牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻棒取出称量纸C.待培养基冷却至50℃左右时，进行倒平板D.待平板冷却凝固约5min～10min后，将平板倒过来放置解析：选A。本题考查了牛肉膏蛋白胨固体培养基的制备过程。其顺序为：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板，故A项错误。【提醒关于斜面培养的问题】配制斜面培养基中，试管要加塞棉塞的目的是保持通气并防止杂菌感染。试管培养基形成斜面的作用是增大接种面积。（二）纯化大肠杆菌：1.纯化培养技术：自然环境中，微生物混在一起生长，要想纯培养，首先要将单个细胞与其他细胞分离开，进而培养成可见