微生物资源的一般特点及开发利用基本原理 38页PPT文档
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目录
• 微生物概述 • 微生物的形态与结构 • 微生物的生长与繁殖 • 微生物的代谢与调控 • 微生物的生态与环境 • 微生物的遗传与进化 • 微生物的分类与鉴定
01 微生物概述
微生物的定义与分类
微生物定义
微生物是一类肉眼难以看见或看清的微小生物的总称，包括 细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体 和藻类等。
微生物分类鉴定的应用实例
在医学领域，通过对病原菌的分类和 鉴定，有助于疾病的诊断和治疗。
在环境科学中，通过对环境中微生物 的监测和分类鉴定，可以评估环境的 污染程度和生态系统的健康状况。
在食品工业中，对食品中的微生物进 行分类和鉴定，可以保障食品安全和 质量。
在生物技术领域，利用微生物的分类 和鉴定技术，可以筛选具有特定功能 的微生物资源，为生物技术的发展提 供支持。
研究现状
随着科学技术的不断进步，微生物学在理论研究和应用实践方面都取得了显著成果。目前，微生物学已广泛应用 于各个领域，如生物医药、环境保护、农业生产等。同时，随着基因组学、蛋白质组学等新技术的发展，微生物 学将迎来更加广阔的发展前景。
02 微生物的形态与 结构
细菌的形态与结构
细菌的基本形态
01
微生物功能
微生物在自然界中扮演着重要角色，如参与物质循环、能量流动、生态平衡等 。此外，微生物还广泛应用于食品、医药、环保、农业等领域，为人类生活带 来诸多便利和益处。
微生物的研究历史与现状
研究历史
微生物学是研究微生物及其生命活动的科学。自17世纪列文虎克用显微镜发现微生物以来，微生物学经历了漫长 而曲折的发展过程，逐渐形成了独立的学科体系。
DNA是主要的遗传物质，RNA 在某些病毒中作为遗传物质。
目录
• 微生物概述 • 微生物的形态与结构 • 微生物的生长与繁殖 • 微生物的代谢与调控 • 微生物的生态与环境 • 微生物的遗传与进化 • 微生物的分类与鉴定
01 微生物概述
微生物的定义与分类
微生物定义
微生物是一类肉眼难以看见或看清的微小生物的总称，包括 细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体 和藻类等。
微生物分类鉴定的应用实例
在医学领域，通过对病原菌的分类和 鉴定，有助于疾病的诊断和治疗。
在环境科学中，通过对环境中微生物 的监测和分类鉴定，可以评估环境的 污染程度和生态系统的健康状况。
在食品工业中，对食品中的微生物进 行分类和鉴定，可以保障食品安全和 质量。
在生物技术领域，利用微生物的分类 和鉴定技术，可以筛选具有特定功能 的微生物资源，为生物技术的发展提 供支持。
研究现状
随着科学技术的不断进步，微生物学在理论研究和应用实践方面都取得了显著成果。目前，微生物学已广泛应用 于各个领域，如生物医药、环境保护、农业生产等。同时，随着基因组学、蛋白质组学等新技术的发展，微生物 学将迎来更加广阔的发展前景。
02 微生物的形态与 结构
细菌的形态与结构
细菌的基本形态
01
微生物功能
微生物在自然界中扮演着重要角色，如参与物质循环、能量流动、生态平衡等 。此外，微生物还广泛应用于食品、医药、环保、农业等领域，为人类生活带 来诸多便利和益处。
微生物的研究历史与现状
研究历史
微生物学是研究微生物及其生命活动的科学。自17世纪列文虎克用显微镜发现微生物以来，微生物学经历了漫长 而曲折的发展过程，逐渐形成了独立的学科体系。
DNA是主要的遗传物质，RNA 在某些病毒中作为遗传物质。
微生物资源的一般特点及开发利用基本原理ppt课件
6.许多真菌是吸附重金属、氰化物、汞化 物的能手，因而真菌成了冶理这类污染的 理想手段。
21
二 细菌的经济价值
食品微生物
用细菌冶金，已在低品位的铜矿和金矿的 开采中广为应用。
净化环境 农业 根瘤菌
22
三 放线菌的经济价值
产生各种胞外水解酶，降解土壤 中的各种不溶性有机物质以获得细胞 代谢所需的各种营养，对有机物的矿化有着重要作用，从而
5
5.原生动物
单细胞不具壁，细胞体积较大，吞食，内有细胞器 官。
6
6 粘菌:营养体形态为无定形的原质团。孢子囊
肉眼可见。
7 病毒
7
（三）微生物的物种多样性
生物多样性：生物多样性biodiversity是指一定范围
内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地 结合所构成稳定的生态综合体。 这种多样包括动物、植 物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性 及生态系统的多样性。 其中，物种的多样性是生物多样性的关键，它既体现了 生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的 丰富性。
12
第三节 微生物代谢类型的多样性
一 微生物的代谢活性及营养方式 （一）微生物的代谢活性
分解的物质多样化，产能方式多样性 （二）微生物的营养方式
异养型 自养型
13
二.微生物的代谢类型及代谢人工调控
1. 同化代谢 2.异化代谢 3.初生代谢和次生代谢 4. 微生物代谢的人工调控
14
发酵作用所产生的二氧化碳，可以使焙制的面包糕饼松 软，酒精则在焙制时逸出。人们所饮用的酒，便是将果汁、 稻米或麦粒等经发酵作用产生酒精酿造而成。
16
17
2. 青霉(Penicillium notatum)多生长在柑桔等水果上。 其菌丝具有隔膜(septum)，孢子柄(conidiophore)呈分 支状，其上端产生分生孢子(conidium)，也可随风散播。 青霉能分泌青霉素(penicillin)或称盘尼西林，可以抑制 细菌的生长，加以提炼后，是一种很有效的抗生素。
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二 细菌的经济价值
食品微生物
用细菌冶金，已在低品位的铜矿和金矿的 开采中广为应用。
净化环境 农业 根瘤菌
22
三 放线菌的经济价值
产生各种胞外水解酶，降解土壤 中的各种不溶性有机物质以获得细胞 代谢所需的各种营养，对有机物的矿化有着重要作用，从而
5
5.原生动物
单细胞不具壁，细胞体积较大，吞食，内有细胞器 官。
6
6 粘菌:营养体形态为无定形的原质团。孢子囊
肉眼可见。
7 病毒
7
（三）微生物的物种多样性
生物多样性：生物多样性biodiversity是指一定范围
内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地 结合所构成稳定的生态综合体。 这种多样包括动物、植 物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性 及生态系统的多样性。 其中，物种的多样性是生物多样性的关键，它既体现了 生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的 丰富性。
12
第三节 微生物代谢类型的多样性
一 微生物的代谢活性及营养方式 （一）微生物的代谢活性
分解的物质多样化，产能方式多样性 （二）微生物的营养方式
异养型 自养型
13
二.微生物的代谢类型及代谢人工调控
1. 同化代谢 2.异化代谢 3.初生代谢和次生代谢 4. 微生物代谢的人工调控
14
发酵作用所产生的二氧化碳，可以使焙制的面包糕饼松 软，酒精则在焙制时逸出。人们所饮用的酒，便是将果汁、 稻米或麦粒等经发酵作用产生酒精酿造而成。
16
17
2. 青霉(Penicillium notatum)多生长在柑桔等水果上。 其菌丝具有隔膜(septum)，孢子柄(conidiophore)呈分 支状，其上端产生分生孢子(conidium)，也可随风散播。 青霉能分泌青霉素(penicillin)或称盘尼西林，可以抑制 细菌的生长，加以提炼后，是一种很有效的抗生素。
微生物基础知识培训ppt课件
食品添加剂
部分微生物或其代谢产物 可用作食品添加剂，如酵 母粉、酶制剂等，用于改 善食品品质和加工工艺。
益生菌
益生菌是一种对人体有益 的微生物，可以添加到食 品中，调节肠道菌群平衡 ，提高人体健康水平。
农业领域
生物肥料
利用微生物的固氮、解磷、解钾等作用，可以制作出各种生物肥 料，提高土壤肥力和作物产量。
孢子繁殖
真菌的菌丝体
营养菌丝、气生菌丝、生殖菌 丝
病毒形态与结构
病毒的基本形态
球形、杆形、蝌蚪形等
病毒的繁殖方式
复制增殖
病毒的结构
核酸、蛋白质外壳、包膜等
病毒的感染过程
吸附、注入、合成、装配、释放
其他微生物形态与结构
原生动物的形态与结构 藻类的形态与结构
支原体的形态与结构
其他微生物形态与结构
衣原体的形态与结构
长。
02
CATALOGUE
微生物形态与结构
细菌形态与结构
01
02
03
细菌的基本形态
球菌、杆菌、螺旋菌等
细菌的结构
细胞壁、细胞膜、细胞质、核 质等
细菌的繁殖方式
二分裂繁殖
04
细菌的特殊结构
鞭毛、菌毛、荚膜等
真菌形态与结构
真菌的基本形态
酵母菌、霉菌等
真菌的结构
细胞壁、细胞膜、细胞质、细 胞核等
真菌的繁殖方式
CATALOGUE
微生物培养与保藏技术
培养基制备和灭菌操作要点
培养基成分选择
01
根据微生物种类和生长需求，选择适当的碳源、氮源、无机盐
、生长因子等。
培养基pH值调整
02
确保培养基的pH值适合微生物的生长，一般细菌生长适宜的pH
微生物的生态功能与资源开发利用
气候变化的生物指示器
温室气体排放
微生物参与甲烷、二氧化碳等 温室气体的产生和消耗过程， 影响气候变化。
极端环境适应
微生物具有强大的环境适应能 力，可在极端温度、酸碱度、 盐度等条件下生存和繁殖。
生物固碳
某些微生物可通过光合作用或 化能合成作用，将大气中的二 氧化碳固定为有机碳，减缓温 室效应。
微生物群落结构和功能的变化 可反映环境因素的改变，因此 可作为气候变化的生物指示器 。
酶固定化技术
通过固定化技术将酶固定在载体上，提高酶的稳定性和重复使用 效果，拓展其在工业生产中的应用范围。
酶反应器
设计开发高效的酶反应器，实现酶催化反应的连续化、自动化和 规模化生产。
人工智能辅助筛选和设计
高通量筛选
借助人工智能技术对大量微生物进行高通量筛选，快速识别具有 优良性能的菌株。
智能设计
生物能源领域应用前景分析
生物能源领域概述
生物能源是一种可再生能源，具有巨大的发展潜力。微生 物在生物能源领域的应用主要涉及生物质转化和生物燃料 生产等方面。
应用前景
随着全球能源需求的不断增长和环保意识的提高，生物能 源领域的应用前景越来越广阔。微生物具有高效、环保等 特点，在该领域具有广泛的应用前景。
执行情况
相关部门和机构积极推广和执行行业标准，加强微生物资源的质量控制和安全 管理，推动微生物产业的健康发展。
知识产权保护和管理策略
知识产权保护
微生物生态功能与资源开发利用涉及众多创新技术和产品，需要加强知识产权保 护，鼓励创新和技术转化。
管理策略
针对微生物资源的特点和知识产权保护的需求，相关部门和机构采取了一系列管 理措施，如建立微生物菌种资源库、加强菌种出入境管理、开展知识产权培训等 。
微生物基础知识 ppt课件
微生物基础知识
ppt课件
1
一、微生物概述
（一）微生物的概念
微生物是指广泛存在于自然界， 体形微小，具有一定形态结构，并且 能在适宜的环境中生长繁殖以及发生 遗传变异的一大类微小生物。
ppt课件
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
ppt课件
18
三、引起药品腐败的各类微生物
（一）细菌 芽胞抵抗力强的原因： ①芽胞含水量少，蛋白质受热不易变性。 ②芽胞具有多层致密的厚膜结构（特别是芽胞壳）通透性低
，能阻止化学物质等的渗入。 ③芽胞形成时合成一些较繁殖体有更大抗热性的酶。 ④芽胞内含有大量特有的吡啶二羟酸钙，它是在芽胞形成过
程中合成的，同时芽胞也获得耐热性。
ppt课件
21
三、引起药品腐败的各类微生物
病毒粒子的三个主要特征 ①只有一种核酸，DNA或RNA。 ②大部分病毒没有酶，所以不能独立进行代谢作用。 ③均为专性寄生，只能在适合的其他生物活细胞内生长繁殖。
ppt课件
22
三、引起药品腐败的各类微生物
（三）病毒 理化因素对病毒的影响： （1）物理因素
温度：大多数病毒耐冷不耐热，50℃~60℃30min可使多数 病毒灭活。
ppt课件
6
一、微生物概述
（三）微生物的种类 2．原核细胞型 细胞核分化程度
低，仅有原始核质，没有核膜与核仁 ；细胞器不很完善。
ppt课件
7
一、微生物概述结
构，亦无产生能量的酶系统，只能在 活细胞内生长繁殖。
ppt课件
1
一、微生物概述
（一）微生物的概念
微生物是指广泛存在于自然界， 体形微小，具有一定形态结构，并且 能在适宜的环境中生长繁殖以及发生 遗传变异的一大类微小生物。
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2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
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18
三、引起药品腐败的各类微生物
（一）细菌 芽胞抵抗力强的原因： ①芽胞含水量少，蛋白质受热不易变性。 ②芽胞具有多层致密的厚膜结构（特别是芽胞壳）通透性低
，能阻止化学物质等的渗入。 ③芽胞形成时合成一些较繁殖体有更大抗热性的酶。 ④芽胞内含有大量特有的吡啶二羟酸钙，它是在芽胞形成过
程中合成的，同时芽胞也获得耐热性。
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21
三、引起药品腐败的各类微生物
病毒粒子的三个主要特征 ①只有一种核酸，DNA或RNA。 ②大部分病毒没有酶，所以不能独立进行代谢作用。 ③均为专性寄生，只能在适合的其他生物活细胞内生长繁殖。
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22
三、引起药品腐败的各类微生物
（三）病毒 理化因素对病毒的影响： （1）物理因素
温度：大多数病毒耐冷不耐热，50℃~60℃30min可使多数 病毒灭活。
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6
一、微生物概述
（三）微生物的种类 2．原核细胞型 细胞核分化程度
低，仅有原始核质，没有核膜与核仁 ；细胞器不很完善。
ppt课件
7
一、微生物概述结
构，亦无产生能量的酶系统，只能在 活细胞内生长繁殖。
第二章微生物资源的开发与利用 ppt课件
海洋微生物的物种多样性决定了其代谢产物多 样性，海洋环境是新型生物活性物质的源泉。
ppt课件
26
海洋微生物药物资源
现已从海水、海底泥、海鱼胃内容物、 珊瑚表面、叉珊藻、毒蟹、河豚、毛颚 动物等的体内或体表等各种采自海洋的 样品中分离到的细菌、放线菌可产生多 种生物活性物质。
海洋真菌的次级代谢产物70 %～80 %具 有生物活性。
如果你的开发目标跟别人相重，而且别人占了上风 (如在你之先申请了专利)，你就不得不及时改变战略， 力争别处领先。
一套好的总体设计往往有几套方案，根据情况变化而 随机应变。
ppt课件
11
寻找目的菌:
菌种的来源与分离： （1）目前至少有58个国家建有484个菌种保藏中心，菌种80
多万株，可作为菌种的重要来源； （2）如自己分离菌种，要根据开发目标，选择取样地域、
如两者组合会使筛选效率大大提高。
ppt课件
15
采样地点:
土壤是微生物种类最丰富的场所，是取 之不尽的微生物产地。
海洋微生物是特别值得开发的资源。在 某种意义上讲，海洋微生物还可以算是 处女地，是大有开发潜力的微生物资源。
极端环境微生物也是重要的微生物资源 。
ppt课件
16
关于混合菌：
市场又是活的，既要考虑现有市场，也 要分析潜在市场，更要分析竞争对手和 自己的市场开拓能力。
ppt课件
8
总体设计还包括开发的策略，自己的工作基础， 已具备的条件，自己的优势和劣势，合作伙伴 的力量及诚信度，投资大小、投资周期及风险 等。
微生物资源开发往往需要合作伙伴，如果有力 量互补、诚信度高的国内外合作伙伴参与，必 然对开发大有益处。为了使合作更富成效，订 立一项分工明确、成果分享公道的协议是完全 必要的。
ppt课件
26
海洋微生物药物资源
现已从海水、海底泥、海鱼胃内容物、 珊瑚表面、叉珊藻、毒蟹、河豚、毛颚 动物等的体内或体表等各种采自海洋的 样品中分离到的细菌、放线菌可产生多 种生物活性物质。
海洋真菌的次级代谢产物70 %～80 %具 有生物活性。
如果你的开发目标跟别人相重，而且别人占了上风 (如在你之先申请了专利)，你就不得不及时改变战略， 力争别处领先。
一套好的总体设计往往有几套方案，根据情况变化而 随机应变。
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11
寻找目的菌:
菌种的来源与分离： （1）目前至少有58个国家建有484个菌种保藏中心，菌种80
多万株，可作为菌种的重要来源； （2）如自己分离菌种，要根据开发目标，选择取样地域、
如两者组合会使筛选效率大大提高。
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15
采样地点:
土壤是微生物种类最丰富的场所，是取 之不尽的微生物产地。
海洋微生物是特别值得开发的资源。在 某种意义上讲，海洋微生物还可以算是 处女地，是大有开发潜力的微生物资源。
极端环境微生物也是重要的微生物资源 。
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16
关于混合菌：
市场又是活的，既要考虑现有市场，也 要分析潜在市场，更要分析竞争对手和 自己的市场开拓能力。
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8
总体设计还包括开发的策略，自己的工作基础， 已具备的条件，自己的优势和劣势，合作伙伴 的力量及诚信度，投资大小、投资周期及风险 等。
微生物资源开发往往需要合作伙伴，如果有力 量互补、诚信度高的国内外合作伙伴参与，必 然对开发大有益处。为了使合作更富成效，订 立一项分工明确、成果分享公道的协议是完全 必要的。
微生物资源的开发与利用
应用微生物学-2
第二章、微生物资源及其 开发利用
本章内容
微生物资源的定义及其特点 微生物资源开发的基本程序 微生物资源开发的专利申请 资源微生物的特殊要求 资源微生物的研究方向
2.1 微生物资源的定义及其特点
生物资源的权威定义（《生物多样性公 约》）：对人类具有实际或潜在用途、价 值的遗传资源、生物体或其部分、生物群 体或生态系统中任何其他生物组成部分。
总体设计还包括开发的策略，自己的工作基础， 已具备的条件，自己的优势和劣势，合作伙伴 的力量及诚信度，投资大小、投资周期及风险 等。
微生物资源开发往往需要合作伙伴，如果有力 量互补、诚信度高的国内外合作伙伴参与，必 然对开发大有益处。为了使合作更富成效，订 立一项分工明确、成果分享公道的协议是完全 必要的。
各国通常的做法是一旦证明某种新菌种产生某 种新物质并具有某种活性(不一定就有临床价 值)，马上要做的第一件事就是申请专利。然 后再继续研究开发。这说明专利对于促进微生 物资源开发的极端重要性。
没有专利保护，简直就不会有人敢搞抗生素及 其他微生物制品的开发。
2.4 资源微生物的特殊要求
1.工业微生物应用的要求
总体设计一旦确定，明确开发意图 并贯彻始终，是微生物资源开发最 基本、时刻不离的原则，核心问题 就是千方百计尽早找到所需的目的 菌。这是开发成败的关键，所有的 策略、路线、方法都要为这个中心 服务，而不要有所偏离。
创新是微生物资源开发的灵魂
20世纪50年代从1000株菌就可能找到一种新抗生素， 现在却要从10000个新化合物中才有可能开发成功一个 有临床价值的药物，可见难度和风险之大。
可以申请专利。 专利菌种及其产物一定得新，有可能开发成生
产菌种，实现产业化，但不一定在申请专利时 就有现实生产力。 生产菌种必须有现实生产力。 在某些情况下专利菌种就是生产菌。这两者的 保护均与当事人的经济利益有关，都是对知识 产权的保护。
第二章、微生物资源及其 开发利用
本章内容
微生物资源的定义及其特点 微生物资源开发的基本程序 微生物资源开发的专利申请 资源微生物的特殊要求 资源微生物的研究方向
2.1 微生物资源的定义及其特点
生物资源的权威定义（《生物多样性公 约》）：对人类具有实际或潜在用途、价 值的遗传资源、生物体或其部分、生物群 体或生态系统中任何其他生物组成部分。
总体设计还包括开发的策略，自己的工作基础， 已具备的条件，自己的优势和劣势，合作伙伴 的力量及诚信度，投资大小、投资周期及风险 等。
微生物资源开发往往需要合作伙伴，如果有力 量互补、诚信度高的国内外合作伙伴参与，必 然对开发大有益处。为了使合作更富成效，订 立一项分工明确、成果分享公道的协议是完全 必要的。
各国通常的做法是一旦证明某种新菌种产生某 种新物质并具有某种活性(不一定就有临床价 值)，马上要做的第一件事就是申请专利。然 后再继续研究开发。这说明专利对于促进微生 物资源开发的极端重要性。
没有专利保护，简直就不会有人敢搞抗生素及 其他微生物制品的开发。
2.4 资源微生物的特殊要求
1.工业微生物应用的要求
总体设计一旦确定，明确开发意图 并贯彻始终，是微生物资源开发最 基本、时刻不离的原则，核心问题 就是千方百计尽早找到所需的目的 菌。这是开发成败的关键，所有的 策略、路线、方法都要为这个中心 服务，而不要有所偏离。
创新是微生物资源开发的灵魂
20世纪50年代从1000株菌就可能找到一种新抗生素， 现在却要从10000个新化合物中才有可能开发成功一个 有临床价值的药物，可见难度和风险之大。
可以申请专利。 专利菌种及其产物一定得新，有可能开发成生
产菌种，实现产业化，但不一定在申请专利时 就有现实生产力。 生产菌种必须有现实生产力。 在某些情况下专利菌种就是生产菌。这两者的 保护均与当事人的经济利益有关，都是对知识 产权的保护。
微生物资源的一般特点及开发利用基本原理
3 食用菌 食用菌具有很高的营养价值，自古以 来被人们列为菜中佳品。食用菌细胞中最 主要的有机物是蛋白质、核酸、碳水化合 物和脂类。特别是含有人体自身不能合成 的氨基酸。
4 虫草和灵芝
5.用真菌制造农作物防病抗病农药，已是 广泛应用的技术，科学家用疫霉属真菌根 除杂草马利筋，用另一种真菌控制杂草金 雀花，均取得了巨大的成功。用腐霉属真 菌防治甜菜种子病、木霉属真菌控制洋葱 枯烂病，也有明显的效果。 6.许多真菌是吸附重金属、氰化物、汞化 物的能手，因而真菌成了冶理这类污染的 理想手段。
1 酵母菌(Yeast)
酵母菌为单细胞个体，通过出芽生殖，形成多个细胞相 连一起。它以糖类作为能量来源，在有氧的情况下，可以分 解糖，以产生二氧化碳和水；但在缺氧时，它也可分解糖产 生二氧化碳和酒精。 发酵作用所产生的二氧化碳，可以使焙制的面包糕饼松 软，酒精则在焙制时逸出。人们所饮用的酒，便是将果汁、 稻米或麦粒等经发酵作用产生酒精酿造而成。
1. 同化代谢 2.异化代谢 3.初生代谢和次生代谢 4. 微生物代谢的人工调控
第四节 微生物资源的主要经济价值
一. 真菌的经济价值
所有真菌不含叶绿素，所以不能行光合作用 自制养分，必须腐生或寄生，从寄主处取得营养。 摄食时，先分泌酵素，使食物分解为小分子物质 后再行吸收。常见的真菌包括酵母菌、面包霉、 青霉等。
3.选择性培养基
4.鉴别性培养基
（四）生产上的微生物培养方法 1.液体培养 （1）表面（静置）培养 （2）深层（搅拌）培养
2.固体培养
二 从自然界筛选微生物菌种资源
（一）采样
（二）选择性培养 （三）纯种分离和性能测定
三 微生物的菌种保藏及资源保护
微生物基础知识ppt课件
微生物基础知识ppt课件目录CONTENCT •微生物概述•微生物的形态与结构•微生物的生长与繁殖•微生物的遗传与变异•微生物的生态与环境•微生物的分类与鉴定01微生物概述定义微生物是一类形体微小、结构简单、必须借助显微镜才能观察到的低等生物体的总称。
分类根据形态和结构，微生物可分为细菌、真菌、病毒、原生动物和藻类等几大类。
特点微生物具有体积小、比表面积大、代谢旺盛、繁殖快、易变异等特点。
功能微生物在自然界中发挥着重要作用，如参与物质循环、促进生物地球化学循环、降解有机污染物等。
微生物的研究历史与现状研究历史微生物学的发展经历了漫长的过程，从列文虎克用显微镜发现微生物到巴斯德提出疾病的微生物理论，再到科赫建立纯培养技术，微生物学逐渐发展成为一门独立的学科。
研究现状随着生物技术的不断发展，微生物学的研究领域不断扩大，涉及到环境、医学、农业、工业等多个领域。
同时，微生物资源的开发和利用也受到了广泛关注，如利用微生物生产抗生素、酶制剂、有机酸等。
02微生物的形态与结构细菌的基本形态球菌、杆菌、螺旋菌细菌的结构细胞壁、细胞膜、细胞质、核质特殊结构荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢010203真菌的基本形态真菌的结构特殊结构酵母菌、霉菌、大型真菌菌丝、孢子、细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核菌丝体、菌核、子实体010203病毒的基本形态：球形、杆形、砖形、蝌蚪形等病毒的结构：核酸（DNA或RNA）、蛋白质外壳特殊结构：包膜、刺突03微生物的生长与繁殖80%80%100%提供微生物合成细胞物质和代谢产物的碳素来源。
主要用于合成蛋白质、核酸等含氮物质。
维持细胞渗透压、酸碱平衡及酶的活性等。
碳源氮源无机盐水分细胞的主要组成成分，参与代谢反应。
生长因子某些微生物生长所必需的微量有机物质。
温度影响微生物体内生化反应的速率和酶的活性。
pH值影响细胞膜的通透性和酶的活性。
氧气好氧微生物需要氧气进行呼吸作用，厌氧微生物则需要在无氧环境下生长。
《微生物与资源》课件
微生物资源开发面临的挑战包括人才缺乏、开发成本高、专利权纷争等。
2 发展前景
发展微生物资源是当今世界重大的科技和经济热点。
3 启示
加强人才培养、制定产业政策、合理利用自然资源、保护生态环境是微生资源的重要性
微生物资源的开发和利用是社会发展和生态保护的 双重任务。
未来发展方向
注重人才培养、产业发展、技术创新，加强政策制 定和自然保护，发挥微生物资源的广泛应用价值。
微生物资源的保护与理
资源保护意义
微生物资源的保护不仅关乎人类 生存发展，也是地球生态系统中 重要的一环。
管理方法与制度
构建健全管理制度，采取多种手 段，如保护区设立、资源普查、 监测、保护等。
案例解析
多味红曲霉菌等微生物的保护与 开发案例启示我们合理利用、加 强保护。
微生物资源开发的挑战和前景
1 挑战分析
微生物按营养多样性分为光合细 菌、化能细菌和真菌三类。
微生物对人类的作用
食品与饮料生产
微生物可以用于酸奶、面包、 啤酒、豆腐等食品的生产。
生物农药
利用微生物可生物降解性质， 开发生物农药，效果显著。
药物生产
微生物可以产生多种药物， 如青霉素、链霉素等，为临 床用药提供了极大的便利。
环境治理
微生物可以降解有机废物，净化水质，清理油 污等，具有巨大的环保潜力。
微生物与资源
微生物是地球上最小的生命形式之一，它们对我们的生活产生了重大影响。 这份PPT课件将带您深入了解微生物与资源的关系。
什么是微生物？
定义
微生物是体积非常小的单细胞或 多细胞生物，是自然界最为广泛 的生物类群之一。
形态与结构
分类
微生物的形态、细胞结构、大小、 形状、营养来源等方面具有极大 的多样性。
2 发展前景
发展微生物资源是当今世界重大的科技和经济热点。
3 启示
加强人才培养、制定产业政策、合理利用自然资源、保护生态环境是微生资源的重要性
微生物资源的开发和利用是社会发展和生态保护的 双重任务。
未来发展方向
注重人才培养、产业发展、技术创新，加强政策制 定和自然保护，发挥微生物资源的广泛应用价值。
微生物资源的保护与理
资源保护意义
微生物资源的保护不仅关乎人类 生存发展，也是地球生态系统中 重要的一环。
管理方法与制度
构建健全管理制度，采取多种手 段，如保护区设立、资源普查、 监测、保护等。
案例解析
多味红曲霉菌等微生物的保护与 开发案例启示我们合理利用、加 强保护。
微生物资源开发的挑战和前景
1 挑战分析
微生物按营养多样性分为光合细 菌、化能细菌和真菌三类。
微生物对人类的作用
食品与饮料生产
微生物可以用于酸奶、面包、 啤酒、豆腐等食品的生产。
生物农药
利用微生物可生物降解性质， 开发生物农药，效果显著。
药物生产
微生物可以产生多种药物， 如青霉素、链霉素等，为临 床用药提供了极大的便利。
环境治理
微生物可以降解有机废物，净化水质，清理油 污等，具有巨大的环保潜力。
微生物与资源
微生物是地球上最小的生命形式之一，它们对我们的生活产生了重大影响。 这份PPT课件将带您深入了解微生物与资源的关系。
什么是微生物？
定义
微生物是体积非常小的单细胞或 多细胞生物，是自然界最为广泛 的生物类群之一。
形态与结构
分类
微生物的形态、细胞结构、大小、 形状、营养来源等方面具有极大 的多样性。
微生物资源的一般特点及开发利用基本原理
微生物的代谢能力强，使得它们在废 物处理、生物修复、生物转化等领域 具有广泛的应用前景。
繁殖能力强
微生物的繁殖方式多样，可以通过分裂、出芽等方式进行繁 殖，繁殖速度快且繁殖能力强。
微生物的繁殖能力强，使得它们在农业生产、工业生产、食 品保存等领域具有广泛的应用价值。
03
CHAPTER
微生物资源的开发利用基本 原理
生态功能多样
03
微生物在自然界中扮演着分解者、生产者、消费者和调节者的
角色，对生态系统的平衡起着重要作用。
微生物资源的重要性
生物多样性保护
微生物资源的保护对于维持生物 多样性具有重要意义，有助于维 护生态平衡。
人类生产生活
微生物资源在食品工业、医药、 农业、环保等领域具有广泛的应 用价值。
科学研究
微生物资源的保护
微生物资源保护的意义
微生物资源是生物多样性的重要组成部分，对人类生产生活、生态平衡和经济发展具有 重要意义。
微生物资源保护的方法
采取科学分类、基因保存、建立微生物资源库、加强微生物资源保护法律法规建设等措 施，保护微生物资源的多样性。
微生物资源保护的挑战
微生物资源保护面临着人类活动干扰、环境变化、过度开发和外来物种入侵等挑战，需 要加强科学研究和技术创新，提高微生物资源保护水平。
生物肥料通过微生物的固氮、解磷、解钾等作用，提高土壤肥力，促 进作物生长。
生物农药和生物肥料的使用可减少化学农药和化肥的使用量，降低环 境污染。
生物制药
生物制药是利用微生物资源生产生物药物的过程。
生物药物包括抗生素、疫苗、细胞因子、生长因 子等。
生物制药的关键是筛选具有药用价值的微生物菌 种，研究其代谢机制，优化生产工艺。
繁殖能力强
微生物的繁殖方式多样，可以通过分裂、出芽等方式进行繁 殖，繁殖速度快且繁殖能力强。
微生物的繁殖能力强，使得它们在农业生产、工业生产、食 品保存等领域具有广泛的应用价值。
03
CHAPTER
微生物资源的开发利用基本 原理
生态功能多样
03
微生物在自然界中扮演着分解者、生产者、消费者和调节者的
角色，对生态系统的平衡起着重要作用。
微生物资源的重要性
生物多样性保护
微生物资源的保护对于维持生物 多样性具有重要意义，有助于维 护生态平衡。
人类生产生活
微生物资源在食品工业、医药、 农业、环保等领域具有广泛的应 用价值。
科学研究
微生物资源的保护
微生物资源保护的意义
微生物资源是生物多样性的重要组成部分，对人类生产生活、生态平衡和经济发展具有 重要意义。
微生物资源保护的方法
采取科学分类、基因保存、建立微生物资源库、加强微生物资源保护法律法规建设等措 施，保护微生物资源的多样性。
微生物资源保护的挑战
微生物资源保护面临着人类活动干扰、环境变化、过度开发和外来物种入侵等挑战，需 要加强科学研究和技术创新，提高微生物资源保护水平。
生物肥料通过微生物的固氮、解磷、解钾等作用，提高土壤肥力，促 进作物生长。
生物农药和生物肥料的使用可减少化学农药和化肥的使用量，降低环 境污染。
生物制药
生物制药是利用微生物资源生产生物药物的过程。
生物药物包括抗生素、疫苗、细胞因子、生长因 子等。
生物制药的关键是筛选具有药用价值的微生物菌 种，研究其代谢机制，优化生产工艺。
微生物资源开发与利用PPT课件
10
第10页/共49页
繁殖快：
大肠杆菌一个细胞重约10 –12 克，平均20分钟繁殖一代
24小时后： 4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨 48小时后：2.2 × 10 43个后代，重量达到2.2 × 10 25 吨
相当于4000个地球的重量！
一头500 kg的食用公牛，24小时生产 0.5 kg蛋白质, 而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜） 和氨水为原料，24小时可以生产 50000 kg优质蛋白质。
• 如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并
放出CO2。
第24页/共49页
24
（3）、工业上的发酵
• 泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。 包括： 1. 厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。 2. 通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、 氨基酸、酶制剂等。
• 产品有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。
分批发酵和连续发酵空气空气净化处理保藏菌种斜面活化扩大培养种子罐主发酵碳源氮源无机盐等营养物质灭菌产物分离纯化成品将接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物回收或处理发酵过程中产生的废物和废水菌种筛选摇瓶试验发酵罐试验原料不同处理方法也有所差异
一、微生物及其特点
微生物是微小生物的总称，一般只有借助显微镜才能其 进行观察。
第13页/共49页
抗（逆）性强：
抗热：有的细菌能在265个大气压，250 ℃的条件下生长；
自然界中细菌生长的最高温度可以达到113 ℃ ； 有些细菌的芽孢，需加热煮沸8小时才被杀死
抗寒：有些微生物可以在―12℃ ~ ―30℃的低温生长
抗酸碱：细菌能耐受并生长的pH范围：pH 0.5 ~ 13
耐渗透压：蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl, 32%)中
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繁殖快：
大肠杆菌一个细胞重约10 –12 克，平均20分钟繁殖一代
24小时后： 4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨 48小时后：2.2 × 10 43个后代，重量达到2.2 × 10 25 吨
相当于4000个地球的重量！
一头500 kg的食用公牛，24小时生产 0.5 kg蛋白质, 而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜） 和氨水为原料，24小时可以生产 50000 kg优质蛋白质。
• 如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并
放出CO2。
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（3）、工业上的发酵
• 泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。 包括： 1. 厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。 2. 通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、 氨基酸、酶制剂等。
• 产品有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。
分批发酵和连续发酵空气空气净化处理保藏菌种斜面活化扩大培养种子罐主发酵碳源氮源无机盐等营养物质灭菌产物分离纯化成品将接种到发酵罐中的菌株控制在最适条件下生长并形成代谢产物回收或处理发酵过程中产生的废物和废水菌种筛选摇瓶试验发酵罐试验原料不同处理方法也有所差异
一、微生物及其特点
微生物是微小生物的总称，一般只有借助显微镜才能其 进行观察。
第13页/共49页
抗（逆）性强：
抗热：有的细菌能在265个大气压，250 ℃的条件下生长；
自然界中细菌生长的最高温度可以达到113 ℃ ； 有些细菌的芽孢，需加热煮沸8小时才被杀死
抗寒：有些微生物可以在―12℃ ~ ―30℃的低温生长
抗酸碱：细菌能耐受并生长的pH范围：pH 0.5 ~ 13
耐渗透压：蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl, 32%)中
微生物资源讲义——第一、二章
微生物资源开发利用
主要内容
第一章 第二章 第三章
第四章
第五章 第六章 第七章
微生物资源 药用微生物 微生物酶 产生有机酸和醇类的微生物 微生物肥料的生产应用及其资源利用 微生物湿法冶金 微生生物资源 第一节 微生物资源的特殊性
微生物(microorganism) ：微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等 在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活密切相关。微生物在自然界中 可谓“无处不在，无处不有”，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、医药、 工农业、环保等诸多领域。 一般地，在中国大陆地区的教科书中，均将微生物划分 为以下8大类：细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。 1 发现微生物晚，仅300多年，显微镜的发现 2 微生物的形体极小，代谢类型极其多样化，生长繁殖速度惊人 3 微生物的变异性大：短期内提高某种微生物10倍的生产能力并非难事 4 种源丰富，未知者众 2% 5 对微生物资源的研究与开发比动植物晚许多，但取得了极其辉煌的成就，而且微生物资 源的开发潜力大，前景广阔 酿酒、 面包、奶酪、酱菜、 药物、 氨基酸、 有机酸、 维生素、 酶、 醇 、微生物肥料、 微生物农药、石化、冶金。
的。 第一、申请专利的时机一般应在确定某种新活性、新用途或新化合物时立即 申请。新菌种也可以申请专利，但不同国家有不同的规定，美国规定在新菌种 公开发表后就不能再申请专利，而西欧国家则规定发表一年内可以申请专利。 所以在新菌种被接受可以发表时(到发表还有约3个月到半年时间)立即申请专利 最为合适。 第二、什么情况可不必申清专利?可能有各种情况，但应把握分寸，“如果别 人仿制了你的技术，而你又无法弄到明确的证据”，这时主要靠保密手段来保 护知识产权。 第三、研究人员往往对法律程序不熟悉，而又无法去“精通”它，最好的办
主要内容
第一章 第二章 第三章
第四章
第五章 第六章 第七章
微生物资源 药用微生物 微生物酶 产生有机酸和醇类的微生物 微生物肥料的生产应用及其资源利用 微生物湿法冶金 微生生物资源 第一节 微生物资源的特殊性
微生物(microorganism) ：微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等 在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活密切相关。微生物在自然界中 可谓“无处不在，无处不有”，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、医药、 工农业、环保等诸多领域。 一般地，在中国大陆地区的教科书中，均将微生物划分 为以下8大类：细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。 1 发现微生物晚，仅300多年，显微镜的发现 2 微生物的形体极小，代谢类型极其多样化，生长繁殖速度惊人 3 微生物的变异性大：短期内提高某种微生物10倍的生产能力并非难事 4 种源丰富，未知者众 2% 5 对微生物资源的研究与开发比动植物晚许多，但取得了极其辉煌的成就，而且微生物资 源的开发潜力大，前景广阔 酿酒、 面包、奶酪、酱菜、 药物、 氨基酸、 有机酸、 维生素、 酶、 醇 、微生物肥料、 微生物农药、石化、冶金。
的。 第一、申请专利的时机一般应在确定某种新活性、新用途或新化合物时立即 申请。新菌种也可以申请专利，但不同国家有不同的规定，美国规定在新菌种 公开发表后就不能再申请专利，而西欧国家则规定发表一年内可以申请专利。 所以在新菌种被接受可以发表时(到发表还有约3个月到半年时间)立即申请专利 最为合适。 第二、什么情况可不必申清专利?可能有各种情况，但应把握分寸，“如果别 人仿制了你的技术，而你又无法弄到明确的证据”，这时主要靠保密手段来保 护知识产权。 第三、研究人员往往对法律程序不熟悉，而又无法去“精通”它，最好的办
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（2 ）有核膜
① 细胞无分化 真核原生生物界（藻类、原生动物）
② 细胞有分化 菌物界（真菌、粘菌）
植物界
动物界
（二）主要微生物类群的特征
1.真菌
2. 细菌
3.放线菌
4 .藻类和地衣
藻类：单细胞或多细胞，具多种色素，光合自养 或异养。能生存于缺有机营养的生境中。
地衣：藻类（大多为单细胞）或蓝细菌与真菌 （大多为子囊菌）共生的复合体。
3 食用菌
食用菌具有很高的营养价值，自古以 来被人们列为菜中佳品。食用菌细胞中最 主要的有机物是蛋白质、核酸、碳水化合 物和脂类。特别是含有人体自身不能合成 的氨基酸。
4 虫草和灵芝
5.用真菌制造农作物防病抗病农药，已是 广泛应用的技术，科学家用疫霉属真菌根 除杂草马利筋，用另一种真菌控制杂草金 雀花，均取得了巨大的成功。用腐霉属真 菌防治甜菜种子病、木霉属真菌控制洋葱 枯烂病，也有明显的效果。
第一章 微生物资源的一般特点 及开发利用基本原理
第一节 微生物主要类群及其物种多样性
一. 微生物的一般特点 1.种类繁多,分布广泛 2.生长繁殖快,代谢能力强 3.遗传稳定性差,容易发生变异
二 微生物在生物中的分类地位
（一）微生物在生物界中的分离地位
六界
1无细胞结构
病毒界
2有细胞结构
（1） 无核膜 原核生物界 （细菌、放线菌、蓝藻等）
发酵作用所产生的二氧化碳，可以使焙制的面包糕饼松 软，酒精则在焙制时逸出。人们所饮用的酒，便是将果汁、 稻米或麦粒等经发酵作用产生酒精酿造而成。
2. 青霉(Penicillium notatum)多生长在柑桔等水果上。 其菌丝具有隔膜(septum)，孢子柄(conidiophore)呈分 支状，其上端产生分生孢子(conidium)，也可随风散播。 青霉能分泌青霉素(penicillin)或称盘尼西林，可以抑制 细菌的生长，加以提炼后，是一种很有效的抗生素。
5.原生动物
单细胞不具壁，细胞体积较大，吞食，内有细胞器 官。
6 粘菌:营养体形态为无定形的原质团。孢子囊
肉眼可见。
7 病毒
（三）微生物的物种多样性
生物多样性：生物多样性biodiversity是指一定范围
内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地 结合所构成稳定的生态综合体。 这种多样包括动物、植 物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性 及生态系统的多样性。 其中，物种的多样性是生物多样性的关键，它既体现了 生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的 丰富性。
参与自然界物质循环，净化环境、改良土壤。 抗生素，有机酸、氨基酸、维生素、
甾体、酶及酶抑制剂、免疫调节剂等。
四 藻类和地衣的经济价值
食用 医药 渔业 肥料 净化水质
五 其它微生物的经济价值
1.原生动物 2. 粘菌 3.病毒
第五节 微生物培养 菌株筛选及资源保护
一 微生物的培养技术
2．营养协调
通过菌体成分的分析，可知道在各种微生物的 细胞中，其不同成分或元素间是有较稳定比例的。 另外，在异养微生物中，碳源还兼作能源，而能源 的需要量是很大的。这两点就是确定培养基中各种 营养要素的数量和比例的重要依据。
3．物理化学条件适宜 pH 和缓冲性能
4．经济节约 经济节约主要指在设计生产实践中所
物种的多样性
1992年，Bull，已描述真菌种：69000 （5%）；细菌种4760（12%）；病毒种： 5000个（4%）
2019年，Amann：自然界中95%-99%微 生物种群未被分离培养和描述。
第二节 微生物的分布生境多样性
一 微生物在自然界分布的各种生境
(一) 微生物分布的广泛性 微生物在自然界中可谓“无处不在，无处不
6.许多真菌是吸附重金属、氰化物、汞化 物的能手，因而真菌成了冶理这类污染的 理想手段。
二 细菌的经济价值
食品微生物
用细菌冶金，已在低品位的铜矿和金矿的 开采中广为应用。
净化环境 农业 根瘤菌
三 放线菌的经济价值
产生各种胞外水解酶，降解土壤 中的各种不溶性有机物质以获得细胞 代谢所需的各种营养，对有机物的矿化有着重要作用，从而
一. 真菌的经济价值
所有真菌不含叶绿素，所以不能行光合作用 自制养分，必须腐生或寄生，从寄主处取得营养。 摄食时，先分泌酵素，使食物分解为小分子物质 后再行吸收。常见的真菌包括酵母菌、面包霉、 青霉等。
1 酵通过出芽生殖，形成多个细胞相 连一起。它以糖类作为能量来源，在有氧的情况下，可以分 解糖，以产生二氧化碳和水；但在缺氧时，它也可分解糖产 生二氧化碳和酒精。
第三节 微生物代谢类型的多样性
一 微生物的代谢活性及营养方式 （一）微生物的代谢活性
分解的物质多样化，产能方式多样性 （二）微生物的营养方式
异养型 自养型
二.微生物的代谢类型及代谢人工调控
1. 同化代谢 2.异化代谢 3.初生代谢和次生代谢 4. 微生物代谢的人工调控
第四节 微生物资源的主要经济价值
有”，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健 康、医药、工农业、环保等诸多领域。
（二）微生物分布的各种生境与生态系统多样性
陆生（土壤）、水生、大气、根系、极端 环境、活性污泥、生物膜、人体的微生物 生态系统。
二. 微生物主要类群的分布
真菌 细菌 放线菌 藻类和地衣 原生动物 粘菌 病毒
（一）微生物的基本营养要求 1.能源 2.碳源 3.氮源 4.生长因子 5.无机元素 6.水
（二）培养基的设计原则和方法
1．目的明确 在设计新培养基前，首先要明确配制该
培养基的目的，例如，要培养何菌？获何 产物？用于实验室作科学研究还是用于大 规模的发酵生产？作生产中的“种子”， 还是用于发酵？等等.
使用的大量培养基时应遵循的原则。
5 设计方法
（1）根据产量常数确定氮源需要量 （2）最适碳、氮源的测定 （3）模拟天然营养条件 （4）查阅文献 （5）试验比较
（三）常用培养基的种类
1.天然、合成及半合成培养基 （1）天然培养基 （2）合成培养基 （3）半合成培养基