生物技术实践(生物选修一)知识复习图解

v1.0 可编辑可修改 11 选修1《生物技术实践》知识归纳图解

果酒和果醋的制作

挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵

注意： ①要先清洗后除枝梗(避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会，同注意：

注意： ①榨汁机要清洗干净，并晾干(防杂菌污染)

原理：主要菌种是酵母菌。酵母菌是异养兼性厌氧微生物 C6H12O6→C2H5OH＋C02

果酒 果醋

注意： ①发酵装置要清洗干净，并用体积分数为70％的酒精消毒 ②发酵瓶装入葡萄汁后留有l/3的空间(目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出) ③如用带盖的瓶子制葡萄酒，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次(注意不是打开瓶盖，防杂菌污染)，之后再将瓶盖拧紧(目的:排出多余的气体放炸裂) ④装入葡萄汁封闭充气口(无氧环境和放杂菌污染)

3mL/L的H2SO43滴→混匀→

3mL/L的H2SO43滴→混匀→

原理：主要菌种是醋酸杆菌(异养需氧型) ①当氧气糖源均充足时，糖→醋酸

注意：需适时通入空气 高考警示： ①由于醋酸菌和乳酸菌属于原核生物，所以在利用者两类微生物时，其环境中一定不v1.0 可编辑可修改

22 （一）培养基的基本知识

1．培养基的营养成分 营养物质 定义 作用 主要来源及所涉及的微生物 碳源 凡是能提供微生物所需碳元素的物质 构成生物细胞、生物体及细胞代谢产物，有些能为异养生物提供能源 无机化合物：C02、NaHC03等(自养生物) 有机化合物：糖类、脂质、花生粉饼、石油等(异养生物)

氮源 凡是能提供微生物所需氮元素的物质 合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物，也可为异养微生物提供能源 无机化合物：N2、NH3、铵盐、硝酸盐，自养生物有机化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等，异养生物

水分 生物体内含量最高的组成成分，分为结合水和自由水 良好的溶剂、细胞生活及生化反应的介质、参与物质运输及参与生化反应的反应物 培养基、大气、代谢产物

无机盐 为微生物提供大量除C、H、0以外的各种元素 细胞组成成分，生命调节物质，自养菌的能源或其他营养来源，酶的激活剂 培养基、大气等环境 生长因子 微生物正常生长繁殖，必不可少的微量有机物 可作为酶与核酸等的组成成分 维生素、氨基酸、碱基等

高考警示钟 自养微生物与异养微生物所需的营养物质不同 (1)自养微生物所需的碳源、氮源来自含碳、含氮的无机物，而异养微生物需要的碳源、氮源来自含碳、含氮的有机物，因此可根据培养基中营养物质判断微生物的代谢类型。 (2)含氮无机物不但能给自养微生物提供氮源，也能作为能源物质，提供能量，如NH3既作为硝化细菌的氮源也作为能源。 2．培养基的配制原则 (1)目的明确。要根据微生物的种类、培养目的等选择原料、配制培养基。 (2)营养要协调。各种营养物质要保证适当的浓度和比例。营养物质比例过低，不能满足微生物生长；浓度过高则会抑制微生物的正常生长。营养物质的浓度比(如C/N)还会直接影响某些微生物的代谢产物，如谷氨酸生产，C/N=4∶1时，菌体大量繁殖，谷氨酸产量少；而

微生物的实验室培养 v1.0 可编辑可修改 33 C/N=3∶1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸合成量大。 (3)pH要适当。不同微生物生长所需pH不同。如细菌pH保持在～之间；放线菌保持在～之间；真菌应保持在～之间。 3．培养基的分类及作用：培养基种类很多，作用也不同。根据不同的分类标准，可将培养基分为不同种类。 划分标准 培养基种类 特点 用途及实例

物理性质 液体培养基 不加凝固剂 工业生产 半固体培养基 加凝固剂，如：琼脂 观察微生物的运动、分类鉴定、保藏菌种 固体培养基 微生物分离、鉴定、活菌计数、

化学成分 天然培养基 含化学成分不明确的天然物质 工业生产 合成培养基 培养基成分明确(用化学成分已知的化学物质配成) 分类、鉴定

用途 选择培养基 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(如：培养酵母茵或霉菌，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度食盐)

鉴别培养基 根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品 鉴别不同种类的微生物，如可用伊红一美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有，茵落呈深紫色，并带有金属光泽) 说明：①病毒为非细胞结构的生物体，专营活细胞寄生，目前不能利用人工培养基来培养，需接种在动植物组织中才能增殖。常用于培养病毒的是

活鸡胚。 ②加入培养基中的凝固剂(如琼脂)，一般不能被微生物利用，只起到凝固作用。 ③选择培养基一般只生长具有特定的微生物，鉴别培养基可以存在其他微生物，而且能鉴别特定的微生物。 注意：选择培养基的选择方法 v1.0 可编辑可修改 44 (1)在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。这里的加入是

在主要营养成分完整的基础上加入。 (2)改变培养基中的营养成分。例如缺乏氮源时可以分离出固氮微生物；石油作为惟一碳源时，可以分离出消除石油污染的微生物。 (3)改变微生物的培养条件。例如，将培养基放在高温环境下培养，可以得到耐高温的微生物。 （二）灭菌技术 1．无菌技术的概念 在微生物培养中，获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌入侵，其主要技术是无菌操作。无菌技术是指通过一定物理、化学的手段，防止实验室培养物被外来微生物污染。无菌技术主要围绕如何避免杂菌污染展开的。 2．消毒、灭菌的方法 项目 概念 常用方法 应用范围

消毒 使用较为温和的物理或化学方法，仅杀死物体表面或内部一部分对人体等有害的微生物(不包括孢子和芽孢)

巴氏消毒法：70～75℃水中煮30min或在80℃水中煮15min 一些不耐高温的物体如牛奶 煮沸消毒法：在100℃水浴中煮沸5～6 min 一般物品 化学药剂消毒法：用乙醇、氯气、漂白粉、KMnO4等药剂来杀死或抑制细菌生长或繁殖 可用来对环境、双手和衣物等消毒

紫外线消毒法：30W紫外灯照射30min 接种室

灭菌 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 灼烧灭菌法：酒精灯火焰 接种工具如接种环、接种针等 干热灭菌法：在160～170℃加热1～2h 如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具 高压蒸汽灭菌：压力为100 kPa，温度为12l℃的条件下，维持15～30 min 培养基及容器的灭菌 v1.0 可编辑可修改 55 注意：

①无菌操作是微生物培养过程中，防止杂茵污染的关键步骤。 ②消毒只能消灭或抑制营养体的活动，而不能达到彻底灭菌。酒精消毒用体积分数为70%的酒精效果最好，因浓度过高，会使菌体表面蛋白凝固成一层保护膜，乙醇分子不能进入其中；浓度过低，杀菌力减弱。而灭菌除杀死营养体外，还必须杀死芽孢和孢子。 ③灭菌消毒的原理，就是通过一定理化手段，使病原茵蛋白质变性，失去生命活性。 （三）微生物的纯化培养技术 1．常用细菌培养基——蛋白胨培养基配制流程：

2．纯化大肠杆菌 Ⅰ．原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是纯化的细菌菌落。

计算 称量 溶化 灭菌 注意：据配方计算配制一定体积培养基注意： ①倒平板时，烧杯口要通过酒精灯火焰灭菌。 ②平板冷凝后要将平板倒置，以确保拿放方便，同时避免水分蒸发，以利微生物生长，也可防止皿盖上凝结的水滴滴入培养基，影响（调PH） 倒平板 注意： ①牛肉膏较粘稠，应玻棒挑取，在称注意： ①溶化琼脂时要控制火力的大小并不断搅拌，以免培养基溢出或烧焦； 注意： 由于不同微生物适宜的pH不同，因此在熔装瓶 注意：分装至试管时培养基的高度

注意： ①可用高压蒸汽灭菌法 ②用干热灭菌法时温度160～170℃ v1.0 可编辑可修改

66 Ⅱ．微生物接种方法：

(1)平板划线法：平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成纯种的单个菌落。(如图) (2)稀释涂布平板法：10倍系列稀释操作 划线操作时注意： （1）用接种环取菌种之前、每次划线之前和划线结束都要进行灼烧灭菌，灼烧后要在酒精灯附近冷却后再操作；(第一次操作：杀死接种环上原有的微生物。每次划线之前：杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。划线结束后：杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者) （2）划线时不要划破培养基，如果采用分段划线法操作从第二次操作应总在上一次划线末端开始，首尾区不能相连； （3）操作必须始终在酒精灯火焰旁进行。 涂布操作时注意： （1）配制系列梯度稀释液时，所用的试管和移液管均需灭菌，必须用无菌水配制； （2）涂布器用70%的酒精消毒，多余酒精在烧杯中滴尽，沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰引燃。不要将过热的涂布器放入盛有酒精的烧杯中，一面引燃其中的酒精； （3）配制系列梯度稀释液和转移菌液以及涂布过程等必须都在酒精灯火焰旁进行，移液管头不能接触任何物体。