[高中生物一轮复习讲义选修1]
第31讲微生物的培养与应用
考点一培养基及微生物的纯化培养技术
1．培养基：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。
(1)营养组成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求。
(2)种类
①按照物理性质可分为液体培养基、固体培养基、半固体培养基。
②按照成分的来源可分为天然培养基和合成培养基。
③按照功能用途可分为选择培养基、鉴别培养基等。
④下表为某微生物培养基的成分举例
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
H2O
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
15.0g
1000mL
该培养基中可以为微生物提供碳源的是葡萄糖，此培养基为固体培养基，因此培养基中加入了琼脂。
2．无菌技术：在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。常用方法如下图：
3．大肠杆菌的纯化培养
(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
①计算eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(依据：配方比例,计算：配制一定体积的培养基时，各种成分的用量))
②称量eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(牛肉膏要放在称量纸上称量,牛肉膏和蛋白胨都易吸潮，称取时动作要迅速，称取后及时盖上瓶盖))
③溶化eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯，加入少量水，加热,牛肉膏溶化后取出称量纸，加入称量好的蛋白胨和氯化钠，搅拌,加入琼脂，加热使其熔化，并不断搅拌，补加蒸馏水定容))
④灭菌eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(灭菌前：调节pH,方法：高压蒸汽灭菌法。压力为100kPa，温度为121℃，灭菌时间为15～30min))
⑤倒平板eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(倒平板应在酒精灯火焰附近,甲、乙、丙中的灭菌方法是灼烧灭菌,丁中的操作需要等待平板冷却凝固后才能进行))
(2)纯化大肠杆菌
①纯化培养原理：想方设法在培养基上得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较纯的菌种。
②纯化大肠杆菌的关键步骤：接种。
③常用的微生物接种方法有两种
a．平板划线法：通过接种环在琼脂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的肉眼可见的子细胞群体，即菌落。
b．稀释涂布平板法：是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。
微生物的接种方法
(1)平板划线法：几种划线方法示意图
(2)稀释涂布平板法：10倍系列稀释操作。
①将分别盛有9mL水的6支试管灭菌，并按101～106的顺序编号。
②进行梯度稀释时，从菌液开始，每次从前一试管中取1mL溶液注入到下一试管中混匀。(如图丙)
③进行涂布平板操作。(如图丁)
④纯化微生物的接种方法的比较
项目
平板划线法
稀释涂布平板法
优点
可以观察菌落特征，对混合菌进行分离
可以计数，可以观察菌落特征
缺点
不能计数
操作较麻烦，平板干燥效果不好，容易蔓延
适用范围
适用于好氧菌
适用于厌氧菌和兼性厌氧菌
4．菌种的保存方法
(1)对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。
(2)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
1．培养基的配制原则
(1)目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。
(2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。
(3)pH要适宜：细菌为6.5～7.5，放线菌为7.5～8.5，真菌为5.0～6.0，培养不同微生物所需pH不同。
(4)认清不同生物需要的营养物质不同
①微生物需要的营养成分有水、无机盐、碳源、氮源，有些微生物还需要特殊营养物质，如生长因子。
②在人和动物中，营养物质包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。
③在植物中，营养物质包括矿质元素、水、二氧化碳三类。
2．培养基的成分
3．培养基的分类
4．平板划线操作的注意事项
(1)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要对接种环进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧目的不同：
①第一次操作目的是杀死接种环上原有的微生物。
②每次划线之间操作目的是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，使每次划线菌种数目减少。
③划线结束操作目的是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)灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
(3)