第1章發(fā)酵工程高二生物必背知識(shí)清單（滬科選擇性必修3）

選擇性必修3生物技術(shù)與工程第1章發(fā)酵工程一、獲得純種微生物是發(fā)酵工程的基礎(chǔ)某些青霉用于發(fā)酵生產(chǎn)青霉素或酶抑制劑，某些曲霉和根霉是發(fā)酵工業(yè)的重要菌種，某些霉菌會(huì)引起動(dòng)植物或人體疾病，如皮膚癬等。1.培養(yǎng)基為微生物提供所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)微生物：微生物是對(duì)一切肉眼看不到或看不清楚的一群微小生物的統(tǒng)稱，包括細(xì)菌。微生物需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在我們生活的周圍，處處都有微生物在繁衍生息。微生物個(gè)體微小，在自然界中常常是多種微生物生活在一起。因此，分離、純化和培養(yǎng)微生物是研究和利用微生物的前提。微生物的生存和生長(zhǎng)依賴于適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)環(huán)境。培養(yǎng)基：是一種由人工配制的適合微生物生長(zhǎng)、繁殖并產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括：碳源、氮源、生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽和水等。①碳源（碳元素的來源）：碳源物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)變化后，成為微生物自身的結(jié)構(gòu)物質(zhì)（碳骨架）和代謝產(chǎn)物（提供能量）。生物新陳代謝的基本類型同化作用：又叫合成代謝，是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并且儲(chǔ)存能量的變化過程。異化作用：又叫分解代謝，是生物體將體內(nèi)的大分子轉(zhuǎn)化為小分子并釋放出能量的過程。分類自養(yǎng)生物：能夠以光能或氧化無(wú)機(jī)物釋放的化學(xué)能為能源，以環(huán)境中的二氧化碳為碳源，來合成自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存能量異養(yǎng)生物：以環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物作為能量和碳的來源，將這些有機(jī)物轉(zhuǎn)變自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存能量需氧型兼氧型厭氧型代表生物光能自養(yǎng)生物:綠色植物、藍(lán)藻等化能自養(yǎng)生物:硝化細(xì)菌等人和動(dòng)物，真菌、大多數(shù)煙菌哺乳動(dòng)物，多細(xì)隱植物，部分細(xì)菌和真菌等。酵母菌、大腸桿菌等。乳酸桿菌、破傷風(fēng)桿菌等。生物的基本代謝類型自氧需氧型、自養(yǎng)厭氧型、異養(yǎng)需氧型、異養(yǎng)厭氧型自養(yǎng)微生物（光能自養(yǎng)和化能自養(yǎng)）能夠利用CO2為唯一或主要碳源（無(wú)機(jī)碳源）：一般不需要添加碳源，微生物可以利用空氣中的CO2。異養(yǎng)微生物則利用葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉和纖維素等有機(jī)碳源。營(yíng)養(yǎng)類型碳源能源生長(zhǎng)因子舉例光能自養(yǎng)型CO2、HCO3光能；以無(wú)機(jī)的CO2為碳源,以光能為能量來源,從而合成自身的有機(jī)物無(wú)需外源單細(xì)胞藻類、藍(lán)細(xì)菌光合細(xì)菌化能自養(yǎng)型CO2、HCO3化學(xué)能；以無(wú)機(jī)的CO2為C源,以氧化無(wú)機(jī)物產(chǎn)生能量,從而合成自身有機(jī)物的生物無(wú)需外源硝化細(xì)菌、氫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等異養(yǎng)型生物有機(jī)物化學(xué)能；有機(jī)物為碳源和能源,來合成自身有機(jī)物有的不需要大多數(shù)細(xì)菌、全部的真菌、原生動(dòng)物、黏菌②氮源（氮元素的來源）：氮源物質(zhì)主要用于合成細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、核酸等。一般包括蛋白質(zhì)及其不同程度的降解產(chǎn)物，如蛋白胨（多肽混合物）、氨基酸，以及尿素、銨鹽、硝酸鹽等。營(yíng)養(yǎng)類型氮源定義舉例（利用氮源的生物）無(wú)機(jī)氮源N2、NH3、銨鹽、硝酸鹽等將氮?dú)庾優(yōu)榛蠎B(tài)的氨自生固氮菌（利用N2）、根瘤菌（利用N2）、硝化細(xì)菌（利用氨氣）自養(yǎng)微生物等有機(jī)氮源黃豆餅粉、酵母粉、蛋白胨、酵母浸粉等存在于含氮有機(jī)物中的氮源動(dòng)物、一部分細(xì)菌等備注：自養(yǎng)微生物只能利用無(wú)機(jī)氮源；異養(yǎng)微生物可以利用有機(jī)氮源和無(wú)機(jī)氮源。③生長(zhǎng)因子：通常是指微生物自身不能合成或合成量不足，但又是微生物生長(zhǎng)和代謝所必需的小分子。種類：某些維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。來源：酵母浸粉、牛肉浸膏或植物組織提取液等天然物質(zhì)中含有不同的生長(zhǎng)因子。某些微生物的生長(zhǎng)不需要生長(zhǎng)因子。④無(wú)機(jī)鹽：無(wú)機(jī)鹽一般有磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物以及含鈉、鉀、鈣、鎂等元素的化合物。調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境（滲透壓），參與生物代謝。微量元素:鋅、錳、鉬、鐵、銅等微量元素。微量元素往往存在于天然有機(jī)物、自來水等物質(zhì)中，一般不需要特別添加。⑤水：水是微生物生長(zhǎng)和代謝必不可少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。分類特點(diǎn)舉例蒸餾水無(wú)微生物、無(wú)無(wú)機(jī)鹽無(wú)無(wú)機(jī)鹽干擾的實(shí)驗(yàn)利用蒸餾水，已配備好天然有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)無(wú)菌水（自來水除菌）無(wú)微生物、有無(wú)機(jī)鹽防雜菌污染實(shí)驗(yàn)利用無(wú)菌水自來水有微生物、有無(wú)機(jī)鹽配置培養(yǎng)基用自來水選用或設(shè)計(jì)培養(yǎng)基首先要考慮選擇適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。由于微生物具有不同的營(yíng)養(yǎng)類型，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求也各不相同，且不同微生物生長(zhǎng)、繁殖和代謝產(chǎn)物積累所需的pH也不相同。因此，必須根據(jù)各種微生物的特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x用合適的培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的類型：根據(jù)成分來源、物理狀態(tài)和基本用途，可對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行不同的分類。（1）根據(jù)培養(yǎng)基的成分來源分類：天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途天然培養(yǎng)基含有蛋白胨、牛肉膏和酵母浸粉等化學(xué)組成不確定的成分。如細(xì)菌的牛肉膏（主要提供碳源）蛋白胨（主要提供氮源）培養(yǎng)基工業(yè)生產(chǎn)、降低成本合成培養(yǎng)基由化學(xué)成分完全確定的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基（每種物質(zhì)占比完全清楚的）微生物營(yíng)養(yǎng)需求、代謝、分析鑒定、菌種選育及遺傳分析等。（2）根據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài)分類：液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途（實(shí)驗(yàn)室常用的培養(yǎng)基凝固劑為瓊脂），這是一種從海藻中提取的一種多糖類物質(zhì)，一般不能被微生物所利用液體培養(yǎng)基不含凝固劑，呈液體狀態(tài)微生物的大量培養(yǎng)（擴(kuò)大培養(yǎng)）固體培養(yǎng)基加入量1.5%2.0%瓊脂（凝固劑），呈固體狀態(tài)用于微生物分離（純化）、鑒定、計(jì)數(shù)和菌種保存等半固體培養(yǎng)基加入量0.3%0.7%瓊脂（凝固劑），呈半固體狀態(tài)用于觀察微生物的運(yùn)動(dòng)和分類鑒定等（3）根據(jù)培養(yǎng)基的基本途徑分類：通用培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基。種類特點(diǎn)應(yīng)用通用培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)齊全，可以滿足多種微生物的營(yíng)養(yǎng)需求牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基有利于目的微生物生長(zhǎng)，使其成為優(yōu)勢(shì)菌，從而抑制雜菌生長(zhǎng)。僅以纖維素為碳源的培養(yǎng)基可用來篩選土壤中產(chǎn)纖維素（分解）酶的微生物。①不加碳源的培養(yǎng)基：分離自養(yǎng)微生物②以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)基：分離淀粉分解菌③不加氮源的培養(yǎng)基：分離固氮微生物④以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基：分離尿素分解菌⑤添加青霉素（殺細(xì)菌）的培養(yǎng)基：分離酵母菌和霉菌及抗青霉素菌株；⑥添加高濃度的食鹽：分離金黃色葡萄球菌（耐鹽菌）。鑒別培養(yǎng)基用于區(qū)分和鑒定不同微生物（加入某種指示劑或化學(xué)成分）大腸桿菌在伊紅（無(wú)色）美藍(lán)（藍(lán)色的）培養(yǎng)基（染液）上的菌落呈現(xiàn)金屬光澤的紫黑色。①淀粉培養(yǎng)基：鑒別淀粉分解菌(菌落周圍透明圈)②剛果紅培養(yǎng)基：鑒別纖維素分解菌(菌落周圍透明圈)③酚紅培養(yǎng)基：鑒別尿素分解菌(菌落周圍紅色)（酚紅+尿素?zé)o顏色）④伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基：鑒別大腸桿菌(菌落呈深紫色，并帶有金屬光澤)（自來水里有沒有大腸桿菌，純鑒別不能選擇）用于工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)酵培養(yǎng)基的原料還應(yīng)具備來源豐富、價(jià)格低廉、質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)。例如，常用的碳源有葡萄糖、蔗糖和淀粉水解物等，常用的氮源有玉米漿、黃豆餅粉和各種蛋白水解物等。2.無(wú)菌技術(shù)是微生物研究和發(fā)酵工程的基礎(chǔ)無(wú)菌技術(shù)：在微生物發(fā)酵培養(yǎng)中，一般使用的是經(jīng)過分離篩選獲得的純種微生物，全過程不能有雜菌污染，而且所用的微生物也不允許污染環(huán)境。這防止純種微生物被其他微生物污染，且自身也不污染操作環(huán)境的技術(shù)。無(wú)菌技術(shù)貫穿于微生物分離、純化、接種、培養(yǎng)及菌種保藏的整個(gè)過程。借助于不同的滅菌和消毒手段，可不同程度地減少或完全殺滅環(huán)境中的微生物，確保微生物研究和生產(chǎn)順利進(jìn)行。消毒：采用較溫和的理化條件，僅殺死物體內(nèi)外一部分對(duì)人體或動(dòng)植物有害的病原菌，但對(duì)被消毒的對(duì)象基本無(wú)害。滅菌：采用強(qiáng)烈的理化條件（使物體內(nèi)外的一切微生物（包括芽孢）喪失其生長(zhǎng)繁殖能力的措施。芽孢：（某些細(xì)菌的休眠體，很難消滅。核酸在不進(jìn)行增殖的時(shí)候，外面包裹很多層的蛋白質(zhì)和多糖，萬(wàn)一有惡劣的環(huán)境到來（洗碗把晚放在沸水里煮100度加熱，可以殺死細(xì)菌本體但殺不死芽孢（110度以上可以殺死部分芽孢，上到120度以上2030min可以殺死所有的芽孢），但芽孢并不是所有的細(xì)菌都具備的，只是某些桿菌具有的，球菌那些是沒有的））總結(jié)：消毒和滅菌的區(qū)別比較項(xiàng)目條件結(jié)果常用方法應(yīng)用范圍消毒采用較溫和的理化條件僅殺死物體內(nèi)外一部分對(duì)人體或動(dòng)植物有害的病原菌，但對(duì)被消毒的對(duì)象基本無(wú)害。煮沸消毒法（100℃煮沸5～6min）耐高溫的液體或物品，家庭餐具等生活用品巴氏消毒法牛奶、啤酒、果酒和醬油等不耐高溫的液體（保質(zhì)期時(shí)間短。6265度，30min或者8090度30s1min）化學(xué)藥物消毒法用體積分?jǐn)?shù)為70%～75%的酒精、碘酒皮膚、傷口、動(dòng)植物組織表面消毒、空氣、手術(shù)器械、塑料或玻璃器皿等。滅菌強(qiáng)烈的理化方法采用強(qiáng)烈的理化條件使物體內(nèi)外的一切微生物（包括芽孢）喪失其生長(zhǎng)繁殖能力的措施。高溫滅菌高壓蒸汽滅菌（高壓蒸汽滅菌鍋：0.1MPa，121℃，20～30min）可殺死一切微生物及孢子或芽孢，培養(yǎng)基、無(wú)菌水、玻璃容器等（儀器滅菌）干熱滅菌：①火焰灼燒（直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒）②烘箱干燥滅菌（干熱滅菌箱中，160～170℃的熱空氣中維持2～3h）涂布器、接種環(huán)、接種針或其他金屬用具、試管口或瓶口等過濾滅菌：（將含菌的液體或氣體通過高溫滅菌的過濾介質(zhì)，阻截其中的微生物，以達(dá)到除菌）含有熱敏感物質(zhì)（如尿素）的培養(yǎng)基以及好氧發(fā)酵所需的無(wú)菌空氣輻射滅菌：（利用電離輻射或紫外輻射等殺滅微生物的方法）對(duì)物體表面和空氣的滅菌。紫外輻射：一般用于對(duì)物體表面和空氣的滅菌（30W紫外燈照射30min(損傷細(xì)菌的DNA)）超凈工作臺(tái)內(nèi)部和無(wú)菌室等。其他操作：為了確保微生物實(shí)驗(yàn)操作過程中不污染雜菌，還需要人為提供一個(gè)無(wú)菌區(qū)域。①進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，操作者的衣著和手需進(jìn)行清潔和消毒；②實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，也一定要洗手，以防止被微生物感染。使用后的培養(yǎng)基丟棄前，一定要進(jìn)行滅菌處理，以免污染環(huán)境。培養(yǎng)基的配制流程補(bǔ)充：養(yǎng)基的配制原則①目的明確：要根據(jù)微生物的種類、培養(yǎng)目的等，選擇原料配制培養(yǎng)基。②營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)：培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例要適宜。③pH適賓：不同微生物生長(zhǎng)所需要的pH不同，培養(yǎng)基的pH必須與之相適應(yīng)。霉菌需調(diào)至酸性，細(xì)菌需調(diào)至中性或微堿性。1.稱量：參照右表稱量配制500mLYPD培養(yǎng)基所需的酵母浸粉5g、蛋白胨10g、瓊脂10g。單獨(dú)配制20%葡萄糖溶液5mL，備用。2.溶解：在燒杯中加入酵母浸粉和蛋白胨，并加入約250mL蒸餾水，攪拌均勻，在磁力攪拌器上加熱溶解后，再加入瓊脂并使之熔化。加熱過程中需控制溫度，并用玻璃棒不斷攪拌。待瓊脂充分熔化后，停止加熱，補(bǔ)水至450mL（定容）。3.調(diào)整pH：用1mol/LNaOH溶液或1mol/LHCl溶液將pH調(diào)至（中性環(huán)境）。4.分裝：將燒杯中的培養(yǎng)基趁熱倒入250mL三角燒瓶中，每瓶加量約90mL，注意不要把培養(yǎng)基沾到瓶口。用瓶塞和牛皮紙包扎封口。5.滅菌：將上述培養(yǎng)基與洗凈、干燥并包扎好的培養(yǎng)皿一起放入滅菌鍋于121℃滅菌20～30min（高壓蒸汽滅菌）。6.倒平板（大瓶里的培養(yǎng)基裝到培養(yǎng)皿的過程）：在超凈工作臺(tái)中，將葡萄糖溶液用無(wú)菌過濾器除菌后，加入冷卻至50℃左右（溫度過高：燙手；溫度過低：瓊脂容易凝固，所以50度最合適）的培養(yǎng)基中（每90mL培養(yǎng)基加入10mL）。①右手持三角燒瓶，左手將瓶塞拔出并用小拇指夾住，瓶口保持對(duì)著酒精燈火焰。②左手拿培養(yǎng)皿，將皿蓋在火焰附近打開一縫，用酒精燈火焰迅速燒瓶口后，往培養(yǎng)皿中倒入約15mL培養(yǎng)基。③加蓋后小心晃動(dòng)培養(yǎng)皿，使培養(yǎng)基均勻分布在培養(yǎng)皿底部（翻過來倒置培養(yǎng)：熱的培養(yǎng)基倒進(jìn)去，會(huì)有冷凝水產(chǎn)生形成水珠，菌落雜散或者蓋子上的其他菌隨著水滴滴落污染培養(yǎng)基。）。最后，將培養(yǎng)皿平置于臺(tái)面上，待凝固后即為平板。（上述+瓊脂是固體培養(yǎng)基）培養(yǎng)基的配制流程：稱量→溶解→加瓊脂→調(diào)整pH→分裝→滅菌→倒平板（在酒精燈火焰附近進(jìn)行）。倒平板注意事項(xiàng)：=1\*GB3①平板冷凝后，要將平板倒置：防止冷凝水落入培養(yǎng)基造成污染。=2\*GB3②錐形瓶的瓶口通過火焰：灼燒滅菌，防止瓶口微生物污染培養(yǎng)基。3.分裂和純化微生物常用平板劃線法和稀釋涂布平板法微生物的分離和純化：從混雜的微生物群體中，獲得只含有某一種或某一株微生物的過程。常用平板劃線法和稀釋涂布平板法。平板劃線法是通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的微生物細(xì)胞逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面的方法。在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體，即菌落。稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到固體培養(yǎng)基表面的方法。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。平板劃線法所需器材：接種環(huán)、酒精燈、超凈工作臺(tái)、試管等（高壓蒸汽滅菌）過程：1.點(diǎn)燃酒精燈，將接種環(huán)在火焰上灼燒滅菌；2.瓶口迅速通過火焰后，將冷卻的接種環(huán)伸入酵母液中蘸取一環(huán)酵母液；3.揭開培養(yǎng)皿蓋，將接種環(huán)上的酵母液在平板邊緣的一塊區(qū)域連續(xù)劃”之"字線；待冷卻后，從第1區(qū)域劃線的末端開始往第2區(qū)域內(nèi)劃線，繼續(xù)在第3區(qū)域內(nèi)重復(fù)以上操作。劃線時(shí)一定要輕，不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)基。4.再次灼燒接種環(huán)去除殘余菌液；項(xiàng)目第一次操作每次劃線之前劃線結(jié)束目的殺死接種環(huán)上原有的微生物殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來源于上次劃線的末端，使每次劃線菌種數(shù)目減少殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免微生物污染環(huán)境和感染操作者稀釋涂布平板法所需器材：涂布棒、移液器、酒精燈、超凈工作臺(tái)、試管等過程：1.酵母菌的稀釋（1）對(duì)菌液進(jìn)行適當(dāng)倍數(shù)的稀釋，取6支試管，分別加入9mL生理鹽水后封口，按101106的順序編號(hào)，滅菌；（2）用移液器吸取1mL酵母液，注入101倍稀釋的試管中，混合均勻。（3）從101倍稀釋的試管中吸取1mL稀釋液，注入102倍稀釋的試管中，混合均勻。依此類推，直到完成最后一支試管106倍的稀釋。2.涂布方法（1）將涂布棒浸在盛有75%酒精的燒杯中。（2）用移液器吸取稀釋倍數(shù)為104倍的酵母液，滴加到培養(yǎng)基平板表面的中央。（3）取出沾有少量酒精的涂布棒快速穿過火焰，待酒精燃盡后，冷卻幾秒鐘。（4）用涂布棒將酵母液均勻地涂布在整個(gè)平板的表面，確保整個(gè)平板的表面都被覆蓋。（5）另取培養(yǎng)基平板，重復(fù)上述操作，分別涂布105和106兩個(gè)稀釋倍數(shù)的酵母液。補(bǔ)充：根據(jù)菌落特征區(qū)分微生物不同微生物在特定培養(yǎng)基上生長(zhǎng)、繁殖所形成的菌落特征有很大差異。而同一種微生物在一定條件下培養(yǎng)，其特征往往有一定的穩(wěn)定性，由此可以對(duì)不同微生物加以鑒別。菌落特征是衡量菌種純度、辨認(rèn)和鑒定菌種的重要依據(jù)。菌落特征取決于組成菌落的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)行為。特征描述一般包括：菌落的大小、形態(tài)、顏色、透明度、隆起狀態(tài)、邊緣特征等。菌落形態(tài)大小也受到鄰近菌落的影響。菌落靠得太近，則有限的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、有害代謝物的分泌與積累使菌落生長(zhǎng)受到抑制。此外，培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短也會(huì)影響菌落應(yīng)有特征的表現(xiàn)。金黃色葡萄球菌枯草芽孢桿菌阿維丁鏈霉菌釀酒酵母補(bǔ)充：兩種純化方法的比較項(xiàng)目平板劃線法稀釋涂布平板法目的在培養(yǎng)基上形成由單個(gè)菌體繁殖而來的子細(xì)胞群體（單菌落）分離結(jié)果關(guān)鍵操作接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到單菌落。①外面進(jìn)行一系列的梯度稀釋；②在進(jìn)行涂布平板操作將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落。用具接種環(huán)移液器、涂布棒優(yōu)點(diǎn)可以觀察菌落特征，對(duì)混合菌進(jìn)行分離；操作簡(jiǎn)單可以計(jì)數(shù)（計(jì)數(shù)結(jié)果可能會(huì)偏低，需多次試驗(yàn)），可以觀察菌落特征能否用于計(jì)數(shù)不能計(jì)數(shù)（連成一片）可以計(jì)數(shù)，操作復(fù)雜，需要涂布多個(gè)平板共同點(diǎn)都要用到固體培養(yǎng)基；都需進(jìn)行無(wú)菌操作；都會(huì)在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落；都可用于觀察菌落特征4.測(cè)定微生物數(shù)量可間接了解微生物的生長(zhǎng)情況測(cè)定微生物細(xì)胞數(shù)量可以間接了解微生物的生長(zhǎng)狀況，常用方法是稀釋涂布平板法和顯微鏡計(jì)數(shù)法。方法稀釋涂布平板法（間接計(jì)數(shù)法）顯微鏡計(jì)數(shù)法（直接計(jì)數(shù)法）原理稀釋涂布平板法也可以用來進(jìn)行活菌計(jì)數(shù)。利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在顯微鏡下直接觀察微生物細(xì)胞并進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法計(jì)數(shù)過程該方法將待測(cè)菌液經(jīng)適當(dāng)稀釋，涂布在平板上，經(jīng)培養(yǎng)形成菌落后，統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)。由于一個(gè)單菌落是由原樣品中一個(gè)活的菌體細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖而成，因此，通過統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)并根據(jù)其稀釋倍數(shù)和取樣量，可換算出單位樣品中的活菌數(shù)。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。將菌液充滿計(jì)數(shù)室，通過對(duì)微生物數(shù)量的讀取，計(jì)算原菌液中的微生物數(shù)量。優(yōu)點(diǎn)能進(jìn)行活細(xì)胞計(jì)數(shù)具有直觀、簡(jiǎn)便和快速的優(yōu)點(diǎn)，適用于個(gè)體相對(duì)較大的酵母細(xì)胞和霉菌孢子等微生物的計(jì)數(shù)缺點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。測(cè)得的是所有細(xì)胞的總數(shù)，不能區(qū)別死細(xì)胞或活細(xì)胞；對(duì)運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)的活細(xì)胞也難以計(jì)數(shù)尿素分解菌的分離與計(jì)數(shù)1.背景：農(nóng)作物不能直接吸收尿素，尿素只有被土壤中的細(xì)菌分解成氨后才能被植物利用。2.原理：若培養(yǎng)基中唯一的氮源是尿素，那么只有能合成脲酶的細(xì)菌才能分解尿素，以尿素作為氮源。無(wú)法合成脲酶的其他微生物則由于缺乏氮源而不能生長(zhǎng)、繁殖。所以，用這種選擇培養(yǎng)基就能從土壤微生物中分離出分解尿素細(xì)菌。根據(jù)培養(yǎng)基的成分來源分類，屬于何種培養(yǎng)基?合成培養(yǎng)基根據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài)分類，屬于何種培養(yǎng)基?固體培養(yǎng)基根據(jù)培養(yǎng)基的基本用途分類，屬于何種培養(yǎng)基?選擇培養(yǎng)基（尿素作為唯一的氮源）3.設(shè)置對(duì)照：=1\*GB3①如何證明培養(yǎng)基沒有被雜菌污染：實(shí)驗(yàn)組的培養(yǎng)基接種要培養(yǎng)的菌種，對(duì)照組的培養(yǎng)基接種等量的無(wú)菌水（設(shè)置空白對(duì)照），觀察是否有菌落生長(zhǎng)。未接種的培養(yǎng)基表面有菌落生長(zhǎng)說明培養(yǎng)基有雜菌污染。=2\*GB3②如何證明某選擇培養(yǎng)基有選擇功能：實(shí)驗(yàn)組用該選擇培養(yǎng)基，對(duì)照組用通用培養(yǎng)基（牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基）。如果通用培養(yǎng)基的菌落數(shù)明顯大于選擇培養(yǎng)基中的數(shù)目，則說明該選擇培養(yǎng)基有選擇功能。二、發(fā)酵工程為人類提供多樣化生物產(chǎn)品發(fā)酵工程是利用微生物的生命活動(dòng)大量生產(chǎn)人們所需產(chǎn)品的工程技術(shù)體系。1．運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)多種食品把酒加熱到62℃，保持30min，就能殺死其中的微生物，這種方法就是著名的“巴氏消毒法”。果酒是以新鮮水果或果汁為原料、經(jīng)酵母發(fā)酵而成的、含有一定酒精的發(fā)酵酒。果醋是在果酒基礎(chǔ)上，進(jìn)行醋酸發(fā)酵釀制而成的飲料醋，兼具水果和醋的香味。1.果酒制作：（1）菌種：酵母菌（單細(xì)胞真菌，出芽的方式無(wú)性繁殖。），屬異養(yǎng)兼氣型微生物。在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸將有機(jī)物徹底分解為二氧化碳和水，大量繁殖；在無(wú)氧條件下，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵。在葡萄自然發(fā)酵過程中，起到主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。酶（2）原理：酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精

酶（3）反應(yīng)式：葡萄糖→2C2H5O（乙醇）＋2C02+少量能量（4）條件：①溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件，1825℃適合酵母菌酒精發(fā)酵；②發(fā)酵期間通過打開出氣管，間或放氣幾次；③發(fā)酵瓶裝入葡萄汁后留有l(wèi)/3的空間：目的是先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸快速繁殖，耗盡氧氣后再進(jìn)行酒精發(fā)酵；其次，防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液的溢出。2.果醋制作：（1）菌種：醋酸菌，屬異養(yǎng)需氧型細(xì)菌。（2）原理：酶當(dāng)氧氣充足條件下，醋酸菌將果酒中乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿幔ň谱兇祝?。下面都是氧氣充足的時(shí)候。酶果醋制作eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(醋酸菌在氧氣、糖源充足時(shí)，將糖分解成乙酸,C6H12O6＋2O2\o(――→,\s\up7(酶))2CH3COOH（乙酸）＋2CO2＋2H2O＋能量,當(dāng)缺少糖源時(shí)，將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜?C2H5OH＋O2\o(――→,\s\up7(酶))CH3COOH（乙酸）H2O＋能量))（3）條件：醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度3035℃，需適時(shí)通入無(wú)菌空氣，充氣口和排氣口都打開。（4）果酒和果醋制作的流程：3.酸奶的制作：（1）菌種：乳酸菌（用于酸奶制作的菌種：德氏乳桿菌保加利亞亞種和唾液鏈球菌嗜熱亞種），屬于異養(yǎng)厭氧型細(xì)菌。（2）原理：乳酸菌在發(fā)酵過程中可將乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，乳酸可以使牛奶中的蛋白質(zhì)凝固，同時(shí)產(chǎn)生酸奶獨(dú)特的風(fēng)味物質(zhì)。（3）條件：將接種后的原料置于40~42℃的恒溫培養(yǎng)箱中保溫4~6h。（4）過程：原料配置→消毒→冷卻→接種→保溫→后熟。2．發(fā)酵工程是生產(chǎn)特定產(chǎn)品的現(xiàn)代生物工程技術(shù)體系微