制备细菌、放线菌、酵母菌、霉菌的培养基

('湖南化工医药职业技术学院教案培养基制备任务制备细菌、放线菌、酵母菌、霉菌的培养基计划学时6任务目标知识目标:1、掌握培养基的概念、配制原则及培养基的类型；2、掌握培养基的配制方法；3、了解不同微生物的营养需求；4、了解工业发酵培养基常用的营养物质。能力目标:1、能规范进行培养基的配制；2、会编写培养基配制的操作规程。素质目标:1、具有良好的团队精神，善于团结合作。2、良好的学习态度和独立学习、获取新知识的能力；3、掌握本专业的基础知识和实践操作技能，并能根据企业信息资源解决实际工作问题；4、实验数据处理能力；语言文字表达能力；5、工作结果的评价与反思。学习情境设计：教学条件分析教室、微生物实训室、查资料的电脑网络等学习情境描述生产车间培菌工段班组长接到生产指令单后，将任务递交给培菌工，要求培菌工制备培养北京棒杆菌、啤酒酵母、青霉、链霉菌所用培养基，制定方案并完成任务。教学组织：分组、分工共同完成；评议各小组的学习成果；教师进行引导和指导，对每个小组及每个同学的工作做好评价记录，作为成绩评定依据。实施步骤步骤内容方法手段湖南化工医药职业技术学院教案资讯提前下发指令单，布置任务，各相应小组分析任务，从任务中分析得到相关信息，如培养基的配制原则，如何配制，不同微生物的营养需求等，依据这些资讯，收集资料，并完成关于培养基配制相关专业知识的学习。角色扮演布置任务，小组讨论、网络学习计划学生分组查阅整理相关资料，制定工作计划。小组讨论、网络学习，归纳总结决策学生以组为单位在学习任务单的引导下完成专业知识学习，通过学生讲解，教师点评、引导、补充，使学生消化并提高专业知识，对培养基配制方案进行决策。课堂对话，引导文法，在教师引导、监视下各组学生描述各自方案，获取专业知识实施各组凭领料单领取配料，检查配料质量，按方案完成配制任务，制定出培养基制备的操作规程。现场训练，教师指导，总结归纳检查与评估学生的状态、学习质量如何各组任务完成情况，工作报告完成情况？学习目的是否达到？学习、工作能力是否得到提高？团队合作是否协调？教师评价归纳总结任务完成过程中存在那些问题？哪些环节需要调节和改进？师生对话学生评价教师评价【背景资讯】一、工业微生物的营养要求1.微生物细胞的化学组成(1)化学元素微生物细胞和动植物细胞一样，也是由碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁、锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等化学元素组成。其中碳约占一般细菌细胞干重的50%,氢、氧、氮、磷、硫五种元素约占一般细菌细胞干重的47％。(2)存在形式各种化学元素主要以有机物、无机物和水的形式存在于微生物细胞中。湖南化工医药职业技术学院教案①有机物主要包括蛋白质、糖类、脂类、核酸、维生素以及它们的降解产物，约占微生物细胞的干物质的90%以上。②无机物主要是指与有机物相结合或单独存在于细胞中的无机盐等物质。微生物细胞中的干物质有3%～10%的无机元素。其中磷的含量最高，占无机元素的50%左右，其次为硫、钙、镁、钾、铁等，它们与碳、氢、氧、氮一起称为大量元素。而铜、锌、锰、硼、钴、钼、镍、硒等因含量极少，称为微量元素。③水分水是微生物细胞的重要组成成分，是细胞维持正常生命活动所必不可少的，一般可占细胞重量的70％～90％。2.培养基的营养要素及其生理功能根据营养物质在微生物细胞中生理功能的不同，可将它们分为碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水六大类。(1)碳源碳源是在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的营养物质。这类物质主要用于构成微生物自身的细胞物质（如糖类、蛋白质、脂类等）和代谢产物（如抗生素、氨基酸等），而且绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源，因此碳源物质通常也是能源物质。目前实验室中最常利用的碳源物质是葡萄糖和蔗糖，工业发酵中常利用的碳源物质主要是单糖、糖蜜（制糖工业副产品）、淀粉、麸皮、米糠、酒糟等，其中淀粉是大多数微生物均可利用的碳源。(2)氮源氮源是在微生物生长过程中为微生物提供氮素来源的营养物质。这类物质主要用来合成微生物细胞中的含氮物质，一般不作为能源使用，除了少数自养微生物（如硝化细菌）能利用铵盐、硝酸盐同时作为氮源与能源外，还有某些厌氧微生物在缺乏碳源的厌氧条件下也可以利用某些氨基酸作为能源物质。目前实验室中常用的有机氮源包括蛋白胨、牛肉浸膏、酵母浸膏等，工业发酵中常用的氮源物质是鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆、酵母粉等。(3)能源凡是能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射能称为能源。(4)无机盐无机盐为微生物生长提供除碳、氮以外的各种必需的养分，是微生物生长必不可少的一类营养物质。它在机体中的生理功能是：构成微生物细胞的组成成分；参与酶的组成；作为酶的激活剂；调节微生物细胞的渗透压、pH值和氧化还原电位；作为某些自养微生物的能源。微生物生长所需的无机盐包括磷、硫、氯、钾、钠、镁、钙、铁、钼、锌、铜、锰、钴等元素的盐类。(5)生长因子生长因子通常指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。3.微生物的营养类型营养类型能源氢供体基本碳源实例光能无机营养型（光能自养型）光能无机物CO2蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类有机物：化能异养微生物的能源（同碳源）无机物：化能自养微生物的能源（不同于碳源）化学物质辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源能源谱湖南化工医药职业技术学院教案光能有机营养型（光能异养型）光能有机物CO2及简单有机物红螺菌属的细菌（即紫色无硫细菌）化能无机营养型（化能自养型）无机物无机物CO2硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、硫黄细菌等化能有机营养型（化能异养型）有机物有机物有机物绝大多数原核微生物和全部真核微生物二、培养基培养基是人工配制的适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。1.培养基的配制原则(1)目的明确(2)营养协调(3)控制培养基的条件(4)经济节约(5)灭菌处理2.培养基的分类和应用(1)根据微生物的种类划分根据微生物的种类可分为细菌、放线菌、酵母菌和霉菌培养基。常用的异养型细菌培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，常用的放线菌培养基为高氏一号合成培养基，常用的酵母菌培养基为麦芽汁培养基，常用的霉菌培养基为查氏合成培养基。(2)根据培养基的成分划分根据培养基组成物质的化学成分是否完全清楚可分为天然培养基、合成培养基和半合成培养基三类。(3)根据培养基的物理状态划分分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基。(4)根据培养基的用途划分分为基础培养基、加富培养基、选择培养基和鉴别培养基等。三、营养物质进入细胞的方式根据物质运输过程中的特点，可将营养物质进入细胞分为单纯扩散、促进扩散、主动运输与膜泡运输四种方式。【技能实训】牛肉膏蛋白胨培养基制备【实训目的】1.学习制备牛肉膏蛋白胨培养基的基本技术。2.掌握配制培养基的一般方法和步骤。【实训准备】1.试剂：牛肉膏、蛋白胨、琼脂、NaCl、10％NaOH溶液、10％盐酸溶液。牛肉膏蛋白胨培养基配方：牛肉膏5.0g，蛋白胨10.0g，琼脂15～20g，NaCl5.0g，水1000mL，pH7.4～7.6.2.仪器及其他工具：烧杯、三角瓶、天平、牛角匙、玻棒、pH试纸、试管、分装漏斗、棉花、纱布、电炉、记号笔、高压蒸汽灭菌锅、恒温培养箱等。【操作过程】湖南化工医药职业技术学院教案1.称量按照培养基配方依次准确地称取牛肉膏5.0g、蛋白胨10.0g、NaCl5.0g放入100mL烧杯中。2.溶化在上述烧杯中先加入少于所需要的水量，用玻棒搅匀，然后在电炉上加热使其溶解。将药品完全溶解后，补充水到所需的总体积，如果配制固体培养基时，将称好的琼脂放入已溶的药品中，再加热溶化，最后补足所损失的水分。3.调pH如果培养基偏酸，用滴管向培养基中逐滴加入NaOH，边加边搅拌，并随时用pH试纸测其pH，直至pH达7.6。反之，用HCl进行调节。4.分装按实验要求，可将配制的培养基分装入试管内或三角烧瓶内。①液体分装分装高度以试管高度的1/4左右为宜。分装三角瓶的量则根据需要而定于般以不超过三角瓶容积的一半为宜，如果是用于振荡培养用，则根据通气量的要求酌情减少；有的液体培养基在灭菌后，需要补加一定量的其他无菌成分，如抗生素等，则装量一定要准确。②固体分装分装试管，其装量不超过管高的1/5，灭菌后制成斜面。分装三角烧瓶的量以不超过三角烧瓶容积的一半为宜。③半固体分装试管一般以试管高度的1/3为宜，灭菌后垂直待凝。5.加塞培养基分装完毕后，在试管口或三角烧瓶口上塞上棉塞或硅胶塞，以阻止外界微生物进入培养基内而造成污染，并保证有良好的通气性能。6.包扎加塞后，将全部试管用麻绳捆好，再在棉塞外包一层牛皮纸，其外再用一道麻绳扎好。用记号笔注明培养基名称、组别、配制日期。三角烧瓶加塞后，外包牛皮纸，用麻绳以活结形式扎好，使用时容易解开，同样用记号笔注明培养基名称、组别、配制日期。7.灭菌将上述培养基以0.103Mpa，121℃，20min高压蒸气灭菌。8.搁置斜面将灭菌的试管培养基冷至50℃左右，将试管口端搁在玻棒或其他合适高度的器具上，搁置的斜面长度以不超过试管总长的一半为宜。9.无菌检查将灭菌的培养基放入37℃恒温箱中培养24～48h，无菌生长即可使用。【注意事项】1.称量前先用砝码校准称量设备。2.配制前，把所有配制用试剂准备好放在右手边，把配完的试剂瓶放在左手边，养成良好习惯，防止错配、漏配或重复配制。在配制时，写好配料单，按配料单顺序配料，防止错配、漏配或重复配制。3.蛋白胨很易吸湿，在称取时动作要迅速。另外，称药品时严防药品混杂，一把牛角匙用于一种药品，或称取一种药品后，洗净，擦干，再称取另一药品。瓶盖也不要差错。4.牛肉膏常用玻捧挑取，放在小烧杯或表面皿中称量，用热水溶化后倒入烧杯。也可放在称量纸上，称量后直接放人水中，这时如稍微加热，牛肉膏便会与称量纸分离，然后立即取出纸片。5.在琼脂溶化过程中，应控制火力，以免培养基因沸腾而溢出容器。同时，需不断搅拌，以防琼脂糊底烧焦。配制培养基时，不可用铜或铁锅加热溶化，以免离子进入培养基中，影响细菌生长。6.固体培养基分装时要注意趁热分装，以避免在分装过程中发生凝固导致无法正常分装。湖南化工医药职业技术学院教案高氏一号培养基制备【实训准备】1.试剂：可溶性淀粉、K2HP04、MgSO4·7H20、KN03、NaCl、FeS04·7H20、琼脂、10％NaOH溶液、10％盐酸。高氏一号培养基配方：可溶性淀粉20g，KN031.0g，K2HP040.5g、MgS04·7H200.5g，NaCl0.5g，FeS04·7H200.01g，琼脂15～20g，水1000mL，pH7.2～7.4。2.仪器及其他工具：烧杯、小铝锅、天平、牛角匙、量筒、玻棒、pH试纸、试管、分装漏斗、棉花、纱布、电炉、记号笔、高压蒸汽灭菌锅、恒温培养箱等。【操作过程】1.用量筒先量取500mL自来水置于铝锅中，在电炉上加热。2.根据培养基配方，依次称取KN031.0g、K2HP040.5g、MgS04·7H200.5g、NaCl0.5g、FeS04·7H200.01g、水少许加入铝锅中，搅拌均匀。其中可溶性淀粉称入100mL烧杯中，加入50mL自来水调成糊状，待培养液沸腾时加入铝锅中，边加边搅拌，以防糊底。3.加入浸洗过的琼脂15g煮沸至完全熔化，补足1000mL水量，调pH7.2～7.4。4.趁热分装于试管，斜面试管每管约8mL，若倒平板上则每管装15mL，装量根据试验需要而定。5.塞好棉塞，并用旧报纸将棉塞部分包好，贴好标签。6.高压蒸汽灭菌，121℃灭菌30min。7.若有斜面试管，在灭菌后及时摆放斜面。8.将灭菌的培养基放入37℃恒温箱中培养24～48h，无菌生长即可使用。【注意事项】1.称量前先用砝码校准称量设备。2.配制前，把所有配制用试剂准备好放在右手边，把配完的试剂瓶放在左手边，养成良好习惯，防止错配、漏配或重复配制。在配制时，写好配料单，按配料单顺序配料，防止错配、漏配或重复配制。3.pH不要调过头，以避免回调而影响培养基内各离子的浓度。配制pH低的琼脂培养基时，若预先调好pH并在高压蒸气下灭菌，则琼脂因水解不能凝固。因此，应将培养基的成分和琼脂分开灭菌后再混合，或在中性pH条件下灭菌，再调整pH。4.分装过程中，注意不要使培养基沾在管(瓶)口上，以免沾污棉塞而引起污染。5.如果双人操作，应该一人操作，一人复核，避免两人同时称量不同原料。马铃薯蔗糖培养基制备【实训准备】1.材料及试剂：新鲜马铃薯、蔗糖（或葡萄糖）。马铃薯蔗糖培养基配方：马铃薯200g，蔗糖（或葡萄糖）20g，琼脂20g，水1000mL，pH自然。2.仪器及其他工具：小铝锅、天平、牛角匙、玻棒、pH试纸、试管、分装漏斗、棉花、纱布、电炉、记号笔、高压蒸汽灭菌锅、恒温培养箱等。【操作过程】2.称取去皮新鲜马铃薯200g切成lcm见方小块放于小铝锅中，加1000mL自来水，置电炉上煮沸20min后，用双层纱布过滤。滤液计量体积后倒入小铝锅中煮沸。湖南化工医药职业技术学院教案2.加入称好的20g蔗糖、20g琼脂，加热搅拌至琼脂完全熔化，并补足水量至1000mL。3.趁热用分装漏斗分装于试管，分装体积详见实训㈠牛肉膏蛋白胨培养基制备。分装完毕后塞好棉塞，装入小试管筐并捆扎好，写好标签。4.高压蒸汽灭菌121℃灭菌，30min，若需摆斜面，灭菌后趁热摆成斜面。5.将灭菌的培养基放入37℃恒温箱中培养24～48h，无菌生长即可使用。【注意事项】1.称量前先用砝码校准称量设备。2.配制前，把所有配制用试剂准备好放在右手边，把配完的试剂瓶放在左手边，养成良好习惯，防止错配、漏配或重复配制。共发射极放大电路直流通路和静态工作点晶体管是放大电路的核心，但是要使晶体管正常工作，还具备一定的外部条件，即合适的静态工作点。一、静态工作点的意义当输入信号电压ui=0时，放大电路称为静态，或称为直流工作状态，静态工作点可以用晶体管的电流、电压的一组数值来表示，分别是基极电流IBQ、集电极电流ICQ和集射极电压UCEQ，它们在晶体管输出特性曲线上所确定的一个点，就称为静态工作点，习惯上用Q表示，故又称为Q点。从减少电能损耗的角度来看，总希望静态值越小越好，例如，为了减少电流，依据湖南化工医药职业技术学院教案ICQ=βIBQ,可以减小IBQ，但是，当IBQ太小时，交流信号电压ui的负半波的全部或部分会使晶体管的发射结进入“死区”，电路处于截止状态，失去对负半波的正常放大作用。相反IBQ太大，除了增加功率损耗外，更严重的是，当输入信号正半波到来时，电路会进入饱和区，iB对iC失去控制作用，同样不能正常放大。关于信号失真将在下节讲解。IBQ的值对放大电路工作好坏起着十分重要的作用，通常IBQ称为晶体管的偏置电流，产生IBQ的电路为偏置电路。另外，UCEQ和ICQ对放大电路的工作影响也不能忽略，Q点事由他们三者共同确定的，理想的Q点应该处在放大区，并且当外加信号ui时，iB与uBE成线性变化，在iB的变化范围内出差特性曲线间隔均匀，当然也不能脱离安全工作区域。二、求静态工作点处于静态状况下的电路，下图为上图的直流通路电路图。图直流通路湖南化工医药职业技术学院教案直流通路符合下述关系：其中，UBEQ近似等于二极管正向导通压降，硅管为0.7V，锗管为0.3V。三、静态工作点求解电路参数如上图直流通路参数所示。由电路可知：由回路方程可知：3.在配制时，写好配料单，按配料单顺序配料，防止错配、漏配或重复配制。4.分装过程中，注意不要使培养基沾在管口上，以免沾污棉塞而引起污染。5.如果双人操作，应该一人操作，一人复核，避免两人同时称量不同原料。湖南化工医药职业技术学院教案',)