第一章 应用微生物学的基本技术
微生物学实验技术的应用
微生物学实验技术的应用微生物学实验技术是研究微生物的重要手段，广泛应用于医学、环境科学、食品工业、农业等领域。
本文将围绕微生物学实验技术的应用展开阐述。
一、微生物学实验技术在医学中的应用微生物学实验技术在医学中起着重要的作用。
例如，在病原微生物的检测和鉴定中，常用的实验技术包括细菌培养、PCR法、酶联免疫吸附试验（ELISA）等。
这些技术可用于快速准确地检测和鉴定病原微生物，为临床诊断和治疗提供依据。
此外，微生物学实验技术还广泛应用于抗菌药物的研发和耐药性检测等方面，为临床治疗提供了强有力的支持。
二、微生物学实验技术在环境科学中的应用环境中的微生物是一种重要的生物指示器，可以反映环境的污染程度和生态系统的健康状况。
微生物学实验技术可以用来监测环境中的微生物多样性和群落结构，分析微生物在环境中的分布和变化规律。
例如，通过分析水体、土壤和大气中的微生物群落，可以评估环境的污染程度和生态系统的稳定性。
此外，微生物学实验技术还可以用来研究微生物对环境因子的响应和适应机制，为环境保护和生态修复提供科学依据。
三、微生物学实验技术在食品工业中的应用微生物学实验技术在食品工业中起着重要的作用。
例如，在食品的质量检测和卫生监测中，常用的实验技术包括微生物培养、PCR法、酶活性检测等。
这些技术可用于检测食品中的致病微生物和食品安全指标，确保食品的质量和安全。
此外，微生物学实验技术还可以用于食品发酵工艺的研究和优化，提高食品的品质和营养价值。
四、微生物学实验技术在农业中的应用微生物学实验技术在农业中具有广泛的应用前景。
例如，在农作物的病害防治中，可以利用微生物学实验技术筛选和应用有益微生物，如生物农药和生物肥料，实现绿色农业的可持续发展。
此外，微生物学实验技术还可以用于土壤微生物的监测和调控，提高土壤的肥力和抗逆性。
另外，微生物学实验技术还可以用于农产品的质量检测和加工改良，提高农产品的商品价值和市场竞争力。
微生物学实验技术在医学、环境科学、食品工业和农业等领域具有广泛的应用。
微生物学的研究与应用
微生物学的研究与应用微生物学是研究微观生物的科学，涵盖了细菌、真菌、病毒等微生物的分类、结构、功能以及与人类和环境的相互作用等方面。
微生物的研究已成为现代生命科学的重要组成部分，并在医学、工业、农业等多个领域得到广泛的应用。
一、微生物学的基础与研究方法微生物学的研究以真菌、细菌和病毒为主要对象，这些微生物可以通过显微镜观察到。
现代微生物学的发展离不开光学显微镜、电子显微镜等高分辨率的显微技术的提升。
通过观察微生物的形态、结构以及生长特性，可以对微生物进行分类和鉴定。
此外，微生物学研究还包括微生物的遗传学特征，即微生物基因组的测序和功能分析。
通过对微生物基因组的研究，可以揭示微生物的代谢途径、生物合成能力以及对环境和宿主的适应性。
这些研究方法为微生物学在应用领域的发展提供了理论基础。
二、微生物学在医学中的应用微生物与人类健康的关系密切，许多疾病都与微生物感染相关。
微生物学在医学中的应用主要包括以下几个方面：1. 微生物病原体的鉴定和诊断微生物学的研究方法可以帮助医生鉴定疾病的病原体，确立准确的诊断。
这在传染病的诊断和治疗上尤为重要。
例如，通过分离和鉴定细菌，可以确定细菌感染的种类，从而指导合理的抗生素治疗。
2. 疫苗和抗生素的研发微生物学的研究为疫苗和抗生素的研发提供了重要的基础。
针对细菌和病毒的疫苗可以预防相应传染病的发生，而抗生素则可以有效治疗细菌感染。
通过了解细菌和病毒的生物学特性，可以研发更加安全有效的疫苗和抗生素。
3. 人体微生物组的研究人体内寄生着大量的微生物，这些微生物组成了人体微生物组。
微生物组的研究表明，人体内微生物与健康和疾病息息相关。
利用微生物学的方法，可以深入了解人体微生物组的结构和功能，从而发展相关的治疗策略。
三、微生物学在工业上的应用微生物学在工业领域的应用主要涉及食品工业、酿酒业、制药业等，其主要应用包括：1. 发酵工业微生物发酵工艺在食品加工、药品制造等行业中得到广泛应用。
高中生物第1章发酵工程第2节微生物的培养技术及应用第1课时微生物的基本培养技术新人教版选择性必修3
主题二 无菌技术
【情境探究】
获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如 何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。阅读教材中消毒和灭菌的 相关内容,结合下列情境,回答相关问题。 1.消毒和灭菌的原理有哪些?试举例说明。 提示 使菌体蛋白凝固变性,如高压蒸汽灭菌法;抑制细菌代谢和生长,或破 坏细菌细胞膜的结构,改变其通透性,使细胞破裂、溶解,如某些化学消毒 法;损伤细菌DNA等,如紫外线消毒法。 2.消毒和灭菌都能杀死所有的微生物吗? 提示 灭菌可杀死物体内外的全部微生物,包括芽孢和孢子,而消毒仅杀死 部分微生物。
提示 将接种菌种的液体培养基的锥形瓶放置在摇床上培养,通过摇床的晃 动为菌种的增殖提供氧气。摇床转速不同,培养液中O2含量不同。培养酵 母菌的平板属于固体培养基,不宜利用摇床培养。
结论语句辨一辨 1.由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。( √ ) 2.配制好的培养基可用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。( √ ) 3.培养基冷却凝固后应将培养皿倒置。( √ ) 4.接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌。( √ )
旁栏边角想一想 什么是生物消毒法?请举例说明其原理。 提示 生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方 法。例如,有的微生物能够寄生于多种细菌体内,使细菌裂解,因此可以用 它们来净化污水、污泥。
结论语句辨一辨 1.灭菌相比消毒对微生物的杀灭更彻底。( √ ) 2.无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等)都可 采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。( × ) 3.培养基最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。( √ ) 4.选择消毒或灭菌要根据无菌操作的对象及目的而定。( √ )
营养物质 含义
作用
主要来源
医学微生物学教案
医学微生物学教案第一章：微生物学基本概念1.1 微生物的定义与分类微生物的定义微生物的分类（原核生物、真核生物、非细胞微生物）1.2 微生物学的发展简史微生物学的起源微生物学的发展过程1.3 微生物学的应用领域医学领域农业领域工业领域环境保护领域第二章：微生物的形态与结构2.1 微生物的形态细菌的形态真菌的形态病毒的形态2.2 微生物的结构细菌的结构真菌的结构病毒的结构2.3 微生物的繁殖方式细菌的繁殖方式真菌的繁殖方式病毒的繁殖方式第三章：微生物的培养与鉴定3.1 微生物的培养基培养基的种类与制备培养基的选择与配制3.2 微生物的培养方法液体培养固体培养厌氧培养3.3 微生物的鉴定方法形态学鉴定生理生化鉴定分子生物学鉴定第四章：医学微生物学的基本概念4.1 医学微生物学的定义与意义医学微生物学的定义医学微生物学的重要性4.2 病原微生物与病原性病原微生物的定义病原性与病原微生物的关系4.3 医学微生物学的应用领域感染病的诊断与治疗疫苗研究与制备微生物药物研究与开发第五章：常见病原微生物简介5.1 细菌葡萄球菌肺炎球菌沙门氏菌5.2 真菌白色念珠菌曲霉菌肺孢子菌5.3 病毒乙型肝炎病毒流感病毒人乳头瘤病毒第六章：微生物感染与免疫6.1 微生物感染的过程感染微生物的入侵与繁殖感染引起的病理反应6.2 免疫反应与免疫机制非特异性免疫特异性免疫免疫记忆6.3 微生物感染与免疫的关系微生物如何逃避免疫反应免疫反应在微生物清除中的作用第七章：微生物药物7.1 微生物药物的分类与作用机制抗生素抗真菌药抗病毒药抗寄生虫药7.2 微生物药物的耐药性问题耐药性的定义与成因耐药性对微生物药物使用的影响耐药性监测与控制策略7.3 微生物药物的研究与开发微生物药物的来源与筛选微生物药物的合成与半合成微生物药物的新药研发趋势第八章：疫苗学8.1 疫苗的原理与分类疫苗的原理活疫苗死疫苗基因疫苗8.2 疫苗的制备与接种疫苗的制备方法疫苗的接种程序与剂量疫苗的保存与运输8.3 疫苗的应用与效果评价疫苗的应用领域与效果疫苗的不良反应与监测疫苗的免疫持久性与加强针第九章：医学微生物学实验技术9.1 微生物学的实验室安全实验室生物安全等级实验室安全操作规程事故应急预案9.2 微生物学的实验方法与技术微生物的分离与纯化微生物的定量与定性分析微生物的基因克隆与表达9.3 医学微生物学实验技术的应用临床微生物学检验疫苗研发与生产微生物药物的筛选与评价第十章：医学微生物学的未来发展趋势10.1 微生物组学与微生物菌群研究微生物组学的定义与研究内容微生物菌群对人体健康的影响微生物菌群的调控与干预策略10.2 病原微生物的快速检测与诊断技术分子诊断技术免疫诊断技术快速检测技术的应用前景10.3 微生物学的个性化医疗与精准治疗微生物引起的个性化医疗需求微生物学的精准治疗策略微生物学在个体健康维护中的作用重点和难点解析重点环节1：微生物的分类与定义微生物分类涉及原核生物、真核生物和非细胞微生物，理解这些分类及其代表性例子是基础。
第一章：微生物学绪论知识点整理
第一章：微生物学绪论知识点整理
●微生物学研究的对象和任务
●微生物学研究的对象
●微生物：个体微小，结构简单，进化地位低的微小生物的总称
●微生物的主要特点：体积小面积大、吸收多转化快、生长旺繁殖快、适应强易
变异、分布广种类多
●微生物学研究的对象： 、真菌、细菌、放线菌等。
●微生物学研究的任务：研究微生物生命活动规律及应用的学科。
●学习微生物学的目的：防治微生物有害活动、发觉微生物资源。
●微生物学的分科：基础微生物、应用微生物。
●微生物学的发展简史
●史前期
●初创期：列文虎克发现微生物
●奠基期：
●巴斯德——奠基人（创立巴斯德灭菌法、创立免疫学原理和预防接种的方法、
证明发酵是微生物作用而非发酵产生微生物）
●科赫——奠基人：微生物基本操作技术上建立了细菌纯培养、设计了多种培养
基、流动蒸汽灭菌、染色观察，对病原细菌上有科赫法则（PPT1章32p）。
●发展期：生化水平研究阶段
●成熟期：分子生物学水平研究阶段。
●微生物在工业中的应用及其发展趋势
●工业中的应用：直接用菌体、用菌体产生的代谢产物、用菌体产生的酶
●我国工业微生物学发展概论
●应用微生物的发展趋势：增加食物来源、兴利除害综合利用、新微生物资源、培育
新品种。
《微生物学》主要知识点-01第一章微生物学绪论.
第一章绪论1.1 我们周围的微生物在我们生存的地球上,我们时常看到的是各种各样的动植物。
由于肉眼分辨能力的原因,我们几乎忽略了那些无所不在的微小生物。
1.2 什么是微生物微生物(microorganism, microbe:是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
非细胞类:病毒、亚病毒原核类:真细菌、古菌真核类:真菌、原生动物、藻类。
微生物的五大共性:体积小、面积大;吸收多、转化快;生长旺、繁殖快;适应强、易变易;分布广、种类多。
1.3 微生物学微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科。
随着微生物学的不断发展,已形成了基础微生物学和应用微生物学,又可分为许多不同的分支学科,并还在不断地形成新的学科和研究领域。
1.4 微生物的发现和微生物学的发展1.4.1微生物的发现真正看见并描述微生物的第一个人是荷兰商人安东·列文虎克(Antony Van Leeuwenhoe k, 1632~1723,但他的最大贡献不是在商界而是他利用自制的显微镜发现了微生物世界(当时被称之为微小动物,他的显微镜放大倍数为50~300倍,构造很简单,仅有一个透镜安装在两片金属薄片的中间,在透镜前面有一根金属短棒,在棒的尖端搁上需要观察的样品,通过调焦螺旋调节焦距。
利用这种显微镜,列文虎克清楚地看见了细菌和原生动物。
首次揭示了一个崭新的生物世界--微生物界。
由于他的划时代贡献,1680年被选为英国皇家学会会员。
1.4.2 微生物学发展的奠基者继列文虎克发现微生物世界以后的200年间,微生物学的研究基本上停留在形态描述和分门别类的阶段。
直到19世纪中期,以法国的巴斯德(Louis Pasteur,1822~1895和德国的柯赫(Robert Koch, 1843~1910为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段,揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因,并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术,从而奠定了微生物学的基础,同时开辟了医学和工业微生物等分支学科。
《微生物第一章》PPT课件
包括发酵、呼吸作用、光合作 用等多种代谢方式，不同种类 的微生物具有不同的代谢特点
。
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微生物的代谢途径与产物
2024/1/24
糖代谢途径
包括糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径等，产生ATP、NADH等能 量物质以及多种中间代谢产物。
氮代谢途径
包括氨基酸的降解与合成、硝化作用、反硝化作用等，涉及氨、氨基 酸、硝酸盐等含氮物质的转化。
2024/1/24
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微生物的代谢与调控
2024/1/24
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微生物的代谢类型与特点
异养型微生物
利用有机物作为碳源和能源， 包括腐生和寄生两种生活方式
。
2024/1/24
自养型微生物
能够利用无机物合成自身所需 的有机物，如硝化细菌、硫化 细菌等。
兼性自养型微生物
既可利用有机物，也可利用无 机物作为碳源和能源，如氢细 菌、酵母菌等。
02
微生物与人类健康的关系受到广 泛关注。
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微生物的形态与结构
2024/1/24
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细菌的形态与结构
2024/1/24
细菌的基本形态
01
球菌、杆菌、螺旋菌
细菌的结构
02
细胞壁、细胞膜、细胞质、核质
特殊结构
03
荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢
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真菌的形态与结构
2024/1/24
真菌的基本形态
酵母菌、霉菌、大型真菌
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微生物的繁殖方式与机制
01
02
03
04
无性繁殖
通过二分裂、出芽等方式进行 繁殖，不涉及遗传物质的重组
。
有性繁殖
微生物学的研究方法和应用
微生物学的研究方法和应用微生物学是研究微生物及其生理、生态、遗传、分子、环境和应用等领域的科学。
微生物学是生物科学的分支，是理解和解决多种生物问题的基础。
微生物学在生命科学、环境科学、农业科学、医学和工业等领域都有广泛的应用。
为了深入了解微生物学的研究方法和应用，我们需要探讨以下方面。
1. 微生物学的研究方法微生物学的研究方法主要包括：培养、分离、鉴定、形态学观察、生理生化分析、分子生物学技术、基因工程技术、传统和分子遗传学等方法。
其中，培养和分离是微生物学研究的基石，是对微生物进行进一步研究的前提。
培养方法有液体培养和固体培养两种，采用不同的培养条件，如温度、pH值、营养物质、氧气需求等，可以获得不同种类的微生物。
分离方法主要有稀释平板法、过滤法、色素法等。
微生物学的鉴定和分类方法是较为复杂的研究方法，通常需要通过形态学观察、生理生化分析、分子生物学技术等方法来进行鉴定和分类。
形态学观察可以通过电子显微镜、荧光显微镜等进行，生理生化分析可以测定微生物对适宜生长条件和不适宜条件的反应情况，分子生物学技术则可以对微生物进行基因组测序、DNA逐渐反应、核酸杂交等分析。
2. 微生物学的应用微生物在生命科学、环境科学、农业科学、医学和工业等领域都有广泛的应用。
（1）在生命科学领域，微生物的调控机制、代谢途径、基因组学、转录组学、蛋白质组学等方面的研究，对于揭示生物进化、发育和生理代谢等方面有着重要的作用。
（2）在环境科学领域，微生物在维持生态平衡、接种菌素、水处理等方面有广泛的应用。
例如，微生物在污水处理、大气污染控制等方面扮演着重要的角色。
（3）在农业科学领域，微生物的应用主要包括提高农作物产量、改良土壤、生物防治等。
例如，通过接种根际现场微生物、利用农合资源和微生物活动能力，提高作物的吸收养分效率，改良土壤结构；通过利用土壤微生物代谢作为生物防治菌素，生物农药等手段消灭害虫等操作，有着广泛的应用前景。
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高温短时灭菌是一种最佳的灭菌方法，一般采用120℃下灭菌。
2.灭菌操作方式
工业上现行的操作方式主要有两种，即分批灭菌和连续灭菌。 分批灭菌：也叫间歇灭菌，操作简单，投资少，灭菌效果好；加热冷却
时间长，蒸汽用量不均，锅炉负荷大，适用于小型发酵厂。 连续灭菌：对营养物质破坏小，灭菌时间短，设备利用率高，蒸汽用量
（2）培养基pH值的影响：在pH值6.0～8.0时，微生物最耐热，不易死 亡，培养基的pH值愈低所需的灭菌时间愈短。
（3）培养基成分的影响：糖类、油脂和蛋白质会增加微生物的耐热 性；盐类增加渗透压，促进热的传导，降低耐热性，易于灭菌。
第一节 无菌操作技术
三、灭菌在微生物工业中的应用
（一）培养基的灭菌 3.影响培养基灭菌的几个因素
熏蒸：常用福尔马林(含37-40%甲醛水溶液)，6-10ml/m3的用 量，盛入容器中进行加热，或加半量的高锰酸钾，通过氧 化作用加热，使其蒸发。熏蒸后保持密闭12h以上。也可 用乳酸、硫磺等进行熏蒸。
紫外线灭菌：接种前后，打开紫外灯照射半小时。 石炭酸喷雾：操作前，用5%石炭酸溶液喷于接种台面和地
上烧至红热进行灭菌。
第一节 无菌操作技术
二、灭菌的方法
（一）火焰灭菌和干热灭菌 2.干热灭菌 干燥热空气（170℃）杀死微生物的方法
玻璃器皿、金属用具等凡不适用于用其他方法灭菌而又能 耐高温的物品都可用此法灭菌。液体培养基、橡胶制品、 塑料制品等不能用于干热灭菌。
第一节 无菌操作技术
二、灭菌的方法
第一节 无菌操作技术
四、微生物的接种技术 （二）接种工具
第一节 无菌操作技术
四、微生物的接种技术 （三）接种方法
1.试管接种
(1)火焰灭菌：接种工具在使用前后都必须通过火焰灭菌；对拔出 棉塞后和塞进棉塞前的试管口都要通过火焰灭菌。
(2)火焰封口：火焰的无菌区，一般是指外焰周围1cm之间和距外 焰顶端3cm之间的区域。
应用微生物
于志丹 齐齐哈尔大学 生命科学与农林学院
第一章 应用微生物的基本技术
第一节 无菌操作技术 第二节 培养基及其制备 第三节 微生物分离培养技术 第四节 种子的扩大培养 第五节 微生物发酵与控制 第六节 发酵产物提取与加工
第一节 无菌操作技术
微生物的研究及应用中，需要通过分离纯化技术从混杂 的天然微生物群中分离出特定的微生物，而且还必须随时 注意保持微生物纯培养的“纯洁”，防止其被其他微生物 污染的技术称为无菌技术。
面，兼有灭菌和防止微尘飞扬的作用。
第一节 无菌操作技术
四、微生物的接种技术
（一）接种前的准备工作
2.无菌室空气污染情况的检验
方法：取牛肉膏琼脂和马铃薯蔗糖培养基的斜面和平板各3个，在无菌 室内揭开，半小时后盖好。另一份作对照，一并放在30°下培养， 48h后检验有无杂菌生长以及杂菌数量的多少。根据检验结果确定采 取的措施。 霉菌多时，表明室内湿度大，应通风干燥，再进行灭菌；细菌多 时，可采用乳酸熏蒸。
气液分离器(油水分离器): 加热器: 经过分离器的空气湿度还较大，如不加热，只要温度降低，又
会有水分析出，使过滤介质受潮而影响三、灭菌在微生物工业中的应用
（三）空气除菌 2.空气过滤除菌工艺流程
第一节 无菌操作技术
四、微生物的接种技术 （一）接种前的准备工作 1.无菌室的灭菌
（二）湿热灭菌
1.常压蒸汽灭菌
在常压条件下，在不能密闭的容器内进行灭菌的方法，温度不超 过100℃，能杀死大多数微生物。 （1）常压蒸汽间歇灭菌
100℃维持30～60min，每天一次，连续3天，每次间隙，放在25～ 30℃条件下培养，第一次杀死营养体、芽孢在培养过程中萌发成营养 体，第二次蒸煮即可杀死。 （2）常压蒸汽持续灭菌
平衡，适宜自动化控制；设备投资大。
第一节 无菌操作技术
三、灭菌在微生物工业中的应用
（一）培养基的灭菌 2.灭菌操作方式
连续灭菌流程图：
第一节 无菌操作技术
三、灭菌在微生物工业中的应用 （一）培养基的灭菌 3.影响培养基灭菌的几个因素
（1）培养基中污染菌的数量与灭菌时间的关系：杂菌数量多，要适当 延长灭菌时间；选用高质量的原料。
采气：最好采用含菌数少的空气。
前置过滤器：粗过滤器，捕集较大的灰尘颗粒，保护压缩机，防止受磨 损，同时减轻过滤器的负荷。
空压机：
储气罐：消除压缩机排出空气时产生的气流脉冲，维持稳定的空气压 力，同时可以利用重力沉降作用去除部分油雾。
冷却器：空气经压缩后温度很高，可达120℃，若不冷却会烧焦过滤介 质，还会增加发酵罐的降温负荷。
（三）空气除菌 1.空气除菌的方法
化学药物除菌、辐射除菌、加热除菌、静电除菌、过滤除菌。 前四种可用于无菌室、培养室、仓库等的空气灭菌，但不能作为发酵中
氧源的除菌。 只有介质过滤能达到发酵工业的除菌目的。介质包括：棉花、活性炭、
玻璃纤维、有机合成纤维等。
第一节 无菌操作技术
2.空气过滤除菌工艺流程
包括环境、培养基及仪器设备的灭菌、无菌空气的制 备、接种及培养过程的无菌操作等。
第一节 无菌操作技术
一、灭菌的概念
用物理或化学的方法来杀死或去除物品上或环境中所有微 生物的过程；消毒是杀死物品上绝大部分微生物，主要是 病原微生物和有害微生物。消毒属于部分灭菌。
第一节 无菌操作技术
二、灭菌的方法
（一）火焰灭菌和干热灭菌 1.火焰灭菌 如接种针、接种环或其他金属用具等，直接在酒精灯火焰
保持充足蒸汽，持续加热6～8h，杀死绝大部分芽孢和全部营养 体。
第一节 无菌操作技术
二、灭菌的方法
（二）湿热灭菌
2.高压蒸汽灭菌 穿透力强、效果最好的湿热灭菌方法。常用于培养基的灭菌。
第一节 无菌操作技术
二、灭菌的方法
（三）过滤除菌 （四）紫外线杀菌 （五）化学剂消毒杀菌
第一节 无菌操作技术
三、灭菌在微生物工业中的应用
（4）培养基中颗粒的影响：颗粒大和结块的传热效果差，灭菌前必须 充分搅拌。
（5）泡沫的影响：泡沫中的空气形成隔热层，空气的导热差，包裹在 泡沫中的微生物不容易被杀死。
第一节 无菌操作技术
三、灭菌在微生物工业中的应用
（二）发酵设备及管道和附属设备的灭菌
发酵罐采用空罐或实罐灭菌；管道和过滤器采用蒸汽灭菌；