專題2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用-高考生物選修1知識點歸納(默寫版)

1、專題二微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課題一微生物的實驗室培養(yǎng)培養(yǎng)基：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)，是進(jìn)行微生 物培養(yǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)川分為,， 如 0在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑（是從紅藻中提取的一種多糖，在配制培養(yǎng)基中用作凝固劑）后，制成瓊脂固 體培養(yǎng)基。微生物在固體培養(yǎng)基表而生長，可以形成肉眼可見的菌落。根據(jù)菌落的特征可以判斷是 哪一種菌。應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn)， 應(yīng)用于微生物的分離和鑒 定， 則常用于觀察微生物的運動及菌種保藏等。 按照成分培養(yǎng)基可分為 和 J合成培養(yǎng)基是用成分已知的化學(xué)物質(zhì)配制而成，其中成分的種類比例明確，常用于微生物的分離鑒定。天然培

2、養(yǎng)基是用化學(xué)成分不明的天然 物質(zhì)配制而成，常用于實際工業(yè)生產(chǎn)。 按照培養(yǎng)基的用途，可將培養(yǎng)基分為 和 選擇培養(yǎng)基是指在培養(yǎng)基 中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物生長，促進(jìn)所需要的微生物的生長。鑒別培養(yǎng)基是根 據(jù)微生物的特點，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品配制而成的，用以鑒別不同類別的微生物。 .培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括 等。 碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如CO：、NaHCO：等無機碳源：糖類、石油、花生粉餅 等有機碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機碳源。 氮源：能為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如N：、ML、N03 NH:（無機氮源）蛋白質(zhì)、氨基酸、 尿素、牛肉膏、蛋白陳（有機氮源

3、）等。 培養(yǎng)基還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。例如，培養(yǎng) 時需要在培養(yǎng)基中添加 ，培養(yǎng)霉菌時須將培養(yǎng)一的pH 用至:酸性,在養(yǎng)細(xì)菌是需要珞pH調(diào)至中性 或微堿性，培漆 是則需要提供的條件 無菌技術(shù)獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵，要注意以下幾個方而：對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒。將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌。為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。實驗操作時應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸C無菌技術(shù)除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？ 答：無菌技術(shù)還能有

4、效避免操作者自身被微生物感染。消毒與滅菌的區(qū)別消毒指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物（不 包括芽泡和抱子）。消毒方法常用.（對于一些不耐高溫的液體）還有 化學(xué)藥劑（如酒精、氯氣、石炭酸等）消毒、紫外線消毒滅菌則是指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽抱和孩子。滅菌方法 宿、O滅菌方法：接種環(huán)、接種針、試管口等使用:玻璃器皿、金屬用具等使用干熱火菌法，所用器械是:培養(yǎng)基、無菌水等使用高壓蒸汽滅菌法，所用器械是 O表面滅菌和空氣滅菌等使用，所用器械是。比較項理化因素的作用強度消滅微生物的數(shù)量芽胞和抱子能否被消滅消毒較為溫和部分生活狀態(tài)的微生物不

5、能滅菌強烈全部微生物能制作牛肉膏蛋白陳固體培養(yǎng)基（1）方法步驟：（2）倒平板操作的步驟：將火過菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌而上，右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，左手拔出棉塞。右手拿錐形瓶，將瓶口迅速通過火焰。用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基（約10 20mL）倒入培養(yǎng)皿，左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。等待平板冷卻凝固，大約需5lOmin.然后，將平板倒過來放置，使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在 上。倒平板操作的討論1 .培養(yǎng)基火菌后，需要冷卻到50左右時，才能用來倒平板。你用什么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度？ 提示：可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時

6、，就可以進(jìn) 行倒平板了。2 .為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？答：O3 .平板冷凝后，為什么要將平板倒置?答：o4 .在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板還能用來培養(yǎng)微 生物嗎？為什么？答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最好不要用這個平板培養(yǎng)微 生物。純化大腸桿菌（1）微生物接種的方法最常用的是 和（2）平板劃線法是通過接種環(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 分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體， 這就是菌落。（3）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

7、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)。分為系列 和 兩步。（4）用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是：-（5）平板劃線法操作步驟：將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)燒紅。在火焰旁冷卻接種環(huán)，并打開棉塞。將試管口通過火焰。將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。將試管通過火焰，并塞上棉塞。左手將皿蓋打開一條縫隙，右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速 伸入平板內(nèi)，劃三至五條平行線，蓋上皿蓋。注意不要劃破培養(yǎng)皿。灼燒接種環(huán)，待其冷卻后， 從第一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復(fù)以上操作，在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。平板

8、劃線操作的討論1 .為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？在劃線操作結(jié)束時，仍然需要灼 燒接種環(huán)嗎？為什么？答：o2 .在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？答：。3 .在作第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？答：。（6）涂布平板操作的步驟：將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。取少量菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃盡后，冷卻810s。用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表而。涂布平板操作的討論涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。結(jié)合平板劃線與系列稀釋的無菌操作要求，想一想, 第2步應(yīng)如何進(jìn)行無菌操作？提示：應(yīng)從操

9、作的各個細(xì)節(jié)保證“無菌”。例如，酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不要 接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍；等等。菌種的保存（1）對于頻繁使用的菌種，可以采用 的方法。臨時保藏方法將菌種接種到試管的固體斜而培養(yǎng)基上，在合適的溫度下培養(yǎng)。當(dāng)菌落長成后，將試管放入4C的冰箱中保藏。以后每36個月，都要重新將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上。缺點：這種方法保存的時間不長，菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。（2）對于需要長期保存的菌種，可以采用 的方法。在3mL的甘油瓶中，裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，與甘油充分混 勻后，放在一2040的冷凍箱中保存。疑難解答（1）生物的

10、營養(yǎng)營養(yǎng)是指生物攝取、利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程。營養(yǎng)物質(zhì)是指維持機體生命活動，保證發(fā)育、生殖 所需的外源物質(zhì)。人及動物的營養(yǎng)物質(zhì)：水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類。植物的營養(yǎng)物質(zhì)：礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類。微生物的營養(yǎng)物質(zhì)：水、無機鹽、碳源、氮源及特殊營養(yǎng)物質(zhì)五類。（2）確定培養(yǎng)基制作是否合格的方法將未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫12天，無菌落生長，說明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需 要重新制備。課題二土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥，尿素并不能直接被農(nóng)作物吸收。只有當(dāng)土壤中的細(xì)菌將 之后，才能被植物利用。土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素，是因為他們能合一尿素最初是從人

11、的尿液中發(fā)現(xiàn)的篩選菌株（1）實驗室中微生物的篩選應(yīng)用的原理人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括營養(yǎng)、溫度、pH等），同時抑制或阻止其他微生物 生長。（2）選擇性培養(yǎng)基在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基, 稱作 o（3）配制選擇培養(yǎng)基的依據(jù)根據(jù)選擇培養(yǎng)的菌種的生理代謝特點加入某種物質(zhì)以達(dá)到選擇的目的。例如，培養(yǎng)基中不加入 有機物可以選擇培養(yǎng)自養(yǎng)微生物：培養(yǎng)基中不加入氮元素，可以選擇培養(yǎng)能固氮的微生物：加入高 濃度的食鹽可選擇培養(yǎng)金黃色飾萄球菌等。統(tǒng)計菌落數(shù)目（1）測定微生物數(shù)量的常用方法有 和。（2）稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目的原理當(dāng)樣品

12、的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表而生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通 過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活細(xì)菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般設(shè)置3 5個平板，選擇菌落數(shù)在 進(jìn)行計數(shù)，并。統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比，因此，統(tǒng)計結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是 來表示。采用此方法的注意事項：1.一般選取菌落數(shù)在30300之間的平板進(jìn)行計數(shù)2.為了防止菌落整延，影響計數(shù)，可在培養(yǎng)基中加入nc 3.本法僅限于形成菌落的微生物設(shè)置對照設(shè)置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結(jié)果的影響，提高實驗結(jié)果的可信度。對照 實驗是指除了被測試的條件以外，其他條件都相同的實驗，其作用是比照試驗組，排除任何其他

13、可 能原因的干擾，證明確實是所測試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。實驗設(shè)計實驗設(shè)計包括實驗方案，所需儀器、材料、用具和藥品，具體的實施步驟以及時間安排等的綜 合考慮和安排。（1）土壤取樣：同其他生物環(huán)境相比，上壤中的微生物，數(shù)量最大，種類最多。在富含有機質(zhì)的上 壤表層，有更多的微生物生長。從富含有機物、潮濕、pH-7的上壤中取樣。鏟去表層土，在距地 表約38cm的土壤層取樣。（2）樣品的稀釋：樣品的稀釋程度將直接影響平板上生長的菌落數(shù)目。在實際操作中，通常選用一 定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在30300之間、適于計數(shù)的平板。測定土壤中細(xì)菌的數(shù)量，一般選用10 105 106測定放線菌的數(shù)

14、量，一般選用10' 10' 105測定真菌的數(shù)量，一般選用10,103 10,（3）微生物的培養(yǎng)與觀察不同種類的微生物，往往需要不同的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時間。細(xì)菌3037C 12天放線菌2528c 57天 霉菌2528 34天每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果，這樣可以防止因培養(yǎng)時間不 足而導(dǎo)致一樓菌落的數(shù)目。一般來說，在一定的培養(yǎng)條件下（相同的培養(yǎng)基、唯獨及培養(yǎng)時間）， 同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征。形狀、大小、隆起程度、顏色疑難解答（1）如何從平板上的菌落數(shù)推測出每克樣品中的菌落數(shù)？統(tǒng)計某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)，最好能統(tǒng)計3個平板，計算出平板菌落

15、數(shù)的平均值每克樣品中的菌落數(shù)=（C/V） *M其中，C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表 涂布平板時所用的稀釋液的體枳（ml） , M代表稀釋倍數(shù)第8頁共8頁課題三分解纖維素的微生物的分離纖維素，一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。纖維素與纖維素酶（1）棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物，木材、作物秸稈等也富含纖維素。（2）纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即»纖 維素最終被水解成前萄糖，為微生物的生長提供營養(yǎng)。 纖維素分解菌的篩選（1）篩選方法：。能夠通過顏色反應(yīng)直接對微生物進(jìn)行篩選。（2）剛果紅染色法篩選纖維素分

16、解菌的原理剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不和水解后的纖 維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅能與培養(yǎng)基 中的纖維素形成紅色復(fù)合物。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，剛 o這樣，我們就可以通過是否產(chǎn)生 來篩選纖維素分解菌。分離分解纖維素的微生物的實驗流程土壤取樣一選擇培養(yǎng)（此步是否需要，應(yīng)根據(jù)樣品中目的菌株數(shù)量的多少來確定）一梯度稀釋將 樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上一挑選產(chǎn)生透明圈的菌落（1）上壤采集 選擇富含纖維素的環(huán)境。（2）剛果紅染色法分離纖維素分解菌的步驟 倒平板操作、制備菌懸液、涂布平板（3）剛果紅染色法種類

17、一種是先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)，另一種是在倒平板時就加入剛果紅。課題延伸對分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選后，只是分離純化的第一步，為確定得到的是纖維素 分解菌，還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗，纖維素酶的發(fā)酵方法有 和 兩種。纖維素酶的測定方法，一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量的測定。 疑難解答（1）為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌？由于生物與環(huán)境的相互依存關(guān)系，在富含纖維素的環(huán)境中，纖維素分解菌的含量相對提高，因 此從這種上樣中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境。（2）將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多深？將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集，實際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應(yīng)將紙埋于深約10cm左右腐殖土壤中。（3）兩種剛果紅染色法的比較方法一是傳統(tǒng)的方法，缺點是操作繁瑣，加入剛果紅溶液會使菌落之間發(fā)生混雜：其優(yōu)點是這 樣顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用。方法二的優(yōu)點是操作簡便，不存在