高三生物一輪復(fù)習(xí)知識點整理必背專題2 課題1微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

專題2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課題1微生物的實驗室培養(yǎng)一、微生物的類群1、分類原核類：細(xì)菌、支原體、放線菌、藍(lán)藻真核類：①原生生物：顯微藻類、草履蟲、變形蟲②真菌：酵母菌、霉菌、食用菌非細(xì)胞類：病毒、類病毒、朊病毒微生物的共同特點：個體微小、結(jié)構(gòu)簡單2、細(xì)菌的增殖細(xì)菌主要是以二分裂的方式進(jìn)行增殖。3、細(xì)菌的菌落（1）定義：單個或者少數(shù)細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上大量繁殖時，會形成一個肉眼可見的、具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，叫做菌落。（2）特征：大小、形狀、隆起程度、顏色、邊緣形態(tài)等。（3）功能：每種細(xì)菌在一定條件下所形成的菌落，可以作為菌種鑒定的重要依據(jù)。二、培養(yǎng)基1、培養(yǎng)基（培養(yǎng)液）的概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同要求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。2、培養(yǎng)基的類型和用途（1）按化學(xué)成分A、天然培養(yǎng)基：用動植物體包括其提取物制成，成分復(fù)雜豐富，不明確具體成分。用途：主要用于工業(yè)生產(chǎn)B、組合培養(yǎng)基：根據(jù)微生物對營養(yǎng)要素的要求而用化學(xué)試劑配制而成，成分明確。用途：微生物的分類、鑒定（2）按物理性質(zhì)A、固體培養(yǎng)基：外觀呈固態(tài)，配制時加入了凝固劑，如瓊脂。用途：微生物的分離、鑒定、活菌計數(shù)、保藏菌種。瓊脂：從紅藻中提取的多糖，98度以上融化，44度以下凝固，常規(guī)條件下呈現(xiàn)固態(tài)。B、液體培養(yǎng)基：外觀呈液態(tài)，配制時未加入了凝固劑。用途：主要用于工業(yè)生產(chǎn)、擴(kuò)大培養(yǎng)等。C、半固體培養(yǎng)基：配制時加入了較少凝固劑。用途：觀察微生物的運(yùn)動、分類、鑒定。（3）按用途劃分：A.基礎(chǔ)培養(yǎng)基:含有一般微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)。B.選擇培養(yǎng)基:將某種類微生物從混雜的微生物群體中分離出來。培養(yǎng)基中加入或不加人某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物的生長，促進(jìn)所需的微生物的生長。培養(yǎng)基分離得到加入青霉素酵母菌和霉菌加入高濃度的食鹽金黃色葡萄球菌以尿素作為唯一氮源分解尿素的細(xì)菌不添加氮源固氮微生物C.鑒別培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品，用于鑒別不同類型微生物的培養(yǎng)基。伊紅—美藍(lán)培養(yǎng)基可以鑒別大腸桿菌（菌落呈深紫色，并帶有金屬光澤）。3、培養(yǎng)基配制原則：(1)目的明確(2)營養(yǎng)協(xié)調(diào)(3)適宜的PH：由于微生物在生長繁殖都有自己適宜的PH，因此配制培養(yǎng)基時，在溶解后，滅菌前需要調(diào)節(jié)PH。一般情況下，細(xì)菌：7.0—8.0；放線菌：7.5—8.5；真菌：5.0—6.0。4、不同的微生物往往需要采用不同的培養(yǎng)基配方。5、不管哪種培養(yǎng)基，一般都含有水、碳源、氮源、無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，另外還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì),例如:生長因子(即細(xì)菌生長必需，而自身不能合成的化合物,如維生素、某些氨基酸、嘌呤、嘧啶)以及氧氣、二氧化碳、滲透壓等的要求。三、微生物營養(yǎng)要素及功能微生物需要的五大類營養(yǎng)要素物質(zhì)是：①碳源、②氮源、③特殊營養(yǎng)物質(zhì)、④無機(jī)鹽、⑤水1.微生物的碳源（1）概念：凡是能為微生物提供所需碳元素的營養(yǎng)物質(zhì)。（2）來源：①無機(jī)碳源：CO2；NaHCO3等（自養(yǎng)微生物）②有機(jī)碳源：糖類、脂肪酸、牛肉膏、石油等（異養(yǎng)微生物）（3）作用：①構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物②異養(yǎng)微生物的能源2.微生物的氮源（1）概念：凡是能夠為微生物提供N元素的營養(yǎng)物質(zhì)。（2）來源：①無機(jī)氮源：N2、NH4+、NO3-、NH3等。②有機(jī)氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等（3）作用：主要用于合成蛋白質(zhì)、核酸及含N的代謝產(chǎn)物。3.特殊營養(yǎng)物質(zhì)（1）概念：微生物生長不可缺少的微量有機(jī)物。（2）作用：酶和核酸的組成成分。（3）常見的生長因子：維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。4.微生物的無機(jī)鹽（1）概念：除C、H、O、N元素外微生物所需的其他元素（2）作用：調(diào)節(jié)滲透壓、PH、某些化合物的成分、酶的激活劑等5.水---生物不可缺少注：含C、H、O、N的有機(jī)物是異養(yǎng)型微生物的碳源、氮源、能源。四、無菌技術(shù)1、概念:無菌技術(shù)泛指在培養(yǎng)微生物的操作中，所有防止雜菌污染的方法。是獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵。2、無菌技術(shù)主要包括以下幾個方面：①操作空間，操作者的衣服和手需消毒②微生物培養(yǎng)器皿，接種用具和培養(yǎng)基需滅菌③微生物實驗操作應(yīng)該在酒精燈火焰旁進(jìn)行④應(yīng)該避免已滅菌處理的材料用具與周圍物品接觸3、消毒與滅菌的概念及兩者的區(qū)別（1）消毒定義：利用較溫和的化學(xué)或物理方法，殺死物體表面或內(nèi)部的部份微生物的過程（不包括芽孢和孢子）。（2）滅菌定義：以強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。滅菌與消毒技術(shù)是微生物有關(guān)工作中最普通也是最重要的技術(shù)。4、常用的消毒與滅菌的方法（1）消毒的方法：①煮沸消毒法：100℃煮沸5-6min效果：殺死微生物細(xì)胞及部分芽孢原理：高溫引起蛋白質(zhì)、核酸等變性或破壞對象：耐高溫的液體或物品，如飲用水等②巴氏消毒法：70-75℃下煮30min或80℃下煮15min效果：殺死微生物而不破壞處理對象原理：高溫引起蛋白質(zhì)、核酸等變性或破壞對象：不宜高溫滅菌的對象，如牛奶等③化學(xué)藥劑消毒法：用70%酒精、新潔爾滅等進(jìn)行皮膚消毒；氯氣消毒水源原理：使微生物的蛋白質(zhì)變性，損傷細(xì)胞膜④紫外線消毒：30W的紫外燈照射30min原理：紫外線使微生物的蛋白質(zhì)變性，DNA損傷對象：接種室空氣（2）滅菌的方法（P16與P85）①灼燒滅菌：酒精燈火焰灼燒效果：最徹底原理：使微生物燃燒對象：接種工具如接種環(huán)、接種針，以及接種過程中的試管口或瓶口等易被污染部位。②干熱滅菌：干熱滅菌箱內(nèi)160-170℃下加熱1-2h原理：使微生物細(xì)胞膜破壞、蛋白質(zhì)變性和原生質(zhì)干燥等對象：耐高溫，需保持干燥的物品，如玻璃器皿和金屬用具。③高壓蒸氣滅菌：高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)100kPa、121℃下維持15-30min原理：高溫蒸汽破壞蛋白質(zhì)、核酸等結(jié)構(gòu)使其變性優(yōu)點：操作簡便，效果可靠對象：培養(yǎng)基等（3）注：①使用后的培養(yǎng)基必須滅菌后才能丟棄，以免污染環(huán)境。②高壓蒸汽滅菌時必須徹底排除冷空氣：因為在相同壓力下，有冷空氣存在將不能使鍋內(nèi)溫度達(dá)到121℃，從而影響滅菌效果。③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，還能有效避免操作者自身被微生物感染。④培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿：滅菌；玻棒、試管、燒瓶和吸管需要滅菌；實驗操作者的雙手需要消毒。五、大腸桿菌的純化培養(yǎng)純化培養(yǎng)：分散成單個細(xì)胞，形成單個菌落一、實驗操作（一）制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基1.計算：依配方計算各成分的用量來配置培養(yǎng)基用量。2.稱量：牛肉膏黏稠，用稱量紙稱取，牛肉膏、蛋白胨易吸潮，要快3.溶化：牛肉膏+稱量紙+少量水加熱溶解→取紙→加蛋白胨、NaCl→加瓊脂→補(bǔ)水定容→調(diào)pH(用HCl/NaOH)4.滅菌①分裝：注意不要使培養(yǎng)基沾在管口或瓶口上，以免沾污棉塞而引起污染。分裝三角燒瓶的量以不超過三角燒瓶容積的一半為宜；②用棉塞或封口膜密封；③將培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿等進(jìn)行滅菌。5.倒平板：①用手觸摸含培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺到不燙手時(約50℃)，即可倒平板。②灼燒滅菌:防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。③冷卻后倒置：使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染注意：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，這個平板不能用來培養(yǎng)微生物，因為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。7．無菌檢查：將滅菌的培養(yǎng)基放入37℃的溫室中培養(yǎng)24—48小時，以檢查滅菌是否徹底。（二）純化大腸桿菌1.接種：（1）平板劃線法①操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物。②每次劃線前灼燒可殺死上次殘留的菌種，保證使下一次劃線時，菌種直接來源于上次劃線的末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個細(xì)菌繁殖而來的菌落。③劃線結(jié)束后灼燒可及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。④在灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進(jìn)行劃線，以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。⑤實驗遵循的原則：平行重復(fù)原則（劃3個平板）對照原則（1個空白培養(yǎng)）（2）稀釋涂布平板法a.梯度稀釋菌液：b.涂布平板：各梯度分別涂布3個平板1個不涂布作空白對照2、培養(yǎng)：將接種后的培養(yǎng)基和一個未接種的培養(yǎng)基放入37℃恒溫箱中培養(yǎng)12h～24h后，觀察并記錄。（三）培養(yǎng)12h和24h后，觀察并記錄未接種的培養(yǎng)基表面有菌落生長，則說明