生物選修專題微生物的培養(yǎng)與應用導學案高三復習

1、課題：生物選修1 專題2 微生物的培養(yǎng)與應用導學案（一）微生物的實驗室培養(yǎng)1. 培養(yǎng)基（1）概念：人們按照微生物對的不同需求，配制出供其的營養(yǎng)基質叫培養(yǎng)基。按物理性質可分為培養(yǎng)基和培養(yǎng)基。（2）營養(yǎng)構成：各種培養(yǎng)基一般都含有、和。從細胞的化學元素組成來看，培養(yǎng)基中都含有這些營養(yǎng)成分的原因是：。（3）在上述主要營養(yǎng)物質的基礎上，還要滿足微生物生長對、以及的要求，例如：培養(yǎng)乳酸桿菌時需在培養(yǎng)基中添加、培養(yǎng)霉菌時需將培養(yǎng)基PH調至、培養(yǎng)細菌時需將PH調至、培養(yǎng)厭氧微生物則需提供條件。2. 無菌技術（1）獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是，具體操作如下：對實驗操作的、操作者的和進行。將用于微生物培養(yǎng)的、和等器具進

2、行。為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應在附近進行。實驗操作時應避免已經滅菌處理的材料用具與相接觸。（2）消毒和滅菌消毒是指（不包括芽孢和孢子）。日常生活中常用的方法有；不耐高溫的液體用；人們也常使用（如酒精、氯氣、石炭酸、煤酚皂溶液等）消毒、消毒。滅菌是指（包括芽孢和孢子）。常用的方法有：、。無菌技術除了防止培養(yǎng)物被污染外，還能。利用干熱滅菌箱對玻璃器皿滅菌時物品不能擺得太擠，避免。物品裝入高壓蒸汽滅菌鍋滅菌后，要首先打開排氣閥，煮沸并排除鍋內冷空氣，其目的是；隨后關閉排氣閥繼續(xù)加熱，氣壓升至，溫度為，并維持min；最后切斷熱源，使溫度自然降溫，氣壓務必降至時打開鍋蓋，其目的是防止3.實

3、驗操作 （1）制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基基本操作步驟：調pH。相關問題：a.在制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的稱量操作中，動作要迅速，原因是防止b.溶化操作中需要不斷用玻璃棒攪拌的目的是。c.牛肉膏和蛋白胨主要為微生物提供的營養(yǎng)物質有：、和。d.倒平板操作時，待培養(yǎng)基冷卻至左右時在酒精燈火焰附近操作進行。e.倒平板時，瓶口通過火焰的目的是：。f.平板冷凝后，要將平板倒置的目的：。g. 若皿蓋和皿底之間粘有培養(yǎng)基，則該平板。（能，不能）培養(yǎng)微生物；原因是：。h. 配制斜面培養(yǎng)基作用是：，試管要加塞棉塞的目的是：。（2）純化大腸桿菌微生物接種最常用的是法和法。平板劃線法是的操作，將聚集的菌種逐步分散到

4、培養(yǎng)基的表面。a. 取菌種前灼燒接種環(huán)的目的是；b. 除第一次劃線外，其余劃線前都要灼燒接種環(huán)的目的是；c. 取菌種和劃線前都要求接種環(huán)后進行，其目的是；d. 最后灼燒接種環(huán)的目的是e. 在第1次劃線后都從上次劃線端開始的目的是。稀釋涂布平板法則是將菌液進行一系列的梯度，然后將進行培養(yǎng)。當稀釋倍數(shù)足夠高時，即可獲得單個細菌形成的。a. 移液管需要經過b. 操作中試管口和移液管應在。c. 整個操作過程中不能使用移液管4. 結果分析與評價培養(yǎng)未接種培養(yǎng)基的作用是，若有菌落形成，說明。在某培養(yǎng)基上出現(xiàn)了3種特征不同的菌落，原因有或等。頻繁使用的菌種利用保存。即利用固體斜面培養(yǎng)基培養(yǎng)后，保存在冰箱中，

5、每36個月轉種培養(yǎng)一次，缺點是；長期保存菌種的方法是。即將菌種與等量體積混合后保存在冷凍箱中。（二）土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)1.研究思路（1）篩選菌株：尿素是一種重要的氮肥，但農作物不能直接吸收利用，需要先通過土壤中的某些能合成的細菌將尿素分解為。實驗室中微生物篩選的原理：人為提供有利于生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等)，同時或其他微生物生長。選擇培養(yǎng)基：在微生物學中，將允許種類的微生物生長，同時或其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱作選擇培養(yǎng)基。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以達到選擇的目的。例如，培養(yǎng)基中不加入有機物可以選擇培養(yǎng)微生物；培養(yǎng)基中不加入

6、氮元素，可以選擇培養(yǎng)的微生物；加入高濃度的食鹽可選擇培養(yǎng)金黃色葡萄球菌等。（2）統(tǒng)計菌落數(shù)目：測定微生物數(shù)量的常用方法有和。后一種方法難以分辨細菌的死活。稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目的原理當樣品的足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個。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菌。為了保證結果準確，一般選擇菌落數(shù)在的平板進行計數(shù)。利用稀釋涂布平板法成功統(tǒng)計菌落數(shù)目的關鍵是。統(tǒng)計的菌落數(shù)比活菌的實際數(shù)目。這是因為當兩個或多個細胞在一起時，平板上觀察到的只是菌落。因此，統(tǒng)計結果一般用來表示。（3）設置對照設置對照的主要目的是排除實驗組中對實驗結果的影響，提高

7、實驗結果的。例如為了排除培養(yǎng)基是否被雜菌污染了，需以培養(yǎng)的培養(yǎng)基作為空白對照。2. 實驗設計（1）實驗流程菌落計數(shù)土壤取樣涂布平板與培養(yǎng)（2）實驗過程土壤取樣：從肥沃、濕潤的土壤中取樣。應先3 cm左右，再取樣。樣品的稀釋：分離不同的微生物采用不同的稀釋度，其原因是，其目的是保證獲得、的平板。細菌稀釋度為，放線菌稀釋度為，真菌稀釋度為。涂布平板與培養(yǎng)：培養(yǎng)不同微生物往往需要不同培養(yǎng)溫度。細菌一般培養(yǎng)12d，放線菌一般在培養(yǎng)57d，霉菌一般在的溫度下培養(yǎng)34d。菌落計數(shù)：在菌落計數(shù)時，每隔h統(tǒng)計一次菌落數(shù)目。選取時的記錄作為結果，以防止因而導致遺漏菌落的數(shù)目。菌落的特征包括、等方面。3. 結果分

8、析與評價（1）對分離的菌種作進一步的鑒定，還需要借助的方法。（2）在細菌分解尿素的化學反應中，細菌合成的將尿素分解成了氨 。氨會使培養(yǎng)基的堿性，PH。因此，我們可以通過檢測培養(yǎng)基變化來判斷該化學反應是否發(fā)生。（3）在以為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入指示劑。培養(yǎng)某種細菌后，如果PH升高，指示劑將變，說明該細菌能夠。（三）分解纖維素的微生物的分離1. 基礎知識（1）纖維素和纖維素酶纖維素的化學組成：三種元素，是一種糖。纖維素酶的作用：纖維素酶是一種，一般認為它至少包括三種組分，即酶、酶酶，前兩種酶使纖維素分解成，第三種酶將纖維二糖分解成。（2）纖維素分解菌的篩選篩選方法：染色法。能夠通過顏色反應直接對微

9、生物進行篩選。篩選原理：剛果紅可以與像纖維素這樣的多糖物質形成，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應，當纖維素被分解后，紅色復合物無法形成，出現(xiàn)以為中心的，我們可以通過來篩選纖維素分解菌。2.實驗設計（1）實驗流程土壤取樣梯度稀釋將樣品涂布到上。（2）實驗操作土壤取樣：采集土樣時，應選擇的環(huán)境。選擇培養(yǎng)：a. 選擇培養(yǎng)的目的：增加，以確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物。b. 制備選擇培養(yǎng)基：纖維素分解菌選擇培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基，原因是。c. 培養(yǎng)基選擇作用機制是。d. 若設置一個對照實驗說明選擇培養(yǎng)的作用，應控制的變量是。e. 選擇培養(yǎng)的操作：稱取土樣20g，在無菌條件下加入裝有30mL

10、培養(yǎng)基的搖瓶中。將搖瓶置于上，在下振蕩培養(yǎng)12d，至培養(yǎng)基變。（3）梯度稀釋：依次將培養(yǎng)液進行等比稀釋倍。（4）將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上：將稀釋度為104106的菌懸液各取01 mL涂布在平板培養(yǎng)基上，30倒置培養(yǎng)。每個稀釋度下需涂布個平板（5）剛果紅染色法分離：染色方法：方法一：先，再加入剛果紅進行顏色反應。方法二：在時就加入剛果紅。挑選產生的菌落，一般即為分解纖維素的菌落。3結果分析與評價（1）為了確定分離得到的是纖維素分解菌，還需要進行實驗，纖維素酶的發(fā)酵方法有發(fā)酵和發(fā)酵。（2）纖維素酶測定方法是對纖維素酶分解濾紙等纖維素所產生的含量進行定量測定。 課題：生物選修1 專題2

11、 微生物的培養(yǎng)與應用導學案答案【知識梳理】 （一）微生物的實驗室培養(yǎng)1. （1）營養(yǎng)物質 生長繁殖 液體 固體 （2） 碳源 氮源 水 無機鹽C、H、O、N、P、S是構成細胞原生質的基本元素，約占原生質總量的97以上（3） pH 特殊營養(yǎng)物質 氧氣 維生素 酸性 中性或微堿性 無氧 2. （1） 防止外來雜菌的入侵 空間 衣著 手 清潔和消毒 器皿 接種用具 培養(yǎng)基 滅菌 酒精燈火焰 周圍的物品 （2） 使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內部一部分對人體有害的微生物 煮沸消毒法 巴氏消毒法 化學藥劑 紫外線 使用強烈的理化因素殺死物體內外所有的微生物 灼燒滅菌 干熱滅菌 高壓蒸汽滅菌

12、。防止感染實驗操作者 妨礙熱空氣流通有利于鍋內溫度升高 100kPa 121 1530 零容器中的液體暴沸3.（1）計算 稱量 溶化 滅菌 倒平板 a. 牛肉膏吸收空氣中水分b.防止瓊脂糊底而導致燒杯破裂c.糖 維生素 有機氮 d. 50 e.消滅瓶口的雜菌，防止雜菌感染培養(yǎng)基f.防止培養(yǎng)基冷卻過程中形成的水滴落到培養(yǎng)基表面g.不能 空氣中雜菌會在這些粘附培養(yǎng)基上繁殖，并污染皿內培養(yǎng)基h.增大接種面積 保持通氣并防止雜菌感染（2） 平板劃線 稀釋涂布平板 通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線 稀釋 a. 消滅接種環(huán)上的微生物；b. 消滅接種環(huán)上殘留的菌種；c. 冷卻 防止高溫殺死菌種d. 防

13、止細菌污染環(huán)境和操作者e.末 獲得由單個細菌形成的標準菌落。 稀釋 不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面 標準菌落a. 滅菌 b.離火焰12cm處 c.同一支 4. 對照 培養(yǎng)基滅菌不徹底 培養(yǎng)基滅菌不徹底 雜菌感染 臨時保藏法 4 保存時間較短，容易發(fā)生污染和變異 甘油管藏法 無菌甘油 20 （二）土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)1.（1）脲酶 氨和CO2 目的菌珠 抑制 阻止 特定 抑制 阻止 自養(yǎng) 能固氮的微生物 （2）稀釋涂布平板法 顯微鏡直接計數(shù) 稀釋度 細菌 30-300 恰當?shù)南♂尪?低 一個 菌落數(shù) （3） 非測試因素 可信度 無雜菌污染 2.（1）樣品的稀釋（2）

14、鏟去表層土 不同微生物在土壤中含量不同 菌落數(shù)在30300之間、適于計數(shù)104、105、106 103、104、105 102、103、104 3037 2528 2528 24 菌落數(shù)目穩(wěn)定 培養(yǎng)時間不足 形狀 大小 隆起程度 顏色 3.（1）生物化學 （2）脲酶 增強 升高 pH （3）尿素 酚紅 紅 分解尿素 （三）分解纖維素的微生物的分離1. （1）C、H、O 多復合酶 C1 CX 葡萄糖苷 纖維二糖 葡萄糖 （2） 剛果紅 紅色復合物 纖維素酶 纖維素分解菌 透明圈 是否產生透明圈 2.（1）選擇培養(yǎng) 鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基 挑選產生透明圈的菌落 （2） 富含纖維素 a.纖維素分解菌的濃度b.液體 無凝固劑（或無