高三生物復(fù)習(xí)素材：微生物培養(yǎng)與應(yīng)用專題復(fù)習(xí)表解

微生物培養(yǎng)與應(yīng)用專題復(fù)習(xí)表解高考要求實驗要求（1）微生物的分離和培養(yǎng)（2）某種微生物數(shù)量的測定（3）培養(yǎng)基對微生物的選擇作用（4)利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物在其他方面的應(yīng)用掌握程度參考本考試大綱中的：一、考核目標(biāo)與要求2．實驗與探究能力知識整合一、培養(yǎng)基1.定義：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)――培養(yǎng)基。2.培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用：標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基類型配制特點主要應(yīng)用物理性質(zhì)固體培養(yǎng)基加入瓊脂較多菌種分離,鑒定,計數(shù)半固體培養(yǎng)基加入瓊脂較少菌種保存液體培養(yǎng)基不加入瓊脂工業(yè)生產(chǎn)，連續(xù)培養(yǎng)化學(xué)組成合成培養(yǎng)基由已知成分配制而成，培養(yǎng)基成分明確菌種分類、鑒定天然培養(yǎng)基由天然成分配制而成，培養(yǎng)基成分不明確工業(yè)生，產(chǎn)降低成本目的用途鑒別培養(yǎng)基添加某種指示劑或化學(xué)藥劑菌種的鑒別選擇培養(yǎng)基添加（或缺少）某種化學(xué)成分菌種的分離3.微生物培養(yǎng)基中的營養(yǎng)水無機(jī)鹽碳源氮源生長因子概念供給微生物碳素營養(yǎng)的物質(zhì)能被微生物吸收利用的含氮物質(zhì)某些微生物生長所必需的少量物質(zhì)來源磷酸鹽、硫酸鹽、鉀、鈉、鈣、鎂、鐵等鹽類無機(jī)碳:CO2、NaHCO3等有機(jī)碳源：糖類（最常）、脂肪酸、花生粉餅、石油等無機(jī)氮源：N2、氨、銨鹽、硝酸鹽等有機(jī)氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、玉米漿、豆餅粉等維生素、氨基酸、堿基、牛肉膏、酵母膏、蛋白胨、動植物組織提取液（肝臟浸出液、麥芽汁）作用微生物細(xì)胞的組成成分，溶解物質(zhì)，生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)為微生物生長繁殖及其一系列生命活動提供不可缺少的礦質(zhì)元素要用于合成微生物的細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物;異養(yǎng)微生物的主要能源物質(zhì).主要用于合成蛋白質(zhì)、核酸以及含氮的代謝產(chǎn)物。一般是酶和核酸的組成成分。說明不同種類的微生物，對碳源的需要差別較大，而且微生物對碳源的需求量最大。異養(yǎng)微生物：含C、H、O、N的化合物既是碳源又是氮源微生物之所以要補(bǔ)充生長因子，往往是由于缺乏合成這些物質(zhì)所需要的酶或合成能力有限4.微生物和動物、植物營養(yǎng)要素的比較生物類型營養(yǎng)要素動物（異養(yǎng)）微生物綠色植物異養(yǎng)自養(yǎng)碳源糖類脂肪糖、醇、有機(jī)酸等二氧化碳、碳酸鹽等二氧化碳、碳酸鹽氮源蛋白質(zhì)或其降解物蛋白質(zhì)或其降解物、有機(jī)氮化物、無機(jī)氮化物、氮無機(jī)氮化物、氮無機(jī)氮化物能源與碳源相同與碳源相同氧化有機(jī)物或利用光能利用光能生長因子維生素一部分需要生長因子不需要不需要無機(jī)元素?zé)o機(jī)鹽無機(jī)鹽無機(jī)鹽無機(jī)鹽水分水水水水5.微生物營養(yǎng)類型營養(yǎng)類型主要或唯一碳源能源代表菌光能自養(yǎng)型CO2光能藍(lán)細(xì)菌光能異養(yǎng)型有機(jī)物光能紅螺菌化能自養(yǎng)型CO2無機(jī)物硝化細(xì)菌化能異養(yǎng)型有機(jī)物有機(jī)物大腸桿菌6.培養(yǎng)基的配制原則：①目的要明確：根據(jù)培養(yǎng)的微生物種類、培養(yǎng)的目的等確定培養(yǎng)基的類型和配制量。②營養(yǎng)要協(xié)調(diào)：培養(yǎng)基中各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例要適宜。例如：碳氮比4∶1時，谷氨酸棒狀桿菌大量繁殖而產(chǎn)生谷氨酸少；碳氮比為3∶1時，菌體繁殖受抑制而谷氨酸合成量大增。③pH要適宜：細(xì)菌培養(yǎng)基pH中性或偏堿性，霉菌培養(yǎng)基呈酸性。二、無菌技術(shù)1.無菌技術(shù)的內(nèi)容(1)對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒。(2)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。(3)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。(4)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2.消毒和滅菌的區(qū)別條件結(jié)果能否消滅芽孢和孢子常用方法消毒較為溫和的物理或化學(xué)方法殺死物體表面或內(nèi)部的部分對人體有害的微生物不能煮沸消毒法巴氏消毒法化學(xué)藥劑消毒法等滅菌強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有微生物能高壓蒸汽滅菌法干熱滅菌法灼燒滅菌法3.常見消毒滅菌方法比較方法操作過程應(yīng)用范圍消毒煮沸消毒法100℃日常生活中廣泛使用巴氏消毒法60～80℃牛奶、啤酒、果酒和果醬等不宜進(jìn)行高溫消毒的液體化學(xué)藥物消毒法用體積分?jǐn)?shù)為70～75%的乙醇、碘酒涂抹，來速水噴灑等用于皮膚、傷口、動植物組織表面消毒，空氣、手術(shù)器械、塑料或玻璃器皿等紫外線消毒法30W紫外燈照射30min接種室空氣滅菌灼燒滅菌法酒精燈火焰灼燒微生物接種工具如接種環(huán)、接種針或其它金屬用具等，接種過程中試管口活錐形瓶瓶口等干熱滅菌法電熱鼓風(fēng)干燥箱160～170℃加熱1～2h玻璃器皿（如吸管、培養(yǎng)皿等）、金屬用具等凡是不適宜用其他方法滅菌而又能耐高溫的物品。高壓蒸汽滅菌法100kPa、121℃培養(yǎng)基及多種器材、物品4.原理：在高溫高壓、化學(xué)藥劑、強(qiáng)酸強(qiáng)堿作用下，使微生物蛋白質(zhì)凝固變性，從而達(dá)到殺菌的目的。三、實驗操作1.微生物培養(yǎng)、分離、計數(shù)和鑒定比較大腸桿菌純化培養(yǎng)土樣中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)分解纖維素微生物的分離實驗原理1.培養(yǎng)基配制原理：微生物生長繁殖時需要各種營養(yǎng)物質(zhì)，一般包括水、無機(jī)鹽、碳源和氮源，有的還需要少量特殊營養(yǎng)物質(zhì)（生長因子）。根據(jù)微生物的種類和實驗?zāi)康牟煌?，選擇不同的原料配制不同培養(yǎng)基，配后要及時滅菌。本課題使用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，它是一種應(yīng)用最廣泛和最普遍的細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基，也稱普通培養(yǎng)基。它含有牛肉膏、蛋白胨和NaCl，其中牛肉膏為細(xì)菌提供碳源和能源，磷酸鹽；蛋白胨主要提供氮源；而NaCl提供無機(jī)鹽。在配制固體培養(yǎng)基時還要加入瓊脂作凝固劑。在培養(yǎng)細(xì)菌時要用稀酸或稀堿將pH調(diào)至中性或微堿性，以利于細(xì)菌的生長繁殖。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的配方見人教版選修1教材P.15。由于這種培養(yǎng)基中含有一般細(xì)胞生長繁殖所需要的最基本的營養(yǎng)物質(zhì)，所以可供細(xì)菌生長繁殖之用。2.無菌操作原理：針對不同對象采用不同的消毒和滅菌的方法，在高溫、高壓、化學(xué)藥劑、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿作用下，使微生物蛋白質(zhì)凝固變性，從而達(dá)到殺菌的目的。本實驗采用酒精對實驗者雙手消毒，紫外線對操作環(huán)境照射消毒，對培養(yǎng)基采用高壓蒸汽滅菌，對玻璃器皿進(jìn)行干熱滅菌和接種環(huán)灼燒滅菌等。3.純化大腸桿菌的原理：為了獲得大腸桿菌的純培養(yǎng)，選用平板劃線法或稀釋涂布平板法，在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上操作，在培養(yǎng)基上將大腸桿菌稀釋或分散成單個細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)后可分離得到由單個細(xì)胞繁殖而來的子細(xì)胞群，即菌落。這個菌落就是一個純化的細(xì)菌菌落，這樣就達(dá)到分離純化的目的。1.分解尿素細(xì)菌的篩選原理：能合成脲酶的細(xì)菌才能分解尿素。配制以尿素為惟一氮源的培養(yǎng)基，能夠生長的細(xì)菌就是能分解尿素的細(xì)菌。2.統(tǒng)計菌落數(shù)目原理：（1）直接計數(shù)法：這種方法是指利用特定的細(xì)菌計數(shù)板或者血細(xì)胞計數(shù)板，在顯微鏡下計算一定容積樣品中微生物的數(shù)量。計數(shù)板是一塊特制的載玻片，上面有一個面積為1mm2和高0.1mm的計數(shù)室，該