人教版高中生物选修1专题2微生物培养和应用知识点总结.docx

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人教版高中生物选修1专题2微生物培养和应用知识点总结

课题1微生物的实验室培养

一、培养基

1．培养基的类型及其应用：

标准

培养基类型

配制特点

主要应用

物理性质

固体培养基

加入凝固剂较多

菌种分离,鉴定,计数

半固体培养基

加入凝固剂较少

菌种保存

液体培养基

不加入凝固剂

工业生产，连续培养

化学组成

合成培养基

由已知成分配制而成，培养基成分明确

菌种分类、鉴定

天然培养基

由天然成分配制而成，培养基成分不明确

工业生，产降低成本

目的用途

鉴别培养基

添加某种指示剂或化学药剂

菌种的鉴别

选择培养基

添加（或缺少）某种化学成分

菌种的分离

2、琼脂是从红藻中提取的_多糖__________，在配制培养基中用作为____凝固剂_______。

3、培养基的化学成分一般含有__水_______________、________无机盐______________、____________碳源_____、________氮源________四类营养成分。

培养基成分还需满足微生物生长对__pH_________、_特殊营养物质________、氧气_______等要求。

4、牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供____碳源、氮源、维生素_____________________________等营养物质。

5、培养乳酸杆菌时需要添加__维生素_________，培养霉菌时需要将培养基pH调节为____酸性__________________，培养细菌时需要将pH调节为__中性或微碱性____________________。

6、培养基的配制原则：

①目的要明确：

根据培养的微生物种类、培养的目的等确定培养基的类型和配制量。

②营养要协调：

培养基中各种营养物质的浓度和比例要适宜。

③pH要适宜：

细菌培养基pH呈中性或微碱性性，霉菌培养基呈酸性。

二、无菌技术

1．获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。

2、无菌技术包括：

（1）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；

（2）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；

（3）为避免周围微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近__________________进行；

（4）避免已灭菌处理的材料用具与______周围物品_____相接触。

3、比较消毒和灭菌（填表）

比较项

理化因素的作用强度

消灭微生物的数量

芽孢和孢子能否被消灭

消毒

较温和

部分微生物

一般不能

灭菌

强烈

所有微生物

能

4、无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有的目的是__有效避免操作者自身被微生物感染和污染环境____________________。

5、消毒方法：

（1）日常生活经常用到的是___煮沸________消毒法；

（2）对一些不耐高温的液体，则使用____巴氏_______消毒法；温度70-75

煮30分钟时间，或者80°煮C15分钟

（3）对接种室、接种箱或超净工作台首先喷洒___石炭酸或煤酚皂________等溶液以增强消毒效果，然后使用_紫外线照射30分钟__________进行物理消毒。

（4）实验操作者的双手使用__酒精_________进行消毒；

（5）饮水水源用___氯气________进行消毒。

6、灭菌方法：

（1）接种环、接种针、试管口等使用__灼烧_________灭菌法；

（2）玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法。

（3）培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是_高压蒸汽灭菌锅__________。

（4）表面灭菌和空气灭菌等使用__紫外线_________灭菌法。

7、对接种环灭菌时要用酒精灯的__充分燃烧________层火焰灼烧可能伸入试管或培养皿的部位。

8、利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤，目的是避免影响热空气流通

9、物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后，要首先打开排气阀，煮沸并排除锅内冷空气，其目的是_____让锅内温度迅速升高_________________；随后关闭排气阀继续加热，气压升至________100k___Pa，温度为__121_°C________，并维持__15-30分钟_________；最后切断热源，使温度自然降温，气压务必降至___零________时打开锅盖，其目的是防止____容器内的液体会冲出容器，造成污染_。

________________

三、大肠杆菌的纯化培养

1、包括：

制备培养基和纯化大肠杆菌两个阶段

2．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基

步骤：

2.1计算：

根据配方比例，计算100mL培养基各成分用量。

2.2称量：

准确称取各成分。

称取牛肉膏和蛋白胨时动作要迅速，目的是防止吸潮。

2．3溶化：

①加水加热溶化牛肉膏；②加入蛋白胨和氯化钠继续加热；③加入琼脂；整个过程不断用玻棒搅拌，目的是防止琼脂糊底而使烧杯破裂④用蒸馏水定容到100mL。

2．4调pH：

用1mol/LNaOH溶液调节pH至中性或微碱性。

2．5灭菌：

将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加塞包扎后用高压蒸汽灭菌锅灭菌；所用培养皿用报纸包扎后用干热灭菌箱灭菌。

2．6倒平板：

待培养基冷却至50°C左右时在酒精灯火焰附近操作进行。

其过程是：

2在酒精灯火焰旁右手拿锥形瓶，左手拔出棉塞；

②右手拿锥形瓶，使锥形瓶的瓶口迅速通过火焰；

③左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将培养基倒入培养皿，立刻盖上皿盖。

3待平板冷却凝固后，将平板倒过来放置。

4平板倒置的目的是___既可以防止皿盖上的冷凝水落入培养基，又可以避免培养基水分过快的挥发______________________________________。

3、纯化大肠杆菌

1）微生物接种的最常用方法是___平板划线法________和__稀释涂布平板法_________，另外还有___斜面接种________和_穿刺接种__________等。

2）平板划线法：

通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种

逐步稀释分散到培养基表面。

数次划线培养后，分离到单个菌落。

其操作步骤是：

2将接种环在酒精灯火焰上灼烧直至接种环烧红。

②在火焰旁冷却接种环，并打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞。

3将菌种试管口通过火焰。

4将已冷却的接种环伸入到菌液中取出一环菌种。

5将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞。

6将皿盖打开一条缝隙，把接种环伸入平板内划3～5条__平行线_________线，盖上皿盖，不要划破培养基。

7灼烧接种环，冷却后从第一区划线末端开始向第二区域内划线。

重复上述过程，完成三、四、五区域内划线。

注意不要将第五区的划线与第一区划线相连。

8将平板倒置放在培养箱中培养。

取菌种前灼烧接种环的目的是__避免接种环上可能存在的微生物污染培养物_______；除第一次划线外，其余划线前都要灼烧接种环的目的是杀死上一次划线后残留在接种环上的菌种，使下一次划线时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端；取菌种和划线前都要求接种环冷却后进行，其目的是防止高温杀死菌种；

最后灼烧接种环的目的是杀死接种环上残留菌种，防止污染环境和感染操作者在第1次划线后都从上次划线末端开始的目的是____划线后，线条末端的细菌数目比起始处要少。

每次从上一次末端开始划线，能够使细菌数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终分散成单个菌落__________________________________。

3）　稀释涂布平板法：

将菌液进行一系列的梯度稀释，并将不同稀释度菌液分别涂布到琼脂固体培养基上进行培养。

当稀释度足够高时，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，即可获得单个菌落

系列稀释操作：

②取盛有9mL水的灭菌试管6支，编号101、102、103、104、105、106。

②用灭菌的移液管吸取1mL菌液注入编号为101试管中，并吹吸3次，使菌液和水分充分混匀。

③从101倍液中吸取1mL菌液注入到编号为102试管内吹吸均匀，获得102倍液。

依此类推。

4）操作中试管口和移液管应在离火焰1-2cm处。

整个操作过程中使用了1支移液管。

涂布平板的操作：

将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中，取少量菌液（不超过0.1mL），滴加到培养基表面，将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8-10s，用将菌液均匀的涂布在培养基表面。

涂布时可转动培养皿，使菌液分布均匀。

注意：

培养未接种培养基：

作用是对照结果：

若无菌落产生则，培养基制备成功，可以使用；若有菌落产生，则培养基灭菌不彻底。

四、菌种保藏：

　1、频繁使用的菌种利用临时保藏法保存，

利用固体斜面培养基培养后，保存在4°C冰箱中，每3～6个月转种培养一次。

缺点是保存时间不长，容易被污染或产生变异；

2、长期保存菌种的方法是甘油管藏法。

将菌种与无菌体积等量甘油混合后保存

在-20℃冷冻箱中。

课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

一、筛选菌株

1、科学家能从热泉中把耐热细菌筛选出来是因为___热泉的高温条件淘汰了绝大多数微生物_________________________________________。

2、原理：

人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括_营养、温度、PH__等），同时抑制或阻止其他微生物生长。

3、选择培养基是指允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基。

4、尿素是一种重要的氮肥，农作物____不能_______（能，不能）直接吸收利用，而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为氨和CO2，这是因为细菌能合成脲酶。

方程式：

5、　对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助_生物化学__________的方法。

6、在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的_脲酶__________将尿素分解成了_______氨和CO2____。

氨会使培养基的碱性__增强_________，PH___升高________。

因此，我们可以通过检测培养基_pH__________变化来判断该化学反应是否发生。

7、　在以___尿素________为唯一氮源的培养基中加入_酚红__________指示剂。

培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变__红_________，说明该细菌能够____分解尿素__。

二、统计菌落数目

1、在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是___稀释涂布平板法_____。

除此之外，____显微镜直接计数法_______也是测定微生物数量的常用方法。

细菌的数目还可以通过滤膜法来测定。

2、测定饮水中大肠杆菌数量的方法是将一定体积的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到__伊红美蓝_________培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现___黑________色，通过记述得出水样中大肠杆菌的数量。

你认为在该实验中至少应取____3_______个水样。

3、采用稀释涂布平板法统计菌落数目时，培养基表面生长的一个菌落，来源于__样品稀释液中的一个活菌____________________。

通过统计___平板上的菌落数___________________，就能推测出样品中大约含有多少活菌。

为了保证结果准确，一般选择菌落数在__30-300_________的平板进行计数。

4、从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是

_____（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数。

5、利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是_恰当的稀释度__________。

6、统计的菌落数比活菌的实际数目____低_______。

这是因为当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是__一个_________菌落。

因此，统计结果一般用_______菌落数____来表示。

7、设置对照的主要目的是排除__实验组__________中_____非测试____________因素对实验结果的影响，提高实验结果的___可信度。

______。

三．实验设计

1、实验设计的内容包括实验方案、材料用具、实施步骤和时间安排等。

2．2根据图示2－7填写以下实验流程：

3土壤微生物主要分布在距地表3～8cm的近中性土壤中，约70％～80％为细菌4分离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因是不同微生物在土壤中含量不同，其目的是保证获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板。

细菌稀释度为104、105、106，放线菌稀释度为103、104、105，真菌稀释度为102、103、104。

5培养不同微生物往往需要不同培养温度。

细菌一般在30～37℃培养1～2d，放线菌一般在25～28℃培养5～7d，霉菌一般在25～28℃的温度下培养3～4d。

6在菌落计数时，每隔24h统计一次菌落数目。

选取菌落数目稳定时的记录作为结果，以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。

7菌落的特征包括形状、大小、隆起程度、颜色等方面。

8实验过程操作提示

1）取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要_灭菌。

2）应在火焰旁称取土壤10g。

将称好的土样倒入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，塞好棉塞。

3）在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行。

4）实验时要对培养皿作好标记。

注明培养基种类、培养日期、稀释度、培养物等。

5）为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先制定计划。

课题3分解纤维素的微生物的分离

一、纤维素和纤维素酶

1．纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质

2、棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

3、纤维素酶的作用：

纤维素酶是一种复合酶，一般认为至少包括三种组分：

C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶

4、证明纤维素酶作用的实验：

在一支试管中添加纤维素酶，另一支试管不加纤维素酶；

都加入滤纸和醋酸－醋酸钠缓冲液缓冲液，用量不同，维持相同的pH=4.8。

5、1个酶活力单位是指在温度为25℃，其它反应条件最适宜情况下，在1min内转化1mmol的底物所需要的酶量。

二、筛选纤维素分解菌

1．筛选纤维素分解菌的方法是刚果红染色法。

该方法可以通过颜色反应直接筛选。

2．原理是：

刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

三．实验设计

1：

完成实验方案流程图

挑选产生透明圈的菌落的菌落

2、实验流程中“选择培养”的培养基类型是液体选择培养基。

原因是培养基组分中没加凝固剂。

该培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度

培养基选择作用机制是以纤维素粉为唯一碳源，只有纤维素分解菌才能生存。

6、为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵。

7、纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的葡萄糖含量进行定量测定。