第34讲 微生物的培养和利用.docx

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第34讲微生物的培养和利用

生物技术实践

第34讲　微生物的培养和利用

考试说明1.微生物的分离和培养（实验与探究能力）。

2.某种微生物数量的测定（实验与探究能力）。

3.培养基对微生物的选择作用（实验与探究能力）。

4.微生物在其他方面的应用（实验与探究能力）。

􀎮考点一　微生物的实验室培养􀎯

1.培养基

（1）概念:

人们按照微生物对　　　　　　的不同需求,配制出供其生长繁殖的　　　　　　。

（2）营养成分:

水、　　　　、　　　　、无机盐四类营养物质,另外还需要满足微生物生长对　　　　、特殊营养物质以及　　　　的要求。

（3）类型:

　　　　培养基含凝固剂,　　　　培养基不含凝固剂。

2.无菌技术

（1）目的:

获得　　　　　　　。

（2）关键:

防止　　　　的入侵。

（3）无菌技术的主要方法及适用对象（连线）

　措施　　　　　操作对象　　　　　　　主要方法

a消毒

b.灭菌　　　　　

Ⅰ.培养基

Ⅱ.接种环

Ⅲ.操作者双手

Ⅳ.培养皿

Ⅴ.无菌室

Ⅵ.牛奶　　　　　

①灼烧灭菌

②干热灭菌

③巴氏消毒

④紫外线消毒

⑤化学消毒

⑥高压蒸汽灭菌

3.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基

（1）步骤:

计算→　　　　→溶化→　　　　→倒平板。

（2）倒平板的过程

①在火焰旁右手拿锥形瓶,左手　　　　。

②右手拿锥形瓶,使锥形瓶的瓶口迅速通过　　　　。

③左手将培养皿打开一条缝隙,右手将培养基倒入培养皿,左手立刻盖上　　　　　　　。

④待平板冷却凝固后,将平板　　　　　放置,使皿盖在下、皿底在上。

4.纯化大肠杆菌

（1）原理:

在培养基上将细菌稀释或分散成　　　　细胞,使其长成单个的菌落,这个菌落就是纯化的细菌菌落。

图11-34-1

（2）平板划线法（图11-34-1中　　　　）:

通过接种环在琼脂固体培养基表面　　　　　　的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

（3）稀释涂布平板法（图11-34-1中　　　　）:

将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到　　　　　　　　　　的表面,进行培养。

当稀释倍数足够高时,即可获得单个细菌形成的　　　　。

5.菌种的保藏

（1）对于频繁使用的菌种,可以采用　　　　　　法。

（2）对于需要长期保存的菌种,可以采用　　　　　　法。

1.消毒和灭菌的区别

条件

结果

消毒

　较为温和的物理或化学方法

　仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）

灭菌

　强烈的理化因素

　杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子

2.两种纯化细菌的方法的比较

比较

项目

平板划线法

稀释涂布平板法

关键

操作

　接种环在固体平板培养基表面连续划线

　①一系列的梯度稀释

　②涂布平板操作

优点

　可以根据菌落的特点获得某种微生物的单细胞菌落

　既可以获得单细胞菌落,又能对微生物计数

缺点

　不能对微生物计数

　操作复杂,需要涂布多个平板

适用

范围

　适用于好氧菌

　适用于厌氧菌和兼性厌氧菌

3.平板划线操作3个易错点

（1）灼烧接种环之后,要冷却后再进行接种,以免温度太高杀死菌种。

（2）划线时最后一区域不要与第一区域相连。

（3）划线用力要大小适当,防止用力过大将培养基划破。

1.[2019·广东韶关一模]为了调查北江河中细菌的污染情况,某研究性学习小组同学进行了实验。

实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。

请回答与此实验相关的问题。

（1）实验中制备的牛肉膏蛋白胨培养基的部分成分列表如下:

成分

牛肉膏

蛋白胨

NaCl

蒸馏水

含量

0.5g

1g

0.5g

100mL

表中各成分含量的比例确定的原则是　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）对培养基进行灭菌,通常采用的方法是　　　　　　　　。

为了使培养基达到良好的灭菌效果,一般在压力为100kPa,温度为　　　　℃的条件下,维持15~30min。

（3）为了更好地对细菌计数,一般采用的接种方法是　　　　　　　　　　,该方法的操作是将菌液进行一系列的　　　　　,然后再分别　　　　到琼脂固体培养基的表面。

（4）接种后放在恒温箱培养一段时间后,为保证结果准确,

选择菌落数在　　　　的平板进行计数。

该组同学在菌落计数时发现,统计的菌落数比实际数目要低,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

2.[2019·福建漳州三模]如图11-34-2为微生物的实验培养和纯化醋酸菌的部分操作步骤。

请回答下列问题:

图11-34-2

（1）①是制备培养基时　　　　中的主要操作,该操作需使锥形瓶的瓶口通过火焰,目的是通过　　　　,防止瓶口的微生物污染培养基。

（2）该纯化醋酸菌的接种方法是　　　　　。

完成步骤④的操作,接种共需要　　　　次灼烧处理。

（3）纯化的醋酸菌菌种将频繁用于果醋生产,则可以采用　　　　的方法保存菌种,但这种方法保存的时间不长,原因是　　　　　　　　　　　。

（4）将醋酸菌加入果酒中,乙醇可为醋酸菌的生命活动提供　　　　,将温度控制在　　　　℃,可以获得较多果醋。

􀎮考点二　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数􀎯

1.筛选菌株

（1）自然界中目的菌株筛选的依据:

根据它对　　　　　的要求,到相应的环境中去寻找。

（2）实验室中微生物筛选的原理:

人为提供有利于　　　　　　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:

允许特定种类的微生物生长,同时　　　　　和　　　　其他种类微生物生长的培养基。

2.统计菌落数目

（1）常用方法:

　　　　　　　　　法。

（2）统计依据:

当样品的　　　　足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个　　　　。

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。

（3）其他方法:

还可利用　　　　　　计数。

3.设置对照

设置对照的主要目的是排除实验组中　　　　　　对实验结果的影响,提高实验结果的　　　　,例如为了排除培养基被杂菌污染的可能性,需以　　　　　　培养基培养作为空白对照。

4.实验设计

项目

内容

实验原理

（1）能合成　　　　的细菌才能分解尿素 

（2）配制以　　　　为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌 

实验流程

　土壤取样（富含　　　　　　）→配制土壤溶液和制备培养基→　　　　　　→涂布平板与培养→菌落　　　　 

鉴定

（1）方法:

在以尿素为唯一氮源的培养基中加入　　　　指示剂培养分解尿素的细菌 

（2）原理:

细菌分解尿素的反应中,细菌合成脲酶将尿素分解成了　　　　,其会使培养基中的　　　　增强,pH升高 

1.选择培养基的作用原理

（1）在培养基中加入某种化学物质,如加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌;加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。

这里的加入是在满足基本所需培养成分的基础上加入。

（2）改变培养基中的营养成分,如缺乏氮源时可以分离出固氮微生物;以石油作为唯一碳源时,可以分离出能消除石油污染的微生物。

（3）改变微生物的培养条件,如将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物。

（4）通过某些特殊环境分离微生物,如在高盐环境中可分离出耐盐菌;在高温环境中可分离得到耐高温的微生物。

2.培养基的种类与应用

分类

依据

种类

特点

应用

物理

性质

液体培

养基

不加凝固剂

工业生产

半固体

培养基

加凝固剂（少）

　观察微生物的运动、微生物的分离、鉴定

固体培

养基

加凝固剂（多）

　微生物的分离、鉴定,活菌计数、保藏

化学

成分

天然培

养基

　含化学成分不明的天然物质

工业生产

合成培

养基

　培养基成分明确或用一定化学物质配制

分类、鉴定

用途

选择培

养基

　添加某物质,抑制杂菌生长,促进所需微生物生长

　培养分离出特定微生物

鉴别培

养基

　根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂

鉴别微生物

3.两种计数方法的比较

比较

项目

间接计数法

（稀释涂布平板法）

直接计数法

（显微计数法）

原理

　当样品的稀释度足够高时,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

　利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量

公式

　每克样品中的菌落数:

（C÷V）×M。

C:

某稀释度下平板上生长的平均菌落数;V:

涂布平板时所用的稀释液的体积（mL）;M:

稀释倍数

　每毫升原液所含细菌数:

每小格平均细菌数×400×10000×稀释倍数

缺点

　当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落

　不能区分细胞死活

结果

比实际值偏小

比实际值偏大

【题组训练】

1.[2019·南昌一模]下表为某微生物培养基的配方,请回答相关问题:

成分

含量

成分

含量

Na2HPO4

3g

尿素

1.0g

K2HPO4

1g

C6H12O6

30g

MgSO4·7H2O

0.5g

琼脂

15g

FeSO4

0.01g

H2O

1000mL

NH4NO3

0.3g

（1）按物理性质划分,该培养基属于　　　　培养基,无论配制何种培养基,在原料称量、溶化之后都要先　　　　,然后分装、包扎并灭菌,常用的灭菌方法是　　　　　　　　　。

（2）根据培养基的成分判断,该培养基能否用于分离土壤中分解尿素的细菌?

　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）为检测尿素分解菌是否存在,还应加入　　　　,如果存在,将出现　　　　反应。

（4）微生物常用的接种方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

2.某研究小组从牛的瘤胃中采集样本,进行分解尿素的微生物的分离与计数。

实验基本步骤如图11-34-3所示。

配制培养基→灭菌、倒平板→接种→培养→观察、统计

图11-34-3

（1）分解尿素的微生物含有　　　　,因此,配制培养基时以尿素作为唯一氮源,尿素会被分解成　　　　,使培养基的碱性增强。

（2）配制培养基时,需添加琼脂,琼脂起　　　　的作用;培养基中添加　　　　作为指示剂,可使目标菌落的周围产生红色环带。

（3）对尿素溶液进行灭菌的最适方法是　　　　灭菌。

A.高压蒸汽

B.干热

C.添加抗生素

D.过滤

E.紫外线照射

F.70%酒精浸泡

（4）该小组在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是　　　　　　　　　　　　　;然后将1mL瘤胃样液稀释1000倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液;经适当培养后,3个平板的菌落数分别为49、47和45。

据此可得出每升瘤胃样液中分解尿素的微生物活菌数为　　　　　　个,理论上,统计的菌落数往往　　　　（填“低”“等”或“高”）于接种的实际活菌数目。

易错点拨　“选择菌落数在30~300的平板”的提醒

（1）只得到1个菌落数在30~300的平板是错误的,原因是不符合实验的重复原则,易受到偶然因素的影响。

（2）得到3个或3个以上菌落数在30~300的平板,也不一定正确,原因是如果不同平板间差异较大,如得到3个平板,菌落数分别为230、34、240,虽然菌落数均在“30~300”,但由于34与另外两个平板差异较大,应找出原因并重新实验。

􀎮考点三　分解纤维