2022年微生物的培养与应用导学案.pdf

课题：生物选修1 专题 2 微生物的培养与应用导学案（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，配制出供其的营养基质叫培养基。按物理性质可分为培养基和培养基。（2）营养构成：各种培养基一般都含有、 和。从细胞的化学元素组成来看，培养基中都含有这些营养成分的原因是：。（3）在上述主要营养物质的基础上，还要满足微生物生长对、以及的要求，例如： 培养乳酸杆菌时需在培养基中添加、培养霉菌时需将培养基PH调至、 培养细菌时需将PH调至、培养厌氧微生物则需提供条件。2. 无菌技术（1）获得纯净培养物的关键是，具体操作如下：对实验操作的、操作者的和进行。将用于微生物培养的、和等器具进行。为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在附近进行。实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与相接触。（2）消毒和灭菌消毒是指（不包括芽孢和孢子） 。日常生活中常用的方法有；不耐高温的液体用；人们也常使用（如酒精、 氯气、 石炭酸、 煤酚皂溶液等） 消毒、 消毒。灭菌是指（包括芽孢和孢子） 。常用的方法有：、。无菌技术除了防止培养物被污染外，还能。利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤，避免。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；随后关闭排气阀继续加热，气压升至，温度为，并维持min；最后切断热源，使温度自然降温，气压务必降至时打开锅盖，其目的是防止3. 实验操作（1）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基基本操作步骤： 调 pH 。相关问题： a. 在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的称量操作中，动作要迅速， 原因是防止b. 溶化操作中需要不断用玻璃棒搅拌的目的是。c. 牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供的营养物质有：、 和。d. 倒平板操作时，待培养基冷却至左右时在酒精灯火焰附近操作进行。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - - e. 倒平板时，瓶口通过火焰的目的是：。f. 平板冷凝后，要将平板倒置的目的： 。g. 若皿盖和皿底之间粘有培养基，则该平板。（能，不能）培养微生物；原因是：。h. 配制斜面培养基作用是：，试管要加塞棉塞的目的是：。（2）纯化大肠杆菌微生物接种最常用的是法和法。平板划线法是的操作，将聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。a. 取菌种前灼烧接种环的目的是；b. 除第一次划线外， 其余划线前都要灼烧接种环的目的是；c. 取菌种和划线前都要求接种环后进行，其目的是；d. 最后灼烧接种环的目的是e. 在第 1 次划线后都从上次划线端开始的目的是。稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度，然后将进行培养。当稀释倍数足够高时，即可获得单个细菌形成的。a.移液管需要经过b.操作中试管口和移液管应在。c.整个操作过程中不能使用移液管4.结果分析与评价培养未接种培养基的作用是，若有菌落形成，说明。在某培养基上出现了3 种特征不同的菌落，原因有或等。频繁使用的菌种利用保存。即利用固体斜面培养基培养后，保存在冰箱中， 每 36 个月转种培养一次，缺点是；长期保存菌种的方法是。即将菌种与等量体积混合后保存在冷冻箱中。（二）土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1. 研究思路（1）筛选菌株：尿素是一种重要的氮肥，但农作物不能直接吸收利用，需要先通过土壤中的某些能合成的细菌将尿素分解为。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) ，同时或其他微生物生长。选择培养基： 在微生物学中， 将允许种类的微生物生长，同时或其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。配制选择培养基的依据：根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。 例如，培养基中不加入有机物可以选择培养微生物；培养基中不加入氮精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 元素，可以选择培养的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。（2）统计菌落数目：测定微生物数量的常用方法有和。后一种方法难以分辨细菌的死活。稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理当样品的足够高时，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。为了保证结果准确，一般选择菌落数在的平板进行计数。利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是。统计的菌落数比活菌的实际数目。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菌落。因此，统计结果一般用来表示。（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是否被杂菌污染了，需以培养的培养基作为空白对照。2. 实验设计（1）实验流程（2）实验过程土壤 取样：从肥沃、湿润的土壤中取样。应先3 cm 左右，再取样。样品的稀释 ： 分离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因是，其目的是保证获得、的平板。细菌稀释度为， 放线菌稀释度为，真菌稀释度为。涂布平板与培养：培养不同微生物往往需要不同培养温度。细菌一般培养12d， 放线菌一般在培养57d， 霉菌一般在的温度下培养34d。菌落计数：在菌落计数时，每隔h 统计一次菌落数目。选取时的记录作为结果，以防止因而导致遗漏菌落的数目。菌落的特征包括、等方面。3.结果分析与评价（1）对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助的方法。（2）在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的将尿素分解成了氨。氨会使培养基的碱性，PH 。 因此， 我们可以通过检测培养基变化来判断该化学反应是否发生。（3）在以为唯一氮源的培养基中加入指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变，说明该细菌能够。（三）分解纤维素的微生物的分离1.基础知识（1）纤维素和纤维素酶菌落计数土壤取样涂布平板与培养精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 纤维素的化学组成：三种元素，是一种糖。纤维素酶的作用：纤维素酶是一种，一般认为它至少包括三种组分，即酶、 酶酶，前两种酶使纤维素分解成，第三种酶将纤维二糖分解成。（2）纤维素分解菌的筛选筛选方法：染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。筛选原理： 刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应，当纤维素被分解后，红色复合物无法形成，出现以为中心的，我们可以通过来筛选纤维素分解菌。2. 实验设计（1）实验流程土壤取样梯度稀释将样品涂布到上。（2）实验操作土壤取样：采集土样时，应选择的环境。选择培养： a.选择培养的目的：增加，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。b. 制备选择培养基：纤维素分解菌选择培养基属于培养基，原因是。c. 培养基选择作用机制是。d. 若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是。e. 选择培养的操作：称取土样20g，在无菌条件下加入装有30mL培养基的摇瓶中。将摇瓶置于上，在下振荡培养12d，至培养基变。（3）梯度稀释：依次将培养液进行等比稀释倍。（4） 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上：将稀释度为104106的菌悬液各取0 1 mL涂布在平板培养基上，30倒置培养。每个稀释度下需涂布个平板（5）刚果红染色法分离：染色方法：方法一：先，再加入刚果红进行颜色反应。方法二：在时就加入刚果红。挑选产生的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。3结果分析与评价（1）为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行实验，纤维素酶的发酵方法有发酵和发酵。（2）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含量进行定量测定。课题：生物选修 1 专题 2 微生物的培养与应用导学案答案【知识梳理】（一）微生物的实验室培养1. （1）营养物质生长繁殖液体固体精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - - （2） 碳源氮源水无机盐C 、H、O、N、 P 、S是构成细胞原生质的基本元素，约占原生质总量的97以上（3） pH特殊营养物质氧气维生素酸性中性或微碱性无氧2. （1） 防止外来杂菌的入侵 空间衣着手清洁和消毒 器皿接种用具培养基灭菌 酒精灯火焰 周围的物品（2）使用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煮沸消毒法巴氏消毒法化学药剂紫外线使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物灼烧灭菌干热灭菌高压蒸汽灭菌。防止感染实验操作者妨碍热空气流通有利于锅内温度升高100kPa12115 30零容器中的液体暴沸3. （1） 计算称量溶化灭菌倒平板a. 牛肉膏吸收空气中水分b. 防止琼脂糊底而导致烧杯破裂c. 糖维生素有机氮d. 50e. 消灭瓶口的杂菌，防止杂菌感染培养基f. 防止培养基冷却过程中形成的水滴落到培养基表面g. 不能空气中杂菌会在这些粘附培养基上繁殖，并污染皿内培养基h. 增大接种面积保持通气并防止杂菌感染（2）平板划线稀释涂布平板 通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线稀释a. 消灭接种环上的微生物；b. 消灭接种环上残留的菌种；c. 冷却防止高温杀死菌种d. 防止细菌污染环境和操作者e. 末获得由单个细菌形成的标准菌落。 稀释不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面标准菌落a.灭菌b. 离火焰 12cm处c. 同一支4. 对照培养基灭菌不彻底 培养基灭菌不彻底杂菌感染 临时保藏法4保存时间较短，容易发生污染和变异 甘油管藏法无菌甘油20（二）土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1. （1） 脲酶氨和 CO2 目的菌珠抑制阻止 特定抑制阻止 自养能固氮的微生物（2） 稀释涂布平板法显微镜直接计数稀释度细菌30-300 恰当的稀释度 低一个菌落数（3） 非测试因素可信度无杂菌污染2. （1） 样品的稀释（2）铲去表层土精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 不同微生物在土壤中含量不同菌落数在 30300 之间、适于计数104、105、 106 103、104、105 102、103、1043037 2528 2528 24 菌落数目稳定培养时间不足 形状大小隆起程度颜色3. （1）生物化学（2）脲酶增强升高 pH （3）尿素酚红红分解尿素（三）分解纤维素的微生物的分离1.（1） C、H、 O 多复合酶C1CX葡萄糖苷纤维二糖葡萄糖（2）刚果红 红色复合物纤维素酶纤维素分解菌透明圈是否产生透明圈2. （1）选择培养鉴别纤维素分解菌的培养基挑选产生透明圈的菌落（2）富含纤维素a. 纤维素分解菌的浓度b. 液体无凝固剂（或无琼脂）c. 以纤维素粉为唯一碳源，只有纤维素分解菌才能生存d. 将纤维素粉改为葡萄糖e. 摇床 30混浊（3）101107 （4）3（5） 培养微生物倒平板 透明圈填表比较两种染色法的各自的优缺点：3 （1）发酵产纤维素酶液体固体（2） 葡萄糖染色法优点缺点方法一颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用操作繁琐刚果红会使菌落之间发生混杂方法二操作简便不存在菌落混杂问题产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - - -