生物選修復(fù)習(xí)提綱

1、選修1 生物技術(shù)實(shí)踐微生物培養(yǎng)與利用考綱解讀知識(shí)內(nèi)容要求5-1 微生物的培養(yǎng)與利用（1）微生物的分離和培養(yǎng)（2）某種微生物數(shù)量的測(cè)定（3）培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇利用（4）利用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物（5）發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽含量的測(cè)定掌握程度參考本考試大綱中的：一、考試的能力要求2、實(shí)驗(yàn)與探究能力微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課題1微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)第一部分 微生物的利用（是重點(diǎn)）鎖定知識(shí)：要點(diǎn)1培養(yǎng)基細(xì)菌放線菌藍(lán)藻支原體衣原體等原核生物真核生物真菌：霉菌、酵母菌、食用真菌原生生物：藻類、原生動(dòng)物微生物有細(xì)胞結(jié)構(gòu) 無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)：病毒（1）知道微生物的種類：微生物是結(jié)構(gòu)都相當(dāng)簡(jiǎn)單,個(gè)體多數(shù)十分微小.通常要用光學(xué)

2、顯微鏡或電子顯微鏡才能看到生物 芽孢：某些細(xì)菌在其生命活動(dòng)中的某個(gè)階段可以從營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或卵圓形的內(nèi)生孢子，稱為芽孢。芽孢是細(xì)菌的休眠體，含水量低，壁厚而致密，對(duì)熱、干燥和化學(xué)物質(zhì)的傷害的抵抗能力很強(qiáng)。芽孢的作用：能夠使細(xì)菌度過(guò)不良的環(huán)境菌落：?jiǎn)蝹€(gè)或少數(shù)細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上大量繁殖時(shí)，就會(huì)形成一個(gè)肉眼可見(jiàn)的，具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，叫做菌落。菌落是鑒定菌種的重要依據(jù)。不同細(xì)菌的菌落具有不同特征，表現(xiàn)在菌落的大小、形狀、光澤度、顏色、硬度透明度等方面。 大腸桿菌在伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基上形成深紫色，并帶有金屬光澤的菌落。 菌落主要用于微生物的分離、純化、鑒定、記數(shù)和選種、育種等實(shí)際工作微生

3、物的營(yíng)養(yǎng)（5要素）、微生物的代謝類型。（一）培養(yǎng)基：不同的微生物需要采用不同的培養(yǎng)基配方，盡管培養(yǎng)基的配方各不相同，但是其基本成分都包括水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽。營(yíng)養(yǎng)要素來(lái)源最適來(lái)源功能碳源自養(yǎng)型微生物無(wú)機(jī)碳源（CO2、NaHCO3等合成微生物的細(xì)胞物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物；（異養(yǎng)生物：兼有能源功能）異型微生物有機(jī)碳源：糖、脂、蛋白質(zhì)等糖類氮源自養(yǎng)、異型型微生物無(wú)機(jī)氮：NH3、NH4+、NO3-、N2NH4+、NO3-用于微生物合成蛋白質(zhì)、核酸以及含氮的代謝產(chǎn)物異型微生物有機(jī)氮：蛋白質(zhì)、核酸、尿素、氨基酸（也是能源）蛋白質(zhì)、核酸、生長(zhǎng)因子不需要外界提供生長(zhǎng)因子自行合成所需的生長(zhǎng)因子需要外界提供生長(zhǎng)因子

4、酵母膏、蛋白胨、動(dòng)植物組織提取液等天然物質(zhì)（維生素、氨基酸、堿基）一般是酶和核酸的組成成分說(shuō)明：不同種類的微生物對(duì)碳源的需求差別很大，可從微生物的代謝角度來(lái)考慮。見(jiàn)下表：代謝類型代表碳源光能自養(yǎng)型藍(lán)細(xì)菌，藻類CO2化能自養(yǎng)型硝化細(xì)菌，鐵細(xì)菌，硫細(xì)菌CO2化能異養(yǎng)型全部真菌和絕大多數(shù)細(xì)菌有機(jī)物1 碳源: 凡是能為微生物提供生長(zhǎng)繁殖所需碳元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。2氮源：凡是能為微生物提供所需氮元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。說(shuō)明：對(duì)于異養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō)，含C，H，O，N的化合物既是碳源，也是氮源，還是能源。大多數(shù)的微生物主要利用無(wú)機(jī)氮化合物作為氮源，也可利用有機(jī)氮化合物作為氮源。只有少數(shù)固氮微生物可以利用N2作為氮源，如：根

5、瘤菌，固氮菌，藍(lán)藻。對(duì)于硝化細(xì)菌而言，銨鹽和硝酸鹽既是氮源又是能源。3生長(zhǎng)因子（1）概念：微生物生長(zhǎng)不可缺少的微量有機(jī)物。（2）種類：維生素，氨基酸，堿基等。（3）功能：一般是酶和核酸的組成成分。4無(wú)機(jī)鹽5水【例1】下列關(guān)于微生物營(yíng)養(yǎng)的說(shuō)法，正確的是( ) A同一種物質(zhì)不可能既作碳源又作氮源 B凡是碳源都能提供能量 c除水以外的無(wú)機(jī)物僅提供無(wú)機(jī)鹽 D無(wú)機(jī)氮源也能提供能量 解析：此題考查學(xué)生對(duì)微生物的營(yíng)養(yǎng)和能源的理解。對(duì)異養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō)，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源。CO2是光能自養(yǎng)細(xì)菌的碳源，但不能提供能量。CO2和N。是無(wú)機(jī)物，也是微生物的碳源和氮源。硝化細(xì)菌所利用的氮源是無(wú)機(jī)氮

6、源氨，同時(shí)氨也為硝化細(xì)菌提供用以化能合成作用的能源。 答案：D啟示：含C、H、o、N的化合物既是微生物的碳源，又是微生物的氮源；有機(jī)碳源能提供能量，無(wú)機(jī)碳源不能提供能量；無(wú)機(jī)物也可提供碳源、氮源和能源。經(jīng)典例題剖析例題2下列可以作為自養(yǎng)微生物氮源的是（）A N2、尿素 B 牛肉膏、蛋白胨 C 尿素、酵母粉 D銨鹽、硝酸鹽解析：明確自養(yǎng)微生物從外面吸收的是無(wú)機(jī)物，包括無(wú)機(jī)碳源和無(wú)機(jī)氮源。固氮微生物雖能直接利用N2還原為NH3、但是它屬于異養(yǎng)生物。答案（D）例題3 下列說(shuō)法正確的是（）A同一種物質(zhì)不可能既作碳源又作氮源。 B凡是碳源都能提供能量。C除水以外的無(wú)機(jī)物僅提供無(wú)機(jī)鹽。 D無(wú)機(jī)氮源也能提供

7、能量。解析：自養(yǎng)微生物以CO2或碳酸鹽為唯一碳源進(jìn)行代謝生長(zhǎng)，但是CO2不能作為能源。銨鹽、硝酸鹽等既可作為微生物最常用的氮源，也可作為某些化能自養(yǎng)微生物的能源物質(zhì)。答案（D）培養(yǎng)基以及配制培養(yǎng)基的原則（二）培養(yǎng)基的種類按培養(yǎng)基物理性質(zhì)劃分:名稱特征功能固體培養(yǎng)基外觀顯固體狀態(tài)的培養(yǎng)基主要用于微生物的分離、鑒定液體培養(yǎng)基呈液體狀態(tài)的培養(yǎng)基主要用于工業(yè)生產(chǎn)按培養(yǎng)基的化學(xué)成分劃分種類特征用途天然培養(yǎng)基用化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)配成主要用于工業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基用化學(xué)成分已知的化學(xué)物質(zhì)配成主要用于微生物的分類、鑒定按培養(yǎng)基的功能分種類制備方法原理用途例選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加如某種化學(xué)成分根據(jù)某種微生物的特

8、殊營(yíng)養(yǎng)要求或其對(duì)某化學(xué)、物理因素的抗性而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基目的是從眾多微生物中分離所需要的微生物。加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌鑒別培養(yǎng)基加如某種試劑或化學(xué)藥品依據(jù)微生物產(chǎn)生的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中特定試劑或化學(xué)藥品反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征變化而設(shè)計(jì)鑒別和區(qū)分菌落相似的微生物伊紅和美藍(lán)培養(yǎng)基可以鑒別大腸桿菌培養(yǎng)基的配置原則1目的要明確：根據(jù)所培養(yǎng)的微生物種類，培養(yǎng)的目的等，選擇原料來(lái)配置。2營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)：必須要注意各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。3pH要適宜：細(xì)菌的最適PH：6.57.5；放線菌的最適PH：7.58.5；酵母菌的最適PH：3.86.0要點(diǎn)2無(wú)菌技術(shù)無(wú)菌操作的要求和滅菌相關(guān)技術(shù) （1）獲得純凈培養(yǎng)

9、物的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的入侵，要注意以下幾個(gè)方面：對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒。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。為避免周?chē)h(huán)境中微生物的污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周?chē)奈锲废嘟佑|。（2）消毒與滅菌的區(qū)別消毒指使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，還有化學(xué)藥劑（如酒精、氯氣、石炭酸等）消毒、紅外線消毒。滅菌則是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。高壓蒸

10、氣滅菌法 高壓蒸氣滅菌法又稱濕熱滅菌，它的原理是利用高壓來(lái)提高蒸汽的溫度，達(dá)到滅菌的目的?！纠考?xì)菌培養(yǎng)過(guò)程中分別采用了高壓蒸氣、酒精、火焰灼燒等幾種不同的處理，這些方法依次用于殺滅哪些部位的雜菌( ) A接種針、手、培養(yǎng)基 B高壓鍋、手、接種針 C培養(yǎng)基、手、接種針 D接種針、手、高壓鍋 解析：此題考查學(xué)生對(duì)無(wú)菌技術(shù)的掌握。高壓蒸氣滅菌鍋是滅菌的一個(gè)設(shè)備，通常用于培養(yǎng)基的滅菌。用酒精擦拭雙手是消毒的一種方法?；鹧孀茻?，可以迅速?gòu)氐椎販缇m用于微生物的接種工具，如接種環(huán)。 答案：C 啟示：微生物培養(yǎng)過(guò)程中的無(wú)菌操作包括消毒和滅菌兩大類，分別又有各種不同的方法。對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和

11、手，進(jìn)行清潔和消毒；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。要點(diǎn)3制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基（1）方法步驟：計(jì)算稱量熔化 調(diào)PH 滅菌 倒平板（2）倒平板操作的步驟：將滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上，右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，左手拔出棉塞。右手拿錐形瓶，將瓶口迅速通過(guò)火焰。用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開(kāi)一條稍大于瓶口的縫隙，右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基（約1020mL）倒入培養(yǎng)皿，左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。等待平板冷卻凝固，大約需510min。然后，將平板倒過(guò)來(lái)放置，使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上。 【例】以下關(guān)于制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的敘述錯(cuò)誤的是( ) A操作順序?yàn)橛?jì)算、稱量、溶

12、化、倒平板、滅菌 B將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放人燒杯 C待培養(yǎng)基冷卻至50左右時(shí)進(jìn)行倒平板 D待平板冷卻凝固約510 min后將平板倒過(guò)來(lái)放置 解析：制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的步驟是計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板，不能顛倒。牛肉膏容易吸潮，所以當(dāng)牛肉膏溶化并與稱量紙分離后，用玻棒取出稱量紙。待培養(yǎng)基冷卻至50，用手觸摸錐形瓶剛剛不燙手，并且培養(yǎng)基處于溶化狀態(tài)。平板冷卻幾分鐘后還需倒置。答案：A 啟示：固體培養(yǎng)基的制作步驟是：“計(jì)算稱量溶化滅菌倒平板” 順序不能顛倒。并且在制作過(guò)程特別是倒平板時(shí)徹底做到“無(wú)菌”。要點(diǎn)4純化大腸桿菌（接種之平板劃線操作）微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和

13、稀釋涂布平板法。用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是：使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落，以便于純化菌種。1、平板劃線法：操作簡(jiǎn)單，但是單菌落不易分離平板劃線法是通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作。平板劃線法操作步驟：將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)燒紅（為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物）。在火焰旁冷卻（以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種）接種環(huán)，并打開(kāi)棉塞。將試管口通過(guò)火焰(防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基)。將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。將試管通過(guò)火焰，并塞上棉塞。左手將皿蓋打開(kāi)一條縫隙，右手將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi)，劃三至

14、五條平行線，蓋上皿蓋。注意不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)皿。灼燒接種環(huán)（為了殺死上次劃線結(jié)束后，接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時(shí)，接種環(huán)上的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端，從而通過(guò)劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到菌落），待其冷卻后，從第一區(qū)域劃線的末端開(kāi)始往第二區(qū)域內(nèi)劃線（能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落）。重復(fù)以上操作，在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。（劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者）。將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)（平板冷凝后皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的

15、濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染）。2.稀釋涂布平板法：操作復(fù)雜，但是單菌落易分離涂布平板操作的步驟：（無(wú)菌操作：涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。應(yīng)從操作的各個(gè)細(xì)節(jié)保證“無(wú)菌”。例對(duì)涂布器等接種器具進(jìn)行消毒和滅菌、酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周?chē)?；每一個(gè)稀釋度下涂布三個(gè)平板作為重復(fù)組，不同稀釋度下涂布的平板形成對(duì)照組，且每個(gè)平板所用的樣液不超過(guò)0.1毫升。）。將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。取少量菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃盡后，冷卻

16、810s。用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。思考與討論如何評(píng)價(jià)和分析培養(yǎng)基的制作是否合格？提示：如果未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫12 d后無(wú)菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。如何評(píng)價(jià)和分析接種操作是否符合無(wú)菌要求？提示：如果培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落的顏色、形狀、大小基本一致，并符合大腸桿菌菌落的特點(diǎn)，則說(shuō)明接種操作是符合要求的；如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他菌落，則說(shuō)明接種過(guò)程中，無(wú)菌操作還未達(dá)到要求，需要分析原因，再次練習(xí)。如何評(píng)價(jià)和分析是否進(jìn)行了及時(shí)細(xì)致的觀察與記錄？提示：培養(yǎng)12 h與24 h后的大腸桿菌菌落的大小會(huì)有明顯不同，及時(shí)觀察記錄的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)，并能觀察到其他一些

17、細(xì)微的變化。3、 微生物培養(yǎng)的條件一般置于恒溫箱中培養(yǎng)培養(yǎng)溫度與時(shí)間：25C，培養(yǎng)57d 370C，培養(yǎng)12h和24h.4、微生物分離的原理用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是：使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落，以便于純化菌種。5、菌落觀察 不同細(xì)菌的菌落具有不同特征，表現(xiàn)在菌落的大小、形狀、光澤度、顏色、硬度透明度等方面。統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)注意選取菌落數(shù)介于30300個(gè)之間的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，且重復(fù)組結(jié)果要有相近性觀察大腸桿菌菌落特征并記錄大腸桿菌(普通瓊脂)形 態(tài)突 起邊 緣顏 色要點(diǎn)5：實(shí)驗(yàn)操作: 實(shí)驗(yàn)流程微生物 接種培養(yǎng)基的滅菌器具的滅菌大腸桿菌液配制培

18、養(yǎng)基樣品稀釋滅菌菌種的保存恒溫箱培養(yǎng)、觀察涂布平板 倒平板能根據(jù)所培養(yǎng)微生物生長(zhǎng)特點(diǎn)配制培養(yǎng)基能完成對(duì)培養(yǎng)基滅菌的操作過(guò)程能完成微生物接種操作能設(shè)計(jì)記錄表并統(tǒng)計(jì)，記錄微生物培養(yǎng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)能分離微生物菌落，描述分離獲得的菌落特征2測(cè)定某種微生物的數(shù)量 技能性獨(dú)立操作水平（）實(shí)驗(yàn)：土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)鎖定：要點(diǎn)1篩選菌株（1）土壤選取的要求 土壤微生物主要分布在距地表38cm的近中性土壤中，約7080為細(xì)菌。取土樣用的小鐵鏟和盛土樣的的信封在使用前都要滅菌。應(yīng)在火焰旁稱取土壤 10 g。將稱好的土樣倒入盛有90mL無(wú)菌水的錐形瓶中，塞好棉塞。尿素是一種重要的氮肥，農(nóng)作物不能（能，不能

19、）直接吸收利用，而是首先通過(guò)土壤中的細(xì)菌將尿素分解為 氨和CO2 ，這是因?yàn)榧?xì)菌能合成 脲酶 ?？茖W(xué)家能從熱泉中把耐熱細(xì)菌篩選出來(lái)是因?yàn)?熱泉的高溫條件淘汰了絕大多數(shù)微生物 . 生物適應(yīng)一定環(huán)境，環(huán)境對(duì)生物具有選擇作用。所以通過(guò)配制選擇培養(yǎng)基、控制培養(yǎng)條件等選擇目的微生物。（2）實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選應(yīng)用的原理人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件（包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等），同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。（3）選擇性培養(yǎng)基在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基，稱作選擇培養(yǎng)基。（4）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(diǎn)加入某種物質(zhì)以達(dá)到選擇的

20、目的。該培養(yǎng)基對(duì)微，其選擇機(jī)制是 只有能夠以尿素作為氮源的微生物才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 。在以 尿素 為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入 酚紅 指示劑。培養(yǎng)某種細(xì)菌后，如果PH升高，指示劑將變 紅 ，說(shuō)明該細(xì)菌能夠 分解尿素 。 【例1】分析下面培養(yǎng)基的配方：KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H20、葡萄糖、尿素、瓊脂。請(qǐng)回答： (1)在該培養(yǎng)基的配方中，為微生物的生長(zhǎng)提供碳源和氮源的分別是 和 。 (2)想一想這種培養(yǎng)基對(duì)微生物是否具有選擇作用?如果具有，又是如何進(jìn)行選擇的? 解析：碳源是提供碳元素的物質(zhì)，氮源是提供氮元素的物質(zhì)。所以碳源是葡萄糖，氮源是尿素。絕大多數(shù)生物都能利用葡萄糖，但是，只

21、有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，所以這種培養(yǎng)基對(duì)微生物有選擇作用。選擇的原則是只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長(zhǎng)。 答案：(1)葡萄糖 尿素 (2)有選擇作用。因?yàn)榇伺浞街心蛩厥俏ㄒ坏?，因此，只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長(zhǎng)。 啟示：選擇培養(yǎng)基篩選微生物的原理：人為提供有利于目的茵株生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等)，同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。例題2 通過(guò)選擇培養(yǎng)基可以從混雜的微生物群體中分離出所需的微生物。在缺乏氮源的培養(yǎng)基上大部分微生物無(wú)法生長(zhǎng)；在培養(yǎng)基中加入青霉素可以抑制細(xì)菌和放線菌；在培養(yǎng)基中加入10酚可以抑制細(xì)菌和霉菌。利用下述方法能從混雜的微生物群體中分別分離出（ ）A

22、大腸桿菌 B霉菌 C放線菌 D固氮細(xì)菌解析：圍繞選擇培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用原理進(jìn)行問(wèn)題思考。答案：.B、C、D例題3 尿素分解菌能分解尿素是因?yàn)榭梢院铣葾尿素酶 B 脲酶 C 蛋白酶 D 細(xì)菌酶解析：尿素分解菌能分解尿素的原理是可以合成脲酶。答案：（B）例題4為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？答案：在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用。要點(diǎn)2統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目（1）測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)。（2）稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目的原理(測(cè)定細(xì)菌數(shù)量的原

23、理)當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活細(xì)菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般設(shè)置35個(gè)平板，選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，并取平均值。在菌落計(jì)數(shù)時(shí)，每隔24h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目。選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，以防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目。(菌種中有些菌體增殖快，有些菌體增值慢，所以培養(yǎng)時(shí)間要充足，使得每個(gè)菌體都能形成肉眼可觀察到的菌落。)3）測(cè)定細(xì)菌數(shù)量的方法：顯微鏡直接計(jì)數(shù)是測(cè)定微生物的方法。菌落計(jì)數(shù)法（公式） 采用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于 樣

24、品稀釋液中一個(gè)活菌 。通過(guò)統(tǒng)計(jì) 平板上的菌落數(shù) ，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在 30300 的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)，最好能統(tǒng)計(jì)3個(gè)平板，計(jì)算出平板菌落數(shù)的平均值，然后下公式進(jìn)行計(jì)算。從平板上的菌落數(shù)推測(cè)出每克樣品中的菌落數(shù)的計(jì)算方法是 （平均菌落數(shù)涂布的稀釋液體積）稀釋倍數(shù)在105稀釋度下求出3個(gè)平板上菌落數(shù)的平均值是63，那么每克樣品中的菌落數(shù)是多少?答案：6.3107。利用稀釋涂布平板法成功統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的關(guān)鍵是 恰當(dāng)?shù)南♂尪冉y(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低，因此，統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來(lái)表示?！纠坑孟♂屚坎计桨宸y(cè)

25、定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)，在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中得到以下幾種統(tǒng)計(jì)結(jié)果，正確的是( ) A涂布了一個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是230 B涂布了兩個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是215和260，取平均值238 C涂布了三個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是21、212和2墨6，取平均值163 D涂布了三個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是2l0、240和250，取平均值233 解析：在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要涂布至少3個(gè)平板作為重復(fù)組，才能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力與準(zhǔn)確性，所以 A、B不正確。C項(xiàng)雖涂布了3個(gè)平板，但是，其中1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另兩個(gè)相差太遠(yuǎn)，說(shuō)明在操作過(guò)程中可能出現(xiàn)了錯(cuò)誤，因此，不能簡(jiǎn)單地將3個(gè)平板的計(jì)數(shù)值用來(lái)求平均值

26、。 答案：D啟示：在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要涂布至少3個(gè)平板作為重復(fù)組；在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，一定要考慮所設(shè)置的重復(fù)組的結(jié)果是否一致，結(jié)果不一致，意味著操作有誤，需重新實(shí)驗(yàn)。 類型三 設(shè)置對(duì)照要點(diǎn)3設(shè)置對(duì)照設(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。例如為了排除培養(yǎng)基是否被雜菌污染了，需以培養(yǎng)無(wú)雜菌污染的培養(yǎng)基作為空白對(duì)照?！纠?】用來(lái)判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用需要設(shè)置的對(duì)照是 A未接種的選擇培養(yǎng)基 B未接種的牛肉膏蛋白胨(全營(yíng)養(yǎng))培養(yǎng)基 c接種了的牛肉膏蛋白胨(全營(yíng)養(yǎng))培養(yǎng)基 D接種了的選擇培養(yǎng)基 解析：將菌液稀釋相同的倍數(shù)，在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落

27、數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，因此，牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對(duì)照。對(duì)照遵循的原則是單一變量，所以與選擇培養(yǎng)基一樣接種、培養(yǎng)。 答案：C 啟示：對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除了被測(cè)試的條件以外，其他條件都相同的實(shí)驗(yàn)，其作用是比照實(shí)驗(yàn)組，排除任何其他可能原因的干擾，證明確實(shí)是所測(cè)試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。要點(diǎn)4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)關(guān)于土壤中某樣品細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下： 1土壤取樣：從肥沃、濕潤(rùn)的土壤中取樣。先鏟去表層土3 cm左右，再取樣，將樣品裝入事先準(zhǔn)備好的 中。 2制備培養(yǎng)基：準(zhǔn)備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基 將菌液稀釋相同的倍數(shù)，在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，因此，牛

28、肉膏蛋白胨培養(yǎng)基可以作為對(duì)照，用來(lái)判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用。 3微生物的.培養(yǎng)與觀察 將10g土樣加入盛有90 mL無(wú)菌生理鹽水的錐形瓶中(體積為250 mL)，充分搖勻，吸取上清液1ml，轉(zhuǎn)移至盛有9ml的生理鹽水的無(wú)菌大試管中，依次等比稀釋至107稀釋度，并按照由107103稀釋度的順序分別吸取0.1mL進(jìn)行平板涂布操作。每個(gè)稀釋度下需要3個(gè)選擇培養(yǎng)基、1個(gè)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。 將涂布好的培養(yǎng)皿放在30溫度下培養(yǎng)，及時(shí)觀察和記錄。 挑選選擇培養(yǎng)基中不同形態(tài)的菌落接入含酚酞培養(yǎng)基的斜面中，觀察能否產(chǎn)生如教材中圖2-lO的顏色反應(yīng)。 4細(xì)菌的計(jì)數(shù) 當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)，選取菌落數(shù)在30-3

29、00的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。在同一稀釋度下，至少對(duì)3個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù)，然后求出平均數(shù)，并根據(jù)平板所對(duì)應(yīng)的稀釋度計(jì)算出樣品中細(xì)菌的數(shù)目。3培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用 知識(shí)性應(yīng)用水平（）實(shí)驗(yàn)：分解纖維素的微生物的分離要點(diǎn)1簡(jiǎn)述纖維素酶分解纖維素生化原理 纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。纖維素最終被水解成葡萄糖，為微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。纖維素纖維二糖葡萄糖C1酶、Cx酶葡萄糖苷酶知道具有纖維素酶的微生物的應(yīng)用價(jià)值土壤中某些微生物能夠產(chǎn)生纖維素酶，分解纖維素。對(duì)這些微生物的研究與應(yīng)用，使人們能夠利用

30、秸稈等廢棄物生產(chǎn)酒精、用纖維素酶處理服裝面料等。例題：下列關(guān)于纖維素酶的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（ ）A、纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種 B、纖維素酶可把纖維素分解成葡萄糖C、纖維素酶可用于去掉植物的細(xì)胞壁 D、葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖解析：纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種即 C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，纖維素酶把高分子的纖維素分解為小分子的葡萄糖。植物細(xì)胞壁的成分是纖維素和果膠，因此，纖維素酶可用于去掉植物的細(xì)胞壁。葡萄糖苷酶雖然是纖維素復(fù)合酶中一種，但它只能將纖維二糖分解為葡萄糖。答案：D要點(diǎn)2纖維素分解菌的篩選本實(shí)驗(yàn)通過(guò)微生物富集培養(yǎng)的方法可以增加這類纖維素分解菌的濃度并達(dá)到初步分離

31、的目的。（1）篩選方法剛果紅染色法。能夠通過(guò)顏色反應(yīng)直接對(duì)微生物進(jìn)行篩選。方法一：先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)。方法二：在倒平板時(shí)就加入剛果紅。染色法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方法一顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用操作繁瑣剛果紅會(huì)使菌落之間發(fā)生混雜方法二操作簡(jiǎn)便不存在菌落混雜問(wèn)題產(chǎn)生淀粉酶的微生物可能出現(xiàn)假陽(yáng)性反應(yīng)有些微生物能降解色素，形成明顯的透明圈。（2）剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)我們?cè)诤欣w維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時(shí)，剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物。當(dāng)纖維素被纖維素

32、酶分解后，剛果紅纖維素的復(fù)合物就無(wú)法形成，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。這樣，我們就可以通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。（3）簡(jiǎn)述選擇培養(yǎng)基的特點(diǎn)與利用，區(qū)別選擇培養(yǎng)與鑒別培養(yǎng)概念 此“選擇培養(yǎng)”的培養(yǎng)基是液體選擇培養(yǎng)基。是使纖維素分解菌增殖，含量增多。選擇培養(yǎng)是使纖維素分解菌增殖，含量增多。目的是從眾多微生物中分離所需要的微生物。鑒別培養(yǎng)：加如某種試劑或化學(xué)藥品，鑒別和區(qū)分菌落相似的微生物。要點(diǎn)3分離分解纖維素的微生物的實(shí)驗(yàn)流程操作：能根據(jù)微生物的特點(diǎn)設(shè)計(jì)微生物選擇方案能配制選擇培養(yǎng)基，培養(yǎng)、選擇所需微生物能分離、培養(yǎng)土壤中具有纖維素酶的微生物，并觀察對(duì)纖維素的分解作用實(shí)

33、驗(yàn)方案流程圖選擇培養(yǎng)梯度稀釋涂布到鑒別纖維素分解菌培養(yǎng)基上微生物培養(yǎng)土壤取樣挑選產(chǎn)生透明圈的菌落純化培養(yǎng)1土壤取樣采集土樣時(shí)，應(yīng)選擇富含纖維素的環(huán)境。2選擇培養(yǎng) (1)目的：增加纖維素分解菌的 濃度 ，以確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物。(2)制備選擇培養(yǎng)基：參照課本旁欄中的比例配制。 (3)選擇培養(yǎng)：稱取土樣20 g，在無(wú)菌條件下加入裝有30mL培養(yǎng)基的錐形瓶中，將錐形瓶固定在 搖床上，在一定溫度下振蕩培養(yǎng)12 d，直至培養(yǎng)液變混濁 。也可重復(fù)選擇培養(yǎng)。3梯度稀釋 參照專題1的稀釋操作，依次將培養(yǎng)液稀釋101107倍。4將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上 (1)制備培養(yǎng)基：參照課本旁

34、欄中的比例。 (2)倒平板操作。 (3)涂布平板：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(gè)稀釋度下需涂布3個(gè)平板，并注意設(shè)置對(duì)照。 5挑選產(chǎn)生透明圈的菌落 參照課本剛果紅染色法，挑選產(chǎn)生透明圈的菌落，一般即為分解纖維素的菌落。例題：在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌，符合下列哪一生物學(xué)觀點(diǎn)？（ ）A、生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn) B、生物結(jié)構(gòu)與功能整體性觀點(diǎn)C、生物與環(huán)境相適應(yīng)的觀點(diǎn) D、生物發(fā)展進(jìn)化的觀點(diǎn)解析：生物適應(yīng)一定環(huán)境，環(huán)境對(duì)生物具有選擇作用，只有在纖維素含量豐富的環(huán)境中纖維素分解菌的含量才會(huì)高于其它普通環(huán)境，從而提高獲得目的微生物的幾率。答

35、案：C例題：有關(guān)選擇培養(yǎng)正確的敘述是（ ）A、可以增加纖維素分解菌的濃度 B、可以減少纖維素分解菌的濃度C、所用培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基 D、所用培養(yǎng)基是平板培養(yǎng)基解析：選擇培養(yǎng)的目的是增加纖維素分解菌的濃度，所用的培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基。答案：A例題：剛果紅染色時(shí)，加入剛果紅可在( )制備培養(yǎng)基時(shí) 梯度稀釋時(shí) 倒平板時(shí) 涂布時(shí) 培養(yǎng)基上長(zhǎng)出菌落時(shí) A B C D解析：剛果紅染色時(shí)，可以先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)；也可以在倒平板時(shí)就加入剛果紅。答案：C知識(shí)框架纖維素分解微生物的分離纖維素酶種類、作用、最適pH、催化活力剛果紅染色篩選原理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)土壤取樣選擇培養(yǎng)涂布培養(yǎng)純化培養(yǎng)前置染色法后置染

36、色法富含纖維素土壤增大分解菌含量染色鑒別分離出分解菌嘗試?yán)梦⑸镞M(jìn)行發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物利用微生物進(jìn)行發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物 技能性獨(dú)立操作水平（）要點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)：（1）果酒和果醋的制作（易行） （1） 果酒制作的原理 ：酵母菌的兼性厭氧生活方式酶在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O66O26H2O 6CO212H2O能量酶在無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。C6H12O6 2C2H5OH6CO2（2）發(fā)酵需要適宜的條件在缺氧、20左右（一般將溫度控制在1825）、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌大量繁殖，進(jìn)行酒精發(fā)酵。而絕大多數(shù)其它微生物都因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制。（3）傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所使用的酵母菌的來(lái)源傳統(tǒng)的葡萄酒釀造，都是采用自然發(fā)酵的工藝。所謂自然發(fā)酵，就是葡萄破碎入罐以后，不人為地添加任何菌種，靠葡萄本身攜帶的自然界的酵母菌，在葡萄漿或分離后的葡萄汁里自發(fā)地繁殖，最終發(fā)酵成葡萄酒。要點(diǎn)2果醋制作的原理（1）酒變醋的原理當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌