高中生物專題2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)精品素材2新人教版選修

1、名校名 推薦專題 2 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)庖丁巧解牛知識(shí) ?巧學(xué)一、培養(yǎng)基1. 培養(yǎng)基的概念及其分類： 微生物生命活動(dòng)所需要的營養(yǎng)基質(zhì)稱為培養(yǎng)基。 培養(yǎng)基有很多種， 根據(jù)物理狀態(tài)可以分為固體、 半固體和液體培養(yǎng)基； 根據(jù)化學(xué)組成可以分為天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基，根據(jù)用途可分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基等。辨析比較培養(yǎng)基的分類種類特點(diǎn)及用途物理性質(zhì)液體培養(yǎng)基工業(yè)生產(chǎn)半固體培養(yǎng)基保藏菌種，觀察微生物運(yùn)動(dòng)固體培養(yǎng)基微生物的分離、鑒定化學(xué)成分天然培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富、來源廣，用于工業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基成分明確、穩(wěn)定，用于分離、鑒定選擇培養(yǎng)基加入某種化學(xué)物質(zhì)以抑制不需要的微生物的生長，促進(jìn)用途

2、所需微生物的生長，用于分離或培養(yǎng)目標(biāo)細(xì)菌鑒別培養(yǎng)基根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)，加入某種指示劑化學(xué)物質(zhì)，用于微生物的鑒別2. 培養(yǎng)基的成分： 各種培養(yǎng)基的成分是不同的， 但是所有培養(yǎng)基都包含微生物生長繁殖所需的必需成分，如水、 無機(jī)鹽、碳源和氮源等， 有些微生物生命活動(dòng)過程中還需要一些微量有機(jī)物生長因子。聯(lián)想發(fā)散碳源和氮源的種類和作用功能舉例碳源為微生物提供碳素營養(yǎng)、能源物質(zhì)，無機(jī)化合物：co2、 nahco3；有機(jī)化合物：形成代謝產(chǎn)物，構(gòu)成細(xì)胞成分糖類、脂肪酸、花生粉餅、石油等氮源為微生物提供氮素營養(yǎng)、合成蛋白無機(jī)化合物：氮、氨、銨鹽、硝酸鹽；有質(zhì)、核酸、含氮代謝產(chǎn)物機(jī)化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等

3、3. 培養(yǎng)基的其他條件： 除了營養(yǎng)物質(zhì)外， 培養(yǎng)基還要滿足微生物生長所需要的溫度、酸堿度以及氧氣含量等條件。不同微生物所需的這些條件是不同的，例如培養(yǎng)真菌時(shí)，ph 要調(diào)整到 5.0 6.0 之間，培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)要調(diào)整到6.5 7.5 之間，培養(yǎng)放線菌時(shí)要調(diào)整到7.5 8.5 之間。二、無菌技術(shù)1. 無菌技術(shù)的內(nèi)容（ 1）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。（ 2）對(duì)培養(yǎng)微生物所用的器皿、接種工具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌（ 3）實(shí)驗(yàn)操作的過程要保證無菌。（ 4）要避免滅過菌的材料再次被污染。2. 滅菌方法(1) 灼燒滅菌：主要用于接種環(huán)（針）或其他金屬工具的滅菌。(2) 干熱滅菌：將待

4、滅菌的物品放入干熱滅菌箱內(nèi)，在160170 的情況下加熱1 2小時(shí)進(jìn)行的滅菌。(3) 高壓蒸氣滅菌：將待滅菌的物品放入盛有適量水的高壓蒸氣滅菌鍋內(nèi)，把鍋內(nèi)水加1名校名 推薦熱至沸騰，將其中的冷空氣徹底排除后，將鍋密閉后繼續(xù)加熱使鍋內(nèi)溫度上升，壓力增加，最后溫度可以達(dá)到100 以上，常用的滅菌鍋滅菌時(shí)壓力為100 kpa ，溫度為121 ，維持 15 30 min, 即可達(dá)到徹底滅菌的結(jié)果。（ 4）紫外線滅菌 : 這種方法只能適用于表面滅菌和空氣滅菌。深化升華 滅菌所依據(jù)的原理基本都是使菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)和核酸發(fā)生變性，從而達(dá)到殺菌的效果三、制備培養(yǎng)基和純化大腸桿菌1. 制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基：

5、 首先要根據(jù)培養(yǎng)基的配方要求， 計(jì)算出各種成分的用量，然后用天平準(zhǔn)確地稱量， 對(duì)于牛肉膏和蛋白胨等易吸潮的物質(zhì)稱量時(shí)要迅速， 稱量完成后要及時(shí)蓋上瓶蓋； 為了使各種成分混合均勻， 需要將它們?nèi)芑?溶化后千萬不要忘記調(diào)整ph；溶化后的培養(yǎng)基分裝完成后放入高壓蒸氣滅菌鍋內(nèi)進(jìn)行滅菌（平板培養(yǎng)基一般是滅菌后再分裝）。深化升華培養(yǎng)基的配置要遵循一定的原則，第一，目的要明確，要根據(jù)所培養(yǎng)的微生物的種類、 培養(yǎng)的目的選擇原料；第二，營養(yǎng)要協(xié)調(diào)，配制培養(yǎng)基時(shí)必須要注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例，否則會(huì)產(chǎn)生不良后果；第三，ph 要適宜，這是因?yàn)楦鞣N微生物適宜生長的 ph 范圍不同。2. 純化大腸桿菌時(shí)需要注意的

6、問題（ 1）每次劃線之前都要將接種環(huán)上的剩余物質(zhì)燒掉以滅菌，整個(gè)操作完成后也要將接種環(huán)滅菌。（ 2）接種環(huán)灼燒完成后，要等到其冷卻后才能用于接種，以防培養(yǎng)基溶化、劃線不整齊或殺死菌種。（ 3）作第二次劃線時(shí)，要從上一次劃線的末端開始，使微生物隨劃線次數(shù)的增加而減少，并逐步分散，最后可在平板表面得到單個(gè)菌落。（ 4）用涂布法接種時(shí)，將涂布器的末端浸在盛有體積分?jǐn)?shù)為70的酒精的燒杯中，取出時(shí)要讓多余的酒精在燒杯中滴盡，然后將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。（ 5）操作過程都要在火焰附近的無菌區(qū)進(jìn)行。（ 6）整個(gè)過程中要注意防火。疑點(diǎn)突破（1）未接種的培養(yǎng)基表面若有菌落生長，說明培養(yǎng)基已被污染，必

7、須更換或者重新滅菌。（ 2）在接種大腸桿菌的培養(yǎng)基上可以觀察到獨(dú)立的菌落，有光滑型菌落、 粗糙型菌落、黏液型菌落等。（ 3）培養(yǎng) 12 h 和 24 h 菌落的大小不同，后者菌落大，灰色加深，光澤度強(qiáng)。（ 4）若在培養(yǎng)基中觀察到不同形態(tài)的菌落，則說明菌液不純或者操作過程中被雜菌污染。問題 ?探究問題 1 配制培養(yǎng)基時(shí)， 除了營養(yǎng)要齊全外，各種營養(yǎng)物質(zhì)的比例也要適中，而且還要調(diào)整好 ph、溫度等，試從多個(gè)方面探究其原因。思路 : 雖然微生物個(gè)體微小，但是其代謝過程絲毫不比多細(xì)胞生物簡單，它也要不斷地進(jìn)行吸水、吸收營養(yǎng)物質(zhì)、代謝、排泄等過程。凡是影響這些過程的因素，在配制培養(yǎng)基時(shí)都要考慮。探究 :

8、 微生物的生命活動(dòng)除了需要各種營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要適宜的外界環(huán)境，例如外界營養(yǎng)物質(zhì)濃度過高時(shí)，會(huì)影響細(xì)胞吸水；外界溶氧不足時(shí)會(huì)影響需氧微生物呼吸；外界溫度過高或者過低時(shí)會(huì)影響酶的活性。另外各種物質(zhì)的比例也會(huì)影響微生物的生命活動(dòng)，例如在培養(yǎng)谷氨酸棒狀桿菌時(shí)，如果 cn為 41，則菌體會(huì)大量繁殖，如果該比值為31，則菌2名校名 推薦體繁殖減慢，代謝產(chǎn)物谷氨酸的產(chǎn)生會(huì)加快。問題 2 在日常生活中，滅菌和消毒經(jīng)常混用，它們的含義相同嗎？試探究其區(qū)別。思路 : 從字面意思來看， 二者就有所不同。 滅菌就是滅掉所有“菌”，消毒只是把“毒”消滅，不同的場所所使用的方法實(shí)際上是不同的，如醫(yī)院和牛奶廠所用的方法就

9、不同。探究 : 滅菌是指殺滅所有微生物的菌體、芽孢和孢子，滅菌的方法有高溫灼燒、干熱（150 以上）滅菌等，滅菌常用于外科手術(shù)、發(fā)酵工程等；消毒是指用較為溫和的理化方法殺死對(duì)人體有害的微生物菌體的方法，這種處理并不能徹底殺滅微生物或其繁殖體，但是對(duì)于一些保質(zhì)期要求不長的食品行業(yè)卻是既能保持其原有風(fēng)味又能基本消滅致病菌的好方法。消毒常用巴式消毒法、紫外線消毒法、化學(xué)藥劑消毒法等。典題 ?熱題例 1 關(guān)于配制培養(yǎng)基的有關(guān)敘述中，正確的是（）a. 制作固體培養(yǎng)基必須加入瓊脂b. 發(fā)酵工程中一般用液體培養(yǎng)基c.氮源主要是為微生物提供能量d.牛肉膏主要為微生物提供氮元素解析： 本題考查微生物營養(yǎng)的有關(guān)知

10、識(shí)。制作固體培養(yǎng)基時(shí)必須加入凝固劑。瓊脂是常用的凝固劑，但不是唯一的凝固劑，例如明膠也可作為凝固劑；發(fā)酵工程一般都是用液體培養(yǎng)基，原因是液體培養(yǎng)基便于調(diào)節(jié)ph、溫度、溶氧等，而且液體培養(yǎng)基還能使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)比較充分地利用； 氮源主要是作為微生物蛋白質(zhì)和核酸的原料；牛肉膏主要為微生物提供碳源、磷酸鹽和維生素。答案： b誤區(qū)警示雖然我們作實(shí)驗(yàn)時(shí)都是用瓊脂作凝固劑，但這并不代表凝固劑具有唯一性。例 2 關(guān)于滅菌和消毒不正確的理解是（）a. 滅菌是指殺滅環(huán)境中一切微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子b. 消毒和滅菌實(shí)質(zhì)是相同的c.接種環(huán)用灼燒法滅菌d.常用的滅菌方法有加熱法、過濾法、紫外線法、化學(xué)藥品法解析： 考查滅

11、菌和消毒的區(qū)別。滅菌與消毒是兩個(gè)概念。滅菌是指殺滅一定環(huán)境中的一切微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子。滅菌的原理是蛋白質(zhì)凝固變性，含水分較多者，其凝固所需溫度較低。 滅菌時(shí)要根據(jù)不同的材料選用不同的滅菌方法，如接種環(huán)用火焰灼燒法，培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌法，還有加熱法、過濾法、紫外線法、化學(xué)藥品法等。消毒是指消滅病原菌或有害微生物。答案： b巧妙變式培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實(shí)驗(yàn)操作者的雙手、空氣、牛奶所用的滅菌或者消毒方法依次是（）化學(xué)消毒灼燒滅菌干熱滅菌紫外線滅菌高壓蒸氣滅菌巴氏消毒法a. c.解析： 不同器皿或者材料的滅菌要求不同，方法也不一樣， 要在理解的基礎(chǔ)上熟記常用材料和器皿的滅菌方法。答案： a

12、例 3 根據(jù)下表某培養(yǎng)基的配方回答問題：蛋白胨乳糖蔗糖k2hpo4伊紅美藍(lán)蒸餾水ph10 g5 g5 g2 g0.4 g0.065 g1 000 ml7.23名校名 推薦（ 1）該培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)有_ 類；碳源是_ ，氮源是_。（ 2）按物理性質(zhì)分，該培養(yǎng)基屬于_培養(yǎng)基，按用途則屬于 _ 培養(yǎng)基。（ 3）該培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物的同化作用類型屬于_ 。解析： 綜合考查有關(guān)培養(yǎng)基的知識(shí)。解答該題需從如下幾步入手分析：第一步，微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)共有碳源、氮源、生長因子、 水和無機(jī)鹽五大類。碳源是提供碳元素的營養(yǎng)物質(zhì)，有有機(jī)物和無機(jī)物兩大類；氮源是提供氮元素的營養(yǎng)物質(zhì)，也有無機(jī)物和有機(jī)物兩類；生長因子則是微生物生長不可缺少的微量有機(jī)物。第二步， 培養(yǎng)基按物理性質(zhì)可分為液體、半固體、固體培養(yǎng)基等，按用途可分選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基等，此培養(yǎng)基中的伊紅、美藍(lán)可用于鑒別大腸桿菌。第三步，此培養(yǎng)基中含有多種有機(jī)物，可供培養(yǎng)異養(yǎng)型微生物， 其中天然物質(zhì)蛋白胨含豐富的營養(yǎng)成分，可為細(xì)菌提供生長因子。答案：（ 1）五 乳糖、蔗糖蛋白胨（2）液體鑒別（3）異養(yǎng)型方法歸納 對(duì)于圖表題一定要先讀懂圖表中所要表達(dá)的意思