微生物的培养与利用(一轮复习)

1、 微生物的培养与利用一、微生物的类群微生物的类群细胞类型代谢类型举例细菌蓝藻（蓝细菌）、硝化细菌醋酸杆菌乳酸菌真菌酵母菌霉菌（青霉、曲霉、毛霉等）原生生物草履虫、变形虫、疟原虫病毒烟草花叶病毒、HIV、噬菌体二、在实验室如何培养微生物1、细菌、真菌： 培养基培养 ； 2、单细胞动、植物：培养液培养 ； 3、病毒： 培养 4、在实验室培养微生物，一方面需要为培养的微生物提供 ，另一方面需要确保无处不在的其他微生物 。 三、微生物需要的营养物质及功能微生物需要的五大类营养要素物质是：1.碳源 2.氮源 3.水 4.无机盐 5. 1.微生物的碳源.概念：凡是能为微生物提供所需碳元素的营养物质。.来源

2、 碳源：CO2；NaHCO3等（ 型微生物能利用） 碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等 （ 型微生物能利用） .作用：构成 和一些 有机碳源是异养微生物的 2.微生物的氮源.概念：是能够为微生物提供N元素的营养物质。.来源 无机氮源： N2：（ 能利用） NH3： ( 能利用） NO3-、NH4+：（ 能利用）有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等.作用：要用于合成 、 及含N的代谢产物。3.水 4.无机盐5.生长因子(有的微生物能自身合成,有的不能需要额外添加） .概念：微生物生长不可缺少的 。.作用： 和 的组成成分。.常见的生长因子：维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。四、培养基 1、培养

3、基的概念：人们按照微生物对 的不同需求，配制出专供微生物 的营养基质2.培养基的成分：一般都含有 、 、 、 等营养物质，另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气等的要求。例如：培养乳酸菌需加入 ，若培养霉菌PH呈 ，若培养细菌PH呈 ，培养厌氧微生物时则需要提供 。3.培养基的类型和用途划分标准培养基种类特点用途物理性质液体培养基工业生产半固体培养基观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种化学成分天然物质工业生产培养基成分明确分类、鉴定用途LB液体（固体）培养基在培养基中加入或缺少某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长培

4、养、分离出特定微生物在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物鉴别不同种类微生物五、无菌技术1. 获得纯净培养物的关键是 2. 无菌技术的目的：一是防止实验室的培养物 ，二是避免操作者 3.消毒与灭菌的比较 定义常用方法微生物培养和组培的应用消毒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（不包括芽孢和孢子），不伤及活组织。玻璃仪器一些不耐高温的液体（牛奶）手、外植体实验室、操作台、衣物灭菌使用强烈的理化学方法杀死物体内外所有的微生物（包括芽孢和孢子）接种环、涂布器玻璃器皿、培养基、棉塞等玻璃器皿六、实验操作：纯化大肠杆菌1、制备牛肉膏蛋白胨培养基

5、1）计算 ； 2）称量3）溶化、 、分装4）灭菌: 用 法 5）倒平板: 待培养基冷却到50 左右时，在 倒平板，冷却后 。2、纯化大肠杆菌微生物的接种的常用接种方法有： 和 注意：1）在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环，在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环。 2）在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线。 3）在作第二次以及其后的划线操作时，要从上一次划线的末端开始划线。 4）无菌操作是微生物实验的关键环节，为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在 进行。3、使用后的培养基应 ，以免 。4、微生物的恒温培养：接种后的培养皿放入 内培养。5、菌种的保存.临时保藏： 上4保存，菌种易

6、被污染或产生变异.长期保存：20甘油管在 中保藏6、观察菌落（1）细菌的繁殖： 。为抵抗不良环境可形成细菌的休眠体 （2）细菌的菌落1）定义：单个或者少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，会形成一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体，叫做菌落。2）特征：大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等。3）功能：每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为 的重要依据七、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数（一）课题背景1、尿素的利用：尿素不能直接被农作物吸收。土壤中的细菌将尿素分解成氨之后才能被植物利用。2、细菌利用尿素的原因：土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成 。（二）课题目的1、 从土壤中分离出能

7、够分解尿素的细菌2、 统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌（三）实验思路1、筛选菌株：利用以 为唯一 的 培养基筛选菌株。2、统计菌落数目：1） ：利用血球计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。缺点：不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；个体小的细菌在显微镜下难以观察2） （活菌计数法）原理：在稀释度足够高时，微生物在固体培养基上所形成的一个菌落是由一个单细胞繁殖而成的，即一个菌落代表原先的一个单细胞。计算公式：每克样品中的菌落数 其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(ml)，M代表稀释倍数。注意事项为

8、了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板上进行计数。为使结果接近真实值可将同一稀释度加到 的平皿中，经涂布，培养计算出菌落平均数。统计的菌落往往比活菌的实际数目低。（其原因是 ）3、设置对照：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。（四）实验的具体操作 土壤取样 制备培养基 样品的稀释 取样涂布 微生物的培养与观察 计数（五）课外延伸1、鉴定分解尿素的细菌：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 ，说明该细菌能够分解尿素。2、测定饮水中大肠杆菌数量的方法：将一定体积的水用 过滤后，将滤膜放到 培养基上培养，大肠杆菌菌落呈

9、现 ，通过记数得出水样中大肠杆菌的数量。八、土壤中分解纤维素的细菌的分离（一）基础知识1、纤维素酶纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶 C1酶、CX酶 葡萄糖苷酶纤维素 纤维二糖 葡萄糖 2、纤维素分解菌的筛选：刚果红染色法。刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成 色复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应，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 ，我们可以通过菌落是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。 （二）实验操作 土壤取样 选择培养 梯度稀释 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生透明圈的菌落利用 培养基

10、，如果在含有纤维素的培养基中出现 则说明可能含有纤维素分解菌。在 取样利用以 为唯一 的选择培养基；选择培养的目的： （三）课题延伸（进一步鉴定纤维素分解菌）1、为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行 的实验. 2、纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的 进行 的测定。九、果酒及果醋的制作（一）基础知识及实验原理 1、酵母菌是 生物，其代谢类型是 ，生殖方式主要是 。在 条件下，酵母菌进行有氧呼吸， ，反应式为 在 条件下，酵母菌进行 ，反应式为 2、醋酸菌是 生物，其代谢类型是 ，生殖方式是 。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。若缺少糖源，醋酸菌将乙

11、醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。（二）制作果酒和果醋流程示意图 挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵 无氧,18-25,10-12d 需氧,30-35,7-8d 果酒 果醋（三）发酵装置瓶盖拧松的目的 不打开瓶盖的原因 留出1 / 3空间的目的 注意： 1、若用带盖的瓶子制葡萄酒，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（不打开瓶盖），以放出CO2。2、图1-4b的装置的排气口：用来排出酒精发酵时产生的二氧化碳；排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接的目的： 充气口：用于醋酸发酵时充入氧气；出料口：用于取样（四）酒精的检测：在 条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现 。十、腐乳的制作（一）基础知

12、识及实验原理 毛霉是 生物，其代谢类型是 ，生殖方式是 。 毛霉等微生物产生的 酶，能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸； 酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。（二）实验流程示意图让豆腐长出毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制 析出豆腐中水分使之变硬，并抑制微生物生长，避免豆腐变质。层高盐加温度控制在1518；豆腐的水分控制在70左右封瓶时瓶口通过酒精灯火焰防止瓶口污染卤汤由酒及各种香辛料组成，酒的含量控制在12%，酒能抑制微生物的生长并使腐乳有香味，香辛料可以调制腐乳的风味，还能防腐杀菌。（三）豆腐中水分测定方法： 称取样品 烘干 称重 再烘干 直至所称重量不变为止样品水分含量（%）计算公式

13、：(烘干前容器和样品质量 - 烘干后容器和样品质量) / 烘干前样品质量十一、制作泡菜并检测亚硝酸盐含量（一）基础知识及实验原理 1、乳酸菌是 生物，其代谢类型是 ，生殖方式是 。在 条件下，将葡萄糖分解成 ，反应式： 2、亚硝酸盐的危害：1）在膳食中普遍存在，在人体内以“过客”的形式随尿排出，但摄入总量较多时，可引起中毒或死亡。2）在适宜的pH、温度和一定的微生物作用下亚硝酸盐会转化为致癌、致畸、致突变的亚硝胺。（二）实验流程并在坛盖边沿的水槽中注满 ，以保证坛内为 环境清水和盐的比例 左右，煮沸冷却。（三）测定亚硝酸盐含量1、原理：在 条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与N

14、-1萘基乙二胺盐酸盐结合生成 色溶液。将经过反应显色后的待测样品与标准液比色，即可计算出样品中的亚硝酸盐含量。 2、测定方法： 3、测定步骤：配置溶液 制备标准显色液 制备样品处理液 比色（浓度越高，颜色越深） 4、亚硝酸盐含量的变化： （4-8天最高，10天下降，20天后基本消失）十二、制作果酒、果醋、腐乳、泡菜的比较果酒果醋腐乳泡菜菌种细胞类型繁殖方式代谢类型反应原理发酵的氧气条件发酵温度检测方法 微生物培养与利用的练习1.（海淀1模）下列生物学实验操作，能够顺利达到实验目的的是A.在固体培养基上涂布稀释的大肠杆菌培养液获得单菌落B.在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气制作果酒C.土壤浸

15、出液接种于牛肉膏蛋白胨培养基上筛选分解尿素的细菌D.将切下的胡萝卜外植体直接接种在培养基上获得愈伤组织2.（东城2模）淀粉酶可通过微生物发酵生产获得，生产菌株在含有淀粉的固体培养基上可释放淀粉酶分解淀粉，在菌落周围形成透明圈。为了提高酶的产量，研究人员欲利用诱变育种的方法获得能产生较多淀粉酶的菌株。下列实验步骤中不正确的是A将生产菌株分为两组，实验组用一定剂量的诱变剂处理，对照组不做处理B制备含水、淀粉、氮源和无机盐等成分的固体培养基，并进行灭菌处理C把实验组的菌株接种于多个配制好的培养基中，同时接种对照组，相同条件下培养D观察两组菌株的菌落周围是否出现透明圈，选出有透明圈的菌株即为所需菌株3

16、（朝阳2模）下列关于高中生物学实验的原理、方法或选材的叙述，正确的是A制作果醋时，通氧不足或温度过低会使发酵受影响B利用稀释涂布平板法对细菌计数时需借助于显微镜C只要生物材料中含丰富的葡萄糖和果糖，就可直接用于还原糖的鉴定 D利用二苯胺试剂鉴定细胞提取物，若产生蓝色变化即表明有RNA存在4、（朝阳一模）1下列各项与直接培养微生物无关的是A制作果醋需将环境温度保持在3035 B将土壤稀释液涂布于选择培养基上培养 C将样品显色液与标准显色液比较，测定样品中亚硝酸盐含量 D制作腐乳时，需先将豆腐在适宜温度、湿度条件下放置5天5、（海淀二模）1制作果酒、果醋和泡菜三个实验的共同点是 （ ） A.菌种为

17、异养原核生物 B.将原料灭菌后再发酵 C.保证无氧环境下发酵 D.发酵液最终呈现酸性6、（朝阳二模）5关于生物工程和技术的说法正确是A从某生物cDNA文库中获取的目的基因，不含基因中的启动子B单倍体育种需要细胞分裂素、生长素、秋水仙素等激素的参与C动物细胞培养过程中，培养箱中需含5%的CO2刺激细胞呼吸D为统计某水样中活菌的数目，可采用平板划线法进行接种7、（丰台二模）5下列有关实验的叙述不正确的是A用于筛选杂交瘤细胞的培养基属于鉴别培养基B诱导外植体脱分化需要用含有蔗糖的培养基避光培养C平板划线法和稀释涂布平板法均可用于分离纯化菌种D用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌实际数目低8、（顺义

18、二模）5下列高中生物学实验中必须使用无菌水的是A将大肠杆菌培养液进行系列梯度稀释 B破碎鸡血细胞获得含有D NA的滤液 C配制培养大肠杆菌的固体培养基 D冲洗葡萄榨取制作果酒的葡萄汁9. （延庆5）在家庭中用鲜葡萄制作果酒时，正确的操作是A. 给发酵装置适时排气 B. 让发酵装置接受光照C. 葡萄汁装满发酵瓶保证无氧 D. 酵母菌装置放在40处10（2012丰台区一模）人们常用醋酸杆菌来酿造果醋，下列说法正确的是A 醋酸杆菌在线粒体进行有氧呼吸第三阶段氧与H结合时释放的能量最多B 酿造过程中，当缺少糖源的时候，醋酸杆菌将乙醇变为乙醛，再变为醋酸C 酿造过程中在补充氧气的同时，要定时释放气体以排

19、出细胞呼吸产生的CO2D 在加入酒精和CaCO3的固体培养基中培养醋酸菌，可观察抑菌圈大小选出高产菌11. （朝阳31，节选）从某地分离到能分泌纤维素酶的枯草杆菌，对此菌进行诱变，利用染色法筛选纤维素酶产量高的菌体。（染色法：染料和培养基中的纤维素发生颜色反应，当纤维素被菌体水解，培养基中会出现以菌落为中心的透明圈）（1）实验材料：菌体悬液，紫外灯，添加_ _为碳源的选择培养基，培养皿等 （2）实验过程及结果预期：a将菌体悬液稀释至适当浓度，平均分成甲、乙两组。b甲组用_ _的紫外线照射一定时间，乙组不做处理。c_ _接种至选择培养基上。d观察并测量_ _的直径与相应菌落直径e若甲组中出现了纤

20、维素酶产量高的菌体，其形成的菌落表现为_ _比乙组相应值的平均值大。12（16分）（西城1模）赤霉病是由雪瘸镰刀菌等真菌感染引起的，广泛发生在小麦等粮食作物上。雪腐镰刀菌代谢产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON，分子式为C15H20O6）严重影响禽畜生产和人体健康。请分析回答下列问题：（1）下列微生物与雪腐镰刀菌的细胞结构类似的是 （选填选项前的符号）。 a酵母菌 b醋酸杆菌 c毛霉 d乳酸菌 e大肠杆菌 （2）为探究DON的致畸性是否与细胞的染色体变异有关，可向动物细胞培养液中加入一定剂量的DON，在 培养箱中保温培养一段时间后，在显微镜下观察染色体的 。（3）某同学为筛选专一降解DON的菌，配

21、制了下列培养基，在适宜条件下培养：为实现筛选目的，步骤I所使用的培养基配方中，应去除 并加入 。为实现目的菌的分离和计数，步骤II所使用的培养基中还应加入 制成平板，采用的接种方法是 。步骤III的目的是_ 。13（2012石景山区一模）（15分）恒化器是微生物连续培养时使用的大型容器，容器中一部分旧的培养基以一定的速度流出，同时不断有等量的新鲜培养基流入以保证微生物对营养物质的需要。研究人员将大肠杆菌JA122菌株接种到葡萄糖含量受到限制的培养基中，在恒化器内连续培养773代，然后取样分析其中存在的新菌株。请回答下列问题：（1）用于连续培养JA122大肠杆菌的培养基属于 。培养基中除了含葡萄

22、糖作为 外，还应该含有 。14、（课标卷）39生物选修1：生物技术实践（15分）为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌的分离等工作。回答下列问题：（1）该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空平板先行培养了一段时间，这样做的目的是 ；然后，将1mL水样稀释100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个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为 。（2）该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过 灭菌，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线

23、。这样做的目的是 。（3）示意图A和B中， 表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。（4）该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液的 的含量，同时可以使菌体与培养液充分接触，提高 的利用率。15、（课标卷）39.生物选修1：生物技术实验（15分）植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题:（1）分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将 分解成 。（2）在含纤维素的培养基中加入刚果红（CR）时，CR可与纤维素形成 色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的 。 （3）为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基（成分见下表）：酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲+-+培养基乙+-+注：“+”表示有，“”表示无。据表判断，培养基甲 （填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是 ；培养基乙 （填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是 ；16、（四川卷）10.有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研