微生物培养学习课件

考点1微生物的应用

1.方法：平板划线法和稀释涂布平板法

2.原理：在培养基上将细菌稀释(稀释涂布平板法)或分散(平板划线法)成单个细胞，使其成长成单个菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。

【稀释涂布平板法中培养皿中菌落的数目就代表稀释相应倍数后的菌

体个体数，所以稀释涂布平板法可以用来计数，但平板划线法不行】

3.注意事项：①灼烧接种环后要冷却;②接着上次划线的末端划线;③不要将最后一区的划线与第一区相连;④涂布平板时，涂布器应用70%的酒精消毒。

4.平板划线法中每次灼烧接种环的目的：第一次灼烧：避免接种环上可能存在的微生物污染培养基每次划线前灼烧：杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，使每次划线的菌种均来自上次划线的末端。划线结束灼烧：杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。微生物的分离平板划线操作【问题1】在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？

答：划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。【问题2】平板冷凝后，为什么要将平板倒置？

答：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。微生物与病毒的关系1、关于病毒增殖的叙述中，正确的是（）A．病毒侵入宿主细胞后，合成一种蛋白质B．病毒的繁殖只在宿主的活细胞中进行C．病毒的繁殖以核衣壳为单位D．在普通的培养基上能培养病毒【解析】解答此题需从以下几方面入手分析：首先，病毒是营寄生方式生活，必须生活在活的细胞内，不能独立生活，所以在普通的培养基上不能生活。第二，繁殖时，病毒的核酸进入宿主细胞，利用宿生的成分合成子代个体，除了核衣壳，还应包括该病毒的其他结构。合成的蛋白质不只是一种，应该是多种，包括多种结构蛋白质及物质合成时所需的多种酶。【答案】B培养基的种类2、要从多种细菌中分离某种细菌，培养基要用（）A．加入青霉素的培养基B．加入高浓度食盐的培养基C．固体培养基D．液体培养基【解析】微生物的分离需使用固体培养基，由于某种细菌的种类不明，所以难以使用选择培养基，如加入青霉素的培养基可以分离到酵母菌和霉菌，加入高浓度食盐的培养基可以分离到金黄色葡萄球菌。【答案】C原油选择强干热灭菌法高压蒸汽灭菌法火焰专题4酶的研究与应用果胶酶在果汁生产中的作用探讨加酶洗衣粉的洗涤效果酵母细胞的固定化一、果胶酶半乳糖醛酸

1．作用：能够分解果胶成为可溶性的①_____________，使浑浊的果汁变得澄清。2．组成果胶果胶分解酶(1)并不特指某一种酶，而是分解②____的一类酶总称。(2)包括多聚半乳糖醛酸酶、③______________和④_________。果胶酯酶3．来源霉菌酵母菌细菌植物、⑤______、⑥________和⑦_____均能产生果胶酶。4．应用细胞壁胞间层果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的⑧_______及⑨_______，使榨取的果汁变得更容易⑩____和⑪_____。过滤澄清二、加酶洗衣粉蛋白酶脂肪酶淀粉酶

1．常用种类：⑫______、⑬______、⑭______和⑮_________，其中应用最广泛、效果最明显的是碱性⑯_______蛋白酶脂肪酶和碱性⑰______。

2．去污机制蛋白质

(1)碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子⑱_______水解成可溶性的⑲_______或小分子肽，使污物从衣物上脱落。纤维素酶氨基酸

(2)脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能将大分子⑳_____、21_____和22_______水解为小分子物质。淀粉纤维素

3.酶制剂特点：能够耐酸、耐碱、忍受23_____________和较高24_____，并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离。表面活性剂温度脂肪探究果胶酶的用量1．实验原理果胶在果胶酶的催化下形成半乳糖醛酸。(可用于植物体细胞杂交，也可使榨取果汁更容易且使果汁澄清)2．实验流程

(1)准确称取纯果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、6mg、7mg、8mg、9mg，配制成相等体积的酶的水溶液，取等量放入9支试管中，依次编号为1～9号【也可只配制一个浓度的酶液，只是使用体积(量)不同】。制取苹果泥并称45g苹果泥，分装入9支试管中，每支试管中装5g，依次编号为1～9号。(2)将上述试管放入37℃的恒温水浴中平衡内外温度。

(3)一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合，然后再放入恒温水浴中，约20min。(4)过滤后测量记录果汁体积。(5)实验结果分析说明①实验中所用的果胶酶尽量使用其纯酶制剂或不含抑制物的粗酶制剂，以免影响对酶用量的估算。

②如果随着酶浓度的增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；当酶的浓度增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量已经足够，这个值就是酶的最适用量。【突破题1】在用果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能够充分地催化反应，应采取的措施是()

A．加大苹果泥用量

B.加大果胶酶用量

C．进一步提高温度

D．用玻璃棒不时地搅拌反应混合物

【解题指导】搅拌可以使酶与底物充分接触而提高反应效率，使反应更充分。

【答案】D酶活力测定及不同加酶洗衣粉洗涤效果的实验1．酶的简单制作方法

(1)对于细胞内的酶：用捣碎机、研磨器等机械将生物组织细胞破碎，使酶从活细胞中释放出来，进入细胞外的溶液中，经过滤、离心制备成粗酶液。

(2)对于分泌到细胞外的酶：直接从分泌物或细胞外的组织间隙中提取，提取过程中注意温度、pH等多种环境因素对酶活性的影响。2．酶活力测定的一般原理和方法

酶的活力通常以单位时间内底物的消耗量或者在单位时间内产物的生成量来表示。例如，通过测定单位时间内麦芽糖的生成量来检测淀粉酶的活力。另外，还可以通过测定单位时间内淀粉的消耗量来检测淀粉酶的活力。种类洗涤原理洗涤实例蛋白酶可将蛋白质水解为易溶解或分散于洗涤液中的小分子肽或氨基酸血渍、奶渍及各种 食品类的蛋白质 污垢脂肪酶把脂肪水解为较易溶解的甘油和游离的脂肪酸食品的油渍、人体皮脂、口红淀粉酶能使淀粉迅速分解为可溶性的麦芽糖、葡萄糖等来自面条、巧克力等的污垢纤维素酶使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果3．常用酶制剂的种类及洗涤原理4.探究加酶洗衣粉洗涤效果(1)实验原理①加酶洗衣粉中含有酶制剂(蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶)。②污渍中的蛋白质、脂肪、淀粉、纤维素在酶制剂的分解下形成小分子物质。③温度、pH、表面活性剂会影响酶的活性。(2)实验变量控制

①比较普通洗衣粉与加酶洗衣粉的洗涤效果：自变量为洗衣粉的种类，其余变量为无关变量，应严格控制，以免造成干扰。②探究加酶洗衣粉的最适温度：水温为自变量，水温梯度应较小。③不同种类加酶洗衣粉的洗涤效果：洗衣粉种类为自变量。【突破题2】下列验证某种加酶洗衣粉需要的最适温度，实验正确的是()

A．取一系列不同温度，其他条件相同的水，加入相同的污物及等量加酶洗衣粉，看哪一个温度中的效果最好

B．在不同温度的水中，加入不等量的洗衣粉，看哪种效果好

C．将加酶洗衣粉加入30℃水中不如加到45℃的水中洗涤效果好，说明45℃为最适温度

D．将加酶洗衣粉与普通洗衣粉分别加入37℃的水中洗涤同样的污物，发现加酶洗衣粉效果好，说明加酶洗衣粉的最适温度为37℃【解题指导】验证某种加酶的洗衣粉的最适温度的实验，变量只能是温度，其余情况应遵循单一变量的原则。【答案】A组成本质作用果胶酶

多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、 果胶酯酶蛋白质催化水解果胶成为可 溶性半乳糖醛酸纤维素 酶C1

酶、CX

酶、葡萄糖苷酶蛋白质果胶酶与纤维素酶的比较【演绎题】关于果胶酶的叙述中错误的是()

A．组成植物细胞壁的主要成分是果胶和纤维素，果胶主要分布在细胞的初生壁和胞间层

B．果胶有多种，果胶酶也有多种，如多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶等

C．果胶酶在食品工业中有广泛的用途，在其他方面则无用处，体现了酶的专一性

D．果胶酶、纤维素酶配合使用，可分解植物细胞壁中的果胶和纤维素，促使淀粉、脂质、维生素和蛋白质的释放，以提高饲料的营养价值

【解题指导】果胶酶的作用是分解细胞壁中的果胶，有多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等；在食品工业如制作果汁、提高葡萄酒质量等方面作用很大，也常与纤维素酶等共同使用，提高饲料营养和降低饲料黏度，促进饲料在动物消化道内的消化等作用。【答案】C1.(2011届惠州调研)下列关于生物工程中酶的作用叙述不正确的是()A．纤维素酶可用于体细胞杂交B．胰蛋白酶可用于动物细胞培养C．限制性核酸内切酶只用于提取目的基因D．DNA连接酶可用于DNA的拼接【答案】C2．(2011届广州调研)关于生物大分子结构或功能的说法，正确的是()

A．DNA分子的特异性主要取决于碱基的特定排列顺序

B．纤维素酶能除去细胞壁，果胶酶可分解细胞膜

C．一种tRNA只能识别一种密码子，但能携带多种氨基酸

D．肽链的盘曲和折叠被解开，蛋白质的特定功能不会发生改变

【答案】A3．(2009年广东文基)嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品)添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是( A．炒肉的过程中加入

B．肉炒熟后起锅前加入

C．先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟

D．室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟

【解析】本题考查酶的使用方法，酶的活性容易受到温度，酸碱度影响而失活，所以要保持酶的活性，才能使之发挥作用。ABC在反应之前都经高温处理了，所以酶失去活性，只有D，先让酶反应，后炒熟，不影响酶的作用发挥。【答案】D直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下表所示：类型优点不足直接使用酶催化效率高，低耗能、低污染等。对环境条件非常敏感，容易失活；溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本；反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。固定化酶酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。固定化细胞成本低，操作更容易。固定后的酶或细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降等。1.灼烧灭菌：接种用具和接种过程中的试管口或瓶口放在酒精灯火焰的充分燃烧层中进行灼烧灭菌（如教材16页图2-2所示）。常用的消毒与灭菌的方法2.干热灭菌：将玻璃器皿、金属用具等能耐高温并需要保持干燥的物品放到干热灭菌箱内，在160～170OC中加热1～2h即可。3.高压蒸汽灭菌：将需灭菌的物品放到盛有水的高压灭菌锅内（见教材16页图2-4）煮沸，待冷空气排尽后，密闭继续加热至锅内压力到100kPa，温度到121OC后，维持15～30min即可。纤维素分解菌的筛选——

刚果红染色法

原理：刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。纯化大肠杆菌①原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。

②方法：平板划线法、稀释涂布平板法。——显微镜直接计数法

①原理：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数量。

②方法：用计数板计数。

③缺点：不能区分死菌与活菌统计菌落数目的方法统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是稀释涂布平板法。除此之外，显微镜直接计数也是测定微生物数量的常用方法【练习1】下列关于生物学研究方法及技术的叙述，错误的是（）

A．用稀释涂布平板法可通过统计菌落数来推测样品中的活菌数B．进行胚胎分割移植时应选用发育及形态正常的桑椹胚或囊胚C．利用试管婴儿技术培育新个体的过程属于无性繁殖D．利用PCR技术进行DNA扩增时不需要加入解旋酶【练习2】分离土壤中纤维素分解菌用到的方法（）①稀释倒平板法 ②涂布平板法③单细胞挑取法 ④选择培养分离A．①② B．②③④Ｃ．②③ D．①③④【解析】分离土壤中纤维素分解菌，先进行选择培养，增大纤维素分解菌的浓度，梯度稀释，涂布平板、培养，单细胞挑取以获得纯培养。稀释倒平板法是先进行梯度稀释，然后分别取不同稀释液少许，与已溶化并冷却至50℃左右的琼脂培养基混合、摇匀后，倾人灭菌的培养皿中，制成可能含菌的琼脂平板，保温一定时间即可出现菌落。涂布平板法是先将溶化的培养基倒人无菌培养皿，制成无菌平板，冷却凝固后，将一定量的某一稀释度的样品液涂布在整个子板表面，经培养后形成单个的菌落。答案：B。【练习3】在微生物群体生长规律的测定中，种内斗争最显著最激烈的时期是A．调整期B．对数期C．稳定期D．衰亡期【解析】种内斗争是一种生态因素。种内斗争反应了种内生物对生存空间和生活资源的争夺。在生活空间充裕，营养充足的时候，种内斗争的程度是比较低的。随着微生物个体数目的增加，每个个体的生存空间越来越少，营养物质也越来越少，每个个体对生存空间和资源的争夺也越来越激烈，种内斗争就越来越激烈。由此可知，在稳定期的种内斗争最激烈。在衰亡期，微生物的数目已经开始减少，PH已经极度不适于微生物的生存，次级代谢产物积累到很高的程度，这时的微生物的生存斗争主要是与无机环境的斗争。答案：C【练习4】

要从多种细菌中分离某种细菌，培养基要用(

)

A．固体培养基B．液体培养基C．加入青霉素的培养基D．加入高浓度食盐的培养基

【解析】固体培养基主要用于微生物分离、鉴定等，液体培养基用于工业生产，加入青霉素的选择培养基能抑制细菌、放线菌的生长，从而分离酵母菌和霉菌；加入高浓度食盐可抑制多种细菌生长，从而分离金黄色葡萄球菌。本题没说明分离哪种细菌，故应用固体培养基，如在固体培养基上以划线方法接种，然后再分离出菌落。答案：A

【练习5】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称做(

)

A．鉴别培养基B．加富培养基

C．选择培养基D．基础培养基

【解析】基础培养基是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基，例如牛肉膏蛋白胨培养基；加富培养基一般用来培养营养要求比较苛刻的异养型微生物；鉴别培养基是在培养基中加入某种特殊化学物质，微生物的代谢产物与特殊化学物质发生特定化学反应，产生明显特征变化；选择培养基是在培养基中加入特殊营养物质或化学物质，抑制不需要微生物的生长，促进所需微生物的生长。答案：C

C1酶是对纤维素最初起作用的酶，破坏纤维素链的结晶结构。Cx酶是作用于经C1酶活化的纤维素、分解β-1，4-糖苷键的纤维素酶。β葡糖苷酶可以将纤维二糖、纤维三糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。纤维素酶反应和一般酶反应不一样，其最主要的区别在于纤维素酶是多组分酶系，且底物结构极其复杂。细菌分离与计数的实验流程

土壤取样→样品稀释→取样涂布→微生物的培养→观察并记录结果→细菌计数

对照原则

(1)设立重复组：统计某一稀释度下平板上的菌落数时，要至少涂布3个平板作重复组，增强实验结果的说服力与准确性。警示：

(1)牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基应各有一个空白对照，即不涂布菌液，目的是验证培养基中是否含杂菌。

(2)样品稀释度将直接影响平板上生长的菌落数。

培养基的种类2、要从多种细菌中分离某种细菌，培养基要用（）A．加入青霉素的培养基B．加入高浓度食盐的培养基C．固体培养基D．液体培养基【解析】微生物的分离需使用固体培养基，由于某种细菌的种类不明，所以难以使用选择培养基，如加入青霉素的培养基可以分离到酵母菌和霉菌，加入高浓度食盐的培养基可以分离到金黄色葡萄球菌。【答案】C一、果胶酶半乳糖醛酸

1．作用：能够分解果胶成为可溶性的①_____________，使浑浊的果汁变得澄清。2．组成果胶果胶分解酶(1)并不特指某一种酶，而是分解②____