新人教版高中生物选修1微生物的培养与应用

1、名校名 推荐微生物的培养与应用课时安排： 1 课时课题目标：1了解有关培养基的基础知识，进行无菌技术的操作，进行微生物的培养。2研究培养基对微生物的选择作用，进行微生物数量的测定。3简述纤维素酶的种类及作用，从土壤中分离出分解纤维素的微生物，讨论这类微生物的应用价值。课题重点：1无菌技术的操作。2对土样的选取和选择培养基的配制。3从土壤中分离分解纤维素的微生物。课题难点：1无菌技术的操作。2对分解尿素的细菌的计数。3从土壤中分离分解纤维素的微生物。考点点拨：一、相关知识（一）基本概念培养基、无菌技术、牛肉膏蛋白胨、灭菌、接种环；筛选菌种、尿素、细菌的分离与计数；纤维素、纤维素酶（二）知识网络微

2、生物的营养及功能培养基基础知识无菌技术微生物的实验室培养实验操作制备牛肉膏蛋白胨培养基纯化大肠杆菌结果分析与评价课题延伸筛选菌株研究思路统计菌落数目设置对照实验设计实验器材土壤中分解尿素的细操作步骤菌的分离与计数操作提示无菌操作做好标记规划时间结果分析与评价课题延伸相关链接基础知识纤维素与纤维素酶1纤维素分解菌的筛选名校名 推荐分解纤维素的微生物的分离实验流程土壤取样选择培养基操作步骤刚果红染色（三）疑难解析1大肠杆菌（ Escherichiacoli ）革兰氏阴性短杆菌，大小0.5 1 3 微米。周身鞭毛，能运动，无芽孢。大肠杆菌是单细胞原核生物，具有原核生物的主要特征：细胞核为拟核，无核膜

3、，细胞质中缺乏象高等动植物细胞中的线粒体、叶绿体等具膜结构的细胞器，核糖体为 70S，以二分裂方式繁殖。能发酵多种糖类产酸、产气，是人和动物肠道中的正常栖居菌，婴儿出生后即随哺乳进入肠道，与人终身相伴，其代谢活动能抑制肠道内分解蛋白质的微生物生长，减少蛋白质分解产物对人体的危害，还能合成维生素 B 和 K，以及有杀菌作用的大肠杆菌素。正常栖居条件下不致病。但若进入胆囊、膀胱等处可引起炎症。在肠道中大量繁殖，几占粪便干重的 1/3 。兼性厌氧菌。在环境卫生不良的情况下，常随粪便散布在周围环境中。若在水和食品中检出此菌，可认为是被粪便污染的指标，从而可能有肠道病原菌的存在。因此，大肠菌群数（或大肠

4、菌值）常作为饮水和食物（或药物）的卫生学标准。大肠杆菌的抗原成分复杂，可分为菌体抗原（O）、鞭毛抗原（ H）和表面抗原（ K），后者有抗机体吞噬和抗补体的能力。根据菌体抗原的不同，可将大肠杆菌分为150 多型，其中有 16 个血清型为致病性大肠杆菌，常引起流行性婴儿腹泄和成人肋膜炎。大肠杆菌是研究微生物遗传的重要材料，如局限性转导就是1954 年在大肠杆菌K12 菌株中发现的。莱德伯格（ Lederberg ）采用两株大肠杆菌的营养缺陷型进行实验， 奠定了研究细菌接合方法学上的基础，以及基因工程的研究。2尿素是人工合成的第一个有机物， 广泛存在于自然界中， 如新鲜人粪中含尿素 0.4 。尿素产

5、量约占我国目前氮肥总产量的 40，是仅次于碳铵的主要氮肥品种之一。尿素作为氮肥始于 20 世纪初。 20 世纪 50 年代以后，由于尿素含氮量高 (45 46) ，用途广泛和工业流程的不断改进，世界各国发展很快。我国从20 世纪 60 年代开始建立中型尿素厂。19861992 年，我国尿素产量均在 900 万吨以上。目前占氮肥总产量的 40。尿素分子式是 CO(NH2)2，因为在人尿中含有这种物质， 所以取名尿素。尿素含氮 (N)46 ，是固体氮肥中含氮量最高的。工业上用液氨和二氧化碳为原料，在高温高压条件下直接合成尿素，化学反应如下。 2NH3+CO2NH2COONH4CO(NH2)2+N2

6、O尿素易溶于水，在 20时 100 毫升水中可溶解 105 克，水溶液呈中性反应。尿素产品有两种。结晶尿素呈白色针状或棱柱状晶形，吸湿性强。粒状尿素为粒径 12 毫米的半透明粒子， 外观光洁，吸湿性有明显改善。20时临界吸湿点为相对湿度 80，但 30时，临界吸湿点降至 72.5 ，故尿素要避免在盛夏潮湿气候下敞开存放。目前在尿素生产中加入石蜡等疏水物质，其吸湿性大大下降。尿素是生理中性肥料，在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲，又称双缩脲，对作物有抑制作用。我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于0.5 。缩二脲含量超过1时，不能做种肥，苗肥和叶面肥

7、，其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。尿素是有机态氮肥，经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物吸收利用。因此，尿素要在作物的需肥期前 48 天施用。施用：尿素适用于作基肥和追肥，有时也用作种肥。尿素在转化前是分子态的，不能被2名校名 推荐土壤吸附，应防止随水流失；转化后形成的氨也易挥发，所以尿素也要深施覆土。3土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1) 筛选菌株：特殊的无机环境，例如高温、 pH、紫外线、高压、光照、氧气、盐度等进行筛选所需菌株。选择培养基，包括特殊的营养，加入抑制或杀死其他微生物的化学物质，加入鉴别性培养的化学物质进行筛选。(2) 统计菌落数目：有直接计

8、数法、活菌计数法和生理指标法等。(3) 对照：包括空白对照、标准对照、自身对照和相互对照，对照实验要遵循单一变量原则。4分解纤维素的微生物的分离(1) 纤维素含量最高的为棉花，为有机高分子化合物，分子式为 (C6H10O5)n 水解的最终产物为葡萄糖。纤维素、半纤维素、果胶等为膳食纤维。(2) 纤维素酶为复合酶，包括 C1酶、 Cx 酶和葡萄糖苷酶，可水解纤维素，各种细菌、真菌和少数放线菌可产生纤维素酶。(3) 采用选择培养基和鉴别培养基筛选纤维素分解菌。(4) 发酵分固体发酵和液体发酵，通过发酵产物对选出的微生物进行鉴别。5微生物营养的类型营 养 类 型能 源氢供基 本 碳 源实例体光能自养

9、型CO蓝细菌、紫硫细菌、（ 光能 无 机 营养光无机物绿硫细菌、藻类2型）光能异养型CO2 及简单有机红螺菌科的细菌 （紫（ 光能 有 机 营养光有机物物色无硫细菌）型）化能自养型* 无机硝化细 菌、硫化细（ 化能 无 机 营养无机物CO菌、铁细菌、氢细菌、物2型）硫黄细菌等化能异养型有 机绝大多 数细菌和全（ 化能 有 机 营养有机物有机物物部真核微生物型）4+2222+*NH、 NO、S、HS、H 、Fe等。三 考点例析例 1(2003 年江苏卷 ) 发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种。消灭杂菌，获得纯种的方法包括 ( ) ：A根据微生物对碳源需要的差别，使用不同碳源的培养基B根

10、据微生物中缺乏生长因子的种类，在培养基中增减不同的生长因子C根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸D. 根据微生物对抗菌素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗生素解析：由于不同的微生物对碳源、氮源、无机盐、生长因子的需求不同，可以根据微生物的生长需求来配制特殊的培养基以获得单一纯种，也可以根据其对抗生素的敏感性不同，加入不同的抗生素来获得单一纯种。答案： A、B、D例 2（06 年高考重庆卷）下列所述环境条件下的微生物，能正常生长繁殖的是（ ）A在缺少生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌3名校名 推荐B在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌C新配制的植物矿质营养液中的酵母菌D在灭菌后的动物细胞