生物选修1知识点总结

专题专题一一 课题课题 1 果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作 1 发发酵 通酵 通过过微生物技微生物技术术的培养来生的培养来生产产大量代大量代谢产谢产物的物的过过程 程 2 有氧 有氧发发酵 醋酸酵 醋酸发发酵酵 谷氨酸谷氨酸发发酵酵 无氧无氧发发酵 酒精酵 酒精发发酵酵 乳酸乳酸发发酵酵 3 酵母菌是兼性 酵母菌是兼性厌厌氧菌型微生物真菌氧菌型微生物真菌 酵母菌的生殖方式 出芽生殖酵母菌的生殖方式 出芽生殖 4 在 在有氧条件有氧条件下 酵母菌下 酵母菌进进行行有氧呼吸有氧呼吸 大量繁殖大量繁殖 C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 5 在 在无氧条件无氧条件下 酵母菌能下 酵母菌能进进行行酒精酒精发发酵酵 C6H12O6 2C2H5OH 6CO2 6 20 左右左右最适宜最适宜酵母菌繁殖酵母菌繁殖 酒精酒精发发酵酵时时一般将温度控制在一般将温度控制在 18 25 7 在葡萄酒自然 在葡萄酒自然发发酵的酵的过过程中程中 起主要作用的是起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌 在在发发酵酵过过程中程中 随随 着酒精着酒精浓浓度的提高度的提高 红红葡萄皮的葡萄皮的色素色素也也进进入入发发酵液酵液 使葡萄酒呈使葡萄酒呈现现深深红红色色 在缺氧在缺氧 呈酸性呈酸性的的发发酵液酵液 中 酵母菌可以生中 酵母菌可以生长长繁殖 而繁殖 而绝绝大多数其他微生物都因无法适大多数其他微生物都因无法适应这应这一一环环境而受到制境而受到制约约 8 果醋制作 果醋制作过过程中 起作用的菌种是程中 起作用的菌种是醋酸菌醋酸菌 该该菌种是菌种是单细单细胞胞细细菌菌 原核生物原核生物 代代谢类谢类型是型是异养需氧异养需氧 型型 生殖方式生殖方式为为二分裂二分裂 9 当 当氧气 糖源氧气 糖源都充足都充足时时 醋酸菌将葡萄汁中的 醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸糖分解成醋酸 当 当缺少糖源缺少糖源时时 醋酸菌将 醋酸菌将乙醇乙醇变为变为乙乙 醛醛 再将 再将乙乙醛变为醛变为醋酸醋酸 C2H5OH O2 CH3COOH H2O 在在变变 酸的酒的表面酸的酒的表面观观察到的察到的菌膜菌膜就是醋酸菌在液面繁殖而形成的就是醋酸菌在液面繁殖而形成的 10 控制 控制发发酵条件的作用酵条件的作用 醋酸菌醋酸菌对对氧气的含量特氧气的含量特别别敏感 当敏感 当进进行深行深层发层发酵酵时时 即使只是短 即使只是短时间时间中断中断 通入氧气 也会引起醋酸菌死亡 通入氧气 也会引起醋酸菌死亡 醋酸菌最适生醋酸菌最适生长长温度温度为为 30 35 控制好 控制好发发酵温度 使酵温度 使发发酵酵 时间缩时间缩短 又减少短 又减少杂杂菌菌污污染的机会 染的机会 有两条途径生成醋酸 直接氧化和以酒精有两条途径生成醋酸 直接氧化和以酒精为为底物的氧化 底物的氧化 11 实验实验流程 挑流程 挑选选葡萄葡萄 冲洗冲洗 榨汁榨汁 酒精酒精发发酵酵 果酒 果酒 醋酸醋酸发发酵酵 果醋 果醋 12 酒精 酒精检验检验 果汁 果汁发发酵后是否有酒精酵后是否有酒精产产生 可以用生 可以用重重铬铬酸酸钾钾来来检验检验 在 在酸性酸性条件下 重条件下 重铬铬酸酸钾钾与酒精与酒精 反反应应呈呈现现灰灰绿绿色色 先在 先在试试管中加入管中加入发发酵液酵液 2 L 再滴入物 再滴入物质质的量的量浓浓度度为为 3mol L 的的 H2SO43 滴 振滴 振 荡荡混匀 最后滴加常温下混匀 最后滴加常温下饱饱和的重和的重铬铬酸酸钾钾溶液溶液 3 滴 振滴 振荡试荡试管 管 观观察察颜颜色色 13 充气口是在醋酸 充气口是在醋酸发发酵酵时连时连接充气接充气泵进泵进行充气用的 排气口是在酒精行充气用的 排气口是在酒精 发发酵酵时时用来排出二氧化碳的 出料口是用来取用来排出二氧化碳的 出料口是用来取样样的 排气口要通的 排气口要通过过一个一个 长长而弯曲的胶管与瓶身相而弯曲的胶管与瓶身相连连接 其目的是接 其目的是防止空气中微生物的防止空气中微生物的污污染染 开 开 口向下的目的是口向下的目的是有利于二氧化碳的排出有利于二氧化碳的排出 使用 使用该该装置装置制酒制酒时时 应该应该关关闭闭 充充气口 气口 制醋制醋时时 应该应该充气口充气口连连接接气气泵泵 输输入氧气入氧气 14 利用上利用上图图制作果酒 果醋制作果酒 果醋时时 在 在发发酵酵过过程中 每隔程中 每隔 12h 将瓶盖将瓶盖拧拧松一次 注意 不能打开瓶盖 目松一次 注意 不能打开瓶盖 目 的是的是放出二氧化碳放出二氧化碳 当 当发发酵酵产产生酒精后 生酒精后 对对装置的装置的处处理是理是打开瓶盖 盖上一打开瓶盖 盖上一层纱层纱布布 进进行制行制葡萄醋葡萄醋的的 发发酵酵 15 防止防止发发酵液被酵液被污污染 染 榨汁机要清洗干榨汁机要清洗干净净 并晾干 并晾干 发发酵装置要清洗干酵装置要清洗干净净 并用体 并用体积积分数分数 70 的的 酒精酒精消毒消毒 或用洗 或用洗洁洁精洗精洗涤涤 装入榨好的葡萄汁后 装入榨好的葡萄汁后 封封闭闭充气口充气口 16 控制好控制好发发酵条件 酵条件 将葡萄汁装入将葡萄汁装入发发酵瓶 留大酵瓶 留大约约三分之一三分之一的空的空间间 制制葡萄酒葡萄酒的的过过程中 将温程中 将温 度度严严格控制在格控制在 18 25 时间时间控制在控制在 10 到到 20 天 可通天 可通过过出料口出料口发发酵的情况酵的情况进进行及行及时时的的监测监测 在在 制制葡萄醋葡萄醋的的过过程中 将温度程中 将温度严严格控制在格控制在 30 35 时间时间控制在控制在 7 到到 8 天 并注意适天 并注意适时时通通过过充气口充气 充气口充气 疑疑难难解答解答 1 你 你认为应该认为应该先冲洗葡萄先冲洗葡萄还还是先除去枝梗 是先除去枝梗 为为什么 什么 应该应该先冲洗 然后再除去枝梗 以避免除去枝梗先冲洗 然后再除去枝梗 以避免除去枝梗时时引起葡萄破引起葡萄破损损 增加被 增加被杂杂菌菌污污染的机会 染的机会 2 你 你认为应该认为应该从哪些方面防止从哪些方面防止发发酵液被酵液被污污染 染 如 要先冲洗葡萄 再除去枝梗 榨汁机 如 要先冲洗葡萄 再除去枝梗 榨汁机 发发酵装置要清洗干酵装置要清洗干净净 并 并进进行酒精消毒 每次排气行酒精消毒 每次排气时时只只 需需拧拧松瓶盖 不要完全揭开瓶盖等 松瓶盖 不要完全揭开瓶盖等 3 制葡萄酒 制葡萄酒时时 为为什么要将温度控制在什么要将温度控制在 18 25 制葡萄醋 制葡萄醋时时 为为什么要将温度控制在什么要将温度控制在 30 35 温度是酵母菌生温度是酵母菌生长长和和发发酵的重要条件 酵的重要条件 20 左右最适合酵母菌的繁殖 因此需要将温度控制在其最左右最适合酵母菌的繁殖 因此需要将温度控制在其最 适温度范适温度范围围内 而醋酸菌是嗜温菌 最适生内 而醋酸菌是嗜温菌 最适生长长温度温度为为 30 35 因此要将温度控制在 因此要将温度控制在 30 35 专题专题二二 课题课题 1 微生物的微生物的实验实验室培养室培养 培养基 人培养基 人们们按照微生物按照微生物对对营营养物养物质质的不同需求 配制出供其的不同需求 配制出供其生生长长繁殖繁殖的的营营养基养基质质 是 是进进行微生物培行微生物培 养的物养的物质质基基础础 培养基按照物理性培养基按照物理性质质可分可分为为液体培养基液体培养基 半固体培养基和固体培养基 在液体培养基中加入半固体培养基和固体培养基 在液体培养基中加入凝固凝固剂剂 琼琼脂脂后 制成后 制成琼琼脂脂固体培养基固体培养基 微生物在固体培养基表面生 微生物在固体培养基表面生长长 可以形成肉眼可 可以形成肉眼可见见的的菌落菌落 根据菌落 根据菌落 的特征可以判断是哪一种菌 的特征可以判断是哪一种菌 液体培养基液体培养基应应用于用于工工业业或生活生或生活生产产 固体培养基固体培养基应应用于微生物的用于微生物的分离分离 和和鉴鉴定定 半固体培养基半固体培养基则则常用于常用于观观察微生物的运察微生物的运动动及菌种保藏及菌种保藏等 等 培养基的化学成分包括培养基的化学成分包括 水水 无机无机盐盐 碳源碳源 氮源氮源 此外 此外还还需要需要满满足微生物生足微生物生长对长对 Ph 特殊特殊营营 养物养物质质以及以及氧气氧气的要求的要求 培养基培养基还还要要满满足微生物生足微生物生长对长对 PH 特殊 特殊营营养物养物质质以及氧气的要求 例如 培养乳酸杆菌以及氧气的要求 例如 培养乳酸杆菌时时需要在培需要在培 养基中添加养基中添加维维生素 培养霉菌生素 培养霉菌时须时须将培养基的将培养基的 pH 调调至酸性 培养至酸性 培养细细菌是需要将菌是需要将 pH 调调至中性或微碱至中性或微碱 性 培养性 培养厌厌氧型微生物是氧型微生物是则则需要提供无氧的条件需要提供无氧的条件 无菌技无菌技术术 获获得得纯净纯净培养物的关培养物的关键键是是防止外来防止外来杂杂菌的入侵菌的入侵 要注意以下几个方面 要注意以下几个方面 对实验对实验操作的操作的空空间间 操作者的衣着和手 操作者的衣着和手 进进行行清清洁洁和消毒和消毒 将用于微生物培养的器皿 接种用具和培养基等器具将用于微生物培养的器皿 接种用具和培养基等器具进进行行灭灭菌菌 为为避免周避免周围环围环境中微生物的境中微生物的污污染 染 实验实验操作操作应应在在酒精灯火焰酒精灯火焰附近附近进进行 行 实验实验操作操作时应时应避免已避免已经灭经灭菌菌处处理的材料用具与周理的材料用具与周围围的物品相接触 的物品相接触 无菌技无菌技术术除了用来防止除了用来防止实验实验室的培养物被其他外来微生物室的培养物被其他外来微生物污污染外 染外 还还有什么目的 有什么目的 答 无菌技答 无菌技术还术还能有效避免操作者自身被微生物感染 能有效避免操作者自身被微生物感染 消毒与消毒与灭灭菌的区菌的区别别 消毒指使用消毒指使用较为较为温和的物理或化学方法温和的物理或化学方法仅杀仅杀死物体表面或内部一部分死物体表面或内部一部分对对人体有害的微生物 不人体有害的微生物 不 包括芽包括芽孢孢和和孢孢子 消毒方法常用煮沸消毒法 巴氏消毒法 子 消毒方法常用煮沸消毒法 巴氏消毒法 对对于一些不耐高温的液体 于一些不耐高温的液体 还还有化学有化学药剂药剂 如酒精 如酒精 氯氯气 石炭酸等 消毒 紫外气 石炭酸等 消毒 紫外线线消毒 消毒 灭灭菌菌则则是指使用是指使用强强烈的理化因素烈的理化因素杀杀死物体内外所有的微生物 包括芽死物体内外所有的微生物 包括芽孢孢和和孢孢子 子 灭灭菌方法有菌方法有灼灼 烧灭烧灭菌 干菌 干热灭热灭菌 高菌 高压压蒸汽蒸汽灭灭菌菌 灭灭菌方法 菌方法 接种接种环环 接种 接种针针 试试管口等使用管口等使用灼灼烧灭烧灭菌法菌法 玻璃器皿 金属用具等使用干玻璃器皿 金属用具等使用干热灭热灭菌法 所用器械是菌法 所用器械是干干热灭热灭菌箱菌箱 培养基 无菌水等使用高培养基 无菌水等使用高压压蒸汽蒸汽灭灭菌法 所用器械是菌法 所用器械是高高压压蒸汽蒸汽灭灭菌菌锅锅 表面表面灭灭菌和空气菌和空气灭灭菌等使用紫外菌等使用紫外线灭线灭菌法 所用器械是紫外灯菌法 所用器械是紫外灯 比比较项较项理化因素的作用理化因素的作用强强度度消消灭灭微生物的数量微生物的数量芽芽孢孢和和孢孢子能否被消子能否被消灭灭 消毒消毒较为较为温和温和部分生活状部分生活状态态的微生物的微生物不能不能 灭灭菌菌强强烈烈全部微生物全部微生物能能 制作牛肉膏蛋白制作牛肉膏蛋白胨胨固体培养基固体培养基 1 方法步 方法步骤骤 计计算 称量 溶化 算 称量 溶化 灭灭菌 倒平板菌 倒平板 称量 牛肉膏比称量 牛肉膏比较较黏稠 可以用黏稠 可以用玻棒玻棒挑取 放在挑取 放在称量称量纸纸上称量 牛肉膏和蛋白上称量 牛肉膏和蛋白胨胨都都容易吸潮容易吸潮 称取 称取时时 动动作要迅速作要迅速 称后要及 称后要及时时盖上瓶盖 盖上瓶盖 倒平板倒平板时时要待培养基冷却至要待培养基冷却至 50 左右左右时时 在 在酒精灯火焰酒精灯火焰附近附近进进行 等平板冷凝将平板行 等平板冷凝将平板倒置倒置 倒平板操作的倒平板操作的讨论讨论 1 培养基培养基灭灭菌后 需要冷却到菌后 需要冷却到 50 左右左右时时 才能用来倒平板 你用什么 才能用来倒平板 你用什么办办法来估法来估计计培养基的温度 培养基的温度 提示 可以用手触摸盛有培养基的提示 可以用手触摸盛有培养基的锥锥形瓶 感形瓶 感觉锥觉锥形瓶的温度下降到形瓶的温度下降到刚刚刚刚不不烫烫手手时时 就可以 就可以进进行行 倒平板了 倒平板了 2 为为什么需要使什么需要使锥锥形瓶的瓶口通形瓶的瓶口通过过火焰 火焰 答 通答 通过过灼灼烧灭烧灭菌 防止瓶口的微生物菌 防止瓶口的微生物污污染培养基 染培养基 3 平板冷凝后 平板冷凝后 为为什么要将平板倒置 什么要将平板倒置 答 平板冷凝后 皿盖上会凝答 平板冷凝后 皿盖上会凝结结水珠 凝固后的培养基表面的湿度也比水珠 凝固后的培养基表面的湿度也比较较高 将平板倒置 既可以高 将平板倒置 既可以 使培养基表面的水分更好地使培养基表面的水分更好地挥发挥发 又可以防止皿盖上的水珠落入培养基 造成 又可以防止皿盖上的水珠落入培养基 造成污污染 染 4 在倒平板的在倒平板的过过程中 如果不小心将培养基程中 如果不小心将培养基溅溅在皿盖与皿底之在皿盖与皿底之间间的部位 的部位 这这个平板个平板还还能用来培养微生能用来培养微生 物物吗吗 为为什么 什么 答 空气中的微生物可能在皿盖与皿底之答 空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间间的培养基上滋生 因此最好不要用的培养基上滋生 因此最好不要用这这个平板培养微生个平板培养微生 物 物 纯纯化大化大肠肠杆菌杆菌 1 微生物接种的方法最常用的是 微生物接种的方法最常用的是平板划平板划线线法和稀法和稀释释涂布平板法涂布平板法 2 平板划 平板划线线法是通法是通过过接种接种环环在在琼琼脂固体培养基表面脂固体培养基表面连续连续划划线线的操作 将聚集的菌种逐步稀的操作 将聚集的菌种逐步稀释释分散到分散到 培养基的表面 在数次划培养基的表面 在数次划线线后培养 可以分离到由后培养 可以分离到由一个一个细细胞繁殖而来的肉眼可胞繁殖而来的肉眼可见见的子的子细细胞群体 胞群体 这这就就 是菌落是菌落 3 稀 稀释释涂布平板法是将菌液涂布平板法是将菌液进进行一系列的行一系列的梯度稀梯度稀释释 然后将不同稀 然后将不同稀释释度的菌液分度的菌液分别别涂布到涂布到琼琼脂固体脂固体 培养基的表面 培养基的表面 进进行培养 分行培养 分为为系列稀系列稀释释操作和涂布平板操作两步操作和涂布平板操作两步 4 用平板划 用平板划线线法和稀法和稀释释涂布平板法接种的目的是 涂布平板法接种的目的是 使聚集在一起的微生物分散成使聚集在一起的微生物分散成单单个个细细胞 从而能胞 从而能 在培养基表面形成在培养基表面形成单单个的菌落 以便于个的菌落 以便于纯纯化菌种 化菌种 5 平板划 平板划线线法操作步法操作步骤骤 将接种将接种环环放在火焰上灼放在火焰上灼烧烧 直到接种 直到接种环烧红环烧红 在火焰旁在火焰旁冷却冷却接种接种环环 并打开棉塞 并打开棉塞 将将试试管口通管口通过过火焰火焰 将已冷却的接种将已冷却的接种环环伸入菌液中蘸取一伸入菌液中蘸取一环环菌液 菌液 将将试试管通管通过过火焰 并塞上棉塞 火焰 并塞上棉塞 左手将皿盖打开一条左手将皿盖打开一条缝缝隙 右手将沾有菌种的接种隙 右手将沾有菌种的接种环环迅速迅速 伸入平板内 划三至五条伸入平板内 划三至五条平行平行线线 盖上皿盖 注意不要划破培养皿 盖上皿盖 注意不要划破培养皿 灼灼烧烧接种接种环环 待其 待其冷却冷却后 从第后 从第 一区域划一区域划线线的末端开始往第二区域内划的末端开始往第二区域内划线线 重复以上操作 在三 四 五区域内划 重复以上操作 在三 四 五区域内划线线 注意不要将最注意不要将最 后一区的划后一区的划线线与第一区相与第一区相连连 将将平板倒置平板倒置放入培养箱中培养 放入培养箱中培养 平板划平板划线线操作的操作的讨论讨论 1 为为什么在操作的第一步以及每次划什么在操作的第一步以及每次划线线之前都要灼之前都要灼烧烧接种接种环环 在划 在划线线操作操作结结束束时时 仍然需要灼 仍然需要灼 烧烧接种接种环吗环吗 为为什么 什么 答 操作的第一步灼答 操作的第一步灼烧烧接种接种环环是是为为了避免接种了避免接种环环上可能存在的微生物上可能存在的微生物污污染培养物 每次划染培养物 每次划线线前灼前灼 烧烧接种接种环环是是为为了了杀杀死上次划死上次划线结线结束后 接种束后 接种环环上残留的菌种 使下一次划上残留的菌种 使下一次划线时线时 接种 接种环环上的菌种直接上的菌种直接 来源于上次划来源于上次划线线的末端 从而通的末端 从而通过过划划线线次数的增加 使每次划次数的增加 使每次划线时线时菌种的数目逐菌种的数目逐渐渐减少 以便得到菌减少 以便得到菌 落 划落 划线结线结束后灼束后灼烧烧接种接种环环 能及 能及时杀时杀死接种死接种环环上残留的菌种 避免上残留的菌种 避免细细菌菌污污染染环环境和感染操作者 境和感染操作者 2 在灼在灼烧烧接种接种环环之后 之后 为为什么要等其冷却后再什么要等其冷却后再进进行划行划线线 答 以免接种答 以免接种环环温度太高 温度太高 杀杀死菌种 死菌种 3 在作第二次以及其后的划在作第二次以及其后的划线线操作操作时时 为为什么什么总总是从上一次划是从上一次划线线的末端开始划的末端开始划线线 答 划答 划线线后 后 线线条末端条末端细细菌的数目比菌的数目比线线条起始条起始处处要少 每次从上一次划要少 每次从上一次划线线的末端开始 能使的末端开始 能使细细菌菌 的数目随着划的数目随着划线线次数的增加而逐步减少 最次数的增加而逐步减少 最终终能得到由能得到由单单个个细细菌繁殖而来的菌落 菌繁殖而来的菌落 6 涂布平板操作的步 涂布平板操作的步骤骤 将涂布器浸在盛有将涂布器浸在盛有酒精酒精的的烧烧杯中 杯中 取少量菌液 滴加到培养基表面 取少量菌液 滴加到培养基表面 将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃 待酒精燃尽后 冷却将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃 待酒精燃尽后 冷却 8 10s 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面 涂布平板操作的涂布平板操作的讨论讨论 涂布平板的所有操作都涂布平板的所有操作都应应在火焰附近在火焰附近进进行 行 结结合平板划合平板划线线与系列稀与系列稀释释的无菌操作要求 想一想 的无菌操作要求 想一想 第第 2 步步应应如何如何进进行无菌操作 行无菌操作 提示 提示 应应从操作的各个从操作的各个细节细节保保证证 无菌无菌 例如 酒精灯与培养皿的距离要合适 吸管 例如 酒精灯与培养皿的距离要合适 吸管头头不要接触不要接触 任何其他物体 吸管要在酒精灯火焰周任何其他物体 吸管要在酒精灯火焰周围围 等等 等等 菌种的保存菌种的保存 1 对对于于频频繁繁使用的菌种 可以采用使用的菌种 可以采用临时临时保藏保藏的方法 的方法 临时临时保藏方法保藏方法 将菌种接种到将菌种接种到试试管的固体斜面培养基上 在合适的温度下培养 当菌落管的固体斜面培养基上 在合适的温度下培养 当菌落长长成后 将成后 将试试管放入管放入 4 的冰箱中的冰箱中保藏 以后每保藏 以后每 3 6 个月 都要重新将菌种从旧的培养基上个月 都要重新将菌种从旧的培养基上转转移到新移到新鲜鲜的培养基上 的培养基上 缺点 缺点 这这种方法保存的种方法保存的时间时间不不长长 菌种容易被 菌种容易被污污染或染或产产生生变变异 异 2 对对于需要于需要长长期保存的菌种 可以采用期保存的菌种 可以采用甘油管藏甘油管藏的方法 的方法 在在 3mL 的甘油瓶中 装入的甘油瓶中 装入 1mL 甘油甘油后后灭灭菌菌 将 将 1mL 培养的菌液培养的菌液转转移到甘油瓶中 与甘油充分移到甘油瓶中 与甘油充分 混匀后 放在混匀后 放在 20 的冷的冷冻冻箱中保存箱中保存 疑疑难难解答解答 确定培养基制作是否合格的方法确定培养基制作是否合格的方法 将未接种的培养基在恒温箱中保温将未接种的培养基在恒温箱中保温 1 2 天 无菌落生天 无菌落生长长 说说明培养基的制明培养基的制备备是成功的 否是成功的 否则则需需 要重新制要重新制备备 课题课题 2 土壤中分解尿素的土壤中分解尿素的细细菌的分离与菌的分离与计计数数 尿素是一种重要的尿素是一种重要的农业农业氮肥 尿素并不能直接被氮肥 尿素并不能直接被农农作物吸收 只有当土壤中的作物吸收 只有当土壤中的细细菌将尿素分解菌将尿素分解 成氨成氨之后 才能被植物利用 土壤中的之后 才能被植物利用 土壤中的细细菌之所以能分解尿素 是因菌之所以能分解尿素 是因为为他他们们能合成能合成脲酶脲酶 尿素最初是从人的尿液中尿素最初是从人的尿液中发现发现的的 筛选筛选菌株菌株 1 实验实验室中微生物的室中微生物的筛选应筛选应用的原理用的原理 人人为为提供有利于提供有利于目的菌株生目的菌株生长长的条件 包括的条件 包括营营养 温度 养 温度 pH 等 等 同 同时时抑制或阻止其他微生物生抑制或阻止其他微生物生 长长 2 选择选择性培养基性培养基 在微生物学中 将允在微生物学中 将允许许特定种特定种类类的微生物生的微生物生长长 同 同时时抑制或阻止抑制或阻止其他种其他种类类微生物生微生物生长长的培养基 的培养基 称作称作选择选择培养基培养基 3 配制 配制选择选择培养基的依据培养基的依据 根据根据选择选择培养的菌种的生理代培养的菌种的生理代谢谢特点加入某种物特点加入某种物质质以达到以达到选择选择的目的 例如 培养基中不加入的目的 例如 培养基中不加入 有机物可以有机物可以选择选择培养自养微生物 培养基中不加入氮元素 可以培养自养微生物 培养基中不加入氮元素 可以选择选择培养能固氮的微生物 加入高培养能固氮的微生物 加入高浓浓 度的食度的食盐盐可可选择选择培养金黄色葡萄球菌等 培养金黄色葡萄球菌等 统计统计菌落数目菌落数目 1 测测定微生物数量的常用方法有定微生物数量的常用方法有稀稀释释涂布平板法 活菌涂布平板法 活菌计计数法 和数法 和显显微微镜镜直接直接计计数数 2 稀 稀释释涂布平板法涂布平板法统计样统计样品中活菌的数目的原理品中活菌的数目的原理 当当样样品的品的稀稀释释度足度足够够高高时时 培养基表面生 培养基表面生长长的一个的一个菌落菌落 来源于 来源于样样品稀品稀释释液中的液中的一个活菌一个活菌 通 通过过 统计统计平板上的菌落数 就能推平板上的菌落数 就能推测测出出样样品中大品中大约约含有多少活含有多少活细细菌 菌 为为了保了保证结证结果准确 一般果准确 一般设设置置 3 5 个平板 个平板 选择选择菌落数在菌落数在 30 300 的平板的平板进进行行计计数 并取数 并取平均平均值值 统计统计的菌落数往往比活菌的的菌落数往往比活菌的实际实际数目数目 低低 这这是因是因为为当两个或多个当两个或多个细细胞在一起胞在一起时时 平板上 平板上观观察到的只是一个菌落察到的只是一个菌落 因此 因此 统计结统计结果一般用果一般用菌菌 落数落数而而不是活菌数不是活菌数来表示 来表示 采用此方法的注意事采用此方法的注意事项项 选择选择菌落数在菌落数在 30 300 的平板上的平板上计计数 数 需培养需培养计计算出三个或三个算出三个或三个 以上的平板菌落求平均数 以上的平板菌落求平均数 统计统计的菌落往往比活菌的的菌落往往比活菌的实际实际数目低 数目低 每克每克样样品中的菌落数 品中的菌落数 C V M 其中 其中 C 代表某一稀代表某一稀释释度下平板上生度下平板上生长长的平均菌落数 的平均菌落数 V 代表代表 涂布平板涂布平板时时所用的稀所用的稀释释液的体液的体积积 ml M 代表稀代表稀释释倍数 倍数 设设置置对对照照 设设置置对对照的主要目的是排除照的主要目的是排除实验组实验组中中非非测试测试因素因素对实验结对实验结果的影响 提高果的影响 提高实验结实验结果果的可信度 的可信度 实验设计实验设计 实验设计实验设计包括包括实验实验方案 所需方案 所需仪仪器 材料 用具和器 材料 用具和药药品 具体的品 具体的实实施步施步骤骤以及以及时间时间安排等的安排等的综综合合 考考虑虑和安排 和安排 1 土壤取 土壤取样样 同其他生物 同其他生物环环境相比 土壤中的微生物 数量最大 种境相比 土壤中的微生物 数量最大 种类类最多 在富含有机最多 在富含有机质质的土壤表的土壤表 层层 有更多的微生物生 有更多的微生物生长长 从富含有机物 潮湿 从富含有机物 潮湿 pH 7 的土壤中取的土壤中取样样 铲铲去表去表层层土 在距地表土 在距地表约约 3 8cm 的土壤的土壤层层取取样样 2 样样品的稀品的稀释释 样样品的稀品的稀释释程度将直接影响平板上生程度将直接影响平板上生长长的菌落数目 在的菌落数目 在实际实际操作中 通常操作中 通常选选用一定用一定 稀稀释释范范围围的的样样品液品液进进行培养 以保行培养 以保证获证获得菌落数在得菌落数在 30 300 之之间间 适于 适于计计数的平板 数的平板 测测定土壤中定土壤中细细菌的数量 一般菌的数量 一般选选用用 104 105 106 测测定放定放线线菌的数量 一般菌的数量 一般选选用用 103 104 105 测 测定真菌的数量 一般定真菌的数量 一般选选用用 102 103 104 3 微生物的培养与 微生物的培养与观观察察 不同种不同种类类的微生物 往往需要不同的培养温度和培养的微生物 往往需要不同的培养温度和培养时间时间 细细菌菌 30 37 1 2 天天 放放线线菌菌 25 28 5 7 天天 霉菌霉菌 25 28 3 4 天天 每隔每隔 24 小小时统计时统计一次菌落数目 一次菌落数目 选选取取菌落数目菌落数目稳稳定定时时的的记录记录作作为结为结果 果 这样这样可以防止因培养可以防止因培养时间时间不不 足而足而导导致一楼菌落的数目 一般来致一楼菌落的数目 一般来说说 在一定的培养条件下 相同的培养基 唯独及培养 在一定的培养条件下 相同的培养基 唯独及培养时间时间 同种 同种 微生物表微生物表现现出出稳稳定的菌落特征 形状 大小 隆起程度 定的菌落特征 形状 大小 隆起程度 颜颜色色 疑疑难难解答解答 1 如何从平板上的菌落数推 如何从平板上的菌落数推测测出每克出每克样样品中的菌落数 品中的菌落数 统计统计某一稀某一稀释释度下平板上的菌落数 最好能度下平板上的菌落数 最好能统计统计 3 个平板 个平板 计计算出平板菌落数的平均算出平板菌落数的平均值值 每克每克样样品中的菌落数品中的菌落数 C V M 其中 其中 C 代表某一稀代表某一稀释释度下平板上生度下平板上生长长的平均菌落数 的平均菌落数 V 代表代表 涂布平板涂布平板时时所用的稀所用的稀释释液的体液的体积积 ml M 代表稀代表稀释释倍数倍数 专题专题三三 课题课题 1 菊花的菊花的组织组织培养培养 植物植物组织组织培养的基本培养的基本过过程程 细细胞分化 在生物个体胞分化 在生物个体发发育育过过程中 程中 细细胞在胞在形形态态 结结构和生理功能构和生理功能上出上出现稳现稳定性差异的定性差异的过过程 程 离体离体的植物的植物组织组织或或细细胞 在培养了一段胞 在培养了一段时间时间以后 会通以后 会通过细过细胞分裂 形成愈胞分裂 形成愈伤组织伤组织 愈 愈伤组织伤组织的的细细胞胞 排列疏松而无排列疏松而无规则规则 是一种高度液泡化的呈无定形状 是一种高度液泡化的呈无定形状态态的薄壁的薄壁细细胞胞 由高度分化的植物 由高度分化的植物组织组织或或细细胞胞 产产生生愈愈伤组织伤组织的的过过程 称程 称为为植物植物细细胞的脱分化 或者叫做去分化 脱分化胞的脱分化 或者叫做去分化 脱分化产产生的愈生的愈伤组织继续进伤组织继续进行培行培 养 又可以重新分化成根或芽等器官 养 又可以重新分化成根或芽等器官 这这个个过过程叫做程叫做再分化再分化 再分化形成的 再分化形成的试试管苗 移栽到地里 可管苗 移栽到地里 可 以以发发育成完整的植物体 育成完整的植物体 植物植物细细胞工程胞工程 具有某种生物具有某种生物全套全套遗传遗传信息信息的任何一个活的任何一个活细细胞 都具有胞 都具有发发育成育成完整个体完整个体的能力 即每个生物的能力 即每个生物细细胞都胞都 具有具有全能性全能性 但在生物体的生 但在生物体的生长发长发育育过过程中并不表程中并不表现现出来 出来 这这是因是因为为在在特定的特定的时间时间和空和空间间条件下 通条件下 通 过过基因的基因的选择选择性表达性表达 构成不同 构成不同组织组织和器官 和器官 植物植物组织组织培养技培养技术术的的应应用有 用有 实现优实现优良品种的良品种的快速繁殖快速繁殖 培育 培育脱毒脱毒作物 制作作物 制作人工人工种子 培育作物种子 培育作物新品新品 种种以及以及细细胞胞产产物的物的工厂化生工厂化生产产等 等 细细胞分化是一种持久性的胞分化是一种持久性的变变化 它有什么生理意化 它有什么生理意义义 使多使多细细胞生物体中胞生物体中细细胞胞结结构和功能构和功能趋趋向向专门专门化 有利于提高各种生理功能的效率 化 有利于提高各种生理功能的效率 影响植物影响植物组织组织培养的条件培养的条件 1 材料 不同的植物材料 不同的植物组织组织 培养的 培养的难难易程度差易程度差别别很大 很大 植物材料的植物材料的选择选择直接关系到直接关系到试验试验的成的成败败 植物 植物 的种的种类类 材料的年 材料的年龄龄和保存和保存时间时间的的长长短等都会影响短等都会影响实验结实验结果 菊花果 菊花组织组织培养一般培养一般选择选择未开花植物的未开花植物的 茎上部新萌生的茎上部新萌生的侧侧枝作材料枝作材料 一般来一般来说说 容易 容易进进行行无性繁殖的植物无性繁殖的植物容易容易进进行行组织组织培养 培养 选选取生取生长长旺盛旺盛 嫩枝嫩枝进进行行组组培的是嫩枝生理状培的是嫩枝生理状态态好 容易好 容易诱导诱导脱分化和再分化 脱分化和再分化 2 营营养 离体的植物养 离体的植物组织组织和和细细胞 胞 对营对营养 养 环环境等条件的要求相境等条件的要求相对对特殊 需要配制适宜的培养基 常用特殊 需要配制适宜的培养基 常用 的培养基是的培养基是 MS 培养基培养基 其中含有的 其中含有的大量元素大量元素是是 N P S K Ca Mg 微量元素微量元素是是 Fe Mn B Zn Cu Mo I Co 有机物有机物有甘氨酸 烟酸 肌醇 有甘氨酸 烟酸 肌醇 维维生素 蔗糖等 常常需要添加生素 蔗糖等 常常需要添加植物植物 激素激素 3 激素激素 植物激素中 植物激素中生生长长素和素和细细胞分裂素胞分裂素是启是启动细动细胞分裂 脱分化和再分化的关胞分裂 脱分化和再分化的关键键性激素 在生性激素 在生长长素素 存在的情况下 存在的情况下 细细胞分裂素的作用呈胞分裂素的作用呈现现加加强趋势强趋势 在培养基中需要添加生 在培养基中需要添加生长长素和素和细细胞分裂素等植物胞分裂素等植物 激素 其激素 其浓浓度度 使用的先后使用的先后顺顺序序 用量的比例用量的比例等都影响等都影响结结果 果 4 环环境条件 境条件 PH 温度 光等 温度 光等环环境条件 境条件 不同的植物不同的植物对对各种条件的要求往往不同 各种条件的要求往往不同 进进行菊花的行菊花的组织组织培养 一般将培养 一般将 pH 控制在控制在 5 8 左右 温度控左右 温度控 制在制在 18 22 并且每日用日光灯照射 并且每日用日光灯照射 12h 4 操作流程操作流程 1 配制 配制 MS 固体培养基 配制各种母液 将各种成分按配方比例配制成的固体培养基 配制各种母液 将各种成分按配方比例配制成的浓缩浓缩液 培养基母液 液 培养基母液 使用使用时时根据母液的根据母液的浓缩浓缩倍数 倍数 计计算用量 并加蒸算用量 并加蒸馏馏水稀水稀释释 配制培养基 配制培养基 应应加入的物加入的物质质有有琼琼脂 蔗糖 大量元素 微量元素 有机物和植物激素的母液 并用蒸脂 蔗糖 大量元素 微量元素 有机物和植物激素的母液 并用蒸馏馏 水定容到水定容到 1000 毫升 毫升 在菊花在菊花组织组织培养中 培养中 可以不添加可以不添加植物激素植物激素 原因是菊花茎段 原因是菊花茎段组织组织培养比培养比较较容易 容易 灭灭菌 采取的菌 采取的灭灭菌方菌方 法是法是高高压压蒸汽蒸汽灭灭菌菌 2 外植体的 外植体的消毒消毒 外植体 用于离体培养的植物器官或外植体 用于离体培养的植物器官或组织组织片段 片段 选选取菊花茎段取菊花茎段时时 要取生 要取生长长旺盛的旺盛的 嫩枝 菊花茎段用嫩枝 菊花茎段用流水冲洗流水冲洗后可加少后可加少许许洗衣粉 用洗衣粉 用软软刷刷轻轻轻轻刷洗 刷洗后在流水下冲洗刷洗 刷洗后在流水下冲洗 20min 左右 左右 用无菌吸水用无菌吸水纸纸吸干外植体表面的水分 放入吸干外植体表面的水分 放入体体积积分数分数为为 70 的酒精的酒精中中摇动摇动 2 3 次 持次 持续续 6 7s 立即 立即 将外植体取出 在无菌水中清洗 取出后仍用无菌吸水将外植体取出 在无菌水中清洗 取出后仍用无菌吸水纸纸吸干外植体表面水分 放入吸干外植体表面水分 放入质质量分数量分数为为 0 1 的的 氯氯化汞化汞溶液中溶液中 1 2min 取出后 在无菌水中至少清洗 取出后 在无菌水中至少清洗 3 次 漂洗消毒液 次 漂洗消毒液 注意 注意 对对外植体外植体进进行表面消毒行表面消毒时时 就要考 就要考虑药剂虑药剂的消毒效果 又要考的消毒效果 又要考虑虑植物的植物的耐受能力耐受能力 3 接种 接种 接种 接种过过程中插入外植体程中插入外植体时时形形态态学上端朝上 每个学上端朝上 每个锥锥形瓶接种形瓶接种 7 8 个外植体 外植体接种与个外植体 外植体接种与 细细菌接种相似 操作步菌接种相似 操作步骤骤相同 而且都要求相同 而且都要求无菌操作无菌操作 插入 插入时应时应注意方向 不要注意方向 不要倒插倒插 4 培养 培养 应该应该放在无菌箱中放在无菌箱中进进行 并定期行 并定期进进行消毒 保持适宜的温度 行消毒 保持适宜的温度 18 22 和光照 和光照 12h 5 移栽 栽前 移栽 栽前应应先打开培养瓶的封口膜 先打开培养瓶的封口膜 让让其在培养其在培养间间生生长长几日 然后用流水清洗根部培养基 然后几日 然后用流水清洗根部培养基 然后 将幼苗移植到消将幼苗移植到消过过毒的蛭石或珍珠岩等毒的蛭石或珍珠岩等环环境中生活一段境中生活一段时间时间 进进行壮苗 最后行壮苗 最后进进行露天栽培 行露天栽培 6 栽培 栽培 外植体在培养外植体在培养过过程中可能会被程中可能会被污污染 原因有外植体消毒不染 原因有外植体消毒不彻彻底 培养基底 培养基灭灭菌不菌不彻彻底 接种中被底 接种中被杂杂菌菌污污 染 染 锥锥形瓶密封性差等 形瓶密封性差等 专题专题六六 课题课题 2 胡胡萝萝卜素的提取卜素的提取 胡胡萝萝卜素性卜素性质质 橘黄色 橘黄色结结晶 化学性晶 化学性质质比比较稳较稳定 不溶于水 微溶于乙醇 易溶于石油定 不溶于水 微溶于乙醇 易溶于石油醚醚等有机溶等有机溶剂剂 依据碳碳双依据碳碳双键键的数目划分的数目划分为为 三三类类 使用使用顺顺序序实验结实验结果果 先生先生长长素 素 后后细细胞分裂素胞分裂素 有利于分裂但不分化有利于分裂但不分化 先先细细胞分裂素 胞分裂素 后生后生长长素素 细细胞既分裂也分化胞既分裂也分化 同同时时使用使用分化分化频频率提高率提高 生生长长素 素 细细胞分裂素比胞分裂素比值值与与结结果果 比比值值高高时时 促根分化 促根分化 抑芽形成抑芽形成 比比值值低低时时 促芽分化 促芽分化 抑根形成抑根形成 比比值值适中适中促促进进愈愈伤组织伤组织生生长长 其中最主要的其中最主要的组组成成分成成分为为 胡胡萝萝卜素 卜素 作用 作用 治治疗疗夜盲症 幼儿生夜盲症