2022年人教版高中生物选修一专题二《微生物的培养与应用》知识点归纳

1、专题二 微生物得培养与应用课题一 微生物得实验室培养 培养基 : 人们按照微生物对营养物质得不同需求，配制出供其生长繁殖得营养基质，就是进行微生物培养得物质基础。 培养基按照 物理性质 可分为 液体培养基 半固体培养基 与 固体培养基 。在液体培养基中加入凝固剂 琼脂 ( 就是从红藻中提取得一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后, 制成琼脂固体培养基 . 微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见得菌落 . 根据菌落得特征可以判断就是哪一种菌。液体培养基 应用于工业或生活生产 , 固体培养基 应用于微生物得分离与鉴定, 半固体培养基 则常用于观察微生物得运动及菌种保藏等 . 按照 成分 培养

2、基可分为 人工合成培养基 与天然培养基 。合成培养基 就是用成分已知得化学物质配制而成 , 其中成分得种类比例明确 , 常用于微生物得分离鉴定。天然培养基 就是用化学成分不明得天然物质配制而成 , 常用于实际工业生产。 按照培养基得 用途 ，可将培养基分为 选择培养基 与鉴定培养基 。选择培养基 就是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要得微生物生长 , 促进所需要得微生物得生长。鉴别培养基 就是根据微生物得特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成得 , 用以鉴别不同类别得微生物。 培养基得化学成分包括水、 无机盐、 碳源、 氮源 、生长因子 等。 碳源：能为微生物得代谢提供碳元素

3、得物质。如CO2、 C 3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。 氮源：能为微生物得代谢提供氮元素得物质。如 N2、NH3、N、NH4 +( 无机氮源） 蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨 ( 有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用 N。 培养基还要满足微生物生长对 p、特殊营养物质以及氧气得要求。例如，培养 乳酸杆菌时需要在培养基中添加 维生素 ，培养 霉菌 时须将培养基得 p调至 酸性 , 培养 细菌 就是需要将 pH调至 中性或微碱性，培养 厌氧型微生物 就是则需要提供 无氧 得条件 无菌技术 获得纯净培养物得关键就是防止外来杂菌得入

4、侵，要注意以下几个方面 : 对实验操作得空间、操作者得衣着与手，进行清洁与消毒。将用于微生物培养得器皿、接种用具与培养基等器具进行灭菌。为避免周围环境中微生物得污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。实验操作时应避免已经灭菌处理得材料用具与周围得物品相接触。无菌技术除了用来防止实验室得培养物被其她外来微生物污染外 , 还有什么目得？答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。 消毒与灭菌得区别消毒 指使用较为温与得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得微生物 ( 不包括芽孢与孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法 ，巴氏消毒法 （对于一些不耐高温得液体）还有 化学药剂 （如酒精、氯气、

5、石炭酸等 ) 消毒、 紫外线消毒 。灭菌 则就是指使用强烈得理化因素杀死物体内外所有得微生物，包括芽孢与孢子。 灭菌方法有 灼烧灭菌 、 干热灭菌 、高压蒸汽灭菌 。灭菌方法 : 接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法；?玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械就是干热灭菌箱 ; 培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械就是高压蒸汽灭菌锅 . 表面灭菌与空气灭菌等使用紫外线灭菌法 , 所用器械就是紫外灯。比较项 理化因素得作用强度 消灭微生物得数量 芽孢与孢子能否被消灭消毒 较为温与 部分生活状态得微生物 不能灭菌 强烈 全部微生物 能制作牛肉膏蛋白胨固体培养基(1) 方法步骤：计算、

6、称量、溶化、灭菌、倒平板。（2) 倒平板操作得步骤：将灭过菌得培养皿放在火焰旁得桌面上，右手拿装有培养基得锥形瓶，左手拔出棉塞 . 右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰。用左手得拇指与食指将培养皿打开一条稍大于瓶口得缝隙，右手将锥形瓶中得培养基 ( 约 20L) 倒入培养皿，左手立即盖上培养皿得皿盖。等待平板冷却凝固，大约需 在上 . 倒平板操作得讨论 1、培养基灭菌后，需要冷却到 得温度？51min。然后 , 将平板倒过来放置，使培养皿盖在下、皿底50左右时，才能用来倒平板。您用什么办法来估计培养基提示： 可以用手触摸盛有培养基得锥形瓶，感觉锥形瓶得温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了 .

7、 2、为什么需要使锥形瓶得瓶口通过火焰 ? 答: 通过灼烧灭菌，防止瓶口得微生物污染培养基。3、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 , 凝固后得培养基表面得湿度也比较高，将平板倒置， 既可以使培养基表面得水分更好地挥发 , 又可以防止皿盖上得水珠落入培养基 , 造成污染 . 、在倒平板得过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间得部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么 ? 答：空气中得微生物可能在皿盖与皿底之间得培养基上滋生，微生物。纯化大肠杆菌因此最好不要用这个平板培养（1）微生物接种得方法最常用得就是 平板划线法 与稀释涂布平板法。( ）平板划线法就

8、是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线得操作。将聚集得菌种 逐步稀释 分散到培养基得表面。在数次划线后培养 见得子细胞群体 , 这就就是菌落。, 可以分离到由一个细胞繁殖而来得肉眼可(3) 稀释涂布平板法就是将菌液进行一系列得梯度稀释 , 然后将不同稀释度得菌液分别涂布到琼脂固体培养基得表面，进行培养. 分为系列 稀释操作 与 涂布平板操作 两步。(4 ）用平板划线法与稀释涂布平板法接种得 目得 就是：使聚集在一起得微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个得菌落，以便于纯化菌种 . (5 ）平板划线法操作步骤：将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。在火焰旁冷却接种环，并打开棉塞 .

9、 将试管口通过火焰 . 将已冷却得接种环伸入菌液中蘸取一环菌液 . 将试管通过火焰 , 并塞上棉塞。 左手将皿盖打开一条缝隙 , 右手将沾有菌种得接种环迅速伸入平板内， 划三至五条平行线 , 盖上皿盖。 注意不要划破培养皿 . 灼烧接种环， 待其冷却后，从第一区域划线得末端开始往第二区域内划线。重复以上操作, 在三、四、五区域内划线. 注意不要将最后一区得划线与第一区相连。将平板倒置放入培养箱中培养。 平板划线操作得讨论、为什么在操作得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吗？为什么？答：操作得第一步灼烧接种环就是为了避免接种环上可能存在得微生物污染培养物

10、；每次划线前灼烧接种环就是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留得菌种，使下一次划线时，接种环上得菌种直接来源于上次划线得末端，从而通过划线次数得增加，使每次划线时菌种得数目逐渐减少 , 以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留得菌种，避免细菌污染环境与感染操作者。2、在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？答：以免接种环温度太高 , 杀死菌种。3、在作第二次以及其后得划线操作时, 为什么总就是从上一次划线得末端开始划线？答：划线后，线条末端细菌得数目比线条起始处要少，每次从上一次划线得末端开始，能使细菌得数目随着划线次数得增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来得

11、菌落。(6) 涂布平板操作得步骤: , 待酒精燃尽后，冷却810s. 将涂布器浸在盛有酒精得烧杯中. 取少量菌液，滴加到培养基表面. 将沾有少量酒精得涂布器在火焰上引燃用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面. 涂布平板操作得讨论涂布平板得所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释得无菌操作要求，想一想，第步应如何进行无菌操作？提示 : 应从操作得各个细节保证“ 无菌” 。例如，酒精灯与培养皿得距离要合适、吸管头不要接触任何其她物体、吸管要在酒精灯火焰周围 ; 等等。菌种得保存（1) 对于频繁使用得菌种，可以采用 临时保藏 得方法。临时保藏方法将菌种接种到试管得固体斜面培养基上，在合适得温

12、度下培养. 当菌落长成后 , 将试管放入 得冰箱中保藏 . 以后每 36 个月，都要重新将菌种从旧得培养基上转移到新鲜得培养基上。缺点 ：这种方法保存得时间不长，菌种容易被污染或产生变异 . （2）对于需要长期保存得菌种，可以采用 甘油管藏 得方法。在 3mL得甘油瓶中 , 装入 1甘油后灭菌。将1L 培养得菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后 , 放在 20 得冷冻箱中保存。疑难解答（1）生物得营养营养就是指生物摄取、利用营养物质得过程. 营养物质就是指维持机体生命活动, 保证发育、生殖所需得外源物质。人及动物得营养物质：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。植物得营养物质：矿质元素、

13、水、二氧化碳等三类。微生物得营养物质：水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类 . （2) 确定培养基制作就是否合格得方法将未接种得培养基在恒温箱中保温天 得, 否则需要重新制备。, 无菌落生长 , 说明培养基得制备就是成功课题二 土壤中分解尿素得细菌得分离与计数尿素就是一种重要得农业氮肥，尿素并不能直接被农作物吸收. 只有当土壤中得细菌将尿素分解成氨之后, 才能被植物利用. 土壤中得细菌之所以能分解尿素，就是因为她们能合成脲酶。尿素最初就是从人得尿液中发现得?筛选菌株( ）实验室中微生物得筛选应用得原理人为提供有利于目得菌株生长得条件（包括营养、温度、 生物生长。（2）选择性培养基H等），同

14、时抑制或阻止其她微在微生物学中 , 将允许特定种类得微生物生长，同时抑制或阻止其她种类微生物生长得 培养基 , 称作 选择培养基 。(3 ）配制选择培养基得依据 根据选择培养得菌种得生理代谢特点加入某种物质以达到选择得目得 . 例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素 生物；加入高浓度得食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。统计菌落数目, 可以选择培养能固氮得微( ) 测定微生物数量得常用方法有稀释涂布平板法与显微镜直接计数。(2 ）稀释涂布平板法统计样品中活菌得数目得原理当样品得稀释度足够高时，培养基表面生长得一个菌落, 来源于样品稀释液中得一个活菌。通过统计平板上得

15、菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确，一般设置 3 个平板， 选择菌落数在 30 00 得平板进行计数，并取平均值 . 统计得菌落数往往比活菌得实际数目低 , 因此 , 统计结果一般用菌落数而不就是活菌数来表示。采用此方法得注意事项 :1 、一般选取菌落数在 0300 之间得平板进行计数 2、为了防止菌落蔓延 , 影响计数 , 可在培养基中加入 设置对照TC 3、本法仅限于形成菌落得微生物设置对照得主要目得就是排除实验组中非测试因素对实验结果得影响，提高实验结果得 可信度。对照实验就是指除了被测试得条件以外 , 其她条件都相同得实验 , 其作用就是比照试 验组，排除任何

16、其她可能原因得干扰，证明确实就是所测试得条件引起相应得结果。实验设计 , 所需仪器、 材料、用具与药品 , 具体得实施步骤以及时间安排等 实验设计包括实验方案 得综合考虑与安排。（1）土壤取样：同其她生物环境相比，土壤中得微生物，数量最大，种类最多。在富含有机质得土壤表层，有更多得微生物生长。从富含有机物、潮湿、 去表层土，在距地表约 38c得土壤层取样。H得土壤中取样。铲(2) 样品得稀释 : 样品得稀释程度将直接影响平板上生长得菌落数目 . 在实际操作中，通常选用一定稀释范围得样品液进行培养 , 以保证获得菌落数在 30 到 30之间、 适于计数得平板。测定土壤中细菌得数量，一般选用 0

17、10 5 10 4 测定放线菌得数量，一般选用 10 1 102 测定真菌得数量 , 一般选用 10 10 1( ）微生物得培养与观察不同种类得微生物, 往往需要不同得培养温度与培养时间。细菌307 1 2 天放线菌 2528 57 天 霉菌 8 4 天每隔 24 小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时得记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而导致一楼菌落得数目。一般来说, 在一定得培养条件下（相同得培养基、唯独及培养时间）, 同种微生物表现出稳定得菌落特征。形状、大小、隆起程度、颜色。疑难解答 (1 ）如何从平板上得菌落数推测出每克样品中得菌落数？统计某一稀释度下平板上得菌落数，最好能统

18、计3 个平板， 计算出平板菌落数得平均值每克样品中得菌落数(C/V) M 其中，代表某一稀释度下平板上生长得平均菌落数，V代表涂布平板时所用得稀释液得体积（m),M 代表稀释倍数课题三 分解纤维素得微生物得分离纤维素 , 一种由葡萄糖首尾相连而成得高分子化合物，就是地球上含量最丰富得多糖类物质. 纤维素与纤维素酶(1) 棉花就是自然界中纤维素含量最高得天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。（2) 纤维素酶就是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C酶、 C酶与葡萄糖苷酶, 前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖. 纤维素最终被水解成葡萄糖 , 为微生物得生长提供营

19、养。纤维素分解菌得筛选(1) 筛选方法：刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。（ ) 刚果红染色法筛选纤维素分解菌得原理刚果红就是一种染料，它可以与像纤维素这样得多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后得纤维二糖与葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素得培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中得纤维素形成红色复合物 . 当纤维素被纤维素酶分解后 , 刚果红纤维素得复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心得透明圈。这样 , 我们就可以通过就是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 . 分离分解纤维素得微生物得实验流程土壤取样选择培养 ( 此步就是否需要，应根据样品中目得菌株数量得多少来确定）梯度稀释将样品涂布到鉴别纤维素分解菌得培养基上挑选产生透明圈得菌落(1 ）土壤采集 选择富含纤维素得环境。(2 ）刚果红染色法分离纤维素分解菌得步骤 (3 ）刚果红染色法种类倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板一种就是先培养微生物, 再加入刚果红进行颜色反应, 另一种就是在倒平板时就加入刚果红。课题延伸对分解纤维素得微生物进行了初步得筛选后, 只就是分离纯化得第一步，为确定得到得就是纤维素分解菌, 还需要进行发酵产纤维