浙江专用2020年高考生物二轮复习专题八生物技术实践第17讲微生物的利用与酶的应用教案

第17讲 微生物的利用与酶的应用

[考纲要求] 1.大肠杆菌的培养和分离。2.分离以尿素为氮源的微生物。3.果汁中的果胶和果胶酶。4.α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测。

1．培养基与微生物培养

提醒 (1)LB固体培养基添加琼脂等凝固剂，用于单菌落的分离。

(2)全营养LB培养基与尿素固体培养基：①全营养LB培养基(含琼脂糖)是基础培养基；②尿素固体培养基：选择培养基(如以尿素作为唯一氮源的尿素培养基)和鉴别培养基(如尿素培养基中加入酚红)。

(3)加入尿素前的固体培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌，尿素溶液用G6玻璃砂漏斗过滤。 2．灭菌与消毒的比较

类型 煮沸消毒法 巴氏消毒法 消毒方法 紫外线 热水 灼烧 灭菌方法 高压蒸汽 灭菌 生产和实验室常用器具，如培养基、培养皿等 房间、仪器设备 泡菜坛等 接种环、接种时用的试管口或瓶口等 化学药剂 水源或生物体结构部分等 适用范围 日常生活 不耐高温的液体 操作方法及注意点 100℃煮沸5～6min 70～75℃煮30min或80℃煮15min 擦拭，如用70%酒精擦拭双手；成熟紫葡萄用高锰酸钾浸泡5min；外植体在70%酒精中浸泡10min，再放入5%次氯酸钠溶液中浸泡5min，然后用另一5%次氯酸钠溶液浸泡5min 紫外线照射30min 热水清洗坛内壁两次 直接在酒精灯火焰的外焰烧红接种环或试管口和瓶口过火 高压蒸汽灭菌锅内，条件一般为1kg/cm，温度121℃，15 min(若为葡萄糖，则灭菌条件为500 g/cm压力，温度90℃以上，30min)；灭菌时间从高压锅内有压力后开始；高压锅或灭菌锅压力和大气压相同时才能打开锅盖

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22G6玻璃砂漏斗过滤。G6玻璃砂漏斗使用前尿素等加热会分解的物质 用纸包好进行高压蒸汽灭菌；G6玻璃砂漏斗使用后用1_mol/L盐酸浸泡，抽滤去酸，再用蒸馏水洗至洗出液呈中性，干燥后保存 操作空间：专门的接种室； 其操作设备：超净台(用前打开紫外灯和过滤风，用时关闭紫外灯，台面用70%酒过滤灭菌 他 精擦拭)； 操作环境：酒精灯火焰旁

3．微生物分离的两种常用方法的比较

项目 划线分离法 连续划线。由于划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每操作原理 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渐减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落 操作工具 使用要求 分离特点 分离结果(图示) 相同点

提醒 划线分离操作的注意事项

(1)每次划线之前及最后一次划线之后都需要灼烧接种环。

(2)灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。 (3)划线时最后一区域不要与第一区域相连。

(4)划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。 4．大肠杆菌的培养与分离操作 (1)原理

①接种在LB液体培养基中使其快速分裂增殖。

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涂布分离法 将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养皿表面形成单个菌落 玻璃刮刀 放置在70%酒精中，用时需灼烧 操作复杂，易分离获得单菌落 接种环 用时需灼烧 操作简单，不易分离获得单菌落 使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种 ②将待检测微生物样品通过划线分离法或涂布分离法接种在LB固体培养基上，样品中的每一个细胞都可以生长繁殖形成单个菌落。 (2)流程

5．分离以尿素为氮源的微生物 (1)实验原理

①筛选以尿素为氮源的微生物，使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行培养。 ②有些细菌合成的脲酶能通过降解尿素作为其生长的氮源。

③细菌合成脲酶能将尿素分解成氨，使培养基的碱性增强，pH升高，从而使加入酚红指示剂的培养基变红。

(2)操作步骤

提醒 分离以尿素为氮源的微生物中的易错点

(1)误以为分离以尿素为氮源的微生物时，配制的培养基中加入酚红作为酸碱指示剂，加入琼脂作为凝固剂。应加入琼脂糖作为凝固剂。

(2)误以为降解尿素的反应中反应物只有尿素。降解尿素的反应中反应物除了尿素外还有水。 (3)误以为尿素灭菌采用高压蒸汽灭菌法。尿素遇高温会分解，所以其灭菌方法为G6玻璃砂漏斗过滤除菌。

6．探究酶活性最适条件和用量的实验设计 (1)探究影响果胶酶活性因素实验的分析

①实验原则：遵循单一变量原则、对照原则，严格控制变量，尽量减少无关变量的影响。 ②实验原理：果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响，在最适温度或pH时，其活性最高，果肉的出汁率、果汁的澄清度都与果胶酶的活性大小呈正相关。 (2)三个实验的变量分析

实验名称(目的) 自变量 因变量 注意事项 ①底物和酶在混合时的温度是相探究温度对果胶酶活性的影响 果汁量(澄清度) 同的； ②温度梯度越小，实验结果越精确； ③苹果泥和果胶酶的用量在各个

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温度 试管中应相同； ④pH应为最适pH ①温度应为最适温度； 探究pH对果胶酶活性的影响 pH 果汁量 ②pH梯度可用NaOH和HCl溶液调(澄清度) 节； ③用玻璃棒搅拌使反应充分进行 探究果胶酶的 用量

果胶酶的用量 果汁量(澄清度) ①制备苹果匀浆后迅速加热，使苹果匀浆中的果胶酶变性； ②温度、pH应为最适且保持不变 提醒 关于果胶的两点说明 (1)果胶的作用：粘合细胞。

(2)果胶的鉴别方法：果胶不溶于乙醇，滴加95%的乙醇出现沉淀。 7．固定化酶的制作原理、方法及作用 (1)固定化酶的制作原理、方法

(2)α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测

1．微生物利用的正误判断

(1)从有机废水中分离能分解有机物的微生物时，接种后的培养皿需要放在光照培养箱中培养( × )

提示 异养微生物不需要光照。

(2)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害( √ ) (3)每一次划线后都要将接种环灼烧( √ )

(4)除第一次划线外，每一次划线的起点都是第一次划线的末端( × ) 提示 除第一次划线外，每一次划线的起点都是上一次划线的末端。 (5)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的氮源( √ )

(6)可分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低( × )

提示 氨使培养基的酸碱度升高。

(7)划线分离操作简便，但涂布分离更容易得到单菌落( √ ) (8)高压蒸汽灭菌法是进行各种无菌操作都需要进行的灭菌方法( × )

(9)利用LB液体培养基和LB固体培养基分别对微生物进行分离培养和扩大培养( × )

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