2017版高考生物大一轮复习第十二单元生物技术实践第43讲微生物的培养与应用讲义(新)

第43讲 微生物的培养与应用

1.微生物的分离和培养 2.培养基对微生物的选择作用 3.利用微生物

进行发酵来生产特定的产物

[学生用书P295])

一、微生物的实验室培养 1．培养基

(1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。 (2)营养构成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。

(3)种类：按照物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。 2．无菌技术

(1)含义：指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。 (2)关键：防止外来杂菌的入侵。

煮沸消毒法???巴氏消毒法

?消毒?化学药剂消毒法

??紫外线消毒法 (3)方法?

??

灼烧灭菌??

灭菌?干热灭菌

??高压蒸汽灭菌

3．大肠杆菌的纯化培养

(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。 (2)纯化大肠杆菌

①关键的步骤是接种。

②纯化培养方法：平板划线法和稀释涂布平板法。 ③纯化培养原理：在培养基上得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较纯的菌种。

1

二、土壤中分解尿素的细菌的分离和计数

1．分离原理：土壤中细菌之所以能分解尿素，是由于它们能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起催化作用。以尿素为唯一氮源的培养基能促进分解尿素的细菌的生长和繁殖，并抑制或阻止其他微生物的生长，从而将目的菌分离。

2．统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。

3．实验流程：土壤取样→制备培养基→微生物的培养与观察→细菌的计数。 三、分解纤维素的微生物的分离 1．纤维素酶

(1)组成：纤维素酶是一种复合酶，它包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。 (2)作用

2．菌种筛选

(1)方法：刚果红染色法。 (2)原理

纤维素分解菌 ↓

刚果红??纤维素酶

?→红色复合物――→红色消失、出现透明圈。 纤维素??

即：使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。 3．筛选流程

土壤取样：富含纤维素的环境 ↓

选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的数量 ↓

梯度稀释 ↓

涂布平板：将样品涂布于含CR的鉴别纤维素分解菌的培养基上 ↓

挑选产生透明圈的菌落：产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈

1．(2016·北京海淀区期末)培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐四种成分。(√) 2．将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上分离分解尿素的细菌，是否无菌操作影响较小。(√)

3．培养基分装到培养皿后进行灭菌。(×)

4．从有机废水中分离微生物用于废水处理时，接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养。(×)

5．外植体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。(√) 6．(2015·高考四川卷T3D)用稀释涂布平板法培养计数，应选择有30～300菌落数的平板。(√)

7．(2016·山东青岛市期末)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的

2

氮源。(√)

8．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。(×) 9．土壤中纤维素分解菌的筛选流程中的“选择培养”是必不可少的。(×)

10．在富含纤维素的培养基中加入刚果红染色剂，若出现周围存在透明圈的菌落，则说明筛选到了分解纤维素的微生物。(√)

考点一 培养基及微生物的纯化培养技术[学生用书P296]

1．培养基的种类 (1)按物理状态分类

培养基种类 液体培养基 固体培养基 半固体培养基 (2)按功能分类 种类 选择 培养 基 鉴别 培养 基 制备方法 培养基中加入某些化学物质 培养基中加入某种指示剂或化学药品 原理 依据某些微生物对某些物质的特殊需求或抗性而设计 产生特定的颜色或其他变化 用途 从众多微生物中分离所需的微生物 鉴别不同种类的微生物 举例 加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌 用伊红—美蓝培养基鉴别大肠杆菌 特点 不加凝固剂 加凝固剂 (如琼脂) 用途 工业生产 微生物分离、鉴定，活菌计数，菌种保藏 观察微生物的运动、分类、鉴定 2.培养基的配制原则

(1)目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。 (2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。

(3)pH要适宜：细菌为6.5～7.5，放线菌为7.5～8.5，真菌为5.0～6.0，培养不同微生物所需pH不同。

3．消毒与灭菌 消毒 条件 较为温和的物理或化学方法 结果 仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生常用方法 煮沸消毒法 巴氏消 毒法 应用范围 日常用品 不耐高温的液体 3

物 化学药剂消毒法 灼烧灭 菌法 干热灭 菌法 高压蒸汽灭菌法 用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源 接种工具 玻璃器皿、金属工具 培养基及容器 灭菌 杀死物体内外所强烈的理化因素 有的微生物，包括芽孢和孢子 4.大肠杆菌的纯化

(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，这个菌落就是纯化的细菌菌落。

(2)纯化微生物的接种方法 比较项目 关键操作 注意事项 菌体获取 优点 缺点 平板划线法 接种环在固体平板培养基表面连续划线 每次划线前后均需灼烧接种环 在具有显著的菌落特征的菌落中挑取菌体 可以根据菌落的特点获得某种微生物的单细胞菌落 不能对微生物计数 稀释涂布平板法 ①一系列的梯度稀释； ②涂布平板法操作 稀释度要足够高，为确保实验成功可以增加稀释度 从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体 既可以获得单细胞菌落，又能对微生物计数 操作复杂，需要涂布多个平板

1.认清不同生物需要的营养物质不同

(1)微生物需要的营养成分有水、无机盐、碳源、氮源，有些微生物还需要特殊营养物质，如生长因子。

(2)在人和动物中，营养物质包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。 (3)在植物中，营养物质包括矿质元素、水、二氧化碳三类。 2．平板划线操作的注意事项

(1)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要对接种环进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧目的如下表：

第一次操作 每次划线之间 杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端，使每次划线菌种数目减少 划线结束 目的 杀死接种环上原有的微生物 杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者 (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)第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。

4