1、学习卷 科目生物 设计者赵群山 高三年级 班 组 学生姓名 专题2 微生物的培养与应用（复习）一、培养基的种类及用途（1）按培养基物理性质划分:名 称特 征功 能固体培养基外观显固体状态的培养基，加凝固剂如琼脂主要用于微生物的分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种液体培养基呈液体状态的培养基主要用于工业生产（2）按培养基的化学成分划分：名 称特 征功 能天然培养基用化学成分不明确的天然物质配成主要用于工业生产合成培养基用化学成分已知的化学物质配成主要用于微生物的分类、鉴定（3）按培养基的功能分：种类制备方法特 征用 途选择培养基培养基中加入某种化学成分，抑制不需要微生物的生长根据某种微生物的特殊营养要
2、求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率培养分离出特定微生物，如：加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌鉴别培养基在培养基中加入某种试剂或化学药品依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计鉴别和区分菌落相似的微生物，如伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌二、微生物的营养(1)碳源概念凡能为微生物提供所需碳元素的营养物质来源无机碳源：CO2、NaHCO3等（自养型微生物，如蓝藻；硝化细菌等）有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等（异养型微生物，绝大多数细菌与全部真核微生物）作用主要用于构成微生物体细胞的物
3、质和一些代谢产物 异养微生物的主要能源物质说明不同种类的微生物，对碳源需要差别大 (2)氮源：概念凡能为微生物提供所需氮元素的营养物质来源无机氮源：N2、氨、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸等作用主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物说明异养微生物：含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源关于氮源物质的来源和作用：对许多微生物来说，既可利用无机含氮化合物作为氮源，也可利用有机含氮化合物作为氮源。固氮微生物可以利用氮气作为氮源。铵盐、硝酸盐等既可作为微生物最常用的氮源，也可作为某些化能自养微生物的能源物质。如消化细菌。自养微生物与异养微生物类型的划分主要是依靠能否以C
4、O2作为生长的主要或唯一的碳源，而不是由氮源决定。(3)水：水是微生物生命活动必需的一种重要物质。(4)无机盐无机盐对微生物的生理功能有：构成微生物细胞的组成成分；作为酶的组成成分，也是某些酶的激活剂；调节和维持微生物细胞的渗透压和pH；某些无机盐具有特殊功能，如化能自养细菌的能源物质NH3等。(5)生长因子。(6)培养微生物还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。三、微生物的纯化培养（两种接种方法）1.平板划线法：操作简单，但单菌落不易分离(1)无菌操作：在操作的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。操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环
5、上可能存在的微生物污染培养物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，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的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。(2)在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线，以免接种环温度太高，杀死菌种。(3)由于划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，所以，每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步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。2.稀释涂布平板法：操作复杂，但单菌落易分离(1)
6、无菌操作：涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，对涂布器等接种器具进行消毒和灭菌、酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围。(2)每一个稀释度下涂布三个平板作为重复组，不同稀释度下涂布的平板形成对照组，且每个平板所用的样液不超过0.1毫升。(3)统计实验结果时注意选取菌落数介于30300个之间的平板进行计数，且重复组结果要有相近性。3.评价和分析实验结果(1)培养基的制作是否合格如果未接种的培养基在恒温箱中保温12d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。(2)接种操作是否符合无菌要求如果培养基上生长
7、的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合该菌落的特点，则说明接种操作是符合要求的；如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习。(3)是否进行了及时细致的观察与记录培养12h与24h后的菌落的大小会有明显的不同，及时观察记录的同学会发现这一点，并能观察到其他一些细微的变化。四、菌落数目的统计1、显微镜直接计数法原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。缺点：不能区分死菌与活菌。2、间接计数法（活菌计数法）原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落
8、数，就能推测出样品中大约有多少个活菌。统计结果一般用菌落数而不用活菌数来表示。因为菌落数往往比活菌的实际数目低。五、土壤中纤维素分解菌的筛选1、筛选原理刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素，从而使菌落周围形成透明圈。2、筛选方案：土壤取样 选择培养梯度稀释 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生透明圈的菌落。3、选择培养的目的：增加纤维素分解菌的浓度，确保能够从样品中分离到所需要的微生物。4、涉及到的微生物技术主要是：培养基的配制、无菌操作技术、稀释涂布平板法、选择培养基的作用和土壤取样等。5、过程设计筛
9、选菌株微生物的选择培养，是指利用培养基的组成使适宜生长的特定微生物得到较快繁殖的技术。在本专题课题2提供的选择培养基的配方中，尿素是培养基中的唯一氮源，因此，原则上只有能够利用尿素的微生物才能够生长。但实际上，微生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖，因此能够在选择培养基上生长的微生物不一定是所需要的微生物，还需要进一步的验证。统计菌落数目统计菌落数目的理论依据是：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。因此，恰当的稀释度是成功地统计菌落数目的关键。为了保证结果准确，通常将几个稀释度下的菌液都涂布在平板上，培养后再
10、选择菌落数在30300的平板进行计数。教材的实例是为了说明设置重复组的重要性。第一位同学只涂布了一个平板，没有设置重复组，因此结果不具有说服力。第二位同学考虑到设置重复组的问题，涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。这个实例启示了学生，在设计实验时，一定要涂布至少3个平板，作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性。在分析实验结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致，若结果不一致，意味着操作有误，需要重新实验。设置对照教材的实例是为了说明设置对照组的重要性。A同学的结果与其他同学不同，可
11、能的解释有两种。一是由于土样不同，二是由于培养基污染或操作失误。究竟是哪个原因呢？这可以通过实验来证明。实验方案有两种。一种方案是可以由其他同学用与A同学一样的土样进行实验，如果结果与A同学一致，则证明A无误；如果结果不同，则证明A同学存在操作失误或培养基的配制有问题。另一种方案是将A同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养，作为空白对照，以证明培养基是否受到污染。通过这个事例可以看出，实验结果要有说服力，对照的设置是必不可少的。六、易错归纳1、培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出菌落：对照的培养皿在培养过程中没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。牛肉膏培养基的菌落数目明显大于选择培养基的数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。2、样品的稀释操作是否成功：如果得到了2个或2个以上菌落数目在30300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数。3.重复组的结果是否一致：如果学生选取的是同一种土样，统计的结果应该接近。如果结果相差太远，需要分析产生差异的原因。