高中力的分解教案
發(fā)表時間:2020-05-26選修一生物2.3分解纖維素的微生物的分離學(xué)案(人教版)。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時充分理解所教內(nèi)容,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。那么如何寫好我們的教案呢?以下是小編為大家收集的“選修一生物2.3分解纖維素的微生物的分離學(xué)案(人教版)”歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
課題3 分解纖維素的微生物的分離問題導(dǎo)學(xué)
一、剛果紅染色法
活動與探究1
1.剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理是什么?
2.常用的剛果紅染色法有哪幾種?它們在加入剛果紅的時間上有什么不同?
3.討論在剛果紅培養(yǎng)基上出現(xiàn)透明圈,是否說明一定是由纖維素分解菌形成的?
遷移與應(yīng)用1
在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅溶液,菌落周圍出現(xiàn)明顯透明圈的是()。
A.分解尿素的細(xì)菌
B.硝化細(xì)菌
C.分解纖維素的細(xì)菌
D.乳酸菌
1.剛果紅染色法鑒別纖維素分解菌的原理
菌落周圍有透明圈――→說明纖維素被分解――→說明有纖維素酶――→說明有纖維素分解菌
2.兩種剛果紅染色法的比較
染色法優(yōu)點缺點
先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用操作煩瑣,剛果紅會使菌落之間發(fā)生混雜
倒平板時就加入剛果紅操作簡便,不存在菌落混雜問題產(chǎn)生淀粉酶的微生物也產(chǎn)生模糊透明圈,有些微生物能降解色素,形成明顯的透明圈,與纖維素分解菌不易區(qū)分
二、分離纖維素分解菌的實驗設(shè)計
活動與探究2
1.用流程圖表示本實驗的操作流程。
2.本實驗與課題2中的實驗在實驗流程上有哪些異同?
3.將濾紙埋在土壤中有什么作用?你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多深?
4.閱讀教材第29頁旁欄中的纖維素分解菌選擇培養(yǎng)基的成分回答下列問題。
(1)旁欄中的配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基?為什么?
(2)這個培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用?如果有,是如何進(jìn)行選擇的?
5.閱讀教材第30頁中的“課題延伸”部分,回答以下2個問題。
(1)分離純化纖維素分解菌后,如何通過實驗對其進(jìn)一步確定?
(2)如何測定樣品中有無纖維素酶?
遷移與應(yīng)用2
分解纖維素的微生物的分離實驗過程中操作有誤的是()。
A.經(jīng)選擇培養(yǎng)后直接將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上
B.選擇培養(yǎng)這一步可省略,但纖維素分解菌的濃度會減少
C.經(jīng)稀釋培養(yǎng)后,用剛果紅染色法來鑒定能產(chǎn)生纖維素酶的菌落
D.對照組可用等量的培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的培養(yǎng)基上
1.選擇培養(yǎng)
(1)具體操作
稱取土樣20g加入裝有30mL選擇培養(yǎng)基的錐形瓶―→錐形瓶固定在搖床上――→30℃振蕩培養(yǎng)1~2d培養(yǎng)液變混濁―→
(2)設(shè)置對照
將(1)過程中的選擇培養(yǎng)基改為不含纖維素的培養(yǎng)基,如牛肉膏蛋白胨基礎(chǔ)培養(yǎng)基,其余過程均與(1)過程相同。
2.篩選過程中用到的兩種培養(yǎng)基
(1)名稱:①纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基;②纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基。
(2)區(qū)別
①纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基,利用液體培養(yǎng)基能使?fàn)I養(yǎng)成分充分消耗,以增加纖維素分解菌的濃度。
②纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,因為要在培養(yǎng)基上形成我們?nèi)庋劭梢姷木洹?br> ③在上述選擇培養(yǎng)基中能以纖維素作為碳源和能源的微生物可以正常生長,而其他絕大多數(shù)微生物不能正常生長;而在上述鑒別培養(yǎng)基中,絕大多數(shù)微生物都可以正常生長。
答案:
課前預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)
一、1.(1)葡萄糖 多糖 纖維素酶?。?)纖維素含量 木材 作物秸稈
2.纖維素酶 復(fù)合酶 C1酶 CX酶 葡萄糖苷酶
3.(1)剛果紅染色法 顏色反應(yīng)?。?)紅色復(fù)合物 纖維素酶 透明圈 產(chǎn)生透明圈
預(yù)習(xí)交流1:(1)提示:纖維素主要存在于植物細(xì)胞的細(xì)胞壁中,是植物細(xì)胞壁的主要組成成分,細(xì)胞壁越發(fā)達(dá),纖維素的含量越多。纖維素的性質(zhì)比較穩(wěn)定,由纖維素構(gòu)成的細(xì)胞壁具有支持和保護(hù)作用。
(2)提示:自然界中的纖維素主要被土壤中的微生物分解利用。其余的一部分被草食動物取食利用(實質(zhì)上也離不開微生物的分解作用),一部分作為能源被人類燃燒利用。
二、1.選擇培養(yǎng) 分解菌 透明圈
3.(2)選擇培養(yǎng)基 1~2 混濁
4.剛果紅
預(yù)習(xí)交流2:(1)提示:對需選擇的微生物有利并起“濃縮”作用。
(2)提示:屬于選擇培養(yǎng)基。
(3)提示:在選擇培養(yǎng)的條件下,可以使那些能夠適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖,而那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制,因此可以起到“濃縮”的作用。
三、1.發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶 液體 固體
2.葡萄糖
課堂合作探究
活動與探究1:
1.提示:(1)剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物,但不與水解后的纖維二糖及葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。(2)纖維素分解菌能產(chǎn)生纖維素酶分解纖維素,從而使菌落周圍形成透明圈。
2.提示:一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng),另一種是在倒平板時就加入剛果紅。
3.提示:不一定。產(chǎn)生淀粉酶的微生物也產(chǎn)生模糊透明圈。
遷移與應(yīng)用1:C 解析:分解纖維素的細(xì)菌能將纖維素分解,剛果紅—纖維素復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。
活動與探究2:
1.提示:土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→avs4al(將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上)→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。
2.提示:課題2是將土壤樣品制成的菌懸液直接涂布在以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基上,直接分離得到菌落。本課題通過選擇培養(yǎng),使纖維素分解菌得到增殖后,再將菌液涂布在鑒別培養(yǎng)基上。其他步驟基本相同。
3.提示:將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集,實際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應(yīng)將紙埋于深約10cm的腐殖土壤中。
4.(1)提示:是液體培養(yǎng)基,因為配方中無凝固劑。
(2)提示:有選擇作用,本配方中的唯一碳源是纖維素粉,所以只有能分解纖維素的微生物才可以大量繁殖。
5.(1)提示:進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生纖維素酶的實驗。
(2)提示:對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測定,注意設(shè)置對照實驗。
遷移與應(yīng)用2:A
當(dāng)堂檢測
1.下列關(guān)于纖維素酶的說法,錯誤的是()。
A.纖維素酶是一種復(fù)合酶,至少包括三種組分
B.纖維素酶可把纖維素分解成葡萄糖
C.纖維素酶可用于去掉植物的細(xì)胞壁
D.葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖
答案:D 解析:纖維素酶是一種復(fù)合酶,包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,C1酶和Cx酶能把纖維素分解為纖維二糖,而葡萄糖苷酶能把纖維二糖進(jìn)一步分解為葡萄糖。
2.在加入剛果紅的纖維素分解菌培養(yǎng)基中會出現(xiàn)透明圈,產(chǎn)生的透明圈是()。
A.剛果紅與纖維素形成的復(fù)合物
B.剛果紅與纖維二糖形成的復(fù)合物
C.纖維素分解后形成的葡萄糖導(dǎo)致的
D.以纖維素分解菌為中心形成的
答案:D 解析:當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅—纖維素復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。
3.鑒定纖維素分解菌時,可以使用剛果紅對其染色,常用的剛果紅染色法有兩種,一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng),另一種是在倒平板時就加入剛果紅。兩種染色法的結(jié)果是()。
A.均會出現(xiàn)透明圈
B.均不會出現(xiàn)透明圈
C.方法一出現(xiàn)透明圈,方法二不出現(xiàn)透明圈
D.方法一不出現(xiàn)透明圈,方法二出現(xiàn)透明圈
答案:A 解析:兩種剛果紅染色法雖然程序不同,但最終都會使培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。
4.在將樣品稀釋涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上之前一般先進(jìn)行選擇培養(yǎng),其主要目的是()。
A.完全除去其他微生物
B.沒有意義,去掉這一步更好
C.增加纖維素分解菌的濃度
D.使纖維素分解菌充分長大
答案:C 解析:選擇培養(yǎng)在選擇培養(yǎng)基中進(jìn)行,能使纖維素分解菌快速增殖從而增加其濃度,而其他不能分解纖維素的微生物的增殖卻受到抑制。
5.通過分離分解纖維素的微生物實驗,對分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選,這只是分離提純的第一步。對分離的菌種作進(jìn)一步鑒定,還需要進(jìn)行()。
A.發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗
B.提取纖維二糖的實驗
C.濃縮纖維素分解菌的實驗
D.提取葡萄糖的實驗
答案:A 解析:對纖維素分解菌的鑒定,常用的方法是對分離的菌種進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗。
繪制分離分解纖維素的微生物的實驗流程圖。
相關(guān)閱讀
高二生物《分解纖維素的微生物的分離》典型教案分析
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助高中教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?下面是小編精心為您整理的“高二生物《分解纖維素的微生物的分離》典型教案分析”,但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
高二生物《分解纖維素的微生物的分離》典型教案分析
纖維素,一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物,是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。
纖維素與纖維素酶
(1)棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物,木材、作物秸稈等也富含纖維素。
(2)纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖,第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。纖維素最終被水解成葡萄糖,為微生物的生長提供營養(yǎng)。
纖維素分解菌的篩選
(1)篩選方法:剛果紅染色法。能夠通過顏色反應(yīng)直接對微生物進(jìn)行篩選。
(2)剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理
剛果紅是一種染料,它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物,但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時,剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅-纖維素的復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。這樣,我們就可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。
分離分解纖維素的微生物的實驗流程
土壤取樣→選擇培養(yǎng)(此步是否需要,應(yīng)根據(jù)樣品中目的菌株數(shù)量的多少來確定)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落
(1)土壤采集選擇富含纖維素的環(huán)境。
(2)剛果紅染色法分離纖維素分解菌的步驟倒平板操作、制備菌懸液、涂布平板
(3)剛果紅染色法種類
一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng),另一種是在倒平板時就加入剛果紅。
課題延伸
對分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選后,只是分離純化的第一步,為確定得到的是纖維素分解菌,還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗,纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。纖維素酶的測定方法,一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量的測定。
疑難解答
(1)為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌?
由于生物與環(huán)境的相互依存關(guān)系,在富含纖維素的環(huán)境中,纖維素分解菌的含量相對提高,因此從這種土樣中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境。
(2)將濾紙埋在土壤中有什么作用?你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多深?
將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集,實際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應(yīng)將紙埋于深約10cm左右腐殖土壤中。
(3)兩種剛果紅染色法的比較
方法一是傳統(tǒng)的方法,缺點是操作繁瑣,加入剛果紅溶液會使菌落之間發(fā)生混雜;其優(yōu)點是這樣顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用。方法二的優(yōu)點是操作簡便,不存在菌落混雜問題,缺點是由于纖維素和瓊脂、土豆汁中都含有淀粉類物質(zhì),可以使能夠產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應(yīng)。但這種只產(chǎn)生淀粉酶的微生物產(chǎn)生的透明圈較為模糊,因為培養(yǎng)基中纖維素占主要地位,因此可以與纖維素酶產(chǎn)生的透明圈相區(qū)分。方法二的另一缺點是:有些微生物具有降解色素的能力,它們在長時間培養(yǎng)過程中會降解剛果紅形成明顯的透明圈,與纖維素分解菌不易區(qū)分。
(4)為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物?
在選擇培養(yǎng)的條件下,可以使那些能夠適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖,而那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制,因此可以起到“濃縮”的作用。
觀察土壤中能水解纖維素的微生物
輔導(dǎo)教案
導(dǎo)學(xué)誘思DAOXUEYOUSI
一、纖維素
1.化學(xué)組成:由________三種元素組成,屬于________類中的________。ks5u
2.植物的細(xì)胞壁主要由________、________和________組成。ks5u
答案:1.C、H、O 糖 多糖
2.纖維素 木質(zhì)素 半纖維素
ks5u
二、水解纖維素的微生物
1.現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的能水解纖維素的微生物:
________、________、________、________等。
2.這些微生物能水解纖維素的原因:
它們能分泌________,________分解纖維素。
答案:1.綠色木霉 變異青霉 黑曲霉 根霉
2.纖維素酶 酶促
三、纖維素酶
1.纖維素酶:不是單一的一種酶,而是________,它包括________酶、________酶和________酶,不同酶________不同。
2.纖維素酶的作用:纖維素酶能催化水解纖維素(具體作用如下)
答案:1.一類酶的總稱 C1 CX β葡萄糖苷 水解的作用
四、觀察土壤中能水解纖維素的微生物實驗
1.實驗材料:
(1)80g______土或______的土:可以從其中獲得________。
(2)________紙(90cm2)2張
(3)自來水
(4)________的紙6張:從其中獲得________
2.實驗步驟:
(1)滅菌:將培養(yǎng)皿、三角瓶、自來水以及________土壤用滅菌鍋在1kg壓力下滅菌30min。
(2)設(shè)置對照實驗:
將________和________等量土壤分別放在2個經(jīng)滅菌處理的培養(yǎng)皿中,互相形成對照。
(3)培養(yǎng)
將________等分成2份,分別放在上述2個有土樣的培養(yǎng)皿的________,培養(yǎng)皿不加蓋,可用牛皮紙遮蓋保濕。然后置于________的培養(yǎng)室中。________周后觀察卷煙紙的變化(是否消失)。
答案:1.(1)草炭 枯樹周邊 能水解纖維素的微生物 (2)牛皮 (4)卷煙 纖維素
2.(1)一半 (2)已滅菌 未滅菌的 (3)6張卷煙紙 土壤表面 較高濕度 4~6
核心解讀HEXINJIEDU
1.纖維素在元素化合物分類上的地位是怎樣的?纖維素與纖維素酶一樣嗎?
組成生物各種化學(xué)元素一般都以化合物形式存在。其中纖維素是糖類中多糖的一種,而纖維素酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),它能催化水解纖維素。它們在化合物的分類系統(tǒng)中所處的位置見下表。
2.為什么從卷煙紙中去獲取纖維素呢?為什么纖維素不直接從植物枝條上獲取呢?
植物的細(xì)胞壁主要由纖維素、木質(zhì)素和半纖維素組成。因此纖維素主要來自植物,如木材、蘆葦和甘蔗,主要用于造紙。造紙時取樹皮再用NaOH處理以去除木質(zhì)素和半纖維素,但保留纖維素。木質(zhì)素可抑制纖維素酶的活力。
卷煙紙一般不含木質(zhì)素,因為木質(zhì)素所含有的苯酚對人體有害。因此從卷煙紙中既能獲得纖維素,又不會有木質(zhì)素和半纖維素的干擾,實驗效果好。
3.能分解纖維素的微生物屬于什么菌?為什么?
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的能水解纖維素的微生物有綠色木霉、變異青霉、黑曲霉、根霉等。它們都屬于霉菌。而不是細(xì)菌和酵母。這是因為“細(xì)菌吃葷,霉菌吃素”,也就是說,細(xì)菌多以蛋白質(zhì)水解物為它的能源,而霉菌多以糖或多糖水解產(chǎn)物為能源。而纖維素屬于多糖,因此,水解纖維素的多為霉菌。酵母由于一般不含纖維素酶、淀粉酶等,所以它只能利用單糖或二糖等作為碳源和能源。
題例領(lǐng)悟TILILINGWU
本實驗中選用卷煙紙為實驗材料,主要是為了獲得()
A.纖維素酶
B.纖維素
C.木質(zhì)素和半纖維素
D.能水解纖維素的微生物
解析:本題考查實驗材料的選擇原因。纖維素主要存在于木材、蘆葦、甘蔗等,主要用于造紙。卷煙紙中一般不含木質(zhì)素,但含纖維素。當(dāng)木質(zhì)素存在時會對纖維素酶產(chǎn)生干擾。因此,用卷煙紙可獲得纖維素,且無木質(zhì)素的干擾。
答案:B
酶發(fā)生作用是需要一定的條件的。不僅僅是溫度、pH等,其他物質(zhì)的存在也會降低酶的活力。如:木質(zhì)素就會降低纖維素酶的活動。
能水解纖維素的微生物是下列哪一組()
A.酵母菌、大腸桿菌
B.細(xì)菌、酵母菌
C.硝化細(xì)菌、病毒
D.霉菌
解析:酵母菌通常不含纖維素酶,只能利用單糖、雙糖等作物為碳源、能源。細(xì)菌多以蛋白質(zhì)水解物為它的能源,只有霉菌多以糖或多糖的水解產(chǎn)物為能源。所以它們能利用多糖,能水解纖維素。
答案:D
不同的微生物都需要碳源、能源。但由于遺傳差異,它們的碳源、能源各不相同。
隨堂訓(xùn)練SUITANGXUNLIAN
1細(xì)胞壁的主要成分是哪3種()
A.纖維素、半纖維素、木質(zhì)素
B.纖維素、淀粉、果膠
C.纖維素、木質(zhì)素、果膠
D.纖維素、半纖維素、淀粉
答案:A 解析:細(xì)胞壁的主要成分有3種,分別是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。
2目前已知的能水解纖維素的微生物是()
①細(xì)菌?、诓《尽、劢湍妇、苊咕、菽久埂、薷埂、呤删w?、嗪谇?br>
A.①④ B.②③⑦
C.④⑤⑥⑧D.③④
答案:C 解析:能水解纖維素的微生物一般都含纖維素酶。這些微生物一般都是霉菌,即④⑤⑥⑧,而病毒及其他微生物則不能。
選修一生物2.1微生物的實驗室培養(yǎng)學(xué)案(人教版)
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,減輕教師們在教學(xué)時的教學(xué)壓力。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《選修一生物2.1微生物的實驗室培養(yǎng)學(xué)案(人教版)》,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
課題1 微生物的實驗室培養(yǎng)問題導(dǎo)學(xué)
一、培養(yǎng)基和無菌技術(shù)
活動與探究1
1.配制培養(yǎng)基所用的瓊脂的成分和作用是什么?
2.為什么有的微生物培養(yǎng)基中需加入特殊營養(yǎng)物質(zhì)?
3.培養(yǎng)基是如何分類的?
4.消毒和滅菌的原理、實質(zhì)相同嗎?
5.請判斷以下材料或用具是需要消毒還是滅菌。
(1)培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿。
(2)玻璃棒、試管、燒瓶和吸管。
(3)實驗操作者的雙手。
遷移與應(yīng)用1
滅菌的標(biāo)準(zhǔn)是()。
A.殺死所有的病原微生物
B.殺死物體表面所有的微生物
C.殺死所有的微生物,包括芽孢和孢子
D.使病原菌不生長
1.培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用
標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基類型配制特點主要應(yīng)用
物
理
性
質(zhì)固體培養(yǎng)基加入瓊脂較多菌種分離,
鑒定,計數(shù)
半固體培養(yǎng)基加入瓊脂較少菌種保藏
液體培養(yǎng)基不加入瓊脂工業(yè)生產(chǎn),
連續(xù)培養(yǎng)
化
學(xué)
成
分天然培養(yǎng)基含化學(xué)成分不明
確的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)
合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分明確分類鑒定
目
的
用
途鑒別培養(yǎng)基添加某種指示劑
或化學(xué)藥劑菌種的鑒別
選擇培養(yǎng)基添加(或缺少)
某種化學(xué)成分菌種的分離
注:培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)是維持機體生命活動,保證生殖、發(fā)育所需的外源物質(zhì)。在人和動物中,營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類;在植物中,營養(yǎng)物質(zhì)包括礦質(zhì)元素、水、二氧化碳三類;微生物共有的營養(yǎng)成分有水、無機鹽、碳源、氮源,有些微生物還需要特殊營養(yǎng)物質(zhì)。
2.實驗室常用的消毒或滅菌方法
滅菌或消毒種類主要方法應(yīng)用范圍
灼燒滅菌酒精燈火焰灼燒接種環(huán)、接種針及試管口等
干熱滅菌干熱滅菌箱內(nèi),在160~170℃下加熱1~2h玻璃器皿、金屬用具等
巴氏消毒70~75℃下煮30min牛奶、啤酒等一些不耐高溫的液體
高壓蒸汽滅菌法高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi),100kPa,121℃下持續(xù)加熱15~30min培養(yǎng)基等
紫外線消毒30W紫外線燈照射30min接種室空氣等
化學(xué)藥物消毒用體積分?jǐn)?shù)為70%~75%的乙醇、碘酒涂抹等用于皮膚、傷口、動植物組織表面消毒,手術(shù)器械、玻璃器皿等消毒
二、制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基
活動與探究2
1.用流程圖表示該培養(yǎng)基的制備過程。
2.如果倒平板過程中,皿蓋和皿底之間粘有培養(yǎng)基,則該平板能否培養(yǎng)微生物?為什么?
3.培養(yǎng)基滅菌后,需要冷卻至50℃左右時,才能用來倒平板。你用什么辦法來估計培養(yǎng)基的溫度?
4.平板冷凝后,為什么要將平板倒置?
遷移與應(yīng)用2
關(guān)于制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基,下列敘述錯誤的是()。
A.操作順序為計算、稱量、溶化、倒平板、滅菌
B.將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯
C.待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時進(jìn)行倒平板
D.待平板冷卻凝固約5~10分鐘后將平板倒過來放置
1.由于不同的微生物生長對pH的需求不同,如培養(yǎng)霉菌時需將培養(yǎng)基調(diào)至酸性,培養(yǎng)細(xì)菌時需將培養(yǎng)基調(diào)至中性或微堿性,所以在培養(yǎng)基各組分溶化后需要先用酸或堿將pH調(diào)至微生物生長的最適宜條件,再進(jìn)行滅菌處理。
2.培養(yǎng)基需要冷卻至50℃時才能開始倒平板的原因:瓊脂是一種多糖,在98℃以上熔化,在44℃以下凝固,倒平板時高于50℃則會燙手,低于50℃時若不能及時操作,瓊脂會凝固。
三、純化大腸桿菌
活動與探究3
1.純化大腸桿菌時需要接種,請列舉接種的技術(shù)并說出它們共同的核心操作。
2.什么叫菌落?如何從“菌落”角度評價平板劃線法或稀釋涂布平板法的成功性?
3.學(xué)習(xí)教材第18頁平板劃線操作,思考下列問題。
(1)為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)?在劃線操作結(jié)束時,仍然需要灼燒接種環(huán)嗎?
(2)在灼燒接種環(huán)之后,為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線?
(3)平板劃線時不能劃破培養(yǎng)基的原因是什么?
4.學(xué)習(xí)教材第19頁稀釋涂布平板操作,思考下列問題。
(1)稀釋涂布平板法的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。結(jié)合平板劃線法與系列稀釋的無菌操作要求,想一想,第二步應(yīng)如何進(jìn)行無菌操作?
(2)操作結(jié)束后,為什么要將一個未接種的培養(yǎng)基和一個接種的培養(yǎng)基放在一起培養(yǎng)?
遷移與應(yīng)用3
下圖是微生物平板劃線示意圖。劃線的順序為1→2→3→4→5。下列操作方法正確的是()。
A.只在操作前將接種環(huán)放在火焰邊灼燒滅菌
B.劃線操作須在火焰上進(jìn)行
C.在5區(qū)域中才可以得到所需菌落
D.在1、2、3、4、5區(qū)域中劃線前后都要對接種環(huán)滅菌
1.接種方法的比較及分析
(1)平板劃線法:操作簡單,但是單菌落不易分離。
(2)稀釋涂布平板法:操作復(fù)雜,但是單菌落易分離。
(3)稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中菌落的數(shù)目往往比實際數(shù)目低。這是因為當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落。
2.結(jié)果評價
如果培養(yǎng)基上生長的菌落在顏色、形狀、大小上基本一致,并符合大腸桿菌菌落的特點,則說明接種操作是符合要求的;如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他菌落,則說明接種過程中,無菌操作還未達(dá)到要求,需要分析原因,重新操作。
答案:
課前預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)
一、1.生長繁殖
2.(1)液體?。?)液體 瓊脂 瓊脂固體 固體 菌落
3.(1)水 碳源 氮 (2)pH 氧氣 維生素 酸性 中性 微堿 無氧
預(yù)習(xí)交流1:(1)提示:構(gòu)成細(xì)胞的基本元素有C、H、O、N4種,由此推測培養(yǎng)基應(yīng)含有提供C的物質(zhì)(碳源)、提供N的物質(zhì)(氮源)、提供H和O的物質(zhì)(H2O)。
(2)提示:還有P、S、K、Ca、Mg等,據(jù)此推測培養(yǎng)基中應(yīng)含有提供P、S、K、Ca、Mg等元素的物質(zhì)(無機鹽)。
(3)提示:自養(yǎng)微生物的碳源是含碳的無機物,主要是CO2、NaHCO3等,而異養(yǎng)微生物的碳源則是含碳的有機物,如糖類、脂肪酸等。
二、1.外來雜菌
2.物理 化學(xué) 一部分 芽孢 孢子
3.理化因素 內(nèi)外 芽孢 孢子
4.(1)空間 衣著 手?。?)器皿 接種用具 培養(yǎng)基?。?)酒精燈火焰?。?)滅菌 周圍的物品
5.(1)巴氏消毒?。?)灼燒?。?)干熱 (4)100 121 15~30 (5)紫外線 化學(xué)藥物
預(yù)習(xí)交流2:(1)提示:被褥、鞋襪要常曬;肉制品儲存時用鹽腌等。
(2)提示:家畜閹割后,要在其傷口涂抹一些酒精或白酒;初冬楊樹樹干涂刷生石灰水等。
(3)提示:打針時,注射部位要用酒精棉球擦洗;家畜閹割后,要在其傷口處涂抹一些酒精。
三、2.容易吸潮
3.瓊脂糊底
4.高壓蒸汽 干熱
5.50 酒精燈火焰
四、1.平板劃線法 稀釋涂布平板法
2.一個 子細(xì)胞群體
五、臨時保藏 甘油管藏
課堂合作探究
活動與探究1:
1.提示:瓊脂是從紅藻中提取的多糖,在配制培養(yǎng)基時作為凝固劑。
2.提示:因為有的微生物缺乏合成這些物質(zhì)所需的酶或合成能力有限。
3.提示:按物理性質(zhì)分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基;按化學(xué)成分分為天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基;按用途分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。
4.提示:原理相同,都是使微生物的蛋白質(zhì)變性,借此殺死微生物;實質(zhì)不同,滅菌可殺死物體內(nèi)外的全部微生物(包括芽孢和孢子),而消毒僅殺死部分微生物。
5.提示:(1)(2)需要滅菌,(3)需要消毒。
遷移與應(yīng)用1:C 解析:滅菌是指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
活動與探究2:
1.提示:計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板
2.提示:不能??諝庵须s菌會在這些粘附培養(yǎng)基上繁殖,并污染皿內(nèi)培養(yǎng)基,因此,最好不要用這種平板培養(yǎng)微生物。
3.提示:可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶,感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時,就可以進(jìn)行倒平板了。
4.提示:平板冷凝后,皿蓋上會凝結(jié)水珠,凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高,將平板倒置,既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā),又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基造成污染。
遷移與應(yīng)用2:A 解析:制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的步驟是計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板,不能顛倒。牛肉膏容易吸潮,所以當(dāng)牛肉膏溶化并與稱量紙分離后,用玻棒取出稱量紙。待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右,用手觸摸錐形瓶剛剛不燙手,并且培養(yǎng)基處于溶化狀態(tài)時進(jìn)行倒平板。平板冷卻幾分鐘后還需倒置。
活動與探究3:
1.提示:菌種的接種技術(shù)包括平板劃線操作、稀釋涂布平板操作、斜面接種、穿刺接種等,它們共同的核心操作是防止雜菌污染,保證培養(yǎng)物的純度。
2.提示:在培養(yǎng)基上由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體叫菌落。平板劃線法或稀釋涂布平板法如能在培養(yǎng)基上得到單個的菌落就是成功的。
3.(1)提示:操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物;以后每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后,接種環(huán)上殘留的菌種,使下一次劃線時,接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端,從而通過劃線次數(shù)的增加,使每次劃線時菌種的數(shù)目逐漸減少,以便得到單菌落。劃線結(jié)束后需要灼燒接種環(huán),能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免菌種污染環(huán)境和感染操作者。
(2)提示:以免接種環(huán)溫度太高殺死菌種。
(3)提示:一是劃破培養(yǎng)基會造成劃線不均勻,難以達(dá)到分離單菌落的目的;二是即使在劃破處有單個細(xì)胞,也無法形成規(guī)則的菌落,菌落會沿著劃破處生長,會形成一個條狀的菌落。
4.(1)提示:應(yīng)從操作的各個細(xì)節(jié)保證“無菌”。例如,酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適,吸管頭不要接觸任何其他物體,吸管要在酒精燈火焰周圍等。
(2)提示:培養(yǎng)未接種培養(yǎng)基的作用是對照,未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1~2d后無菌落生長,說明培養(yǎng)基的制備是成功的。若有菌落形成,說明培養(yǎng)基滅菌不徹底,或培養(yǎng)基被污染了,需要重新制備。
遷移與應(yīng)用3:D 解析:操作前后都要對接種環(huán)進(jìn)行滅菌;劃線操作須在火焰旁進(jìn)行,而不是火焰上;所有的劃線區(qū)都有可能得到所需菌落。
當(dāng)堂檢測
1.某培養(yǎng)基的配方表如下,下列敘述正確的是()。
成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊紅美藍(lán)蒸餾水
含量10g10g2g0.4g0.065g定容至1000mL
A.從物理性質(zhì)看該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基,從用途看該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基
B.培養(yǎng)基中屬于碳源的物質(zhì)主要是葡萄糖,屬于氮源的物質(zhì)是蛋白胨
C.該培養(yǎng)基缺少提供生長因子的物質(zhì)
D.培養(yǎng)基調(diào)節(jié)好pH后就可以接種菌種
答案:B 解析:此配方中,葡萄糖主要作碳源,蛋白胨作氮源,同時還可提供生長因子。從用途看該培養(yǎng)基為鑒別培養(yǎng)基。在調(diào)節(jié)好pH后還需滅菌,然后才可用于菌種的培養(yǎng)。
2.不同的微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要各不相同。但一般都需要水、碳源、氮源和無機鹽。下列有關(guān)微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)的描述中,正確的是()。
A.氮源物質(zhì)只能為該微生物提供必要的氮元素
B.有些碳源也可以給微生物的生長提供能源
C.無機鹽是該微生物不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì),所以無機鹽越多越好
D.固體培養(yǎng)基中不含水分
答案:B 解析:含氮的有機物既可給微生物提供氮元素,也可給微生物提供能源;含碳的有機物既可給微生物提供碳元素,也可給微生物提供能源。微生物生長需要無機鹽,但不是越多越好,過多會導(dǎo)致培養(yǎng)基滲透壓過高,使微生物因失水過多而不能生存。固體培養(yǎng)基中也含有水分,因為含有凝固劑瓊脂,所以呈固態(tài)。
3.關(guān)于滅菌和消毒的理解不正確的是()。
A.滅菌是指殺滅環(huán)境中的一切微生物,包括芽孢和孢子
B.消毒和滅菌實質(zhì)上是完全相同的
C.接種環(huán)用灼燒法滅菌
D.常用滅菌方法有灼燒法、干熱滅菌法、高壓蒸汽滅菌法
答案:B 解析:消毒是使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子),滅菌則是使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
4.下列有關(guān)平板劃線操作的說法正確的是()。
A.使用已滅菌的接種環(huán)、培養(yǎng)皿,操作過程中不再滅菌
B.打開含菌種的試管需通過火焰滅菌,取出菌種后需馬上塞上棉塞
C.將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi),劃三至五條平行線即可
D.最后將平板倒置,放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)
答案:D 解析:使用已滅菌的接種環(huán)、培養(yǎng)皿,操作過程中對接種環(huán)也要滅菌;含菌種的試管在打開后和塞棉塞前都要通過酒精燈火焰滅菌;要分區(qū)域多次劃線,第二次劃線要從第一次劃線的末端開始。
5.產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)菌落的細(xì)菌的最初數(shù)目和培養(yǎng)基分別是()。
A.一個細(xì)菌,液體培養(yǎng)基
B.許多細(xì)菌,液體培養(yǎng)基
C.一個細(xì)菌,固體培養(yǎng)基
D.許多細(xì)菌,固體培養(yǎng)基
答案:C 解析:菌落是由一個細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體,因此標(biāo)準(zhǔn)菌落應(yīng)來源于最初的一個細(xì)菌。產(chǎn)生菌落的培養(yǎng)基不可能是液體培養(yǎng)基。
繪制牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的制備及大腸桿菌純化的流程圖。
選修一生物2.2土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)學(xué)案(人教版)
俗話說,磨刀不誤砍柴工。教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時充分理解所教內(nèi)容,幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的選修一生物2.2土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)學(xué)案(人教版),歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)
1.研究培養(yǎng)基對微生物的選擇作用。
2.進(jìn)行微生物數(shù)量的測定。
一、研究思路
1.篩選菌株
尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)____肥,但不能直接被農(nóng)作物吸收利用,只有當(dāng)土壤中的細(xì)菌將尿素分解成____之后,才能被植物利用。土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素,是因為它們能合成______。
(1)實驗室中微生物篩選的原理:人為提供有利于目的______生長的條件(包括營養(yǎng)、______、pH等),同時______或______其他微生物生長。
(2)選擇培養(yǎng)基:在微生物學(xué)中,將允許________的微生物生長,同時______或______其他種類微生物生長的培養(yǎng)基,稱做選擇培養(yǎng)基。
2.統(tǒng)計菌落數(shù)目
(1)常用來統(tǒng)計樣品中______數(shù)目的方法是________。即當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時,培養(yǎng)基表面生長的一個菌落,來源于樣品稀釋液中的________。通過統(tǒng)計平板上的________,就能推測出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般選擇菌落數(shù)在________的平板進(jìn)行計數(shù)。
統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目____。這是因為當(dāng)兩個或多個細(xì)胞在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落。因此,統(tǒng)計結(jié)果一般用________來表示。
(2)____________也是測定微生物數(shù)量的常用方法。
(3)細(xì)菌的數(shù)目還可以通過______法來測定。例如,測定飲用水中大腸桿菌的數(shù)目,可將________的水過濾后,將濾膜放到________培養(yǎng)基上培養(yǎng),大腸桿菌的菌落呈現(xiàn)____色,可以根據(jù)培養(yǎng)基上________的數(shù)目,計算出水樣中大腸桿菌的數(shù)量。
3.設(shè)置對照
(1)設(shè)置對照的主要目的是排除實驗組中__________對實驗結(jié)果的影響,提高實驗結(jié)果的________。
(2)對照實驗是指除了________的條件以外,其他條件都______的實驗,其作用是比照實驗組,排除任何其他可能原因的干擾,證明確實是所測試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。
二、實驗設(shè)計
實驗設(shè)計包括對實驗方案,所需儀器、材料,用具和藥品,具體的________以及時間安排等的綜合考慮和安排。關(guān)于土壤中某樣品細(xì)菌的分離與計數(shù)的實驗操作步驟如下:
1.土壤取樣
土壤中的微生物70%~90%是_____,絕大多數(shù)分布在距地表______的近____性土壤中。
2.樣品的稀釋
樣品的________將直接影響平板上生長的菌落數(shù)目。通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng),以保證獲得菌落數(shù)在________之間、適于計數(shù)的平板。測定土壤中細(xì)菌的數(shù)量,一般選用____________倍的稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng)。第一次實驗時,可將稀釋范圍放寬一點,以保證能從中選擇出適于計數(shù)的平板。
3.微生物的培養(yǎng)與觀察
不同種類的微生物,往往需要不同的培養(yǎng)______和培養(yǎng)______。細(xì)菌一般在30~37℃的溫度下培養(yǎng)1~2d,放線菌一般在25~28℃的溫度下培養(yǎng)5~7d,而霉菌一般在25~28℃的溫度下培養(yǎng)3~4d。
在菌落計數(shù)時,每隔24h統(tǒng)計一次菌落數(shù)目。選取____________時的記錄作為結(jié)果,以防止因____________而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目。
一般來說,在一定的培養(yǎng)條件下(相同的培養(yǎng)基、溫度及培養(yǎng)時間),同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征。菌落的特征包括______________和______等方面。
思考:土壤有“微生物的天然培養(yǎng)基”之稱,為什么?
三、操作提示
1.無菌操作
2.做好標(biāo)記
3.制定計劃
四、對分離得到的分解尿素的細(xì)菌的鑒定
1.在細(xì)菌分解尿素的化學(xué)反應(yīng)中,細(xì)菌合成的______將尿素分解成了____。氨會使培養(yǎng)基的堿性______,pH______。因此,可以通過檢測培養(yǎng)基____的變化來判斷該化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。
2.在以______為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入______指示劑。培養(yǎng)某種細(xì)菌后,如果pH升高,指示劑將變____,說明該種細(xì)菌能夠________。
答案:一、1.氮 氨 脲酶 (1)菌株 溫度 抑制 阻止?。?)特定種類 抑制 阻止
2.(1)活菌 稀釋涂布平板法 一個活菌 菌落數(shù) 30~300 低 菌落數(shù)?。?)顯微鏡直接計數(shù)?。?)濾膜 已知體積 伊紅美藍(lán) 黑 黑色菌落
3.(1)非測試因素 可信度 (2)被測試 相同
二、實施步驟
1.細(xì)菌 3~8cm 中
2.稀釋程度 30~300 104、105、106
3.溫度 時間 菌落數(shù)目穩(wěn)定 培養(yǎng)時間不足 形狀、大小、隆起程度 顏色
思考:由于土壤具備了各種微生物生長所需的營養(yǎng)、水分、空氣、酸堿度、滲透壓和溫度等條件,是微生物生活的良好環(huán)境。
四、1.脲酶 氨 增強 升高 pH
2.尿素 酚紅 紅 分解尿素
1.培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用
標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基類型配制特點主要應(yīng)用
物理
性質(zhì)固體培養(yǎng)基加入瓊脂較多菌種分離,計數(shù)
半固體培養(yǎng)基加入瓊脂較少觀察微生物的運動、鑒定菌種
液體培養(yǎng)基不加入瓊脂工業(yè)生產(chǎn),連續(xù)培養(yǎng)
化學(xué)
組成合成培養(yǎng)基由已知成分配制而成,培養(yǎng)基成分明確菌種分類、鑒定
天然培養(yǎng)基由天然成分配制而成,培養(yǎng)基成分不明確工業(yè)生產(chǎn)
目的
用途鑒別培養(yǎng)基添加某種指示劑或化學(xué)藥劑菌種的鑒別
選擇培養(yǎng)基添加(或缺少)某種化學(xué)成分菌種的分離
選擇培養(yǎng)基配制時可添加某種化學(xué)成分,這里的“添加”是在基本培養(yǎng)基的培養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上加入的。配制固體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基時加入的瓊脂是從紅藻中提取的,其主要成分是水溶性多糖,在配制培養(yǎng)基中作為凝固劑。
2.選擇培養(yǎng)基
一般來說,選擇培養(yǎng)基是在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)成分,以抑制不需要的微生物的生長,促進(jìn)所需要的微生物的生長。如,加入青霉素可以抑制細(xì)菌、放線菌的生長,分離出酵母菌和霉菌;加入高濃度的食鹽可抑制多種細(xì)菌的生長,但不影響金黃色葡萄球菌的生長,從而分離得到該菌。
培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分的缺少也可達(dá)到分離微生物的目的。如培養(yǎng)基中缺乏氮源時,可以分離固氮微生物,因為非固氮微生物不能在此培養(yǎng)基上生存。
當(dāng)培養(yǎng)基的某種營養(yǎng)成分為特定化學(xué)成分時,也具有分離效果。如石油是唯一碳源時,可以抑制不能利用石油的微生物的生長,使能夠利用石油的微生物生存,達(dá)到分離能消除石油污染的微生物的目的。
生物適應(yīng)一定環(huán)境,環(huán)境對生物具有選擇作用。所以通過配制選擇培養(yǎng)基、控制培養(yǎng)條件等均可以選擇出目的微生物,如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)只能得到耐高溫的微生物。
原則上只有目的微生物才能在選擇培養(yǎng)基上生長。但實際上,微生物培養(yǎng)是一個非常復(fù)雜的問題,有些微生物可以利用其他微生物的代謝產(chǎn)物生長繁殖,因此能夠在選擇培養(yǎng)基上生長的微生物是不是所需要的微生物,還需要進(jìn)一步的驗證。
3.顯微鏡直接計數(shù)法與稀釋涂布平板法的比較
顯微鏡直接計數(shù)法是利用血球計數(shù)板在顯微鏡下直接計數(shù),是一種常用的微生物計數(shù)方法。此法是將經(jīng)過適當(dāng)稀釋的菌懸液放在血球計數(shù)板的載玻片與蓋玻片之間的計數(shù)室中,在顯微鏡下進(jìn)行計數(shù)。由于計數(shù)室的容積是一定的,所以可以根據(jù)在顯微鏡下觀察到的微生物數(shù)目來換算成單位體積內(nèi)的微生物總數(shù)目。由于此法計得的是活菌和死菌的總和,故又稱為總菌計數(shù)法。此法的優(yōu)點是直觀、快速,但需要與血球計數(shù)板配套使用,且計數(shù)隨機性大,所以對菌體數(shù)量不能做出較為宏觀、全面的反映。
平板菌落計數(shù)法通常做梯度稀釋,所以計數(shù)的線性范圍大。由于是菌懸液涂布,所以比較均勻,能較好地反映菌落的疏密程度,重復(fù)性、平行性好,是經(jīng)典的計數(shù)方法。但需要平板上長出菌落一段時間后才能計數(shù),因此速度慢是最大的缺點。
4.在土壤中采集菌樣的方法與要點
由于在土壤中幾乎可找到任何微生物,所以土壤往往是首選的采集目標(biāo)。土壤采樣必須考慮以下幾個問題:
(1)土壤中有機物的含量:有機物含量高,土質(zhì)較肥,一般在其中的微生物數(shù)量較多,反之微生物數(shù)量較少。
(2)采土的深度:土壤的深度不同,其通氣、養(yǎng)分和水分的分布情況也不同。表層的土壤直接受日光曝曬,故較干燥,微生物也不易大量繁殖。在離地面5~20cm處的土壤中,微生物含量最高。
(3)植被情況:植被的種類與微生物的分布有著密切的關(guān)系。例如,在冬天灌水的水稻田土壤中,真菌分布得較多。
(4)采土的季節(jié):以春秋兩季為宜。這時土壤中的養(yǎng)分、水分和溫度都較適宜,微生物的數(shù)量也最多。采土?xí)r尤其應(yīng)注意土壤的含水量,水分過多會造成厭氧環(huán)境,不利于放線菌的生長繁殖。真菌雖需要較高的相對濕度,但基質(zhì)中的水分卻不宜過多。因此要避免在雨季采集土樣。此外,土壤的pH也應(yīng)適當(dāng)注意,細(xì)菌和放線菌在中性或微堿性土壤中居多,而真菌則在偏酸性的土壤中較豐富。
(5)采土方法:選擇好適當(dāng)?shù)攸c后,用小鏟子除去表土,取5~20cm處的土樣幾十克,盛入事先滅過菌的防水紙袋內(nèi),并在上面記錄采土?xí)r間、地點和植被等情況。
5.實驗設(shè)計注意事項
(1)設(shè)置重復(fù)組。實驗要有足夠的次數(shù),才能避免結(jié)果的偶然性,使結(jié)論更有說服力與準(zhǔn)確性。如該實驗中,可在每個稀釋度下設(shè)置3個選擇培養(yǎng)基平板;計數(shù)時在同一稀釋度下,至少對3個平板進(jìn)行重復(fù)計數(shù),求平均值。這樣也可以為實驗是否成功提供參考,如重復(fù)組結(jié)果不一致,則意味著操作有誤,需要重新實驗。
(2)設(shè)置對照。對照的設(shè)置也會增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。如在該實驗中,可在配制培養(yǎng)基時,準(zhǔn)備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基兩種,牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對照,用來判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用,在相同的稀釋度下,牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基的。另外,要設(shè)置空白對照,即在培養(yǎng)基中不加土樣,如果空白對照的培養(yǎng)基上沒有菌落生長,則說明培養(yǎng)基沒有被雜菌污染。
題型一選擇培養(yǎng)基的特點與應(yīng)用
(2009上海高考)氯苯化合物是重要的有機化工原料,因其不易降解,會污染環(huán)境。某研究小組依照下列實驗方案(圖1)篩選出能高效降解氯苯的微生物SP1菌。培養(yǎng)基配方如下表。
圖1
培養(yǎng)基的組成
液體培養(yǎng)基蛋白胨牛肉膏氯苯氯化鈉硝酸銨無機鹽(無碳)蒸餾水
Ⅰ號10g5g5mg5g——1L
Ⅱ號——50mg5g3g適量1L
Ⅲ號——20~80mg5g3g適量1L
(1)配制Ⅱ號固體培養(yǎng)基時,除添加Ⅱ號培養(yǎng)基成分外,還應(yīng)添加1%的________。
(2)培養(yǎng)基配制時,滅菌與調(diào)pH的先后順序是________________________________
________________________________________________。
(3)從用途上來說,Ⅰ號培養(yǎng)基和Ⅱ號培養(yǎng)基分別屬于________培養(yǎng)基和________培養(yǎng)基。在Ⅱ號培養(yǎng)基中,為SP1菌提供氮源的成分是________。
(4)在營養(yǎng)缺乏或環(huán)境惡劣時,SP1的菌體會變成一個圓形的休眠體,這種休眠體被稱為________。
(5)將SP1菌接種在含不同濃度氯苯的Ⅲ號培養(yǎng)液中培養(yǎng),得到生長曲線(如圖2)。從圖2可知,SP1菌在________培養(yǎng)條件下最早停止生長,其原因是____________________
_____________________________________________________________________________。
圖2
解析:(1)固體培養(yǎng)基必須含有適量的瓊脂。(2)配制培養(yǎng)基時應(yīng)先調(diào)pH后滅菌。(3)Ⅰ號培養(yǎng)基是為了獲得更多的菌株,屬于通用培養(yǎng)基,Ⅱ號培養(yǎng)基是為了選擇出SP1菌株,屬于選擇培養(yǎng)基,Ⅱ號培養(yǎng)基成分中含N物質(zhì)為硝酸銨,則應(yīng)由它為SP1菌株提供氮源。(4)在惡劣環(huán)境下一些菌體會形成芽孢休眠體,來度過不良環(huán)境。(5)SP1菌株是以氯苯為碳源,當(dāng)氯苯消耗盡菌株因缺少碳源而不能繼續(xù)生存,故氯苯含量越少,SP1菌株越早停止生長。
答案:(1)瓊脂?。?)先調(diào)pH,后滅菌?。?)通用 選擇 硝酸銨?。?)芽孢?。?)20mgL-1氯苯 碳源最早耗盡
題型二測定細(xì)菌數(shù)量的原理與方法
用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù),在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中,得到以下幾種統(tǒng)計結(jié)果,正確的是()。
A.涂布了1個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)是230
B.涂布了2個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)是215和260,取平均值238
C.涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是21、212和256,取平均值163
D.涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是210、240和250,取平均值233
解析:在設(shè)計實驗時,一定要涂布至少3個平板,作為重復(fù)組,才能增強實驗的說服力與準(zhǔn)確性,所以A、B兩項不正確。C項雖涂布了3個平板,但是,其中1個平板的計數(shù)結(jié)果與另兩個相差太遠(yuǎn),說明在操作過程中可能出現(xiàn)了錯誤,因此,不能簡單地用3個平板的計數(shù)值求平均值。
答案:D
反思領(lǐng)悟:在設(shè)計實驗時,一定要涂布至少3個平板作為重復(fù)組;在分析實驗結(jié)果時,一定要考慮所設(shè)置的重復(fù)組的結(jié)果是否一致,如果結(jié)果差別過大,則意味著操作有誤,需重新實驗。
題型三設(shè)計微生物的選擇方案
用來判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用需要設(shè)置的對照是()。
A.未接種的選擇培養(yǎng)基B.未接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基
C.接種了的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基D.接種了的選擇培養(yǎng)基
解析:將菌液稀釋相同的倍數(shù),在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目,因此,以牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對照。對照遵循的是單一變量原則,所以與選擇培養(yǎng)基一樣接種、培養(yǎng)。
答案:C
反思領(lǐng)悟:對照實驗是指除了被測試的條件以外,其他條件都相同的實驗,其作用是比照實驗組,排除任何其他可能原因的干擾,證明確實是所測試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。
1.下列是關(guān)于“檢測土壤中細(xì)菌總數(shù)”實驗操作的敘述,其中錯誤的是()。
A.用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板
B.取104、105、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1mL,分別涂布于各組平板上
C.將實驗組和對照組平板倒置,37℃恒溫培養(yǎng)24~48h
D.確定對照組無菌后,選擇菌落數(shù)在300以上的實驗組平板進(jìn)行計數(shù)
2.若大腸桿菌和圓褐固氮菌混合在一起,采用下列哪組培養(yǎng)基可將它們分離?()
A.加食鹽的培養(yǎng)基和牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基B.伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基和無氮培養(yǎng)基
C.斜面培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基D.加青霉素的培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基
3.分析下面培養(yǎng)基的配方,回答下面的問題。
KH2PO41.4g
Na2HPO42.1g
MgSO47H2O0.2g
葡萄糖10.0g
尿素1.0g
瓊脂15.0g
用蒸餾水定容到1000mL
(1)在該培養(yǎng)基的配方中,為微生物的生長提供碳源和氮源的分別是________和________。
(2)按物理性質(zhì)劃分該培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基,理由是培養(yǎng)基中含有________;該類培養(yǎng)基常用于微生物的純化、________和________。
(3)由于培養(yǎng)基中只有尿素一種______源,所以該培養(yǎng)基只能用于能夠合成________的微生物的培養(yǎng)。用此培養(yǎng)基培養(yǎng)土壤浸出液能夠從土壤中篩選出________細(xì)菌。
(4)在微生物學(xué)中,將允許特定種類的微生物生長,并能抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基,稱作________培養(yǎng)基。
4.(2011課標(biāo)全國理綜)有些細(xì)菌可分解原油,從而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同學(xué)欲從受原油污染的土壤中篩選出能高效降解原油的菌株?;卮鹣铝袉栴}。
(1)在篩選過程中,應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上,從功能上講,該培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。
(2)純化菌種時,為了得到單菌落,常采用的接種方法有兩種,即________和________。
(3)為了篩選出高效菌株,可比較單菌落周圍分解圈的大小,分解圈大說明該菌株的降解能力________________________________________________________________________。
(4)通常情況下,在微生物培養(yǎng)過程中,實驗室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、________和________。無菌技術(shù)要求實驗操作應(yīng)在酒精燈________附近進(jìn)行,以避免周圍環(huán)境中微生物的污染。
答案:1.D 檢測土壤中細(xì)菌總數(shù),用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板,取104、105、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1mL,分別涂布于各組平板上,將實驗組和對照組平板倒置,37℃恒溫培養(yǎng)24~48h,在確定對照組無菌后,選擇菌落數(shù)在30~300的一組平板為代表進(jìn)行計數(shù)。
2.B 大腸桿菌的代謝產(chǎn)物可與伊紅美藍(lán)結(jié)合,使菌落呈黑色,圓褐固氮菌能自行固氮,可用無氮培養(yǎng)基選擇。
3.解析:(1)碳源是提供碳元素的物質(zhì),氮源是提供氮元素的物質(zhì)。所以碳源是葡萄糖,氮源是尿素。(2)根據(jù)物理性質(zhì)可以將培養(yǎng)基分為固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基,固體培養(yǎng)基中添加了瓊脂作凝固劑,常用于微生物的純化、分離和計數(shù)。(3)絕大多數(shù)生物都能利用葡萄糖,但是,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,所以此培養(yǎng)基對微生物有選擇作用,選擇對象是能夠利用尿素的微生物。
答案:(1)葡萄糖 尿素 (2)固體 凝固劑瓊脂 分離 計數(shù)?。?)氮 脲酶 分解尿素的 (4)選擇
4.解析:(1)要獲得分解原油的細(xì)菌,應(yīng)選擇以原油為唯一碳源的培養(yǎng)基,以保證這種細(xì)菌可以大量繁殖,而其他細(xì)菌不能生存。此種培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。
(2)純化菌種常用平板劃線法和稀釋涂布平板法。
(3)在以原油為唯一碳源的培養(yǎng)基上,在菌落周圍的原油被分解而形成分解圈,分解圈越大,說明該菌株降解能力越強。
(4)實驗室滅菌有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌,實驗操作要在酒精燈火焰附近的無菌區(qū)進(jìn)行。
答案:(1)原油 選擇?。?)平板劃線法 稀釋涂布平板法 (3)強?。?)干熱滅菌 高壓蒸汽滅菌 火焰