课题3　分解纤维素的微生物的分离教学实录

江苏省锡东高级中学

周芬

个人备课录

第39讲

微生物的培养及应用

2017备考·江苏最新考纲

1.微生物的分离和培养(B)。2.实验：微生物的分离与培养(b)。

考点一

微生物的实验室培养

[自主梳理] 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)营养组成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求。

固体培养基：含凝固剂(3)分类

液体培养基：不含凝固剂2.无菌技术

(1)关键：防止外来杂菌的入侵。

(2)不同对象的无菌操作方法[连一连]

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)纯化大肠杆菌的方法

①纯化培养原理：想方设法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

②纯化大肠杆菌的关键步骤：接种。

③常用的微生物接种方法有两种

a.平板划线法：是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

b.稀释涂布平板法：是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琼脂固体培养基的表面，进行培养。

(3)菌种的保存方法

①对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。

②对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

[跟进题组] 1.微生物培养过程中，要十分重视无菌操作，现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，防止杂菌污染，请分析下列操作中错误的是(

) ①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢

②接种操作要在酒精灯火焰附近进行

③无菌繁殖脱毒苗时，植物的外植体要进行消毒

④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌

⑤培养基要进行高压蒸汽灭菌

⑥加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌

A.①③

B.②④

C.③⑤

D.④⑥

解析

无菌操作包括消毒和灭菌。需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等，需进行灭菌的有器皿、培养基、添加剂(指示剂或染色剂)等。煮沸可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢，属于消毒；为防止空气中杂菌污染，接种时要在酒精灯火焰附近进行；家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌，故不能灭菌；培养基常进行高压蒸汽灭菌。故④⑥操作错误。

答案

D

1.实验室常用的消毒和灭菌的方法

项目

概念

常用方法

应用范围

2

煮沸消毒法：在100 ℃下煮沸使用较为温5～6 min 和的物理或巴氏消毒法：在70～75 ℃下化学方法仅煮30 min或在80 ℃下煮15 消毒

杀死物体表min 面或内部一部分微生物化学药剂消毒法

(不包括芽孢和孢子) 紫外线消毒法：紫外灯照射30 min 使用强烈的灼烧灭菌：酒精灯火焰

理化因素杀灭菌

死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子) 一般物品

一些不耐高温的液体，如牛奶

如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等

接种室、操作台

接种工具的灭菌和试管口的灭菌

干热灭菌：在160～170 ℃下玻璃器皿、金属工灭菌1～2 h 高压蒸汽灭菌：在压力为100 kPa，温度为121 ℃的条件下，灭菌15～30 min 具的灭菌

培养基及容器的灭菌

2.两种纯化细菌的方法的比较

项目

优点

可以观察菌落特平板划线法

征，对混合菌进行分离

稀释涂布平板法

可以计数，可以观察菌落特征

吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延

适用于厌氧菌和兼性厌氧菌

不能计数

适用于好氧菌

缺点

适用范围

3.平板划线操作3个易错点

(1)灼烧接种环之后，要冷却后再进行取种，以免温度太高杀死菌种

(2)划线时最后一区域不要与第一区域相连

(3)划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破

3

考点二

微生物的筛选和计数

[自主梳理] 1.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

项目

详细内容

(1)能合成脲酶的细菌才能分解尿素

实验原理

(2)配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌

数量统计

(1)直接计数法(显微镜下用特定细菌计数板或血细胞计数板) (2)间接计数法：稀释涂布平板法

土壤取样→配制土壤溶液和制备培养基→系列稀释→涂布平板与培养→菌落计数

实验流程

2.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，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。

②作用

C1酶葡萄糖苷酶纤维素――→纤维二糖――→葡萄糖

Cx酶(2)纤维素分解菌的筛选

①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②筛选方法：刚果红染色法，即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

③培养基：以纤维素为唯一碳源的选择培养基。

④实验流程

土壤取样：富含纤维素的环境

4

↓

选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度

↓

梯度稀释：制备系列稀释液

↓

涂布平板：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.判断正误

(1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类(

) (2)从物理性状的角度看，选择培养基多属于固体培养基(

) (3)对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法，而不能用平板划线法(

) (4)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(

) (5)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(

) (6)纤维素是构成植物细胞壁的主要成分在纤维素酶的作用下，纤维素可以水解成葡萄糖(

) 答案

(1)×

(2)√

(3)×

(4)√

(5)×

(6)√

1.选择培养基与鉴别培养基的比较

种类

制备方法

原理

依据某些微生物对某些物质或环境条件的嗜好、抗性而设计

用途

举例

选择培养基中加培养入某些化学基

物质

从众多微生物加入青霉素分中分离所需的离得到酵母菌微生物

和霉菌

鉴别培养基

培养基中加依据微生物产生的入某种指示某种代谢产物与培鉴别不同种类剂或化学药养基中的特定试剂的微生物

品

或化学药品反应，产伊红美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌

5

生明显的特征变化而设计

2.选择培养基四种常见制备方法或实例

3.分离纤维素分解菌所用的两种培养基比较

分离纤维素分解菌的实验中先用选择培养基，再用鉴别培养基。

(1)选择培养基为液体培养基，以纤维素作为碳源和能源的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长；因培养基中无凝固剂，为液体培养基，利用液体培养基能使营养成分被充分消耗，以增加纤维素分解菌的浓度。

(2)鉴别培养基含琼脂，为固体培养基，细菌可在培养基上形成肉眼可见的菌落。刚果红染色法应用的就是鉴别培养基。

易错易混

防范清零

[易错清零] 易错点1

误认为所有微生物培养基中均需加入“生长因子”

点拨

碳源、氮源、水分、无机盐、生长因子是微生物生长必需的五大营养成分，但大多数培养基中都含碳源、氮源水分、无机盐四类物质，可能不需额外添加“生长因子(如维生素)”，这是因为许多微生物可自行合成这些生长因子，而对那些合成能力有限或不能合成生长因子的微生物(如乳酸菌)，则需在培养基中添加诸如维生素等生长因子

6

易错点2

混淆两种“对照组”与“重复组”

点拨

(1)两种对照组作用比较

①判断培养基中“是否有杂菌污染”，需将未接种的培养基同时进行培养。

②判断选择培养基“是否具有筛选作用”，需设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。

(2)重复组的设置及作用

为排除偶然因素对实验结果的干扰，在每一稀释度下宜设置3个平板作重复组，选择菌落数均在30～300且数目相差不大的三个平板，用“平均值”代入计数公式予以计算菌落数

易错点3

不明确每次划线操作中“灼烧接种环”的目的或误认为划线结束后“不必灼烧接种环”

点拨

平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段灼烧接种环的目的不同

①第一次操作：杀死接种环上原有的微生物。

②每次划线之前：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。

③划线结束后：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。

易错点4

不知道菌落计数比实际值“偏高”还是“偏低”

点拨

稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目“低”。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。而显微计数法中由于不能区分死菌与活菌，故所得数值可能“偏高”。

7