【正文】 專題二 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用【學(xué)習(xí)導(dǎo)航】本專題包含三個(gè)方面的內(nèi)容：；；課題3分解纖維素的微生物的分離。課題1介紹了最基本的微生物技術(shù)，是開展其他兩個(gè)課題的基礎(chǔ)。課題2和課題3要求分離某種特定的微生物，難度較大，探究性也更強(qiáng)。此外，本專題中所強(qiáng)調(diào)的無菌操作技術(shù)，將有助于“專題3植物組織培養(yǎng)技術(shù)”的順利完成。學(xué)生通過本專題的學(xué)習(xí)，應(yīng)當(dāng)掌握培養(yǎng)基、消毒滅菌等有關(guān)微生物培養(yǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)，應(yīng)當(dāng)掌握培養(yǎng)基的制備、高壓蒸汽滅菌和平板劃線法等基本操作技術(shù)，并可以運(yùn)用相關(guān)技術(shù)解決生產(chǎn)生活中有關(guān)微生物計(jì)數(shù)、微生物分離與培養(yǎng)等實(shí)際問題。課題1 微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)【導(dǎo)學(xué)誘思】1．培養(yǎng)基的配制原則是 。培養(yǎng)基可以分為 和 。2．培養(yǎng)基一般都含有 、 、 、 四類營養(yǎng)物質(zhì)，另外還需要滿足微生物生長對(duì) 、 以及 的要求。思考：為什么大多數(shù)培養(yǎng)基都需要含有四類營養(yǎng)物質(zhì)？3．獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是 。4．避免雜菌污染的方法主要包括以下四個(gè)內(nèi)容： 5．消毒是指 滅菌是指 思考：消毒與滅菌的相同點(diǎn)與區(qū)別分別是什么？6．實(shí)驗(yàn)室常用的消毒方法是 ，此外，人們也常使用化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒，如用 、 等。常用的滅菌方法有 、 、 ，此外，實(shí)驗(yàn)室里還用 或 進(jìn)行消毒。7．制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的方法步驟是⑴ ，⑵ ，⑶ ，⑷ ，⑸ 。思考： ⑴培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50左右，才能用來倒平板。你用什么方法來估計(jì)培養(yǎng)基的溫度？⑵為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？⑶平板冷凝后，為什么要將平板倒置？⑷在倒平板的過程中，如果不小心瘵培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個(gè)平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？8．微生物接種的方法中最常用的是 和 。平板劃線法是指 。稀釋涂布平板法是指 。9．平板劃線的操作步驟如下：⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ ⑺ 思考：⑴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(shí)，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？⑵在灼燒接種環(huán)之后，為什么要等其冷卻后再進(jìn)行劃線？⑶在作第二次以及其后的劃線操作是赤什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？10．系列稀釋操作步驟：⑴ ⑵ ⑶ 11．涂布平板操作步驟：⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 【疑難點(diǎn)撥】1．生物的營養(yǎng)營養(yǎng)是指生物攝取、利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程。營養(yǎng)物質(zhì)是指維持機(jī)體生命活動(dòng)，保證發(fā)育、生殖所需的外源物質(zhì)。在人及動(dòng)物，營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類；在植物，營養(yǎng)物質(zhì)包括礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類；在微生物，則有水、無機(jī)鹽、碳源、氮源及特殊營養(yǎng)物質(zhì)五類。2．培養(yǎng)基的制作是否合格如果未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2天后無菌落生長，說明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。3．無菌技術(shù)除了用來防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還有什么目的？無菌技術(shù)還能有效避免操作者自身被微生物感染。4．平板冷凝后，為什么要將平板倒置？平板冷凝后，皿蓋上會(huì)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。5．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(shí)，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？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；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(shí)，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(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時(shí)殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者?！镜淅馕觥坷?．關(guān)微生物營養(yǎng)物質(zhì)的敘述中，正確的是 解析：不同的微生物，所需營養(yǎng)物質(zhì)有較大差別，要針對(duì)微生物的具體情況分析。對(duì)于A、B選項(xiàng)，它的表達(dá)是不完整的。有的碳源只能是碳源，如二氧化碳；有的碳源可同時(shí)是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同時(shí)是能源，如葡萄糖；有的碳源同時(shí)是氮源，也是能源，如蛋白胨。對(duì)于C選項(xiàng)，除水以外的無機(jī)物種類繁多，功能也多樣。如二氧化碳，可作為自養(yǎng)型微生物的碳源；NaHC O3，可作為自養(yǎng)型微生物的碳源和無機(jī)鹽；而NaCl則只能提供無機(jī)鹽。對(duì)于D選項(xiàng)，無機(jī)氮源提供能量的情況還是存在的，如NH3可為硝化細(xì)菌提供能量和氮源。答案：D例2．下面對(duì)發(fā)酵工程中滅菌的理解不正確的是 解析：滅菌是微生物發(fā)酵過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。A說的是滅菌的目的，因?yàn)榘l(fā)酵所用的菌種大多是單一的純種，整個(gè)發(fā)酵過程不能混入其他微生物（雜菌），所以是正確的；B是錯(cuò)誤的，因?yàn)闇缇哪康氖欠乐闺s菌污染，但實(shí)際操作中不可能只消滅雜菌，而是消滅全部微生物。C是正確的，因?yàn)榕c發(fā)酵有關(guān)的所有設(shè)備和物質(zhì)都要滅菌；發(fā)酵所用的微生物是滅菌后專門接種的，滅菌必須在接種前，如果接種后再滅菌就會(huì)把所接菌種也殺死。答案：B例3．右表是某微生物培養(yǎng)基成分，請(qǐng)據(jù)此回答：編號(hào)成分含量①粉狀硫10g②（NH4）2SO4③K2HPO4④MgSO4⑤FeSO4⑥CaCl2⑦H2O100ml（1）右表培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物類型是 。（2）若不慎將過量NaCl加入培養(yǎng)基中。如不想浪費(fèi)此培養(yǎng)基，可再加入 ，用于培養(yǎng) 。（3）若除去成分②，加入（CH2O），該培養(yǎng)基可用于培養(yǎng) 。（4）表中營養(yǎng)成分共有 類。（5）不論何種培養(yǎng)基，在各種成分都溶化后分裝前，要進(jìn)行的是 。（6）右表中各成分重量確定的原則是 。（7）若右表培養(yǎng)基用于菌種鑒定，應(yīng)該增加的成分是 。解析：對(duì)于一個(gè)培養(yǎng)基，它能培養(yǎng)何種微生物，要看它的化學(xué)成分。當(dāng)然這只適用于合成培養(yǎng)基，如果是一個(gè)天然培養(yǎng)基就不能從培養(yǎng)基的成分上區(qū)分它是培養(yǎng)何種微生物的。分析化學(xué)成分要從營養(yǎng)物質(zhì)的類型出發(fā)。右表中的營養(yǎng)物質(zhì)有水、無機(jī)鹽、氮源三類，缺乏碳源和特殊營養(yǎng)物質(zhì)。對(duì)特殊營養(yǎng)物質(zhì)，有的微生物是不需要的，但沒有微生物是不需要碳源的。該培養(yǎng)基中沒有碳源，說明培養(yǎng)的微生物是從空氣中獲得碳源的，即可培養(yǎng)的微生物就是自養(yǎng)型微生物了。該培養(yǎng)基中加入了過量食鹽，就可以成為金黃色葡萄球菌鑒別培養(yǎng)基，但金黃色葡萄球菌是異養(yǎng)型微生物，這個(gè)培養(yǎng)基就還需要加入有機(jī)碳源。該培養(yǎng)基若加入（CH2O），培養(yǎng)基中就有了碳源，但除去成分②，卻使培養(yǎng)基中沒有了氮源，這時(shí)就只能用于培養(yǎng)固氮微生物了。對(duì)于菌種鑒定，往往用的是固體培養(yǎng)基，而表中沒有凝固劑，需要加入常見的凝固劑——瓊脂。答案：⑴自養(yǎng)型微生物 ⑵含碳有機(jī)物 金黃色葡萄球菌 ⑶固氮微生物 ⑷3 ⑸調(diào)整pH ⑹依微生物的生長需要確定 ⑺瓊脂（或凝固劑）【課堂演練】一、選擇題 ﹙﹚1．有可能作為異養(yǎng)微生物碳源的是A．牛肉膏 B．含碳有機(jī)物 C．石油 D．含碳無機(jī)物2．根瘤菌能利用的營養(yǎng)物質(zhì)的組別是A．NH3，（CH2O），NaCl B．N2，（CH2O），CaCl2C．銨鹽，CO2，NaCl D．NO2，CO2，CaCl23．配制培養(yǎng)基的敘述中正確的是A．制作固體培養(yǎng)基必須加入瓊脂 B．加入青霉素可得到放線菌C．培養(yǎng)自生固氮菌不需氮源 D．發(fā)酵工程一般用半固體培養(yǎng)基4．自養(yǎng)型微生物與異養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基的主要差別是A．碳源 B．氮源 C．無機(jī)鹽 D．特殊營養(yǎng)物質(zhì)5．下表是有關(guān)4種生物的能源、碳源、氮源和代謝類型的概述。其中正確的是(C)生 物硝化細(xì)菌根瘤菌酵母菌谷氨酸棒狀桿菌能 源氧化NH3N2的固定分解糖類等有機(jī)物光 能碳 源C02糖類糖類糖類氮 源NH3N2NH4+、NO3尿 素代謝類型自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)兼性厭氧型自養(yǎng)需氧型 A．根瘤菌、谷氨酸棒狀桿菌 B．硝化細(xì)菌、酵母菌 C．酵母菌、谷氨酸棒狀桿菌 D．硝化細(xì)菌、根瘤菌6．甲、乙、丙是三種微生物，下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用來培養(yǎng)微生物的三種培養(yǎng)基。甲、乙、丙都能在Ⅲ種正常生長繁殖；甲能在Ⅰ中正常生長繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生長繁殖，甲、丙都不能。下列說法正確的是 （C ）粉狀硫10gK2HPO44gF