高中生物選修一生物技術(shù)實(shí)踐 知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、高中生物選修一生物技術(shù)實(shí)踐 知識(shí)點(diǎn)總結(jié)專題一 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用課題一 果酒和果醋的制作1、發(fā)酵：通過(guò)微生物技術(shù)的培養(yǎng)來(lái)生產(chǎn)大量代謝產(chǎn)物的過(guò)程。2、有氧發(fā)酵：醋酸發(fā)酵 谷氨酸發(fā)酵 無(wú)氧發(fā)酵：酒精發(fā)酵 乳酸發(fā)酵3、酵母菌是兼性厭氧菌型微生物真菌 酵母菌的生殖方式：出芽生殖(主要) 分裂生殖 孢子生殖4、在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O66O26CO26H2O5、在無(wú)氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。 C6H12O62C2H5OH2CO26、20左右最適宜酵母菌繁殖 酒精發(fā)酵時(shí)一般將溫度控制在18-257、在葡萄酒自然發(fā)酵的過(guò)程中,起主要作用的是附著在葡萄皮表面的野生型酵母

2、菌.在發(fā)酵過(guò)程中,隨著酒精濃度的提高,紅葡萄皮的色素也進(jìn)入發(fā)酵液,使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色.在缺氧 呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌可以生長(zhǎng)繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物都因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到制約。8、醋酸菌是單細(xì)胞細(xì)菌(原核生物),代謝類型是異養(yǎng)需氧型,生殖方式為二分裂9、當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷?2C2H5OH4O2CH3COOH6H2O10、控制發(fā)酵條件的作用醋酸菌對(duì)氧氣的含量特別敏感，當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí)，即使只是短時(shí)間中斷通入氧氣，也會(huì)引起醋酸菌死亡。醋酸菌最適生長(zhǎng)溫度為3035，控制好發(fā)酵溫度，使發(fā)酵時(shí)間縮短，又減少

3、雜菌污染的機(jī)會(huì)。有兩條途徑生成醋酸：直接氧化和以酒精為底物的氧化。11、實(shí)驗(yàn)流程：挑選葡萄沖洗榨汁酒精發(fā)酵果酒（醋酸發(fā)酵果醋）12、酒精檢驗(yàn)：果汁發(fā)酵后是否有酒精產(chǎn)生，可以用重鉻酸鉀來(lái)檢驗(yàn)。在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。先在試管中加入發(fā)酵液2L，再滴入物質(zhì)的量濃度為3mol/L的H2SO43滴，振蕩混勻，最后滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴，振蕩試管，觀察顏色13、充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的；排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來(lái)排出二氧化碳的；出料口是用來(lái)取樣的。排氣口要通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身相連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。開口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。

4、使用該裝置制酒時(shí)，應(yīng)該關(guān)閉充氣口；制醋時(shí)，應(yīng)該充氣口連接氣泵，輸入氧氣。疑難解答（1）你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？應(yīng)該先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。（2）你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？如：要先沖洗葡萄，再除去枝梗；榨汁機(jī)、發(fā)酵裝置要清洗干凈，并進(jìn)行酒精消毒；每次排氣時(shí)只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋等。（3）制葡萄酒時(shí)，為什么要將溫度控制在1825？制葡萄醋時(shí)，為什么要將溫度控制在3035？溫度是酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵的重要條件。20左右最適合酵母菌的繁殖。因此需要將溫度控制在其最適溫度范圍內(nèi)。而醋酸菌是嗜溫菌，最適生長(zhǎng)溫度為303

5、5，因此要將溫度控制在3035。 1課題二 腐乳的制作1、多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一種絲狀真菌。代謝類型是異養(yǎng)需氧型。生殖方式是孢子生殖。營(yíng)腐生生活。2、原理：毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸。3、實(shí)驗(yàn)流程：讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制4、釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進(jìn)行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。前期發(fā)酵的主要作用：1.創(chuàng)造條件讓毛霉生長(zhǎng)。2.使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應(yīng)的過(guò)程。通過(guò)各種輔料與酶的緩解作用，生成

6、腐乳的香氣。5、將豆腐切成3cm3cm1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70左右，水分過(guò)多則腐乳不易成形。*水分測(cè)定方法如下：精確稱取經(jīng)研缽研磨成糊狀的樣品510g(精確到0.02mg)，置于已知重量的蒸發(fā)皿中，均勻攤平后，在100105電熱干燥箱內(nèi)干燥4h，取出后置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱重，然后再烘30min，直至所稱重量不變?yōu)橹?。樣品水分含量?）計(jì)算公式如下：(烘干前容器和樣品質(zhì)量-烘干后容器和樣品質(zhì)量)/烘干前樣品質(zhì)量毛霉的生長(zhǎng)：條件：將豆腐塊平放在籠屜內(nèi)，將籠屜中的控制在1518，并保持一定的濕度。來(lái)源：1.來(lái)自空氣中的毛霉孢子，2. 直接接種優(yōu)良毛霉菌種時(shí)間：5天加鹽腌制：將長(zhǎng)滿

7、毛霉的豆腐塊分層整齊地?cái)[放在瓶中，同時(shí)逐層加鹽，隨著層數(shù)的加高而增加鹽量，接近瓶口表面的鹽要鋪厚一些。加鹽腌制的時(shí)間約為8天左右。用鹽腌制時(shí)，注意控制鹽的用量：鹽的濃度過(guò)低，不足以抑制微生物的生長(zhǎng)，可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì)；鹽的濃度過(guò)高會(huì)影響腐乳的口味食鹽的作用：1.抑制微生物的生長(zhǎng)，避免腐敗變質(zhì)2.析出水分，是豆腐變硬，在后期制作過(guò)程中不易酥爛3.調(diào)味作用，給腐乳以必要的咸味4.浸提毛酶菌絲上的蛋白酶。配制鹵湯：鹵湯直接關(guān)系到腐乳的色、香、味。鹵湯是由酒及各種香辛料配制而成的。鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右。酒的作用：1.防止雜菌污染以防腐2.與有機(jī)酸結(jié)合形成酯，賦予腐乳風(fēng)味3.酒精含量的高

8、低與腐乳后期發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短有很大關(guān)系，酒精含量越高，對(duì)蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延長(zhǎng)；酒精含量過(guò)低，蛋白酶的活性高，加快蛋白質(zhì)的水解，雜菌繁殖快，豆腐易腐敗，難以成塊。香辛料的作用：1.調(diào)味作用2.殺菌防腐作用3.參與并促進(jìn)發(fā)酵過(guò)程防止雜菌污染：用來(lái)腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒。裝瓶時(shí)，操作要迅速小心。整齊地?cái)[放好豆腐、加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。封瓶時(shí)，最好將瓶口通過(guò)酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。2疑難解答（1）利用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，解釋豆腐長(zhǎng)白毛是怎么一回事？豆腐生長(zhǎng)的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴(yán)格地說(shuō)是直立菌絲，在豆腐中還有匍匐菌絲。 （2）為什么要撒許多鹽，將長(zhǎng)毛

9、的豆腐腌起來(lái)？ 鹽能防止雜菌污染，避免豆腐腐敗。（3）我們平常吃的豆腐，哪種適合用來(lái)做腐乳？含水量為70%左右的豆腐適于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳，不易成形。（4）吃腐乳時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)腐乳外部有一層致密的“皮”。這層“皮”是怎樣形成的呢？它對(duì)人體有害嗎？它的作用是什么？“皮”是前期發(fā)酵時(shí)在豆腐表面上生長(zhǎng)的菌絲（匍匐菌絲），對(duì)人體無(wú)害。它能形成腐乳的“體”，使腐乳成形。課題三 制作泡菜制作泡菜所用微生物是乳酸菌 ，其代謝類型是異養(yǎng)厭氧 型。在無(wú)氧條件下，降糖分解為乳酸 。分裂方式是二分裂。反應(yīng)式為：C6H12O6酶2CHO+能量 含抗生素牛奶不能生產(chǎn)酸奶363的原因是抗生素殺死乳酸菌。常見的

10、乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。乳酸桿菌常用于生產(chǎn)酸奶。 亞硝酸鹽為白色粉末，易溶于水，在食品生產(chǎn)中用作食品添加劑。膳食中的亞硝酸鹽一般不會(huì)危害人體健康，國(guó)家規(guī)定肉制品中不超過(guò)30mg/kg，醬腌菜中不超過(guò)20mg/kg，嬰兒奶粉中不超過(guò)2mg/kg。亞硝酸鹽被吸收后隨尿液排出體外，但在適宜pH 、溫度和一定微生物作用下形成致癌物質(zhì)亞硝胺。 一般在腌制 10 天后亞硝酸鹽含量開始降低，故在10天之后食用最好*測(cè)定亞硝酸鹽含量的原理是在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，與 N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料，與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色液目測(cè)比較，估算泡菜中亞硝酸鹽含量。3

11、專題二 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課題一 微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)培養(yǎng)基：人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，是進(jìn)行微生物培養(yǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。培養(yǎng)基按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基 半固體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑瓊脂（是從紅藻中提取的一種多糖，在配制培養(yǎng)基中用作凝固劑）后，制成瓊脂固體培養(yǎng)基。微生物在固體培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)，可以形成肉眼可見的菌落。根據(jù)菌落的特征可以判斷是哪一種菌。液體培養(yǎng)基應(yīng)用于工業(yè)或生活生產(chǎn)，固體培養(yǎng)基應(yīng)用于微生物的分離和鑒定，半固體培養(yǎng)基則常用于觀察微生物的運(yùn)動(dòng)及菌種保藏等。按照成分培養(yǎng)基可分為人工合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基是用成分已知的化

12、學(xué)物質(zhì)配制而成，其中成分的種類比例明確，常用于微生物的分離鑒定。天然培養(yǎng)基是用化學(xué)成分不明的天然物質(zhì)配制而成，常用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。按照培養(yǎng)基的用途，可將培養(yǎng)基分為選擇培養(yǎng)基和鑒定培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基是指在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物生長(zhǎng)，促進(jìn)所需要的微生物的生長(zhǎng)。鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)微生物的特點(diǎn)，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品配制而成的，用以鑒別不同類別的微生物。 培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括 水 、 無(wú)機(jī)鹽 、 碳源 、 氮源 、生長(zhǎng)因子等。碳源：能為微生物的代謝提供碳元素的物質(zhì)。如CO2、NaHCO3等無(wú)機(jī)碳源；糖類、石油、花生粉餅等有機(jī)碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機(jī)碳源。單質(zhì)碳不能

13、作為碳源。氮源：能為微生物的代謝提供氮元素的物質(zhì)。如N2、NH3、NO3、NH4（無(wú)機(jī)氮源）蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有機(jī)氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。培養(yǎng)基還要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。例如，培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)需要在培養(yǎng)基中添加維生素，培養(yǎng)霉菌時(shí)須將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性，培養(yǎng)細(xì)菌是需要將pH調(diào)至中性或微堿性，培養(yǎng)厭氧型微生物是則需要提供無(wú)氧的條件無(wú)菌技術(shù)獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的入侵，要注意以下幾個(gè)方面：對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手，進(jìn)行清潔和消毒。將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進(jìn)行滅菌。為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實(shí)

14、驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。無(wú)菌技術(shù)除了用來(lái)防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來(lái)微生物污染外，還有什么目的？答：無(wú)菌技術(shù)還能有效避免操作者自身被微生物感染。消毒與滅菌的區(qū)別消毒指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(duì)人體有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。消毒方法常用煮沸消毒法，巴氏消毒法（對(duì)于一些不耐高溫的液體）還有化學(xué)藥劑（如酒精、氯氣、石炭酸等）消毒、紫外線消毒。滅菌則是指使用強(qiáng)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。滅菌方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。 -+4滅菌方法：接種環(huán)、接種針、試管口等使用

15、灼燒滅菌法； 玻璃器皿、金屬用具等使用干熱滅菌法，所用器械是干熱滅菌箱 ； 表面滅菌和空氣滅菌等使用紫外線滅菌法，所用器械是紫外燈 。培養(yǎng)基、無(wú)菌水等使用高壓蒸汽滅菌法，所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋 。制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基（1）方法步驟：計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。（2）倒平板操作的步驟：將滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上，右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，左手拔出棉塞。 右手拿錐形瓶，將瓶口迅速通過(guò)火焰。用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，右手將錐形瓶中的培養(yǎng)基（約1020mL）倒入培養(yǎng)皿，左手立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。等待平板冷卻凝固，大約需510min。然后，將平板倒過(guò)來(lái)放置，

16、使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上。倒平板操作的討論1.培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50左右時(shí)，才能用來(lái)倒平板。你用什么辦法來(lái)估計(jì)培養(yǎng)基的溫度？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(shí)，就可以進(jìn)行倒平板了。2.為什么需要使錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰？答：通過(guò)灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。3.平板冷凝后，為什么要將平板倒置？答：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。4.在倒平板的過(guò)程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個(gè)平板還能用來(lái)培養(yǎng)微生物嗎？

17、為什么？答：空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最好不要用這個(gè)平板培養(yǎng)微生物。純化大腸桿菌（1）微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。（2）平板劃線法是通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作。將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見的子細(xì)胞群體，這就是菌落。（3）稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。（4）用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種的目的是：使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞，從 5而能在

18、培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落，以便于純化菌種。（5）平板劃線法操作步驟：將接種環(huán)放在火焰上灼燒，直到接種環(huán)燒紅。在火焰旁冷卻接種環(huán)，并打開棉塞。 將試管口通過(guò)火焰。將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)菌液。將試管通過(guò)火焰，并塞上棉塞。左手將皿蓋打開一條縫隙，右手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，蓋上皿蓋。注意不要?jiǎng)澠婆囵B(yǎng)皿。灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第 一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域內(nèi)劃線。重復(fù)以上操作，在三、四、五區(qū)域內(nèi)劃線。注意不要將最 后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連。將平板倒置放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。平板劃線操作的討論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

19、時(shí)，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？答：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(lái)源于上次劃線的末端，從而通過(guò)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。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？答：以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。3.在作第二次以及其后的劃線操作時(shí)，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？答：劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次

20、劃線的末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。（6）涂布平板操作的步驟：將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。取少量菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃盡后，冷卻810s。用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布平板操作的討論涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。結(jié)合平板劃線與系列稀釋的無(wú)菌操作要求，想一想，第2步應(yīng)如何進(jìn)行無(wú)菌操作？提示：應(yīng)從操作的各個(gè)細(xì)節(jié)保證“無(wú)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；等等。菌種的保存（1）對(duì)于頻繁使用的菌種，可以采用臨時(shí)保藏的方法

21、。臨時(shí)保藏方法將菌種接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上，在合適的溫度下培養(yǎng)。當(dāng)菌落長(zhǎng)成后，將試管放入4的冰箱中保藏。以后每36個(gè)月，都要重新將菌種從舊的培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上。缺點(diǎn)：這種方法保存的時(shí)間不長(zhǎng)，菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。（2）對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。在3mL的甘油瓶中，裝入1mL甘油后滅菌。將1mL培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到甘油瓶中，與甘油充分混勻后，放在20的冷凍箱中保存。6疑難解答（1）生物的營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)是指生物攝取、利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程。營(yíng)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)。人及動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：水、無(wú)機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類。植物的營(yíng)

22、養(yǎng)物質(zhì)：礦質(zhì)元素、水、二氧化碳等三類。微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源及特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)五類。（2）確定培養(yǎng)基制作是否合格的方法將未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫12天，無(wú)菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。7課題二 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)氮肥，尿素并不能直接被農(nóng)作物吸收。只有當(dāng)土壤中的細(xì)菌將尿素分解成氨之后，才能被植物利用。土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素，是因?yàn)樗麄兡芎铣呻迕改蛩刈畛跏菑娜说哪蛞褐邪l(fā)現(xiàn)的篩選菌株人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件（包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等），同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。（2）選擇性培養(yǎng)基在微生物學(xué)中，將允許特定種類的

23、微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基，稱作選擇培養(yǎng)基。（3）配制選擇培養(yǎng)基的依據(jù)根據(jù)選擇培養(yǎng)的菌種的生理代謝特點(diǎn)加入某種物質(zhì)以達(dá)到選擇的目的。例如，培養(yǎng)基中不加入有機(jī)物可以選擇培養(yǎng)自養(yǎng)微生物；培養(yǎng)基中不加入氮元素，可以選擇培養(yǎng)能固氮的微生物；加入高濃度的食鹽可選擇培養(yǎng)金黃色葡萄球菌等。統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目（1）測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計(jì)數(shù)。（2）稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目的原理當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活細(xì)菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般設(shè)置35個(gè)平板

24、，選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，并取平均值。統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低，因此，統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來(lái)表示。采用此方法的注意事項(xiàng)：1.一般選取菌落數(shù)在30300之間的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)2.為了防止菌落蔓延，影響計(jì)數(shù)，可在培養(yǎng)基中加入TTC 3.本法僅限于形成菌落的微生物設(shè)置對(duì)照設(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除了被測(cè)試的條件以外，其他條件都相同的實(shí)驗(yàn)，其作用是比照試驗(yàn)組，排除任何其他可能原因的干擾，證明確實(shí)是所測(cè)試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括實(shí)驗(yàn)方案，所需儀器、材料、用具和藥品，具體的實(shí)施步驟以及時(shí)

25、間安排等的綜合考慮和安排。（1）土壤取樣：同其他生物環(huán)境相比，土壤中的微生物，數(shù)量最大，種類最多。在富含有機(jī)質(zhì)的土壤表層，有更多的微生物生長(zhǎng)。從富含有機(jī)物、潮濕、pH7的土壤中取樣。鏟去表層土，在距地表約38cm的土壤層取樣。（2）樣品的稀釋：樣品的稀釋程度將直接影響平板上生長(zhǎng)的菌落數(shù)目。在實(shí)際操作中，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30300之間、適于計(jì)數(shù)的平板。 測(cè)定土壤中細(xì)菌的數(shù)量，一般選用10 10測(cè)定放線菌的數(shù)量，一般選用10 1034 45 5 （1）實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選應(yīng)用的原理 106 104測(cè)定真菌的數(shù)量，一般選用10 1023 108（3）微生物的培

26、養(yǎng)與觀察不同種類的微生物，往往需要不同的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間。細(xì)菌3037 12天放線菌2528 57天 霉菌2528 34天每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，這樣可以防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)致一樓菌落的數(shù)目。一般來(lái)說(shuō)，在一定的培養(yǎng)條件下（相同的培養(yǎng)基、唯獨(dú)及培養(yǎng)時(shí)間），同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征。形狀、大小、隆起程度、顏色疑難解答（1）如何從平板上的菌落數(shù)推測(cè)出每克樣品中的菌落數(shù)？統(tǒng)計(jì)某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)，最好能統(tǒng)計(jì)3個(gè)平板，計(jì)算出平板菌落數(shù)的平均值每克樣品中的菌落數(shù)=（C/V）*M 其中，C代表某一稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時(shí)所用的稀

27、釋液的體積（ml），M代表稀釋倍數(shù)9課題三 分解纖維素的微生物的分離纖維素，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(zhǎng)提供營(yíng)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(guò)顏色反應(yīng)直接對(duì)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

28、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?cè)诤欣w維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時(shí)，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(wú)法形成，培養(yǎng)基中會(huì)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(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。分離分解纖維素的微生物的實(shí)驗(yàn)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(lái)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（

29、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(shí)就加入剛果紅。 課題延伸對(duì)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(shí)驗(yàn)，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(cè)定方法，一般是對(duì)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(cè)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(duì)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

30、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(duì)聚集，實(shí)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(diǎn)是操作繁瑣，加入剛果紅溶液會(huì)使菌落之間發(fā)生混雜；其優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，不存在菌落混雜問(wèn)題，缺點(diǎn)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(yáng)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?yàn)榕囵B(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(diǎn)是：有些微生物具有降解色素的 10能力，它們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)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