高中生物 第一部分《實驗一 大腸桿菌的培養(yǎng)和分離》學(xué)案1 浙科版選修1

1、選修1 生物技術(shù)實踐第一部分 微生物的利用大腸桿菌的培養(yǎng)和分離學(xué)案一、課標(biāo)內(nèi)容：進(jìn)行微生物的分離和培養(yǎng)二、教學(xué)要求：基本要求1， 進(jìn)行大腸桿菌的擴(kuò)增，利用液體培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)的操作。2， 進(jìn)行大腸桿菌的分離，用固體平面培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)菌的劃線培養(yǎng)。發(fā)展要求說明大腸桿菌培養(yǎng)的條件和實驗原理。說明實驗2和實驗3不作要求。三、知識要點：1微生物是指結(jié)構(gòu) 、形體 的 細(xì)胞、 細(xì)胞或 細(xì)胞結(jié)構(gòu)的 生物，如 。絕大多數(shù)微生物與傳染病無關(guān)，對人類 ，有多種用途。2細(xì)菌是單細(xì)胞的 生物，從形態(tài)上分為 菌、 菌、 菌（弧菌）。細(xì)菌結(jié)構(gòu)上，有 ，無 ，只有一環(huán)狀 。有些細(xì)菌外有莢膜和鞭毛。有些細(xì)菌在不良的環(huán)境條件下

2、，細(xì)胞里面形成一個橢圓形的休眠體，叫做 。當(dāng)環(huán)境適宜時，休眠體又可以萌發(fā)，形成一個細(xì)菌。細(xì)菌繁殖方式: 繁殖，速度很快。單個細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上大量繁殖時，就會形成一個肉眼可見的，具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體，叫做 。他是 的重要依據(jù)。細(xì)菌在基因工程中應(yīng)用廣泛，可為其提供 載體，也可作為 細(xì)胞。細(xì)菌用革蘭氏染色法分為革蘭氏 菌和 菌兩大類，區(qū)別在 的成分不同。大腸桿菌是革蘭氏 、 厭氧的腸道 菌。3培養(yǎng)基按物理狀態(tài)分： 培養(yǎng)基、 培養(yǎng)基、 培養(yǎng)基。其中液體培養(yǎng)基常用于 ，半固體培養(yǎng)基可觀察微生物的 ，固體培養(yǎng)基用于 。細(xì)菌擴(kuò)大培養(yǎng)要用 培養(yǎng)基，細(xì)菌分離要用 培養(yǎng)基。細(xì)菌的分離方法有兩種： 和 。

3、是消除 的通用方法，也是用于 高表達(dá)量菌株的最簡便方法之一。劃線分離法，方法 ；涂布分離法，單菌落 ，但操作 。不同的微生物往往需要采用不同的培養(yǎng)基配方，細(xì)菌 ，霉菌 。通常細(xì)菌培養(yǎng)基要用 和 提取物來配制，還要加入一定的 ，以維持一定的滲透壓；霉菌培養(yǎng)基一般用 配制或 豆芽汁即可。盡管培養(yǎng)基的配方各不相同，但一般都含有 、 、 和 等營養(yǎng)物質(zhì)。另外還需要滿足微生物生長對 、 、 等的要求。如細(xì)菌需要 環(huán)境，霉菌需要 環(huán)境；厭氧生物需要控制 含量。有的還需要在培養(yǎng)基中加入特殊營養(yǎng)物質(zhì)。4.在培養(yǎng)微生物時，必須進(jìn)行 。（1）對實驗操作空間、操作者的衣著和手進(jìn)行清潔和 ；（2）將培養(yǎng)器皿、接種用具

4、和使用前和使用后的培養(yǎng)基等進(jìn)行 ；（3）為避免周圍微生物污染，實驗操作應(yīng)在超凈臺的 火焰附近旁進(jìn)行；（4）避免已滅菌處理的材料用具與周圍物品相接觸。常用的消毒方法： ，常用的滅菌方法：（1）灼燒滅菌，適用于 ；（2）干熱滅菌 下加熱 ，適用于 ；（3） 滅菌：1kg/cm2、 、 min通常用于 ，如果各種器皿用此法滅菌，滅菌后放入 的烘箱中烘干，再放到 ，打開 和過濾風(fēng)，滅菌 min。比較項理化因素的作用強度消滅微生物的數(shù)量芽孢和孢子能否被消滅消毒較為溫和大部分致病的微生物不能滅菌強烈全部微生物能5.大腸桿菌的培養(yǎng)和分離實驗操作l 培養(yǎng)基的配置與滅菌l 倒平板注意事項（1）培養(yǎng)基滅菌后，需要

5、冷卻到 左右時，才能用來倒平板（2）滅菌及消毒：超凈臺用超凈紫外燈和過濾風(fēng)滅菌；桌面及人手用 消毒（3）操作時右手無名指和小指夾住封口膜,另外三指持三角瓶,左手拿培養(yǎng)皿并打開上蓋的一邊,在 旁操作.（4）使錐形瓶通過 灼燒，再向培養(yǎng)皿倒入培養(yǎng)基。（5）倒入培養(yǎng)基后，立即將培養(yǎng)皿置于 ，并輕輕晃動，使培養(yǎng)基鋪滿底部形成 。（6）平板冷凝后，要將平板 .（7）在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板不能用來培養(yǎng)微生物l 大腸桿菌的擴(kuò)大培養(yǎng)注意事項:（1）在超凈臺的酒精燈火焰旁從斜面上用接種環(huán)取菌;（2）取菌前接種環(huán)要用酒精燈灼燒滅菌, 后方能取菌;（3）取菌后封口膜和

6、棉塞復(fù)原.l 大腸桿菌的劃線分離注意事項:（1）接種環(huán)只蘸 菌液,但要在培養(yǎng)基不同位置連續(xù)劃線多次.操作第一步、每次劃線之前及操作結(jié)束之后都需要 接種環(huán)。（2）劃線首尾 （3）劃線后,培養(yǎng)皿 培養(yǎng)1224h。（是因為培養(yǎng)基中的水分會以水蒸氣的形式蒸發(fā)，倒放培養(yǎng)皿會使水蒸氣凝結(jié)成水滴后，落入培養(yǎng)基的表面并且擴(kuò)散，菌落中的細(xì)菌也會隨水?dāng)U散，菌落見相互影響，很難在分成單菌落，達(dá)不到分離的目的。）涂布分離時，需要先將培養(yǎng)的菌液 ，通常稀釋到10-510-7之間，然后去 ml不同稀釋度的稀釋菌液放在培養(yǎng)皿的 培養(yǎng)基上，用 涂布在培養(yǎng)基平面上進(jìn)行培養(yǎng)，在適當(dāng)?shù)南♂尪认?，可產(chǎn)生相互分開的菌落。通常每個培養(yǎng)皿

7、中有 的單菌落為最合適。l 大腸桿菌分離后保存將每個菌落分別接種在斜面上，37培養(yǎng)24小時，菌落長成后置于 冰箱保存。細(xì)菌的菌落表面一般是光滑而濕潤的，有黏稠性，多數(shù)透明或半透明，但也有細(xì)菌的菌落表面是干燥、有褶皺的；放線菌菌落表面是緊密的絨狀、堅實多皺，長孢子后就成粉末狀，菌落培養(yǎng)基底部和菌落表面都有不同的顏色；酵母菌落類似于細(xì)菌菌落，表面光滑而濕潤，有黏稠性但大多呈乳白色，少數(shù)呈紅色。四、練習(xí)反饋1某學(xué)校打算開辟一塊食用菌栽培基地，以豐富學(xué)生的勞動技術(shù)課內(nèi)容。首先對食用菌實驗室進(jìn)行清掃和消毒處理，準(zhǔn)備食用菌栽培所需的各種原料和用具，然后從菌種站購來各種食用菌菌種。請根據(jù)材料回答下列問題：對

8、買來的菌種要進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，首先需要制備培養(yǎng)基，寫出制備LB固體培養(yǎng)基所需要的原料：蛋白胨、 、 、 和 。微生物在生長過程中對各種成分所需量不同，配培養(yǎng)基時各成分要有合適的 。在燒杯中加入瓊脂后要不停地 ，防止瓊脂糊底導(dǎo)致燒杯破裂。將配好的培養(yǎng)基分裝到試管中，加棉塞后若干個試管一捆，包上牛皮紙并用皮筋勒緊放入 中滅菌，溫度為 ，時間為 。滅菌完畢拔掉電源，待鍋內(nèi)壓力自然降到0時，將試管取出。如果棉塞上沾有培養(yǎng)基，此試管應(yīng) 。從一支試管向另一支試管接種時注意，接種環(huán)要在酒精燈 焰滅菌，并且待接種環(huán) 后蘸取菌種，試管口不能離開酒精燈火焰附近，將接種的試管在適溫下培養(yǎng)，長成菌落后放入 冰箱中保存。2

9、利用微生物分解玉米淀粉生產(chǎn)糖漿，具有廣闊的應(yīng)用前景。但現(xiàn)有野生菌株對淀粉的轉(zhuǎn)換效率低，某同學(xué)嘗試對其進(jìn)行改造，以獲得高效菌株。實驗步驟：配置 （固體、半固體、液體）培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基的碳源應(yīng)為 。將 接入已滅菌的培養(yǎng)基平板上。立即用適當(dāng)劑量的紫外線照射，其目的是 。菌落形成后，加入碘液，觀察菌落周圍培養(yǎng)基的顏色變化和變化范圍的大小。周圍出現(xiàn) 現(xiàn)象的菌落即為初選菌落。分離：將初選菌落向液體培養(yǎng)基中接種時應(yīng)注意，接種環(huán)要在酒精燈 （內(nèi)或外）焰滅菌，并且待接種環(huán) 后蘸取菌種，防止細(xì)菌菌體死亡；菌體的分離可采用 法，出現(xiàn) 時標(biāo)志著菌落已被分離。在無菌操作下，將單菌落用接種環(huán)取出，接種到斜面上，適宜溫度下

10、培養(yǎng)一段時間，長成菌落后放入 冰箱中保存。3回答下列有關(guān)細(xì)菌培養(yǎng)和分離的實驗在大腸桿菌培養(yǎng)過程中，除考慮營養(yǎng)條件外，還要考慮 、 和滲透壓等條件。由于該細(xì)菌具有體積小，結(jié)構(gòu)簡單、變異類型易選擇、 、 等優(yōu)點，因此常作為遺傳學(xué)研究的實驗材料。在微生物培養(yǎng)操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)行 （消毒、滅菌）；靜止空氣中的細(xì)菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能 。若在涂布分離法計數(shù)大腸桿菌活菌的個數(shù)，要想使所得估計值更接近實際值，除應(yīng)嚴(yán)格操作、多次重復(fù)外，還應(yīng)保證待測樣品稀釋的 。通常對獲得的純菌種還可以一句菌落的形狀、大小等菌落特征對細(xì)菌進(jìn)行初步的 。培養(yǎng)大腸桿菌時，在接種前需要檢測培養(yǎng)基是否被污染。對固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測方法是 。若用大腸桿菌進(jìn)行實驗，使用過的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)物必須經(jīng)過 處理后才能丟棄，防止培養(yǎng)物的擴(kuò)散。4.某化工廠的污水池中，含有一種有害的、難于降解的有機化合物A。研究人員用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基，成功地篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌（目的菌）。實驗的主要步驟如圖所示。請分析回答問題：（1）培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是篩選_，這種培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。（2）“目的菌”生長所需的氮源和碳源是來自培養(yǎng)基中的_，實驗需要振蕩培養(yǎng)，由此推測“目的菌”的代謝類型是_。（3）培養(yǎng)若干天后，應(yīng)選擇培養(yǎng)