專題二 微生物的培養(yǎng)與應用-知識點總結

專題二微生物的培養(yǎng)與應用-知識點總結專題二微生物的培養(yǎng)與應用-知識點總結專題二微生物的培養(yǎng)與應用-知識點總結專題二微生物的培養(yǎng)與應用-知識點總結編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:專題二微生物的培養(yǎng)與應用知識點微生物的實驗室培養(yǎng)1．培養(yǎng)基是人們按照微生物對營養(yǎng)物質的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質，是進行微生物培養(yǎng)的物質基礎。2.培養(yǎng)基按物理性質分為液體培養(yǎng)基（應用于工業(yè)或生活生產(chǎn)）、固體培養(yǎng)基（應用于微生物的分離和鑒定）和半固體培養(yǎng)基（常用于觀察微生物的運動及菌種保藏等）。按成分分為合成培養(yǎng)基（用成分已知的化學物質配制而成，成分種類比例明確，用于微生物的分離鑒定）和天然培養(yǎng)基（用化學成分不明的天然物質配制而成，用于實際工業(yè)生產(chǎn)）。按用途分為選擇培養(yǎng)基（加入某種化學物質，以抑制不需要微生物生長，促進所需微生物的生長）和鑒別培養(yǎng)基（根據(jù)微生物的特點，加入某種指示劑或化學藥品，來鑒別不同類別的微生物）。3.培養(yǎng)基的化學成分包括：水、無機鹽、碳源、氮源和生長因子等。碳源包括CO2、NaHCO3等無機碳源和糖類、石油、花生粉餅等有機碳源。異養(yǎng)微生物只能利用有機碳源。單質碳不能作為碳源。氮源包括N2、NH3、NO3-、NH4+等無機氮源和蛋白質、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨等有機氮源。只有固氮微生物才能利用N2。4.培養(yǎng)基還需滿足pH、特殊營養(yǎng)物質和氧氣的要求。例：培養(yǎng)乳酸桿菌需添加維生素；培養(yǎng)霉菌需將pH調至酸性；培養(yǎng)細菌需將pH調至中性或微堿性；培養(yǎng)厭氧型微生物需提供無氧的條件。5.無菌操作技術包括：①對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進行清潔和消毒。②將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等器具進行滅菌。③為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應在酒精燈火焰附近進行。④實驗操作時應避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。6.消毒與滅菌的區(qū)別是：消毒指使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內部一部分對人體有害的微生物（不包括芽孢和孢子），包括煮沸消毒法，巴氏消毒法（酒精、氯氣、石炭酸）和紫外線消毒法。滅菌指使用強烈的理化因素殺死物體內外所有的微生物，包括芽孢和孢子，包括灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。7.滅菌方法：①接種環(huán)、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法；②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；③培養(yǎng)基、無菌水等使用高壓蒸汽滅菌法，所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋；④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。8.制作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基（1）方法步驟：計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。（2）倒平板操作的步驟包括：①將滅過菌的培養(yǎng)皿放在酒精燈火焰旁的桌面上，右手拿裝有培養(yǎng)基的錐形瓶，左手拔出棉塞。②將錐形瓶的瓶口迅速通過火焰（灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基）。③將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，再將錐形瓶中的培養(yǎng)基（約10～20mL）倒入培養(yǎng)皿，立即蓋上培養(yǎng)皿的皿蓋。④等待平板冷卻凝固然后，將平板倒過來放置，使培養(yǎng)皿蓋在下、皿底在上（目的：使培養(yǎng)基表面的水分更好地揮發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染）。9.倒平板時若不慎將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底上，則這個平板不能用來培養(yǎng)微生物，原因是空氣中的微生物會在皿蓋與皿底上生長。10.純化大腸桿菌的原理是：用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種，使聚集在一起的微生物分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落（生態(tài)學上稱種群），以達純化菌種的目的。11.平板劃線操作時第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)的原因是：前者避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物，后者殺死上次劃線殘留在環(huán)上的菌種，使菌種逐漸變少以便得到單個菌落。在劃線操作結束時，仍然需要灼燒接種環(huán)的原因是及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者。在灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進行劃線的原因是避免接種環(huán)溫度太高而殺死菌種。12.涂布平板操作的步驟包括：①將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中。②取少量菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。③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8～10s。④用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。13.菌種的保存：頻繁使用，臨時保存接種到固體斜面培養(yǎng)基，在4℃下保存。長期保存菌種用甘油管藏的方法。土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)1.尿素是重要的農(nóng)業(yè)氮肥，不能直接被植物吸收。土壤中有一類細菌能合成脲酶，將尿素分解成氨，被植物吸收利用。尿素最初是從人的尿液中發(fā)現(xiàn)的。2.實驗室中微生物篩選的原理是：人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括營養(yǎng)、溫度、PH等），同時抑制或阻止其他微生物生長。3.在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱作選擇培養(yǎng)基。例如，培養(yǎng)基中不加入有機物可以選擇培養(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。4.測定微生物數(shù)量的常用方法有稀釋涂布平板法和顯微鏡直接計數(shù)。5.稀釋涂布平板法常用來統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目。原理是：當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一個活菌。統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結果準確，一般選擇3-5個菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)，并取平均值。6.統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目低，原因是當兩個或多個細胞連在一起時，平板上看到的只是一個菌落，因此，統(tǒng)計結果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來表示。7.設置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響，提高實驗結果的可信度。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，其作用是比照試驗組，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的結果。8.實驗設計包括實驗方案，所需儀器、材料、用具和藥品，具體的實施步驟以及時間安排等的綜合考慮和安排。9.土壤取樣：鏟去表層土，在距地表約3～8cm的土壤層從富含有機物、潮濕、pH≈7的土壤中取樣。10.樣品的稀釋程度將直接影響平板上生長的菌落數(shù)目。在實際操作中，通常選用一定稀釋范圍（細菌一般選用104、105、106；放線菌一般選用103、104、105；真菌一般選用102、103、104）的樣品液進行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在30~300之間、適于計數(shù)的平板。11.不同種類的微生物，往往需要不同的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時間。細菌30-37℃1-2天；放線菌25-28℃5-7天；霉菌25-28℃3-4天。12.每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結果，這樣可以防止因培養(yǎng)時間不足而導致遺漏菌落的數(shù)目。一般來說，在一定的培養(yǎng)條件下（相同的培養(yǎng)基、唯獨及培養(yǎng)時間），同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征（形狀、大小、隆起程度和顏色基本一致）13.每克樣品中的菌落數(shù)=（C/V）×M（C：某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)；V：涂布平板時所用的稀釋液的體積（ml）；M：代表稀釋倍數(shù)）14.在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種細菌后，如果PH升高，指示劑變紅，可初步鑒定該種細菌能分解尿素為氨。分解纖維素的微生物的分離1.纖維素是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。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.纖維素酶是一種復合酶，一般認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，為微生物的生長提供營養(yǎng)。3.當在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，它能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復合物。當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅－纖維素的復合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，根據(jù)是否產(chǎn)生透明圈就可以來篩選纖維素分解菌，這種方法叫做剛果紅染色法。4.剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理：剛果紅（染料）可以與像纖維素這樣的多糖物質形成紅色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。5.實驗流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)（此步是否需要，應根據(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6.為確定得到的是纖維素分解菌，需要進行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗。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)生的葡萄糖進行定量的測定。7.由于生物與環(huán)境的相互依存關系，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。8.將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集，實際上是人工設置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應將紙埋于深約10cm左右腐殖土壤中。9.剛果紅染色法種類：一種是先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應；另一種是在倒平板時就加入剛果紅。前者的缺點是操作繁瑣，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