專題二 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用-知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

專題二微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用-知識(shí)點(diǎn)總結(jié)專題二微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用-知識(shí)點(diǎn)總結(jié)專題二微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用-知識(shí)點(diǎn)總結(jié)專題二微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用-知識(shí)點(diǎn)總結(jié)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:專題二微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)1．培養(yǎng)基是人們按照微生物對(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)。2.培養(yǎng)基按物理性質(zhì)分為液體培養(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）和半固體培養(yǎng)基（常用于觀察微生物的運(yùn)動(dòng)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(xué)物質(zhì)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(xué)成分不明的天然物質(zhì)配制而成，用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)）。按用途分為選擇培養(yǎng)基（加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要微生物生長(zhǎng)，促進(jìn)所需微生物的生長(zhǎng)）和鑒別培養(yǎng)基（根據(jù)微生物的特點(diǎn)，加入某種指示劑或化學(xué)藥品，來鑒別不同類別的微生物）。3.培養(yǎng)基的化學(xué)成分包括：水、無機(jī)鹽、碳源、氮源和生長(zhǎng)因子等。碳源包括CO2、NaHCO3等無機(jī)碳源和糖類、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)碳不能作為碳源。氮源包括N2、NH3、NO3-、NH4+等無機(jī)氮源和蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨等有機(jī)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(diào)至酸性；培養(yǎng)細(xì)菌需將pH調(diào)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(shù)包括：①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。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(jìn)行滅菌。③為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。④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。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(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），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(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，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(jì)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?fù)]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(shí)若不慎將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底上，則這個(gè)平板不能用來培養(yǎng)微生物，原因是空氣中的微生物會(huì)在皿蓋與皿底上生長(zhǎng)。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(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落（生態(tài)學(xué)上稱種群），以達(dá)純化菌種的目的。11.平板劃線操作時(shí)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(gè)菌落。在劃線操作結(jié)束時(shí)，仍然需要灼燒接種環(huán)的原因是及時(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。在灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進(jìn)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(shí)保存接種到固體斜面培養(yǎng)基，在4℃下保存。長(zhǎng)期保存菌種用甘油管藏的方法。土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)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(xì)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(shí)驗(yàn)室中微生物篩選的原理是：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)。3.在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長(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。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。4.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)。5.稀釋涂布平板法常用來統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目。原理是：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，來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。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菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇3-5個(gè)菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，并取平均值。6.統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低，原因是當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上看到的只是一個(gè)菌落，因此，統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是活菌數(shù)來表示。7.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。8.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)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(jī)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(zhǎng)的菌落數(shù)目。在實(shí)際操作中，通常選用一定稀釋范圍（細(xì)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(jìn)行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在30~300之間、適于計(jì)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(shí)間。細(xì)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(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(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(zhǎng)的平均菌落數(shù)；V：涂布平板時(shí)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(xì)菌后，如果PH升高，指示劑變紅，可初步鑒定該種細(xì)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(zhì)。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，為微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。3.當(dāng)在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時(shí)，它能與培養(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，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(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)。5.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(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實(shí)驗(yàn)。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。7.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。8.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。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(jìn)行顏色反應(yīng)；另一種是在倒平板時(shí)就加入剛果紅。前者的缺點(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，不存在菌落混雜問題，缺點(diǎn)是由于纖維素和瓊脂、土