微生物的利用

<微生物的利用>

復(fù)習(xí)建議中華中學(xué)張鴻亮2021年2月2021年南京市高三生物學(xué)教師培訓(xùn)一、我們的思索今年公布了<江蘇省普通高中生物課程規(guī)范教學(xué)要求>〔修訂稿〕，我們中心組教師在岑教師帶著下進展了仔細學(xué)習(xí)，特別留意學(xué)習(xí)其中修正的內(nèi)容，我們以為修正的內(nèi)容雖然不一定就在今年高考中表達，但我們應(yīng)該加以注重，就添加的“微生物的利用〞內(nèi)容來說，與基因工程、蛋白質(zhì)工程、細胞工程、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗等關(guān)系親密，應(yīng)該在二輪復(fù)習(xí)中帶著學(xué)生適當(dāng)復(fù)習(xí)。修訂版<省教學(xué)要求>4.1微生物的利用具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)要求進行微生物的分離和培養(yǎng)簡述培養(yǎng)基的用途和種類說出培養(yǎng)基的基本成分

簡述無菌技術(shù)的概念含義

說出消毒與滅菌的區(qū)別嘗試制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基

嘗試通過平板劃線法純化一種微生物

二、有關(guān)內(nèi)容1、培育基的用途和種類〔1〕培育基是人工配制的適宜微生物生長繁衍或積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。不同種類的培育基具有不同的用途?！?〕培育基的種類：有多種分類方法。按培育生物區(qū)分：細菌培育基、放線菌培育基、酵母菌培育基和霉菌培育基；按培育基成分區(qū)分：天然培育基、合成培育基、半合成培育基；按培育基物理形狀區(qū)分：液體培育基、半固體培育基、固體培育基；按培育基功能區(qū)分：根底培育基、加富培育基、選擇培育基、鑒別培育基。天然培育基——是用化學(xué)成分并不非常清楚或化學(xué)成分不恒定的天然有機物質(zhì)配制而成培育基。常用的有機物有牛肉膏、酵母膏、蛋白胨、麥芽汁、豆芽汁、玉米粉、麩皮、牛奶、血清等。照實驗室常用于培育細菌的牛肉膏蛋白胨培育基，及培育酵母菌的麥芽汁培育基等就屬于此類培育基。合成培育基——是用化學(xué)成分完全了解的物質(zhì)配制而成的培育基。半合成培育基——是指一類主要用知化學(xué)成分的試劑配制，同時又添加某些未知成分的天然物質(zhì)制備而成的培育基。根底培育基——含有普通微生物生長繁衍所需根本營養(yǎng)成分的培育基稱為根底培育基。牛肉膏蛋白胨培育基就是根底與運用研討中常用的根底培育基。在根底培育基中參與某些特殊需求的營養(yǎng)成分，可構(gòu)成不同用途的其它培育基，以到達更有利于某些微生物生長繁衍的目的。加富培育基——指在根底培育基中參與某些特殊需求的營養(yǎng)成分配制而成的營養(yǎng)更為豐富的培育基。加富培育基普通用于培育對營養(yǎng)要求比較苛刻的微生物。在研討致病微生物時常采用加富培育基。如培育某些致病菌常需求在根底培育基中參與血液、血清或動物與植物的組織液等。選擇性培育基——用于從混雜的微生物群落中選擇性地分別某種或某類微生物而配制的培育基稱為選擇性培育基。選擇性培育基配制時可根據(jù)不同的用途選擇特殊的營養(yǎng)成分或添加特定的抑制劑，以到達分別特定微生物的目的。在實際中有兩種方式，一種是正選擇，另一種是反選擇。正選擇是添加某種特定成分為培育基主要或獨一的營養(yǎng)物，以分別能利用該種營養(yǎng)物的微生物。反選擇是在培育基中參與某種或某些微生物生長抑制劑，以抑制所不希望出現(xiàn)的微生物，從而從混雜的微生物群體中分別不被抑制和所需求的目的微生物。鑒別培育基——用于鑒別不同微生物類型微生物的培育基稱為鑒別培育基。鑒別培育基主要用于微生物的分類鑒定和分別或挑選產(chǎn)生某種或某些代謝產(chǎn)物的微生物菌株。如要了解某種微生物利用葡萄糖時能否產(chǎn)酸，就在葡萄糖為獨一碳源的培育基中參與一定量的1%溴麝香草酚藍酒精溶液，溴麝香草酚藍是一種在pH6.8左右時呈淺草青色，pH低于6.6時變黃，pH高于7.0時變藍的指示劑。當(dāng)培育的細菌能利用葡萄糖產(chǎn)酸，那么使培育基呈酸性而變黃色，從而利用葡萄糖產(chǎn)酸這終身理生化特性得以被鑒定。2.培育基的成分通常包括碳源、氮源、生長因子、無機鹽和水等5類?！?〕凡可被微生物用來構(gòu)成細胞物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中碳架來源的營養(yǎng)物通稱碳源。微生物能利用的碳源的種類及方式極其廣泛多樣，既有簡單的無機含碳化合物如CO2和碳酸鹽等，也有復(fù)雜的天然有機化合物，如糖與糖的衍生物、醇類、有機酸、脂類、烴類、芳香族化合物以及各種含氮的有機化合物。其中糖類通常是許多微生物最廣泛利用的碳源與能源物質(zhì)；其次是醇類、有機酸類和脂類等?！?〕能被微生物用來構(gòu)成微生物細胞組成成分或代謝產(chǎn)物中氮素來源的營養(yǎng)物通稱為氮源。有機含氮化合物包括尿素、胺、酰胺、嘌呤、嘧啶、蛋白質(zhì)及其降解產(chǎn)物——多肽與氨基酸等，均可被不同微生物所利用。其中蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物是許多微生物的良好氮源。大多數(shù)微生物能利用無機含氮化合物，如銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽等，但僅有固氮微生物可利用分子態(tài)氮作氮源。〔3〕為某些微生物生長所必需、其本身又不能合成、需求外源提供但需求量又很小的有機物質(zhì)通稱為生長因子。狹義的生長因子普通僅指維生素。廣義的生長因子除了維生素外，還包括氨基酸類、嘌呤和嘧啶類以及脂肪酸和其他膜成分等。生長因子雖是一種重要的營養(yǎng)要素，但它與碳源、氮源不同，并非任何一種微生物必需從外界吸收的。通常由于對某些微生物生長所需的生長因子要求不了解，因此常在培育這些微生物的培育基里參與酵母膏、牛肉膏、玉米漿、肝浸液、麥芽汁或其他新穎的動植物組織浸出液等物質(zhì)以滿足它們對生長因子的需求。〔4〕根據(jù)微生物生長繁衍對無機鹽需求量的大小，可分為大量元素和微量元素兩大類。

〔5〕水在微生物機體中具有重要的功能，是維持微生物生命活動不可短少的物質(zhì)：①水是微生物細胞的重要組成成分，占微生物體濕重的70％～90％，水還供應(yīng)微生物氧和氫兩種元素。②水是物質(zhì)代謝的原料，如一些加水反響過程，沒有水將不能進展。③水作為一種溶劑，能起到胞內(nèi)物質(zhì)運輸介質(zhì)的作用，營養(yǎng)物質(zhì)只需呈溶解形狀才干被微生物吸收、利用，代謝產(chǎn)物的分泌也需求水的參與。④水又是熱的良好導(dǎo)體，由于水的比熱高，故能有效地吸收代謝過程中放出的熱并將其迅速分發(fā)，以免胞內(nèi)溫度驟然升高，故而水能有效地控制胞內(nèi)溫度的變化。3.無菌技術(shù)的概念含義無菌技術(shù)即是指在微生物實驗中排除一切雜菌污染的一系列措施，要務(wù)虛驗者在思想上樹立深化的無菌概念，技術(shù)上要務(wù)虛驗者進展無菌操作時必需嚴厲熟練。凡防止一切微生物侵入,堅持滅菌物品及無菌區(qū)不再受污染的操作方法稱為無菌技術(shù),它既包括滅菌、抗菌等一系列硬措施,也包括相應(yīng)的操作與管理制度等軟措施。4.消毒與滅菌的區(qū)別消毒——殺死物體上病原微生物的方法，并不一定能殺死含芽孢的細菌或非病原微生物。用以消毒的藥品稱為消毒劑。滅菌——殺滅物體上一切微生物的方法。滅菌比消毒要求高，包括殺滅細菌芽孢在內(nèi)的全部微生物。實驗者的手只能消毒不能滅菌?？瞻着嘤枨鬁缇?，不能消毒。接種時采用無菌操作，接種后不能再滅菌。5.制備牛肉膏蛋白胨固體培育基一、目的要求1．明確培育基的配制原理2．經(jīng)過對微生物培育基的配制，掌握配制培育基的普通方法和步驟。二、根本原理培育基是人工地將多種物質(zhì)按各種微生物生長的需求配制而成的一種混合營養(yǎng)基質(zhì)，用以培育或分別各種微生物。因此，營養(yǎng)基質(zhì)該當(dāng)有微生物所能利用的營養(yǎng)成分〔包括碳源、氮源、無機鹽、生長因子和水〕。根據(jù)微生物的種類和實驗?zāi)康牟煌?，培育基也有不同的種類和配制。三、器材牛肉膏，蛋白胨，NaCl，瓊脂，1mol/LNaOH，1mol/LHCL；試管，燒杯，量筒，玻棒，天平，鐵架臺、玻璃漏斗、細橡皮管、彈簧夾，牛角匙，高壓蒸氣滅菌鍋，pH試紙，棉花，牛皮紙，記號筆，麻繩，紗布，蒸餾水等。四、操作步驟〔一〕培育基配制1．稱量依次準(zhǔn)確地稱取0.5g牛肉膏、1g蛋白胨、0.5gNaCl，2g瓊脂，將前3種放入燒杯。2．溶化在上述燒杯中可先參與100mL蒸餾水，用玻棒攪勻后，在酒精燈上方的石棉網(wǎng)上加熱使其溶化，溶化后參與瓊脂，再用微火邊加熱邊不停攪拌，待瓊脂溶化后補加蒸餾水至100mL。3．調(diào)pH在未調(diào)pH前，先用pH試紙丈量培育基的原始pH值，假設(shè)pH偏酸，用滴管向培育基中逐滴參與1mol/LNaOH，邊加邊攪拌，并隨時用pH試紙測其pH值，直至到達所需pH值。反之，那么用1mol/LHCL進展調(diào)理。留意pH值不要調(diào)過頭，以防止回調(diào)，否那么，將會影響培育基內(nèi)各離子的濃度。pH調(diào)至7.5左右。4．培育基的分裝按實驗要求，可將調(diào)好pH的培育基趁熱分裝入試管內(nèi)和培育皿內(nèi)。分裝過程中留意不要使培育基沾在管口上，以免沾污棉塞而引起污染?！?〕分裝分裝試管，其裝量不超越管高的1/5，便于滅菌后制成斜面不超越1/2。〔2〕分裝培育皿的量不超越培育皿容積的一半為宜，預(yù)備接種。5．加塞培育基分裝終了后，在試管口上塞上棉塞，以防止外界微生物進入培育基內(nèi)而呵斥污染，并保證有良好的通氣性能。棉塞需塞入其2/3。6．包扎加塞后，將全部試管用麻繩捆扎好，再在棉塞外包一層牛皮紙，以防止滅菌時冷凝水潤濕棉塞，其外再用一道麻繩扎好。用記號筆注明培育基稱號、班級、姓名、日期和上下。〔二〕滅菌98kPa，20分鐘高壓蒸汽滅菌。留意幾點：〔1〕滅菌鍋內(nèi)加水，最好用熱水?！?〕放試管時留意試管口朝上，不能排得過擠。〔3〕加蓋旋緊螺栓時要兩兩對稱擰緊。〔4〕接通電源，上升到49kPa時，要翻開排氣閥放氣至0，封鎖排氣閥，再反復(fù)一次?！?〕20分鐘后切斷電源，壓力降到0時，翻開排氣閥，10分鐘后再開蓋?！踩硵R置斜面將滅菌的試管培育基冷至50℃左右，將試管棉塞端擱在放倒的試管架上或木棒上，擱置的斜面長度以不超越試管總長的一半為宜?！菜摹辰臃N省教學(xué)要求中沒有作要求，可以不做。6.經(jīng)過平板劃線法純化一種微生物按照制造牛肉膏蛋白胨培育基方法制成平板。凝固后，用接種環(huán)取相應(yīng)的菌液一環(huán)〔10－1〕在平板上劃線。

1.延續(xù)劃線法：將挑取有樣品的接種環(huán)在平板培育基外表作延續(xù)劃線。終了后，倒置于28～300C溫室培育。

2.分區(qū)劃線法：用接種環(huán)以無菌操作挑取土壤稀釋液1環(huán)，先在培育基的一邊作第一次平行劃線3—4條，再轉(zhuǎn)動培育皿約600C角，并將接種環(huán)上剩余物燒掉，待冷卻后經(jīng)過第一次劃線部分作第二次劃線會，同法依次作第三次和第四次劃線。劃線終了，蓋上皿蓋，倒置于溫室培育。制平板：每組制培育皿3付。

在無菌培育皿底部注明分別菌名、稀釋度、組別、班級。在平板上挑取單個菌落接種于斜面培育基上，假設(shè)不純，再移植純化，最后得到純培育。接種到斜面培育基時，可再采用劃線法，在斜面上劃蛇形曲線。〔1〕接種前，要將接種環(huán)在火焰上方灼燒后，在含有菌種的培育皿邊緣冷卻后取菌落中少量菌，到平板或試管的斜面劃線?！?〕不論平板劃線還是斜面劃線都要留意既要快速劃又不能劃破培育基。分別與純化微生物的根本原理在自然界中，不同種類的微生物絕大多數(shù)都是混雜生活在一同的，為了消費和科學(xué)研討的需求，當(dāng)我們希望獲得某一種微生物時，就