微生物的利用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微生物的利用复习建议,中华中学 张鸿亮,2010年2月,2010年南京市高三生物学教师培训,一、我们的思考,今年公布了江苏省普通高中生物课程标准教学要求（修订稿），我们核心组老师在岑老师带领下进行了认真学习，特别注意学习其中修改的内容，我们认为修改的内容虽然不一定就在今年高考中体现，但我们应该加以重视，就增加的“微生物的利用”内容来说，与基因工程、蛋白质工程、细胞工程、肺炎双球菌转化实验等关系密切，应该在二轮复习中带领学生适当复习。,修订版省教学要求4.1微生物的利用,具体内容标准,学 习 要 求,进行微生物的分离和培养,简述培养基的用途和种类,说出培养基的基本成分,简述无菌技术的概念含义,说出消毒与灭菌的区别,尝试制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,尝试通过平板划线法纯化一种微生物,二、有关内容,1、培养基的用途和种类,（1）培养基是人工配制的适合微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。不同种类的培养基具有不同的用途。,（2）培养基的种类,：有多种分类方法。,按培养生物区分：,细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基和霉菌培养基；,按培养基成分区分：天然培养基、合成培养基、半合成培养基；,按培养基物理状态区分：液体培养基、半固体培养基、固体培养基；,按培养基功能区分：基础培养基、加富培养基、选择培养基、鉴别培养基。,天然培养基,是用化学成分并不十分清楚或化学成分不恒定的天然有机物质配制而成培养基。常用的有机物有牛肉膏、酵母膏、蛋白胨、麦芽汁、豆芽汁、玉米粉、麸皮、牛奶、血清等。如实验室常用于培养细菌的牛肉膏蛋白胨培养基，及培养酵母菌的麦芽汁培养基等就属于此类培养基。,合成培养基,是用化学成分完全了解的物质配制而成的培养基。,半合成培养基,是指一类主要用已知化学成分的试剂配制，同时又添加某些未知成分的天然物质制备而成的培养基。,基础培养基,含有一般微生物生长繁殖所需基本营养成分的培养基称为基础培养基。牛肉膏蛋白胨培养基就是基础与应用研究中常用的基础培养基。在基础培养基中加入某些特殊需要的营养成分，可构成不同用途的其它培养基，以达到更有利于某些微生物生长繁殖的目的。,加富培养基,指在基础培养基中加入某些特殊需要的营养成分配制而成的营养更为丰富的培养基。加富培养基一般用于培养对营养要求比较苛刻的微生物。在研究致病微生物时常采用加富培养基。如培养某些致病菌常需要在基础培养基中加入血液、血清或动物与植物的组织液等。,选择性培养基,用于从混杂的微生物群落中选择性地分离某种或某类微生物而配制的培养基称为选择性培养基。选择性培养基配制时可根据不同的用途选择特殊的营养成分或添加特定的抑制剂，以达到分离特定微生物的目的。在实践中有两种方式，一种是正选择，另一种是反选择。,正选择,是添加某种特定成分为培养基主要或唯一的营养物，以分离能利用该种营养物的微生物。,反选择,是在培养基中加入某种或某些微生物生长抑制剂，以抑制所不希望出现的微生物，从而从混杂的微生物群体中分离不被抑制和所需要的目标微生物。,鉴别培养基,用于鉴别不同微生物类型微生物的培养基称为鉴别培养基。鉴别培养基主要用于微生物的分类鉴定和分离或筛选产生某种或某些代谢产物的微生物菌株。如要了解某种微生物利用葡萄糖时是否产酸，就在葡萄糖为唯一碳源的培养基中加入一定量的 1%溴麝香草酚蓝酒精溶液，溴麝香草酚蓝是一种在 pH 6.8 左右时呈浅草青色，pH 低于 6.6 时变黄，pH 高于 7.0 时变蓝的指示剂。当培养的细菌能利用葡萄糖产酸，则使培养基呈酸性而变黄色，从而利用葡萄糖产酸这一生理生化特性得以被鉴定。,2.培养基的成分,通常包括碳源、氮源、生长因子、无机盐和水等 5 类。,（1）凡可被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中碳架来源的营养物通称,碳源,。,微生物能利用的碳源的种类及形式极其广泛多样，既有简单的无机含碳化合物如 CO 2 和碳酸盐等，也有复杂的天然有机化合物，如糖与糖的衍生物、醇类、有机酸、脂类、烃类、芳香族化合物以及各种含氮的有机化合物。其中糖类通常是许多微生物 最广泛 利用的碳源与能源物质；其次是醇类、有机酸类和脂类等。,（2）,能,能被微,生,生物用,来,来构成,微,微生物,细,细胞组,成,成成分,或,或代谢,产,产物中,氮,氮素来,源,源的营,养,养物通,称,称为,氮源,。,有机含,氮,氮化合,物,物包括,尿,尿素、,胺,胺、酰,胺,胺、嘌,呤,呤、嘧,啶,啶、蛋,白,白质及,其,其降解,产,产物,多肽,与,与氨基,酸,酸等，,均,均可被,不,不同微,生,生物所,利,利用。,其,其中蛋,白,白质水,解,解产物,是,是许多,微,微生物,的,的良好,氮,氮源。,大,大多数,微,微生物,能,能利用,无,无机含,氮,氮化合,物,物，如,铵,铵盐、,硝,硝酸盐,和,和亚硝,酸,酸盐等,，,，但仅,有,有固氮,微,微生物,可,可利用,分,分子态,氮,氮作氮,源,源。,（3）,为,为某些,微,微生物,生,生长所,必,必需、,其,其自身,又,又不能,合,合成、,需,需要外,源,源提供,但,但需要,量,量又很,小,小的有,机,机物质,通,通称为,生长因,子,子,。,狭义的,生,生长因,子,子一般,仅,仅指维,生,生素。,广,广义的,生,生长因,子,子除了,维,维生素,外,外，还,包,包括氨,基,基酸类,、,、嘌呤,和,和嘧啶,类,类以及,脂,脂肪酸,和,和其他,膜,膜成分,等,等。,生长因,子,子虽是,一,一种重,要,要的营,养,养要素,，,，但它,与,与碳源,、,、氮源,不,不同，,并,并非任,何,何一种,微,微生物,必,必须从,外,外界吸,收,收的。,通常由,于,于对某,些,些微生,物,物生长,所,所需的,生,生长因,子,子要求,不,不了解,，,，因此,常,常在培,养,养这些,微,微生物,的,的培养,基,基里加,入,入酵母,膏,膏、牛,肉,肉膏、,玉,玉米浆,、,、肝浸,液,液、麦,芽,芽汁或,其,其他新,鲜,鲜的动,植,植物组,织,织浸出,液,液等物,质,质以满,足,足它们,对,对生长,因,因子的,需,需要。,（4）,根,根据微,生,生物生,长,长繁殖,对,对,无机盐,需要量,的,的大小,，,，可分,为,为大量,元,元素和,微,微量元,素,素两大,类,类。,（5）,水,在微生,物,物机体,中,中具有,重,重要的,功,功能，,是,是维持,微,微生物,生,生命活,动,动不可,缺,缺少的,物,物质：,水,是,是微生,物,物细胞,的,的重要,组,组成成,分,分，占,微,微生物,体,体湿重,的,的70,90,，水,还,还供给,微,微生物,氧,氧和氢,两,两种元,素,素。,水,水是,物,物质代,谢,谢的原,料,料，如,一,一些加,水,水反应,过,过程，,没,没有水,将,将不能,进,进行。,水,水作为,一,一种溶,剂,剂，能,起,起到胞,内,内物质,运,运输介,质,质的作,用,用，营,养,养物质,只,只有呈,溶,溶解状,态,态才能,被,被微生,物,物吸收,、,、利用,，,，代谢,产,产物的,分,分泌也,需,需要水,的,的参与,。,。,水,水又,是,是热的,良,良好导,体,体，因,为,为水的,比,比热高,，,，故能,有,有效地,吸,吸收代,谢,谢过程,中,中放出,的,的热并,将,将其迅,速,速散发,，,，以免,胞,胞内温,度,度骤然,升,升高，,故,故而水,能,能有效,地,地控制,胞,胞内温,度,度的变,化,化。,3.,无菌技,术,术的概,念,念含义,无菌技,术,术即是,指,指在微,生,生物实,验,验中排,除,除所有,杂,杂菌污,染,染的一,系,系列措,施,施，要,求,求实验,者,者在思,想,想上树,立,立深刻,的,的无菌,概,概念，,技,技术上,要,要求实,验,验者进,行,行无菌,操,操作时,必,必须严,格,格熟练,。,。,凡防止,一,一切微,生,生物侵,入,入,保,持,持灭菌,物,物品及,无,无菌区,不,不再受,污,污染的,操,操作方,法,法称为,无,无菌技,术,术,它,既,既包括,灭,灭菌、,抗,抗菌等,一,一系列,硬,硬措施,也包,括,括相应,的,的操作,与,与管理,制,制度等,软,软措施,。,。,4.消,毒,毒与灭,菌,菌的区,别,别,消毒,杀,死,死物体,上,上病原,微,微生物,的,的方法,，,，并不,一,一定能,杀,杀死含,芽,芽孢的,细,细菌或,非,非病原,微,微生物,。,。用以,消,消毒的,药,药品称,为,为消毒,剂,剂。,灭菌,杀,灭,灭物体,上,上所有,微,微生物,的,的方法,。,。灭菌,比,比消毒,要,要求高,，,，包括,杀,杀灭细,菌,菌芽孢,在,在内的,全,全部微,生,生物。,实验者,的,的手只,能,能消毒,不,不能灭,菌,菌。空,白,白培养,基,基需要,灭,灭菌，,不,不能消,毒,毒。接,种,种时采,用,用无菌,操,操作，,接,接种后,不,不能再,灭,灭菌。,5.,制备牛,肉,肉膏蛋,白,白胨固,体,体培养,基,基,一、目,的,的要求,1明,确,确培养,基,基的配,制,制原理,2通,过,过对微,生,生物培,养,养基的,配,配制，,掌,掌握配,制,制培养,基,基的一,般,般方法,和,和步骤,。,。,二,、,、,基,基,本,本,原,原,理,理,培,养,养,基,基,是,是,人,人,工,工,地,地,将,将,多,多,种,种,物,物,质,质,按,按,各,各,种,种,微,微,生,生,物,物,生,生,长,长,的,的,需,需,要,要,配,配,制,制,而,而,成,成,的,的,一,一,种,种,混,混,合,合,营,营,养,养,基,基,质,质,，,，,用,用,以,以,培,培,养,养,或,或,分,分,离,离,各,各,种,种,微,微,生,生,物,物,。,。,因,因,此,此,，,，,营,营,养,养,基,基,质,质,应,应,当,当,有,有,微,微,生,生,物,物,所,所,能,能,利,利,用,用,的,的,营,营,养,养,成,成,分,分,（,（,包,包,括,括,碳,碳,源,源,、,、,氮,氮,源,源,、,、,无,无,机,机,盐,盐,、,、,生,生,长,长,因,因,子,子,和,和,水,水,）,）,。,。,根,根,据,据,微,微,生,生,物,物,的,的,种,种,类,类,和,和,实,实,验,验,目,目,的,的,不,不,同,同,，,，,培,培,养,养,基,基,也,也,有,有,不,不,同,同,的,的,种,种,类,类,和,和,配,配,制,制,。,。,三,、,、,器,器,材,材,牛,肉,肉,膏,膏,，,，,蛋,蛋,白,白,胨,胨,，,，NaCl,，,，,琼,琼,脂,脂,，,，1mol/LNaOH,，,，1mol/LHCL,；,；,试,试,管,管,，,，,烧,烧,杯,杯,，,，,量,量,筒,筒,，,，,玻,玻,棒,棒,，,，,天,天,平,平,，,，,铁,铁,架,架,台,台,、,、,玻,玻,璃,璃,漏,漏,斗,斗,、,、,细,细,橡,橡,皮,皮,管,管,、,、,弹,弹,簧,簧,夹,夹,，,，,牛,牛,角,角,匙,匙,，,，,高,高,压,压,蒸,蒸,气,气,灭,灭,菌,菌,锅,锅,，,，pH,试,试,纸,纸,，,，,棉,棉,花,花,，,，,牛,牛,皮,皮,四,、,、,操,操,作,作,步,步,骤,骤,（,一,一,）,）,培,培,养,养,基,基,配,配,制,制,1,称,称,量,量,依,次,次,准,准,确,确,地,地,称,称,取,取0.5g,牛,牛,肉,肉,膏,膏,、,、1g,蛋,蛋,白,白,胨,胨,、,、0.5gNaCl,，,，2g,琼,琼,脂,脂,，,，,将,将,前,前3,种,种,放,放,入,入,烧,烧,杯,杯,。,。,2,溶,溶,化,化,在,上,上,述,述,烧,烧,杯,杯,中,中,可,可,先,先,加,加,入,入100mL,蒸,蒸,馏,馏,水,水,，,，,用,用,玻,玻,棒,棒,搅,搅,匀,匀,后,后,，,，,在,在,酒,酒,精,精,灯,灯,上,上,方,方,的,的,石,石,棉,棉,网,网,上,上,加,加,热,热,使,使,其,其,溶