生物选修一知识点.pdf

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1、高中生物选修一高中生物选修一专题一专题一 传统发酵技术的应用传统发酵技术的应用课题一课题一 果酒和果醋的制作果酒和果醋的制作1 1、发酵、发酵:通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。2 2、有氧发酵、有氧发酵:醋酸发酵醋酸发酵 谷氨酸发酵谷氨酸发酵;无氧发酵无氧发酵:酒精发酵酒精发酵 乳酸发酵乳酸发酵3 3、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌，酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌，酵母菌的生殖方式酵母菌的生殖方式:出芽生殖出芽生殖(主要主要)分裂生殖分裂生殖 孢孢子生殖子生殖4 4、在有氧条件下、在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸酵母菌进行有氧呼吸,大

2、量繁殖。大量繁殖。C6H12O66H2O6O26CO212H2O能量。5 5、在无氧条件下、在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O62 酒精2CO2能量6 6、2020左右最适宜酵母菌繁殖左右最适宜酵母菌繁殖 酒精发酵时一般将温度控制在酒精发酵时一般将温度控制在 1818-25-257 7、在葡萄酒自然发酵的过程中、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在发酵在发酵过程中过程中,随着酒精浓度的提高随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红

3、色使葡萄酒呈现深红色.在缺氧在缺氧 呈酸呈酸性的发酵液中性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。8 8、醋酸菌是单细胞细菌醋酸菌是单细胞细菌(原核生物原核生物),),代谢类型是异养需氧型代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂生殖方式为二分裂9 9、当氧气、糖源都充足时当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时当缺少糖源时,醋酸菌将乙醋酸菌将乙醇变醇变 为为 乙乙 醛醛,再再 将将 乙乙 醛醛 变变 为为 醋醋 酸酸。2C2H5

4、OH+O22CH3CHO(乙醛)+2H2O2CH3CHO+O22CH3COOH(醋酸)C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O1010、控制发酵条、控制发酵条件的作用醋酸菌对氧气的含量特别敏感件的作用醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时当进行深层发酵时,即使只是短时间中即使只是短时间中 断通入氧气断通入氧气,也也会引起醋酸菌死亡。会引起醋酸菌死亡。醋酸菌最适生长温度为醋酸菌最适生长温度为 30353035,控制好发酵温度控制好发酵温度,使使 发酵时间缩短发酵时间缩短,又又减少杂菌污染的机会。有两条途径生成醋酸减少杂菌污染的机会。有两条途径生成醋酸:直接氧化和以酒精为底

5、物的直接氧化和以酒精为底物的 氧化。氧化。1111、实验流程、实验流程:挑选葡萄挑选葡萄冲洗冲洗榨汁榨汁酒精发酵酒精发酵果酒果酒(醋酸发酵醋酸发酵果醋果醋)1212、酒精检验、酒精检验:果汁发酵后是果汁发酵后是 否有酒精产生否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下。在酸性条件下,重铬重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液先在试管中加入发酵液 2m L,2m L,再滴入物质的量浓度为再滴入物质的量浓度为 3mol/L3mol/L 的的 H H2SO 432SO 43 滴滴,振荡混匀振荡混匀,最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液最后滴加常

6、温下饱和的重铬酸钾溶液 3 3 滴滴,振荡试管振荡试管,观察颜色观察颜色1313、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出二氧排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的化碳的;出料口是用来取样的。出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接,其目的是防止空其目的是防止空气中微生物的污染。气中微生物的污染。开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用该装置制酒时使用该装置制酒时,应该关闭充应该关闭充气口气口;制醋时制醋时,应该充气

7、口连接气泵应该充气口连接气泵,输入氧气。输入氧气。疑难解答疑难解答(1)(1)你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?为什么为什么?应该先冲洗应该先冲洗,然后再除去枝梗然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。增加被杂菌污染的机会。(2)(2)你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染?如如:要先冲洗葡萄要先冲洗葡萄,再除去枝梗再除去枝梗;榨汁机，发酵装置要清洗干净榨汁机，发酵装置要清洗干净,并进行酒精消毒并进行酒精消毒;每次排气每次排气 时时只需拧松瓶盖只需拧松瓶盖,不要完全揭开

8、瓶盖等。不要完全揭开瓶盖等。(3)(3)制葡萄酒时制葡萄酒时,为什么要将温度控制为什么要将温度控制 18251825,时间为时间为 1012d?1012d?制葡萄醋时制葡萄醋时,为什么要将温度控制为什么要将温度控制在在 30353035?时间时间 78d78d温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。2020左右最适合酵母菌的繁殖。因此需要将温度控左右最适合酵母菌的繁殖。因此需要将温度控制在其最制在其最适温度范围内。适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌而醋酸菌是嗜温菌,最适生长温度为最适生长温度为 30353035,因此要将温度控制在因此要将温度控制在30353035。发酵

9、瓶用发酵瓶用 70%70%酒精消毒。酒精消毒。课题二课题二 腐乳的制作腐乳的制作1 1、多种微生物参与了豆腐的发酵、多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉其中起主要作用的是毛霉。毛毛 霉是一种丝状真菌。代谢类型是霉是一种丝状真菌。代谢类型是 异养需氧型。生殖方式是孢子生殖。营腐生生活。异养需氧型。生殖方式是孢子生殖。营腐生生活。2 2、原理原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。将脂肪水解

10、为甘油和脂肪酸。3 3、实验流程、实验流程:让豆腐上长出毛霉让豆腐上长出毛霉加盐腌制加盐腌制加卤汤装瓶加卤汤装瓶密封腌制密封腌制4 4、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵的主要作用前期发酵的主要作用:1.:1.创造条件让毛霉生长。创造条件让毛霉生长。2.2.使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。使毛酶形成菌膜包住豆腐使腐乳成型。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过各种辅料与酶的缓解作用后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过各种辅料与酶的缓解作用,生成腐乳生成腐乳的香气。的香气。5 5、

11、毛霉的生长毛霉的生长:条件条件:将豆腐块平放在笼屉内将豆腐块平放在笼屉内,将笼屉中的控制在将笼屉中的控制在 15181518,并保持一定的温并保持一定的温 度度,豆腐的水分在豆腐的水分在 70%70%左右。左右。来源来源:1.:1.来自空气中的毛霉孢子来自空气中的毛霉孢子,2.,2.直接接种优良毛霉菌种直接接种优良毛霉菌种时间时间:5:5 天天 加盐腌制加盐腌制:将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,同时逐层加盐同时逐层加盐,随着层数的加高而增加随着层数的加高而增加盐量盐量,接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌制的时间约为接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌

12、制的时间约为 8 8 天左右天左右。用盐腌制时用盐腌制时,注意控制盐的用量注意控制盐的用量:盐的浓度过低盐的浓度过低,不足以抑制微生物的生长不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败可能导致豆腐腐败 变变质质;盐的浓度过高会影响腐乳的口味盐的浓度过高会影响腐乳的口味 食盐的作用食盐的作用:1.:1.抑制微生物的生长抑制微生物的生长,避免腐败变质避免腐败变质 2.2.析出水分析出水分,是豆腐变硬是豆腐变硬,在后期制作过程在后期制作过程 中中不易酥烂不易酥烂 3.3.调味作用调味作用,给腐乳以必要的咸味给腐乳以必要的咸味 4.4.浸提毛酶菌丝上的蛋白酶浸提毛酶菌丝上的蛋白酶。配制卤汤配制卤汤:卤汤直

13、接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中卤汤中酒酒 的含量一般控制在的含量一般控制在 12%12%左右。左右。酒的作用酒的作用:1.:1.防止杂菌污染以防腐防止杂菌污染以防腐 2.2.与有机酸结合形成酯与有机酸结合形成酯,赋予腐乳风味赋予腐乳风味 3.3.酒精含量的高低酒精含量的高低与与 腐乳后期发酵时间的长短有很大关系腐乳后期发酵时间的长短有很大关系,酒精含量越高酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期使腐乳成熟期延长延长;酒精含量过低酒精含量过低,蛋白酶的活性高蛋

14、白酶的活性高,加快蛋白质的水解加快蛋白质的水解,杂菌繁殖快杂菌繁殖快,豆腐易腐败豆腐易腐败,难以成块。难以成块。香辛料的作用香辛料的作用:1.:1.调味作用调味作用 2.2.杀菌防腐作用杀菌防腐作用 3.3.参与并促进发酵过程参与并促进发酵过程 防止杂菌污染防止杂菌污染:用来腌制腐乳的玻璃瓶用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。装瓶时洗刷干净后要用沸水消毒。装瓶时,操作要迅速小操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后,要用胶条将瓶口密封。封瓶时要用胶条将瓶口密封。封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火最好将瓶口通过酒精灯的火 焰焰,防止瓶口被污染。防止瓶口

15、被污染。疑难解答疑难解答(1)(1)利用所学的生物学知识利用所学的生物学知识,解释豆腐长白毛是怎么一回事解释豆腐长白毛是怎么一回事?豆腐生长的白毛是毛霉的白色菌丝。豆腐生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝严格地说是直立菌丝,在豆腐中还有匍匐菌丝。在豆腐中还有匍匐菌丝。(2)(2)为什么要撒许多盐为什么要撒许多盐,将长毛的豆腐腌起来将长毛的豆腐腌起来?盐能防止杂菌污染盐能防止杂菌污染,避免豆腐腐败。避免豆腐腐败。(3)(3)我们平常吃的豆腐我们平常吃的豆腐,哪种适合用来做腐乳哪种适合用来做腐乳?预览：预览：含水量为含水量为 70%70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳左右

16、的豆腐适于作腐乳。用含水量高的豆腐制作腐乳,不易成形。不易成形。(4)(4)吃腐乳时吃腐乳时,你会发现腐乳外部有一层致密的你会发现腐乳外部有一层致密的“皮皮”。这层。这层“皮皮”是怎样形成的呢是怎样形成的呢?它对它对 人体有害吗人体有害吗?它的作用是什么它的作用是什么?“皮”是前期发酵时在豆腐表面上生长的菌丝(匍匐菌丝),对人体无害。它能形成腐乳的“体”,使腐乳成形。课题三 制作泡菜制作泡菜所用微生物是乳酸菌制作泡菜所用微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下其代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下,降糖分解为乳降糖分解为乳酸。分裂方式是二分裂酸。分裂方式是二分裂。C6H12O6C6H

17、12O6酶酶2C3H6O3+2C3H6O3+能量能量 含抗生素牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死乳酸菌。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌常用于生产酸奶亚硝酸盐为白色粉末亚硝酸盐为白色粉末,易溶于水易溶于水,在食品生产中用作食品添加剂。在食品生产中用作食品添加剂。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,国家规定肉制品中不超过国家规定肉制品中不超过 30mg/kg,30mg/kg,酱腌菜中不超过酱腌菜中不超过20mg/kg,20mg/kg,婴儿奶粉中不超过婴儿奶粉中不超过 2mg/kg2mg/kg。亚硝酸盐被吸收后随尿液排出体外亚硝酸盐被吸收后随尿液排

18、出体外,但在适宜但在适宜 pHpH、温度和一温度和一定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。定微生物作用下形成致癌物质亚硝胺。一般在腌制一般在腌制 1010 天后亚硝酸盐含量开始降低天后亚硝酸盐含量开始降低,故在故在 1010 天之后食用最好。天之后食用最好。配置盐与水的比例为 4:1*测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与与N-1-N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,与已知浓度的标准显色液目测比较与已知浓度的标准显色液目测比较,估算泡菜中估算泡菜中 亚亚硝酸盐含量。硝酸

19、盐含量。专题二专题二 微生物的培养与应用微生物的培养与应用课题一课题一 微生物的实验室培养微生物的实验室培养培养基培养基:人们按照微生物对营养物质的不同需求人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质配制出供其生长繁殖的营养基质,是进行微生物是进行微生物培养的物质基础。培养的物质基础。培养基按照物理性质可分为培养基按照物理性质可分为；液体培养基液体培养基 半固体培养基半固体培养基 和和 固体培养基固体培养基。在液体培养基中加。在液体培养基中加入凝固剂入凝固剂琼脂琼脂(是从红藻中提取的一种多糖是从红藻中提取的一种多糖,在配制培养基中用作在配制培养基中用作凝固剂凝固剂)后后,制

20、成琼脂固体培养基。制成琼脂固体培养基。微微 生物在固体培养基表面生长生物在固体培养基表面生长,可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液液 体培养基应用于工业或生活生产体培养基应用于工业或生活生产,固体培养基应用于微生物的分离和鉴定固体培养基应用于微生物的分离和鉴定,半固体培养基半固体培养基 则常则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等用于观察微生物的运动及菌种保藏等。按照成分培养基可分为按照成分培养基可分为；人工合成培养基和天然培养基人工合成培养基和天然培养基。合成培养基；合成培养基；是用成分已知的化学物是用成分已知的化

21、学物质配制质配制 而成而成,其中成分的种类比例明确其中成分的种类比例明确,常用于微生物的分离鉴定。常用于微生物的分离鉴定。天然培养基；是用化学成分不明天然培养基；是用化学成分不明的天然的天然 物质配制而成物质配制而成,常用于实际工业生产。常用于实际工业生产。培养基的化学成分包括培养基的化学成分包括 水水、无机盐无机盐、碳源碳源、氮源氮源、生长因子生长因子 等。等。碳源碳源:能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如 CO2CO2、NaHCO 3NaHCO 3 等无机碳源等无机碳源;糖类、石油、糖类、石油、花生粉花生粉 饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质

22、碳不能作为碳源饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。氮源氮源:能为微生物的代谢提供氮元素的物质。能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如如 N2N2、NH3NH3、NO3-NO3-、NH 4+(NH 4+(无机氮源无机氮源)蛋白质、蛋白质、氨基氨基 酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有机氮源有机氮源)等。只有固氮微生物才能利用等。只有固氮微生物才能利用 N 2N 2。培养基还要满足微生物生长对培养基还要满足微生物生长对 pHpH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如、特殊营养物质以及氧气的要求。例如,培养培养 乳酸杆菌乳酸杆菌 时时需要在培养基中添加维生素需要在

23、培养基中添加维生素,培养培养 霉菌时须将培养基的霉菌时须将培养基的 pHpH 调至酸性调至酸性,培养细菌是需要将培养细菌是需要将 pHpH 调至调至中性或微碱性中性或微碱性,培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件 无菌技术无菌技术 获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,要注意以下几个方面要注意以下几个方面:对实验操作的空间、操作者的衣着和手对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。进行清洁和消毒。将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭

24、菌。为避免周围环境中微生物的污染为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。实验操作应在酒精灯火焰附近进行。实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还有什么目的还有什么目的?答答:无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。消毒与灭菌的区别消毒与灭菌的区别消毒消毒 指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物指使用较

25、为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不不包括芽孢和孢子包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法消毒方法常用煮沸消毒法,巴氏消毒法巴氏消毒法(对于一些不耐高温的液体对于一些不耐高温的液体)还有还有 化学化学 药剂药剂(如酒精、氯气、石炭酸等如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、紫外线消毒消毒、紫外线消毒。灭菌；则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物灭菌；则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。灭菌方法灭菌方法:接种环、接种针、接种环、接

26、种针、试管口等使用灼烧灭菌法试管口等使用灼烧灭菌法;培养皿、金属用具等使用培养皿、金属用具等使用干热灭菌法干热灭菌法,在在 160170160170 度加热度加热 12h;12h;培养基培养基、无菌水等使用、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法,压力为压力为 100kPa,121100kPa,121 度维持度维持 1530min1530min。表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法,所用器械是紫外灯所用器械是紫外灯。制作牛肉膏蛋白胨固体培养基制作牛肉膏蛋白胨固体培养基(1)(1)方法步骤方法步骤:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。计算、称量、溶化、灭菌、倒平

27、板。(2)(2)倒平板操作的步骤倒平板操作的步骤:将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞。左手拔出棉塞。右手拿锥形瓶右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰。将瓶口迅速通过火焰。用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基右手将锥形瓶中的培养基(约约1020mL)1020mL)倒入培养皿倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖。左手立即盖上培养皿的皿盖。等待平板冷却凝固等待平板冷却凝固,大约需大约需 510min510min。然后。然

28、后,将平板倒过来放置将平板倒过来放置,使培养皿盖在下、皿底在上使培养皿盖在下、皿底在上 按照培养基的用途按照培养基的用途,可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生鉴别培养基是根据微生 物物的特点的特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的,用以鉴别不同类别的微生物。用以鉴别不同类别的微生物。倒平板操作的讨论

29、倒平板操作的讨论1.1.培养基灭菌后培养基灭菌后,需要冷却到需要冷却到 5050左右时左右时,才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度度?提示提示:可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶,感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进就可以进 行倒行倒平板了。平板了。2.2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰?答答:通过灼烧灭菌通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基。防止瓶口的微生物污染培养基。3.平板冷凝后,为什么要将平板倒置?答:平板冷凝后,皿盖上会凝结水

30、珠,凝固后的培养基表面的湿度也比较高,将平板倒置,既 可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。4.4.在倒平板的过程中在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培养这个平板还能用来培养微微 生物吗生物吗?为什么为什么?答答:空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生,因此最好不要用这个平板培养微因此最好不要用这个平板培养微 生生物。物。纯化大肠杆菌纯化大肠杆菌(1)微生物接种的方法最常用的是 平板划线法和稀释涂布平板法。(2)

31、(2)平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养散到培养基的表面。在数次划线后培养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群 体体,这就是菌落。这就是菌落。(3)(3)稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。固体

32、培养基的表面进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。(4)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。(5)(5)平板划线法操作步骤平板划线法操作步骤:将接种环放在火焰上灼烧将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红。在火焰旁冷却接种环直到接种环烧红。在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞。并打开棉塞。将试管口通过火焰。将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。将试管口通过火焰。将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。将试管通过火焰将试管通过火焰,并塞上棉塞。左手将皿盖打开一条缝隙并塞上棉塞。左手将皿盖打开一条缝隙,右

33、手将沾有菌种的接种环迅速伸入右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内平板内,划三至五条平行线划三至五条平行线,盖上皿盖。注意不要划破培养皿。灼烧接种环盖上皿盖。注意不要划破培养皿。灼烧接种环,待其冷却后待其冷却后,从第一区域从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在三、四、五区域内划线。注在三、四、五区域内划线。注 意不要将最后一区意不要将最后一区的划线与第一区相连。将平板倒置放入培养箱中培养。的划线与第一区相连。将平板倒置放入培养箱中培养。平板划线操作的讨论平板划线操作的讨论1.1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环为什

34、么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环?在划线操作结束时在划线操作结束时,仍然需要灼仍然需要灼烧接种环吗烧接种环吗?为什么为什么?答答:操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物;每次划线前灼每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后烧接种环是为了杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种接种环上残留的菌种,使下一次划线时使下一次划线时,接种环上的菌种直接来接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少使每次划线

35、时菌种的数目逐渐减少,以便得到菌落。以便得到菌落。划划线结束后灼烧接种环线结束后灼烧接种环,能及时杀死接种环上残留的菌种能及时杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。避免细菌污染环境和感染操作者。2.2.在灼烧接种环之后在灼烧接种环之后,为什么要等其冷却后再进行划线为什么要等其冷却后再进行划线?答答:以免接种环温度太高以免接种环温度太高,杀死菌种。杀死菌种。3.3.在作第二次以及其后的划线操作时在作第二次以及其后的划线操作时,为什么总是从上一次划线的末端开始划线为什么总是从上一次划线的末端开始划线?答答:划线后划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少线条末端细菌的数目比线条起始

36、处要少,每次从上一次划线的末端开始每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。(6)(6)涂布平板操作的步骤涂布平板操作的步骤:将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。取少量菌液将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。取少量菌液,滴加到培养基表面。滴加到培养基表面。将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后待酒精燃尽后,冷却冷却 810s810s。用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布平板操作

37、的讨论涂布平板操作的讨论涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求,想一想一 想想,第第 2 2 步应如何进行无菌操作步应如何进行无菌操作?提示提示:应从操作的各个细节保证应从操作的各个细节保证“无菌无菌”。例如。例如,酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要 接触接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围;等等。等等。菌种的保存菌种的保存(1)(1)对于频繁使用的菌种对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法。可以采用

38、临时保藏的方法。临时保藏方法临时保藏方法将菌种接种到试管的固体斜面培养基上将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养。在合适的温度下培养。当菌落长成后当菌落长成后,将试管放入将试管放入 4 4 的的冰箱中保藏冰箱中保藏。以后每。以后每 3636 个月个月,都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。缺点缺点:这种方法保存的时间不长这种方法保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异。菌种容易被污染或产生变异。(2)(2)对于需要长期保存对于需要长期保存的菌种的菌种,可以采用可以采用甘油管藏甘油管藏的方法。的方法。在在 3mL3mL

39、 的甘油瓶中的甘油瓶中,装入装入 1mL1mL 甘油后灭菌。甘油后灭菌。将将 1mL1mL 培养的菌液转移到甘油瓶中培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混与甘油充分混匀后匀后,放在放在-20-20 的冷冻箱中保存。的冷冻箱中保存。疑难解答疑难解答(1)(1)生物的营养生物的营养营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动,保证发育、生殖保证发育、生殖 所所需的外源物质。需的外源物质。人及动物的营养物质人及动物的营养物质:水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。

40、植物的营养物质植物的营养物质:矿质元素、水、二氧化碳等三类。矿质元素、水、二氧化碳等三类。微生物的营养物质微生物的营养物质:水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。(2)(2)确定培养基制作是否合格的方法确定培养基制作是否合格的方法将未接种的培养基在恒温箱中保温将未接种的培养基在恒温箱中保温 1212 天天,无菌落生长无菌落生长,说明培养基的制备是成功的说明培养基的制备是成功的,否则否则 需要需要重新制备。重新制备。课题二课题二 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数土壤中分解尿素的细菌的分离与计数尿素是一种重要的农业氮肥尿素是一种重要的农业氮肥,尿素并不

41、能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成尿素并不能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后氨之后,才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素才能被植物利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素,是因为他们能合成是因为他们能合成脲酶脲酶 CO(NH2)2+H2O=CO2+2NH3 尿素最初是从人的尿液中发现的尿素最初是从人的尿液中发现的筛选菌株筛选菌株(1)(1)实验室中微生物的筛选应用的原理实验室中微生物的筛选应用的原理人为提供有利于目的菌株生长的条件人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、包括营养、温度、温度、pHpH 等等),),同时抑制或阻止其他微生同时抑制或阻止其

42、他微生 物生物生长。长。(2)(2)选择性培养基选择性培养基在微生物学中在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养 基基,称称作作 选择培养基选择培养基。(3)(3)配制选择培养基的依据配制选择培养基的依据根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如例如,培养基中不加入培养基中不加入 有有机物可以选择培养自养微生物机物可以选择培养自养微生物;培养基中不加入氮元素培养基中不加入氮元素,可以选择培养能固氮的微生物可

43、以选择培养能固氮的微生物;加入高浓度的加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。统计菌落数目统计菌落数目(1)(1)测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。(2)(2)稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理当样品的稀释度足够高时当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通来源于样品稀释液中的一个活菌。通 过过统计平板上的菌落数统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活细菌。就能

44、推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确为了保证结果准确,一般设置一般设置 3535 个平个平板板,选择菌落数在选择菌落数在 3030030300 的平板进行计数的平板进行计数,并并 取平均值取平均值。统计的菌落数往往比活菌的。统计的菌落数往往比活菌的 实际数目低实际数目低,因此因此,统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。采用此方法的注意事项采用此方法的注意事项:1.:1.一般选取菌落数在一般选取菌落数在 3030030300之间的平板进行计数之间的平板进行计数 2.2.为了防止菌落蔓为了防止菌落蔓延延,影响计数影响计数,可在培养基中加入可在培

45、养基中加入 TTC 3.TTC 3.本法仅限于形成菌落的微生物本法仅限于形成菌落的微生物设置对照设置对照设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度。对提高实验结果的可信度。对照照 实验是指除了被测试的条件以外实验是指除了被测试的条件以外,其他条件都相同的实验其他条件都相同的实验,其作用是比照试验组其作用是比照试验组,排除任何其他可排除任何其他可能原因的干扰能原因的干扰,证明确实是所测试的条件引起相应的结果。证明确实是所测试的条件引起相应的结果。实验设计实验设计实验设计包括实验方案实验设计包括实验方案

46、,所需仪器、材料、用具和药品所需仪器、材料、用具和药品,具体的实施步骤以及时间安排等的综具体的实施步骤以及时间安排等的综 合合考虑和安排。考虑和安排。(1)(1)土壤取样土壤取样:同其他生物环境相比同其他生物环境相比,土壤中的微生物土壤中的微生物,数量最大数量最大,种类最多。种类最多。在富含有机质的在富含有机质的 土壤表土壤表层层,有更多的微生物生长。从富含有机物、潮湿、有更多的微生物生长。从富含有机物、潮湿、pH 7pH 7 的土壤中取样。铲去表层土的土壤中取样。铲去表层土,在距在距 地表约地表约38cm38cm 的土壤层取样。的土壤层取样。土壤有土壤有“微生物的天然培养基微生物的天然培养基

47、”之称之称(2)(2)样品的稀释样品的稀释:样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。在实际操作中样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。在实际操作中,通常选用通常选用 一一定稀释范围的样品液进行培养定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数在以保证获得菌落数在 3030030300 之间、适于计数的平板。之间、适于计数的平板。测定土壤中细菌的数量测定土壤中细菌的数量,一般选用一般选用 104 105 106104 105 106测定放线菌的数量测定放线菌的数量,一般选用一般选用 103 104 105103 104 105测定真菌的数量测定真菌的数量,一般选用一般选用 102 1

48、03 104102 103 104(3)(3)微生物的培养与观察微生物的培养与观察不同种类的微生物不同种类的微生物,往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌 30373037 12 12 小时，放线菌小时，放线菌25282528 57 57 天霉菌天霉菌 25282528 34 34 天天细菌的数目可以通过滤膜法测定细菌的数目可以通过滤膜法测定,将滤膜放在尹红美蓝培养基上培养将滤膜放在尹红美蓝培养基上培养,在培养基上大肠杆菌菌落在培养基上大肠杆菌菌落呈呈 现黑色。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入粉红指示剂现黑色。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入粉红指示剂,培

49、养某种细菌后培养某种细菌后,PH,PH 升高升高,指示剂指示剂 变变红。红。(1)(1)如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数?统计某一稀释度下平板上的菌落数统计某一稀释度下平板上的菌落数,最好能统计最好能统计 3 3 个平板个平板,计算出平板菌落数的平均值计算出平板菌落数的平均值每克样品中的菌落数每克样品中的菌落数=(C/V)*M=(C/V)*M 其中其中,C,C 代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V,V 代表涂布代表涂布平板时所用的稀释液的体积平板时所用的稀释液的体积(ml),M(ml),M 代表

50、稀释倍数代表稀释倍数课题三课题三 分解纤维素的微生物的分离分解纤维素的微生物的分离纤维素纤维素,一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物,是地球上含量最丰富的多糖类物质。是地球上含量最丰富的多糖类物质。纤维素与纤维素酶纤维素与纤维素酶(1)(1)棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物,木材、作物秸秆等也富含纤维素。木材、作物秸秆等也富含纤维素。(2)(2)纤维素酶是一种复合酶纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分一般认为它至少包括三种组分,即即 C 1C 1 酶、酶、C XC X 酶和葡萄糖苷酶酶和葡萄糖苷酶,