专题2 微生物的培养与应用
【高考新动向】
1、微生物的分离和培养
2、培养基对微生物的选择作用
3、某种微生物数量的测定
4、利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用
【考纲全景透析】
一、微生物的分离和培养
1、微生物的营养：碳源、氮源、水、无机盐和生长因子。
1、培养基
（1）概念：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
（2）成分：一般都含有水、碳源、氮源无机盐，还需满足不同微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的 要求。
（3）分类：固体培养基：含凝固剂，如琼脂
液体培养基：不含凝固剂
2、无菌技术
（1）含义：指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法
（2）关键：防止外来杂菌的入侵
（3）方法：消毒：煮沸消毒法，化学药剂消毒法，紫外线消毒法
灭菌：灼烧灭菌，干热灭菌，高压蒸汽灭菌
区别消毒和灭菌
3、纯化大肠杆菌以及菌种的保藏
（1）制作牛肉膏蛋白胨固体培养基
方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
（2）纯化大肠杆菌
①原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个细胞繁殖而来的子细胞群体。
②方法：平板划线法、稀释涂布平板法。
（3）菌种的保藏
①短期保存：将菌种接种到试管的固体斜面培养基上4℃保存，菌种易被污染或产生变异。
②长期保存：－20℃甘油管在冷冻箱中保藏。
二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1、分离的原理
（1）土壤中的细菌之所以能够分解尿素，是因为它们体内能合成脲酶。这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起催化作用。
（2）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（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。[ ]
2、统计菌落数目的方法：
稀释涂布平板法和显微镜直接计数。
3、细菌分离与计数的实验流程
土壤取样→样品稀释→取样涂布→微生物培养→观察并记录结果→细菌计数
三、分解纤维素的微生物的分离
1、纤维素酶
纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。作用：
2、纤维素分解菌的筛选方法及原理
（1）方法：刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。
（2）原理：
①刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。
②纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
3、土壤中纤维素分解菌的筛选
【热点难点全析】
一、培养基的种类
划分标准
培养及种类
特点
用途
物理性质
液体培养基
不加凝固剂
工业生产
固体培养基
加凝固剂，如琼脂
微生物分离、鉴定等
用途
选择培养基
培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长
培养、分离出特定微生物（如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；用尿素为唯一氮源的培养基用于分离分解尿素的细菌）
鉴别培养基
根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品
鉴别不同种类的微生物，如可用伊红—美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌（若有，菌落成黑色）
二、细菌的分离与计数
1.筛选菌株
(1)原则：人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。
(2)菌株筛选原理的比较
2.统计菌落数目的方法
(1)显微镜直接计数法
①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。
②方法：用计数板计数。
③缺点：不能区分死菌与活菌。
(2)间接计数法(活菌计数法)
①原理：当样品的稀释度足够高时，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，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②计算公式：每克样品中的菌株数=(C÷V)×M，其中,C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。
③操作：设置重复组，增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。
3.设置对照
(1)目的：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。
(2)方法：①证明培养基未被污染，用空白培养基作对照。
②证明选择培养基的选择作用，用基础培养基接种等量同种菌液作对照。
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