1、名校名 推薦微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課時安排： 1 課時課題目標：1了解有關(guān)培養(yǎng)基的基礎(chǔ)知識，進行無菌技術(shù)的操作，進行微生物的培養(yǎng)。2研究培養(yǎng)基對微生物的選擇作用，進行微生物數(shù)量的測定。3簡述纖維素酶的種類及作用，從土壤中分離出分解纖維素的微生物，討論這類微生物的應(yīng)用價值。課題重點：1無菌技術(shù)的操作。2對土樣的選取和選擇培養(yǎng)基的配制。3從土壤中分離分解纖維素的微生物。課題難點：1無菌技術(shù)的操作。2對分解尿素的細菌的計數(shù)。3從土壤中分離分解纖維素的微生物?？键c點撥：一、相關(guān)知識（一）基本概念培養(yǎng)基、無菌技術(shù)、牛肉膏蛋白胨、滅菌、接種環(huán)；篩選菌種、尿素、細菌的分離與計數(shù)；纖維素、纖維素酶（二）知識網(wǎng)絡(luò)微

2、生物的營養(yǎng)及功能培養(yǎng)基基礎(chǔ)知識無菌技術(shù)微生物的實驗室培養(yǎng)實驗操作制備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基純化大腸桿菌結(jié)果分析與評價課題延伸篩選菌株研究思路統(tǒng)計菌落數(shù)目設(shè)置對照實驗設(shè)計實驗器材土壤中分解尿素的細操作步驟菌的分離與計數(shù)操作提示無菌操作做好標記規(guī)劃時間結(jié)果分析與評價課題延伸相關(guān)鏈接基礎(chǔ)知識纖維素與纖維素酶1纖維素分解菌的篩選名校名 推薦分解纖維素的微生物的分離實驗流程土壤取樣選擇培養(yǎng)基操作步驟剛果紅染色（三）疑難解析1大腸桿菌（ Escherichiacoli ）革蘭氏陰性短桿菌，大小0.5 1 3 微米。周身鞭毛，能運動，無芽孢。大腸桿菌是單細胞原核生物，具有原核生物的主要特征：細胞核為擬核，無核膜

3、，細胞質(zhì)中缺乏象高等動植物細胞中的線粒體、葉綠體等具膜結(jié)構(gòu)的細胞器，核糖體為 70S，以二分裂方式繁殖。能發(fā)酵多種糖類產(chǎn)酸、產(chǎn)氣，是人和動物腸道中的正常棲居菌，嬰兒出生后即隨哺乳進入腸道，與人終身相伴，其代謝活動能抑制腸道內(nèi)分解蛋白質(zhì)的微生物生長，減少蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物對人體的危害，還能合成維生素 B 和 K，以及有殺菌作用的大腸桿菌素。正常棲居條件下不致病。但若進入膽囊、膀胱等處可引起炎癥。在腸道中大量繁殖，幾占糞便干重的 1/3 。兼性厭氧菌。在環(huán)境衛(wèi)生不良的情況下，常隨糞便散布在周圍環(huán)境中。若在水和食品中檢出此菌，可認為是被糞便污染的指標，從而可能有腸道病原菌的存在。因此，大腸菌群數(shù)（或大腸

4、菌值）常作為飲水和食物（或藥物）的衛(wèi)生學(xué)標準。大腸桿菌的抗原成分復(fù)雜，可分為菌體抗原（O）、鞭毛抗原（ H）和表面抗原（ K），后者有抗機體吞噬和抗補體的能力。根據(jù)菌體抗原的不同，可將大腸桿菌分為150 多型，其中有 16 個血清型為致病性大腸桿菌，常引起流行性嬰兒腹泄和成人肋膜炎。大腸桿菌是研究微生物遺傳的重要材料，如局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)就是1954 年在大腸桿菌K12 菌株中發(fā)現(xiàn)的。萊德伯格（ Lederberg ）采用兩株大腸桿菌的營養(yǎng)缺陷型進行實驗， 奠定了研究細菌接合方法學(xué)上的基礎(chǔ)，以及基因工程的研究。2尿素是人工合成的第一個有機物， 廣泛存在于自然界中， 如新鮮人糞中含尿素 0.4 。尿素產(chǎn)

5、量約占我國目前氮肥總產(chǎn)量的 40，是僅次于碳銨的主要氮肥品種之一。尿素作為氮肥始于 20 世紀初。 20 世紀 50 年代以后，由于尿素含氮量高 (45 46) ，用途廣泛和工業(yè)流程的不斷改進，世界各國發(fā)展很快。我國從20 世紀 60 年代開始建立中型尿素廠。19861992 年，我國尿素產(chǎn)量均在 900 萬噸以上。目前占氮肥總產(chǎn)量的 40。尿素分子式是 CO(NH2)2，因為在人尿中含有這種物質(zhì)， 所以取名尿素。尿素含氮 (N)46 ，是固體氮肥中含氮量最高的。工業(yè)上用液氨和二氧化碳為原料，在高溫高壓條件下直接合成尿素，化學(xué)反應(yīng)如下。 2NH3+CO2NH2COONH4CO(NH2)2+N2

6、O尿素易溶于水，在 20時 100 毫升水中可溶解 105 克，水溶液呈中性反應(yīng)。尿素產(chǎn)品有兩種。結(jié)晶尿素呈白色針狀或棱柱狀晶形，吸濕性強。粒狀尿素為粒徑 12 毫米的半透明粒子， 外觀光潔，吸濕性有明顯改善。20時臨界吸濕點為相對濕度 80，但 30時，臨界吸濕點降至 72.5 ，故尿素要避免在盛夏潮濕氣候下敞開存放。目前在尿素生產(chǎn)中加入石蠟等疏水物質(zhì)，其吸濕性大大下降。尿素是生理中性肥料，在土壤中不殘留任何有害物質(zhì)，長期施用沒有不良影響。但在造粒中溫度過高會產(chǎn)生少量縮二脲，又稱雙縮脲，對作物有抑制作用。我國規(guī)定肥料用尿素縮二脲含量應(yīng)小于0.5 ?？s二脲含量超過1時，不能做種肥，苗肥和葉面肥

7、，其他施用期的尿素含量也不宜過多或過于集中。尿素是有機態(tài)氮肥，經(jīng)過土壤中的脲酶作用，水解成碳酸銨或碳酸氫銨后，才能被作物吸收利用。因此，尿素要在作物的需肥期前 48 天施用。施用：尿素適用于作基肥和追肥，有時也用作種肥。尿素在轉(zhuǎn)化前是分子態(tài)的，不能被2名校名 推薦土壤吸附，應(yīng)防止隨水流失；轉(zhuǎn)化后形成的氨也易揮發(fā)，所以尿素也要深施覆土。3土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)(1) 篩選菌株：特殊的無機環(huán)境，例如高溫、 pH、紫外線、高壓、光照、氧氣、鹽度等進行篩選所需菌株。選擇培養(yǎng)基，包括特殊的營養(yǎng)，加入抑制或殺死其他微生物的化學(xué)物質(zhì)，加入鑒別性培養(yǎng)的化學(xué)物質(zhì)進行篩選。(2) 統(tǒng)計菌落數(shù)目：有直接計

8、數(shù)法、活菌計數(shù)法和生理指標法等。(3) 對照：包括空白對照、標準對照、自身對照和相互對照，對照實驗要遵循單一變量原則。4分解纖維素的微生物的分離(1) 纖維素含量最高的為棉花，為有機高分子化合物，分子式為 (C6H10O5)n 水解的最終產(chǎn)物為葡萄糖。纖維素、半纖維素、果膠等為膳食纖維。(2) 纖維素酶為復(fù)合酶，包括 C1酶、 Cx 酶和葡萄糖苷酶，可水解纖維素，各種細菌、真菌和少數(shù)放線菌可產(chǎn)生纖維素酶。(3) 采用選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基篩選纖維素分解菌。(4) 發(fā)酵分固體發(fā)酵和液體發(fā)酵，通過發(fā)酵產(chǎn)物對選出的微生物進行鑒別。5微生物營養(yǎng)的類型營 養(yǎng) 類 型能 源氫供基 本 碳 源實例體光能自養(yǎng)

9、型CO藍細菌、紫硫細菌、（ 光能 無 機 營養(yǎng)光無機物綠硫細菌、藻類2型）光能異養(yǎng)型CO2 及簡單有機紅螺菌科的細菌 （紫（ 光能 有 機 營養(yǎng)光有機物物色無硫細菌）型）化能自養(yǎng)型* 無機硝化細 菌、硫化細（ 化能 無 機 營養(yǎng)無機物CO菌、鐵細菌、氫細菌、物2型）硫黃細菌等化能異養(yǎng)型有 機絕大多 數(shù)細菌和全（ 化能 有 機 營養(yǎng)有機物有機物物部真核微生物型）4+2222+*NH、 NO、S、HS、H 、Fe等。三 考點例析例 1(2003 年江蘇卷 ) 發(fā)酵工程的第一個重要工作是選擇優(yōu)良的單一純種。消滅雜菌，獲得純種的方法包括 ( ) ：A根據(jù)微生物對碳源需要的差別，使用不同碳源的培養(yǎng)基B根

10、據(jù)微生物中缺乏生長因子的種類，在培養(yǎng)基中增減不同的生長因子C根據(jù)微生物遺傳組成的差異，在培養(yǎng)基中加入不同比例的核酸D. 根據(jù)微生物對抗菌素敏感性的差異，在培養(yǎng)基中加入不同的抗生素解析：由于不同的微生物對碳源、氮源、無機鹽、生長因子的需求不同，可以根據(jù)微生物的生長需求來配制特殊的培養(yǎng)基以獲得單一純種，也可以根據(jù)其對抗生素的敏感性不同，加入不同的抗生素來獲得單一純種。答案： A、B、D例 2（06 年高考重慶卷）下列所述環(huán)境條件下的微生物，能正常生長繁殖的是（ ）A在缺少生長素的無氮培養(yǎng)基中的圓褐固氮菌3名校名 推薦B在人體表皮擦傷部位的破傷風(fēng)桿菌C新配制的植物礦質(zhì)營養(yǎng)液中的酵母菌D在滅菌后的動物細胞