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题文
有些微生物能合成纤维素酶,通过对这些微生物的研究和应用,使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精,用纤维素酶处理服装面料等。纤维素酶可以通过微生物发酵生产,为了提高酶的产量,请你设计一个实验,利用诱变育种的方法,获得产生纤维素酶较多的菌株。
(1)写出实验步骤:
①.将培养好的生产菌株分成两组,___________。
②.制备含有___________________的固体培养基。
③._______________________________________。
④._______________________________________。
(2)预测实验结果及结论:
①.诱变组中菌落周围的透明圈比对照组_________,说明__________________。
②.诱变组中菌落周围的透明圈与对照组_________,说明__________________。
③.诱变组中菌落周围的透明圈比对照组小,说明_________________________。
(3)若获得纯净的高产菌株,需进行_________或_________操作。
题型:实验题难度:偏难来源:山东省模拟题
答案
(1)①.一组用一定剂量的诱变剂处理,另一组不处理作为对照   ②.纤维素   ③.把诱变组的大量菌株接种到多个含有纤维素的固体培养基上,同时接种对照组(未处理)的菌株,把它们置于相同的适宜条件下培养   ④.一段时间后,取培养基用刚果红染色,观察记录菌落周围透明圈的大小情况
(2)①.大   诱变育种获得了高纤维素酶产量的菌株   ②.相同   诱变育种没有使菌株发生变化   ③.诱变育种获得了低纤维素酶产量的菌株
(3)平板划线   稀释涂布平板
据魔方格专家权威分析,试题“有些微生物能合成纤维素酶,通过对这些微生物的研究和应用,使人..”主要考查你对  微生物的实验室培养微生物的生长与利用科学研究方法  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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微生物的实验室培养微生物的生长与利用科学研究方法
考点名称:微生物的实验室培养
  • 微生物的实验室培养:

    1.培养基的概念、种类及营养构成
    (1)概念:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的营养基质。

    (3)营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
    2.无菌技术
    (1)关键:防止外来杂菌的入侵。
    (2)具体操作
    ①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。
    ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。
    ③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。
    ④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接触。
    (3)消毒和灭菌
    消毒 灭菌
    概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子) 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)
    常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
    适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等
    3、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
    4、接种方法:平板划线法和稀释涂布法。
    (1)平板划线操作:
    ①挑取他含菌样品:选用平整、圆滑的接种环,按无菌操作法挑取少量菌种。
    ②划A区:将平板倒置于煤气(酒精)灯旁,左手拿出皿底并尽量使平板垂直于桌面,有培养基一面向着煤气灯(这时皿盖朝上,仍留在煤气灯旁),右手拿接种环先在A区划3—4条连续的平行线(线条多少应依挑菌量的多少面定)。划完A区后应立即烧掉环上的残菌,以免因菌过多而影响后面各区的分离效果。在烧接种环时,左手持皿底并将其覆盖在皿盖上方(不要放入皿盖内),以防止杂菌的污染。
    ③划其他区:将烧去残菌后的接种环在平板培养基边缘冷却一下,并使B区转到上方,接种环通过A区(菌源区)将菌带到B区,随即划数条致密的平行线。再从B区作C区的划线。最后经C区作D区的划线,D区的线条应与A区平行,但划D区时切勿重新接触A、B区,以免极该两区中浓密的菌液带到D区,影响单菌落的形成。随即将皿底放入皿盖中。烧去接种环上的残菌。
    ④等平板凝固后,将平板倒置。
    (2)稀释涂布法: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固体培养基的表面,在适宜条件下培养。在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。能够测定样品中活菌数的方法是:稀释涂布平板法。
  • 纯化大肠杆菌的无菌操作和菌种保存:

    1.大肠杆菌
    (1)特性:革兰氏阴性、兼性厌氧的肠道杆菌。
    (2)用途:是基因工程技术中被广泛采用的工具。
    2.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
    (1)计算:依据是培养基配方的比例。
    (2)称量:牛肉膏比较黏稠,可同称量纸一块称取。牛肉膏和蛋白胨易吸潮,称取时动作要迅速,称后及时盖上瓶盖。
    (3)溶化:牛肉膏和称量纸+水加热取出称量纸→加蛋白胨和氯化钠→加琼脂(注意:要不断用玻璃棒搅拌,防止琼脂糊底而导致烧杯破裂)→补加蒸馏水至100mL。

    3.纯化大肠杆菌
    (1)方法
    ①平板划线法: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表面。
    ②稀释涂布平板法:将骏业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固体培养基的表面,进行培养。
    (2)鉴定:将接种后的培养基和一个未接种的培养基(对照组)都放入到37℃恒温箱中,培养12h和24h后,分别观察并记录结果。
    (3)菌种保存
    临时保存法 甘油管藏法
    适用对象 频繁使用的菌种 长期保存的菌种
    培养及类型 固体斜面培养基 液体培养基
    温度 4℃ -20℃
    方法 菌落长成后于冰箱中保存,每3~6个月将菌种从旧的培养基转移到新鲜培养基上 将培养的菌液与等体积灭菌后的甘油混合均匀后于冷冻箱内保存
    缺点 菌种易被污染或产生变异

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  • 知识点拨:

    1、无菌技术操作原则:
    (1)操作前准备:
    ①操作环境应清洁、宽敞、定期消毒;物品布局合理;无菌操作前半小时应停止清扫工作、减少走动、避免尘土飞扬。
    ②工作人员应做好个人准备,戴好帽子、口罩,修剪指甲并洗手,必要时穿无菌衣、带无菌手套。
    (2)操作中保持无菌
    ①工作人员应面向无菌区,手臂应保持在腰部或操作台台面以上,不可跨越无菌区避免面对无菌区谈笑、咳嗽、打喷嚏。
    ②用无菌持物镊取用物品;无菌物品一经取出,即使未用,也不可放回无菌容器内;一套无菌物品仅供一位患者使用,避免交叉感染。 ③无菌操作中,无菌物品疑有污染或已被污染,应予更换并重新灭菌。
    (3)无菌物品保管:
    ①无菌物品必须与非无菌物品分开放置。
    ②无菌物品不可暴露于空气中,应存放于无菌包或无菌容器中,无菌包外须标明物品名称、灭菌日期,并按失效期先后顺序排放。
    ③定期检查无菌物品的灭菌日期及保存情况。无菌包在未被污染的情况下保存期一般为7天,过期或受潮应重新灭菌。
    2、划线分离操作中的有关问题:
    (1)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,仍然需要灼烧接种环。
    第一次灼烧 每次划线之前灼烧 划线结束灼烧
    目的 避免接种环上可能存在的微生物污染培养基 杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种 杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染或感染操作者
    ②在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线,以免接种环温度太高,杀死菌种。
    ③在进行第二次以及其后的划线操作时'要从上一次划线的末端开始划线。每次划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数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。
    (2)进行恒温培养时,要将培养皿倒置的原因如果正放培养皿,则皿盖上形成的水滴会落入培 养基表面并且扩散开。如果培养皿中已形成菌落,则茵落中的细菌会随水扩散,菌落间相互影响,很难再分成单菌落,达不到分离的目的。因此恒温培养时,培养皿必须倒置。
    (3)培养后判断是否有杂菌污染的方法
    ①从菌落的形态看,是否湿润、透明、黏稠,呈何种颜色等等,是区别细菌、酵母菌、放线菌和霉菌的关键指标。
    ②用显微镜镜检观察其形态、大小,看是否有菌丝、孢子、芽孢等,这也是区别细菌、酵母菌、放线菌和霉菌的关键指标。
  • 知识拓展:

    1、对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
    2、并不是所有微生物都需添加特殊营养物质,有些微生物需添加,原因是它们自身缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。
    3、含抗生素的牛奶不能发酵为酸奶的原因:牛奶发酵成酸奶是利用乳酸菌来完成的,乳酸菌属于细菌,
    4、化学药剂的消毒方法,其作用原理是使细菌体内蛋白质变性,但是化学物质很难透过孢子或芽孢的坚硬外层进入细胞内,因此化学方法难以消灭孢子和芽孢。
    5、体积分数为70%的乙醇杀菌效果最强,浓度过低,杀菌力弱,浓度过高,使菌体表面蛋白质凝固形,成一层保护膜,乙醇分子不能渗入其内,因此杀菌效果受影响。
    6、倒平板的方法:右手持盛培养基的试管或三角瓶置火焰旁边,用左手将试管塞或瓶塞轻轻地拨出,试管或瓶口保持对着火焰;然后用右手手掌边缘或小指与无名指夹住管(瓶)塞(也可将试管塞或瓶塞放在左手边缘或小指与无名指之间夹住。如果试管内或三角瓶内的培养基一次用完,管塞或瓶塞则不必夹在手中)。左手拿培养皿并将皿盖在火焰附近打开一缝,迅速例入培养基约15mL,加盖后轻轻摇动培养皿,使培养基均匀分布在培养皿底部,然后平置于桌面上,待凝后即为平板。
    7、在斜面培养基上接种时,其正确的操作顺序:
    ①用左手大拇指、食指和无名指夹住菌种试管和待接种的斜面试管,管口并齐,使斜面向上成水平状态
    ②右手拧松棉塞,但不取下
    ③右手拿接种环,在火焰上灼烧灭菌
    ④在火焰边用右手无名指和小指夹两个棉塞,将它们取下,同时左腕转动,灼烧管口一周
    ⑤将接种环伸入管内,让环先接触培养基上未长菌的部位,使环冷却,然后轻轻挑取少量菌体
    ⑥在火焰旁边迅速将沾有菌体的接种环伸到培养基的底部,由里向外轻轻画蛇形细线
    ⑦抽出接种环,再用火焰灼烧管口,并在火焰上方将棉塞塞上
    8、自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别在于碳源。
    9、平菇培养的操作程序:配制棉籽壳培养基,高压蒸汽灭菌,接种,培养。
    10、菌种的保存:对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法;临时保藏的菌种一般是接种到试管的固体斜面培养基上;临时保藏的菌种容易被污染或产生变异;在临时保藏过程中,每3~6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;

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