大腸桿菌的培養(yǎng)和分離

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)



輔導(dǎo)教案
導(dǎo)學(xué)誘思DAOXUEYOUSI

一、大腸桿菌
1.大腸桿菌屬于革蘭氏________性菌,為________型的腸道桿菌。
2.結(jié)構(gòu):屬于________生物。
3.用途:是在________技術(shù)中被廣泛采用的工具。
4.與人類的關(guān)系:它生活在人類的________中,一般對(duì)人________(“有”還是“無(wú)”)害。有一些菌株對(duì)人體能產(chǎn)生危害,因?yàn)樗鼈兛梢郧治g________并產(chǎn)生________。任何大腸桿菌如果進(jìn)入人的________系統(tǒng),都會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。
答案:1.陰 兼性厭氧
2.原核
3.基因工程
4.腸道 無(wú) 腸黏膜 毒素 泌尿
二、細(xì)菌的培養(yǎng)和分離
1.細(xì)菌的培養(yǎng):
(1)細(xì)菌的繁殖:細(xì)菌以________的方式繁殖,分裂速度很快,約________分裂一次。
(2)培養(yǎng)細(xì)菌的方法:培養(yǎng)細(xì)菌,需要將________________________________________________________________________
轉(zhuǎn)移到________中,一般用________轉(zhuǎn)移帶菌的培養(yǎng)物。
(3)用不同培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌的差別:


接種后,培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基類型接種方法接種后培養(yǎng)的時(shí)間(單位:小時(shí))培養(yǎng)結(jié)果
液體培養(yǎng)基接種環(huán)直接接種培養(yǎng)8 h后每毫升培養(yǎng)基中有________個(gè)細(xì)菌
固體培養(yǎng)基用接種環(huán)在培養(yǎng)基上用________________________________________________________________________的方式接種(該法還可以用于______)培養(yǎng)10~20 h后一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞會(huì)繁殖成許多個(gè)細(xì)菌細(xì)胞,這些細(xì)胞________________________________________________________________________________,形成____________________________________________________________
2.細(xì)菌的分離:
(1)分離的方法與特點(diǎn):分離細(xì)菌有________和________2種。前者方法簡(jiǎn)單,后者操作復(fù)雜,但是______________________________________________________________更易分開。
(2)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大腸桿菌分離,是用________法,就是在________培養(yǎng)基上進(jìn)行細(xì)菌的________。
答案:1.(1)分裂 20 min (2)已有細(xì)菌的培養(yǎng)物 新的培養(yǎng)基 接種環(huán) (3)幾億 劃線 分離細(xì)菌 緊緊聚集在一起
菌落
2.(1)劃線分離法 涂布分離法 單菌落 (2)劃線分離
固體平面 劃線培養(yǎng)

三、滅菌操作
1.滅菌操作的原因:為了獲得________的培養(yǎng)物,其關(guān)鍵是防止外________的入侵污染。因此,在培養(yǎng)微生物時(shí)必須進(jìn)行________操作。
2.無(wú)菌操作的條:
(1)首要條是________必須是無(wú)菌的;
(2)________必須是無(wú)菌的;
(3)________的過(guò)程必須是無(wú)菌的等。
答案:1.純凈 雜菌 無(wú)菌
2.(1)各種器皿 (2)各種培養(yǎng)基 (3)菌轉(zhuǎn)移操作
四、大腸桿菌的培養(yǎng)和分離實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />(1)進(jìn)行大腸桿菌的________,利用________培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)的操作;
(2)進(jìn)行大腸桿菌的________,用________培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)菌的________培養(yǎng);
(3)說(shuō)明大腸桿菌培養(yǎng)的條和操作要求的原理。
2.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)滅菌:用________在________壓力下對(duì)LB液體培養(yǎng)基、LB固體培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)行滅菌________min。
(2)自________向________中轉(zhuǎn)移并分裝固體培養(yǎng)基:
待冷卻至______左右,將三角錐形瓶中的______培養(yǎng)基,在______上分裝至幾個(gè)______中,制成______培養(yǎng)基。
(3)將大腸桿菌自________轉(zhuǎn)移到________中的________培養(yǎng)基中培養(yǎng):
將大腸桿菌用________在無(wú)菌操作下接種至三角錐形瓶中的________培養(yǎng)基中,在________搖床振蕩培養(yǎng)________,完成大腸桿菌的培養(yǎng)。
(4)將菌液在________培養(yǎng)基上進(jìn)行________分離:
從前一步培養(yǎng)得到的菌液中獲取菌種,用________以__________法接種至第二步所制得的__________培養(yǎng)基中,在________℃恒溫箱中培養(yǎng)________h后觀察菌落。
(5)菌種保存:
在無(wú)菌操作下將________用________取出,再用________法接種在________上,________培養(yǎng)________后,________冰箱保存。
3.分離實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論:
觀察中若看到在________的末端出現(xiàn)________,則表明菌已被分離了。
4.大腸桿菌分離的用途:________的通用方法,也是用于________的最簡(jiǎn)便方法之一。
答案:1.(1)擴(kuò)增 液體 (2)分離 固體平面 劃線
2.(1)高壓鍋 1 kg 15 (2)三角瓶 培養(yǎng)皿 60 ℃
固體 超凈臺(tái) 培養(yǎng)皿 固體平面 (3)斜面 三角瓶 液體
接種環(huán) 液體 37 ℃ 12 h (4)固體平面 劃線 接種環(huán)
劃線 固體平面 37 12~24 (5)單菌落 接種環(huán) 劃線 斜面 37 ℃ 24 h 4 ℃
3.劃線 不連續(xù)的單個(gè)菌落
4.消除污染雜菌 篩選高表達(dá)量菌株

核心解讀HEXINJIEDU

1.微生物、細(xì)菌與大腸桿菌之間有怎樣的關(guān)系?
(1)概念內(nèi)涵:其關(guān)系圖解見(jiàn)下

(2)結(jié)構(gòu)上:三者都是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,形體微小的生物,但是從細(xì)胞角度看其結(jié)構(gòu)是不同的,具體如下:

2.培養(yǎng)大腸桿菌的LB培養(yǎng)基中有各種物質(zhì),為什么選擇這些物質(zhì),這些物質(zhì)有什么作用呢?
(1)人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出了供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)——培養(yǎng)基。雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同,但一般都含有五大營(yíng)養(yǎng)要素,即水、無(wú)機(jī)鹽、碳(提供碳元素)、氮(提供氮元素)和生長(zhǎng)因子(不同的細(xì)菌需要的各不相同,有物種差異,它主要補(bǔ)充自身不能合成的或合成能力較弱的,但卻是生長(zhǎng)繁殖必需的物質(zhì))。見(jiàn)下表:


微生物的營(yíng)養(yǎng)要素定義功能類型化合物類型常用物質(zhì)
碳凡可構(gòu)成微生物細(xì)胞和代謝產(chǎn)物中碳架的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)稱為碳構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì),供給微生物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的能量無(wú)機(jī)碳(自養(yǎng)型微生物用)無(wú)機(jī)物CO2、NaHCO3、CaCO3等
有機(jī)碳(異養(yǎng)型微生物用)蛋白質(zhì)、核酸類牛肉膏、蛋白胨、花生粉餅、明膠、氨基酸等
糖類脂質(zhì)等葡萄糖、蔗糖、淀粉等
氮凡是構(gòu)成微生物的細(xì)胞物質(zhì)或代謝產(chǎn)物中氮素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)稱為氮主要是提供合成原生質(zhì)和細(xì)胞其他結(jié)構(gòu)的原料,一般不作能無(wú)機(jī)氮銨鹽NH3、(NH4)2SO4
硝酸鹽NO3
N2空氣
有機(jī)氮牛肉膏、蛋白胨、醇母膏、尿素、明膠等
生長(zhǎng)因子一類對(duì)微生物正常代謝必不可少且又不能從簡(jiǎn)單的碳、氮自行合成的所需極微量的有機(jī)物一般是酶和核酸的組成成分酵母膏、玉米漿、黃豆餅粉、動(dòng)植物組織液、麥芽汁等,復(fù)合維生素
水作用:組成成分;反應(yīng)介質(zhì);物質(zhì)運(yùn)輸媒體;熱的良導(dǎo)體
無(wú)機(jī)鹽作用:維持滲透壓、pH等

(2)大腸桿菌的LB培養(yǎng)基

微生物的營(yíng)養(yǎng)要素本實(shí)驗(yàn)中大腸桿菌LB培養(yǎng)基配方培養(yǎng)基配方與微生物營(yíng)養(yǎng)要素的對(duì)應(yīng)關(guān)系
LB液體培養(yǎng)基LB固體培養(yǎng)基
氮、
碳、
無(wú)機(jī)鹽、
生長(zhǎng)因子、

瓊脂1 g

蛋白胨0.5 g主要提供大腸桿菌的氮、碳需求
酵母提取物0.25 g主要提供生長(zhǎng)因子
NaCl 0.5 g提供無(wú)機(jī)鹽
水 50 mL提供水
(3)此外配方中還要注意pH等。
3.該實(shí)驗(yàn)中這些操作的原因
(1)三角錐形瓶中的LB固體培養(yǎng)基滅菌后,需要冷卻到60 ℃左右時(shí),才用轉(zhuǎn)移和分裝,制成固體平面培養(yǎng)基,為什么?你用什么簡(jiǎn)易方法快速估計(jì)該溫度?
因?yàn)槿清F形瓶中的LB固體培養(yǎng)基中有瓊脂,它在98 ℃以上熔化,在44 ℃以下凝固,當(dāng)冷卻到60 ℃左右時(shí),不會(huì)因溫度過(guò)高燙手而不易操作;也不會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)低而使三角錐形瓶中的培養(yǎng)基凝固,最終無(wú)法轉(zhuǎn)移分裝制成新的平面培養(yǎng)基。
簡(jiǎn)易估計(jì)溫度的方法:可以用手觸摸滅菌后的三角錐形瓶,感覺(jué)錐形瓶由燙手轉(zhuǎn)為剛剛不燙手時(shí),則說(shuō)明已經(jīng)冷卻到60 ℃左右了。
(2)進(jìn)行恒溫培養(yǎng)時(shí),為什么要將培養(yǎng)皿倒置?
恒溫培養(yǎng)時(shí),培養(yǎng)基中的水分會(huì)以水蒸氣的形式蒸發(fā),倒放培養(yǎng)皿則會(huì)使水蒸氣凝結(jié)成水滴留在蓋子上;如果正放培養(yǎng)皿,則水分形成的水滴會(huì)落入培養(yǎng)基表面并且擴(kuò)散開。如果培養(yǎng)皿中已形成菌落,則菌落中的菌會(huì)隨水?dāng)U散,菌落間相互影響,很難再分成單菌落,達(dá)不到分離的目的,培養(yǎng)皿中的菌落還有可能被蓋子上掉落的水給污染。
(3)將大腸桿菌用接種環(huán)自斜面轉(zhuǎn)移到液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)時(shí),為什么接種環(huán)必須先深入到斜面冷卻后,才能再取斜面上的菌體?
接種環(huán)在取菌體前曾在酒精燈火焰上灼燒滅菌,一直灼燒至紅,溫度很高,若不冷卻就直接用其取斜面上的菌體,菌體可能因?yàn)榻佑|高溫接種環(huán)而死亡,導(dǎo)致大腸桿菌的轉(zhuǎn)移培養(yǎng)失敗。
(4)用劃線法分離大腸桿菌中,第一次和隨后的幾次劃線前都要灼燒接種環(huán),它們的原因一樣嗎?在劃線結(jié)束后仍然要灼燒接種環(huán)這又是為什么呢?
雖然每次灼燒都是為了滅菌,但所滅的菌種和原因卻不一樣。

灼燒接種環(huán)的時(shí)間消滅的菌體原因
第一次劃線前其他雜菌防止其他雜菌的侵入而造成污染
隨后的幾次劃線前上次劃線結(jié)束后殘留在接種環(huán)上的實(shí)驗(yàn)菌(本實(shí)驗(yàn)為:大腸桿菌)為了使下一次劃線時(shí),接種環(huán)上的菌自上次劃線的末端,從而通過(guò)劃線次數(shù)的增加,使每次劃線時(shí)菌種的數(shù)目逐漸減少,最終獲得單個(gè)菌落,實(shí)現(xiàn)菌的分離
最后一次劃線結(jié)束后為了防止實(shí)驗(yàn)菌殘留于接種環(huán)而污染環(huán)境和感染實(shí)驗(yàn)人員

(5)用劃線法分離大腸桿菌時(shí),每次的劃線是怎么樣的?對(duì)隨后的劃線的起點(diǎn)有什么要求?為什么這樣要求呢?


每一次的劃線依次的2次劃線之間的關(guān)系各次劃線的分布
圖形輔助理解

劃線的要求不能出現(xiàn)線條的重疊第二次以及隨后的劃線操作,總是從上一次劃線的末端開始不要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)相連
這樣要求的原因使線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少因?yàn)閯澗后,線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少,每次從上一次劃線的末端開始,能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少,最終得到有單個(gè)細(xì)菌繁殖而的單菌落若相連,則可能最后一次劃線末端處的細(xì)菌與第一次的疊加,細(xì)菌的數(shù)目不是最少的,不能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少,最終將很難獲得單菌落

4.消毒與滅菌一樣嗎?

概念常用方法應(yīng)用的范圍
消毒使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)煮沸消毒法:在100 ℃煮沸5~6 min一般物品
巴氏消毒法:70~75 ℃煮30 min或在80 ℃煮15 min對(duì)于一些不耐高溫的液體,如牛奶
化學(xué)藥劑消毒法如用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水等
滅菌使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物(包括芽孢和孢子)灼燒滅菌:酒精燈火焰接種工具的滅菌
干熱滅菌:160~170 ℃下滅菌1~2 h玻璃器皿、金屬工具的滅菌
高壓蒸汽滅菌:121 ℃條下,滅菌15~30 min培養(yǎng)基及容器的滅菌
5.本實(shí)驗(yàn)中還需要了解哪些基礎(chǔ)知識(shí)才更便于掌握和理解呢?
(1)牛肉膏蛋白胨的知識(shí)
牛肉膏和蛋白胨于動(dòng)物原料,含有糖、維生素和有機(jī)氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
1 000 mL牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成

培養(yǎng)基組分提供的主要營(yíng)養(yǎng)
牛肉膏 5 g碳、磷酸鹽和維生素
蛋白胨 10 g氮和維生素
NaCl 5 g無(wú)機(jī)鹽
H2O 定容至1 000 mL氫元素、氧元素
  (2)巴氏消毒法的知識(shí)
巴氏消毒法也稱做低溫消毒法。
日常生活中經(jīng)常用到煮沸消毒法。在100 ℃煮沸 5~6 min 可以殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和一部分芽孢。對(duì)于一些不耐高溫的液體,如牛奶,則使用巴氏消毒法,在70~75 ℃煮30 min或在80 ℃煮15 min,可以殺死牛奶中的微生物,并且使牛奶的營(yíng)養(yǎng)成分不被破壞。

題例領(lǐng)悟TILILINGWU

【例題1】 下列操作屬于滅菌的是(  )
A.用酒精擦拭實(shí)驗(yàn)人員的雙手
B.用氯氣處理水
C.將接種環(huán)在酒精燈火焰上灼燒至紅
D.殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物
解析:此題考查對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)中滅菌的理解。對(duì)微生物培養(yǎng)說(shuō),滅菌操作十分重要,其目的就是為了獲得純凈的培養(yǎng)物,其關(guān)鍵是防止外一切雜菌的入侵,不僅僅是對(duì)人體有害的微生物。滅菌操作一般使用強(qiáng)烈的物化因素(如:灼燒滅菌、高壓蒸汽滅菌等)。而不是使用較為溫和的物化方法。
答案:C


消毒與滅菌是不同的。兩者除了在物化手段上是否強(qiáng)烈外,所消滅的微生物內(nèi)容也是不同的。滅菌是消除一切雜菌,而消毒僅僅殺死對(duì)人體有害的微生物。消毒往往無(wú)法消滅微生物的芽孢和孢子。
【例題2】 下列關(guān)于平板劃線的操作及敘述,正確的是 …
(  )
A.灼燒接種環(huán)之后,為避免其他雜菌的干擾,應(yīng)立即伸入菌液取菌種
B.劃線結(jié)束后,為避免實(shí)驗(yàn)菌污染環(huán)境和感染操作者,所以必須再次灼燒接種環(huán)
C.在第一次劃線前灼燒接種環(huán)和每次劃線前灼燒接種環(huán)的目的相同
D.劃線時(shí)最后一區(qū)域一定要與第一區(qū)域相連,達(dá)到首尾相接
解析:此題考查對(duì)劃線法分離大腸桿菌的掌握。這是本實(shí)驗(yàn)的一大重點(diǎn)和難點(diǎn)。A的操作是錯(cuò)誤的,灼燒接種環(huán)之后,要冷卻后方能取菌種,以免溫度太高殺死菌種。B的操作完全正確。C的敘述是錯(cuò)誤的,它們的灼燒目的完全不同,第一次劃線前的灼燒是為了殺死其他雜菌,保證實(shí)驗(yàn)菌的純凈,而隨后的灼燒卻是為了殺死殘留于接種環(huán)上的實(shí)驗(yàn)菌,保證實(shí)驗(yàn)菌隨劃線次數(shù)的增加而減少,每次劃線的菌種自上一次劃線的末端。D的操作也是不正確的,不應(yīng)該相連,這樣才能使最后一次劃線不受第一次劃線的干擾。
答案:B


大腸桿菌的分離所采用的就是劃線分離法。這一方法十分重要。我們不僅要知其每一步具體的操作,還要知其所以然,還要關(guān)注注意事項(xiàng),避免踏入誤區(qū)。

隨堂訓(xùn)練SUITANGXUNLIAN

1細(xì)菌培養(yǎng)過(guò)程中分別采用了高壓蒸汽、酒精、火焰灼燒等幾種不同的處理,這些方法依次用于殺滅哪些部位的雜菌(  )
A.接種針、手、培養(yǎng)基  B.高壓鍋、手、接種針
C.培養(yǎng)基、手、接種針 D.接種針、手、高壓鍋
答案:C 解析:滅菌是微生物培養(yǎng)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。其中高壓蒸汽是為了殺滅培養(yǎng)基中的雜菌;酒精擦拭雙手,是滅手上的雜菌;而接種針在火焰上灼燒,就是為了滅接種針上的菌。故C選項(xiàng)是正確的。
2下列關(guān)于倒平板的操作姿勢(shì)的敘述中,正確的是(  )
A.右手無(wú)名指及小指夾持含有固體培養(yǎng)基的三角瓶封口膜
B.右手大拇指、食指拿著三角瓶
C.左手拿著培養(yǎng)皿,蓋子放于桌子上
D.倒平板時(shí),為防止溫度過(guò)高,暫時(shí)熄滅酒精燈
答案:A 解析:倒平板技術(shù)是微生物技術(shù)中的基本技術(shù)。只有A是正確的。B中手指姿勢(shì)錯(cuò)誤。C錯(cuò)在培養(yǎng)皿蓋放在桌上了。D中熄滅酒精燈不對(duì),整個(gè)過(guò)程都需在酒精燈火焰旁完成。





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