鑒別和分離微生物的實驗設(shè)計

1 利用選擇培養(yǎng)基設(shè)計實驗分離純化微生物

在基本培養(yǎng)基中加入青霉素可分離純化酵母菌、霉菌；在基本培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽可分離純化金黃色葡萄球菌。

普通培養(yǎng)基在無氧條件下可分離出厭氧型、兼性厭氧型微生物；加入乳酸和低pH可分離出乳酸菌。

無氮培養(yǎng)基：分離純化固氮菌，如圓褐固氮菌。

不含有機(jī)碳源的培養(yǎng)基：分離純化自養(yǎng)型細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。

將石油作為惟一碳源可分離出能分解石油的假單胞桿菌。

將蛋白質(zhì)作為惟一氮源的培養(yǎng)基可分離出能分泌胞外蛋白酶的微生物。

【例1】某同學(xué)在做微生物實驗時，不小心把圓褐固氮菌和酵母菌混在一起。該同學(xué)設(shè)計下面的實驗，分離得到純度較高的圓褐固氮菌和酵母菌。

(1)實驗原理：圓褐固氮菌是自生固氮菌，能在無氮培養(yǎng)條件下生長繁殖而酵母菌則不能；青霉素不影響酵母菌等真菌的生長繁殖，而會抑制圓褐固氮菌的生長繁殖。

(2)材料用具：(略)。

(3)主要步驟：①制備兩種培養(yǎng)基，將兩種培養(yǎng)基各自分成兩份，依次標(biāo)號A、a和B、b。

②___________________并在25℃條件培養(yǎng)___________________d。

③分別從A、B培養(yǎng)基的菌落中挑取生長良好的菌并分別接種到a、b培養(yǎng)基中，適宜條件下培養(yǎng)3-4d。

(4)請回答：①本實驗中，配制的分離用的培養(yǎng)基成分特點：A、a是___________________培養(yǎng)基，B、b是___________________培養(yǎng)基，根據(jù)上述原理配制的培養(yǎng)基屬于___________________培養(yǎng)基。

②根據(jù)所需目的配制上述培養(yǎng)基時除營養(yǎng)要協(xié)調(diào)外還應(yīng)注意___________________。

③實驗步驟中第③步的目的是___________________。

④圓褐固氮菌與酵母菌在結(jié)構(gòu)上的主要差異為

⑤青霉素抑制圓褐固氮菌的生長繁殖，其作用機(jī)理是破壞或抑制其細(xì)胞壁的形成。請據(jù)此推測不影響酵母菌與真菌生長繁殖的原因是_________________________________________________________。

答案：(3)②分別向A、B培養(yǎng)基中接種混合茵5-7

(4)①無氮、含青霉素、選擇②pH要適宜⑧分離得到純度較高的圓褐固氮菌和酵母菌④圓褐固氮茵無成形的細(xì)胞核⑤圓褐固氮茵為原核生物，其細(xì)胞壁主要為糖類和蛋白質(zhì)，而酵母茵則不同。

2 利用鑒別培養(yǎng)基檢驗?zāi)撤N微生物是否存在

鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)微生物的代謝特點，在培養(yǎng)基中加人某種指示劑或化學(xué)藥品配制而成的，用以鑒別不同種類的微生物。例如，在培養(yǎng)基中加入伊紅和美藍(lán)，可以鑒別飲用水和乳制品中是否存在大腸桿菌等細(xì)菌：如果有大腸桿菌，其代謝產(chǎn)物就與伊紅和美藍(lán)結(jié)合，使菌落呈深紫色，并帶有金屬光澤。

【例2】利用鑒別培養(yǎng)基檢查自來水中的大腸桿菌是否超標(biāo)。寫出設(shè)計步驟。

實驗步驟：①將漏斗、醋酸纖維素濾膜、三角瓶、抽濾瓶、培養(yǎng)皿、鑷子置于滅菌鍋中，在98 kPa下滅菌20 min。②用火焰燒灼自來水龍頭3 min，然后打開水龍頭放水5min，再用無菌的三角瓶接取1 000mL水樣，蓋好瓶塞。③在培養(yǎng)皿中加入事先制備好的伊紅一美藍(lán)培養(yǎng)基15 mL：冷凝后待用。④將漏斗和抽濾瓶固定好，用鑷子夾住濾膜邊緣，使粗糙面向上放在漏斗上。將水樣倒入漏斗中，邊抽濾、邊加水。⑤濾完以后，用鑷子將附有細(xì)菌的濾膜取出，放在培養(yǎng)基上，使濾膜與培養(yǎng)基完全貼緊，不能有氣泡。⑥按上述步驟制作樣品三份。然后，將培養(yǎng)皿放在37℃條件下培養(yǎng)20h。⑦濾膜上出現(xiàn)的深紫色菌落即為大腸桿菌茵群，并且菌落的數(shù)目就表示1000mL自來水中的大腸桿菌數(shù)。取三份樣品的平均數(shù)。根據(jù)實驗結(jié)果，得出結(jié)論。

3 探究微生物生長所必需的生長因子實驗設(shè)計

某微生物在基本培養(yǎng)基中不能生長，添加某物質(zhì)后正常生長，而添加其他物質(zhì)均不能正常生長，則添加后正常生長的某物質(zhì)即為該種微生物生長所必需的生長因子。

【例3】已知物質(zhì)D是微生物生長所必需的，它的合成途徑如圖1所示：野生型的能在含A培養(yǎng)基上正常生長?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)三種突變型，(均只有某一基因發(fā)生突變)，它們均不能在含A的培養(yǎng)基上正常生長，請設(shè)計一個實驗方案，區(qū)分出三種突變體的突變基因，并預(yù)測實驗結(jié)果。實驗方案：___________________

實驗步驟：

(1)如果___________________，說明A基因突變；

(2)如果___________________，說明B基因突變；

(3)如果___________________，說明C基因突變。

參考答案：實驗方案：配制只含B和只含C的培養(yǎng)基各三份(共六份)并編號，將這三種突變株分別只培養(yǎng)在只含B和只合C的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，觀察各自的生長情況。

實驗步驟：(1)在只含B和只含C的培養(yǎng)基中都能生長

(2)在只會C的培養(yǎng)基中能生長，在只含B的培養(yǎng)基中不能生長

(3)在只含B和只含C的培養(yǎng)基中都不能生長。