1 利用选择培养基设计实验分离纯化微生物
在基本培养基中加入青霉素可分离纯化酵母菌、霉菌;在基本培养基中加入高浓度的食盐可分离纯化金黄色葡萄球菌。
普通培养基在无氧条件下可分离出厌氧型、兼性厌氧型微生物;加入乳酸和低pH可分离出乳酸菌。
无氮培养基:分离纯化固氮菌,如圆褐固氮菌。
不含有机碳源的培养基:分离纯化自养型细菌,如硝化细菌。
将石油作为惟一碳源可分离出能分解石油的假单胞杆菌。
将蛋白质作为惟一氮源的培养基可分离出能分泌胞外蛋白酶的微生物。
【例1】某同学在做微生物实验时,不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混在一起。该同学设计下面的实验,分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。
(1)实验原理:圆褐固氮菌是自生固氮菌,能在无氮培养条件下生长繁殖而酵母菌则不能;青霉素不影响酵母菌等真菌的生长繁殖,而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖。
(2)材料用具:(略)。
(3)主要步骤:①制备两种培养基,将两种培养基各自分成两份,依次标号A、a和B、b。
②___________________并在25℃条件培养___________________d。
③分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌并分别接种到a、b培养基中,适宜条件下培养3-4d。
(4)请回答:①本实验中,配制的分离用的培养基成分特点:A、a是___________________培养基,B、b是___________________培养基,根据上述原理配制的培养基属于___________________培养基。
②根据所需目的配制上述培养基时除营养要协调外还应注意___________________。
③实验步骤中第③步的目的是___________________。
④圆褐固氮菌与酵母菌在结构上的主要差异为
⑤青霉素抑制圆褐固氮菌的生长繁殖,其作用机理是破坏或抑制其细胞壁的形成。请据此推测不影响酵母菌与真菌生长繁殖的原因是_________________________________________________________。
答案:(3)②分别向A、B培养基中接种混合茵5-7
(4)①无氮、含青霉素、选择②pH要适宜⑧分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌④圆褐固氮茵无成形的细胞核⑤圆褐固氮茵为原核生物,其细胞壁主要为糖类和蛋白质,而酵母茵则不同。
2 利用鉴别培养基检验某种微生物是否存在
鉴别培养基是根据微生物的代谢特点,在培养基中加人某种指示剂或化学药品配制而成的,用以鉴别不同种类的微生物。例如,在培养基中加入伊红和美蓝,可以鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌等细菌:如果有大肠杆菌,其代谢产物就与伊红和美蓝结合,使菌落呈深紫色,并带有金属光泽。
【例2】利用鉴别培养基检查自来水中的大肠杆菌是否超标。写出设计步骤。
实验步骤:①将漏斗、醋酸纤维素滤膜、三角瓶、抽滤瓶、培养皿、镊子置于灭菌锅中,在98 kPa下灭菌20 min。②用火焰烧灼自来水龙头3 min,然后打开水龙头放水5min,再用无菌的三角瓶接取1 000mL水样,盖好瓶塞。③在培养皿中加入事先制备好的伊红一美蓝培养基15 mL:冷凝后待用。④将漏斗和抽滤瓶固定好,用镊子夹住滤膜边缘,使粗糙面向上放在漏斗上。将水样倒入漏斗中,边抽滤、边加水。⑤滤完以后,用镊子将附有细菌的滤膜取出,放在培养基上,使滤膜与培养基完全贴紧,不能有气泡。⑥按上述步骤制作样品三份。然后,将培养皿放在37℃条件下培养20h。⑦滤膜上出现的深紫色菌落即为大肠杆菌茵群,并且菌落的数目就表示1000mL自来水中的大肠杆菌数。取三份样品的平均数。根据实验结果,得出结论。
3 探究微生物生长所必需的生长因子实验设计
某微生物在基本培养基中不能生长,添加某物质后正常生长,而添加其他物质均不能正常生长,则添加后正常生长的某物质即为该种微生物生长所必需的生长因子。
【例3】已知物质D是微生物生长所必需的,它的合成途径如图1所示:野生型的能在含A培养基上正常生长。现发现三种突变型,(均只有某一基因发生突变),它们均不能在含A的培养基上正常生长,请设计一个实验方案,区分出三种突变体的突变基因,并预测实验结果。实验方案:___________________
实验步骤:
(1)如果___________________,说明A基因突变;
(2)如果___________________,说明B基因突变;
(3)如果___________________,说明C基因突变。
参考答案:实验方案:配制只含B和只含C的培养基各三份(共六份)并编号,将这三种突变株分别只培养在只含B和只合C的培养基中培养,观察各自的生长情况。
实验步骤:(1)在只含B和只含C的培养基中都能生长
(2)在只会C的培养基中能生长,在只含B的培养基中不能生长
(3)在只含B和只含C的培养基中都不能生长。