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(4)微生物的分离与计数
土壤中分解尿素
的细菌的分离
分解纤维素的微生物的分离
筛选
原理
在选择培养基的配方中,把尿素作为培养基中的唯一氮源,原则上只有能利用尿素的微生物才能生长
鉴定
原理
尿素在脲酶的催化下分解产生氨;在尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,培养某种微生物,若指示剂变红则说明该微生物能分解尿素
流程
土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察
土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落
计数法
(1)显微镜直接计数法
①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定体积的样品中微生物的数量。
②缺点:不能区分死菌与活菌。
(2)间接计数法(活菌计数法)
①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌,通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②缺点:当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的是一个菌落。
③计算公式:每克样品中的菌株数=(C/V)×M,其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数。
④注意事项:
a.设置重复组,增强实验的说服力与准确性。
b.为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数
(2)果酒、果醋、腐乳和泡菜制作过程比较及亚硝酸盐含量的检测
果酒和果醋制作
腐乳的制作
制作泡菜并检测
亚硝酸盐含量
需要
菌种
酵母菌:葡萄皮上野生型酵母菌
醋酸菌:空气中或人工接种
毛霉、青霉、曲霉、酵母菌等真菌,空气中的孢子
乳酸菌
制作
原理
果酒:无氧呼吸
果醋:有氧呼吸
多种微生物发酵
泡菜制作:乳酸菌无氧呼吸
亚硝酸盐含量检测:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料,将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较,可大致估算亚硝酸盐含量
有关
反应
式
果酒:
C6H12O6
2C2H5OH+2CO2
果醋:
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O
蛋白质多肽、氨基酸
脂肪甘油、脂肪酸
C6H12O6
2C3H6O3
N+对氨基苯磺酸反应物
反应物+N-1-萘基乙二胺盐酸盐玫瑰红色染料
实验
流程
图
挑选葡萄→
冲洗→榨汁→
酒精发酵→醋酸发酵
　↓　　　↓
果酒 　　果醋
让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制
果酒和果醋制作
腐乳的制作
制作泡菜并检测
亚硝酸盐含量
注意
事项
(1)材料的选择与处理;
(2)防止发酵液被污染;
(3)控制好发酵的条件
(1)控制好材料的用量;
(2)防止杂菌污染;
(3)控制温度及酒精含量
(1)泡菜坛的选择;
(2)腌制条件(无氧);
(3)测定亚硝酸盐含量的操作
共同
点
都是天然的发酵,利用了微生物新陈代谢过程中代谢产物的作用或直接获取代谢产物
(2)消毒、灭菌的方法
概念
常用方法
应用的范围
消
毒
指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
对于一些不耐高温的液体,如牛奶
化学药剂消毒法
如用体积分数为70%~75%的酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等
紫外线消毒:30 W紫外灯照射30 min
接种室中的空气
灭
菌
指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子
灼烧灭菌:酒精灯火焰
接种工具的灭菌
干热灭菌:干热灭菌箱内160~170 ℃下加热1~2 h
玻璃器皿、金属用具的灭菌
高压蒸汽灭菌:高压蒸汽灭菌锅内,121 ℃ 100 kPa条件下,灭菌15~30 min
培养基及容器的灭菌

理论基础
内容
意义
物质
循环
再生
原理
物质循环
物质能够在各类生态系统中进行区域小循环和全球地质大循环,循环往复,分层分级利用,从而达到取之不尽,用之不竭的效果
避免环境污染及对其他系统稳定性和发展的影响
物种
多样
性原
理
生态系统的抵抗力稳定性
物种多,营养关系复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性,生物多样性程度高,可以为各类生物生存提供多种机会和条件。营养关系越复杂,有限资源下就可以容纳更多的生物量
避免生态系统结构和功能失衡
协调
与平
衡原
理
生物与环境的协调与平衡
生物与环境平衡,需要考虑环境承载力,即指某种环境所能养活的生物种群的最大数量
避免生态系统的失衡和破坏
整体
性原
理
社会-经济-自然复合系统
生态工程的建设,既要考虑自然生态系统的规律,还要考虑社会和经济等系统的影响力
统一协调各种关系,保障生态系统的平衡与稳定
系统
学和
工程
学原
理
系统的结构决定功能原理:分布式优于集中式和环式
生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改善和优化结构,达到改善系统功能的目的
改善和优化系统的结构以改善功能
系统整体性原理:整体大于部分之和
系统各组分之间要有适当的比例关系,只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通,并且实现总体功能大于各部分之和的效果
保持较高的系统生产力
1.直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较
直接使用酶
固定化酶
固定化细胞
主要制作
方法
化学结合法固定化、物理吸附法固定化
包埋法固定化
是否需要
营养物质
否
否
是
催化反应
单一或多种
单一
一系列
反应底物
各种物质(大分子、小分子)
各种物质(大分子、小分子)
小分子物质
缺点
(1)对环境条件非常敏感,易失活;(2)难回收,成本高,影响产品质量
不利于催化一系列酶促反应
反应物不易与酶接近,尤其是大分子物质,反应效率下降
续表
直接使用酶
固定化酶
固定化细胞
优点
催化效率高、耗能低、低污染
(1)既能与反应物接触,又能与产物分离;
(2)可以重复利用
成本低、操作容易
1.种群密度的取样调查方法比较
项目
样方法
标志重捕法
取样器取样法
适用
范围
植物、活动范围小和活动能力弱的动物
活动能力强和范围大的动物如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类等
土壤或培养基(液)中的微小动物或微生物
方法
步骤
①随机取样
②计数每个样方个体数
③求所有样方种群密度的平均值即是该种群的种群密度
①在被调查范围内捕获一些个体并做标记后放回
②一段时间后重捕
③如下公式计算
=
①用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样
②在实验室借助放大镜或显微镜进行观察计数
注意
事项
必须随机取样
①调查期内没有新的出生和死亡,没有迁入和迁出
②标志不能过分醒目,标志物和标志方法必须对动物没有伤害
实验名称
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的
鉴定
碘液
蓝色
脱色的
叶片等
还原糖
的鉴定
斐林
试剂
砖红色沉淀
苹果或梨
匀浆等
现配现用、水浴加热
脂肪
鉴定
苏丹Ⅲ
(或Ⅳ)
染液
橘黄(或
红)色
花生种
子切片
需用高倍镜观察
蛋白质
鉴定
双缩脲
试剂
紫色
豆浆、
稀蛋清等
先加A液,后加B液,摇匀使用
绿叶中
色素的提
取和分离
提取液:
无水乙醇;
分离液:
层析液
①胡萝卜素:
橙黄色
②叶黄素:　
黄色
③叶绿素a:
蓝绿色
④叶绿素b:
黄绿色
新鲜的
绿叶(如
菠菜叶)
加入二氧化硅是为了研磨得更充分;碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏
DNA的
粗提取
和鉴定
二苯胺
试剂
蓝色
鸡血细
胞等
水浴加热
实验名称
实验选材
实验方法
备注
细胞膜成分及鉴定
人成熟的红细胞
渗透、离心法、酶解法等
脂质溶剂和蛋白酶处理膜分析成分
光合作用的发现(需光和O2的产生)
天竺葵叶
遮光法
实验前进行饥饿处理
小球藻
同位素标记法
用18O分别标记H2O和CO2
DNA是遗传物质的证据
两种肺炎双球菌
体内转化法
S型细菌中存在能使R型细菌转化成S型细菌的“转化因子”
两种肺炎双球菌
体外转化法
DNA是遗传物质,蛋白质和多糖不是
大肠杆菌和噬菌体
同位素标记法
注意误差分析
生长素的发现
胚芽鞘
对照法
感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端,单侧光对植物向光生长产生某种影响
胚芽鞘、
琼脂
对照法
尖端产生生长素,向下运输,促进尖端下部的生长
课题
调查
对象
统计
方法
计算公式
种群密度
的取样调查
动物
标志重
捕法
=
植物
样方法
调查人群中
的遗传病
人类某种
遗传病
汇总法
发病率
=×100%
土壤中小
动物类群
丰富度的
调查
土壤小
动物
取样器
取样法
无
比较项目
探究性实验
验证性实验
概念
指实验者在不知晓实验结果的前提下,通过自己实验、探索、分析、研究得出结论,从而形成科学概念的一种认知活动
指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验
实验目的
探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系
验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系
实验假设
假设一般采用“如果A,则B”的形式表达,是根据现有的科学理论、事实,对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释
因结论是已知的,故不存在假设问题
实验原理
因探究内容而异
因验证内容而异
实验步骤
应有的实验步骤实际上并未完成,需要自己设计
应有的实验步骤可以是曾经做过的或尚未做过的
实验现象
未知,可以不描述
已知,应准确描述
实验结果
预测
对应假设,分类讨论。一般需讨论“如果出现结果①会怎样,如果出现结果②或③又会怎样”。但有时也会出现“预测最可能的结果”的问题。此种情况应根据已有知识推测最合理的结果
结果在“预料之中”,无需再预测
实验结论
据不同结果,分别得出相应结论
对应实验目的作出肯定结论

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