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1、选修选修1 生物技术实践生物技术实践第一部分第一部分 微生物的利用和植物组织培养技微生物的利用和植物组织培养技术术考点考点1 1 微生物的营养及无菌技术微生物的营养及无菌技术1.1.微生物的营养及生活环境微生物的营养及生活环境 (1)微生物的营养微生物的营养 来源：来自外界环境中的各种无机化合物和有机化合物。来源：来自外界环境中的各种无机化合物和有机化合物。 分类：碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。分类：碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。 特点：微生物的化学组成与其他生物大体相同。特点：微生物的化学组成与其他生物大体相同。 (2)生活环境生活环境 细菌通常要求在中性偏碱的环境中生长，霉菌要求在
2、中性偏细菌通常要求在中性偏碱的环境中生长，霉菌要求在中性偏 酸的环境中生长。酸的环境中生长。2.2.无菌技术无菌技术 (1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。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实验用具和培养基等进行灭菌。将用于微生物培养的实验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。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 相接触。相接触。特别提醒特别提醒
3、 实验中所需的棉花不能用脱脂棉。实验中所需的棉花不能用脱脂棉。微生物最常用的碳源是糖类，最主要的是葡萄糖。微生物最常用的碳源是糖类，最主要的是葡萄糖。考点考点2 大肠杆菌的培养和分离大肠杆菌的培养和分离1.大肠杆菌大肠杆菌 (1)特性：革兰氏阴性、兼性厌氧的肠道杆菌。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。用途：是基因工程技术中被广泛采用的工具。2.培养培养 实验中用实验中用LB液体培养基扩大培养大肠杆菌。液体培养基扩大培养大肠杆菌。3.分离分离(实验部分实验部分)4.4.保存菌种保存菌种 用接种环取出单个菌落，划线法接种在斜面培养基上，用接种环取
4、出单个菌落，划线法接种在斜面培养基上， 37培养培养24 h后，后，4冰箱保存。冰箱保存。特别提醒特别提醒在倒平板过程中，不能将培养基溅在皿壁与皿盖上，防止在倒平板过程中，不能将培养基溅在皿壁与皿盖上，防止杂菌污染。杂菌污染。本实验需设置空白培养基在相同条件下一起培养，以确定本实验需设置空白培养基在相同条件下一起培养，以确定是否有杂菌污染。是否有杂菌污染。培养皿倒置的目的是防止皿盖上的水珠落入培养基中，造培养皿倒置的目的是防止皿盖上的水珠落入培养基中，造成污染。成污染。考点考点3 菊花组织的培养菊花组织的培养1.过程过程2.植物激素在植物组织培养过程中的应用植物激素在植物组织培养过程中的应用
5、(1)细胞分裂素细胞分裂素/生长素的比例高时，诱导芽生成。生长素的比例高时，诱导芽生成。 (2)细胞分裂素和生长素浓度大致相等时，愈伤组织继续生细胞分裂素和生长素浓度大致相等时，愈伤组织继续生 长而不分化。长而不分化。 (3)细胞分裂素细胞分裂素/生长素的比例低时，诱导根生成。生长素的比例低时，诱导根生成。3.无菌技术在组织培养中的应用无菌技术在组织培养中的应用 (1)植物组织及实验人员要求消毒。植物组织及实验人员要求消毒。(2)培养基及培养器械要培养基及培养器械要 求灭菌。求灭菌。(3)操作环境要求无菌。操作环境要求无菌。4.MS培养基的组成培养基的组成 由大量元素、微量元素和有机成分组成。
6、由大量元素、微量元素和有机成分组成。特别提醒特别提醒培养的植物组织不同，植物激素的使用量也不同。培养的植物组织不同，植物激素的使用量也不同。在培养过程中，一旦发现培养物被污染，一定不能打开培在培养过程中，一旦发现培养物被污染，一定不能打开培养瓶，应将被污染的培养瓶进行灭菌处理。养瓶，应将被污染的培养瓶进行灭菌处理。命题视角命题视角1 1 微生物的培养过程及分离和计数微生物的培养过程及分离和计数【例【例1 1】 (2010(2010丽水模拟丽水模拟) )某小组同学为了调查湖水中细菌的污某小组同学为了调查湖水中细菌的污 染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培染情况而进行了实验。实验
7、包括制备培养基、灭菌、接种及培 养、菌落观察与计数。请回答与此实验相关的问题。养、菌落观察与计数。请回答与此实验相关的问题。 (1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了_ _和和_。除此之外，培养基还必须含有的基本成。除此之外，培养基还必须含有的基本成 分是分是_和和_。 (2)对培养基进行灭菌，应该采用的方法是对培养基进行灭菌，应该采用的方法是_。 (3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品 的平板置于的平板置于_中培养，培养的温度设定在中培养，培养的温度设定在37。要
8、使。要使 该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种_作作 为对照进行实验。为对照进行实验。氮源氮源(碳碳源不作要求源不作要求)碳源碳源无机盐无机盐水水高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌恒温培养箱恒温培养箱无菌水无菌水 (4)培养培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖 水样品中有水样品中有_种细菌。一般说来，菌落总数越多种细菌。一般说来，菌落总数越多,湖水遭受细菌污染湖水遭受细菌污染 的程度越的程度越_。 (5)如果提高培养基中如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐的浓度，
9、可以用于筛选耐_细菌细菌, 这种培养基被称为这种培养基被称为_。【思路导析】【思路导析】 培养基是供微生物生长、繁殖、代谢的混合养料。由于培养基是供微生物生长、繁殖、代谢的混合养料。由于 微生物具有不同的营养类型，对营养物质的要求也各不相同，加之实微生物具有不同的营养类型，对营养物质的要求也各不相同，加之实 验和研究的目的不同，所以培养基的种类很多，使用的原料也各有差验和研究的目的不同，所以培养基的种类很多，使用的原料也各有差 异，但从营养角度分析，培养基中一般含有微生物所必需的碳源、氮异，但从营养角度分析，培养基中一般含有微生物所必需的碳源、氮 源、无机盐以及水分等。另外，培养基还应具有适宜
10、的源、无机盐以及水分等。另外，培养基还应具有适宜的pH、一定的缓、一定的缓 冲能力、一定的氧化还原电位及合适的渗透压等。培养基在使用前要冲能力、一定的氧化还原电位及合适的渗透压等。培养基在使用前要 进行彻底的灭菌，多采用高压蒸汽灭菌。通过观察培养基上菌落的多进行彻底的灭菌，多采用高压蒸汽灭菌。通过观察培养基上菌落的多 少，可确定湖水细菌污染的程度，含高浓度少，可确定湖水细菌污染的程度，含高浓度NaCl的培养基可筛选出耐的培养基可筛选出耐 盐的细菌。盐的细菌。多多高高盐盐(或或NaCl)选择培养基选择培养基命题视角命题视角2 2 植物植物( (菊花菊花) )组织培养组织培养【例【例2 2】 如图
11、为植物如图为植物(菊花菊花)组织培养过程示意图组织培养过程示意图,请据图回答：请据图回答： (1)培养基培养基和培养基和培养基分别为分别为_和和_,两两 者最主要区别是者最主要区别是_ _。 (2)若该培养基是若该培养基是MS固体培养基，则其基本组成是固体培养基，则其基本组成是_、 _和有机成分。和有机成分。 发芽培养基发芽培养基生根培养基生根培养基发芽培养基中细胞分裂素含量大于生长素的发芽培养基中细胞分裂素含量大于生长素的含量，生根培养基中生长素含量大于细胞分裂素的含量含量，生根培养基中生长素含量大于细胞分裂素的含量大量元素大量元素微量元素微量元素 (3)愈伤组织发芽的根本原因是愈伤组织发芽
12、的根本原因是_。 (4)菊花组织在接种到培养基中之前需进行菊花组织在接种到培养基中之前需进行_处理，整个组处理，整个组 织培养过程需在织培养过程需在_操作。操作。 (5)本实验用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素的本实验用人工合成的激素，而不用植物中存在的天然激素的 原因是：原因是：_，在菊，在菊 花组织培养的实验中使用的生长素是人工合成的花组织培养的实验中使用的生长素是人工合成的_, 使用的细胞分裂素是人工合成的使用的细胞分裂素是人工合成的_。【思路导析】【思路导析】 (1)菊花组织在培养基菊花组织在培养基中形成愈伤组织后长出丛中形成愈伤组织后长出丛 芽，因此芽，因此是发芽培养基，在
13、培养基是发芽培养基，在培养基中生根后形成试管苗中生根后形成试管苗, 所以所以是生根培养基，两者最主要的区别是发芽培养基中细胞是生根培养基，两者最主要的区别是发芽培养基中细胞 分裂素含量大于生长素的，而生根培养基中二者的含量则正好分裂素含量大于生长素的，而生根培养基中二者的含量则正好 相反。相反。基因的选择性表达基因的选择性表达消毒消毒无菌条件下无菌条件下人工合成的激素易合成、原料广泛、效果稳定人工合成的激素易合成、原料广泛、效果稳定萘乙酸苄基萘乙酸苄基腺嘌呤腺嘌呤 (2)MS固体培养基由大量元素、微量元素和有机成分组成。固体培养基由大量元素、微量元素和有机成分组成。 (3)愈伤组织发芽是再分化
14、的过程，其根本原因是基因的选择性愈伤组织发芽是再分化的过程，其根本原因是基因的选择性 表达。表达。 (4)菊花组织在接种到培养基之前必须先进行消毒后方可进行培菊花组织在接种到培养基之前必须先进行消毒后方可进行培 养，整个组织培养过程必须在无菌环境中操作。养，整个组织培养过程必须在无菌环境中操作。 (5)人工合成的植物激素具有容易合成、原料广泛、效果稳定的人工合成的植物激素具有容易合成、原料广泛、效果稳定的 优点，因此在农业生产中被广泛应用。优点，因此在农业生产中被广泛应用。规律方法规律方法解决植物组织培养问题时，可从解决植物组织培养问题时，可从2个方面入手：个方面入手：(1)植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性。植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性。(2)基本过程是：外植体基本过程是：外植体(离体植物组织离体植物组织) 点击此处进入点击此处进入 知能综合训练知能综合训练