北京理工大学《微生物学》实验设计

微生物实验设计

一.设计一分离纤维素分解菌的培养基，并说明各营养物质的主要功能（写明成分，不要求定量）

分析：土壤中能分解纤维素的微生物既有细菌，又有真菌，以纤维素分解的细菌为例说明：

1.考虑到碳素营养要求，可以选纤维素为唯一碳源。一是为纤维素分解菌做碳源和能源，二是只能使纤维素分解菌生长，而其它菌不生长，起到选择培养基的作用。

2.根据一般为微生物的要求，除碳源和能源外，还需氮源及其它矿物质营养物，生长因子。氮源可用（NH4）2SO4,生长因子可用酵母膏，矿物质可用K2HPO4,MgSO4,NaCl等。

3.为了维持培养基的pH恒定，可在培养基中加入CaCO3。

所以按以上分析并结合培养基配制经验，我们设计出分离纤维素分解菌培养基配方如下：

纤维素、（NH4）2SO4、K2HPO4,MgSO4,NaCl,CaCO3,酵母膏，水，pH中性。

二.如何从土壤中分离得到一个微生物的纯培养体。

分析：首先要根据分离对象选择适重的培养基，若要分离真菌应选用马丁.孟加拉红选择培养基，若要分离细菌应选择牛肉膏蛋白胨培养基，若要分离放线菌应选用高氏培养基。

土壤取回来之后，用常用的十倍稀释分离法进行稀释分离。若分离细菌一般稀释至10－8，若分离放线菌一般分离至10－4，取最后几个稀释度倒平板，获得单个菌落。

将平板上出现的单菌落转接斜面培养，同时镜检菌体的浓度，若不纯应将培养的

斜面再次进行稀释分离。倒平板获得单菌落。转接斜面培养，同时镜检菌体的浓度，反复几次直到得到菌体单一的菌落放可认为氏某一微生物的纯培养物。

三.采取什么方法可以分离到并利用苯作为碳源和能源物质的细菌纯培养物？

分析：程序如下：

1.查资料：看是否有人分离该菌的报道从中获得分菌的经验；查苯的化学性质并建立其标准的测量方法，否则无法确定分菌过程中菌的降解效果。

2.采样：一般采集被苯污染的土壤并从中分离目的菌。

3.富集培养:将采到的土样在富集柱上驯化，不断提高土样中苯的浓度，使降解菌在数量上占优势。

4.取适量富集土样在以苯为唯一碳源和能源的无机盐培养基中培养，设对照，生长后测富集液的降解效果，如果好，再适量转接到另一瓶以苯为唯一碳源和能源的无机盐培养基中培养，不断重复直至获得高效的富集液。要注意富集过程中出现的现象变化，关键是苯含量的测定要准确。

5.纯种分离和性能测定：将高效富集液进行稀释涂布，从中挑取单菌落并验证功能，方法是用以苯为唯一碳源和能源的无机盐培养基培养测定其降解效果，找到高效降解菌。

6.进一步验证，并进行传代试验，至少连续30代功能不丧失。

四.如果希望从环境中分离到厌氧固氮菌，该如何设计实验。

用缺乏氮源的选择培养基可用来分离固氮微生物。

1.查资料。看是否有人分离该菌的报道，从中获得分菌的实验。

2.采样

3.富集培养。将采到的菌样放在无氧富集柱上驯化，使厌氧固氮菌在数量上占优势。

4.取适量的富集样品在以没有氮源和无氧培养基中培养，不断重复直至获得高效的富集液。

5.纯种分离和性能鉴定：将高效富集液进行稀释涂布，从中挑取单菌落并验证功能。用没有氮源的无氧培养基进行培养，并测定其浓度。

6.进一步验证，并进行传代试验。

（类似题：欲筛选一株碱性蛋白酶的菌种，用于洗涤剂的生产，请设计出一个筛选方案，从低产的碱性蛋白酶菌株中分离获得高产的工业生产菌株）

五.某发酵工厂生产菌株经常因噬菌体“感染”而不能正常生产，在排除外部感染的可能性后有人认为使由于溶源菌裂解而致。你的看法如何？并设计以实验证明。

认为使由于溶源菌裂解所致，这种温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解的特性称为溶源性，溶源菌使指凡能引起溶源性的温和性噬菌体的宿主。

证明：取一定量的发酵液与大量的敏感性指示菌（遇溶源菌裂解后所释放的温和噬菌体会发生裂解循环者）相混合然后与琼脂培养基混匀后倒一个平板，镜培养后溶源菌就一一长成菌落。

由于溶源菌在细胞分裂过程中有极少数个体会引起自发裂解，其释放的噬菌体可不断的侵染溶源菌菌落周围的指示菌菌苔，于是就形成了一个各中

央有溶源菌的小菌落，四周有透明圈围着的这种独特的噬菌斑。

如果出现上述情况，说明该发酵生产菌株经常因噬菌体感染，是溶源菌裂解所致。

六.某学生利用酪素培养基平板筛选产胞外蛋白酶细菌，在酪素培养基平板上发现有几株菌，菌落周围有蛋白质水解圈，是否能仅凭蛋白质水解酶与菌落直径比大，就断定该菌株产胞外蛋白酶的能力就大，而选择为高产蛋白酶的菌种，为什么？

答案见《微生物学习指导与习题解析》。

七.细菌肥料是由相关的不同微生物组成的一个菌群，并通过混合培养得到的一种产品，活菌数的多少是质量好坏的一个重要指标之一，但在质量检查中，有时根据相差很大，请分析这种现象的原因及如何克服。

分析：最常见的活菌计数法平板菌落计数，但一个菌落可能是一个细胞，液可能是多个细胞一起形成的，另一方面，其它杂菌也可以形成类似的菌落，所以在质量检查中采用培养平板法计数有时会相差很大。

解决方法：采用培养平板计数法要求操作熟练、准确，否则难以得到正确的结果，要求样品充分均匀，保证每个活细胞都能分别形成菌落，尽可能选择用选择性培养基，保证计数菌落为有效菌落。

八.设计一个实验来决定在一种特定的细菌中发生的遗传转移是转化、转导还是接合，并说明每一种的预期结果。

设想有以下条件可以利用：

1.合适的突变株和选择培养基。

2.DNase（一种降解裸露DNA分子的酶）

3.两种滤板：一种能够持留细菌和细菌病毒但不能持留的游离的DNA分子，另一种滤板只能持留细菌

4.一种可以插入滤板使其分隔成三个空间的U形玻璃容器。

分析：

转化：受体菌直接接受供菌的DNA片段使受体菌获得部分供体菌的遗传特性，其实质是供体菌的DNA片段与受体菌发生遗传重组。

接合：是供体菌和受体菌通过性菌毛的直接接触而发生基因遗传重组的过程。转导：以噬菌体为媒介，把供体菌的DNA片段携带到受体菌中，而使受体菌的遗传性状发生改变的现象。

突变菌株为供体菌，受体菌为两重营养缺陷型菌株。

在U形管左边加入供体菌，DNase，右边加入受体菌。

1.插入能够持留细菌和细菌病毒但不能持留游离DNA 的滤板，一段时间后取一定量的菌液选择培养分离，如果出现了原养型菌落则说明细菌中发生的遗传转移为转化。

如果没有原养型菌株出现则说明为转导或接合，需按以下方法进行验证。

2.把第一步骤中的滤板改用只能持留细菌的滤板，其它步骤不变，如果出现原养型菌株则为转导，否则为接合。