1、例談微生物的培養(yǎng)與分離實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能主要是顯微鏡的操作、臨時(shí)裝片的制作和微生物培養(yǎng)的基本技術(shù)等，其中顯微鏡的操作、臨時(shí)裝片的制作是初中生物學(xué)教學(xué)的要求，而微生物培養(yǎng)的基本技術(shù)則是高中生物學(xué)教學(xué)的基本任務(wù)。高三生物（選修）教材共四個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，其中兩個(gè)是關(guān)于微生物培養(yǎng)的基本技術(shù)和微生物的分離提純，可見微生物培養(yǎng)的基本技術(shù)在高中教學(xué)中的地位，在高考命題以能力立意、重視實(shí)驗(yàn)考查的今天，使學(xué)生掌握微生物培養(yǎng)的基本技術(shù)，更有特別的意義。為此，筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中結(jié)合選修教材實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)三和高校微生物學(xué)教程，編寫兩道微生物實(shí)驗(yàn)習(xí)題，旨在使學(xué)生掌握微生物培養(yǎng)的基本技術(shù)，學(xué)會(huì)微生物分離的一般方法，

2、并對(duì)兩例作簡(jiǎn)要分析，供大家參考。例一：下面兩段材料介紹了兩種篩選微生物的方法：方法一：19世紀(jì)后期，Robert koch創(chuàng)造了用瓊脂制作固體培養(yǎng)基，成功地將混雜地生活在一起的微生物進(jìn)行了分離和提純。他先將微生物樣品稀釋，用接種針沾少許稀釋菌液在固體培養(yǎng)基上劃線接種，恒溫培養(yǎng)后從培養(yǎng)基表面挑選相同特征的某一種菌落，經(jīng)過幾次相同的培養(yǎng)過程，便可將其分離、提純。請(qǐng)你模仿方法一，將表層土壤中的圓褐固氮菌與其它雜菌分離，并提純出其中某一種圓褐固氮菌。你選擇的實(shí)驗(yàn)材料和用具有：已消毒的培養(yǎng)皿若干、接種針一支、酒精燈、無(wú)菌水、表層土壤樣品，還有 ；你實(shí)驗(yàn)的操作步驟是：（一）分離圓褐固氮菌：（1）樣品的稀釋

3、： ；（2） 。 （二）提純某一種圓褐固氮菌： （1）樣品的稀釋： ；（2） 。方法二：20世紀(jì)中期，J.lederberg夫婦創(chuàng)造了影印平板培養(yǎng)法用于篩選具有抗性的微生物。他們用滅菌后的絲絨布包裹在小的木質(zhì)圓柱體外（外形似印章），讓末端均勻沾滿待篩選的菌種，然后將“印章”先后影印在普通培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基上，影印時(shí)保持印章的相對(duì)位置嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)性。經(jīng)恒溫培養(yǎng)后，通過對(duì)照培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落，就可獲得某種抗性的微生物。請(qǐng)你模仿方法二，用含四環(huán)素的選擇培養(yǎng)基將不具抗四環(huán)素抗性的大腸桿菌篩選出來(lái)。你選擇的實(shí)驗(yàn)材料和用具有：已滅菌的“印章”、已消毒的培養(yǎng)皿若干、標(biāo)簽紙、含四環(huán)素的選擇培養(yǎng)基、大腸桿菌母液，

4、還有 ；你實(shí)驗(yàn)的操作步驟是：（一）用“印章” 影印接種后培養(yǎng)： ；（二） 。能力要求培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力是素質(zhì)教育首要任務(wù)，而模仿是創(chuàng)造的開端。此題旨在考查學(xué)生閱讀分析、理解處理材料的能力；同時(shí)在對(duì)前人科研模仿的基礎(chǔ)上，應(yīng)用試題給予的知識(shí)解決新問題的創(chuàng)造能力。解題指導(dǎo)在第1小題中，要分析Robert koch分離和提純某種微生物的方法：他先將微生物樣品稀釋，用接種針沾少許稀釋菌液在固體培養(yǎng)基上劃線接種，恒溫培養(yǎng)后從培養(yǎng)基表面挑選相同特征的某一種菌落，經(jīng)過幾次相同的培養(yǎng)過程，便可將其分離、提純。然后根據(jù)圓褐固氮菌能自生固氮的特點(diǎn)，配制無(wú)氮培養(yǎng)基，先將其與其它不能固氮的微生物分離；再?gòu)闹刑暨x相同特征的

5、某一種菌落進(jìn)行培養(yǎng)，以達(dá)到提純某一種圓褐固氮菌的目的。 在第2小題中，要理解J.lederberg夫婦創(chuàng)造了影印平板培養(yǎng)法是一種間接篩選具有某特征的微生物的方法。他們用“印章”先后影印在普通培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基上，影印時(shí)保持印章的相對(duì)位置嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，通過對(duì)照兩種培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落，就可獲得實(shí)驗(yàn)需要的微生物。然后根據(jù)不具有抗性的大腸桿菌在普通培養(yǎng)基能夠生長(zhǎng)，而在選擇培養(yǎng)基不能生長(zhǎng)的特點(diǎn)，便能篩選出不具有抗性的大腸桿菌。試題的難點(diǎn)是間接篩選，而不是直接選擇出具有抗性的大腸桿菌。參考答案 滅菌后的無(wú)氮固體培養(yǎng)基 將表層土壤樣品加無(wú)菌水稀釋，備用 接種后恒溫培養(yǎng)：將接種針在酒精燈的外焰上灼燒，冷卻后沾少許

6、表層土壤樣品稀釋液，在火焰旁于滅菌后的無(wú)氮固體培養(yǎng)基上劃線接種，置于250C恒溫箱中培養(yǎng)一周。在培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的菌落便是能自生固氮的圓褐固氮菌 用接種針從生長(zhǎng)的菌落中挑選相同特征作為再次提純的樣品，加無(wú)菌水稀釋備用 接種后恒溫培養(yǎng)：方法同，經(jīng)幾次相同的培養(yǎng)過程，便可將其分離、提純得到某一種圓褐固氮菌。 普通固體培養(yǎng)基 用“印章”沾大腸桿菌母液先后影印在普通培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基上，影印時(shí)保持印章的相對(duì)位置嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，影印后置于250C恒溫箱中培養(yǎng)一周 篩選后取樣接種：用接種針挑選在普通培養(yǎng)基上能夠生長(zhǎng)而在選擇培養(yǎng)基對(duì)應(yīng)位置上不能生長(zhǎng)的菌落，配成母液再按上述方法影印接種，便可得到不具抗性的大腸桿菌。例

7、二：為了研究細(xì)菌對(duì)青霉素抗藥性形成的機(jī)理，有人設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：（一）取培養(yǎng)皿A若干(A1、A2、A3)，加入普通培養(yǎng)基；取培養(yǎng)皿B若干(B1、B2、B3)，加入含青霉素的培養(yǎng)基；（二）將適量細(xì)菌培養(yǎng)液涂抹在培養(yǎng)皿A1的培養(yǎng)基表面，放在適宜的溫度下培養(yǎng)一段時(shí)間，培養(yǎng)基的表面長(zhǎng)出些細(xì)菌菌落；（三）用滅菌后的絲絨包上棉花制成的一枚“印章”，在A1上輕輕蓋一下，保持“印章”位置不變，再在B1上輕輕蓋一下，將B1培養(yǎng)一段時(shí)間后，B1上一定部位出現(xiàn)了少量菌落；（四）根據(jù)B1中菌落出現(xiàn)的方位，將A1中對(duì)應(yīng)位置的菌落取出，均勻涂抹在A2的表面，培養(yǎng)一段時(shí)間后，培養(yǎng)基表面又會(huì)出現(xiàn)許多菌落； 反復(fù)重復(fù)步驟三、

8、四，在B2、B3中保留下來(lái)的菌落越來(lái)越多。直到最后 B上生長(zhǎng)的菌落全部都具有對(duì)青霉素的抗性。分析后回答：細(xì)菌對(duì)青霉素抗性的產(chǎn)生是由于細(xì)菌 的原因。青霉素在細(xì)菌抗藥性形成的過程中起 作用。如果B1中沒有長(zhǎng)出菌落，你將采取 方法對(duì)實(shí)驗(yàn)菌種進(jìn)行改造？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)選擇能作運(yùn)載體質(zhì)粒，并確定質(zhì)粒基因抗性的類別。實(shí)驗(yàn)原理：有標(biāo)記基因如具有抗菌素抗性基因的質(zhì)粒，才能作為運(yùn)載體。具有抗性的細(xì)菌能在相應(yīng)的選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。材料用具：10萬(wàn)單位的青霉素溶液、10萬(wàn)單位四環(huán)素溶液、菌種試管、盛有無(wú)菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿、酒精燈、接種環(huán)、一次性注射器若干、蒸餾水、恒溫箱等。方法步驟： 第一步：取三個(gè)盛有無(wú)菌培養(yǎng)基的培

9、養(yǎng)皿并標(biāo)為1、2、3號(hào)；在酒精燈旁，用三支注射器分別注入1mL蒸餾水、青霉素液、四環(huán)素液，并使之均布在三個(gè)培養(yǎng)基表面；第二步： ；第三步： ；預(yù)期結(jié)果：A、 ； B、 ； C、 ； D、 。能力要求生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，生物高考題中實(shí)驗(yàn)占有一定的比例。本題側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的觀察與理解、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋和分析以及對(duì)實(shí)驗(yàn)可能性的預(yù)測(cè)能力；同時(shí)本題也考查了學(xué)生的閱讀理解和文字表達(dá)能力。解題指導(dǎo)本題在分析細(xì)菌對(duì)青霉素抗藥性形成的機(jī)理時(shí)，要抓住培養(yǎng)皿A若干(A1、A2、A3)中加入的是普通培養(yǎng)基，而培養(yǎng)皿B若干(B1、B2、B3)，加入含青霉素的培養(yǎng)基。培養(yǎng)皿B在實(shí)驗(yàn)中的作用是通過對(duì)比指出培養(yǎng)皿A中具有抗性的菌落的位置。培養(yǎng)皿A中有抗性的菌落在實(shí)驗(yàn)過程中始終沒有與青霉素接觸，從而證實(shí)抗性的產(chǎn)生是細(xì)菌繁殖中基因突變的結(jié)果。 在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要正確認(rèn)識(shí)選擇培養(yǎng)基的作用，質(zhì)粒上有青霉素抗性基因的細(xì)菌才能在含青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，質(zhì)粒上有抗四環(huán)素基因的細(xì)菌才能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，在兩類培養(yǎng)基上都不能生長(zhǎng)的則質(zhì)粒上沒有抗性基因，這類質(zhì)粒不能作運(yùn)載體，把握住這些解題關(guān)鍵，便能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的做出恰當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)。參考答案 繁殖過程中的基因突變 選擇 用理化方法誘發(fā)細(xì)菌基因突變 將接種環(huán)灼燒待冷卻后，取菌種在酒精燈火焰旁分別為1、2、3號(hào)培養(yǎng)皿接種 恒溫培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察三