(共33张PPT)
5.2
生态工程的实例和发展前景
重点
生态工程实例
1、存在问题
2、对策
3、案例
4、涉及的原理
生态工程的实例
1、农村综合发展型生态工程
北京窦店村以沼气为中心的生态工程
问题：
农村中物质、
能量的多级利用问题
进行综合发展型生态工程
对策：
案例：
（1）在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？
物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。
这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
（2）这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？
2、小流域综合治理生态工程
小流域水土流失问题
进行综合治理
甘肃陇南县“九子登科”模式
问题：
对策：
案例：
山顶戴帽子：封山育林。
山腰系带子：还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流。
坡地修台子：坡耕地改梯田种植作物。
地埂锁边子：地埂种植经济作物。
荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建薪柴林。
山脚种果子：果园
沟底穿靴子：修建坝、堤、拦蓄泥沙，减少山体的崩塌和滑坡。
见缝插针钉扣子：利用零星地种果树。
秋田盖罩子：覆盖地膜等保土耕作措施。
“九子登科”模式
小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？
通过还林、还草、筑坝等达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还提高人们的生活水平。如：种植农作物，种植经济作物来提高人们的收入，种植薪柴林作燃料。建立一个稳定、持久、高效的生态系统。
3、大区域生态系统恢复工程
退耕还草和三北防护林建设
问题：
对策：
案例：
我国土地荒漠化问题
植树造林、退耕还林、还草
为什么要建三北防护林？
这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？
4、湿地生态恢复工程
湿地的缩小和破坏问题
案例：
问题：
对策：
江西鄱阳湖湿地生态恢复工程
控制污染、退田还湖
（1）当初人们为什么要围湖造田？
主要原因：我国历来人多地少，在“以粮为纲”的年代，围湖造田，种植农作物，以生产更多的粮食；片面强调经济发展，没有认识到湖泊的巨大生态调节功能也是重要原因。
退耕还湖不仅包括退耕地为湖区，还包括退耕后湖区上游以及湖区周围的生态环境保护工作；更重要的是原耕地上居民的迁移，要解决迁出居民的生活和就业等问题，这是退耕还湖工程的主要困难。
（2）为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程？实施这一工程面临的主要困难是什么？
（3）地处湖区上游的人们对湿地恢复生态工程负有什么责任？
保护环境，减少水土流失和水污染。例如，减少工厂、生活污水往水体中的排放，农田中减少化肥和农药的施用量等。
5、矿区废弃地的生态工程
矿区生态环境的破坏问题
案例：
对策：
问题：
赤峰市元宝山矿区生态恢复工程
修复土地、恢复植被等
（1）在这一案例中，恢复植被的措施是植树和种草，为什么不是种植农作物？
矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此代之以适应性强，耐旱的灌木、草和树。
（2）怎样合理地筹划养殖肉牛的数量？
首先要考虑到牧草的产量，以草定畜；从外地调运饲料要考虑饲养成本；更重要的是要考虑到土地对粪肥的承载力,以及对粪肥的加工或利用情况，要保持在承载力范围以内，以免养殖规模过大，粪肥数量巨大而造成新的污染。
6、城市环境生态工程
城市生态系统面临的垃圾、大气、噪音等污染问题
问题：
对策：
城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治理
（1）汽车尾气是城市大气污染的主要来源之一，汽车噪声又是城市噪声污染的主要来源。你认为应当限制城市居民购买汽车吗？为什么？如果不限制，应当采取什么措施来减少由汽车造成的污染？
减少污染的措施：制定法律法规，禁止市区内鸣笛，禁止使用含铅汽油，鼓励使用电力、天然气等无污染能源的新型汽车，以及对其的研究和应用等。
（2）城市的水污染问题应当采取哪些措施来解决？每一个城市居民应当在这方面承担什么责任和义务？
生态工程发展的前景
“生物圈2号”于1986年11月破土动工。1991年9月，第一批8名实验者进入其中并开始实验。1993年2月，向“生物圈2号”输氧，人员撤出。1994年2月第二批7名实验者进入其中，几个月后撤出，实验失败。
制造一个人工模拟的生命支持系统，以验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态系统，仅依靠太阳能，能否维持生存。
①物质上：与外界隔绝；
②信息上：可以通过电力传输、电信和计算机同外界相连；
③能量上：只允许太阳能通过玻璃射入。
1、“生物圈2号”的实验及启示
主要是温度失调；在1991至1993年的实验中，由于研究人员发现：生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例，无法自行达到平衡；生物圈2号内的水泥建筑物影响到正常的碳循环；多数动植物无法正常生长或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。经广泛讨论，确认“生物圈2号”实验失败，未达到原先设计者的预定目标。
说明了生态系统的复杂性，人类不可能模仿自然建造出稳定的生物圈，只就表明人类只有一个适合生存的环境，也说明物质循环和能量流动是不能模仿的。
2、我国生态工程发展前景的分析与展望
（1）西方国家生态工程的特点
（2）我国生态工程的特点
（3）我国生态工程存在的问题及发展前景
我国生态危机：不是单纯的环境污染问题，而是与人口激增、环境与资源破坏、能源短缺等问题结合在一起的“并发症”。
我国生态工程的不足之处
①缺乏定量化模型指导，难以设计出标准化、易操作的生态工程样板；
②设计缺乏高科技含量，生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持，缺乏理论性指导等。
江苏张家港
辽宁大连
福建厦门
广东深圳(共30张PPT)
课题二
探讨加酶洗衣粉的洗涤效果
专题四
酶的研究与应用
基础知识
1普通洗衣粉
2加酶洗衣粉
概念
酶制剂
类型
影响因素
实验设计
1
遵循的原则
2
具体实验设计分析
种类
作用机理
来源
成分
种类
作用
表面活性剂
一般以阴离子（十二烷基苯磺酸钠）和非离子为主（聚氧乙烯醚类）
洗衣粉的主要成分，优先吸附在各种界面上，降低水的表面张力，改变体系界面的状态，去除衣物的污渍。
水软化剂
三聚磷酸钠
软化水质、分散污垢、缓冲碱剂及抗结块性能等特点。
碱剂
纯碱和硅酸钠
在适当的碱度下，使纤维和污垢可被最大限度地离子化，更易于污垢的水解和分散。
漂白剂
过硼酸钠
延缓衣物的泛黄程度
香精和色素
能改善洗衣粉的气味和外观，给人清新愉悦的感受，并掩盖某些化学成分的异味。
1、普通洗衣粉
基础知识
(2)酶制剂的种类
(1)概念：
2、加酶洗衣粉
常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。
其中，应用最广泛、效果最明显的是
碱性蛋白酶和
碱性脂肪酶。
(3)加酶洗衣粉的类型
单一加酶洗衣粉（蛋白酶洗衣粉、脂肪酶洗衣粉、淀粉酶洗衣粉）
复合加酶洗衣粉。加入了多种酶制剂的洗衣粉
基础知识
在普通洗衣粉中，加入0.2％～0.5％的酶制剂制成的。
种类
洗涤原理
洗涤实例
蛋白酶
①蛋白质
（蛋白酶）
可溶性的氨基酸或
小分子的肽
血渍、奶渍及各种食品类的蛋白质污垢
脂肪酶
②脂肪
（脂肪酶）
甘油＋脂肪酸
油渍、人体皮脂、口红
淀粉酶
③淀粉
（淀粉酶）
麦芽糖＋葡萄糖
面条、巧克力等污垢
纤维素酶
纤维素
（纤维素酶）
葡萄糖
使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，达到更好的去污效果
棉麻类衣物的洗涤
(4)酶制剂的作用机理
基础知识
(6)酶制剂的来源
(5)影响酶活性的因素
思考：
能把从细胞中提取出的酶直接加到洗衣粉中吗？
为什么？
怎么办？
温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活性。如果将酶直接添加到洗衣粉中，过不了多久，酶就会失活。
科学家通过
基因工程
的方法生产出了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂
和较高
温度的酶。并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹，与洗衣粉的其他成分隔离。
（7）优点
加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠用量，使洗涤剂朝低磷或无磷的方向发展，减少对环境的污染。
基础知识
3、比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉异同
加酶洗衣粉
普通洗衣粉
成分
普通洗衣粉成分+酶制剂
主要含表面活性剂、三聚磷酸钠（水软化剂）、碱剂、漂白剂、荧光增白剂
种类
单一加酶洗衣粉和
复合加酶洗衣粉
根据含磷量分为无磷和
含磷洗衣粉
作用
将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易于溶于水，
使污染物与纤维分开。
“清油基”与“油污”抱成“一团”，相互融合，形成亲水的微小胶团，然后油污与洗涤剂一起被清水冲掉。
环境影响
污染轻甚至无污染
容易导致水体发生富营养化，破坏水质，污染环境
相同点
表面活性剂产生泡沫，将油脂分子分散开，水软化剂可以分散污垢。
设计实验原则
单一变量原则
自变量
（
改变）
因变量
（观察）
无关变量（控制适宜且相同）
对照原则
空白对照
相互对照
自身对照
标准对照
条件对照
实验设计
本课题探究加酶洗衣粉的三个问题是：
（一）普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同？
（二）在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好？
（三）添加不同种类的加酶洗衣粉，其洗涤效果有哪些不同？
思考：3个探究实验的自变量和因变量分别是什么？
实验设计
影响洗衣粉洗涤效果的因素（无关变量）有哪些？
本课题探究加酶洗衣粉的三个问题是：
（一）普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同？
（二）在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好？
（三）添加不同种类的加酶洗衣粉，其洗涤效果有哪些不同？
思考：3个探究实验的自变量和因变量分别是什么？
实验设计
自变量
：(一)洗衣粉的种类
(二)
不同的温度
(三)
加酶洗衣粉的种类
因变量：相同洗涤时间后污染物残留状况（已消失、颜色变浅、面积缩小）
或洗干净污物所需的时间
本课题探究加酶洗衣粉的三个问题是：
（一）普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同？
（二）在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好？
（三）添加不同种类的加酶洗衣粉，其洗涤效果有哪些不同？
思考：3个探究实验的自变量和因变量分别是什么？
实验设计
影响洗衣粉洗涤效果的因素（无关变量）有哪些？
无关变量：（水温）、水质、用水量、洗衣粉的用量、洗涤方式、洗涤时间、洗涤的材料类型及大小、污渍的类型，污渍的多少等
（一）普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果
实验设计
[资料一]如何有效地控制变量
下面是两位同学设计的实验方案，请你分析这两个方案，思考相关问题。
A同学的方案：实验中使用大烧杯和固定的水量，洗涤材料使用固定大小的新布，洗涤过程通过玻棒搅拌来实现，洗衣粉的用量可以通过天平称量来控制，污渍的污染程度要保持一致，这可以通过滴加在布料上的污染物的量来控制。
B同学认为：洗衣粉的洗涤效果是显而易见的事情。平时用洗衣机洗衣服，如果加普通洗衣粉，衣领部分的污渍总会有些残留，如果使用加酶洗衣粉，就能完全洗干净，这就已经说明加酶洗衣粉的洗涤效果更好，A同学的方案是将简单问题复杂化了。
⑴你同意B同学观点吗？请说明理由
有问题。未说明控制相同的适宜温度；
玻璃棒搅拌的强度难于控制相同等。
不同意。B同学忽略了实验中变量的控制问题。
改进方法：在相同水温下进行实验；
玻棒由同一位同学控制搅拌，并尽量保持匀速转动、搅拌力度一致。
⑵A同学的实验方案存在问题吗？若有问题，请说明存在的问题。
请结合两位同学的方案，思考下面的问题。
实验设计
(3)给我们的启示：生活经验不能替代科学实验
（二）探究使用加酶洗衣粉的最适温度
[资料二]考虑实际生活中的具体情况
本课题不仅要用科学探究的方法研究日常生活中的问题，还需要将研究的结果应用到实际生活中去。因此，在探究的过程中，不仅要从理论层面去思考问题，还要充分考虑是常生活中的具体情况。某同学深究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响，选择了
10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃和70℃
的温度梯度。请你分析这个方案是否完善、妥当，并提出改进建议。
实验设计
主要问题：温度梯度范围太广，没有围绕常温进行。
改进建议：根据当地一年中的实际气温变化来确定常温，如冬季、春季、秋季和夏季可分别选取5
℃、15
℃、25
℃和35
℃的水温，不同季节对应不同水温设置梯度。
若测出在40℃时洗涤效果比其他条件下好，应如何设置温度梯度探究最适温度？
可设置温度梯度差更小的实验变量，如35
℃、36
℃、37
℃、38
℃、39
℃、40
℃、41
℃、42
℃、43
℃、44
℃、45
℃，进行重复实验，直至测出具体的最适温度
实验设计
[资料三]：不同类型的加酶洗衣粉的洗涤效果
请你预测洗涤效果：用无效、一般、好来描述
污染物
蛋白酶洗衣粉
复合酶洗衣粉
普通洗衣粉
油渍
血渍
汗渍
注：油渍的主要成分：脂肪
血渍的主要成分：血红蛋白
汗渍的主要成分：无
机物及灰尘等
一般
好
一般
好
好
一般
一般
一般
一般
实验设计
自变量？
特别提醒
实验过程中为了确保单一变量，应该有效控制无关变量，如水的用量、污染物的量、
实验用布的质地和大小、洗衣粉用量、搅拌及洗涤时间等。
实验设计
1.减少浸泡用水量，适当延长浸泡时间
2.用温水溶液浸泡
3.手洗后须彻底清洗双手
汰渍洗衣粉的使用指南中有一项洗衣小窍门：
1.水量少——酶浓度相对较高;
时间长——使酶能充分分解衣物中的污物
学以致用
2.温水——酶的催化作用需要适宜的温度。
3.彻底清洗双手——人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀。而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。
请解释以上原因:
2.
有位同学打算用丝绸作为实验材料，探讨含有蛋白酶的洗衣粉的洗涤效果，你认为他这样做对吗？为什么？
答：不合适。
因为丝绸的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣物。
学以致用
1.对于蛋白质面料的衣物不能使用蛋白酶洗衣粉
2.使用加酶洗衣粉要注意水温和浸泡时间
3.使用加酶洗衣粉洗衣后要注意洗手
4.衣服的洗涤，不光要考虑洗涤效果，还要考虑衣物的承受能力，洗涤成本等因素
5.酶作为一种生物催化剂，有一定的寿命，不能放置太久
使用加酶洗衣粉要注意的问题：
学以致用
学习小结
1、关于加酶洗衣粉的叙述，正确的是（
）
A
加酶洗衣粉是指加入蛋白酶的洗衣粉
B
加酶洗衣粉里的酶制剂对人体有毒害作用
C
加酶洗衣粉的酶制剂会污染环境
D
加酶洗衣粉是含有酶制剂的洗衣粉
D
B
随堂练习
2、下列不属于酶制剂的是（
）
A
蛋白酶
B
麦芽糖酶
C
淀粉酶
D
脂肪酶
3、下列不能影响加酶洗衣粉活性的是（
）
A
温度
B
酸碱度
C
表面活性剂
D
水的数量
D
D
随堂练习
4、实验中加酶洗衣粉的洗涤效果与下列哪一项无关（
）
A
酶制剂的种类
B
污物的种类
C
反应时间的长短
D
使用大的烧杯
1.下列关于加酶洗衣粉的说法，不正确的是
A.加酶洗衣粉的洗涤效果总比普通洗衣粉的洗涤效果好
B.加酶洗衣粉洗涤效果的好坏受很多因素的影响
C.加酶洗衣粉中目前常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶
D.加酶洗衣粉相比普通洗衣粉更有利于环保
解析 加酶洗衣粉中含有的酶制剂，可以将污物中的大分子、不易溶于水的物质(如蛋白质、脂肪、淀粉和纤维素等)水解成小分子的易溶于水的物质，所以加酶洗衣粉的洗涤效果一般要优于普通洗衣粉。但是，由于酶具有专一性，只有洗衣粉中的酶与污渍相对应时，其优势才能发挥出来；如果不对应，加酶洗衣粉的洗涤效果可能不如普通洗衣粉。
√
学以致用
·
链接典例拓展(共20张PPT)
专题三
胚胎工程
3.1体内受精和早期胚胎发育
精原细胞形成成熟精子的过程
一、精子的发生
1、场所:
2、时期:
睾丸的曲细精管
3、过程：
分三个阶段
1.细胞核——
2.高尔基体——
3.中心体——
4.线粒体——
5.细胞内其他物质——
精子头的主要部分
头部的顶体
精子的尾
线粒体鞘(尾的基部)
原生质滴
提示：不是。其一，在自然繁殖的条件下，可以说是动物为繁殖后代、延续物种的一种生理保障机制；其二，在自然条件下，精子从射精部位运行到受精部位，将对精子进行筛选，并致使大量的精子途中死亡，被分解或排除，造成精子大量损耗。最后到达受精部位(输卵管）的精子只剩百余个，与卵子完成受精的只有一个。
1.家畜每次射精排出的精子数以亿计，
但是通常只有一个精子能够与卵子结合，这能说是一种浪费吗？怎样理解这一现象？
保障有最好的精子与卵细胞受精
2.精子变形时,细胞中很多结构都会消失,为什么细胞核和线粒体会保留下来?
提示:细胞核是精子遗传物质的储存场所,而线粒体则是精子进行有氧呼吸产生能量的主要场所
卵子的发生和成熟
1）场所：
｛
发生部位：
卵巢
成熟部位：
输卵管
2）时期：
①胎儿期（性别分化以后）：完成卵泡的形成和储备
卵巢内：卵原细胞
有丝分裂
卵原细胞
M
Ⅰ间期
染色体复制
初级卵母细胞
被卵泡细胞包围
｝
形成卵泡
②初情期：
开始排卵（但仍不是成熟的卵子）
卵巢
胎儿
卵巢
初情期后
输卵管
初情期后
（精卵结合）
卵子是否受精的标志
注意：初生女婴的两个卵巢中共有初级卵母细胞(初级卵泡)约两百万个，它们都已进入了第一次减数分裂的前期，并停留在前期不再发育。
直到女孩进入性成熟时期。此时约有400
000个初级卵母细胞保留下来。初级卵母细胞受性激素的刺激才苏醒过来，重新继续发育。
只有
420个能发育成卵。在这420个有幸发育成卵的初级卵母细胞中，最早的一个是等待15年，而最后的一个是等待了50年才重新发育的。
胎儿期
初情期
受精过程中
卵泡＝卵泡细胞＋初（次）级卵母细胞
排出的卵
卵丘细胞
卵泡液
说明：马排出的是初级卵母细胞；绵羊、牛、猪排出的是次级卵母细胞和第一极体。
犬
马和牛排出的卵分别是什么细胞？
减数第一次分裂是在雌性动物排卵
前、后完成的。
1.一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？
2.排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？
3.刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？
刚排出的卵子尚未完全成熟，仅完成减数第一次分裂，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。
正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。
指卵子从卵泡中排出。
探究讨论：
二、受精
1、概念:
2、场所:
输卵管
3、过程：
指精子和卵子结合形成合
子
(即受精卵)的过程。
准备阶段1：精子获能
即精子必须在雌性动物生殖道内发
生相应生理变化后，才能获得受精能力
的现象。
准备阶段2：卵子的准备
即卵子在输卵管内达到减数第二分
裂中期（MⅡ中）时，才具备受精能力。
精卵相遇，发生顶体反应，精子穿越放射冠
精子接触并穿过透明带，并接触卵细胞膜
精子头部膨胀，同时卵子完成第二次成熟分裂，释放第二极体
雌雄原核形成
核膜消失，两个原核融合
第一次卵裂即将开始
透明带反应
卵细胞膜反应
释放顶体酶，溶解卵丘细胞之间物质
卵子是否受精的重要标志
1)精子穿越放射冠和透明带
顶体反应使顶体内的酶释放出来
顶体酶溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质和透明带
透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障
2)精子进入卵细胞膜
卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障
3)原核形成：
雄原核形成和雌原核形成
4)配子结合：
雌雄原核融合形成合子(受精卵)
根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为以下几个阶段：
三、胚胎发育
桑椹胚
受精卵
第一次卵裂
第二次卵裂
第三次卵裂
桑椹胚
囊胚
原肠胚
胚的发育：(共46张PPT)
课题1 微生物的实验室培养
专题2 微生物的培养与应用
微生物的类群
原生生物(如草履虫、衣藻等)
原核生物(细菌、蓝藻等)
真菌(如酵母菌、霉菌等)
病毒
无细胞结构
原核细胞
单个
或少数菌体
2.特征：
大小、形状、光泽度、
颜色、透明度等。
3.功能：
1.定义：
菌落
鉴定菌种的重要依据
1、提供微生物生长繁殖所需营养和环境条件
2、确保其它微生物无法混入
实验室培养微生物条件
——培养基
——无菌技术
1.基本成分：
思考：微生物“吃”什么？
碳源、氮源、水、无机盐
⑴碳源
无机碳源：
有机碳源：
CO2、CO32-、HCO3-
葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等
自养微生物
异养微生物
⑵氮源
无机氮源：
有机氮源：
NH4＋、NO3-
牛肉膏、蛋白胨、尿素等
注：含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源
一、培养基
人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
⑶无机盐
Ca、K
、Mg为大量元素
Zn、Fe、Mn、Mo等微量元素
⑷水
2.特殊营养物质：
维生素、氨基酸等
（牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）
3.pH、氧气、渗透压等的需求：
ph
真菌？
细菌？
o2
渗透压？
例如:生长因子(即微生物生长繁殖所必需的，而自身不能合成（或合成能力有限）
4.培养基的种类
固体培养基
液体培养基
有无
凝固剂琼脂
按物理状态不同划分:
是
否
分离、计数、鉴定等
扩大培养、工业生产
种类
是否含凝固剂
用途
固体培养基
液体培养基
液体培养基
表面生长
均匀混浊生长
沉淀生长
选择培养基:
在培养基中加入（缺少）某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长。用以菌种的分离。
4.培养基的种类
鉴别培养基:
在培养基中加入某种指示剂或化学药品。用以菌种的鉴别。
③按用途不同划分:
例：大肠杆菌
伊红美蓝培养基
菌落呈深紫色，并带有金属光泽
代谢产物
选择培养基
怎样选择出没有抗氨苄青霉素能力的细菌?
加入青霉素：
加入高浓度食盐：
不加氮源：
不加含碳有机物：
分离出酵母菌、霉菌等真菌(青霉素能杀死细菌、放线菌)
分离出金黄色葡萄球菌
分离出固氮菌
分离出自养型微生物
选择培养基举例？
牛肉膏蛋白胨培养基
是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基。
分析营养构成？
1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的配方
碳源、氮源、磷酸盐和维生素
氢元素、氧元素
无机盐
碳源、氮源和维生素
凝固剂
培养基组分
提供的主要营养
牛肉膏
5g
蛋白胨
10g
Nacl
5g
H2O
定容至1000ml
琼脂
20.0g
2.无菌范围：
实验操作空间消毒
操作者的手、衣着消毒
实验用具灭菌
实验操作过程:酒精灯火焰旁操作
二、无菌技术
泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。
防止外来杂菌的入侵
1.无菌的关键：
二、无菌技术
消毒：用温和的化学或物理方法，杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢、孢子）的过程。
3.无菌的方法：
灭菌：以强烈的理化因素杀死物体内外所有微生物（包括芽孢、孢子）
，达到完全无菌的过程。
泛指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。
灭菌与消毒技术是微生物有关工作中最普通也是最重要的技术。
消毒与灭菌
(1)消毒的方法：
①煮沸消毒法：
100℃煮沸5-6min
②巴氏消毒法：
(低温消毒法)
70-75
℃下煮30min或80
℃
下煮15min
③化学药剂消毒法：
用75%酒精、新洁尔灭等进行皮肤消毒;氯气消毒水源
④紫外线消毒：
对实验室空气消毒
①灼烧灭菌：微生物学实验室的接种环、接种针、试管口等的灭菌
(2)灭菌的方法：
②干热灭菌：160-170℃下加热1-2h。
适用于玻璃器皿(如试管、培养皿、吸管、注射器)和金属器具(如针头、镊子、剪刀等)的灭菌。
(2)灭菌的方法：
③高压蒸汽灭菌：100kPa、121
℃下维持15-30min.
最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌
它可以杀灭所有的生物，包括最耐热的某些微生物的休眠体，同时可以基本保持培养基的营养成分不被破坏。
(2)灭菌的方法：
较为温和理化方法，杀死部分微生物（不包括芽孢、孢子）
强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子）
煮沸消毒法
日常生活
100
℃煮沸5～6
min
巴氏消毒法
不耐高温的液体
70～75
℃煮30
min或80
℃煮15
min
化学药剂
生物活体、水源等
擦拭等,如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源
紫外线
房间、仪器设备
紫外线照射30
min
灼烧灭菌
接种工具、接种时用的试管口或瓶口等
直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
干热灭菌
耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属用具等
物品放入干热灭菌箱,160～170
℃加热1～2
h
高压蒸汽灭菌
培养基、培养皿等,生产和实验室常用
高压蒸汽灭菌锅内,100
kPa,温度121
℃,15～30
min
3.无菌的方法：
消毒与灭菌
类型
适用范围
操作方法
消
毒
灭
菌
1.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？
2.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择合适的方法。
（1）
培养细菌用的培养基与培养皿。
。
（2）
玻棒、试管、烧瓶和吸管。
。
（3）
实验操作者的双手。
。
无菌技术还能有效避免污染环境
、避免操作者自身被微生物感染。
灭菌
灭菌
消毒
3.使用后的培养基丢弃前应怎样处理？
使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境。
微生物实验室培养的基本操作程序
1、器具的灭菌
2、培养基的配制
3、培养基的灭菌
4、倒平板
5、微生物接种
6、恒温箱中培养
7、菌种的保存
三、实验操作
大肠杆菌的纯化培养
㈠制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
㈡纯化大肠杆菌
例如：
1.计算：
培养基用量
依配方计算各成分的用量
2.称量：
3.溶化：
牛肉膏黏稠，用称量纸称取
牛肉膏、蛋白胨易吸潮，要快、加盖
牛肉膏、称量纸
、少量水加热溶解
→取纸
→蛋白胨、NaCl
→琼脂、搅拌
→补水定容
4.调pH、分装、封口：
5.灭菌：
6.倒平板：
加棉塞、包牛皮纸、橡皮筋勒紧
培养基高压蒸汽灭菌，培养皿干热灭菌
㈠制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
计算?称量?溶化?调节pH?灭菌?倒平板?无菌检查
计算?称量?溶化?调节pH?灭菌?倒平板?无菌检查
2.右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰。
3.用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基(约10～20mL)倒入培养皿，左手立即盖上皿盖。
4.等待平板冷却凝固（约需5～10min）。然后，将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿底在上。
1.将培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拨出棉塞。
倒平板注意事项：
①温度：50℃左右
②操作：在酒精灯火焰附近
③冷凝后平板倒置
防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染
灼烧灭菌，
防止瓶口的微生物污染培养基
㈠制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
7.无菌检查：
37℃的恒温箱中培养12h～24h
，无杂菌污染才可用来接种.
培养基灭菌后，需冷却到什么时候，才能用来倒平板？
约50℃
为什么这样操作？
为什么平板需倒置？
1.培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度？
答：可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉温度下降到刚刚不烫手即可。
2.在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？
答：最好不要用这个平板培养微生物。
防止空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。
答：将所倒平板放入37℃的恒温箱中培养12h～24h，观察是否有菌落存在以确定是否被污染或灭菌是否彻底。
3.怎么确定所倒平板未被杂菌污染？
单个细胞
单个菌落
从混杂的微生物群体中获得只含某一种微生物的过程。
何为分离纯化？
如何纯化？
什么是菌落？
微生物群
分散或稀释
（二）纯化大肠杆菌
◇原理：
在培养基上，将细菌分散或稀释成单个细胞，使其长成单个菌落。
单个
或少数菌体
2.特征：
大小、形状、光泽度、
颜色、透明度等。
3.功能：
1.定义：
菌
落
鉴定菌种的重要依据（微生物的菌落特征因种而异）
固体培养基上
大量繁殖
子细胞群体
平板划线法
如何分散成单个细胞？
稀释涂布平板法
（二）纯化大肠杆菌
◇接种方法（纯化方法）
分区划线法
连续划线法
（1）概念与原理：
聚集的菌群
连续划线
稀释分散
单个细胞
单个菌落
生长繁殖
1、平板划线法
(2)“平板划线”实验操作
1、将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红。
2、在火焰旁冷却接种环，并打开棉塞
3、将试管口通过火焰
.4、将已冷却的接种环伸入菌液中，蘸取一环菌液
.5、将试管通过火焰，并塞上棉塞
6左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养基
7灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连
8、将平板倒置放入培养箱中培养。
划3个平板（重复实验）1个不划线（空白对照）
1）一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；
2）存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。
第1区划线
接种环灭菌
第2区划线
接种环灭菌
第3区划线
接种环灭菌
接种环灭菌
分区划线法
1
2
3
4
5
①接种环只蘸一次菌液,但要在培养基不同位置连续划线多次.
②划线首尾不能相接
③每次划线前接种环进行灭菌
④划线后,培养皿倒置培养
平板划线法注意事项:
（1）为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者
杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞
杀死接种环上原有微生物
灼烧时期
目的
取菌种前
每次划线前
接种结束后
3个划线平板
1个不划线平板
（重复实验）
（空白对照）
（3）培养
放入37℃恒温箱中培养12h～24h
①系列稀释操作：
②涂布平板操作：
(1)概念与原理：
聚集的微生物
单个细胞
菌液梯度稀释
单个菌落
涂布平板
(2)操作：
生长繁殖
2、稀释涂布平板法
①系列梯度稀释操作
注意：移液管需要经过灭菌；试管口和移液管离火焰1～2cm处。
1、将分别盛有9ml水的6支试管灭菌，并按101～106顺序编号。
2、用移液管吸取1ml菌液，注入101倍稀释的试管中。使菌液与水充分混匀。依次类推，直至完成最后一支试管的稀释。
注意：移液管需要经过灭菌。操作时，试管口和移液管应在离火焰1
∽2cm处。
①系列梯度稀释操作
101
102
103
104
105
106
②涂布平板操作：
1、将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中
2、取少量稀释液（不超过0.1ml
），滴加到培养基表面
3、将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8-10s。
4、用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀
各梯度分别涂布3个平板
1个不涂布作空白对照
各梯度分别涂布3个平板
1个不涂布作空白对照
放入37℃恒温箱中培养12h～24h
（3）培养
四、课题成果评价
（一）培养基的制作是否合格
如果未接种的培养基在恒温箱中保温1～2
d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。
（二）接种操作是否符合无菌要求
如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合大肠杆菌菌落的特点，则说明接种操作是符合要求的；如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，再次练习。
（三）是否进行了及时细致的观察与记录
培养12
h与24
h后的大肠杆菌菌落的大小会有明显不同，及时观察记录的同学会发现这一点，并能观察到其他一些细微的变化。这一步的要求主要是培养学生良好的科学态度与习惯。
1.临时保藏：
接种到试管固体斜面培养基上，培养长成菌落，4℃冰箱保存。（菌种易被污染、变异）
2.长期保存：
（1ml甘油（灭菌）＋1ml菌液）
五、课题延伸（菌种的保藏）
采用甘油管藏法，
-20℃保存
微生物的特点
1.个体微小，结构简单----在形态上，个体微小，肉眼看不见，需用显微镜观察，细胞大小以微米和纳米计量。
2.繁殖快----生长繁殖快，在实验室培养条件下细菌几十分钟至几小时可以繁殖一代。
3.代谢类型多，活性强。
4.分布广泛----有高等生物的地方均有微生物生活，动植物不能生活的极端环境也有微生物存在。
5.数量多----在局部环境中数量众多，如每克土壤含微生物几千万至几亿个。
6.易变异----相对于高等生物而言，较容易发生变异。在所有生物类群中，已知微生物种类的数量仅次于被子植物和昆虫。微生物种内的遗传多样性非常丰富。
所以微生物是很好的研究对象，具有广泛的用途。
★资料袋
【典例解析】
例1．关微生物营养物质的叙述中，正确的是
A.是碳源的物质不可能同时是氮源
B.凡碳源都提供能量
C.除水以外的无机物只提供无机盐
D.无机氮源也能提供能量
解析：不同的微生物，所需营养物质有较大差别，要针对微生物的具体情况分析。对于A、B选项，它的表达是不完整的。有的碳源只能是碳源，如二氧化碳；有的碳源可同时是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同时是能源，如葡萄糖；有的碳源同时是氮源，也是能源，如蛋白胨。对于C选项，除水以外的无机物种类繁多，功能也多样。如二氧化碳，可作为自养型微生物的碳源；NaHCO3，可作为自养型微生物的碳源和无机盐；而NaCl则只能提供无机盐。对于D选项，无机氮源提供能量的情况还是存在的，如NH3可为硝化细菌提供能量和氮源。
答案：D
例2．下面对发酵工程中灭菌的理解不正确的是
A.防止杂菌污染
B.消灭杂菌
C.培养基和发酵设备都必须灭菌
D.灭菌必须在接种前
答案：B
解析：灭菌是微生物发酵过程的一个重要环节。A说的是灭菌的目的，因为发酵所用的菌种大多是单一的纯种，整个发酵过程不能混入其他微生物（杂菌），所以是A正确的；B是错误的，因为灭菌的目的是防止杂菌污染，但实际操作中不可能只消灭杂菌，而是消灭全部微生物。C是正确的，因为与发酵有关的所有设备和物质都要灭菌；发酵所用的微生物是灭菌后专门接种的，灭菌必须在接种前，如果接种后再灭菌就会把所接菌种也杀死。
（1）右表培养基可培养的微生物类型
是
。
（2）若不慎将过量NaCl加入培养基中。
如不想浪费此培养基，可再加入
.
自养型微生物
含碳有机物
例3．右表是某微生物培养基成分，请据此回答：
编号
成分
含量
①
粉状硫
10g
②
（NH4）2SO4
0.4g
③
K2HPO4
4.0g
④
MgSO4
9.25g
⑤
FeSO4
0.5g
⑥
CaCl2
0.5g
⑦
H2O
100ml
（4）表中营养成分共有
类。
（5）不论何种培养基，在各种成分都溶化后分装前，要进行的是
。
（6）右表中各成分重量确定的原则是
。
（7）若右表培养基用于菌种鉴定，应该增加的成分是
。
3
调整pH
依微生物的生长需要确定
琼脂（或凝固剂）
（3）若除去成分②，加入（CH2O），该培养基可用于培养
。
固氮微生物
编号
成分
含量
①
粉状硫
10g
②
（NH4）2SO4
0.4g
③
K2HPO4
4.0g
④
MgSO4
9.25g
⑤
FeSO4
0.5g
⑥
CaCl2
0.5g
⑦
H2O
100ml
