生物实验总结(全13个实验)(网上摘录+手打)(下)
微生物的实验室培养
1、选择培养基
加入青霉素的培养基:
分离酵母菌、霉菌等真菌加入高浓度食盐的培养基:分离金黄色葡萄球菌不加氮源的无氮培养基:分离固氮菌
不加含碳有机物的无碳培养基:分离自养型微生物
加入青霉素等抗生素的培养基:
分离导入了目的基因的受体细胞加入氨基喋呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基:分离杂交瘤细胞2、实验操作
1.制备牛肉膏蛋白胨培养基（用于培养细菌）操作步骤
1．计算、称量2．溶化
将称号的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯，加入少量的水，加热。当牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻璃棒取出称量纸。往烧杯中加入称量好的蛋白胨和氯化钠，用玻璃棒搅拌，使其溶解。加入琼脂，加热使其熔化。在此过程中，不断用玻璃棒搅拌，防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。当琼脂完全熔化后，补加蒸馏水至100ml。4．灭菌:
将50ml培养基用玻棒转移至三角锥瓶中，塞上棉花塞，包上牛皮纸，再放入高压蒸气灭菌锅，在压力为100kPa、温度为121℃，灭菌15～30min。将培养皿用旧报纸包裹，放入干热灭菌箱内，在160～170℃下灭菌2h。5．倒平板:
待培养基冷却到50℃左右时，在酒精灯附近倒平板。（倒平板操作见课本）2d后观察平板，无杂菌污染才可用来接种.
平板划线法步骤:
用接种环在平板培养基表面通过分区划线而达到纯化分离微生物的一种方法。是将微生物样品在固体培养基表面多次作“由点到线”稀释而达到分离的目的。用于目的微生物的分离。
涂布平板法。
稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。计数时，首先将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在（否则一个菌落就不只是代表一个细胞），再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。此法所计算的菌数是培养基上长出来的菌落数，故又称活菌计数。一般用于某些成品检定（如杀虫菌剂等）、生物制品检验、土壤含菌量测定及食品、水源的污染程度的检验。
步骤：
1、将涂布器浸在有酒精的烧杯中。2、取少量菌液，滴加到培养基表面。
3、将占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的涂布在培养基表面。涂布时可转动培养基，使菌液分布均
匀。
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数一、筛选菌株
（1）实验室中微生物的筛选应用的原理
人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。
（2）选择性培养基
在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。
（3）配制选择培养基的依据
根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。二、统计菌落数目
（1）测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。（2）稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理
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细菌。为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。三、设置对照
设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。四、实验设计
实验设计包括实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。
（1）土壤取样
从富含有机物、潮湿、pH≈7的土壤中取样。铲去表层土，在距地表约3～8cm的土壤层取样。
（2）制备培养基准备牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基。在该培养基配方中，为微生物的生长提供碳源的是葡萄糖，提供氮源的的是尿素，琼脂的作用是凝固剂。牛肉膏蛋白胨培养基作为对照，用来判断选择培养基是否起到了选择作用。
（3）微生物的培养与观察
将土样以1、101、102……依次等比稀释至107稀释度，按照浓度从低到高的顺序涂布平板，不必更换移液管。注明培养基种类、培养日期以及平板培养样品的稀释度。将涂布好的培养皿放在30℃温度下培养。随着培养时间的延长，会有不同的菌产生。比较牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基中菌落的数量、形态等，并做好记录。
（4）细菌的计数
当菌落数目稳定时，进行计数。求出平均值，根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。
在菌落计数时，每隔24h统计一次菌落数目。选取菌落数目稳定时的记录作为结果，以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。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。
从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是（平均菌落数÷涂布的稀释液体积）×稀释倍数。
结果分析与评价
对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助生物化学的方法。在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨。氨会使培养基的碱性增强，PH升高。因此，我们可以通过检测培养基pH变化来判断该化学反应是否发生。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变红，说明该细菌能够分解尿素。
分解纤维素的微生物的分离
一、纤维素与纤维素酶
（1）棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。二、纤维素分解菌的筛选
（1）筛选方法
刚果红染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。（2）刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。三、分离分解纤维素的微生物的实验流程土壤取样→选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落
（1）土壤采集
选择富含纤维素的环境。
（2）刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板（3）刚果红染色法种类一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。
纤维素分解微生物的分离
纤维素酶
种类、作用、最适pH、催化活力
刚果红染色筛选原理实验设计土壤取样选择培养涂布培养纯化培养前置染色法后置染色法富含纤维素土壤增大分解菌含量染色鉴别分离出分解菌
实验操作步骤：
1.土样采集
土样的采集要选择富含纤维素的环境，这是因为在纤维素含量丰富的环境，通常会聚集较多的分解纤维素的微生物。如果找不到合适的环境，可以将滤纸埋在土壤中，过一个月左右也会有能分解纤维素的微生物生长。
2.选择培养
选择培养需要的仪器有：250mL锥形瓶、无菌称量瓶、药匙、1mL和10mL的移液管、天平、摇床、温度计等。
培养基的制备参照课本旁栏中的比例配制。在250mL锥形瓶中装入30mL培养基，用8层纱布做成瓶塞，将瓶口塞紧，再在瓶塞外包裹两层包装纸（或报纸），用线绳扎紧，在121℃下高压蒸汽灭菌20min。
选择培养的操作：称取土样20g，在无菌条件下加入装有30mL培养基的摇瓶中。将摇瓶置于摇床上，在30℃下振荡培养1～2d，至培养基变混浊。此时可以吸取0.1mL培养液进行梯度稀释和涂布平板，也可以按课本中所述，重复选择培养的步骤一次，然后再进行梯度稀释和涂布平板。实验方案流程图：
选择培养梯度稀释
涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上
微生物培养土壤取样
挑选产生透明圈的菌落
纯化培养
两种刚果红染色法的比较
刚果红在筛选纤维素分解菌上的应用已经有超过20年的历史，在本课题中我们给出了两种方法。方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本上纤维素分解菌的作用。方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂的问题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是：有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。染色法优点缺点操作繁琐刚果红会使菌落之间发生混杂颜色反应基本上是方法一纤维素分解菌的作用操作简便产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，方法二不存在菌落混杂问题有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。
扩展阅读：生物实验总结(全13个实验)(网上摘录+手打)(中)
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
一、实验目的：
熟悉探究是有的一般方法、步骤，培养分析、设计、实施和完善实验方案的能力；探究培养液中酵母菌种群数量的变化，建构种群增长的数学模型；正确使用显微镜。血球计数板等实验器材；影响的良好
二、实验原理：
种群在与环境相互作用中，处于不断的变化之中，种群的增长、波动、稳定、下降等具体放映种群数量的动态变化过程。在理想条件下种群增长可以呈J型曲线，而在实际环境中，种群的增长一般都是S型曲线，在一个小的密闭环境中还可能出现衰退和消失。种群数量的增长受内部因素和外部环境因素影响。种群数量测定方法--取样调查法于种群数量庞大，对绝对取样数量的统计费时、费力。而采用取样调查。血球计数板式一种微生物细胞计数的常用工具。血球计数板是一块特制的厚型载玻片，载玻片上有4条槽而构成3个平台。中间的平台较宽，其中间又被一短横槽分隔成两半，每个半边上面各有一个计数区（图21-1），计数区的刻度有两种：一种是计数区分为16个大方格（大方格用三线隔开），而每个大方格又分成25个小方格；另一种是一个计数区分成25个大方格（大方格之间用双线分开），而每个大方格又分成16个小方格。但是不管计数区是哪一种构造，它们都有一个共同特点，即计数区都由400个小方格组成。计数区边长为1mm，则计数区的面积为lmm2，每个小方格的面积为1/400mm2。盖上盖玻片后，计数区的高度为0.1mm，所以每个计数区的体积为0.1mm3，每个小方格的体积为1/4000mm3酵母菌是一种单细胞的真核生物。由于酵母菌具备培养简单、生长周期短、增值速度快的等特点，是研究种群数量的变化以及种群内部和外部因素对种群个体数量影响的良好材料
三、探究问题
培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？四、作出建设
在有限的环境条件下，酵母菌种群的数量随时间呈S型增长变化。
五、材料用具
酵母菌菌种，无菌马铃薯培养液或肉汤培养液，无菌水，试管，棉塞，恒温培养箱，显微镜，无菌滴管，无菌移液管，小烧杯或小试管，血球计数板(2mm×2mm)、纱布、滤纸、镊子、盖玻片等。六、实验步骤
（1）取相同试管若干支，分别加入5mL肉汤培养液(或马铃薯培养液)，塞上棉塞。（2）用高压锅进行高压蒸气灭菌后，冷却至室温，分别标记1、2、3等。
（3）将酵母菌母液分别加入试管各5mL，摇匀后用血球计数板计数起始酵母菌个数(No)，做好记录。
（4）将各试管送进恒温箱28℃下培养7天。
（5）每天同一时间各组取出本组的试管，用血球计数板计数酵母菌个数，并作记录，连续观察7天。
七、实验结果与分析评价（1）结果
1、根据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数量的变化曲线。
2、在有限的环境条件下，培养液中酵母菌种群数量随时间呈是S型增长变化。（2）分析
1、根据实验数据可得到S型的增长曲线；2、增长曲线的总趋势是先增加后降低，原因是在开始时，培养液中营养充足、空间充裕、条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增；随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、PH变化等，使生存条件恶化。八、数据记录表格
计数试管样品1样品2总数平均数稀释倍数平均×稀释倍数第0天第1天第7天A0B0A1B1A7B7浑浊计读数估算数酵母菌细胞总数计算公式：
①每mL酵母菌细胞个数＝（所数100个小格中的细胞总数÷100）×400×104×稀释倍数。②试管内酵母菌细胞总数＝每mL酵母菌细胞个数×10
不同群落中土壤动物类群丰度的研究
许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。在进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查。即用一定规格的捕捉器进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。丰富度的统计方法通常有两种：一是记名计算法；二是目测估计法。记名计算法指在一定面积的样地中，直接数出个种群的个体数目，指一般用于个体较大，种群数量有限的群落。目测估计法是按预先确定的多读等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
土壤中微生物的分解利用
土壤中最小的有机体可能也是最重要的有机体，是那些肉眼看不见的细菌和丝状真菌。它们有着庞大的天文学似的统计数学，一茶匙的表层土可以含有亿万个细菌。纵然这些细菌形体细微，但在一英亩肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其细菌总重量可以达到一千磅之多。长得像长线似的放线菌数目比细菌稍微少一些，然而因为它们形体较大，所以它们在一定数量土壤中的总质量仍和细菌差不多。被称之为藻类的微小绿色细胞体组成了土壤内极微小的植物生命。
细菌、真菌和藻类是使动、植物腐烂的主要原因，它们将动植物的残体还原为组成它们的无机物。假若没有这些微小的生物，像碳、氮这些化学元素通过土壤、空气以及生物组织的循环运动是无法进行的。例如，若没有固氮细菌，虽然植物被含氮的空气“海洋”所包围，但它们仍将难以得到氮素。其他有机体产生了二氧化碳，并形成碳酸从而促进了岩石的分解。土壤中还有其他的微生物在促成着多种多样的氧化和还原反应，通过这些反应使铁、锰和硫这样一些矿物质发生转移，并变成植物可吸收的状态。土壤内含有松散的颗粒、各种有机物、水以及溶于水的各种无机物和空气，有利于微生物的生存，因此是微生物适宜生长和繁殖的基地。土壤微生物主要聚集在表土层中，它们多以微菌落的形式分布在土壤颗粒和有机物表面及植物根际。土壤中存在许多不同功能的微生物类群，例如，好氧性微生物多生活于土壤表层，并能适应较高浓度的有机养料；而在土壤底层则有较多的好氧、厌氧和兼性厌氧微生物。土壤细菌以异养型为主，这些细菌在1g土中的总菌数一般可达106~109个，生物量超过全部土壤微生物总量的1/4。所以，细菌是土壤微生物中数量最大、功能最多样的类群。真菌主要分布在土壤表面的枯枝落叶层和表土层中，在土壤形成和肥力提高过程中起重要作用。
微生物通过分泌细胞外酶，把底物分解为简单的分子，然后再吸收。细菌通过细胞表面吸收营养物质。真菌可以长出菌丝，穿入难以处理的待分解资源。甚至用一般的酶难以分解的纤维素，真菌菌丝体也能分开其弱的氢键。大多数真菌具有分解木质素和纤维素的酶，它们能分解植物性有机物；而细菌中只有少数具有此能力，但在缺氧和一些极端环境中只有细菌起分解作用。所以细菌和真菌在一起，就能利用自然界绝大多数有机物和许多人工合成的有机物。
一、提出问题
在本小组内交流平时观察到的有关现象，比如冬天和春天树林中落叶层的厚度有没有差别，春耕时从土壤中翻出的花生果实是什么模样，还能不能吃，等等。提出自己感兴趣的问题，在小组内讨论，确定本小组要探究的问题。二、作出假设
根据自己的已有知识和生活经验，尝试对提出的问题进行解释或回答。三、设计实验方案
自然界存在着许多不可控制的因素，它们可能影响你的判断。因此，有关分解者作用的探究，最好在实验室进行，这样可以更好地控制实验变量。
参考案例
探究土壤微生物对淀粉的分解作用
1．将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中，加水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出。将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。
2．另取两只烧杯，编号为A、B，放入等量淀粉糊。在A烧杯中加入30mL土壤浸出液，B烧杯中加入30mL蒸馏水。
3．在室温(20℃左右)下放置7天后，分别取A、B烧杯中的溶液20mL，各放人两支试管中，分别编号为A1、A2，B1、B2。
4．在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂。
5．观察试管中溶液的颜色变化，记录实验结果。通过小组讨论，确定本小组的实验方案。
实验过程中要注意控制变量，让实验组和对照组除自变量以外的条件保持一致。本实验可能要等几天甚至几周以上的时间才出结果，因此要有计划地观察和记录。
制作泡菜并检测亚硝酸盐含量
一、制作泡菜
按照清水与盐的质量比为4：1的比例配置盐水，将烟水煮沸冷却。将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入泡菜坛内，装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装置八成满，再徐徐注入配置好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。向坛盖边的水槽中注水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常向水槽中补充水。发酵时间长短受室内温度的影响。二、测定亚硝酸盐含量1、配置溶液
质量浓度为4mg/ml的对氨基苯磺酸溶液：称取0.4g对氨基苯磺酸，溶解于100ml体积分数为20%的盐酸中，避光保存。
质量浓度为2mg/ml的N1萘基乙二胺盐酸盐溶液：称取0.2gN1萘基乙二胺盐酸盐，溶解于100ml水中，避光保存。
质量浓度为5μg、ml的亚硝酸钠溶液：称取0.10g于硅胶干燥器中干燥24h的亚硝酸钠，用水溶解并定容至500ml，再转移5ml溶液至200ml容量瓶中，定容至200ml。
提取剂：称取50g氯化镉与50g氯化钠，溶解于1000ml蒸馏水中，用浓硫酸调节ph至1.
1、制备标准显色液
吸取0.20ml、0．40ml、0．60ml、0.80ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml、2.50ml亚硝酸钠标准使用液(相当于0、1、2、3、5、7、10、12.5微克亚硝酸钠)，分别置于50毫升比色管中，再去另1支比色管做为空白对照。于标准与样品管中分别加入2毫升对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置3-5分钟后各加入1毫升N1萘基乙二胺盐酸盐溶液，加水至体积为50ml，混匀，观察亚硝酸钠溶液颜色的梯度变化2、制备样品处理液3、比色
吸取40ml透明澄清的滤液，转移到50ml比色管中，将比色管做好标记。按步骤一的方法分别加入对氨基苯磺酸溶液和N1萘基乙二胺盐酸盐溶液，并定容至50ml，混匀，静置15分钟后，观察样品颜色变化，并与标准显色液比较，找出与标准液最相近的颜色，记录对应的亚硝酸钠含量，计算。亚硝酸盐含量计算方法：样品中亚硝酸盐含量/取样量
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