高考生物总复习专题25微生物的利用全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖课件

专题25微生物利用生物（浙江选考专用）第1页考点微生物培养和利用基础知识一、微生物试验室培养1.培养基(1)概念:人们按照微生物对营养物质不一样需求,配制出供其生长繁殖

营养基质。(2)成份:普通都含有碳源、氮源、水和无机盐,还需要满足不一样微生物

生长对pH、特殊营养物质以及氧气要求。考点清单第2页2.无菌技术3.试验操作牛肉膏蛋白胨固体培养基制备:计算→称量→溶化→灭菌→③倒平板

。第3页二、细菌分离方法:划线分离法和涂布分离法1.划线分离法(1)方法:用接种环蘸菌液后在含有④固体

培养基平板上划线,使聚集菌种分散到培养基表面。每个⑤菌落

就是一个细菌产生

后代。(2)应用:用于基因工程大肠杆菌等工程菌,能够用划线分离法取得产

物表示能力高菌株。工程菌质粒中通常有⑥抗性基因

(如抗

氨苄青霉素基因),如在培养基中加入一定量氨苄青霉素,因为非工程

菌和其它杂菌都没有抗性基因,所以在划线后只有存在抗性基因工程

菌能生存下来。第4页2.涂布分离法:先将培养菌液⑦稀释

,通常稀释10-7~10-5倍,然后取

0.1mL稀释度不一样稀释菌液加在培养皿固体培养基上,用玻璃刮刀

涂布在培养基平面上进行培养,在适当稀释度下,可产生相互分开

⑧菌落

。3.二者比较:划线分离法,方法⑨简单

;涂布分离法,单菌落更易分开,

但操作⑩复杂

。第5页三、大肠杆菌培养和分离1.大肠杆菌:革兰氏

阴性

、兼性厌氧肠道杆菌。2.细菌繁殖:以

分裂

方式繁殖,分裂速度很快。3.细菌扩大培养:用

LB液体

培养基,划线分离用

LB固体平面

培养基。4.大肠杆菌分离操作技术最惯用方法是划线分离法,其操作步骤是:a.培养基灭菌:将刚配制好50mLLB液体培养基和50mLLB固体培

养基分别装入两个250mL三角瓶中,加上封口膜,用

高压锅

进行灭菌。第6页b.倒平板:在酒精灯火焰旁将固体培养基分别倒在4个培养皿中,使培养

基铺满培养皿底部,待凝,使之形成平面。c.接种扩大培养:靠近酒精灯火焰将大肠杆菌接种到三角瓶

液体培养基

中,三角瓶在37℃,每分钟200转摇床中振荡培养12h。d.划线分离:将摇床上培养12h菌液在固体培养基平板上

连续划线

,然后将盖好培养皿倒置,放在37℃恒温培养箱中进行培养,12

~24h后,可看到在划线末端出现不连续单个菌落,表明菌已被分离。e.菌种保留:在无菌操作下将单菌落用接种环取出,再用

划线

法接种在空白斜面上,在37℃下培养24h后,置于4℃冰箱中保留。第7页四、分离以尿素为氮源微生物1.试验原理:不一样微生物利用氮源种类

不一样

。有一些细菌含有脲酶,经过降解尿素作为其生长氮源。尿素在脲酶降解下产生

NH3

,使培养基pH由原来中性变为

碱性

,于是培养基中酚红由红黄色变成

红色

。2.试验步骤:(1)制备培养基:在60℃左右时,将两个三角瓶中已灭菌LB固体培养基

和

尿素

固体培养基,在酒精灯旁分别倒入两个培养皿中,摇匀后平放至凝固。(2)制备细菌悬液:在无菌条件下,将1g土样加到有99mL无菌水三角

瓶中,振荡10min,即成10-2土壤稀释液,依此方法制备10-3、10-4和10-5土第8页壤稀释液。(3)涂布法分离:取10-4和10-5土壤稀释液各0.1mL,分别加到有LB培养

基和尿素培养基培养皿中,用经过

灼烧法

灭菌玻璃刮刀将菌液涂布到整个平面上。(4)培养和观察:在37℃恒温箱中培养24~48h,观察

菌落数

。3.预测本试验结果:LB全营养固体培养基上菌落

多而杂

;尿素固体培养基上菌落

少而纯

,一定时间内,菌落周围出现

红色

区域。用浓度为10-4和10-5土壤稀释液接种,更轻易形成单菌落

是

10-5

土壤稀释液。第9页重点难点一、无菌技术知识归纳1.灭菌原因:为了取得纯净培养物,关键是预防外来杂菌污染。2.无菌操作条件:(1)各种器皿必须是无菌;(2)各种培养基必须是无菌;(3)细菌转移操作过程必须是无菌。第10页灭菌方法适用材料或用具灭菌条件灭菌时间灼烧灭菌接种环、接种针或其它金属用具在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧直至烧红干热灭菌玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等干热灭菌箱内,160℃~170℃加热1h~2h高压蒸汽灭菌培养基等100kPa,121℃15min~30min3.三种惯用灭菌方法比较第11页4.防止被杂菌污染方法(1)注意灭菌操作标准,灭菌彻底,降低环境污染概率,手和试验服要清洁,

降低操作时间,对污染源改进考虑周到。(2)注意微生物生长条件,如pH、渗透压、温度等。细菌喜中性偏碱

环境,喜蛋白质丰富营养物质,喜37℃温度;而霉菌喜中性偏酸环

境,喜糖类丰富营养物质,喜25℃~30℃温度。所以,能够依据不一样

微生物“喜好”来降低污染。第12页

第一次灼烧每次划线之前灼烧划线结束灼烧目标防止接种环上可能存在微生物污染培养物杀死上次划线结束后接种环上残留菌种杀死接种环上残留菌种,防止细菌污染环境或感染操作者二、大肠杆菌培养与分离中应注意问题1.划线分离操作中相关问题(1)在操作第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环,在划线操作结

束后,依然需要灼烧接种环。第13页(2)在灼烧接种环之后,要等其冷却后再进行划线,以免接种环温度

太高,杀死菌种。(3)在做第二次以及其后划线操作时,要从上一次划线末端开始划

线。每次划线后,线条末端细菌数目比线条起始处要少,每次从上一

次划线末端开始划线,能使细菌数目伴随划线次数增加而逐步减

少,最终能得到由单个细菌繁殖而来菌落。2.进行恒温培养时,要将培养皿倒置原因假如正放培养皿,则皿盖上形成水滴会落到培养基表面而且扩散开,

会冲散菌体,污染菌落,达不到分离目标。所以恒温培养时,培养皿必

须倒置。第14页3.培养后判断是否有杂菌污染方法(1)从菌落形态看,湿润度、透明度、黏稠度,呈何种颜色等,是区分细

菌、酵母菌、放线菌和霉菌关键指标。(2)用显微镜镜检,观察菌形态、大小,菌丝、孢子、芽孢等也是区分

细菌、酵母菌、放线菌和霉菌关键指标。(3)上述方法较难区分同类不一样物种,需要借助化学方法和深入

形态观察,如用革兰氏染色法,观察有没有鞭毛、孢子形态、孢子着生方

式、菌丝生长方式、芽孢等。第15页例1有些细菌可分解原油,从而消除由原油泄漏造成土壤污染。某同学欲从受原油污染土壤中筛选出能高效降解原油菌株。回答下列问题:(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以

为唯一碳源固体培养基上。从功效上讲,该培养基属于

培养基。(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采取接种方法有两种,即

和

。(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈大小,分解圈大说

明该菌株降解能力

。(4)通常情况下,在微生物培养过程中,试验室惯用灭菌方法有灼烧灭

菌、

和

。无菌技术要求试验操作

应在酒精灯

附近进行,以防止周围环境中微生物污染。第16页解析(1)从受原油污染土壤中筛选出能高效降解原油菌株,使用

培养基应是以原油为唯一碳源选择培养基,经过控制碳源,来促进

能高效降解原油菌株生长,抑制其它微生物生长。(2)菌种纯化培养时,常采取划线分离法和涂布分离法接种。(3)当固体培养基上长

出单菌落后,可经过比较菌落周围分解圈大小,来判断菌株降解原油

能力大小。普通来说,分解圈越大说明该菌株降解能力越强,反之

则越弱。(4)试验室培养微生物过程中,惯用灼烧灭菌法对接种环、

接种针、试管口、瓶口等进行灭菌;用高压蒸汽灭菌法对培养基等进行

灭菌;用干热灭菌法对玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等进行灭

菌。无菌技术要求试验操作应在酒精灯火焰旁进行,因为酒精灯火焰旁

可形成一个无菌环境,可预防周围环境中微生物污染。第17页答案(1)原油选择(2)划线分离法涂布分离法(3)强(4)干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰第18页三、分离以尿素为氮源微生物试验剖析1.土样取得:从有哺乳动物排泄物地方取得。2.试验步骤:

第19页3.两种惯用微生物接种方法比较比较划线分离法涂布分离法原理经过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线操作,将聚集菌种逐步稀释分散到培养基表面。在数次划线后培养,能够分离到由一个细胞繁殖而来肉眼可见细胞群体,即菌落将菌液进行一系列梯度稀释,然后将不一样稀释度菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面,进行培养。在稀释度足够高菌液里,聚集在一起微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个菌落特点方法简单单菌落更易分开,但操作复杂些目标使培养基上形成由单个细胞繁殖而来子细胞群体——菌落第20页[知能拓展]

(1)用琼脂糖代替琼脂配制固体培养基。琼脂是未被纯化混合物,内含一定量含氮化合物,不利于以尿素为氮源细菌筛选。(2)培养基中酸碱指示剂产生颜色改变(变红),标志着存在脲酶水解尿

素作用,从而证实这一菌株能够以尿素为氮源。红色环状区域大小代表脲酶活性强弱和含量多少。红色区域越大,表明菌株利用尿素

能力越强。(3)与全营养培养基上菌落数比较,尿素培养基上只有少数菌落,这一

现象表明能利用尿素细菌在土壤菌群中只占极小部分。第21页例2依据分离以尿素为氮源微生物试验,回答以下问题:(1)写出脲酶降解尿素反应式:

。(2)该试验分离细菌时用浓度为10-4和10-5土壤稀释液接种,更轻易形成单

菌落是

。(3)A同学筛选出菌落为150个,其它同学只筛选出50个,而且他在设计

试验时并没有设置对照。你认为A同学结果产生原因可能有哪些?

。怎样设计对照试验排除可能影响试验结果原因:

。(4)涂布平板全部操作怎样确保无菌?

。(5)有脲酶细菌在生态稳态上起什么作用?

第22页解析脲即尿素,是蛋白质降解产物。有一些细菌含有脲酶能够分解

尿素,利用尿素作为其生长氮源。本试验使用涂布分离法分离以尿素

为氮源微生物,用浓度为10-4和10-5土壤稀释液接种,更轻易形成单菌

落是10-5土壤稀释液,浓度越小越易形成单菌落。A同学结果产生

原因可能是土样不一样,也可能是培养基污染或操作失误,可设计对照实

验排除可能影响试验结果原因,方案有二:一是由其它同学用与A同学

一样土壤进行试验,假如结果与A同学一致,则证实A同学无误,假如结

果不一样,则证实A同学存在操作失误或培养基配制有问题;另一个方案是将A同学配制培养基在不加土样情况下进行培养,作为空白对照,以

检验培养基是否受到污染。第23页答案(1)(NH2)2C

O+H2O

2NH3+CO2(2)10-5土壤稀释液(3)可能是土样不一样,也可能是培养基污染或操作失误方案有二:一是

由其它同学用与A同学一样土壤进行试验,假如结果与A同学一致,则

证实无误,假如结果不一样,则证实A同学存在操作失误或培养基配制有问

题。另一个方案是将A同学配制培养基在不加土样情况下进行培

养,作为空白对照,以检验培养基是否受到污染(4)应从操作各个细节确保“无菌”,都应在酒精灯火焰附近进行。

比如,酒精灯与培养皿距离要适当、吸管头不要接触任何其它物质、吸管要在酒精灯火焰周围等第24页(5)假如土壤中有许多尿素,在自然界较高温度下会被水解,水解后氨

使土壤变成碱性,氨还与其它阴离子物质如S

、C

、N

等形成化合物,则会使土壤板结。有脲酶细菌可降解土壤中尿素,并利用所

形成氨,有利于自然界中氮循环第25页方法

消毒与灭菌项目消毒灭菌条件使用较为温和理化方法使用强烈理化原因结果杀死物体表面或内部一部分微生物杀死物体内外全部微生物适用试验操作空间、操作者衣着和手微生物培养器皿、接种用具和培养基等惯用方法煮沸消毒法(如100℃,5min~6min),巴氏消毒法(80℃,15min),酒精、氯气、石炭酸等化学药剂消毒法灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌突破方法第26页例3细菌培养过程中分别采取了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几个不一样处理,这些方法依次用于杀灭哪些部位杂菌

()A.接种环、手、培养基B.高压锅、手、接种环C.培养基、手、接种环D.接种环、手、高压锅突破方法第27页解析普通来说灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖能力,对于培养基、操作器皿和接种环等都需要灭菌。消毒仅指杀死物体

表面或内部一部分微生物,而对被消毒物体基本无害,操作者手需

要消毒。高压蒸汽灭菌锅是灭菌设备,通惯用于培养基灭菌。用酒精

擦拭双手是消毒一个方法。火焰灼烧能够快速彻底地灭菌,适合用于微

生物接种工具,如接种环。答案