2020版高考生物总复习第34讲微生物技术课件北师大版选修1.pptx

第34讲 微生物技术,1.培养基 (1)概念：人们按照微生物对_的不同需求，配制出供其_的营养基质。 (2)营养组成：一般都含有_和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对_、氧气以及_的要求。,考点一 微生物的实验室培养,营养物质,生长繁殖,水、碳源、氮源,pH,特殊营养物质,(3)种类 按照物理性质可分为_培养基、固体培养基、半固体培养基。 按照成分的来源可分为天然培养基和_培养基。 按照功能用途可分为选择培养基、 _培养基等。 2.无菌技术 (1)含义：在培养微生物的操作中，所有防止_的方法。,液体,合成,鉴别,杂菌污染,(2)常用方法,化学药剂消毒法,干热灭菌,高压蒸汽灭菌,外来杂菌,3.大肠杆菌的纯化培养 (1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,(2)纯化大肠杆菌的方法 纯化培养原理：想方设法在培养基上得到_的肉眼可见的_，即可获得较纯的菌种。 纯化大肠杆菌的关键步骤：_。,称量,灭菌,倒平板,由一个细胞繁殖而来,菌落,接种,常用的微生物接种方法有两种 a.平板划线法：是通过_在琼脂固体培养基表面_的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。如图所示：,接种环,连续划线,1,ACB,b._法：是将菌液进行一系列的_，然后将_的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。 (3)菌种的保存方法 对于频繁使用的菌种，可以采用_的方法。 对于需要长期保存的菌种，可以采用_的方法。 点悟：(1)用稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目“低”。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。而显微计数法由于不能区分死菌与活菌，故所得数值可能比实际值“偏高”。 (2)平板划线法只适用于微生物的提纯，不适用于微生物的计数，并且在最后一次划线的末端处的菌种最纯。,稀释涂布平板,梯度稀释,不同稀释度,临时保藏,甘油管藏,下图中图1为“倒平板”相关操作，图2为微生物接种方法。请思考：,(1)请用文字和箭头写出图1中正确的倒平板操作流程。 提示 CBAD (2)图示B为何需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？为何需进行D操作？ 提示 B操作是通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。D操作是平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。,(3)图2中E、F依次利用何种方法进行接种？其接种工具依次是什么？其接种后效果图解应如下图中a还是b？ 提示 平板划线法 稀释涂布平板法 接种环 涂布器 Ea、Fb,微生物实验室培养及无菌操作技术,(2018全国卷，37)生物选修1：生物技术实践 在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题： (1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具 (填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。,(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是_ _。 (3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能 。在照射前，适量喷洒 ，可强化消毒效果。 (4)水厂供应的自来水通常是经过 (填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。 (5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是 。,解析 (1)在实验室中，能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿和金属材质的实验器具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)巴氏消毒法或高温瞬时消毒法与煮沸消毒法相比，其优点表现为在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。(3)紫外线照射能消毒的原因是其能够破坏微生物细胞中的DNA分子。在利用紫外线照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可强化消毒效果。(4)自来水通常采用氯气消毒。(5)采用高压蒸汽灭菌时，若压力达到设定要求，而温度未达到相应要求，最可能的原因是没有排尽高压蒸汽灭菌锅内的冷空气。 答案 (1)可以 (2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少 (3)破坏DNA结构 消毒液 (4)氯气 (5)未将锅内冷空气排尽,1.无菌技术,2.两种纯化细菌的方法的比较,1.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (1)原理与流程,考点二 微生物的筛选和计数,脲酶,尿素,直接计数法,稀释涂布平板法,系列稀释,计数,(2)统计菌落数目时，培养基表面生长的1个菌落，来源于样品稀释液中 个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数。 (3)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C涂布的稀释液体积V)稀释倍数M 点悟 利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度,1,30300,(4)实验结果分析与评价,2.分解纤维素的微生物的分离 (1)纤维素酶及纤维素分解菌筛选原理、方法,复合酶,C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,纤维二糖,葡萄糖,红色复合物,透明圈,刚果红,透明圈,纤维素,(2)实验流程,纤维素,选择培养基,鉴别纤维素分解菌,透明圈,(3)分离纤维素分解菌所用的两种培养基比较 分离纤维素分解菌的实验中先用_培养基，再用_培养基。 选择培养基为_培养基，以纤维素作为碳源和能源的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长。 鉴别培养基含琼脂，为_培养基，细菌可在培养基上形成肉眼可见的菌落。 刚果红染色法应用于_(选择、鉴别)培养基。,选择,鉴别,液体,固体,鉴别,3.菌株筛选原理的比较,唯一的氮源,酚红指示剂,唯一的碳源,纤维素分解菌,1.(2018全国卷，37)生物选修1：生物技术实践 将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。 回答下列问题： (1)M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制 的生长，加入了链霉素的培养基属于 培养基。 (2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有 (答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有 (答出两点即可)。,(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是 ，该方法能筛选出产生淀粉酶微生物的原理是_ _。 (4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果： 甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是_ _。,解析 (1)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，称做选择培养基。若M培养基是用于真菌的筛选，则应加入链霉素以抑制细菌的生长，其属于选择培养基。(2)马铃薯浸出液中含有淀粉、蛋白质、脂质、无机盐、水等多种物质，因此，除氮源外其中还有微生物生长所需要的碳源、无机盐等营养要素。进入细胞的氮源可参与合成蛋白质、核酸(DNA、RNA)等含氮的生物大分子。(3)加入显色剂碘液后，淀粉遇碘变蓝，而淀粉的水解产物则不发生这种反应。若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，土壤中能产生淀粉酶的微生物可将淀粉分解，菌落周围就会出现透明圈，这样，我们就可以通过是否产生透,明圈来筛选能产生淀粉酶的微生物了。(4)乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，结果的重复性太差，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。 答案 (1)细菌 选择 (2)碳源、无机盐 蛋白质、核酸 (3)碘液 淀粉遇碘液显蓝色，产生淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈 (4)乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差,2.(2019山东湖北部分重点中学联考)从土壤中分离尿素分解菌和纤维素分解菌，具有下列类似的操作过程：,(1)在过程的选择培养基是 培养基，过程的选择培养基是 培养基。(填“固体”或“液体”)。的具体措施是_； 的选择措施是_。 (2)在过程样品梯度稀释后，一般只将稀释度为104106分别接种到3个平板培养基上。接种的常用方法为 ， (3)过程采用 的鉴别方法较简单。周围出现透明圈但不能100%确定为纤维素分解菌的菌落，原因是： _。,解析 (1)将微生物接种在固体培养基上培养，才能形成菌落，可见，过程的选择培养基是固体培养基。进行梯度稀释并接种前要进行过程所示的选择培养，因此过程的选择培养基是液体培养基。选择培养的目的是筛选尿素分解菌，所以具体的措施是应以尿素为唯一氮源；选择培养的目的是筛选纤维素分解菌，所以的选择措施是以纤维素为唯一碳源。(2)常采用稀释涂布平板(或平板划线)法，将稀释度为104106倍的菌液分别接种到3个平板培养基上。(3)刚果红可与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖发生颜色反应。当纤维素被纤维素酶水解后，刚果红纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。,可见，过程采用倒平板时加入刚果红染液的鉴别方法较简单。由于不分解纤维素(或分解刚果红或淀粉)的微生物菌落也可能出现透明圈，所以周围出现透明圈的菌落，不能100%确定为纤维素分解菌。 答案 (1)固体 液体 以尿素为唯一氮源 以纤维素为主要碳源 (2)稀释涂布平板法(或平板划线法) (3)倒平板时加入刚果红染液 不分解纤维素(或分解刚果红或淀粉)的微生物菌落也可能出现透明圈,选择培养基与鉴别培养基的比较,澄清易错易混强化科学思维,易错易混,易错点1 “生长因子”是否为所有微生物所必需？其是否在所有培养基中均需加入？ 点拨 碳源、氮源、水分、无机盐、生长因子是微生物生长必需的五大营养成分，但大多数培养基中都含碳源、氮源、水分、无机盐四类物质，可能不需额外添加“生长因子(如维生素)”，这是因为许多微生物可自行合成这些生长因子，而对那些合成能力有限或不能合成生长因子的微生物(如乳酸菌)，则需在培养基中添加诸如维生素等生长因子。,易错点2 进行微生物分离或计数时如何设计“三组”(两种对照组与重复组)？其作用是什么？ 点拨 (1)两种对照组作用比较 判断培养基的制备是否合格即“是否有杂菌污染”，需将“未接种”的培养基同时进行培养。(此培养基若无菌落生长则合格) 判断选择培养基“是否具有筛选作用”，需设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。(若选择培养基上菌落种类远少于对照组，则其可具“筛选”作用),(2)重复组的设置及作用 为排除“偶然因素”对实验结果的干扰，在每一稀释度下宜设置3个平板作重复组，选择菌落数均在30300且数目相差不大的三个平板，用“平均值”代入计数公式予以计算菌落数。,易错点3 进行平板划线时，划线前、划线结束及中间各区划线时是否均需灼烧接种环？其目的是否相同？ 点拨 平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段均需灼烧接种环但其目的有所差异。 第一次操作：杀死接种环上原有的微生物。 每次划线之前：杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。 划线结束后：杀死接种环上残存的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者。,易错点4 不明确“自养”与“异养”型微生物其培养基成分的显著差异 点拨 (1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机盐，碳源可来自大气中的CO2，氮源可由含氮无机盐提供。 (2)异养型微生物所需的营养物质主要是有机物，即碳源必须由含碳有机物提供，氮源也主要是由含氮有机物提供，部分异养型微生物也可以利用无机氮源。,甲醛是一种来源广泛的挥发性有机污染物，具有强烈的致癌和致畸作用，利用微生物降解甲醛来治理甲醛污染，具有高效、环保、无二次污染等优点。如图甲为采集活性污泥作为优良菌源，通过筛选分离出能以甲醛为唯一碳源的高效降解菌的实验过程。请分析回答下列问题：,规范答题,(1)上述实验材料中，不需要进行灭菌处理的是 ，培养基灭菌的常用方法为 。该实验过程所用的选择培养基只能以甲醛作为唯一碳源，其原因是_。 (2)应如何确认添加甲醛的培养基是否起到了筛选作用？ _ _。 (3)由的分离活性污泥中细菌的接种方法(如图乙)为 法，接种时，对接种环应进行 ，在第二次及以后划线时，总是从上一次划线的末端开始，这样做的目的是_。,(4)为研究甲醛初始浓度对菌株降解甲醛能力的影响，进行了相应实验。当甲醛的初始浓度小于1 200 mg