高中生物 1.2 培养基对微生物的选择作用课件 中图版选修1.ppt

第二节培养基对微生物的选择作用 课程标准 1 研究培养基对微生物的选择作用 2 探讨微生物的利用 课标解读 1 掌握配制培养基的原则 方法和操作步骤 2 理解培养基对微生物的选择作用 3 利用选择培养基分离土壤中能分解纤维素的微生物 了解其应用价值 有些微生物可以分泌 使 分解 为生命活动所提供需要的 在固体培养基中加入 作为 可以分离出能分解 的微生物 1 概念 选择培养基是指能让 的微生物生长 其他微生物生长 从而将所需要的微生物从 中分离出来的培养基 培养基对微生物的选择作用 1 纤维素分解菌 2 选择培养基 纤维素酶 纤维素 碳源 纤维滤纸 唯一碳源 纤维素 特定 抑制 混杂的微生物 群体 2 配制方法 配制选择培养基时 可以根据某一种或某一类微生物的 要求 加入 或除去 其他微生物的生长 从而 某一类群或某一种特定的微生物生长 也可以根据某些微生物对一些 因素的 在培养基中加入某种 以 不需要的微生物的生长繁殖 造成有利于特定微生物种类 的条件 3 意义选择培养基分离法是 的一种方法 在所需微生物在混合样品中数量 不适宜直接采用 或 进行分离时 该法仍然可用 通过这种方法 可以有选择地 和 不同的微生物 特殊 某些物质 某些营养物质 抑制 有利于 物理 化学 抗性 化学物质 抑制 优先生长 营养 分离微生物 很少 平板稀释法 划线法 分离 培养 1 纤维素的化学组成由c h o三种元素组成 是一种多糖 纤维素的基本组成单位是葡萄糖 人体内没有分解纤维素的酶 所以人体不能直接利用纤维素作为能源物质 但土壤中有分解纤维素的微生物 最终把纤维素分解成二氧化碳和水释放到无机环境中去 2 纤维素的分布棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物 此外 木材 作物秸秆等也富含纤维素 纤维素产生于植物的光合作用 地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨 研 1 纤维素与纤维素酶 究土壤中分解纤维素的微生物 将给我们的生活带来很大变化 3 纤维素酶的组成及作用机理纤维素酶是一种复合酶 一般认为它至少包括c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶三种组分 作用机理是 如何确认所制备的选择培养基的确起到了选择作用 提示欲确认所制备的选择培养基是否起到了选择作用 应同时对对照组的基本培养基进行接种 若对照组培养基中菌落种类明显多于实验组 则可确认选择培养基的确起到了选择作用 思维激活1 2 选择培养基与鉴别培养基和基础培养基的比较 纤维素分解菌的选择培养基中 选择因子 是什么 提示筛选纤维素分解菌选择培养基中唯一的碳源是 无菌滤纸 唯有能利用纤维素的微生物方可在该培养基上生存 其他微生物将因缺乏碳源而无法生存 据此可筛选到纤维素分解菌 思维激活2 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 a 鉴别培养基b 加富培养基c 选择培养基d 基础培养基解析基础培养基是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基 例如牛肉膏蛋白胨培养基 加富培养基一般用来培养营养要求比较苛刻的异养型微生物 鉴别培养基是在培养基中加入某种特殊化学物质 微生物的代谢产物与特殊化学物质发生特定化学反应 产生明显特征变化 选择培养基是在培养基中加入特殊营养物质或化学物质 抑制不需要微生物的生长 有利于所需微生物的生长 答案c 巩固1 原料 溶解 包扎 将灭菌后的培养液倒入 中 待培养基冷却至 左右时 在 旁拔出棉塞 手拿锥形瓶 瓶口通过 灼烧灭菌 持培养皿 打开皿盖 将锥形瓶中的约15ml培养液倒入培养皿 立即盖上皿盖 待 后备用 用唯一碳源培养基分离微生物 1 配制培养基 2 倒平板 称量 调ph 分装 灭菌 培养皿 50 酒精灯火焰 火焰 左手 右手 平板冷却 采用 进行接种 用 吸取0 05ml的土壤稀释液滴于平板上 再用 涂布 涂布时可 使涂布均匀 用 取 覆盖于培养基上 并用涂布器压平 先向干燥器中加入适量无菌蒸馏水 再将培养皿置于干燥器隔板上 于 条件下 培养 左右 3 接种 4 培养 稀释涂布平板法 无菌吸管 无菌涂布器 转动培养皿 无菌镊子 无菌滤纸 28 30 恒温 10d 1 配制培养基的基本原则 目的要明确 根据所培养的微生物的种类 培养的目的等 选择原料配制培养基 营养要协调 配制培养基时 必须注意各种营养物质的浓度和比例 ph要适宜 各种微生物都有适宜生长的ph范围 2 配制赫奇逊培养基的过程 1 配制培养基 配制培养基的过程 称量溶化调节ph分装包扎灭菌 2 倒平板 1 系列稀释操作 取盛有9ml水的无菌试管6支 编号101 102 103 104 105 106 用移液管吸取1ml培养的菌液 注入101倍稀释的试管中 用手指轻压移液管上的橡皮头 并吹吸3次 使菌液与水充分混匀 从101倍稀释的试管中吸取1ml稀释液 注入102试管内吹吸均匀 获得102倍液 依此类推 2 涂布平板操作 3 接种 稀释涂布平板法 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中 取少量菌悬液 不超过0 1ml 滴加到培养基表面 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 用涂布器将菌悬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 3 加盖滤纸 用无菌镊子取无菌滤纸覆盖于培养基上 并用涂布器压平 4 注意事项 稀释涂布平板的操作比较复杂 且各个细节均需保证 无菌 应特别注意 酒精灯与培养皿的距离要合适 吸管头不要接触任何其他物体 吸管要在酒精灯火焰周围使用 特别提醒 移液管需要经过灭菌 操作时 移液后用手指轻压上端的橡皮头 吹吸三次 使菌液与水充分混匀 将涂布器末端浸在盛有体积分数为70 的酒精的烧杯中 取出时 要让多余的酒精在烧杯中滴尽 然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃 操作中一定要注意防火 不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中 以免引燃其中的酒精 要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来 应将它们接种在 a 加入伊红 美蓝的鉴别培养基上b 含有蛋白胨的固体培养基上c 只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上d 含四大营养要素的培养基上解析要把纤维素分解菌从土壤中分离出来 就要利用使纤维素分解菌能生存 但其他微生物不能生存的选择培养基进行培养 其选择条件是以纤维素粉作为唯一碳源 在该培养基上 只有能分解纤维素的细菌能够生存 其他微生物因不能利用纤维素而不能生存 答案c 巩固2 下列培养基配方中能作为选择培养基 鉴别培养基的依次是 例1 示例一选择培养基与鉴别培养基 a b c d 思维导图 深度剖析高浓度的食盐可以抑制多种细菌的生长 但不影响金黄色葡萄球菌的生长 从而可以将金黄色葡萄球菌分离出来 有高浓度食盐的培养基为选择培养基 在培养基中加入伊红和美蓝 可以用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌 有伊红和美蓝的培养基为鉴别培养基 答案d 归纳提升选择培养基与鉴别培养基的比较 生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源 我国利用农作物废弃物 秸秆 生产乙醇 其技术流程为 纤维素酶解 酵母发酵 蒸馏 成品 纤维素酶的成本能否下降 是能否实现乙醇工业化生产的关键因素 纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取 某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程 土壤取样 选择培养 梯度稀释 鉴别培养 结合所学知识回答下列问题 例2 示例二土壤中纤维素分解菌的分离与检测 1 以下是一种培养基配方 纤维素粉5g nano31g na2hpo4 7h2o1 2g kh2po40 9g mgso4 7h2o0 5g kcl0 5g 酵母膏0 5g 水解酪素0 5g 蒸馏水定容到1000ml 该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度 其原理是 2 为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种 可以在鉴别培养基上加入 染液 将筛选获得的菌液稀释后用 的方法接种到鉴别培养基上 然后挑选产生 的菌落作为菌种进行扩大培养 3 纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量如何呢 请设计实验进行检测 思维导图 深度剖析本题考查土壤中纤维素分解菌的分离与鉴定的相关知识 富含纤维素的土壤中 含有以纤维素为碳源的纤维素分解菌 且数量较多 题目中给出的培养基能够为产生纤维素酶的微生物提供碳源 不能分解纤维素的微生物由于缺乏碳源而不能正常生长繁殖 因此该培养基具有选择作用 纤维素量一定时 在一定范围内 纤维素酶产量与分解产生的葡萄糖量成正比 答案 1 培养基中纤维素是主要碳源 有利于纤维素分解菌生长 同时抑制其他微生物生长 2 刚果红涂布平板透明圈 3 向定量纤维素分解菌培养液中加入定量纤维素 定时测定葡萄糖产量的变化方法技巧 1 经选择培养后 再经梯度稀释 才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 2 最好进行富集培养 3 经稀释培养后 用刚果红染色 4 设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物 实验原理 根据纤维素分解菌在培养基上产生透明圈的大小 测定产生纤维素酶的多少 实验过程 先利用选择培养基分离纤维素分解菌 再将菌株进行分离纯化 最后进行鉴定 注意 设计实验过程时要遵循相关的基本原则 如对照原则 单一变量原则等 并且要注意探究性实验的实验预期或结果不是唯一的 应对多种可能性进行分析讨论 得出相应的结论 探究产生纤维素酶的产量 技法必备 1 2 有些微生物能合成纤维素酶 通过对这些微生物的研究和应用 使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精 用纤维素酶处理服装面料等 纤维素酶可以通过微生物发酵生产 为了提高酶的产量 请你设计一个实验 利用诱变育种的方法 获得产生较多纤维素酶的菌株 1 写出实验步骤 将培养好的生产菌株分成两组 制备含有 的固体培养基 能力展示 一段时间后 取培养基用刚果红染色 观察记录菌落周围透明圈的大小情况 2 预期实验结果及结论 诱变组中菌落周围的透明圈比对照组 说明 诱变组中菌落周围的透明圈与对照组 说明 诱变组中菌落周围的透明圈比对照组 说明 3 若获得纯净的高产菌株 还需进行 或 操作 解析 1 设计实验要遵循对照原则和单一变量原则 且要得到纤维素酶的高产菌株 先进行诱变处理 由于突变是不定向的 所以要经过筛选 实验分两组 实验组用诱变剂处理 对照组不进行处理 要检测纤维素分解菌产生纤维素酶的能力 应用含纤维素的鉴别培养基 根据形成的透明圈的大小 来判断产酶能力的高低 整个过程中 注意对照组和实验组的其他条件完全相同 2 预期实验结果 诱变组和对照组相比 透明圈大小可能相同 可能较大 可能较小 所以需要分情况讨论 当然 真正想得到的是透明圈较大的菌株 即产纤维素酶能力强的菌株 3 一般初次分离得到的都不是纯净的细菌 需进一步纯化培养 可通过平板划线法或稀释涂布平板法进行纯化培养 答案 1 一组用一定剂量的诱变剂处理 另一组不处理作为对照 纤维素 把诱变组的大量菌株接种到多个含有纤维素的固体培养基上 同时接种对照组 未处理 的菌株 把它们置于相同的适宜条件下培养 2 大诱变育种获得了高纤维素酶产量的菌株 相同诱变育种没有使菌株发生变化 小诱变育种获得了低纤维素酶产量的菌株 以上三组结果与结论对应即可 3 平板划线稀释涂布平板 从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计 正确的是 a 土壤取样 梯度稀释 稀释涂布平板 挑选菌落b 土壤取样 选择培养 稀释涂布平板 挑选菌落c 土壤取样 梯度稀释 选择培养 挑选菌落d 土壤取样 梯度稀释 稀释涂布平板 选择培养 挑选菌落 1 解析本题考查纤维素分解菌的分离过程的有关知识 正确的流程是 土壤取样 选择培养 稀释涂布平板 挑取菌落 其中选择培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度 因此需要在稀释涂布平板之前进行 最后根据菌落的特征挑选纤维素分解菌 答案b 牛肉膏蛋白胨培养基中加入了琼脂这一理想的凝固剂 下列关于琼脂的说法不正确的是 a 不被所培养的微生物分解利用 对所培养的微生物无毒害作用b 在微生物生长温度范围内保持固体状态c 琼脂凝固点低 利于微生物的生长d 琼脂在灭菌过程中不会被破坏 透明度好 凝固力强 2 解析在液体培养基中加入凝固剂如琼脂后 制成琼脂固体培养基 它是实验室中最常用的培养基之一 固体培养基中可形成肉眼可见的单个细胞繁殖而来的子细胞群体 即菌落 用于微生物的分离 计数和菌种鉴定等 琼脂可作为一种理想的凝固剂 是由其性质决定的 琼脂不会被微生物利用且对其无毒害作用 在灭菌过程中不会被破坏 透明度好 凝固力强 琼脂在98 以上熔化 在44 以下凝固 所以在微生物生长温度范围内保持固体状态 答案c 某化工厂的污水池中 含有一种有害的 难于降解的有机化合物a 研究人员用化合物a 磷酸盐 镁盐以及微量元素配制的培养基 成功地筛选到能高效降解化合物a的细菌 目的菌 实验的主要步骤如下图所示 请分析回答问题 3 1 接种前需要对培养基及培养皿等进行灭菌 常用的灭菌方法是 培养基中加入化合物a的目的是筛选 2 实验需要振荡培养 由此推测 目的菌 的代谢类型是 3 培养若干天后 应选择培养瓶中化合物a含量 的培养液 接入新的培养液中连续培养 使 目的菌 的数量 4 转为固体培养时 为获得单菌落进行继续筛选 常采用平板划线法或 法 接种后 应将培养皿 填 正放 或 倒置 5 下列有关平板划线操作的叙述 错误的是 a 在操作的第一步以及每次划线之前都要将接种环放在火焰上灼烧b 将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环液c 蘸取菌液和划线要在火焰旁进行d 划线时要将最后一区的划线与第一区的划线相连 6 实验结束时 使用过的培养基应该进行 处理后 才能倒掉 解析本题借助生产实例考查微生物的实验室培养的基础知识 培养基及培养皿等常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法 培养基中加入化合物a的目的是筛选到能降解化合物a的目的菌 振荡培养可以增加培养液中的氧含量 再依