优化方案高考生物一轮复习 第十一单元 第38讲 微生物的培养与应用课件.ppt

第38讲微生物的培养与应用 第十一单元生物技术实践 考纲考频 1 微生物的分离和培养 3年8考 2 培养基对微生物的选择作用 3年5考 3 利用微生物进行发酵来生产特定的产物 3年3考 第十一单元生物技术实践 一 微生物的实验室培养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 营养构成 一般都含有水 氮源和无机盐 此外还要满足微生物生长对ph 特殊营养物质以及 的要求 3 种类 按照物理性质可分为 培养基 半固体培养基和 培养基 营养物质 生长繁殖 碳源 氧气 液体 固体 煮沸消毒法 紫外线消毒法 灼烧灭菌 高压蒸汽灭菌 3 大肠杆菌的纯化培养 1 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基配制步骤 计算 溶化 倒平板 2 纯化大肠杆菌 纯化大肠杆菌 其关键的步骤是 纯化培养方法 法和 法 纯化培养原理 在培养基上得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的 即可获得较纯的菌种 称量 灭菌 接种 平板划线 稀释涂布平板 菌落 二 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数1 分离原理 土壤中细菌之所以能分解尿素 是由于它们能合成 这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起 作用 以尿素为唯一氮源的培养基能促进分解尿素的细菌的生长和繁殖 并抑制或阻止其他微生物的生长 从而将目的菌分离 2 统计菌落数目 统计样品中的活菌一般用 法 3 实验流程 土壤取样 制备 微生物的培养与观察 细菌的计数 脲酶 催化 稀释涂布平板 培养基 三 分解纤维素的微生物的分离1 纤维素酶 1 组成 纤维素酶是一种复合酶 它包括c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶 2 作用 2 菌种筛选 1 方法 刚果红染色法 是否产生透明圈 纤维素 纤维素酶 1 用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时 可以用相同的培养基 都需要使用接种环进行接种 都需要在火焰旁进行接种 都可以用来计数活菌a b c d c 解析 平板划线法或稀释涂布平板法都使用固体培养基 故 正确 平板划线法采用接种环进行操作 而稀释涂布平板法采用涂布器进行操作 故 错误 纯化时 要进行无菌操作 需要在火焰旁接种 避免空气中的微生物混入培养基 故 正确 平板划线法一般用于分离而不是计数 故 错误 2 分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是 a 经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上b 选择培养这一步可省略 但培养纤维素分解菌少c 经稀释培养后 用刚果红染色d 对照组可用等量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上解析 经选择培养后 再经稀释 才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 选择培养可省略 经稀释培养后 用刚果红染色 设置对照能证明经选择培养的确得到了要分离的微生物 a 3 微生物 除病毒外 需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的繁殖 下列有关微生物营养的说法正确的是 a 乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的b 微生物生长中不可缺少的一些微量的无机物称为生长因子c 培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利d 生长因子一般是酶或核酸的组成成分 微生物本身合成这些生长因子往往不足 d 4 无菌技术常围绕着如何避免杂菌的污染展开 下列常见的无菌技术中 属于灭菌处理的是 a 操作者的双手用酒精擦拭b 实验室用紫外线照射c 对接种环进行灼烧处理d 水源用氯气处理解析 灭菌是用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物 包括芽孢和孢子 常用的灭菌方法有灼烧灭菌法 干热灭菌法和高压蒸气灭菌法 操作者的双手用酒精擦拭 实验室用紫外线照射 水源用氯气处理都属于消毒 对接种环进行灼烧处理属于灼烧灭菌 c 考点一培养基的类型及配制 考点二微生物的纯化培养 平板划线法与稀释涂布平板法 考点三微生物的筛选与计数 1 培养基的类型及作用 考点一培养基的类型及配制 液体 半固体 固体 天然 合成 不明确 明确 选择 特定种类的微生物生长 鉴别 指示剂或化学药品 2 培养基的配制原则 1 目的要明确 根据微生物的种类 等选择原料配制培养基 如培养自养型的微生物就不用加入有机营养物质 2 营养要协调 注意各种营养物质的 3 ph要适宜 各种微生物适宜生长的 不同 培养目的 浓度和比例 ph范围 深度思考为了检测饮用水中是否含有某种细菌 配制了如表培养基配方 1 该培养基所含的氮源是什么 2 该培养基属于哪种培养基 作用是什么 提示 1 蛋白胨 2 鉴别培养基 鉴别是否有大肠杆菌 1 2015 银川模拟 微生物的实验室培养 最为关键的是不仅要为微生物提供合适的营养条件和环境条件 还要能解决杂菌对培养物的污染问题 请结合微生物的实验室培养知识回答以下问题 1 培养基能为微生物提供营养 各种培养基的配方不同 但一般都含有 如蛋白胨除了提供氮源之外 还提供 另外 培养基还需要满足微生物对 的要求 碳源 氮源 无机盐 水 碳源 磷酸盐和维生素 ph 特殊营养物质 氧气 2 获得纯正培养物的关键是防止外来微生物入侵 对实验操作的空间 操作者的衣着和手 需要进行清洁和 填 消毒 或 灭菌 而一般对培养基通常选择 法进行灭菌 3 微生物的接种方法很多 其核心都是要防止杂菌污染 保证培养物的纯正 微生物接种最常用的方法是 和 4 对分离的微生物作进一步鉴定和筛选 常需要借助生物化学方法 如在以 为唯一碳源的培养基中加入 可用来鉴定纤维素分解菌 而筛选纤维素分解菌 则依据培养基是否产生 特征 来筛选 消毒 高压蒸汽灭菌 平板划线法 稀释涂布平板法 纤维素 刚果红 透明圈 考点二微生物的纯化培养 平板划线法与稀释涂布平板法 接种环上 残留菌种 残留菌种 灭菌 温度太高 大小适当 酒精灯火焰 移液管管头 深度思考1 下图是微生物平板划线示意图 划线的顺序为1 2 3 4 5 1 接种时不能划破培养基的原因是什么 2 第1区和第5区的划线能否相连 为什么 2 为什么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 3 在制备固体培养基进行倒平板操作时 平板冷凝后 某同学将平板倒置 其原因是什么 提示 1 1 若划破培养基难以达到分离单菌落的目的 2 不能 以便比较前后的菌落数 2 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 3 培养皿上会凝有水珠 平板倒置可防止水珠落入培养皿中而造成污染 还可使培养皿表面的水分更好的挥发 2 2014 高考新课标全国卷 为了调查某河流的水质状况 某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量 并进行了细菌分离等工作 回答下列问题 1 该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量 在涂布接种前 随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间 这样做的目的是 然后 将1ml水样稀释100倍 在3个平板上用涂布法分别接入0 1ml稀释液 经适当培养后 3个平板上的菌落数分别为39 38和37 据此可得出每升水样中的活菌数为 检测培养基平板灭菌是否合格 3 8 107 2 该小组采用平板划线法分离水样中的细菌 操作时 接种环通过 灭菌 在第二次及以后的划线时 总是从上一次划线的末端开始划线 这样做的目的是 3 示意图a和b中 表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果 灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 b 4 该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀 一部分进行静置培养 另一部分进行振荡培养 结果发现 振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快 分析其原因是 振荡培养能提高培养液中 的含量 同时可使菌体与培养液充分接触 提高 的利用率 溶解氧 营养物质 解析 1 取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间 可依据是否产生菌落确定培养基的灭菌效果是否理想 由样品中菌株数计算公式 c v m知 1ml水样中菌株数为 38 0 1 100 3 8 104 故每升水样中的活菌数为3 8 107 2 利用接种环接种时 接种环需灼烧灭菌 利用平板划线法分离细菌时 在第二次及以后划线时 总是从上一次划线的末端开始 可以将聚集的菌体逐步稀释以便得到单个菌落 3 稀释涂布平板法是用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面 故培养后产生的菌落应随机分布在培养基表面 即b表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果 4 液体培养基通过振荡可提高溶氧量 同时使菌体与营养物质充分接触 提高营养物质的利用率 从而提高细菌的生长速度 1 筛选菌株 1 原则 人为提供有利于 生长的条件 同时抑制或阻止其他微生物的生长 考点三微生物的筛选与计数 目的菌株 2 菌株筛选原理的比较 尿素 纤维素 酚红 红色复合物 纤维素分解菌为中心的透明圈 2 几种典型微生物的筛选方法 1 培养基中加入 可以分离出酵母菌和霉菌 2 培养基中加入 可得到金黄色葡萄球菌 3 培养基中缺乏 时 可以分离固氮微生物 4 当培养基的某种营养成分为特定化学成分时 也具有分离效果 如当石油是唯一碳源时 可以抑制不能利用石油的微生物的生长 使能够利用石油的微生物生存 达到分离能消除石油污染的微生物的目的 5 改变微生物的 也可以达到分离微生物的目的 如将培养基放在高温环境中培养 只能得到耐高温的微生物 青霉素 高浓度的食盐 氮源 培养条件 3 统计菌落数目的方法 1 显微镜直接计数法 原理 利用特定 在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量 方法 用计数板计数 缺点 不能区分死菌与活菌 细菌计数板或血细胞计数板 2 间接计数法 活菌计数法 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 就能推测出样品中大约含有多少活菌 计算公式 每克样品中的菌株数 c v m 其中 c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 v代表涂布平板时所用的稀释液的体积 ml m代表稀释倍数 操作 设置 增强实验的说服力与准确性 同时为了保证结果准确 一般选择菌落数在30 300的平板进行计数 菌落数 重复组 深度思考1 为了使结果接近真实值 应如何设置平板 计算出菌落平均数 2 某同学在测定大肠杆菌的密度时发现培养基上还有其他杂菌的菌落 由此他判断该品系大肠杆菌被污染了 他的判断是否确切 为什么 3 计算时若本组实验值与其他平板计数值相比 明显偏离实际值 应如何处理 提示 1 设置三个或三个以上的平板 2 不确切 因为不能确定杂菌是来自培养基还是来自培养过程 3 要舍弃掉后求平均值 3 下面是探究如何从土壤中分离出自生固氮菌与计数的实验 完成下列问题 1 实验原理 农田的表层土壤中 自生固氮菌的含量比较多 将用表层土壤制成的稀泥浆 接种到无氮培养基上进行培养 在这种情况下 只有自生固氮菌才能生长繁殖 用这种方法 可以将自生固氮菌与其他细菌分离 2 材料用具 农田的表层土壤 无氮培养基 牛肉膏蛋白胨培养基 盛有9ml无菌水的试管 无菌吸管 无菌涂布器 无菌培养皿 盛有90ml无菌水的锥形瓶 恒温箱 3 方法步骤 倒平板 分别将无氮培养基 牛肉膏蛋白胨培养基倒平板 应在 操作 制备土壤稀释液 取土样10g加入盛有90ml无菌水的锥形瓶中 充分摇匀 用无菌吸管吸取上清液1ml 转至盛有9ml的无菌水的试管中 依次稀释到107稀释度 涂布 按照由107 103稀释度的顺序分别吸取0 1ml进行平板涂布 每个稀释度下 无氮培养基应至少涂布 个平板 牛肉膏蛋白胨培养基涂布 个 培养 放入恒温箱内 在28 30 下培养3 4d 酒精灯火焰旁 3 1 细菌的计数 当菌落数目稳定时 选取菌落数在 的平板进行计数 如果测定的平均值为50 则每克样品中的菌落数是 稀释度是105 4 预期结果 相同稀释度下 牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数 选填 多于 或 少于 无氮培养基上的数目 原因是 30 300 5 107 多于 无氮培养基上只有土壤中的自生固氮菌能生存繁殖 而牛肉膏蛋白胨培养基上几乎允许土壤中所有菌类生存 解析 在酒精灯火焰旁倒平板 可以减少杂菌的污染 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 则每克样品中的菌落数为 50 0 1 105 5 107 用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照 以消除无关变量对实验结果的影响 该培养基几乎适合所有细菌生存 所以 它比无氮培养基上的菌落数目多 易错点1误认为不同生物需要的营养物质不同 点拨 1 微生物需要的营养成分有水 无机盐 碳源 氮源 有些微生物还需要特殊营养物质 如生长因子 2 在人和动物中 营养物质包括水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 维生素六类 3 在植物中 营养物质包括矿质元素 水 二氧化碳三类 易错点2消毒与灭菌混为一谈 点拨 易错点3进行恒温培养时 要将培养皿倒置 点拨 如果正放培养皿 则皿盖上形成的水滴会落入培养基表面并且扩散开 如果培养皿中已形成菌落 则菌落中的细菌会随水扩散 菌落间相互影响 很难再分成单菌落 达不到分离的目的 因此恒温培养时 培养皿必须倒置 1 2015 北京海淀区期末t20c 培养基中一般都含有水 碳源 氮源