高中生物 第1章 微生物技术 第2课时 微生物的选择与纯培养同步备课课件 北师大版选修1.ppt

第2课时微生物的选择与纯培养 第1章微生物技术 学习导航1 阅读教材p9内容 分析培养基对微生物的选择作用 2 结合教材p11 12 微生物的分离与纯化实验 理解并掌握利用平板划线分离法和涂布分离法来纯化微生物的方法 重难点击1 探究培养基对微生物的选择作用 2 掌握微生物分离与纯化的基本操作 一 培养基对微生物的选择作用 二 微生物的分离与纯化 内容索引 当堂检测 一 培养基对微生物的选择作用 基础梳理 不同微生物的营养需求不同 因此同一培养基上不同微生物的生长繁殖情况不同 同一种微生物在不同培养基上的生长繁殖情况也不同 通过实验探究分析培养基对微生物的选择作用 1 实验探究利用牛肉膏蛋白胨培养基检测空气中的微生物 利用马铃薯葡萄糖培养基检测桌面上的微生物 1 实验方法 空气打开无菌平板 让其在空气中暴露30 60min 桌面用一根无菌棉签 先在无菌平板的一个区域润湿 然后用其擦抹桌面 再用此棉签在平板的另一区域内来回划线 2 实验结果 同种培养基上生长的微生物类群主要有 和酵母菌 在牛肉膏蛋白胨培养基中的数量多 为优势菌 在马铃薯葡萄糖培养基中的数量多 为优势菌 3 上述实验说明在科研或工业生产中如果想获得一种培养物应采取的措施是 配制 采用适当的稀释度 得到某一种微生物的 即 细菌 放线菌 霉菌 细菌 霉菌 相应的培养基 纯培养物 单菌落 2 归纳分析 1 菌落概念 微生物的菌体或孢子在培养基表面上生长繁殖形成的肉眼可见的 称为菌落 2 菌落特征 不同种微生物对营养要求不一样 在相应的培养基上可形成大小 形态各异的菌落 如图 由图思考 单个 固体 细胞群体 细菌菌落的特征 湿润 黏稠 易挑起 菌落颜色 酵母菌菌落的特征 与极相似 但是菌落要 颜色单调 霉菌菌落的特征 较 常呈绒毛状 絮状或状 一般比细菌菌落大倍 一致 细菌 大而厚 疏松 蜘蛛网 几倍到几十 3 利用不同培养基培养 分离微生物 高氮源 c n 4 1 高碳源 c n 16 1 7 2 7 6 5 6 牛肉膏蛋白胨培养基 马铃薯葡萄糖琼脂培养基 3 选择培养基根据微生物对营养物质 ph 氧气等要求的不同 在培养基中加入某种化学物质 促进需要的微生物的生长 或者抑制不需要的微生物的生长 从而淘汰不需要的微生物 分离得到需要的微生物纯种 这样的培养基称为选择培养基 1 不同种微生物菌落的区别 1 酵母菌菌落与细菌菌落有何区别 答案酵母菌菌落外形上与细菌极为相似 但比细菌菌落大而厚 颜色也较单调 2 霉菌菌落与细菌菌落有何区别 答案霉菌菌落较疏松 常呈绒毛状 絮状或蜘蛛网状 一般比细菌菌落大几倍到几十倍 问题探究 答案 答案 2 培养基的采用及原因 1 培养细菌常采用什么培养基 原因是什么 答案牛肉膏蛋白胨培养基 原因是细菌生长需要的氮源高 c n比为4 1 ph中性或微碱性 ph7 2 7 6 因此培养细菌常采用牛肉膏蛋白胨培养基 2 培养酵母菌和霉菌常采用什么培养基 原因是什么 答案马铃薯葡萄糖琼脂培养基 酵母菌和霉菌生长所需的碳源含量高 c n比为16 1 ph偏酸性 ph5 6 因此培养酵母菌和霉菌常采用马铃薯葡萄糖琼脂培养基 简称pda 归纳总结 1 菌落中的微生物是同一类型的 可以看做一个种群 菌落的特征是进行菌种鉴定的重要依据之一 2 常见的选择培养基 加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌 加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌 无氮源培养基可以分离固氮微生物 石油是唯一碳源的培养基 可以分离能消除石油污染的微生物 将培养基放在高温环境中培养 分离耐高温的微生物 拓展应用 1 下列关于四种生物的能源 碳源 氮源和代谢类型的描述 其中正确的一组是 答案 解析 a 硝化细菌 乳酸菌b 乳酸菌 酵母菌c 酵母菌 衣藻d 硝化细菌 衣藻解析解答此题时应明确 硝化细菌 乳酸菌属于细菌 酵母菌属于真菌 衣藻属于真核生物 微生物所需的能源 碳源 氮源因其同化作用类型的不同而不同 2 培养基是人工配制的适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质 先用完全培养基培养混合菌种 然后分别放在a b c三种特殊培养基上培养 分别得到菌落 其中a培养基以蛋白质为唯一碳源 b培养基中缺氮源 c培养基中成分如下表 请分析回答 1 菌落 同化作用类型最可能是 a 光能自养型b 化能自养型c 异养型d a或b 2 如果要获得具有固氮能力的菌株 应选用菌落 如果要培育获得大量蛋白酶的菌株 应选用菌落 3 从题中分析可见 生物进化的内在因素是 对生物生存起重要作用的因素是 答案 解析 问题导析 遗传和变异 外界环境条件 返回上页 答案 问题导析 1 可水解蛋白质为氨基酸 2 当培养基无氮源时 微生物可以进行固氮作用 获得氮源 3 题干表格中缺少成分且含硫较多 蛋白酶 固氮 碳源 返回上页 解析由题目可知 a培养基以蛋白质为唯一碳源 则菌落 的菌株可合成较多的蛋白酶 b培养基中缺氮源 只能培养固氮微生物 c培养基中无碳源且含有大量粉状硫 可培养化能自养型微生物 所以生物的生存是由外界环境条件决定的 二 微生物的分离与纯化 基础梳理 要研究某种微生物的特性 就要从混杂的样品中分离所需的菌种进行纯培养 阅读教材 试以大肠杆菌为例探讨微生物分离与纯化的方法 1 实验原理微生物的分离与纯化就是将待检测微生物样品通过接种在培养基上 样品中的每一个细胞或孢子都可以生长繁殖形成 将单个菌落接种到培养基上 经培养后 即可得到一个微生物的纯种 划线或涂布 固体 单个 菌落 斜面 2 方法步骤 1 稀释 用1ml吸取1ml大肠杆菌培养液 加入到盛有9ml的大试管中 充分混匀 然后用无菌吸管从此试管中吸取1ml加入另一支盛有9ml无菌水的试管中混合均匀 依次类推制成10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6系列稀释度的大肠杆菌稀释液 无菌吸管 无菌水 2 划线或涂布 平板划线分离法a 操作 在处 左手拿皿底 右手拿接种环 挑取大肠杆菌培养液一环在平板上划线 b 划线方法 划线和划线 近火焰 平行 连续 c 平行划线时 第一次划线及每次划线之前都要灼烧接种环 划线结束后也要灼烧接种环 目的分别是什么 答案 涂布分离法 a 将浸在盛有酒精的烧杯中 b 取不超过0 1ml的 滴加到培养基表面 c 将蘸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 d 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面 涂布时可转动培养皿 使菌液分布均匀 3 培养 将接种的平板于培养箱或温室中37 培养16 24h 涂布器 菌液 倒置 3 接斜面从上挑取少许细胞 接种到上 置于培养箱或温室37 培养24h 菌种长好后 4 保存备用 单个菌落 斜面培养基 1 平板划线分离法操作注意事项 1 平板划线分离法接种菌种时 哪些操作可防止杂菌污染 答案 接种前将接种环放在酒精灯火焰上灼烧 划完一个区域后 将接种环灼烧 冷却后再划下一区域 接种环沾取菌液时 要将试管口 棉塞等通过火焰 划线时将培养皿打开一条缝隙 将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内 问题探究 答案 2 在灼烧接种环之后 为什么要等其冷却后再进行划线 答案避免接种环温度太高 杀死菌种 3 在做第二次划线以及其后的操作时 为什么总是从上一次划线的末端开始划线 答案划线后末端含有的细菌数目较少 每次从上一次的末端开始划线能够使细菌的数目随划线次数的增加而逐渐减少 最终分散成单个的细菌 4 为何最后一次划线不能与第一次划线相连 答案最后一次划线已经将细菌稀释成单个的细胞 如果与第一次划线相连则增加了细菌的数目 得不到纯化的效果 答案 2 涂布分离法操作注意事项 1 涂布分离法的所有操作都应在火焰附近进行 结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求 想一想将菌液滴加到培养基上时应如何进行无菌操作 答案应从操作的各个细节保证 无菌 例如 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附近等 2 操作结束后 为什么要将一个未接种的培养基和接种的培养基放在一起培养 未接种的培养基表面是否有菌落生长很关键 如果有菌落生长 说明了什么 答案培养未接种培养基的作用是对照 未接种的培养基在恒温箱中保温1 2d后无菌落生长 说明培养基的制备是成功的 若有菌落生长 说明培养基灭菌不彻底 或培养基被污染 需要重新制备 答案 归纳总结 平板划线分离法和涂布分离法的比较 拓展应用 3 涂布分离法是微生物培养中常用的一种接种方法 下列相关叙述错误的是a 操作前需要将菌液进行一系列的梯度稀释b 需将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面c 不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单个菌落d 操作过程中对培养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理 答案 解析 解析涂布分离法要先将菌液进行一系列的梯度稀释 a项正确 只有在稀释度足够高的菌液中 聚集在一起的微生物才被分散成单个细胞 从而能在培养基表面形成单个菌落 故而要将不同稀释度的菌液分别涂布平板 b项正确 c项错误 在稀释涂布过程中 为防止杂菌污染 要对培养基和涂布器等进行严格灭菌处理 d项正确 1 b项中不同稀释度的菌液一般涂布几个平板为宜 答案为保证结果准确 每个稀释度的菌液一般涂布3个平板 并对结果取平均值 2 如何证明该接种过程是成功的 答案将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入适宜温度的恒温箱中 培养12h和24h后 观察培养基上的菌落情况 若未接种的培养基上无菌落生长 则证明操作是成功的 否则不成功 答案 答案 3 题中如果不同稀释度的菌液接种后都不能得到单细胞菌落 原因可能是什么 答案可能是稀释度不够 聚集在一起的微生物没能被分散成单个细胞 4 如果不进行d项操作 培养基上的菌落可能有哪些变化 答案菌落种类和数目增多 4 图甲是涂布分离法中的部分操作 图乙是平板划线分离法操作结果 下列叙述中 错误的是a 甲中涂布前要将涂布器灼烧 冷却后才能取菌液b 对于浓度较高的菌液 如果甲中的稀释倍数仅为102 则所得的菌落可能不是由单一的细胞或孢子繁殖而成c 乙中培养皿中所得的菌落都符合要求d 乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端 答案 解析 问题导析 问题导析 1 对菌液进行稀释时 菌液中菌体的浓度越高 则稀释的倍数也要 菌体的浓度低时 则稀释的倍数不必 2 高温会杀死菌体 所以一些经过高温或灼烧灭菌的器材需要后才能接触菌种 3 平板划线分离法的多次划线中 菌体 即不同划线处的不同 所以形成的菌落并非全部是由单个菌体繁殖而成的 返回上页 答案 越高 太高 冷却 越来越少 菌体数目 解析灼烧后的涂布器如果没有冷却就接触菌种 会将菌体杀死 a正确 稀释倍数过低 会导致多个菌体聚集在一起繁殖成菌落 b正确 平板划线分离法中一般最后一次划线的末端处形成的菌落才是由单一的细胞或孢子繁殖而成 这种菌落才符合要求 c错误 连续划线中 除了第一次划线外 每一次划线的起点是上一次划线的末端 目的是使菌体密度越来越小 保证最后划线末端处的菌落是由单一的细胞或孢子繁殖而成 d正确 返回上页 稀释倍数和划线次数是两种接种方法的关键 决定稀释倍数和划线次数的因素是什么 答案决定稀释倍数及划线次数的因素是菌液的浓度 如果菌液的浓度较高则需要高倍数的稀释 所划线次数也要较多 否则就可以低倍稀释或减少划线次数 答案 两种接种方法中 只有涂布分离法才适合对细菌进行计数的原因只要稀释倍数足够高 则涂布分离法中形成的每个菌落都是由单一菌体繁殖而成的 即一个肉眼看不见的细菌对应着一个可以看见的菌落 可以通过统计菌落的数目推测出细菌的数目 而平板划线分离法中一般除了最后一次划线末端处的菌落是由单一的细菌繁殖而成的 其他每个菌落往往是由多个细菌一起繁殖而成 即一个菌落并非对应着一个细菌 所以不适合用于细菌的计数 课堂小结 营养需求 选择 平板划线法 涂布分离法 斜面 当堂检测 1 微生物培养过程中 肉眼鉴别金黄色葡萄球菌和枯草杆菌的重要依据是a 细菌的大小 形状 颜色b 菌落的大小 形状 颜色c 有无鞭毛d 培养基的不同解析微生物的鉴别和分离 一般要用固体培养基 由于不同微生物在固体培养基上长出菌落的形状 颜色等各不相同 所以可以作为鉴别的标准 因为每一个细菌细胞很小 肉眼无法看到其颜色 形状等 2 3 4 5 1 答案 解析 2 通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物 在缺乏氮源的培养基上 大部分微生物无法生长 在培养基中加入青霉素 可以抑制细菌和放线菌 在培养基中加入10 的酚 可以抑制细菌和霉菌 利用上述方法不能从混杂的微生物群体中分离出a 大肠杆菌b 霉菌c 放线菌d 圆褐固氮菌 答案 解析 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 解析固氮细菌的生长不需要从培养基中获得氮源 可在缺乏氮源的培养基上正常生长 因此可分离出圆褐固氮菌 在加入青霉素的培养基上不能生长细菌和放线菌 可分离出霉菌 在加入10 的酚的培养基中 因该培养基能抑制细菌和霉菌的生长 所以可分离出放线菌 利用上述三种培养基无法分离出大肠杆菌 3 如图是微生物平板划线分离法示意图 划线的顺序为1 2 3 4 5 下列操作方法正确的是a 操作前不用进行任何处理b 划线操作必须在火焰上进行c 在5区域中才可以得到所需菌落d 在1 2 3 4 5区域中划线前后都要对接种环灭菌解析划线之前应对接种环灭菌 划线操作在酒精灯火焰旁进行 从1区域