高中生物 专题二 微生物的培养与应用课件 新人教版选修1.ppt

考纲要求 1 微生物的分离和培养2 某种微生物数量的测定3 培养基对微生物的选择作用 专题2 微生物的培养与应用 课题1微生物的实验室培养 一 基础知识 一 培养基 按照微生物对营养物质的不同需求 配制出供其生长繁殖的营养基质 培养基 固体培养基和液体培养基 概念 按用途分为 成分 ph 特殊营养物质 氧气 种类 选择培养基和鉴别培养基 有的有特殊要求 碳源 氮源 水 无机盐 例如 培养乳酸杆菌加维生素 培养霉菌ph酸性 细菌中性或微碱性 培养厌氧微生物要无氧 按物理状态分 二 无菌技术 1 无菌技术是围绕什么展开的 包括哪些方面 避免杂菌污染 主要包括以下几个方面 1 空间 衣着 手 清洁和消毒 2 器皿 接种用具和培养基等灭菌 3 实验操作在酒精灯火焰附近进行 4 避免已灭菌的材料用具与周围物品接触 方法 2 消毒和灭菌 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 用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物 不包括芽孢和孢子 煮沸消毒法巴氏消毒法化学药剂消毒法 70 酒精 氯气 石炭酸 紫外线消毒煤酚皂 消毒 概念 灭菌 方法 概念 灼烧灭菌 干热灭菌 160 170 1 2h 高压蒸汽灭菌 100kpa 121 15 30min 避免操作者自身被微生物感染 1 2 需要灭菌 3 需要消毒 1 无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外 还有什么目的 2 请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌 如果需要 请选择合适的方法 1 培养基与培养皿 2 玻棒 试管 烧瓶和吸管 3 实验操作者的双手 高压蒸汽灭菌 干热灭菌 70 酒精 思考 二 实验操作 用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行大肠杆菌的纯化培养 一 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 1 计算 2 称量 3 溶化 4 灭菌 培养基放入锥形瓶 塞上棉花塞 包上牛皮纸 高压蒸汽灭菌锅中灭菌培养皿用干热灭菌箱灭菌 5 倒平板 培养基冷却到50 左右 在酒精灯附近倒平板 倒平板操作见课本 2d后观察平板 无杂菌污染才可用来接种 二 纯化大肠杆菌 平板划线法 微生物的接种方法 稀释涂布平板法 用接种环在固体培养基表面连续划线 将聚集的菌种逐步稀释分散 分离到一个细胞繁殖的一个菌落 三 结果分析评价 若有菌落 说明被污染 若无未被污染 可观察到 若相似 符合要求 不相似 不合要求 应不同 培养24h 菌落大 灰色深 光泽度强 由于培养时间长 1 未接种的培养基表面是否有菌落生长 如果有菌落生长说明了什么 2 在接种大肠杆菌的培养基上 你是否观察到独立的菌落 这些菌落的颜色 大小 形状相似么 3 培养12h和24h 观察到的实验结果相同吗 如果不同 请分析产生差异的原因 无土栽培 营养成分 无菌条件 植物组织培养 微生物培养 无机物和有机物 无机物 无机物和有机物 需要 不需要 需要 4 若在培养基中观察到不同形态的菌落 原因可能是什么 菌液不纯 或操作过程被杂菌污染 课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 课题背景 尿素co nh2 2是一种重要的农业化肥 但是尿素并不能直接被农作物吸收 只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后 才能被植物利用 土壤中的细菌之所以能分解尿素 是因为它们能合成脲酶 尿素最初是从人的尿液中发现的 1828年 德国化学家维勒通过无机物的化学反应合成了尿素这种有机物 此后尿素的生产走向了工业化 尿素逐步成为农业生产中重要的氮肥 本课题以土壤中能分解尿素的细菌为研究对象 要达到两个主要目的 从土壤中分离出能够分解尿素的细菌 统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌 结构简式 立体结构 1 尿素能直接被植物吸收吗 不能 土中细菌将尿素分解成氨才能 2 土壤中的细菌为什么能利用尿素呢 能合成脲酶 co nh2 2 脲酶 co2 nh3 h2o 3 本课题的目的是什么呢 从土壤中分离出能够分解尿素的细菌 统计每克土壤中分解尿素的细菌的数目 启示 寻找目的菌株 到相应的环境中去找 原因 热泉温度高 淘汰不耐热的 选出耐热的 筛选菌株 2 实验室中微生物的筛选原理是什么 1 为什么taq细菌能从热泉中被筛选出来呢 这对我们寻找目的菌株有何启示 用选择培养基 一 研究思路 3 分析本课题培养基配方 回答下列问题 在此培养基中哪些作为碳源 氮源 碳源 葡萄糖 尿素氮源 尿素 有 氮源只有尿素 只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素得到氮源 该培养基对微生物是否具有选择作用 如果有 是如何进行选择的 什么是选择培养基 只允许特定种类的微生物生长 同抑制或阻止其它种类微生物生长的培养基 以尿素为唯一氮源 牛肉膏蛋白胨 接种 实验组 对照组 培养基类型 土壤稀释液 结果 只生长分解尿素的细菌 菌落数少 生长多种微生物 菌落数多 接种 怎样证明此培养基具有选择性呢 活菌计数法 常用 稀释涂布平板法 显微镜直接计数法 抽样检测法 稀释度足够高时 一个菌落 来源于一个活菌 菌落数 活菌数 将几个稀释度下的菌液都涂布在平板上 选择菌落数30 300的平板计数 1 测定样品中的微生物数量有哪些方法 2 稀释涂布平板法的原理是什么 3 为了确保结果准确 一般选择菌落数是多少的平板计数 统计菌落数目 统计菌落数 最好统计3个平板 计算平均值 按课本公式计算 4 如何从平板上的菌落数推测每克样品中的菌落数 其中 c平均菌落数 v稀释液体积 ml m代表稀释倍数 每克样品中的菌落数 c v m 分析课本案例 两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌的数 在对应稀释倍数为106的培养基中 得到以下两种统计结果 第一位同学在该浓度下涂布了一个平板 统计菌落数为230 第二位同学在该浓度下涂布了三个平板 统计菌落数分别为21 212和256 该同学以这三个平板的平均数163作为统计结果 5 你认为哪个同学的结果更接近真实值 你认为实验需要改进吗 如何改进 第二位同学涂布了3个平板 1个平板的计数结果与另2个相差太远 说明操作过程中可能出现了错误 第一位同学更接近 第一位同学只涂布了一个平板 没有设置重复组 结果不具有说服力 改进 涂布至少3个平板 分析结果时 一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致 结果不一致 意味着操作有误 需要重新实验 6 统计的菌落数与真实活菌数有何关系 为什么 统计的菌落数往往比活菌的实际数低 因为当两个或多个细胞连在一起时 平板上观察的只是一个菌落 1 什么是对照实验 设置对照的主要目的是什么 设置对照 对照实验是除被测试条件外 其它条件都相同的实验 目的是排除非测试因素的影响 提高实验结果的可信度 2 分析实例 在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌落数目的实验时 a同学从对应的106倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌落 但是其他同学在同样的稀释度下只选择出大约50个菌落 分析其原因 土样不同 培养基污染或操作失误 或者是混入了其他的含氮物质 方案一 其他同学用与a同学相同土样实验 方案二 将a同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养 结果预测 如果结果与a同学一致 证明a无误 如果结果不同 证明a同学有操作失误或培养基的配制有问题 3 如何设置对照排除上述两个影响因素呢 结果预测 如果有菌落 被杂菌污染 如没有菌落 则无污染 样品的稀释和稀释液的取样培养流程示意图 二 实验设计 土壤中各类微生物的数量不同的 1 为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释液 分析教材回答 2 培养不同的微生物时温度和时间一样吗 不一样 3 菌落特征有哪些 形状 大小 隆起程度和颜色 2 制备培养基牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基 牛肉膏蛋白胨培养基作对照 3 培养液的稀释 稀释倍数为103 107 根据流程图和三个资料设计详细实验方案 6 细菌的计数当菌落数目稳定时 选取菌落数在30 300的平板进行计数 求出平均值 计算出样品中细菌的数目 4 涂布平板 1 土壤取样 5 微生物的培养与观察 三 操作提示 1 本课题的无菌操作要注意哪些问题 2 做好标记 取土工具灭菌 火焰旁操作 3 制定计划 如果得到了2个或2个以上菌落数目在30 300的平板 成功 如果菌落数相差较大 不成功 2 如何判断样品的稀释操作是否成功 1 如何分析培养物中是否有杂菌污染及选择培养基是否筛选出一些菌落 设置对照 选择培养基 牛肉膏蛋白胨 接种 不接种 无菌落 菌落明显多于实验组 四 结果分析与评价 课题3分解纤维素的微生物的分离 3 纤维素在生物圈的分布状况 4 纤维素酶的组成及作用 含量最丰富的多糖类物质 棉花 木材 作物秸秆富含纤维素 是复合酶 有三种组分 即c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶 前两种酶使纤维素分解成纤维二糖 第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖 1 纤维素是构成植物细胞什么结构的主要组成成分 2 土壤中的某些微生物为什么能分解植物产生的纤维素 细胞壁 葡萄糖 产生纤维素酶 一 基础知识 一 纤维素与纤维素酶 纤维素的基本组成单位是什么 请你设计实验来证明纤维素酶的作用 材料用具 滤纸条 缓冲液 纤维素酶 实验步骤 1 取2支20ml的试管 分别放入1cm 6cm的滤纸条 2 再分别加入ph为4 8 物质的量浓度为0 1mol l 1的醋酸 醋酸钠缓冲液10ml 11ml 3 在加入loml缓冲液的试管中加入1ml纤维素酶 4 将2支试管固定在摇床上 振荡反应1 结果 加纤维素酶的滤纸条被分解 另一支中的未分解 则证明 纤维素酶有分解纤维素的作用 1 筛选方法 刚果红染色法 刚果红能与纤维素这样的多糖类物质形成红色复合物 不与纤维二糖 葡萄糖发生此反应 纤维素被酶分解 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 通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 二 纤维素分解菌的筛选 原理 2 用刚果红染色法筛选纤维素分解菌常用的两种方法是什么 各有哪些优点与不足 一是先培养微生物 再加入刚果红 一是在倒平板时就加入刚果红 二 实验设计 土壤取样 选择培养 梯度稀释 挑选产生透明圈的菌落 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 思考与讨论 1 本实验流程与课题2中的实验流程有什么异同 多了选择培养 其他步骤基本一致 纤维素分解菌的含量高 2 为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌 3 将滤纸埋在土壤中有什么作用 你认为滤纸应埋入土壤多深 使纤维素分解菌相对聚集 10cm左右 4 选择培养的目的是什么 增加纤维素分解菌的浓度 5 区别选择培养基和鉴别培养基 三 结果分析与评价 1 你选了哪种实验样品来分离纤维素分解菌 取样的环境有哪些特点 做出这种选择的理由是什么 在富含腐殖质的土中取样 环境潮湿 枯枝落叶多 分解纤维素菌的数量多 2 如果你的分离结果和其他同学的不同 分析产生不同结果的可能原因 分解纤维素的微生物有很多 有真菌 放线菌及细菌 课题延伸 进行发酵产纤维素酶的实验 测定方法 一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后产生的葡萄糖进行定量测定 为确定得到的是纤维素分解菌 还需要进行什么实验 用什么方法测定纤维素酶 结束 倒平板 用手触摸锥形瓶 刚刚不烫手时 2 为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰 防止瓶口的微生物污染 1 培养基灭菌后 需要冷却到50 左右时 才能用来倒平板 你用什么办法来估计培养基的温度 3 平板冷凝后 为什么要将平板倒置 使水分更好挥发 防止皿盖上的水珠落入培养基 4 在倒平板的过程中 如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位 这个平板还能用来培养微生物吗 为什么 空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生 最好不用 平板划线法 讨论 第一步 1 为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环 在划线操作结束时 仍然需要灼烧接种环吗 为什么 杀死残留的菌种 避免污染环境和感