高考生物一轮复习 生物技术实践 第2讲 微生物的培养与应用课件 新人教版选修1.ppt

走向高考 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 生物技术实践 选修一 第二讲微生物的培养与应用 选修一 1 微生物的分离和培养 2 培养基对微生物的选择作用 营养物质 生长繁殖 水 碳源 氮源 ph 特殊营养物质 液体 杂菌污染 外来杂菌 称量 灭菌 倒平板 接种 连续划线的操作 梯度稀释 不同稀释度 临时保藏 甘油管藏 脲酶 催化 稀释涂布平板 样品的稀释 计数 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 纤维素 选择培养基 梯度稀释 透明圈 如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图 请思考 1 获得图a效果和b效果的接种方法分别是什么 2 某同学在纯化土壤中的细菌时 发现培养基上的菌落连成一片 最可能的原因是什么 应当怎样操作才可避免此种现象 提示 1 获得效果a的接种方法为稀释涂布平板法 获得效果b的接种方法为平板划线法 2 最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灭菌 采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灭菌 答案a解析分离微生物常用的方法是稀释涂布平板法和平板划线法 答案a解析经选择培养后 需经稀释后才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 3 为了尽快观察到细菌培养的实验结果 应将接种了湖水样品的平板置于 中培养 培养的温度设定在37 要使该实验所得结果可靠 还应该同时在另一平板上接种 作为对照进行实验 4 培养20小时后 观察到平板上有 如果其总数越多 则说明 5 如果提高培养基中nacl的浓度 可以用于筛选耐 细菌 这种培养基被称为 答案 1 氮源碳源水和无机盐 2 高压蒸汽灭菌 干热灭菌法 3 恒温培养箱无菌水 4 形态和颜色不同的菌落湖水样品中有多种细菌 污染程度越重 5 盐 或nacl 选择培养基 1 培养基配制 1 培养基的成分 微生物的分离与培养 2 培养基的分类 3 牛肉膏蛋白胨固体培养基的制备 高考警示 1 培养基的配制原则 目的要明确 根据微生物的种类 培养目的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 营养要协调 注意各种营养物质的浓度和比例 ph要适宜 各种微生物适宜生长的ph范围不同 2 微生物对主要营养物质的需求特点不同种类的微生物代谢特点不同 因此对培养基中营养物质的需求也不同 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 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 氮源也主要是由有机物提供 部分异养型微生物也可以利用无机氮源 2 纯化微生物的接种方法 1 两种接种方法的比较 2 平板划线操作的注意事项 操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要进行火焰灼烧灭菌 划线操作结束时 仍需灼烧接种环 每次灼烧目的如下表 灼烧接种环 待其冷却后才能伸入菌液 以免温度太高杀死菌种 第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始 能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少 最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落 划线时最后一区不要与第一区相连 划线用力大小要适当 防止用力过大将培养基划破 培养基要进行高压蒸汽灭菌 加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌a b c d 解析无菌操作包括消毒和灭菌 需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等 需进行灭菌的有器皿 培养基 添加剂 指示剂或染色剂 等 煮沸可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢 属于消毒 为防止空气中杂菌污染 接种时要在酒精灯火焰附近进行 家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌 故不能灭菌 培养基常进行高压蒸汽灭菌 故 操作错误 答案d 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 如甲中的稀释倍数仅为102 则所得的菌落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 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 平板划线法中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 目的是使得菌体密度越来越小 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 答案c 技巧点拨 消毒和灭菌的辨析 1 选择培养基的选择方法 1 在培养基中加入某种化学物质 例如 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以分离出金黄色葡萄球菌 注意 这里的加入是在主要营养成分完整的基础上加入 微生物的筛选和计数 2 改变培养基中的营养成分 例如 缺乏氮源时可分离出固氮微生物 石油作为唯一碳源时可分离出消除石油污染的微生物 3 改变微生物的培养条件 例如 将培养基置于高温环境中培养 可得到耐高温的微生物 2 筛选分解尿素的细菌与分解纤维素的微生物的比较 3 微生物的计数 1 两种计数方法的比较 2 设置对照和重复 高考警示 选择菌落数在30 300的平板 的两个提醒用稀释涂布平板法计数微生物时 要求选择菌落数在30 300的平板进行计数 解题时易出现以下误解 1 只得到1个菌落数在30 300的平板是错误的 错误的原因是不符合实验的重复原则 易受到偶然因素的影响 2 得到3个或3个以上菌落数在30 300的平板 也不一定正确 这可能有两种情况 不同平板间差异较大 如得到3个平板 菌落数分别为230 34 240 虽然菌落数均在 30 300 这也是不正确的 因为 34 与 230 240 差异太大 应重新实验找出原因 不同平板之间差异不大 是符合要求的 用其平均值作为估算的最终结果 可见 并不是只要得到3个 菌落数在30 300的平板 即可 而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合 菌落数在30 300的平板 且无较大差异 说明实验操作合格 才能按照计算公式进行计算 解析样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落数目 土壤中各类微生物数量不同 含量最多的是细菌 大约占70 90 其次是放线菌 最少的是真菌 所以为获得不同类型的微生物 要按不同稀释倍数进行分离 在同一稀释度下只要得到2个或2个以上的菌落数目在30 300的平板 就说明稀释操作比较成功 并能够进行菌落的计数 验证选择培养基是否具有选择作用 需设立牛肉膏蛋白胨培养基作为对照 若后者上的菌落数明显大于前者 说明前者具有筛选作用 答案c 3 为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落 某同学设计了甲 乙两种培养基 成分见下表 注 表示有 表示无 据表判断 培养基甲 填 能 或 不能 用于分离和鉴别纤维素分解菌 原因是 培养基乙 填 能 或 不能 用于分离和鉴别纤维素分解菌 原因是 解析 1 纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物 是含量最丰富的多糖类物质 能被土壤中某些微生物分解利用 分解纤维素的纤维素酶是一种复合酶 一般认为它至少包括三种组分 即cx酶 c1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 2 刚果红与纤维素形成红色复合物 当纤维素被纤维素酶分解后 红色复合物无法形成 出现以纤维素分解菌为中心的透明圈 我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 3 根据有无琼脂成分可推知 培养基甲为液体培养基 培养基乙为固体培养基 纤维素分解菌分离和鉴别要用固体培养基 培养基甲不符合要求 培养基乙不含纤维素粉 不能形成特定的红色复合物 乙培养基不符合要求 答案 1 纤维二糖葡萄糖 2 红透明圈 3 不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素 不会形成cr 纤维素红色复合物 即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌 技巧点拨 两种常用刚果红 cr 染色法的比较 思维导图 要点强记1 无菌操作技术包括消毒和灭菌 消毒包括煮沸消毒 巴氏消毒 化学药剂消毒和紫外线消毒等 灭菌包括灼烧灭菌 干热灭菌和高压蒸汽灭菌 2 培养基的制备包括计算 称量 溶化 灭菌 倒平板等步骤 倒置平板的目的是防止培养皿盖上的水滴滴入培养基造成污染 3 大肠杆菌的纯化包括平板划线法和稀释涂布平板法 平板划线法要求多次划线 稀释涂布平板法要求菌液要充分地稀释 4 微生物的计数要求制作多个平板 且每个平板上能长出30 300个菌落 5 尿素分解菌和纤维素分解菌的分离都运用了选择培养基 前者所用的培养基中尿素是唯一的氮源 后者所用的培养基中纤维素是唯一的碳源 答案a 解析缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长 而固氮细菌能生长 在培养基中加青霉素可以抑制细菌和放线菌等原核生物细胞壁的合成 而霉菌属于真核生物 故能生长 在培养基中加入10 的酚可以抑制细菌和霉菌的生长 对放线菌的生长无影响 答案d 解析为了获得单个菌落 应将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释 为了使实验效果更好 同一浓度的土壤稀释液至少要涂布3个平板进行重复实验 加入刚果红的培养基可用来筛选纤维素分解菌 筛选分解尿素的细菌一般需在培养基中加入酚红指示剂 答案d 解析平板划线法不需要进行梯度稀释 稀释涂布平板法需要将不同稀释度的菌液滴加到固体培养基的表面 平板划线法和稀释涂布平板法都能在培养基表面形成单个菌落 1 实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是 为了减少灭菌后器皿被污染 灭菌前应该 2 为了筛选出酵母菌 培养基中添加了青霉素 其目的是 3 上图是灭菌锅及其局部剖面示意图 图中甲 乙 丙指示的依次是 填序号 安全阀 放气阀 压力表 放气阀 安全阀 压力表 安全阀 放气阀 温度表 放气阀 安全阀 温度表 4 为了将分离到的菌株纯化 挑取了菌落在3块相同平板上划线 结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长 最可能的原因是 答案 1 干热灭菌和湿热灭菌 高压蒸汽灭菌 用牛皮纸 报纸 包扎器皿 2 抑制细菌 放线菌 生长 3 4 接种环温度过高 菌被杀死解析 1 对玻璃器皿常用的灭菌方法是干热灭菌和高压蒸汽灭菌 湿热灭菌 法 用牛皮纸包扎玻璃器皿可有效防止灭菌后的物品被环境中杂菌污染 2 青霉素是一种广谱抗生素 通过抑制肽聚糖的形成而抑制细胞壁的形成从而抑制细菌 放线菌 的繁殖 生长 酵母菌是真菌 其细胞壁的成分是几丁质 添加青霉素的培养基对酵母菌的繁殖没有影响 从而筛选出酵母菌 3 图示中的甲为安全阀 乙为放气阀 丙为气压表 4 将分离得到的菌株纯化 一般采用划线法和涂布平板法 在应用划线法取菌种时 应先将接种环灼烧灭菌 冷却后再提取菌种 否则会因接种环温度过高而将菌种杀死 使实验失败 1 微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源 水 四类 该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源 其原因是 2 与微生物培养基相比 植物组织培养的培养基常需添加生长素和 这些植物激素一般需要事先单独配制成 保存备用 3 纯化菌株时 通常使用的划线工具是 划线的某个平板培养后 第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌 第二划线区域所划的第一条线上无菌落 其它划线上有菌落 造成划线无菌落可能的操作失误有 4 为探究苯磺隆的降解机制 将该菌种的培养液过滤离心 取上清液做图乙所示实验 该实验的假设是 该实验设计是否合理 为什么 答案 1 氮源和无机盐只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖 2 细胞分裂素母液 3 接种环 接种环灼烧后未冷却 划线未从第一区域末端开始 4 目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质不合理 缺少空白对照 解析 1 微生物生长所需要的主要营养物质包括碳源 氮源 水和无机盐 使用选择培养基是因为它是允许特定的微生物生长 同时又能抑制或阻止其他微生物的生长的培养基 2 植物组织培养常需要添加的植