高考生物一轮复习 第十单元 生物技术实践 专题34 微生物的培养与应用课件（选修1）.ppt

2017高三一轮总复习 生物 选修1生物技术实践 第十单元生物技术实践 专题34微生物的培养与应用 栏目导航 基础自主复习 考点分类透析 热点题型讲练 易错易混警示 课时强化作业 基础自主复习 一 微生物的培养1 培养基 1 概念 人们按照微生物对 的不同需求 配制出的供其 的营养基质 营养物质 生长繁殖 2 无菌技术 3 微生物培养的基本技术 1 配制培养基 称量 混合 溶化 调ph 分装 包扎 2 灭菌 加水 加培养基 密封 排冷气 维持压力 取出倒平板 或搁置斜面 二 微生物的利用1 菌种保藏 甘油管藏 20 2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 复合 c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶 刚果红染色 透明圈 纤维素粉 选择培养 梯度稀释 鉴别纤维素分解菌 产生透明圈 考点分类透析 一 微生物的营养要素及培养基配方基本营养要素 各种培养基一般都含有水 碳源 氮源 无机盐 此外还要满足不同微生物生长对ph 特殊营养物质以及氧气的需求 名师提醒 1 微生物最常用的碳源是糖类 尤其是葡萄糖 最常利用的氮源是铵盐 硝酸盐 2 对异养微生物来说 含c h o n的有机化合物既是碳源 又是氮源 能源 3 有些培养基不需要添加特殊营养物质 生物自己能合成 如大肠杆菌能合成某些维生素 作为特殊营养物质 二 培养基的种类和用途 名师提醒 1 加入培养基中的凝固剂 如琼脂 一般不能被微生物利用 只起到凝固作用 2 选择培养基一般只生长具有特定特点的微生物 鉴别培养基可以存在其他微生物 而且能鉴别特定的微生物 三 比较消毒和灭菌 四 微生物的纯化培养及菌种的保藏1 原理在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞 使其长成单个的菌落 这个菌落就是一个纯化的细菌菌落 2 纯化分离的方法一 平板划线法 如图 3 纯化分离的方法二 稀释涂布平板法 系列稀释操作 如图 涂布平板操作如图所示 4 比较解读两种分离纯化方法 名师提醒 1 两种接种方法作用不完全相同 平板划线法和涂布平板法都能使细菌纯化 但平板划线法不易分离出单个菌落 不能计数 涂布平板法能使单菌落分离 便于计数 2 涂布平板法的缺点 涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低 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 一 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1 筛选菌株的原理微生物的选择培养 在选择培养基的配方中 把尿素作为培养基中的唯一氮源 原则上只有能够利用尿素的微生物才能够生长 2 统计菌落数目的方法 1 显微镜直接计数法 原理 利用特定细菌计数板或血细胞计数板 在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量 方法 用计数板计算 缺点 不能区分死菌与活菌 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 通过统计平板上的菌落数 就能推测出样品中大约含有多少活菌 操作 a 设置重复组 增强实验的说服力与准确性 b 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 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 二 分解纤维素的微生物的分离1 纤维素酶纤维素酶是一种复合酶 它包括c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶 具有催化分解纤维素的作用 其作用过程如下 2 纤维素分解菌的筛选原理3 土壤中纤维素分解菌的筛选流程土壤取样 选择培养 梯度稀释 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生透明圈的菌落 名师提醒 1 分离微生物所用的选择培养基一定是固体培养基 因为菌落只能在固体培养基上形成 2 平板划线法只适合用于微生物的提纯 不适合进行计数 并且在最后一次划线的末端处的菌种最纯 3 分离能分解纤维素的微生物时 有时需要进行选择培养 选择培养的目的是增大选择对象在样液中的浓度 以确保用刚果红染色法鉴别时确实能得到所需菌种 培养基的制备 高压蒸汽灭菌 微生物的分离 纯化和培养过程及菌液划线分离与涂布分离法是近几年高考的热点与焦点所在 微生物的分离 计数与鉴定是微生物技术领域的重点内容之一 它广泛应用于食品加工 微生物污染测定等行业具有重要实践价值 相关内容在近年高考中多有体现 预计2016年高考仍会呈现 题型多为非选择题 热点题型讲练 2015年江苏卷 做 微生物的分离与培养 实验时 下列叙述正确的是 a 高压灭菌加热结束时 打开放气阀使压力表指针回到零后 开启锅盖b 倒平板时 应将打开的皿盖放到一边 以免培养基溅到皿盖上c 为了防止污染 接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落d 用记号笔标记培养皿中菌落时 应标记在皿底上 例1 解析 本题考查微生物的实验室培养与分离的相关知识 意在考查考生的理解分析能力及实验操作能力 难度中等 高压灭菌加热结束时 当压力表的压力降到零时 打开放气阀 打开盖子 如果提前打开放气阀 锅内压力突然下降 灭菌容器内液体会冲出容器 造成污染 倒平板时 培养皿盖打开一缝隙 不能将其放到一边 以免杂菌污染 接种时 接种环经火焰灭菌冷却后挑取菌落 不能趁热挑取 以免杀死微生物 由于培养时平板要倒过来放置 则用记号笔标记培养皿中菌落时 应标记在皿底上 答案 d 2014年上海卷 下图表示四种微生物培养物 添加利福平前后的细胞内rna含量 由此可以判断古细菌和酵母菌可能是 a b c d 例2 解析 利福平能抑制依赖dna的rna聚合酶 使此酶失去活性 从而影响细菌rna的合成 使dna和蛋白质的合成停止 只是作用于细菌 而古细菌是一类很特殊的细菌 利福平不抑制古细菌和酵母菌的转录过程 所以加利福平前后 古细菌和酵母菌中的rna变化不大 因此 表示利福平对古细菌和酵母菌作用的情况 答案 b 2014年大纲卷 某同学在 三种条件下培养大肠杆菌 这三种条件是 以葡萄糖为碳源的培养基 不断补充培养基 及时去除代谢产物 以葡萄糖为碳源的培养基 不补充培养基 不去除代谢产物 以葡萄糖和乳糖为碳源的培养基 不补充培养基 不去除代谢产物根据培养结果绘制的一段时间内菌体数的对数随时间变化的趋势图如下 例3 丙 乙 甲 假设三种培养基中初始总糖量相等 则 三种条件依次对应的趋势图是 a 甲 乙 丙b 乙 丙 甲c 丙 甲 乙d 丙 乙 甲 解析 以葡萄糖为碳源的培养基 不补充培养基 不除去代谢产物 随着营养物质的消耗和次级代谢产物的积累 大肠杆菌的生长环境不断恶化 生存阻力增大 因此种群数量达到稳定期后会出现衰亡期 故甲图对应 反之丙图则对应 若培养基里加入葡萄糖和乳糖 大肠杆菌先利用葡萄糖 葡萄糖消耗完以后 大肠杆菌会经过短期的调整 诱导合成乳糖苷酶 接着继续分解利用乳糖 最后衰亡 因此乙图对应 故选c 答案 c 2014年课标 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 并进行了细菌的分离等工作 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 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 总是从上一次的末端开始划线 这样做的目的是 例4 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 ab 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 答案 1 检测培养基平板灭菌是否合格3 8 107 2 灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 3 b 4 溶解氧营养物质 选择培养基的应用1 分离微生物的方法从混合样品中获得某种微生物的方法通常有两种 1 利用该分离对象对某一营养物质有 嗜好 的原理 专门在培养基中加入该营养物质 从而使它成为一种加富培养基 2 利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性 在混合培养物中加入该抑制物 经培养后 原来占优势的微生物生长受抑制 而分离对象却可乘机大大增殖 在数量上占优势 2 选择培养基应用实例 1 培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌 2 培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌 3 培养基中缺乏氮源时 可以分离自生固氮微生物 因为非固氮微生物不能在此培养基上生存 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 改变微生物的培养条件 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 1 下列关于平板划线法和稀释涂布平板法纯化大肠杆菌的叙述 正确的是 可以用相同的培养基 都需要使用接种针进行接种 都需要在火焰旁进行接种 都可以用来计数活菌a b c d 解析 本题是关于平板划线法或稀释涂布平板法的异同比较 主要考查考生对基础知识的掌握程度 平板划线或稀释涂布平板法都是在固体培养基上进行的 所以 描述正确 平板划线法接种用接种针 稀释涂布平板法接种要用涂布器 所以 描述错误 不论是平板划线法还是稀释涂布平板法都需要进行无菌操作 需在酒精灯火焰旁进行 所以 描述正确 平板划线法不能用于计数活菌 只能用于分离菌种 稀释涂布平板法可以用来计数活菌 故 描述错误 答案 c 2 2016届云南玉溪三中高三统测 下列是关于 检测土壤中细菌总数 实验操作的叙述 其中错误的是 a 用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基 经高温 高压灭菌后倒平板b 取104 105 106倍的土壤稀释液和无菌水各0 1ml 分别涂布于各组平板上c 将实验组和对照组平板倒置 37 恒温培养24 48小时d 确定对照组无菌后 选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数 解析 本题考查微生物培养的相关知识 属于识记理解层次考查 首先要进行培养基的制备 用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基 经高温 高压灭菌后倒平板 a选项正确 取不同组的土壤稀释液和无菌水各0 1ml 分别涂布于各组平板上 b选项正确 将实验组和对照组平板倒置 37 恒温培养24 48小时 c选项正确 确定对照组无菌后 选择菌落数在30 300的进行记数 求平均值 再通过计算得出土壤中细菌总数 d选项错误 答案 d 3 2016届河北保定高三模拟 关于灭菌和消毒的理解中不正确的是 a 灭菌是指杀灭物体内外的一切微生物 包括芽孢和孢子b 消毒和灭菌实质上是相同的c 常用的灭菌法有灼烧灭菌 干热灭菌 高压蒸汽灭菌d 常用的消毒方法有煮沸法 巴氏消毒法 紫外线法 化学药物法解析 使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物 包括芽孢和孢子的过程称为灭菌 常用的方法有灼烧灭菌 干热灭菌和高压蒸汽灭菌 消毒是指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 常用的方法有煮沸消毒法 巴氏消毒法 紫外线或化学药物消毒法等 答案 b 4 2016届苏北四市联考 平板划线法和稀释涂布平板法是纯化微生物的两种常用方法 下列叙述正确的是 a 平板划线前必须把菌液进行稀释 之后通过接种环在固体培养基表面连续划线b 稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液倒入液体培养基进行培养c 都可以用于统计菌落数目d 都会在培养基表面形成单个的菌落解析 平板划线法不需要稀释菌液 稀释涂布平板法需要将不同稀释度的菌液涂布到固体培养基的表面 平板划线法不能用于统计菌落数目 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 答案 d 5 2016届成都高新区高三模拟 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的过程中 有关倒平板具体操作的描述正确的是 a 等培养基冷却至40 左右时 在酒精灯火焰附近倒平板b 右手拿锥形瓶 使瓶口迅速通过火焰c 用左手的拇指和食指将培养皿盖完全打开d 等待平板冷却5 10s 将平板倒过来放置 使皿盖在下 皿底在上解析 要在培养基冷却至50 左右时 在酒精灯火焰附近倒平板 用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙 而不是完全打开皿盖 等待平板冷却5 10min 将平板倒过来放置 使皿盖在下 皿底在上 答案 b 6 2016届衡中模拟 植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解 回答下列问题 1 分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶 该酶是由3种组分组成的复合酶 其中的葡萄糖苷酶可将 分解成 2 在含纤维素的培养基中加入刚果红 cr 时 cr可与纤维素形成 色复合物 用含有cr的该种培养基培养纤维素分解菌时 培养基上会出现以该菌的菌落为中心的 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 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分离单菌落不能乙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 易错易混警示 易错点1将消毒和灭菌混为一谈 点拨 消毒和灭菌的比较 易错点2不明确生长因子类别或作用 误认为所有培养基中均需添加生长因子 点拨 微生物生长不可缺少的 微量有机物 叫做生长因子 主要包括维生素 氨基酸和碱基等 它们一般是酶和核酸的组成成分 有些微生物其体内缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限 如乳酸菌 制备培养基时需额外添加生长因子 但有些微生物如大肠杆菌自身能合成生长因子 此时培养基中不必再添加生长因子 易错点3误认为酒精浓度越高消毒效果越好 点拨 体积分数为70 的乙醇杀菌效果最强 浓度过低 杀菌力弱 浓度过高 如95 乙醇会使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜 乙醇分子不能渗入其内 杀菌效果受影响 对刚洗刷后未干的器皿 则可选择体积分数为75 的酒精进行消毒 易错点4因不明确 两种对照组 一个 重复组 设置目的或作用而失分 点拨 1 设立重复组 统计某一稀释度下平板上的菌落数时 要至少涂布3个平板作重复组 增强实验结果的说服力与准确性 2 两种对照组 判断培养基中是否有杂菌污染 需将未接种的培养基同时进行培养 如果未接种的培养基在恒温箱中保温1 2天后无菌落生长 说明培养基的制备是成功的 否则需要重新制备 判断选择培养基是否具有筛选作用 需设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养 观察两种培养基上菌落数目 进行对比得出结论 只有当选择培养基中菌落种类数远少于普通培养基时 方可表明其具 筛选 作用 培养基 培养皿 接种环 实验操作者的双手 空气 牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是 化学消毒 灼烧灭菌 干热灭菌 紫外线消毒 高压蒸汽灭菌 巴氏消毒法a b c d 解析 培养基用高压蒸汽灭菌 培养皿耐高温 需用干热灭菌 接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果 实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒 如用酒精擦拭双手 空气可用紫外线消毒 牛奶为不破坏其营养成分可采用巴氏消毒法 答案 a 纠