导学教程高考生物一轮复习 生物技术实践 专题二 微生物的培养和利用课件（选修1）.ppt

专题二微生物的培养和利用 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 1 微生物的实验室培养 1 培养基 种类 培养基 培养基 按物理性质分 成分 生长因子 2 制备固体培养基一般步骤 称量 溶化 倒平板 考点1微生物的分离与培养 液体 固体 碳源 氮源 水 无机盐 计算 灭菌 3 无菌技术 消毒 较为温和的物理或化学方法 不能杀死 和 灭菌 强烈的理化因素 杀死物体内外所有的 包括 和 4 无菌技术的类型 方法及对象 连线 芽孢 孢子 微生物 芽孢 孢子 5 纯化大肠杆菌 稀释涂布 6 菌种保存临时保存 4 冰箱 长期保存 法 2 无菌技术 1 目的 获得 2 关键 防止 的入侵 平板划线法 平板法 甘油管藏 纯净的培养物 外来杂菌 1 正误判断 1 培养基分装到培养皿后进行灭菌 2013 江苏 2 从有机废水中分离分解有机物的微生物时 接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养 2013 江苏 3 消毒的原则是既杀死材料表面的微生物 又减少消毒剂对细胞的伤害 2013 重庆 4 培养基一般都含有水 碳源 氮源和无机盐 有时还需要加入一些特殊的物质 5 无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料 如培养基 接种环等 都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 6 下图中甲为平板划线法中最重要的环节 乙为操作的结果 每一次划线后要将接种环灼烧 除第一次划线外 每一次划线的起点都是第一次划线的末端 7 用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时 只要稀释度足够高 就能在培养基表面形成单个菌落 2 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 1 消毒和灭菌的不同点 较为温和 不能 强烈 能 2 两种纯化细菌方法优缺点的比较 1 倒平板的方法及注意事项 a 请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程 b 甲 乙 丙中的灭菌方法是 c 丁中的操作需要等待 才能进行 丙 乙 甲 丁 灼烧灭菌 平板冷却凝固 2 常用的微生物接种方法有两种a 平板划线法 是通过接种环在琼脂固体培养基表面 的操作 将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面 如图 连续划线 几种划线方法示意图 b 稀释涂布平板法 是将菌液进行一系列的 然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面 进行培养 系列稀释操作 如下图所示 梯度稀释 涂布平板操作 如下图所示 3 平板划线法与稀释涂布平板法的比较 可以观察菌落特征 对混合菌进行分离 可以计数 可以观察菌落特征 3 纯化大肠杆菌的方法 1 纯化培养原理 想方设法在培养基上得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的菌落 即可获得较纯的菌种 2 纯化大肠杆菌的关键步骤 接种 1 微生物的分离和培养是现代生物工程应用中的重要环节 下图甲 乙是大肠杆菌分离和培养过程中部分操作和实验结果示意图 请据图回答有关问题 1 上图甲所示的是制备固体培养基时的实验操作步骤之一 它称为 若用该培养基培养大肠杆菌 除考虑营养条件外 还要考虑 和渗透压等条件 2 培养大肠杆菌时 在接种前需要检测培养基是否被污染 对于固体培养基应采用的检测方法是 3 上图乙是平板划线法接种操作示意图 正确的操作顺序是a b 用字母和箭头表示 找出图乙中两处错误的操作 用字母表示 解析 1 上图甲所示的实验操作步骤之一为倒平板 若用该培养基培养大肠杆菌 还要考虑温度 氧气 ph和无菌操作等一系列相关条件 2 培养大肠杆菌时 在接种前需要检测培养基是否被污染 因此要设置对照实验 对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间 观察培养基上是否有菌落产生 若有则说明培养基已被污染 应重新配制培养基进行实验 3 上图乙是平板划线法接种操作示意图 正确的操作顺序是a b g f e c d h 图乙中两处错误的操作是c 未在酒精灯火焰旁进行操作 d 将第五区域内的划线与第一区相连 答案 1 倒平板温度 氧气 ph 无菌 2 将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间 观察培养基上是否有菌落产生 3 g f e c d hcd 2 原创题 中国家电研究院的洗衣机专家指出 洗衣机内部的环境非常潮湿 洗衣机使用时间越长 内部滋生微生物的机会就越大 看似干净的洗衣机 其内部隐藏着一个健康的隐形杀手 某生物兴趣小组的同学 利用内桶背面的污垢进行了相关实验室实验 1 培养洗衣机内部微生物的培养基中一般含有 2 鉴定洗衣机污垢中是否有菌落时要制备固体培养基 在制备完毕后要进行倒平板操作 将平板倒置 这样做的目的是 3 有三种材料或用具需要消毒或灭菌 培养细菌用的培养基与培养皿 玻棒 试管 烧瓶和吸管 实验操作者的双手 其中需要消毒的是 需要灭菌的是 4 检验污垢中是否含微生物时 要将污垢制成水样稀释 然后将稀释水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养 这种方法称为 下图所示的四种菌落分布情况中 不可能由该方法得到的是 用该方法统计样本菌落数时是否需要对照组 为什么 5 判断污垢中微生物的种类可以依据菌落的形状 大小等菌落特征进行初步的 实验结束后 使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉 此目的是 解析 1 培养微生物的培养基中一般含有水 碳源 氮源和无机盐 2 倒置平板的目的是防止皿盖上凝有的水珠落入培养皿造成污染 同时还可使培养基表面的水分更好地挥发 3 实验者的双手需要进行消毒处理 培养皿 培养基及其他实验器材等需要进行灭菌处理 4 本题中将污垢水样接种在培养基上的方法为稀释涂布平板法 d属于利用平板划线法得到的菌落分布 利用稀释涂布平板法统计菌落数时需要设置对照组 将一个未接种污垢水样的培养基放在相同条件下培养 以此判断培养基是否被杂菌污染 5 污垢中的微生物种类可以根据菌落的形状 大小等进行初步分类 实验结束后 为防止污染环境 应对用过的培养基进行灭菌处理后再倒掉 答案 1 水 碳源 氮源和无机盐 2 防止皿盖上凝结的水珠落入培养皿造成污染 还可使培养基表面的水分更好地挥发 3 4 稀释涂布平板法d需要因为需要判断培养基是否被杂菌污染 培养基灭菌是否合格 5 鉴定 或分类 防止造成环境污染 3 下图甲 乙是微生物接种常用的两种方法 请回答相关问题 1 图甲是利用 法进行微生物接种 图乙是利用 法进行微生物接种 这两种方法所用的接种工具分别是 和 对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是 和酒精消毒 2 接种操作为什么一定要在火焰附近进行 3 接种后 在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养 4 如图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解 其接种方法是 填 图甲 或 图乙 解析图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法 这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器 由于在酒精灯火焰附近存在着无菌区域 因此接种常在火焰附近进行 在微生物培养过程中会产生水 对微生物的生长造成影响 故需要倒置培养 答案 1 平板划线稀释涂布平板接种环涂布器灼烧灭菌 2 火焰附近存在着无菌区域 3 避免培养过程产生的水分影响微生物的生长 4 图乙 1 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1 分离原理 土壤中的细菌之所以能分解尿素 是因为它们能合成 这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到 作用 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 微生物的培养与观察 细菌的 考点2微生物的筛选和计数 脲酶 催化 稀释涂布平板 样品的稀释 计数 2 分解纤维素的微生物的分离 1 纤维素酶 组成 一种 它至少包括三种组分 即 复合酶 c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶 纤维二糖 2 筛选原理 红色消失 出现 透明圈 3 筛选方法 方法 刚果红染色法 即通过是否产生 来筛选纤维素分解菌 培养基 以 为唯一碳源的选择培养基 4 实验流程土壤取样 选择培养 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生 的菌落 透明圈 纤维素 梯度稀释 透明圈 1 正误判断 1 对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法 而不能用平板划线法 2 筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中 尿素是唯一的氮源 3 分解尿素的细菌在分解尿素时 可以将尿素转化为氨 使得培养基的酸碱度降低 4 纤维素是构成植物细胞壁的主要成分 在纤维素酶的作用下 纤维素可以水解成葡萄糖 5 刚果红可以与纤维素形成透明复合物 所以可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 6 在筛选能分解纤维素的细菌的实验中 选择培养的目的是增大样品中目的菌株的浓度 7 刚果红染色法只能在培养微生物的时候加入刚果红 2 2016 广州质检 利用农作物秸秆为原料可生产乙醇 生产过程中可采用微生物将秸秆水解或用酶水解 其主要技术流程如下图所示 下列相关说法错误的是秸秆碎屑 反应罐水解 过滤出渣 酒精发酵 真空分馏a 可用刚果红染色法筛选过程 所需的纤维素分解菌b 过程 加入的是葡萄糖苷酶c 酒精发酵接种的酵母菌需在无氧条件下发酵d 酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌 解析筛选纤维素分解菌可采用刚果红染色法 纤维素酶为复合酶 至少包含三种组分 c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶 酒精发酵需在无氧条件下进行 酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌 答案b 1 筛选菌株的原则是 人为提供有利于目的菌株生长的条件 包括 等 同时 其他微生物的生长 2 探究菌株筛选原理的不同点 营养 温度 ph 抑制或阻止 尿素 酚红 变红 纤维素 红色复合物 3 在微生物的筛选与计数实验中 设置对照实验的目的是 排除实验组中 因素对实验结果的影响 提高实验结果的可信度 4 怎样设置证明培养基未被污染的对照 提示用空白培养基作对照 5 怎样设置证明选择培养基选择作用的对照 提示用牛肉膏蛋白胨培养基接种等量同种菌液作对照 非测试 易错警示 1 为了使结果接近真实值 应设置三个或三个以上的平板 计算出菌落平均数 2 计算时明显偏离实际值 本组实验其他平板计数值 的要舍弃掉后求平均值 3 对照实验的设计首先要明确设计的目的 分析出实验的自变量之后才能准确设计 1 幽门螺杆菌 hp 感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素 在患者体内采集样本并制成菌液后 进行分离培养 实验基本步骤如下 请回答下列有关问题 1 在配制培养基时 要加入尿素和酚红指示剂 这是因为hp含有 它能以尿素作为氮源 若有hp 则菌落周围会出现 色环带 2 下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是 灭菌 a 高压蒸汽b 紫外灯照射c 体积分数为70 酒精浸泡d 过滤 3 步骤x表示 在无菌条件下操作时 先将菌液稀释 然后将菌液 到培养基平面上 菌液稀释的目的是为了获得 菌落 4 在培养时 需将培养皿倒置并放在 中 若不倒置培养 将导致 5 临床上用14c呼气试验检测人体是否感染hp 其基本原理是hp能将14c标记的 分解为nh3和14co2 解析 1 幽门螺杆菌 hp 含有脲酶 能以尿素为氮源 在加入尿素和酚红指示剂的培养基中培养hp 由于尿素经脲酶的降解可产生碱性的nh3 nh3能使培养基中的酚红由红黄色变成红色 故菌落周围会出现红色环带 2 由于尿素加热会分解 对尿素溶液进行灭菌最好用g6玻璃砂漏斗过滤 3 微生物的分离和培养步骤是 配制培养基 灭菌 倒平板 接种 培养 为获得单菌落 接种操作前应先将菌液稀释 然后将菌液涂布到培养基平面上即可 4 微生物培养时需将培养皿倒置并放在恒温培养箱中 若不倒置培养 则无法形成单菌落 5 幽门螺杆菌能将14c标记的尿素分解为nh3和14co2 故临床上常用14c呼气试验检测人体内幽门螺杆菌的存在 答案 1 脲酶红 2 d 3 接种涂布单 4 恒温培养箱无法形成单菌落 5 尿素 2 2014 全国课标 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 3 自然界中的微生物往往是混杂生长的 人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯 然后进行数量的测定 下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验 请回答有关问题 实验步骤 1 制备稀释倍数为102 103 104 105 106的系列稀释液 2 为了得到更加准确的结果 你选用 法接种样品 3 适宜温度下培养 结果分析 1 测定大肠杆菌数时 在对应稀释倍数为106的培养基中 得到以下几种统计结果 正确可信的是 其理由是 a 一个平板 统计的菌落数是230b 两个平板 统计的菌落数是220和260 取平均值240c 三个平板 统计的菌落数分别是210 50和520 取平均值260d 四个平板 统计的菌落数分别是210 300 240和250 取平均值250 2 一同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234 那么每毫升样品中的菌落数是 涂布平板时所用稀释液的体积为0 1ml 3 用这种方法测定的大肠杆菌密度 实际活菌数量要比测得的数量 因为 解析实验步骤 为了得到更加准确的结果 应用稀释涂布平板法接种样品 结果分析 1 选取多个菌落数相差不大的平板计数 取其平均值 2 234 0 1 105 2 34 108 3 因为菌落可能由两个或多个细菌连在一起生长而成 所以实际活菌数量要比测得的数量多 答案实验步骤 2 稀释涂布平板结果分析 1 d在设计实验时 一定要涂布至少三个平板作为重复组 才能增强实验的说服力与准确性 在分析实验结果时 要考虑所设置的重复组的结果是否合理 2 2 34 108 3 多当两个或多个细菌连在一起时 平板上观察到的只是一个菌落 技法提炼 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的数量 方法 用计数板计数 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 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 设置重复组 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 1 2015 课标 已知微生物a可以产生油脂 微生物b可以产生脂肪酶 脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产 回答有关问题 1 显微观察时 微生物a菌体中的油脂通常可用于 染色 微生物a产生的油脂不易挥发 可选用 填 萃取法 或 水蒸气蒸馏法 从菌体中提取 真题集训 2 为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物b的单菌落 可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样 并应选用以 为碳源的固体培养基进行培养 3 若要测定培养液中微生物b的菌体数 可在显微镜下用 直接计数 若要测定其活菌数量 可选用 法进行计数 4 为了确定微生物b产生的脂肪酶的最适温度 某同学测得相同时间内 在35 40 45 温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg 1mg 6mg 则上述三个温度中 条件下该酶活力最小 为了进一步确定该酶的最适温度 应围绕 设计后续实验 解析本题主要考查了植物油脂的染色和提取方法 选择培养基的配制 微生物的计数以及确定酶的最适温度的实验设计等 1 脂肪可用苏丹 染液 或苏丹 染液 进行染色 微生物a产生的油脂不易挥发 不能用水蒸气蒸馏法提取 应用萃取法加以提取 2 能产生脂肪酶的微生物b可存在于含有油料作物种子的腐烂物的土壤中 为了选择培养 固体培养基上应以油脂作为唯一碳源 3 测定培养液中的微生物的菌体数 可在显微镜下用血细胞计数板直接计数 而要测定活菌数 则可利用稀释涂布平板法进行计数 4 酶量需要最多的温度下 其酶活力最小 即酶活力最小的温度应为45 三个温度下酶活力最大的温度是40 但40 不一定是该酶的最适温度 故应围绕40 设计后续实验 答案 1 苏丹 或者苏丹 萃取法 2 油脂 3 血细胞计数板稀释涂布平板 4 4540 2 2015 江苏单科 人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃 可用来发酵处理秸秆 提高秸秆的营养价值 为了增强发酵效果 研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株 并对其降解纤维素能力进行了研究 请回答下列问题 1 在样品稀释和涂布平板步骤中 下列选项不需要的是 填序号 酒精灯 培养皿 显微镜 无菌水 2 在涂布平板时 滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是 3 向试管内分装含琼脂的培养基时 若试管口粘附有培养基 需要用酒精棉球擦净的原因是 4 刚果红可以与纤维素形成红色复合物 但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应 研究人员在刚果红培养基平板上 筛到了几株有透明降解圈的菌落 见图 图中降解圈大小与纤维素酶的 有关 图中降解纤维素能力最强的菌株是 填图中序号 5 研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株jl和j4 在不同温度和ph条件下进行发酵 测得发酵液中酶活性的结果见下图 推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵 理由是 解析本题考查微生物培养与分离的相关知识 1 样品稀释需用无菌水 在培养基中涂布接种时需在酒精灯的火焰旁进行 2 涂布平板时 滴加到培养基表面的菌液一般为0 1ml 量过大将导致菌体密度过大而影响分离效果 3 分装含琼脂的培养基时 试管口粘有培养基易造成杂菌滋生 故应用酒精棉球擦净 4 纤维素酶活性越大 菌落周围被分解的纤维素量也越大 菌落周围的透明圈也就越大 故图中降解纤维素能力最强的菌株为 5 发酵过程中由于呼吸作用产生较多的热量和有机酸 故应选择较高温度和酸性环境中活性较高的j4酶 答案 1 2 培养基表面的菌悬液会出现积液 导致菌体堆积 影响分离效果 3 避免培养基污染棉塞 4 量与活性 5 j4发酵过程会产热和产酸 j4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高 3 2014 四川 有机农药苯磺隆是一种除