高考生物一轮总复习 第四十四课时 课题1～3微生物的实验培养课件 新人教版选修1.ppt

专题2微生物的培养与应用 第四十四课时课题1 3微生物的实验培养 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 分解纤维素的微生物的分离 1 微生物的分离和培养2 培养基对微生物的选择作用3 利用微生物进行发酵来生产特定的产物 回扣教材 考点一培养基 1 培养基的定义 人们按照微生物对的不同需求 配制出供其的营养物质 营养物质 生长繁殖 2 类型 培养基按照可分为液体培养基和固体培养基 在液体培养基中加入凝固剂后 制成琼脂固体培养基 是实验室最常用的培养基之一 微生物在固体培养基表面生长 可以形成的 物理性质 琼脂 肉眼可见 菌落 3 营养物质 各种培养基一般都含有水 源 源和无机盐四种营养物质 满足微生物生长还需要适宜的 培养霉菌时需要将培养基的ph调至酸性 培养细菌时需将ph调至或性 氧气的要求 根据微生物的需求提供有氧或无氧环境 物质 如培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加等 碳 氮 中性 微碱 特殊营养 维生素 ph 知识拓展 几种微生物的营养能量来源 典例精析 例1 大肠杆菌能够在哪种培养基上生长繁殖 a 无氮培养基b 分解尿素的细菌的选择培养基c 纤维素分解菌的选择培养基d 牛肉膏蛋白胨培养基 解析 大肠杆菌为异养微生物 以糖类 蛋白质等有机物作为碳源 以蛋白质等作为氮源 d 考点二无菌技术 回扣教材 获得纯净培养物的关键是防止外来 的入侵 要注意以下几个方面 1 对实验操作的 操作者的 和 进行 和 2 将用于微生物培养的器皿 接种用具和培养基等器具进行 3 为避免周围环境中微生物的污染 应在酒精灯 进行 4 实验操作时应避免 处理的材料用具与 的物品相接触 杂菌 空间 衣着 手 清洁 消毒 灭菌 实验操作 火焰附近 已经灭菌 周围 典例精析 例2 关于灭菌和消毒的下列说法不正确的是 a 灭菌是指杀死环境中的所有微生物 包括芽孢和孢子b 灭菌和消毒实质上是相同的c 接种环用灼烧法灭菌d 常用的灭菌方法有加热法 过滤法 紫外线法 化学药品法 b 解析 灭菌与消毒是两个概念 灭菌是指杀灭一定环境中的所有微生物 包括芽孢和孢子 根据不同的材料选用不同的灭菌方法 如接种环用火焰灼烧法 培养基用高压蒸汽灭菌法等 消毒是指杀死物体表面或内部的部分微生物 不包括芽孢和孢子 使用的是较为温和的物理或化学方法 考点三纯化大肠杆菌以及菌种的保藏 回扣教材 1 制作牛肉膏蛋白胨固体培养基 1 方法步骤 称量 溶化 2 倒平板操作的步骤 计算 灭菌 倒平板 将灭过菌的培养皿放在 的桌面上 右手拿装有培养基的锥形瓶 左手拔出棉塞 右手拿锥形瓶 将 迅速通过火焰 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 右手将锥形瓶中的培养基 约10 20ml 倒入培养皿 左手立即盖上培养皿的皿盖 等待平板 大约需5 10min 然后 将平板倒过来放置 使培养皿盖在下 皿底在上 火焰旁 瓶口 冷却凝固 2 纯化大肠杆菌 1 微生物接种的方法最常用的是 法和 法 2 平板划线法是通过 在琼脂固体培养基表面 的操作 3 稀释涂布平板法是将 进行一系列的 稀释 然后将不同稀释度的菌液分别涂布到 培养基的表面 进行培养 分为 和 两步 4 用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是 使聚集在一起的微生物 成单个 从而能在培养基 形成单个的 平板划线 稀释涂布平板 接种环 连续划线 菌液 梯度 琼脂固体 系列稀释操作 涂布平板操作 分散 细胞 表面 菌落 5 平板划线法操作步骤 将接种环放在火焰上 直到接种环 在火焰旁 接种环 并打开盛有菌液的试管的棉塞 将 通过火焰 将 的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液 将 通过火焰 并塞上棉塞 灼烧 烧红 冷却 试管口 已冷却 试管口 左手将皿盖打开一条缝隙 右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内 划三至五条 盖上皿盖 注意不要划破 灼烧接种环 待其冷却后 从第一区域划线的 开始往第二区域内划线 重复以上操作 在三 四 五区域内划线 注意 将最后一区的划线与第一区相连 将平板 放入培养箱中培养 平行线 培养基 末端 不要 倒置 6 涂布平板操作的步骤 将 浸在盛有酒精的烧杯中 取 菌液 不超过0 1ml 滴加到培养基表面 将沾有少量酒精的涂布器在火焰上 待酒精 后 8 10s 用涂布器将菌液 地涂布在培养基表面 涂布器 少量 引燃 燃尽 冷却 均匀 3 菌种的保存 1 对于频繁使用的菌种 可以采用 保藏的方法 临时保藏方法将菌种接种到试管的固体 上 在 的温度下培养 当菌落长成后 将试管放入 的冰箱中保藏 以后每 个月 都要重新将菌种从旧的培养基上 到新鲜的培养基上 缺点 这种方法保存的时间不长 菌种容易 或产生 临时 斜面培养基 合适 4 3 6 转移 被污染 变异 2 对于需要 保存的菌种 可以采用 管藏的方法 在3ml的甘油瓶中 装入1ml甘油后 将1ml培养的菌液转移到甘油瓶中 与甘油充分混匀后 放在 的冷冻箱中保存 长期 甘油 灭菌 20 1 实验过程中对培养基 培养皿 实验操作者的双手所采用的灭菌 消毒方法依次是 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 图示是利用 法进行微生物接种 把聚集的菌种逐步 分散到培养基的表面 在灼烧接种环之后 要等其冷却后再进行划线的原因是 高压蒸汽灭菌 干热灭菌 化学消毒 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 平板划线 稀释 以免接种环温度太高 杀死菌种 4 关于图示的操作方法和结果 叙述正确的是 a 操作前要将接种环放在火焰边灼烧灭菌b 划线操作须在火焰上进行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 5 若要培养具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌 制备选择培养基时在基本培养基的基础上 注意 和 其目的是 解析 本题考查了微生物培养等知识 灭菌 接种等操作方法 d 添加高浓度蔗糖 葡萄糖 调低ph 提供高糖和酸性的筛选环境 例4 关于大肠杆菌的叙述 正确的是 a 四环素能抑制细胞中蛋白质的合成b 经诱变育种可获得人胰岛素高产菌株c 细胞中只含有a t c g四种碱基d t2噬菌体感染菌体 不会导致菌体裂解 解析 四环素通过抑制细菌蛋白质的合成从而抑制细菌繁殖 a正确 要想获得能产生人胰岛素的高产菌株 只有通过基因工程来实现 b不正确 大肠杆菌细胞中含有dna和rna两种核酸 含有a g c t u五种碱基 c不正确 t2噬菌体感染菌体后 在菌体内大量增殖 则会使菌体裂解 子代噬菌体释放出来 d不正确 a 考点四筛选菌株 统计菌落数目 设置对照 回扣教材 1 筛选菌株 1 自然界筛选 实例 dna多聚酶链式反应 pcr 要求使用 酶 科学家从水生耐热细菌taq中分离到耐高温的taqdna聚合酶 耐高温的dna聚合 方法 根据目的菌对生存环境的要求 到相应的环境中去寻找 2 实验室中筛选 人为提供有利于目的菌株生长的条件 包括 等 同时 或 其他微生物生长 3 选择培养基在微生物学中 将允许 种类的微生物生长 同时抑制或阻止 微生物生长的培养基 称作 培养基 营养 温度 ph 抑制 阻止 特定 其他种类 选择 2 统计菌落数目测定微生物数量的常用方法有 法和 法 3 设置对照 1 设置对照的主要目的是排除 中 对实验结果的影响 提高实验结果的可信度 2 判断培养基中是否有杂菌污染 3 判断选择培养基是否具有筛选作用 稀释涂布平板 显微镜直接计数 实验组 非测试因素 将未接种的培养基在相同的条件下进行培养 对照培养基 营养物质齐全 接种后培养观察菌落数目 典例精析 例5 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 稀释涂布平板 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 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 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 2 每毫升样品中的菌落数 234 105 0 1 2 34 108 2 34 108 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 考点五土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 回扣教材 1 实验设计实验设计包括 所需 具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排 实验方案 仪器 材料 用具和药品 2 操作提示 1 无菌操作 取土样用的小铁铲和盛土样的信封在 都需要灭菌 应在 称取土壤 在 附近将称好的土样 锥形瓶中 塞好棉塞 在 土壤溶液的过程中 每一步都要在 操作 2 做好标记本实验使用的平板和试管比较多 为避免混淆 最好在 就做好 例如 在标记培养皿时应注明 以及平板上培养样品的 等 使用前 火焰旁 火焰 倒入 稀释 火焰旁 使用前 标记 培养基种类 培养日期 稀释度 3 课题延伸本课题对能分解尿素的细菌进行了初步的筛选 对分离纯化的菌种作进一步的鉴定 还需要借助 的方法 在细菌分解尿素的化学反应中 细菌合成的 将尿素分解成了 ph 以尿素为唯一氮源的培养基加入 如果ph升高 可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素 生物化学 脲酶 氨 升高 酚红指示剂 指示剂变红 典例精析 例6 尿素是一种高浓度氮肥且长期施用没有不良影响 但尿素只有通过土壤中某些细菌分解为氨后 才能被植物吸收利用 分解尿素的细菌都能合成脲酶 脲酶能催化尿素水解 某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌 并统计每克土壤样品中活菌数目 培养基配方如下 1 根据培养基的成分判断 该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌 能 不能 原因是 2 要统计每克土壤样品中活菌数目 宜采用 法接种 根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积 统计平板上的 就能大约推测出样品中活菌数 解析 本题考查微生物的选择性培养 以及微生物计数 不能 培养基含蛋白胨 尿素不是唯一氮源 不能选择出只以尿素为氮源的微生物 稀释涂布平板 菌落数目 考点六分解纤维素的微生物的分离 回扣教材 1 纤维素 是一种由 首尾相连而成的高分子化合物 是地球上含量最丰富的 物质 是自然界中纤维素含量最高的天然产物 有些微生物能分解利用纤维素 因为它们能够产生 葡萄糖 多糖类 棉花 纤维素酶 2 纤维素酶 是一种复合酶 一般包括 酶 酶和 酶 前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖 第三种酶能将纤维二糖分解成 3 筛选纤维素分解菌的方法是 该方法可以通过 反应直接筛选 其原理是 刚果红可以与纤维素形成 当纤维素被 分解后 红色复合物无法形成 出现以 为中心的 我们可以根据 来筛选纤维素分解菌 c1 cx 葡萄糖苷 葡萄糖 刚果红染色法 颜色 红色复合物 纤维素酶 纤维素分解菌 透明圈 是否产生透明圈 4 纤维素分解菌大多分布在富含 的环境中 也可以将富含纤维素的物质埋在土壤中 经过30天左右 再从已腐烂的物质埋藏处筛选 5 在将样品稀释涂布到 的培养基上之前 可以用 增加纤维素分解菌的浓度 培养时要在 培养 6 常用的刚果红染色法有两种 一种是 再加入 另一种是 纤维素 纤维素分解菌 鉴别纤维素分解菌 选择培养基 摇床上振荡 先培养微生物 刚果红染色 在倒平板时就加入刚果红 7 为确定得到的是纤维素分解菌 尚需进行 的实验 纤维素酶的发酵方法有 发酵和 发酵两种 纤维素酶的测定方法一般采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的 进行定量测定 发酵产纤维素酶 液体 固体 葡萄糖 纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基 因培养基中无凝固剂 利用液体选择培养基以增加纤维素分解菌的浓度 能产生纤维素酶的微生物能以纤维素作为碳源和能源 在培养基中正常生长 其他绝大多数生物不能正常生长 鉴别培养基含有琼脂 为固体培养基 刚果红染色法就是应用的此培养基 为确定得到的菌是否是纤维素分解菌 还需进行发酵产纤维素酶的实验 纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种 纤维素酶的测定方法 一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定 典例精析 例7 研究分解纤维素的微生物 对于人们在工业生产中应用有着积极的意义 请回答 1 分离纤维素分解菌的实验流程 土壤取样 梯度稀释 将样品接种到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生透明圈的菌落 上述实验中的培养基属于选择培养基 如果设计一个对照实验 可以将其中的纤维素粉换成 如果菌落数明显多于选择培养基 即可说明选择培养基的作用 c a 尿素b 蛋白质c 葡萄糖d 蔗糖 2 如何证明选择培养基没有被杂菌污染 选取未接种的培养基与接种样品的培养基 同时培养 如果在未接种的培养基培养过程中没有菌落生长 说明培养基没有被杂菌污染 3 在用平板计数法对分离的纤维素分解菌数目统计时 统计的菌落数往往比活菌的实际数目低 这是因为 4 如果探究温度对纤维素酶活性的影响 自变量是 应该保持 等不变 考查类型 本题考查分解纤维素的微生物的分离实验有关的知识 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 温度 纤维素酶的量 纤维素酶的浓度 反应时间 ph 答对两个即可 解析 1 欲证明该培养基是否起到了选择作用 可将碳源由纤维素粉换为葡萄糖 若在后一种培养基上生长的菌落更多 则可表明前一种培养基起到了选择作用 2 欲证明选择培养基未被杂菌污染 可将一未接种的选择培养基置于与接种培养基相同条件下培养 如果未接种的选择培养基上无菌落生长 则表明培养基未被杂菌污染 3 由于一个菌落可能由两个或多个连在一起的细胞共同繁殖所产生 故统计的菌落数可能会低于实际活菌数 4 若要探究温度对纤维素酶活性的影响应以温度作自变量 而纤维素酶量 反应时间 ph等条件均属无关变量 方法归纳 1 稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低 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 2 判断某个选择培养基是否具有选择作用时 应设立牛肉膏蛋白胨基础培养基进行对照 若判断所使用的培养基灭菌是否彻底 应设立不接菌种的该培养基进行空白对照 在微生物的分离及培养中经常用到这两种对照 课时练习四十四一 选择题 每小题只有一个正确选项 1 细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽 酒精 火焰灼烧几种不同的处理 这些方法可依次用于杀灭哪些部位的细菌 a 接种针 手 培养基b 手 培养基 接种针c 培养基 手 接种针d 接种针 培养基 手 c 2 稀释涂布平板法是微生物培养中的一种常用的接种方法 下列相关叙述错误的是 a 操作中需要将菌液进行一系列的浓度梯度稀释b 需将不同稀释浓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的菌落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 c 3 为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 某同学进行了如下操作 其中操作正确的是 将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中 在适宜条件下培养 静置一段时间后 用吸管从锥形瓶中吸取培养液 在血球计数板中央滴一滴培养液 盖上盖玻片 用滤纸吸除血球计数板边缘多余培养液 将计数板放在载物台中央 待酵母菌沉降到计数室底部 在显微镜下观察 计数 a b c d d 解析 错 在从锥形瓶中吸取酵母菌液时 要将锥形瓶轻轻地振荡使酵母菌能均匀地分布在溶液中 错 在血球计数板上滴加溶液时应该是从一侧进行滴加而不是在中央滴加 4 能够测定样品活菌数的方法是 a 稀释涂布平板法b 直接计数法c 重量法d 比浊法 a 5 检验培养基是否有杂菌污染的最有效方法是 a 将未接种的培养基放在实验桌培养b 将未接种的培养基放在窗台培养c 将未接种的培养基放在恒温箱中培养d 将已接种的培养基放在恒温箱中培养 c a a met bio thr leu b met bio thr leu c met bio thr leu d met bio thr leu 解析 在基本培养基上只涂布菌株a时无菌落生长 说明其是甲硫氨酸和生物素缺陷型 同理说明菌株b是苏氨酸和亮氨酸缺陷型 即答案为a 7 根据生物与环境的相互依存关系 下列寻找目的菌株的思路不正确的是 a 从热泉中寻找耐热细菌b 从成熟的葡萄皮上寻找酵母菌c 从贫瘠的土壤中寻找分解尿素的细菌d 从树林的腐殖土中寻找分解纤维素的细菌 解析 在寻找目的菌株时 要根据它对生存环境的要求 到相应的环境中去寻找 应在富含有机质的土壤中寻找分解尿素的细菌 c 8 某同学在做细菌培养实验过程中发现 某种细菌 记作s 的周围其他细菌的生长繁殖受到抑制 他认为 最可能的原因是s细菌产生了一种不利于其他细菌生存的物质 为验证这一假设 实验组和对照组均使用相同的培养基 正确的接种方法应是 a 实验组接种s细菌 对照组接种其他细菌b 实验组接种其他细菌 对照组接种s细菌c 实验组接种其他细菌 对照组不接种 一段时间后 除去其他细菌 两组再分别接种相同的s细菌d 实验组接种s细菌 对照组不接种 一段时间后 除去s细菌 两组再分别接种相同的其他细菌 d 解析 根据实验目的可知 实验的变量是s细菌所产生的物质 所以实验组先接种s细菌 一段时间后去除s细菌 其产生的物质残留在培养基中 而对照组不接种 然后再分别接种相同的其他细菌来检验抑制物质是否存在 9 在进行分离分解尿素细菌的实验中 a同学从培养基中筛选出大约150个菌落 而其他同学只筛选出大约50个菌落 a同学的实验结果产生的原因不可能是 a 土样不同b 培养基污染c 操作失误d 没有设置对照 解析 a同学从培养基中筛选出大约150个菌落 与其他同学相比数目明显偏多 可能原因是土样不同或培养基污染或操作失误 d 二 非选择题10 为验证某种中药牙膏是否像其广告宣传的一样具有较强的抑菌功效 老师带领生物兴趣小组的同学设计了如下实验 实验过程符合无菌操作要求 用无菌水漱口 向漱口液中加入适量的该中药牙膏 配制牛肉膏蛋白胨固体培养基 将上述样品接种到培养基上 在适宜条件下进行培养 一段时间后 对培养结果进行观察并进行菌落计数 分析上述实验过程并回答下列问题 1 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的一般步骤是 计算 称量 灭菌 培养基中牛肉膏的作用主要是为微生物生长提供 等营养物质 2 培养基灭菌常用的方法是 如何证明培养基已经彻底灭菌 3 本实验样品接种时最好采用 法 4 请指出本实验设计中的一个明显的错误 并加以改正 溶化 倒平板 碳源 高压蒸汽灭菌 对未接种的培养基进行培养 如无菌落出现 则证明培养基灭菌彻底 稀释涂布平板 没有设置对照实验 应将漱口液分为两等份 一份加牙膏 一份不加牙膏 分别接种培养 5 微生物并非都是对人体有害的 例如 醋酸菌可用于生产 常用于生产酸奶 6 食品安全检测时通常采用大肠杆菌作为致病微生物的指示菌 可选用含伊红 美蓝的培养基进行检测 此培养基从功能上来分类属于 培养基 果醋 乳酸杆菌 鉴别 1 从培养基的功能来分 本实验所配的培养基属于 培养基 碳源为 2 实验原理是 3 中培养出来的菌落是 微生物 其氮源来自于 4 接种的方法是 法 接种的方法是 法 选择 葡萄糖 利用没有氮源的选择培养基 只有能利用空气中的氮气作为唯一氮源的固氮菌能生长 经选择培养 选择出能利用氮气的自生固氮菌 自生固氮菌 n2 涂布 划线 5 接种操作的目的是 接种到 的过程中为防止污染应注意的操作事项是 6 如实验使用的是通用培养基用于分离真菌 则培养基中应加入 若用于鉴别大肠杆菌 可在通用培养基中加入 提纯 接种环要在火焰上灼烧灭菌 烧红的接种环在空气中冷却 同时 在火焰旁打开培养皿盖 挑取菌落接种到试管中 并盖好棉塞 最后接种环在火焰上灼烧 杀灭残留物 抗生素 伊红和美蓝 12 人和哺乳动物的尿中含有尿素 大量尿素的存在会对环境造成污染 土壤中有些细菌含有脲酶 可通过降解尿素作为其生长的氮源 现对土壤中的这类细菌进行分离实验 请回答下列问题 1 分离培养细菌时必须进行无菌操作 包括 和各种器皿都必须是无菌的 常用的灭菌方法有 答2种 2 采用 法将样液进行一系列的梯度稀释 然后接种培养 在稀释土壤溶液的过程中每一步都要在 旁进行操作 接种后的培养皿 于37 的恒温箱中培养 培养基 灼烧灭菌 干热灭菌 高压蒸汽灭菌 答出其中二项即可 稀释涂布平板 酒精灯火焰 倒置 3 用 培养基筛选能分泌脲酶的细菌 从功能上划分该培养基属于 培养基 若培养基中存在有脲酶的细菌 其菌落周围会出现 这是由于尿素被分解产生 遇培养基中加入的酚红指示剂产生的颜色变化 从而证明这一菌株可以尿素为氮源 变色区域越大 表明该菌株利用尿素的