四川省成都市高考生物课件专题2 新人教版选修1.ppt

专题2微生物的培养与应用 要点探究 栏目导航 课前导学 走近高考 一 微生物的实验室培养1 培养基 1 概念 人们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 3 分类 基础梳理 2 无菌技术 1 含义 指在培养微生物的操作中 所有防止杂菌污染的方法 2 关键 防止外来杂菌的入侵 3 措施 3 纯化大肠杆菌以及菌种的保藏 1 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤 计算 称量 溶化 灭菌 倒平板 2 纯化大肠杆菌 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 方法 平板划线法 稀释涂布平板法 3 菌种的保藏 短期保存 固体斜面培养基上4 保存 菌种易被污染或产生变异 长期保存 甘油瓶中 20 在冷冻箱中保藏 思维激活 为什么在倒平板时 等平板冷却后要将平板倒置 提示 将平板倒置的目的是防止培养皿盖上的水珠滴落到平板上造成污染 二 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数1 菌种筛选 使用尿素是唯一氮源的选择培养基培养 2 统计菌落数目 常用方法有稀释涂布平板法 显微镜直接计数法 3 细菌分离与计数的实验流程 土壤取样 配制培养基 微生物的培养与观察 细菌的计数 三 分解纤维素的微生物的分离1 纤维素酶 1 组成 纤维素酶是一种复合酶 它包括c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶 2 作用 2 菌种筛选 1 方法 刚果红染色法 2 原理 红色复合物 红色消失 出现透明圈 即 使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基 根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 3 筛选流程 土壤取样 富含纤维素的环境 选择培养 用选择培养基培养 以增加纤维素分解菌的数量 梯度稀释 涂布平板 将样品涂布于含cr的鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生透明圈的菌落 产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈 知识导图 微生物的实验室培养 问题引领 1 固体培养基有哪些用途 2 平板划线每次灼烧接种环的目的相同吗 1 培养基的种类 1 按物理性质分类 要点探究 探究点一 2 按功能分类 2 培养基的配制原则及注意事项 2 配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的注意事项 倒平板的适宜温度一般在50 左右 温度过高会烫手 过低培养基又会凝固 平板需倒置 这样既可使培养基表面的水分更好地挥发 又可防止皿盖上的水珠落入培养基 造成污染 3 微生物的纯化培养 平板划线法与稀释涂布平板法 例1 氯苯化合物是重要的有机化工原料 因其不易降解 会污染环境 某研究小组依照下列实验方案 图1 筛选出能高效降解氯苯的微生物sp1菌 培养基配方如表所示 表培养基的组成 1 配制 号固体培养基时 除添加 号液体培养基成分外 还应添加1 的 2 培养基配制时 灭菌与调ph的先后顺序是 3 从用途上来说 号培养基属于培养基 在 号培养基中 为sp1菌提供氮源的成分是 4 在营养缺乏或环境恶劣时 sp1的菌体会变成一个圆形的休眠体 这种休眠体被称为 5 将sp1菌接种在含不同浓度氯苯的 号培养液中培养 得到生长曲线 如图2 从图2可知 sp1菌在培养条件下最早停止生长 其原因是 思维导引 1 从营养成分上看 选择培养基有什么特点 2 号培养液中 氯苯有什么作用 对细菌的增殖有何影响 解析 1 配制固体培养基时应在液体培养基的成分中再加入琼脂作为凝固剂 2 在配制培养基时应先调节ph 后进行灭菌 防止灭菌后调节ph的过程中污染培养基 3 据表可知 号培养基不加牛肉膏和蛋白胨 以硝酸铵为氮源 可以选择出以硝酸铵为氮源的微生物 是选择培养基 4 在营养缺乏 环境恶劣时 微生物可以形成休眠体 芽孢 来渡过不良环境 5 据图2可知 sp1菌在20mg l氯苯培养条件下菌体数最早达到最大值 即最早停止生长 原因是在培养基 中 氯苯是唯一碳源 由于20mg l氯苯培养条件下碳源最少 因此最早被耗尽 使sp1菌停止生长 答案 1 琼脂 2 先调ph 后灭菌 3 选择硝酸铵 4 芽孢 5 20mg l氯苯碳源最早耗尽 问题引领 1 分离细菌一般使用何种培养基 2 如何对培养液中的细菌进行计数 1 筛选菌株 1 原理 人为提供有利于目的菌株生长的条件 包括营养 温度 ph等 同时抑制或阻止其他微生物生长 2 刚果红染色的两种方法的比较 探究点二 细菌的分离与计数 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 操作 设置重复组 增强实验的说服力与准确性 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 3 设置对照 1 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 2 判断选择培养基是否具有筛选作用 需设立基础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 例2 2011濮阳二模 现在大力提倡无纸化办公 但是每年仍然不可避免地产生大量的废纸 其主要成分是木质纤维 人类正努力将其转化为一种新的资源 乙醇 如图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工艺流程 请回答相关问题 1 自然界中 环节需要的微生物大多分布在的环境中 将从土壤中获得的微生物培养在以为碳源 并加入的培养基上 筛选周围有的菌落 2 在如上所述的筛选过程中获得了三个菌落 对它们分别培养 并完成环节 且三种等量酶液中酶的浓度相同 则你认为三种酶液的活性 一定相同 不一定相同 一定不同 可以通过进行定量测定 3 根据测定结果 环节常选择木霉 则 中获得的酶是酶 4 生产中可以满足 环节的常见菌种是 为了确保获得产物乙醇 环节要注意 思维导引 1 从纤维素分解菌的生活特性看 其生活环境有何特点 2 酶活性的影响因素有哪些 酶活性是否受酶浓度影响 解析 1 富含纤维素的土壤中 含有大量以纤维素为碳源的纤维素分解菌 刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物 当纤维素分解后 复合物无法形成 培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈 通过此方法来筛选纤维素分解菌 2 酶液中酶的浓度相同 酶的活性不一定相同 可通过分解纤维素后所产生的葡萄糖量是否相等来鉴定其活性是否相同 3 木霉能产生纤维素酶 可以将纤维素分解 4 在酒精发酵中常用的微生物是酵母菌 在接种过程中一定要避免杂菌污染 乙醇是酵母菌无氧发酵的产物 发酵过程中一定要保持无氧的环境 答案 1 富含纤维素 其他答案合理也可 如落叶较多等 纤维素刚果红透明圈 2 不一定相同对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖 3 纤维素 4 酵母菌发酵装置的密闭性 或保证无氧条件等 1 2011年新课标全国高考 有些细菌可分解原油 从而消除由原油泄漏造成的土壤污染 某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株 回答问题 1 在筛选过程中 应将土壤样品稀释液接种于以为唯一碳源的固体培养基上 从功能上讲 该培养基属于培养基 2 纯化菌种时 为了得到单菌落 常采用的接种方法有两种 即和 3 为了筛选出高效菌株 可比较单菌落周围分解圈的大小 分解圈大说明该菌株的降解能力 4 通常情况下 在微生物培养过程中 实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌 和 无菌技术要求实验操作应在酒精灯附近进行 以避免周围环境中微生物的污染 解析 本题考查微生物的分离 培养的有关内容 1 由题意知 要筛选出高效降解原油的菌株 应配制选择培养基 以原油为唯一碳源 2 常采用的纯化菌种的接种方法有平板划线法 稀释涂布平板法两种 3 单菌落周围分解圈的大小可说明该菌株的降解能力的强弱 筛选出的降解能力强的菌株周围分解圈应较大 4 实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌 干热灭菌 高压蒸汽灭菌等 实验操作也应在酒精灯火焰附近进行 答案 1 原油选择 2 平板划线法稀释涂布平板法 3 强 4 干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰 2 2011年天津高考 絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物 能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀 起到净化污水的作用 为进一步提高对石油污水的净化效果 将絮凝性细菌和石油降解菌融合 构建目的菌株 其流程图如下 据图回答 1 溶菌酶的作用是 2 peg的作用是 3 经处理后 在再生培养基上 未融合的a b难以生长 图中ab融合菌能生长和繁殖的原因是 4 目的菌株的筛选 筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物 又能在含有的培养基上生长的ab融合菌 选择效果最好的作为目的菌株 6 目的菌的种群增长曲线呈型 在40 44小时 发酵液对石油污水的净化效果最好 其原因是 5 为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果 将目的菌株进行发酵培养 定时取发酵液 加入石油污水中 同时设置为对照组 经搅拌 静置各3分钟后 分别测定上层水样的石油浓度和cod值 cod值越高表示有机物污染程度越高 计算石油去除率和cod去除率 结果如下图 6 目的菌的种群增长曲线呈型 在40 44小时 发酵液对石油污水的净化效果最好 其原因是 解析 本题考查了微生物的培养 应用以及细胞工程的相关知识 1 因为细菌有细胞壁 在融合前要去掉细胞壁所以用溶菌酶处理 2 peg用于诱导原生质体融合 3 ab融合菌具有a b两种菌的活性部位 正好形成互补 所以能在再生培养基上生长 4 因为要培养对石油污水净化效果强的菌株 所以培养基中必须有石油 5 因为探究发酵液的絮凝效果 应设置对照组和实验组 对照组 不加发酵液的石油污水 实验组 加发酵液的石油污水 通过对照 筛选效果最好的菌株 6 通过图可知目的菌的增长曲线呈 s 型 在40 44小时 目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高 所以净化效果最好 答案 1 分解细胞壁 2 诱导原生质体融合 3 两亲本失活部位不同 融合后活性部位互补 4 石油 5 不加发酵液的石油污水 6 s此期间 目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高 3 2010年重庆高考 炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病 炭疽杆菌两端截平 呈竹节状排列 菌落呈卷发状 对炭疽病疑似患者 可根据噬菌体的宿主专一性 通过实验确诊 1 细菌培养 采集疑似患者的样本 分离培养 获得可疑菌落 2 细菌鉴定 实验流程如图所示 对配制的液体培养基等需采取方法灭菌 实验所用液体培养基的碳源为 填 无机碳 或 有机碳 挑选可疑菌落制片后 用观察 可看到呈竹节状排列的杆菌 接种可疑菌后 35 培养24小时 液体培养基变浑浊 原因是 对照组试管中应加入 与实验组同时培养6小时后 若实验组液体培养基的浑浊度比对照组 填 高 或 低 则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染 反之则排除 对排除的疑似患者及易感人群 可接种炭疽杆菌疫苗 刺激机体产生相应抗体 与产生抗体相关的细胞除t细胞 b细胞外 还有 解析 本题考查微生物培养的实验操作方法及有关炭疽杆菌的知识 2 微生物的培养基配制后常用高压蒸汽法灭菌 由于炭疽杆菌是异养型微生物 培养基中应加有机碳作碳源 微生物个体小 肉眼观察不到 必须借助显微镜才能观察到菌体特征 接种培养后 液体培养基由澄清变浑浊