高考生物一轮复习 专题二 微生物的培养与利用课件 新人教版选修1.ppt

选修1生物技术实践 专题二微生物的培养与利用 z整合核心考点 1 培养基的成分和分类 3 选择培养基与鉴别培养基 某些化学 特殊需求 抗性 分离 青霉素 某种指示剂 化学药品 颜色 鉴别 伊红 美蓝 2 连线无菌技术的类型 方法及对象 3 微生物的纯化培养 1 原理 在培养基上将细菌或成单个细胞 使其长成的菌落 即一个纯化的细菌菌落 2 方法 平板划线法 稀释涂布平板法 稀释 分散 单个 两种接种方法作用不完全相同 平板划线法和稀释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 稀释涂布平板法能使单菌落分离 便于计数 特别提醒 消毒与灭菌的辨析 1 下图是微生物平板划线示意图 划线的顺序为1 2 3 4 5 1 接种时不能划破培养基的原因是什么 答案 1 若划破培养基难以达到分离单菌落的目的 2 第1区和第5区的划线能否相连 为什么 答案 2 不能 以便比较前后的菌落数 2 2015 银川模拟 微生物的实验室培养 最为关键的是不仅要为微生物提供合适的营养条件和环境条件 还要能解决杂菌对培养物的污染问题 请结合微生物的实验室培养知识回答以下问题 1 培养基能为微生物提供营养 各种培养基的配方不同 但一般都含有 如蛋白胨除了提供氮源之外 还提供 另外 培养基还需要满足微生物对 的要求 2 获得纯正培养物的关键是防止外来微生物污染 对实验操作的空间 操作者的衣着和手 需要进行清洗和 填 消毒 或 灭菌 而一般对培养基通常选择 法进行灭菌 碳源 氮源 无机盐 水 碳源 磷酸盐和维生素 ph 特殊营养物质 氧气 消毒 高压蒸汽灭菌 3 微生物的接种方法很多 其核心都是要防止杂菌污染 保证培养物的纯正 微生物接种最常用的方法是 和 4 对分离的微生物作进一步鉴定和筛选 常需要借助生物化学方法 如在以 为唯一碳源的培养基中加入 可用来鉴定纤维素分解菌 而筛选纤维素分解菌 则依据培养基是否产生 特征 来筛选 平板划线法 稀释涂布平板法 纤维素 刚果红 透明圈 1 筛选微生物的两种方法比较 尿素 富含纤维素 脲酶 氮源 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 将待测样品经一系列10倍稀释 然后选择三个稀释度的菌液 分别取0 1ml接种到已制备好的平板上 然后用无菌涂布器将菌液涂布于整个平板表面 放在适宜的温度下培养 计算菌落数 为使结果接近真实值 可将同一稀释度的菌液加到3个或3个以上的平板上 进行涂布 培养 一般选择菌落数在30 300的平板进行计数 最后计算出菌落平均数 实验误差 利用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 1 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 纤维二糖 葡萄糖 红 透明圈 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 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 解析 1 纤维素酶是一种复合酶 一般认为它至少包括三种组分 c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶 前两种酶使纤维素分解成纤维二糖 葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖 2 刚果红可与纤维素形成红色复合物 但并不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应 用含有刚果红的纤维素培养基培养纤维素分解菌时 由于纤维素被分解 红色复合物无法形成 培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈 3 培养基甲未使用琼脂 为液体培养基 不能用于分离单菌落 含有纤维素和刚果红 cr 的培养基可分离和鉴别纤维素分解菌 2 回答下列两个小题 1 现有一份污水样品 某兴趣小组欲检测其中的细菌数 进行以下实验 将一定量的污水样品进行浓度梯度稀释 取适量不同稀释度的稀释液 用 法分别接种于固体平面培养基上 经培养后进行计数 该实验应注意 接种前 从盛有 的容器中将玻璃刮刀取出 放在酒精灯火焰上灼烧 冷却后待用 分组时 需用 作为对照 2 在上述细菌培养实验中进行计数时 应计数的是接种了 a 各个稀释度样品的培养基上的细菌数b 合理稀释度样品的培养基上的细菌数c 各个稀释度样品的培养基上的菌落数d 合理稀释度样品的培养基上的菌落数 涂布 70 酒精 未接种的培养基 d 解析本题主要考查微生物的培养 1 将细菌接种于固体平面培养基上 应用涂布分离法 玻璃刮刀应存放于70 的酒精中 以防杂菌污染 对照组应选未接种的培养基 2 由于细菌菌体微小 难以观察 故对细菌进行计数应观察菌落 c d比较 很容易确定d项正确 t突破考疑考技 1 不同生物需要的营养物质归类 1 微生物需要的营养成分有水 无机盐 碳源 氮源 有些微生物还需要特殊营养物质 如生长因子 2 在人和动物中 营养物质包括水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 维生素六类 3 在植物中 营养物质包括矿质元素 水 二氧化碳三类 2 进行恒温培养时 要将培养皿倒置如果正放培养皿 则皿盖上形成的水滴会落入培养基表面并且扩散开 如果培养皿中已形成菌落 则菌落中的细菌会随水扩散 菌落间相互影响 很难再分成单菌落 达不到分离的目的 因此恒温培养时 培养皿必须倒置 1 2015 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 解析本题考查微生物的分离与培养的相关知识 对培养基等液体之类的灭菌物品在灭菌结束后 切勿打开放气阀迅速放气 以免液体爆沸 造成溢出或炸裂 应先关电源停止加热 待其冷却直至压力表归 0 后 再打开放气阀放气 a项错误 倒平板时 培养皿盖不能完全打开 b项错误 接种环灼烧灭菌后 应冷却后再挑取菌落 以免高温杀死微生物 c项错误 微生物在培养过程中培养皿需倒置 因此标记在皿底上 便于记录 d项正确 答案d 2 2015 四川理综 下列是以酵母菌为材料进行的实验 有关叙述错误的是 a 探究酵母菌的呼吸方式 可用溴麝香草酚蓝检测产生的co2b 用酵母菌发酵酿制果酒 选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精c 探究酵母菌种群数量变化 应设空白对照排除无关变量干扰d 用稀释涂布平板法培养计数 应选择有30 300菌落数的平板 解析探究酵母菌的呼吸方式 用溴麝香草酚蓝检测产生的co2 溶液颜色由蓝变绿再变黄 a项正确 用酵母菌酿制果酒 在酸性条件下 果酒与橙色的重铬酸钾溶液发生化学反应变为灰绿色 b项正确 探究酵母菌种群数量变化时 由于培养条件 营养物质等在不断变化 不能设置空白对照 而应在实验过程中进行前后对照 c项错误 用稀释涂布平板法培养计数酵母菌 选择菌落数在30 300的平板进行计数 能保证结果的准确 d项正确 答案c 3 2015 江苏卷 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 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 避免培养基污染棉塞 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 如图 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 量与活性 5 研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株j1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如图 推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵 理由是 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 解析本题考查微生物的培养 1 在样品稀释过程中需用到无菌水 涂布平板时需酒精灯 培养皿 都不需显微镜 2 筛选纤维素酶高产菌株 采用稀释涂布法时菌液不易过多 否则菌体堆积 无法获得单菌落 影响分离效果 3 分装培养基时 若试管口黏附有培养基 盖棉塞时会黏附于棉塞上 易受到空气中微生物的污染 进而造成培养基污染 4 纤维素与刚果红结合形成红色复合物 当纤维素酶高产菌分泌纤维素酶降解纤维素后 红色消失 从而使菌落周围出现透明圈 产生纤维素酶越多 活性越强 则分解的纤维素越多 产生的透明圈越大 据此可以看出 图中菌落 透明圈最大 降解纤维素能力最强 5 发酵过程 微生物细胞呼吸产热 温度较高并产生酸性物质如co2或乳酸使ph降低 因此 耐高温 耐酸的菌株更适合用于人工瘤胃发酵 4 2015 课标全国理综 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 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 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 苏丹 或苏丹 萃取法 油脂 血细胞计数板 稀释涂布平板 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 45 40 解析本题通过微生物的培养与计数 生物体内有效成分的提取 酶的活性等知识考查实验与探究能力 1 显微观察时 用苏丹 或苏丹 可将微生物a菌体中的油脂染成橘黄色 或红色 易于观察 微生物a菌体中的油脂不易挥发 宜选用萃取法提取 2 微生物b可产生脂肪酶 故应选用以油脂为碳源的固体培养基进行培养 以获得该菌的单菌落 3 若要测定微生物b的菌体数 可在显微镜下用血细胞计数板直接计数 若要测定其活菌数量 可选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 5 2016 广东综合测试 普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱 有人将地衣芽孢杆菌的 淀粉酶基因转入酵母菌中 经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种 过程如图甲所示 1 图甲中 过程 需要的酶有 为达到筛选目的 平板内的固体培养基应以 作为唯一碳源 过程需重复几次 目的是 2 某同学尝试过程 的操作 其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示 该同学的接种方法是 推测该同学接种时可能的操作失误是 3 以淀粉为原料 用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵 接种 菌的发酵罐需要先排气 其原因是 4 用凝胶色谱法分离 淀粉酶时 在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质 相对分子质量较 限制性核酸内切酶 dna连接酶 淀粉 进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌 稀释涂布平板法 涂布不均匀 工程酵母 工程酵母菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强 导致酒精发酵产生co2的速率更快 小 解析 1 图甲中 为基因表达载体的构建 应用限制性核酸内切酶及dna连接酶 筛选能利用淀粉的酵母菌 应使用以淀粉为唯一碳源的培养