高考生物一轮复习“学案”第38讲 微生物的利用课件 新人教版.ppt

学案38微生物的利用 1 微生物的实验室培养 1 培养基是指人们按照微生物对的不同需求 配制出的供其的营养基质 其成分一般都包含 水和无机盐 按照物理性状可分为培养基和培养基 2 消毒的方法主要包括 化学药剂消毒法和 灭菌的方法主要包括 和 3 牛肉膏蛋白胨固体培养基的制备步骤包括计算 溶化 灭菌 4 微生物的接种方法包括和 稀释涂布平板法 营养物质 生长繁殖 碳源 氮源 液体 固体 煮沸消毒法 巴氏消毒法 紫外线消毒法 灼烧灭菌 干热灭菌 高压蒸汽灭菌 称量 倒平板 平板划线法 2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1 原理 土壤中的细菌之所以能分解尿素 是由于它们的体内能合成 该物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用 2 统计菌落数目 统计样品中的活菌一般用 3 实验流程 土壤取样 制备 微生物的培养与观察 细菌的计数 3 分解纤维素的微生物的分离 1 纤维素酶是一种复合酶 它包括 和 前两种酶可使纤维素分解成 第三种酶将纤维二糖分解成 2 可以与纤维素形成红色复合物 但并不与发生这种反应 纤维素分解菌能产生纤维素酶分解 从而使菌落周围形成透明圈 纤维素 脲酶 稀释涂布平板法 培养基 c1酶 cx酶 葡萄糖苷酶 纤维二糖 葡萄糖 刚果红 纤维二糖和葡萄糖 考点1培养基的配制 考点精讲 1 培养基的类型 说明 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 选择培养基中一般只能生长具有特定目的的微生物 鉴别培养基中可以存在其他微生物 而且能鉴别特定的微生物 2 培养基的成分 1 碳源 含义 能提供碳元素的物质 作用 构成生物体的物质 异养生物的能源物质 主要来源无机物 co2 nahco3 有机物 糖类 脂肪酸 石油 花生粉饼等 2 氮源 含义 能提供氮元素的物质 作用 合成蛋白质 核酸以及含氮代谢产物 主要来源无机物 n2 nh3 铵盐 硝酸盐 有机物 尿素 牛肉膏 蛋白胨等 3 生长因子 含义 生长不可少的微量有机物 作用 酶和核酸的成分 主要包括 纤维素 氨基酸 碱基等 4 水 含量 在生物体内含量很高 在低等生物体内含量更高 作用 不仅是优良的溶剂 而且可维持生物大分子结构的稳定 主要来源 培养基 大气 代谢产物等 5 无机盐 含义 为微生物提供除c h o以外的各种重要元素 包括大量元素和微量元素 作用 细胞内的组成成分 生理调节物质 某些化能自养菌的能源 酶的激活剂 主要来源 培养基 大气 典例剖析 例1 利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆在工业生产上具有广阔的应用前景 但现有野生菌株对淀粉的转化效率低 某同学尝试对其进行改造 以获得高效菌株 1 实验目的 2 实验原理 略 3 实验步骤 配制固体培养基 该培养基中除了必须以作为碳源外 还必须要有 成分 培养基的灭菌处理要求通常是 将野生菌株接入已灭菌的培养基平板上 接种时应首先将接种环在火焰上灼烧并冷却后才能接种的原因是 接种后立即用适当剂量的紫外线照射 其目的是 接种操作后须将培养皿倒置培养的原因是 菌落形成后 加入碘液 观察周围培养基的颜色变化和变化范围的大小 周围出现现象的菌落即为初选菌落 初选菌落经 后才能达到实验目的 4 实验现象分析 略 解析 微生物生长一般需要碳源 氮源 无机盐 生长因子和水 固体培养基的制作要加入琼脂 微生物的培养要注意消毒和灭菌 答案 1 利用人工诱变培养分离分解玉米淀粉的高效菌株 3 玉米淀粉氮源 无机盐 水 生长因子 琼脂121 下灭菌15 30分钟 通过灼烧杀灭接种环带有的其他微生物 以免污染培养基 冷却后接种的目的是避免杀灭待接种的微生物 诱导基因突变防止冷凝水污染培养物 颜色变浅的区域分离纯化 知识链接 消毒与灭菌的比较 对应训练 1 下列关于微生物培养与应用的叙述 错误的是 a 通过消毒不能杀死物体内所有的微生物b 利用平板划线法可以统计样品中活菌的数目c 微生物培养用的培养基的成分和植物组织培养用的培养基的成分不同d 平板划线法和稀释涂布平板法常用于微生物的接种 解析 消毒是指杀死病原微生物 但不一定能杀死细菌芽孢 故a正确 统计样品中活菌的数目要用稀释涂布平板法 故b错误 不同的培养对象所需的成分不同 培养基中所加入的物质也就不同 故c正确 微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法 故d正确 b 考点2微生物的培养技术 考点精讲 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 这个菌落就是纯化的细菌菌落 2 微生物的接种方法 1 平板划线法 平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在固体平板表面上的划线和移动过程中 在线的开始部分 微生物往往连在一起生长 随着线的延伸 菌数逐渐减少 最后可能形成纯种的单个菌落 常见的几种划线方法如图所示 2 稀释涂布平板法10倍系列稀释操作 如图所示 将分别装有9ml水的6支试管灭菌 并按101 106的顺序编号 用移液管吸取1ml培养的菌液 注入101倍稀释液的试管中 用手指轻压移液管上的橡皮头 吹吸3次 使菌液与水充分混匀 从101倍稀释的试管中吸取1ml稀释液 注入102倍稀释的试管中 重复 步混匀操作 依次类推 直到完成最后1支试管的稀释 典例剖析 例2 如图是微生物平板划线示意图 划线的顺序为12345 下列操作方法正确的是 a 操作前要将接种环放在火焰边灼烧灭菌b 划线操作不用在火焰旁进行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 解析 本题考查平板划线的操作方法 每次划线前后都要对接种环进行灭菌 接种环的灭菌方法应是在火焰上灼烧 接种时划线操作要在火焰边进行的 在5个区域中 只要有单个活细菌 通过培养即可获得所需菌落 d 知识链接 平板划线操作第一次划线及每次划线之前都需灼烧灭菌 划线操作结束仍需灼烧接种环 每次灼烧的目的如下表 对应训练 2 下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述 错误的是 a 操作顺序为计算 称量 溶化 倒平板 灭菌b 将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯c 等培养基冷却至50 左右时进行倒平板d 待平板冷却凝固5 10min后将平板倒过来放置 解析 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算 称量 溶化 灭菌 倒平板 不能颠倒 牛肉膏容易吸潮 所以当牛肉膏溶化并与称量纸分离后 用玻璃棒取出称量纸 待培养基冷却至50 时 用手触摸锥形瓶刚刚不烫手 并且培养基处于溶化状态时倒平板 平板冷却几分钟后还需倒置 a 考点3微生物的筛选与计数 考点精讲 1 筛选菌株 1 原则 人为提供有利于目的菌生长的条件 同时抑制或阻止其他微生物的生长 2 菌株筛选原理的比较 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 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个活菌 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 增强实验的说服力和准确性 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 典例剖析 例3 下列关于 检测土壤中细菌总数 实验操作的叙述 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 本题以 土壤中细菌的计数 为命题点 考查学生对基础知识的识记 在计数细菌时 为保证结果准确 一般选择菌落数目在30 300的平板进行计数 d 知识链接 微生物分离的常用方法 1 改变培养基中的营养成分可达到分离微生物的目的 如培养基中缺乏氮源时 可以分离出固氮微生物 石油作为唯一碳源时 抑制不能利用石油的微生物的生长 能够利用石油的微生物可以生存 由此可达到分离能消除石油污染的微生物的目的 2 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 例如 加入青霉素可以分离出酵母菌和真菌 加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌 这里的加入是在主要营养成分完整的基础上加入 3 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 对应训练 3 有三位同学 利用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数 在对应稀释106倍的培养基中 得到下表所示的结果 你认为下列数据中最接近真实值的是 a 230b 163c 241d 236 解析 用稀释涂布平板法统计活菌落 每个稀释浓度下至少涂布三个平板 所以甲和丙的结果不可靠 乙虽然涂布了三个平板 有一个平板的菌落数 21 和另外两个相差甚远 且不在30 300之间 21这个数据不能用 要得到较准确的结果 应把甲 乙 丙三位同学所做的符合要求的数据一起统计 即 230 212 256 222 260 5 236 d 1 下列有关平板划线操作的叙述 不正确的是 a 第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物b 每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种c 在第二区域内划线时 接种环上的菌种直接来源于菌液d 划线结束后灼烧接种环能及时杀死接种环上的菌种 避免细菌污染环境和感染操作者 解析 纯化大肠杆菌的平板划线中 接种环取菌种前灼烧的目的是避免接种环可能存在的微生物污染培养物 以后每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线后残留的菌种 划线结束仍需灼烧接种环 是为了避免细菌污染环境和感染操作者 从第二次划线开始 每次划线时接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端 c 2 鉴定纤维素分解菌时 可以使用刚果红对其形成的菌落进行染色 用刚果红染色有两种常用方法 两种刚果红染色法的最终结果是 a 均会出现透明圈b 均不会出现透明圈c 方法一出现 方法二不出现d 方法一不出现 方法二出现 解析 两种刚果红染色法虽然程序不同 但最终都能形成以纤维素分解菌为中心的透明圈 其原理都是刚果红与纤维素形成红色复合物 一旦纤维素被分解 刚果红 纤维素复合物就不能形成 便会形成透明圈 因此 项正确 a 3 下面是探究如何从土壤中分离自生固氮菌并计数的实验 完成下列问题 1 实验原理 农田的表层土壤中 自生固氮菌的含量比较多 将用表层土制成的稀泥浆 接种到无氮培养基进行培养 在这种情况下 只有自生固氮菌才能生长繁殖 用这种方法 可以将自生固氮菌与其他细菌分离开来 2 材料用具 农田的表层土壤 无氮培养基 牛肉膏蛋白胨培养基 盛10ml无菌水的试管 无菌吸管 无菌涂布器 无菌培养皿 盛100ml无菌水的锥形瓶 恒温箱 3 方法步骤 倒平板 分别将无氮培养基 牛肉膏蛋白胨培养基倒平板 操作过程应在火焰旁进行 制备土壤稀释液 取土样10g加入盛有90ml无菌水的锥形瓶中 充分摇匀 用无菌吸管吸取上清液1ml 转至盛有9ml的无菌水的大试管中 依次稀释到107稀释度 涂布 按照由107 103稀释度的顺序分别吸取0 1ml进行平板涂布 每个稀释度下 无氮培养基应至少涂布个平板 牛肉膏蛋白胨培养基涂布1个平板 培养 放入恒温箱内 在28 30 下培养3 4天 细菌的计数 当菌落数目稳定时 选取菌落数在的平板进行计数 如果测试的平均值为50 则每克样品中的菌落数是 稀释度是105 4 预测结果 相