高考生物总复习 专题10 生物技术实践 第31讲 微生物的利用课件.ppt

第31讲微生物的利用,加试题组,考点1大肠杆菌的培养和分离,1.下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，请根据表格和所学知识回答下列相关问题。,（1）从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于。（2）若根据用途划分，该培养基属于（填“选择”或“鉴别”）培养基。若要用上述培养基来筛选出土壤中的尿素分解菌，培养基的营养成分必需怎样更改？，并用作为指示剂。（3）在微生物培养的过程中，为防止杂菌污染，需要对培养基和培养皿进行；操作者的双手需要进行清洗和。,（4）图1和图2是培养某细菌的结果图，其对应的接种方法分别是：和，这两种方法接种后培养基上都可以得到由单个细胞繁殖所形成的。图1所用的接种方法可用来对活菌进行计数。此外，测定微生物数目的另一种方法是_。,（5）用以下微生物发酵生产特定产物时，所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌较相似的有。a.制作果酒b.由果酒制作果醋c.制作泡菜d.制作腐乳,解析（1）大肠杆菌为厌氧性细菌，在生态系统中属于分解者。（2）该培养基属于鉴别培养基，如果需要筛选出土壤中的尿素分解菌，则应将蛋白胨改成尿素，然后用酚红作为指示剂。（3）为防止杂菌污染，需要对培养基和培养皿进行灭菌处理，且双手需要清洗和消毒。（4）图1为稀释涂布平板法，图2为平板划线法，单个细胞繁殖所形成的为菌落，测定微生物的方法有活菌计数法和血球计数板计数法。（5）大肠杆菌属于原核生物。制作果酒为酵母菌，酵母菌属于真核生物，a错误。由果酒制作果醋所利用的微生物是醋酸菌，醋酸菌属于原核生物，b正确。制作泡菜所利用的微生物是乳酸菌，乳酸菌属于原核生物，c正确。制作腐乳所利用的微生物主要是毛霉，毛霉属于真核生物，d错误。,答案（1）分解者（2）鉴别将蛋白胨改成尿素酚红（3）灭菌消毒（4）稀释涂布平板法平板划线法菌落显微镜直接计数（或“血球计数板计数法”）（5）bc,2.（2015浙江杭州一模，17）据报道，一些企业生产的速冻食品中检出金黄色葡萄球菌超标，加上熟卤制品的大肠杆菌超标，“细菌门”事件引起公众普遍关注。金黄色葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂，在含卵黄的固体培养基上形成的菌落周围会出现特有的乳白色的乳浊环。请回答下列问题：,（1）某生物兴趣小组欲检测某果汁类食品中是否含有金黄色葡萄球菌以及该菌的含量。配制培养基：称取适量的牛肉膏、蛋白胨、nacl、琼脂等，加入蒸馏水，搅拌加热至完全溶解后，分装到锥形瓶后利用进行灭菌，在无菌状态下加入卵黄液（100ml10%灭菌nacl溶液中加一个鸡蛋黄，振荡均匀）摇匀后立即倒平板。,接种：该小组采用涂布分离法检测果汁样品的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是_；然后，将1ml果汁样品稀释10倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1ml稀释液。培养及结果：将培养皿放入恒温培养箱中经适当培养，3个平板上的菌落数分别为19、18和17。据此可得出每升果汁样品中的活菌数为。,（2）示意图a和b中表示的是用涂布分离法接种培养后得到的结果。（3）下列有关常用涂布分离法的操作正确的是。a.在超净工作台中进行接种时应关闭紫外灯b.接种前需先稀释，然后过滤除去杂菌c.在每个固体培养基表面都可形成单菌落d.玻璃刮刀浸泡在70%的酒精中灭菌，不用灼烧（4）菌种保存：在无菌条件下将单菌落用接种环取出，再用划线法接种在上，在37下培养24h后，置于4冰箱中保存。,解析（1）培养基配制好后应调节酸碱度（ph），分装到锥形瓶后利用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌。涂布接种前，将制好的空白平板先培养一段时间，目的是检测培养基是否被杂菌污染；接种后，培养皿需要倒置培养，防止皿盖上凝集的水滴滴落造成污染；0.1ml稀释液（稀释10倍）含细菌数约为18个，得出每升果汁含有活菌数1.8106个。（2）图中a为划线分离得到的结果，b为涂布分离得到的结果。（3）在超净工作台进行接种操作时应关闭紫外灯，a正确；涂布分离前需稀释，但不能过滤除菌，b错误；稀释度较大的溶液涂布分离不一定出现菌落，c错误；玻璃刮刀浸泡后需要灼烧，d错误。（4）纯化的菌种保存在斜面上。,答案（1）调节ph高压蒸汽灭菌锅检测培养基平板灭菌是否合格倒置1.8106（2）b（3）a（4）斜面,1.实验室常用的消毒和灭菌的方法,2.微生物培养后判断是否有杂菌污染的方法,（1）从菌落的形态看，是否湿润、透明、黏稠、呈何种颜色等等，是区别细菌、酵母菌、放线菌和霉菌的关键指标。（2）用显微镜镜检观察菌的形态、大小，看是否有菌丝、孢子、芽孢等，这也是区别细菌、酵母菌、放线菌和霉菌的关键指标。（3）上述方法较难区分同类的不同物种，需要借助化学方法和进一步的形态观察，如用革兰氏染色法，观察有无鞭毛、孢子形态、孢子着生方式、菌丝生长方式、芽孢等。,备考备查,1.培养基,液体,2.无菌技术,（1）灭菌原因：为了获得纯净的培养物，关键是防止外来杂菌的污染。（2）无菌操作的条件各种器皿必须是无菌的；各种培养基必须是无菌的；细菌转移操作的过程必须是无菌的。,（3）三种常用灭菌方法的比较,（4）避免被杂菌污染的方法注意灭菌操作原则，灭菌彻底，降低环境污染几率、手和实验服要清洁，减少操作时间，对污染源的改善考虑周到。注意微生物生长条件，如ph、渗透压、温度等。细菌喜中性偏碱的环境，喜蛋白质丰富的营养物质，喜37的温度；而霉菌喜中性偏酸的环境，喜糖类丰富的营养物质，喜2530的温度。因此，可以根据不同微生物的“喜好”来减少污染。,3.微生物的纯化培养技术,（1）原理在培养基上将细菌稀释或分散成个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。（2）两种纯化细菌的方法划线分离法：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。（如下图所示）,单,连续划线,涂布分离法：是将菌液进行一系列的，取0.1ml稀释度不同的菌液，加在培养皿的固体培养基上，用玻璃刮刀涂布在培养基平面上，进行培养。在适当的稀释度下，即可获得相互分开的。系列稀释操作（如下图所示）,（3）比较：划线分离法，方法简单；涂布分离法，单菌落更易分开，但操作复杂。,梯度稀释,单菌落,温馨提示平板划线操作的注意事项,（1）操作第一步即取菌液之前及每次划线之前都需要进行灼烧灭菌，划线操作结束后，仍需灼烧接种环，每次灼烧目的如下表。,（2）灼烧接种环之后，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。（3）第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，目的是使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。（4）划线时最后一区不要与第一区相连。（5）划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。,4.大肠杆菌的培养和分离,（1）大肠杆菌特性：革兰氏阴性、兼性厌氧的肠道杆菌。用途：基因工程技术中被广泛采用的工具。（2）培养：用lb液体培养基扩大培养大肠杆菌。,（3）分离：,（4）保存菌种：在无菌操作下，用接种环取出单菌落，用划线法接种在斜面培养基上，37培养24h后，置于4冰箱中保存。,加试题组,考点2分离以尿素为氮源的微生物,1.（2016年10月浙江选考卷）回答下列问题：,请回答从土壤中分离产脲酶细菌和脲酶固定化实验的有关问题：（1）lb固体培养基：取适量的蛋白胨、酵母提取物、nacl，加入一定量的蒸馏水溶解，再加，灭菌备用。（2）尿素固体培养基：先将适宜浓度的尿素溶液用灭菌过的g6玻璃砂漏斗过滤，因为g6玻璃砂漏斗，故用于过滤除菌。然后将尿素溶液加入到已经灭菌的含有酚红的培养基中，备用。,（3）取适量含产脲酶细菌的104、105两种土壤稀释液，分别涂布接种到lb固体培养基和尿素固体培养基上，培养48h，推测固体培养基上生长的菌落数最少的是。a.105稀释液尿素固体培养基b.105稀释液lb固体培养基c.101稀释液尿素固体培养基d.104稀释液lb固体培养基在尿素固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现其原因是细菌产生的脲酶催化尿素分解产生所致。（4）制备固定化脲酶时，用石英砂吸附脲酶。装柱。再用蒸馏水洗涤固定化酶柱，其作用是_。,解析此题主要考察培养基、固定化酶、植物组织培养等知识。（1）固体培养基常用琼脂作为凝固剂，lb固体培养基加入一定的蒸馏水后再加琼脂。（2）对溶液、培养基等灭菌，常用的方法是高压蒸汽灭菌；用g6玻璃砂漏斗，因为g6玻璃砂漏斗孔径比细菌小，达到除菌的目的。（3）产生脲酶细菌菌落数目多，需稀释倍数较小，且使用含有尿素溶液的培养基，故选a；由于脲酶能催化尿素产生nh3，nh3易溶于水形成具有碱性的氨水，培养基中含有酚红，使培养基变成红色环。（4）在固定化酶过程中，有部分酶没有被固定在固相载体上，所以冲洗的目的是除去没有被固定的游离酶。答案（1）琼脂（2）高压蒸汽孔径小，细菌不能滤过（3）a红色环氨（或nh3）（4）除去游离的脲酶,2.（2017台州选考模拟）下图是“分离以尿素为氮源的微生物”实验的基本流程，请回答下列问题：,（1）该实验培养基不能含有。a.尿素b.氯化钠c.葡萄糖d.琼脂（2）尿素溶液可用使之无菌。若要检查b过程灭菌是否彻底，可以采用的方法是_。,（3）图中步骤c为。相对于划线分离法，过程d涂布分离法的优点是。（4）如果菌落周围出现色环带，说明该菌落能分泌脲酶。解析（1）分离以尿素为氮源的微生物，应该以尿素为唯一氮源，所以不应有琼脂。（2）尿素用g6玻璃漏斗过滤除去细菌等微生物。（4）若菌落能分泌脲酶，则菌落周围会出现红色环带。答案（1）d（2）g6玻璃漏斗过滤将空白培养基放在适宜温度下培养一段时间，观察有无菌落出现（3）倒平板单菌落更易分开（4）红,（1）用琼脂糖代替琼脂配制固体培养基。琼脂是未被纯化的混合物，内含一定量的含氮化合物，不利于以尿素为氮源的细菌的筛选。（2）培养基中的酸碱指示剂产生颜色变化（变红），标志着存在脲酶水解尿素的作用，从而证明这一菌株可以以尿素为氮源。红色环状区域的大小代表脲酶活性的强弱和含量的多少。红色区域越大，表明菌株利用尿素的能力越强。（3）与全营养培养基上的菌落数比较，尿素培养基上只有少数菌落，这一现象表明能利用尿素的细菌在土壤菌群中只占极小部分。,备考备查,1.菌种特点：含有脲酶，可以通过降解尿素作为其生长的氮源。2.培养基：以尿素为唯一氮源的培养基培养，以lb全营养培养基为对照。,3.实验原理,细菌合成的脲酶能将尿素分解产生nh3，使培养基ph升高，使酚红指示剂变红。,4.实验步骤,5.鉴定,在配制尿素固体培养基时，加入指示剂酚红，培养某种细菌，若指示剂变红，说明该种细菌能分解尿素。,温馨提示实验分析1.样品稀释,（1）稀释原因：样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落数。在适当的稀释度下，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释中的一个活菌。因此，恰当的稀释度是成功地统计菌落数的关键。（2）稀释标准：选用一定范围的样品稀释液进行培养，保证获得菌落数在30300之间，便于计数。,2.与涂布平板有关的问题,（1）平板倒置的目的：培养基凝固后培养皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止培养皿盖上的水珠落入培养基表面，造成污染。（2）玻璃刮刀的灭菌：将保存在体积分数为70%的酒精中的玻璃刮刀，放在酒精灯火焰上灼烧，冷却后待用。,3.设计对照实验：可排除实验中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。,加试题组,考点3植物组织培养,1.（2016年10月浙江选考卷）某小组欲进行烟草原生质体分离与培养的研究。请回答：,（1）原生质体的分离：在无菌条件下，取烟草无菌苗的叶片，放入含有0.5mol/l甘露醇（维持较高渗透压）的混合液处理，经过离心纯化后获得原生质体。,（2）原生质体的培养：将原生质体进行培养，重新长出细胞壁，形成胚性细胞。此时，应该培养基中甘露醇的浓度，以利于胚性细胞继续培养形成细胞团，然后经两条途径形成再生植株。途径一：细胞团经球形胚、和胚状体，最后发育成植株。途径二：细胞团增殖为愈伤组织，然后在发芽培养基上诱导出芽、切割芽经过生根后形成完整植株。上述发芽培养基中含量相对较高的激素是胚性细胞的主要特点是。a.液泡小、细胞核小b.液泡大、细胞核大c.液泡大、细胞核小d.液泡小、细胞核大（3）为了对烟草的某些性状进行改良，分离得到两种烟草的原生质体后，通过方法将它们的遗传物质组合在一起，经培养获得具有新性状的再生植株。,解析（1）去除植物细胞壁，获得植物细胞的原生质体，常用的方法是利用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞。（2）在获取原生质体时甘露醇是作为维持细胞膜内外渗透压平衡的稳定剂使用的。其具体作用是提高渗透压，防止水分渗入细胞内部，造成细胞破裂。在原生质体形成新细胞壁后，有细胞壁支持与保护作用，所以要稀释甘露醇的浓度；从胚性细胞细胞团球形胚心（星）形胚胚状体，然后再生出完整的小植株；为快速诱导芽的分化，培养基中往往添加细胞分裂素；胚性细胞的特点是液泡小、细胞核大。（3）植物细胞工程中，利用原生质体融合的方法获得杂种细胞。答案（1）纤维素酶和果胶酶（2）降低心形胚细胞分裂素d（3）原生质体融合,2.（2015浙江台州中学测试，17）下图表示菊花的嫩枝和月季的花药离体培养过程，请据图回答下面的问题。,（1）对菊花来说，要选取的嫩枝来进行组织培养。对月季来说，适宜花粉培养的时期是期。为确定花粉是否处于该时期，最常用的方法是_。（2）在培养花粉的培养基中要加入一定的植物激素，常用的植物激素有。（3）某同学在培养过程中发现培养基上感染了几种细菌。若在以尿素为唯一氮源的培养基中加入指示剂培养几种菌后，指示剂变红就可以鉴定其中含有能够分解尿素的细菌。为了避免其他微生物对培养造成的影响，在进行接种时应注意。,接种室要消毒只要戴口罩，操作时便可说话外植体可预先用体积分数为70%的酒精浸泡，取出用无菌水冲洗后，再用5%次氯酸钠溶液消毒，并用无菌水冲洗干净接种操作要在酒精灯火焰旁进行接种完毕应立即盖好瓶盖a.b.c.d.（4）月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植株产生的途径来说，花粉植株产生的途径除了图中所示外，还可以通过阶段发育而来，这两种发育途径的差别主要取决于_。（5）不同植物对各种条件的要求往住不同，进行菊花组织培养一般将温度控制在，并且对光照的控制为_。,解析（1）植物组织培养法获取菊花植株时选用的材料一般是生长旺盛的嫩枝。月季的花药培养中选择单核期的花药离体培养，成功率最高。确定花粉发育期最常用的方法是醋酸洋红法。（2）在培养花粉的培养基中要加入细胞分裂素和生长素。（3）在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某几种细菌后，如果ph升高，指示剂变红，可知道其中含有能够分解尿素的细菌。（4）月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植株产生的途径来说，花粉植株的产生一般有两种途径：一是花粉通过胚状体阶段发育为植株；