专题2-微生物的培养与应用课件

专题2微生物的培养与应用专题2微生物的培养与应用1专题2-微生物的培养与应用课件2一、微生物的实验室培养1.培养基及其配制(1)培养基的概念:人们按照微生物对_________的不同需求,配制出供

其生长繁殖的____________。(2)培养基的成分:一般都含有水、______(提供碳元素的物质)、_____(提供氮元素的物质)和无机盐。还需要满足微生物生长对____、特殊

营养物质以及_______的要求。营养物质营养基质碳源氮源pH氧气一、微生物的实验室培养1.培养基及其配制(1)培养基的概念:32.无菌技术措施

2.无菌技术措施 43.实验操作

3.实验操作 54.菌种保藏4.菌种保藏6

即时训练1科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白。这种蛋白质具有极强的抗菌能力,因而受到了研究者

的重视。(1)可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的抗菌特性。抗菌实验所用培

养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供

和

。(2)分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种等量菌液。培养

一定时间后,比较两种培养基中菌落的

,确定该蛋白质的抗菌

效果。(3)细菌培养常用的接种方法有

和

。实验结束后,对使

用过的培养基应进行

处理。 即时训练1科学家发现家蝇体内存在一种抗(1)可用金黄色葡萄7答案:(1)碳源氮源

(2)数量

(3)平板划线法稀释涂布平板法

灭菌解析:实验室常用的培养细菌的接种方法有平板划线法和稀释涂布

平板法。平板划线法操作简单方便,但是单菌落不容易分离;稀释涂

布平板法操作复杂,但单菌落容易分离。特别要注意微生物的实验

室培养本着“无菌操作”的理念,包括实验结束后对使用过的培养

基应进行灭菌处理,以避免造成污染。答案:(1)碳源氮源

(2)数量

(3)平板划8二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数9

即时训练2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。步骤如下: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,应选用

法接种样品。③适宜温度下培养。 即时训练2自然界中的微生物往往是混杂生测定。下面是对大肠杆10结果分析:(1)测定的大肠杆菌数,在对应稀释倍数为106的培养基中,得到以下几

种统计结果,与事实更加接近的是

。A.一个平板,统计的菌落数是23B.两个平板,统计的菌落数是22和26,取平均值24C.三个平板,统计的菌落数分别是21,5和52,取平均值26D.四个平板,统计的菌落数分别是21,30,24和25,取平均值25结果分析:(1)测定的大肠杆菌数,在对应稀释倍数为106的培11(2)一同学在稀释倍数为106的培养基上测得平板上菌落数的平均值

为23.4,那么每升样品中的菌落数是(涂布平板时所用的稀释液体积

为0.2mL)

。(3)用这种方法测定密度,实际活菌数量要比测得的数量

(多、

少),因为

。(2)一同学在稀释倍数为106的培养基上测得平板上菌落数的平12(3)多当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察的是一个菌落解析:若对大肠杆菌进行计数,则需要用稀释涂布平板法接种样品。

(1)应选取多个菌落数相差不大的平板计数,取其平均值。(2)23.4÷0.2

×106=1.17×108。(3)因为菌落可能由1个或多个细菌连在一起生长而

成,所以实际活菌数量要比测得的数量多。答案:步骤②:稀释涂布平板

(1)D

(2)1.17×108

(3)多当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察的是一个菌落13三、分解纤维素的微生物的分离——纤维素分解菌的筛选三、分解纤维素的微生物的分离——纤维素分解菌的筛选14

即时训练3有些微生物能合成纤维素酶,通过对这些微生物的研究和作用,使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精,用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷

酸盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选到能产生纤维素酶的微

生物。分析回答问题。 即时训练3有些微生物能合成纤维素酶,通过精,用纤维素酶处理15(1)培养基中加入的化合物A是

,为微生物的生长提供

,

这种培养基属于

培养基。(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物,向培养基中加入

。(3)在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前,可用液体培养基培养,增

加微生物的浓度。为获得纯净的菌株,常采用平板划线的方法进行接

种,此过程所用的接种工具是

,操作时采用

灭菌的方法;

还可用

的方法接种。(4)实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉,这样

做的目的是

。(1)培养基中加入的化合物A是

,为微生物的生长提16答案:(1)纤维素碳源选择

(2)刚果红

(3)接种环灼烧稀释

涂布平板

(4)防止造成环境污染答案:(1)纤维素碳源选择

(2)刚果红

(17葡萄糖发生这种反应。纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素,从

而使菌落周围形成透明圈。(3)获得纯净的菌株有两种方法,即平板

划线法和稀释涂布平板法。平板划线操作时所用的接种环,每次接种

之前都要灼烧,这是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物

。划线结束后灼烧接种环,能及时杀死接种环上残留的菌种,避免细

菌污染环境和感染操作者。(4)实验结束后,使用过的培养基应该进

行灭菌处理后才能倒掉,这样可防止造成环境污染。解析:(1)纤维素酶能将纤维素水解成葡萄糖,为微生物的生长提供营

养,同样,也可以为人类所利用。要筛选到能产生纤维素酶的微生物,

应用选择培养基,在培养基中加入纤维作唯一的碳源,能在此培养基

中存活的微生物就是能产生纤维素酶的微生物。(2)刚果红可以和像

纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,而不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素,从18专题2-微生物的培养与应用课件19考点一微生物的实验室培养考点一微生物的实验室培养201.培养基(1)种类:按培养基的物理性质分类。①液体培养基:配制成的液体状态的基质,一般用于生产。②固体培养基:在液体培养基中加入凝固剂(如琼脂),配制成的固体状

态的基质,琼脂固体培养基是实验室中最常用的培养基之一。(2)培养基配方及营养要素。基本营养要素:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。

此外还要满足不同微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需

求。1.培养基(1)种类:按培养基的物理性质分类。①液体培养基:21

条件结果常用的方法消毒较为温和的物

理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法灭菌强烈的理化因

素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌2.无菌技术(1)消毒和灭菌的区别。条件结果常用的方法消毒较为温和的物

理或化学方法仅杀死物体22(2)无菌技术具体操作。①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近

进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。(2)无菌技术具体操作。①对实验操作的空间、操作者的衣着和手233.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:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。(2)纯化大肠杆菌。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,这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。②方法:平板划线法、稀释涂布平板法。(3)菌种的保藏。①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。②长期保存:-20℃甘油管在冷冻箱中保藏。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24

易错提示酒精消毒时,70%的酒精杀菌效果最好,原因是:浓度过高,使菌体表面蛋白质凝固成一层保护膜,乙醇分子不

能渗入其中;浓度过低,杀菌力减弱。 易错提示酒精消毒时,70%的酒精杀菌效果最好,25【例1】回答下列问题。(1)在大肠杆菌培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑

、

和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变

异类型容易选择、

、

等优点,因此常作为遗传学

研究的实验材料。(2)在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养器

皿进行

(消毒、灭菌);操作者的双手需进行清洗和

;静止空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质

变性,还能

。【例1】回答下列问题。(1)在大肠杆菌培养过程中,除考虑营26(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数,要想使所得估计

值更接近实际值,除应严格操作、多次重复外,还应保证待测样品稀

释的

。(4)通常,对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征

对细菌进行初步的

。(5)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

。(6)若用大肠杆菌进行实验,使用过的培养基及培养物必须经过

处理后才能丢弃,以防止培养物的扩散。(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数,要想使所得估27解析:(1)大肠杆菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、易

培养、生活周期短等优点,培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑

温度、酸碱度和渗透压等条件。(2)灭菌是用强烈的理化因素杀死物

体内外所有的微生物,所以对培养基和培养皿进行灭菌;消毒是用较

为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害

的微生物,操作者的双手需要进行清洗和消毒,紫外线能使蛋白质变

性,还能损伤DNA的结构。(3)稀释涂布平板法是将菌液进行一系列

的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基

的表面,进行培养,应保证样品稀释的比例适合。(4)对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的鉴定。解析:(1)大肠杆菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、28(5)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。(6)因为有的大肠杆

菌会释放一种强烈的毒素,并可能导致肠管出现严重症状,使用过的

培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃,以防止培养物扩散。答案:(1)温度酸碱度易培养生活周期短(2)灭菌消毒损伤DNA的结构(3)比例合适(4)鉴定(或分类)(5)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(6)灭菌(5)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291.选择合适的培养基(1)根据培养基的用途可分为选择培养基和鉴别培养基。培养基种类特点用途选择培养基培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物(如培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素;用尿素为唯一氮源的培养基用于分离分解尿素的细菌)考点二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1.选择合适的培养基(1)根据培养基的用途可分为选择培养基和30培养基种类特点用途鉴别培养基根据微生物的代谢特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物,如可用伊红—美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠

杆菌(若有,菌落呈深紫色,并带有金属光泽)(2)分离分解尿素的细菌的培养基即为选择培养基。培养基中的氮源

只有尿素,理论上只有能合成脲酶的微生物才能在上面生长。培养基种类特点用途鉴别培养基根据微生物的代谢特点,在培养基中312.统计菌落数目的方法(1)直接计数法。①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。②方法:用计数板计数。③缺点:不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)。①原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长着一个菌落,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。2.统计菌落数目的方法(1)直接计数法。①原理:利用特定细菌32②操作。a.设置重复组,增强实验的说服力与准确性。b.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。③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.细菌分离与计数的实验流程土壤取样→样品稀释→取样涂布→微生物培养→观察并记录结果→

细菌计数。②操作。a.设置重复组,增强实验的说服力与准确性。b.为了保33

易错提示培养分解尿素的微生物的培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素为氮源,缺

乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长繁殖,受到

抑制,所以,用该培养基能够筛选出分解尿素的微生物。 易错提示培养分解尿素的微生物的培养基的氮34【例2】尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能

更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,同学

们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,

并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表

所示,实验步骤如下图所示。请分析回答问题。【例2】尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不35KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10g尿素1g琼脂15g将上述物质溶解后,用自来水定容到1000mL

KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·736(1)此培养基能否用于植物组织培养?

,理由是

。(2)培养基中加入尿素的目的是

,这种培养基属于

培养基。(3)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的

和

,实验需要振荡培养,原因是

。(1)此培养基能否用于植物组织培养?

,理由是

37(4)转为固体培养时,常采用

的方法接种,获得单菌落后继续

筛选。(5)下列材料或用具中:①培养细菌用的培养基与培养皿;②玻棒、试

管、锥形瓶和吸管;③实验操作者的双手。需要灭菌的是:

;需要消毒的是:

。(填序号)(4)转为固体培养时,常采用

的方法接种,获得单38(6)在进行分离分解尿素的细菌实验时,A同学从培养基上筛选出大约

150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果

产生的原因可能有(

)。(填序号)①由于土样不同②由于培养基污染③由于操作失误④没有设

置对照(7)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入

,细菌合成的

将尿素分解为氨,pH增高,使指示剂变红色。(6)在进行分离分解尿素的细菌实验时,A同学从培养基上筛选出39解析:(1)微生物与植物生长所需的营养不完全相同,培养微生物的培

养基不能用于植物组织培养。(2)培养基中加入尿素作氮源,分解尿素的微生物可生长,这种培养基

属于选择培养基。(3)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自尿素和葡萄糖。实验需要振荡培养增加溶氧量。(4)在固体培养基上接种用涂布平板法或平板划线法。解析:(1)微生物与植物生长所需的营养不完全相同,培养微生物40(5)灭菌要彻底消灭微生物及其芽孢,如①和②。实验操作者的双手

要消毒。(6)A同学从培养基上筛选出的菌落与其他组相比,原因可能是由于土

样不同;由于培养基污染;由于操作失误。与设置对照无关。(7)由于细菌合成的脲酶将尿素分解为氨,pH增高,故在以尿素为唯一

氮源的培养基中加入酚红指示剂将变红。(5)灭菌要彻底消灭微生物及其芽孢,如①和②。实验操作者的双41选目的菌选择

(3)尿素葡萄糖为目的菌提供氧气

(4)涂布

平板法(划线法)

(5)①和②③

(6)①②③

(7)酚红指示剂脲酶答案:(1)不能缺少植物激素(或缺少植物需要的各种营养)

(2)筛选目的菌选择

(3)尿素葡萄糖为目的菌提供氧气

421.筛选原理(1)(2)考点三分解纤维素的微生物的分离即:可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。1.筛选原理(1)(2)考点三分解纤维素的微生物的分离即:432.实验流程(1)土壤取样:富含纤维素的环境。(2)选择培养:用选择培养基培养,以增加纤维素分解菌的数量。(3)梯度稀释。(4)涂布平板:将样品涂布于鉴别培养基上。(5)挑选产生透明圈的菌落。2.实验流程(1)土壤取样:富含纤维素的环境。(2)选择培养44方法先培养微生物,再加入

刚果红进行颜色反应在倒平板时就加入刚

果红过程培养基长出菌落→覆盖CR溶液(质量浓度为1mg/Ml)

倒去CR溶液→加入NaCl溶液(物质的量浓度为1mol/L)

倒掉NaCl溶液→产生透明圈配制CR溶液(质量浓度为10mg/mL)→灭菌→按照1mLCR溶液/200mL培养基比例混匀→倒平板→培养→透明圈方先培养微生物,再加入

刚果红进行颜色反应在倒平板时就加入刚45优点显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用操作简便,不存在菌落

的混杂问题缺点操作烦琐,加入刚果红

会使菌落之间发生混

杂①由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含淀粉

类物质,可能使产生淀粉酶的微生物也形成透明圈,即假阳性反应②有些微生物具有降解色素的能力,它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显透明圈,与纤维素分解菌不易区分优显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用操作简便,不存在46

易错提示对分离的纤维素分解菌作进一步鉴定的原因形成透明圈的菌落与其他物种菌落出现混杂现象,产生透明圈的菌

落可能是能产生淀粉酶的微生物,也可能是能降解刚果红的菌种,所

以需要进一步确定。

 易错提示对分离的纤维素分解菌作进一步形成透明圈的47【例3】纤维素酶可以通过微生物发酵生产,为了提高纤维素酶的产

量,请你设计一个实验,利用诱变育种的方法,获得产生纤维素酶较多

的