一轮复习 微生物的培养与应用.ppt

1、第38讲微生物的培养与应用,最新考纲1.微生物的分离和培养。2.培养基对微生物的选择作用。3.某种微生物数量的测定。4.微生物在其他方面的应用。,考点一微生物的实验室培养,1.培养基,(1)概念：人们按照微生物对的不同需求，配制出供其 的营养基质。 (2)营养组成：一般都含有 和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对 、氧气以及 的要求。 (3)种类：按照物理性质可分为培养基和固体培养基。,营养物质,生长繁殖,水、碳源、氮源,pH,特殊营养物质,液体,2.无菌技术,(1)含义：指在培养微生物的操作中，所有防止 的方法。 (2)关键：防止的入侵。 (3)不同对象的无菌操作方法(连线),杂菌污染,外

2、来杂菌,3.大肠杆菌的纯化培养,(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 操作步骤,倒平板的方法及注意事项,称量,灭菌,倒平板,a.请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程： 。 b.甲、乙、丙中的灭菌方法是。 c.丁中的操作需要等待才能进行。 (2)纯化大肠杆菌的方法 纯化培养原理：想方设法在培养基上得到_ 的肉眼可见的 ，即可获得较纯的菌种。 纯化大肠杆菌的关键步骤： 。 常用的微生物接种方法有两种 a.平板划线法：是通过 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。,丙乙甲丁,灼烧灭菌,平板冷却凝固,由一个细胞繁殖而来,菌落,接种,接种环,连续划线,b. 法：是将菌液进

3、行一系列的，然后将 的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。 (3)菌种的保存方法 对于频繁使用的菌种，可以采用的方法。 对于需要长期保存的菌种，可以采用 的方法。,稀释涂布平板,梯度稀释,不同稀释度,临时保藏,甘油管藏,1.(教材P16旁栏思考题解答)请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择合适的方法。 培养细菌用的培养基与培养皿 玻棒、试管、烧瓶和吸管 实验操作者的双手 提示、需要灭菌；需要消毒。,为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？ 提示通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。 平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 提示平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表

4、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，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。,2.(教材P17“倒平板操作讨论”解答),3.下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请思考：,(1)图甲是利用_法进行微生物接种，图乙是利用_法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是_和_；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是_和酒精消毒。,(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？ _。 (3)下图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是_(填“图甲”或“图乙”)。,提示(1)平板划线稀释涂布平板接种环涂布器灼烧灭菌(2)火焰附近存在着无菌区域(3)图乙,

5、1.(2016全国课标卷，39)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：,配置培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)； 制作无菌平板； 设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作； 将各组平板置于37 恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。,回答下列问题： (1)该培养基中微生物所需的氮来源于_。若要完成步骤，该培养基中的成分X通常是_。 (2)步骤中，实验组的操作是_ _。 (3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板

6、上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了_现象。若将30(即366)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_(填“正确”或“不正确”)。,解析(1)牛肉膏和蛋白胨都含有蛋白质的水解产物，都可以作为氮源；平板为固体培养基，故需要加入凝固剂琼脂。(2)实验探究的是教室内“不同高度空气”中微生物的分布，其中变量为不同高度，故需在不同高度下放置开盖平板。同时，为了保证单一变量，需要保证开盖放置时间一致。为了保证实验可靠性，需要设置多个平行组。(3)在完全正确的操作情况下，空白对照组中不应出现菌落。若出现菌落，表明操作过程中存在杂菌污染，属于实验失误，所有实验数据均不应采用。 答案(1)牛肉膏、

7、蛋白胨琼脂(2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间(3)污染不正确,2.(2016深圳六校联盟模拟)人们使用含三丁基锡、三苯基锡等有机锡化合物的油漆涂于船只、海洋建筑物等的表面，有效防止了海洋生物附着生长，但近年来的研究发现油漆中的有机锡可释放入海，对多种生物造成毒害。现欲从海洋底泥中分离分解三丁基锡的微生物。回答下列问题：,(1)为了获得能降解三丁基锡的微生物菌种，可在被三丁基锡污染的海洋底泥中取样，并应选用以为碳源的培养基进行选择培养。除含有碳源外，培养基还应含有_、_、_、无机盐和蒸馏水等。 (2)实验过程中，玻璃器皿和金属用具可以采用干热灭菌法来灭菌，原因是

8、_。,(3)常用的微生物接种方法有两种，但只有_可用于微生物的计数，运用该方法计数的结果往往比实际数目_(填“高”或“低”)。在平板划线操作中，接种环在使用前要先灼烧，其目的是_， 第二次及其后的划线都要从上一次划线的末端开始，其目的是_。 (4)将获得的3种待选微生物甲、乙、丙分别接种在含少量三丁基锡的相同培养液中培养(培养液中其他营养物质充裕、条件适宜)，观测从实验开始到微生物停止生长所用的时间，甲、乙、丙分别为33小时、15小时、46小时，则应选择微生物_作为菌种进行后续培养。,答案(1)三丁基锡氮源琼脂 (2)玻璃器皿和金属用具能耐高温，且要保持干燥 (3)稀释涂布平板法低杀灭接种环上

9、的微生物使微生物数目能够随着划线次数的增加而逐步减少，以达到分离的效果 (4)乙,3.工厂的污水池含有一种有害的、难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答下列问题。,(1)加入化合物A的培养基属于_培养基。化合物A可为目的菌提供生长所需的_等营养物质。若想对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数，可采用的接种方法是_。 (2)微生物培养过程中，防止杂菌污染的关键技术是_，为了排除杂菌污染如何设计对照实验_ _。 (3)在农业生产研究中，常需要进行微生物的培养和计数。下图是利用平板划

10、线法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，为达到这一目的，操作上有很多注意事项。请列举两项。,答案(1)选择碳源和氮源稀释涂布平板法 (2)无菌技术用不接种的空白培养基作对照，证明培养基制备是否被杂菌污染 (3)每次划线前要灼烧接种环冷却后从上一区划线末端开始划首尾区不重叠(任选两个答案),1.无菌技术,2.两种纯化细菌的方法的比较,考点二微生物的筛选和计数,1.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,脲酶,尿素,直接计数,稀释涂布平板法,系列稀释,计数,2.分解纤维素的微生物的分离,(1)纤维素酶 组成：纤维素酶是一种，一般认为它至少包括三种组分，即 。 作用,复合酶,C1酶、C

11、x酶和葡萄糖苷酶,纤维二糖,葡萄糖,(2)纤维素分解菌的筛选 原理,筛选方法：染色法，即通过是否产生来筛选纤维素分解菌。 培养基：以 为唯一碳源的选择培养基。,红色复合物,透明圈,刚果红,透明圈,纤维素,实验流程,纤维素,选择培养基,梯度稀释,鉴别纤维素分解菌,透明圈,(3)分离纤维素分解菌所用的两种培养基比较 分离纤维素分解菌的实验中先用培养基，再用培养基。 选择培养基为培养基，以纤维素作为碳源和能源的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长。 鉴别培养基含琼脂，为培养基，细菌可在培养基上形成肉眼可见的菌落。刚果红染色法应用的就是鉴别培养基。,选择,鉴别,液体,固体,3.结果分析

12、与评价,1.(2016四川卷，10)图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。,(1)图中选择培养基应以_为唯一氮源；鉴别培养基还需添加_作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成_色。 (2)在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品液0.1 mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。 该过程采取的接种方法是_，每克土壤样品中的细菌数量为_108个；与血细胞计数板计数法相比，此计数方法测得的细菌数较_。 (3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活，突变后基因转录的mRNA在

13、图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸，使图乙序列中出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。突变基因转录的mRNA中，终止密码为_，突变基因表达的蛋白质含_个氨基酸。,解析(1)脲酶能够催化尿素分解为氨，故图中选择培养基应以尿素作为唯一氮源。由于尿素被分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，使酚红指示剂变红色。(2)用于计数细菌菌落数的接种方法是稀释涂布平板法，统计的菌落数应介于30300之间，故选择细菌菌落数为156、178和191的平板计数，每克土壤样品中的细菌数量为(156178191)/30.11051.75108。由于两个或多个细菌连接在一起时，往往统计的是一个菌落，故用

14、此方法测得的细菌数偏少。(3)密码子由三个相邻的碱基组成，271个碱基和后面2个碱基一起共构成91个密码子，插入的70个核苷酸和后面2个碱基一起共构成24个密码子，紧随其后是UGA，应为终止密码，翻译结束，因此表达的蛋白质含115个氨基酸。 答案(1)尿素酚红红(2)稀释涂布平板法1.75少(3)UGA115,2.(2016河南郑州二模)某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中活菌数目，培养基配方如下。将各种物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL，再经高温灭菌，制成固体培养基备用。,(1)根据培养基的成分判断，该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌？_(填“能”或“不能”)，

15、原因是_ _。,(2)培养基用_方法灭菌，培养皿用_方法灭菌，待培养基冷却到_(填“20”、“30”、“40”或“50”)左右时，在_附近倒平板，等平板冷却凝固后，将平板倒过来放置，可以防止_， 以免造成污染。 (3)要统计每克土壤样品中活菌数目，宜采用_法接种，根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的_就能大约推测出样品中活菌数。 (4)培养分解尿素的细菌时，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_ _。,(5)某同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每克样品中的菌落数是(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL)_。

16、 解析(1)据表分析，表中的蛋白胨可以为微生物的生存提供氮源，所以不能分离尿素分解菌，筛选纤维素分解菌需要以纤维素为唯一的碳源的选择培养基。(2)微生物培养中的培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌，玻璃器皿可以使用干热灭菌。倒平板时需要培养基冷却至50 左右时在酒精灯火焰旁进行，等平板冷却凝固后，将平板倒过来放置，可以防止培养皿盖上的水珠落入培养基造成污染。,答案(1)不能培养基含蛋白胨，尿素不是唯一氮源，不能选择出只以尿素为氮源的微生物(培养基含蛋白胨，蛋白胨中含有氮元素)(2)高压蒸汽灭菌干热灭菌50酒精灯火焰培养皿盖上的水珠落入培养基(3)(稀释)涂布平板菌落数目(4)将未接种的培养基在适宜温度

17、下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生(5)2.34109,3.秸秆还田技术既是减少秸秆焚烧的重要措施，也是农业可持续发展的战略抉择。某校生物兴趣小组研究发现，秸秆还田的过程中施加外源纤维素酶能起到较好的效果。请回答下列问题：,(1)纤维素酶是一种_酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种，其中能够将纤维二糖分解为葡萄糖的是_。 (2)自然界中纤维素分解菌大多分布在_的环境中。从该环境取回的土样中含有多种微生物，该兴趣小组可在培养基中加入_来帮助筛选纤维素分解菌。若下图为培养结果，应选择的菌株为_(填“菌”“菌”或“菌”)。,(3)对筛选得到的微生物还需进一步纯化培养以增加菌种的数量，为方

18、便后续的计数，宜采用的纯化方法是_ _。 (4)为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行_的实验。利用纤维素酶能催化纤维素分解为还原性的葡萄糖这一特性，可利用_试剂判断微生物提取物是否起到了降解纤维素的作用。 答案(1)复合葡萄糖苷酶(2)富含纤维素刚果红菌(3)稀释涂布平板法(4)发酵产生纤维素酶斐林,1.菌株筛选原理的比较,2.选择培养基与鉴别培养基的比较,易错防范清零,易错清零,易错点1误认为所有微生物培养基中均需加入“生长因子”,点拨碳源、氮源、水分、无机盐、生长因子是微生物生长必需的五大营养成分，但大多数培养基中都含碳源、氮源、水分、无机盐四类物质，可能不需额外添加“生长因子(如维生

19、素)”，这是因为许多微生物可自行合成这些生长因子，而对那些合成能力有限或不能合成生长因子的微生物(如乳酸菌)，则需在培养基中添加诸如维生素等生长因子。,易错点2混淆两种“对照组”与“重复组”,点拨(1)两种对照组作用比较 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。 判断选择培养基“是否具有筛选作用”，需设立牛肉膏蛋白胨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。 (2)重复组的设置及作用 为排除偶然因素对实验结果的干扰，在每一稀释度下宜设置3个平板作重复组，选择菌落数均在30300且数目相差不大的三个平板，用“平均值”代入计数公式予以计算菌落数。,易错点3混淆消毒与灭菌,点拨对于活体宜消毒不可说成灭菌，而对于培养基、接种工具、培养皿等必须灭菌。,易错点4不明确每次划线操作中“灼烧接种环”的目的或误认为划线结束后“不必灼烧接种环”,点拨平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段灼烧接种环的目的不同 第一次操作：杀死接种环上原有的微生物。 每次划线之前：杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线