高考化学大一轮复习 第八章 水溶液中的离子平衡 第二讲 水的电离和溶液的酸碱性课件 (20)

1、第第43讲微生物的培养与应用讲微生物的培养与应用第十二单元生物技术实践第十二单元生物技术实践考纲点击考纲点击 1.微生物的分离和培养微生物的分离和培养2.培养基对微生物的选培养基对微生物的选择作用择作用3.利用微生物进行发酵来生产特定的产物利用微生物进行发酵来生产特定的产物第十二单元生物技术实践第十二单元生物技术实践一、微生物的实验室培养一、微生物的实验室培养1培养基培养基(1)概念：人们按照微生物对概念：人们按照微生物对_的不同需求，配制的不同需求，配制出供其出供其_的营养基质。的营养基质。(2)营养构成：一般都含有水、营养构成：一般都含有水、_、氮源和无机盐。、氮源和无机盐。此外还要满足微

2、生物生长对此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及、特殊营养物质以及_的要求。的要求。(3)种类：按照物理性质可分为种类：按照物理性质可分为_培养基、半固体培养培养基、半固体培养基和基和_培养基。培养基。营养物质营养物质生长繁殖生长繁殖碳源碳源氧气氧气液体液体固体固体煮沸消毒法煮沸消毒法紫外线消毒法紫外线消毒法灼烧灭菌灼烧灭菌高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌3大肠杆菌的纯化培养大肠杆菌的纯化培养(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基制备牛肉膏蛋白胨固体培养基配制步骤：计算配制步骤：计算_溶化溶化_倒平板。倒平板。(2)纯化大肠杆菌纯化大肠杆菌纯化大肠杆菌，其关键的步骤是纯化大肠杆菌，其关键的步骤是_。

3、纯化培养方法：纯化培养方法：_法和法和_法。法。纯化培养原理：在培养基上得到由一个细胞纯化培养原理：在培养基上得到由一个细胞 繁殖而来的肉繁殖而来的肉眼可见的眼可见的_，即可获得较纯的菌种。，即可获得较纯的菌种。称量称量灭菌灭菌接种接种平板划线平板划线稀释涂布平板稀释涂布平板菌落菌落二、土壤中分解尿素的细菌的分离和计数二、土壤中分解尿素的细菌的分离和计数1分离原理：分离原理：土壤中细菌之所以能分解尿素，是由于它们能土壤中细菌之所以能分解尿素，是由于它们能合成合成_，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起_作用。以尿素为唯一氮源的培养基能促进分解尿素作用。

4、以尿素为唯一氮源的培养基能促进分解尿素的细菌的生长和繁殖，并抑制或阻止其他微生物的生长，从的细菌的生长和繁殖，并抑制或阻止其他微生物的生长，从而将目的菌分离。而将目的菌分离。2统计菌落数目：统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用统计样品中的活菌一般用_法。法。3实验流程：实验流程：土壤取样土壤取样制备制备_微生物的培养微生物的培养与观察与观察细菌的计数。细菌的计数。脲酶脲酶催化催化稀释涂布平板稀释涂布平板培养基培养基三、分解纤维素的微生物的分离三、分解纤维素的微生物的分离1纤维素酶纤维素酶(1)组成：纤维素酶是一种复合酶，它包括组成：纤维素酶是一种复合酶，它包括C1酶、酶、CX酶和葡萄酶和葡萄糖

5、苷酶。糖苷酶。(2)作用作用2菌种筛选菌种筛选(1)方法：方法：_。刚果红染色法刚果红染色法纤维素纤维素纤维素酶纤维素酶1.(2016北京海淀区期末北京海淀区期末)培养基中一般都含有水、碳源、氮培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐四种成分。源和无机盐四种成分。()2.将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上分离分解尿素的将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上分离分解尿素的细菌，是否无菌操作影响较小。细菌，是否无菌操作影响较小。()3.培养基分装到培养皿后进行灭菌。培养基分装到培养皿后进行灭菌。()4.从有机废水中分离微生物用于废水处理时，接种后的培养从有机废水中分离微生物用于废水处理时，接种后的

6、培养皿须放在光照培养箱中培养。皿须放在光照培养箱中培养。()5.外植体消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消外植体消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害。毒剂对细胞的伤害。()6.(2015高考四川卷高考四川卷T3D)用稀释涂布平板法培养计数，应选择用稀释涂布平板法培养计数，应选择有有30300菌落数的平板。菌落数的平板。()7.(2016山东青岛市期末山东青岛市期末)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的氮源。基中，尿素是唯一的氮源。()8.分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得分解尿素的细菌在分解尿素时，

7、可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低。培养基的酸碱度降低。()9.土壤中纤维素分解菌的筛选流程中的土壤中纤维素分解菌的筛选流程中的“选择培养选择培养”是必不可少是必不可少的。的。()10.在富含纤维素的培养基中加入刚果红染色剂，若出现周围在富含纤维素的培养基中加入刚果红染色剂，若出现周围存在透明圈的菌落，则说明筛选到了分解纤维素的微生物。存在透明圈的菌落，则说明筛选到了分解纤维素的微生物。()考点一培养基及微生物的纯化培养技术考点一培养基及微生物的纯化培养技术1.培养基的种类培养基的种类 (1)按物理状态分类按物理状态分类 培养基种类培养基种类特点特点用途用途液体培养基液体培养基固体培养

8、基固体培养基半固体培养基半固体培养基不加凝固剂不加凝固剂工业生产工业生产加凝固剂加凝固剂(如如琼脂琼脂)微生物分离、鉴定微生物分离、鉴定,活菌计数活菌计数,菌菌种保藏种保藏观察微生物的运动、分类、鉴定观察微生物的运动、分类、鉴定(2)按功能分类按功能分类 种类种类制备方法制备方法原理原理用途用途举例举例选择培选择培养基养基鉴别培鉴别培养基养基培养基中加培养基中加入某些化学入某些化学物质物质依据某些微生依据某些微生物对某些物质物对某些物质的特殊需求或的特殊需求或抗性而设计抗性而设计从众多微生从众多微生物中分离所物中分离所需的微生物需的微生物加入青霉素加入青霉素分离得到酵分离得到酵母菌和霉菌母菌和

9、霉菌培养基中加培养基中加入某种指示入某种指示剂或化学药剂或化学药品品产生特定的颜产生特定的颜色或其他变化色或其他变化鉴别不同种鉴别不同种类的微生物类的微生物用伊红用伊红美美蓝培养基鉴蓝培养基鉴别大肠杆菌别大肠杆菌3.消毒与灭菌消毒与灭菌 条件条件结果结果常用方法常用方法应用范围应用范围消毒消毒灭菌灭菌较为温和较为温和的物理或的物理或化学方法化学方法仅杀死物体仅杀死物体表面或内部表面或内部的部分对人的部分对人体有害的微体有害的微生物生物煮沸消毒法煮沸消毒法日常用品日常用品巴氏消毒法巴氏消毒法不耐高温的液不耐高温的液体体化学药剂消化学药剂消毒法毒法用酒精擦拭双用酒精擦拭双手，用氯气消手，用氯气消毒

10、水源毒水源强烈的理强烈的理化因素化因素杀死物体内杀死物体内外所有的微外所有的微生物生物,包括芽包括芽孢和孢子孢和孢子灼烧灭菌法灼烧灭菌法接种工具接种工具干热灭菌法干热灭菌法玻璃器皿、金玻璃器皿、金属工具属工具高压蒸汽灭高压蒸汽灭菌法菌法培养基及容器培养基及容器4.大肠杆菌的纯化大肠杆菌的纯化 (1)原理原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长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。成单个的菌落，这个菌落就是纯化的细菌菌落。 (2)纯化微生物的接种方法纯化微生物的接种方法 比较项目比较项目平板划线法平板划线法稀释涂布平板法稀释涂布平板法关键

11、操作关键操作接种环在固体平板培接种环在固体平板培养基表面连续划线养基表面连续划线一系列的梯度稀释一系列的梯度稀释;涂布平板法操作涂布平板法操作比较项目比较项目平板划线法平板划线法稀释涂布平板法稀释涂布平板法注意事项注意事项菌体获取菌体获取优点优点缺点缺点每次划线前后均需灼每次划线前后均需灼烧接种环烧接种环稀释度要足够高，为确保稀释度要足够高，为确保实验成功可以增加稀释度实验成功可以增加稀释度在具有显著的菌落特在具有显著的菌落特征的菌落中挑取菌体征的菌落中挑取菌体从适宜稀释度的平板上的从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体菌落中挑取菌体可以根据菌落的特点可以根据菌落的特点获得某种微生物的单获得某种

12、微生物的单细胞菌落细胞菌落既可以获得单细胞菌落既可以获得单细胞菌落,又又能对微生物计数能对微生物计数不能对微生物计数不能对微生物计数操作复杂，需要涂布多个操作复杂，需要涂布多个平板平板2.平板划线操作的注意事项平板划线操作的注意事项 (1)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要对接种操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要对接种环进行火焰灼烧灭菌环进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时划线操作结束时，仍需灼烧接种环仍需灼烧接种环，每次灼烧目的如下表：每次灼烧目的如下表： 第一次操第一次操作作每次划线之间每次划线之间划线结束划线结束目的目的杀死接种杀死接种环上原有环上原有的微生物的微生物杀死上次

13、划线后接种环上残留杀死上次划线后接种环上残留的菌种的菌种，使下次划线的菌种直使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端接来源于上次划线的末端，使，使每次划线菌种数目减少每次划线菌种数目减少杀死接种环上残杀死接种环上残存的菌种存的菌种，避免避免细菌污染环境和细菌污染环境和感染操作者感染操作者(2016山东烟台市统考山东烟台市统考)为了调查某河流的水质状况为了调查某河流的水质状况，某研究某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：工作。回答下列问题： (1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。 在涂该小组采

14、用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。 在涂布接种前布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间间，这样做的目的是这样做的目的是_。 检测培养基平板灭菌是否合格检测培养基平板灭菌是否合格(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时操作时，接种接种环通过环通过_灭菌。在第二次及以后的划线时灭菌。在第二次及以后的划线时，总是从总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是_。 (3)示意图示意图 A 和和 B 中中，_表示的是用稀释涂布平板表示的是用稀释涂布平板法接

15、种培养后得到的结果。法接种培养后得到的结果。 灼烧灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落B(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀， 一部分一部分进行静置培养进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中荡培养能提高培养液中_的含量的含量，同时可使菌体与同时可使菌体与培养液充分接触培养液充分接触，提高提高_的利用率。的利用率。 溶解氧溶解氧营

16、养物质营养物质(5)该小组从该小组从(3)B 培养基中获得甲、乙、丙三种微生物培养基中获得甲、乙、丙三种微生物，并分并分别用别用、三种培养基来培养。甲、乙、丙都能在三种培养基来培养。甲、乙、丙都能在中中正常生长繁殖，甲能在正常生长繁殖，甲能在中正常生长繁殖中正常生长繁殖,而乙和丙都不能；而乙和丙都不能；乙能在乙能在中正常生长繁殖中正常生长繁殖,甲、 丙都不能。 培养基的成分如下：甲、 丙都不能。 培养基的成分如下： 成分成分粉状硫粉状硫10 gKH2PO44 gFeSO40.5 g蔗糖蔗糖10 g(NH4)2SO40.4 g成分成分H2O 100 mLMgSO4 9.25 gCaCl2 0.5

17、 g则甲是则甲是_微生物微生物，乙是乙是_微生物微生物，丙是丙是_微生物。微生物。 固氮固氮自养自养异养异养解析解析: (1)为了检测培养基平板灭菌是否合格，可在涂布接种为了检测培养基平板灭菌是否合格，可在涂布接种前，随机取灭菌后的空白平板先行培养一段时间。前，随机取灭菌后的空白平板先行培养一段时间。(2)接种接种环、接种针等金属用具可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼环、接种针等金属用具可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，以达到迅速彻底灭菌的目的。在第二次及以后的划线烧，以达到迅速彻底灭菌的目的。在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，其目的是将聚集的时，总是从上一次划线的末端开

18、始划线，其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(3)比较比较A和和B可以看出：可以看出：A培养基中细菌的分布呈线性，是用平板划线法接种培养后得培养基中细菌的分布呈线性，是用平板划线法接种培养后得到的结果；到的结果；B培养基中细菌均匀分布，是用稀释涂布平板法培养基中细菌均匀分布，是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。接种培养后得到的结果。(4)振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量，还可以使菌体振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量，还可以使菌体与培养液充分接触，提高了营养物质的利用率，因此振荡培与培养液充分接触，提高了营养物质的利用率，因此振荡培养的细菌比静

19、置培养的细菌生长速度快。养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。(5)从表格中可看从表格中可看出，出，培养基中无氮源，培养基中无氮源，中无碳源，中无碳源，中为完全培养基。中为完全培养基。由此可知能在由此可知能在中生存的甲只能是固氮微生物，能在中生存的甲只能是固氮微生物，能在中生中生存的乙是自养微生物，丙只在存的乙是自养微生物，丙只在中存活，为异养微生物。中存活，为异养微生物。考点二微生物的计数方法考点二微生物的计数方法1.两种计数方法的比较两种计数方法的比较 比较比较项目项目间接计数法间接计数法 (稀释涂布平板法稀释涂布平板法) 直接计数法直接计数法 (显微计数法显微计数法)原理原理当样品的稀释度

20、足够高时当样品的稀释度足够高时,培养培养基表面生长的一个菌落基表面生长的一个菌落,来源于来源于样品稀释液中的一个活菌样品稀释液中的一个活菌,通过通过统计平板上的菌落数统计平板上的菌落数,就能推测就能推测出样品中大约含有多少活菌出样品中大约含有多少活菌利用特定细菌计数板或利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样镜下计算一定容积的样品中微生物的数量品中微生物的数量比较比较项目项目间接计数法间接计数法 (稀释涂布平板法稀释涂布平板法)直接计数法直接计数法 (显微计显微计数法数法)公式公式缺点缺点结果结果每克样品中的菌落数每克样品中的菌落数(CV)MC:某稀释度

21、下平板上生长的平某稀释度下平板上生长的平均菌落数均菌落数;V:涂布平板时所用的涂布平板时所用的稀释液的体积稀释液的体积(mL);M:稀释倍数稀释倍数每毫升原液所含细菌每毫升原液所含细菌数数:每小格平均细菌每小格平均细菌数数400104稀释稀释倍数倍数当两个或多个菌体连在一起时当两个或多个菌体连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落平板上观察到的只是一个菌落不能区分细胞死活不能区分细胞死活比实际值偏小比实际值偏小比实际值偏大比实际值偏大2.设置对照和重复设置对照和重复 比较项目比较项目对照对照重复重复目的目的实例实例排除非测试因素对实排除非测试因素对实验结果的影响验结果的影响排除偶然因素对实验排除

22、偶然因素对实验结果的影响结果的影响空白对照：确定培养空白对照：确定培养基制作是否合格基制作是否合格同一稀释度涂布至少同一稀释度涂布至少3个平板个平板 “选择菌落数在选择菌落数在 30300 的平板的平板”的两个提醒的两个提醒 用稀释涂布平板法计数微生物时用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在要求选择菌落数在 30300 的平板进行计数。解题时易出现以下误解：的平板进行计数。解题时易出现以下误解： (1)只得到只得到 1 个菌落数在个菌落数在 30300 的平板是的平板是错误的。 错误的原错误的。 错误的原因是不符合实验的重复原则因是不符合实验的重复原则，易受到偶然因素的影响。，易受到偶

23、然因素的影响。 (2)得到得到 3 个或个或 3 个以上菌落数在个以上菌落数在 30300 的平板的平板， 也不一定也不一定正确正确，这可能有两种情况：这可能有两种情况： 不同平板间差异较大不同平板间差异较大， 如得到如得到3个平板个平板， 菌落数分别为菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在虽然菌落数均在“30300”，这也是不正确的这也是不正确的，因因为为“34”与与“230”“240”差异太大差异太大，应重新实验找出原因。应重新实验找出原因。 不同平板之间差异不大不同平板之间差异不大，是符合要求的是符合要求的，用其平均值作为用其平均值作为估算的最终结果。估算的最终结果。 可见可见

24、， 并不是只要得到并不是只要得到 3 个个“菌落数在菌落数在 30300 的平板的平板”即可即可，而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合“菌落数在菌落数在 30300 的平板的平板”且无较大差异且无较大差异，说明实验操作合格说明实验操作合格，才能按照计才能按照计算公式进行计算。算公式进行计算。 (1)巴氏消毒的方法是巴氏消毒的方法是_，使用这种方法使用这种方法对生鲜牛奶进行消毒的好处是对生鲜牛奶进行消毒的好处是_。 (2)取最终的牛奶稀释液取最终的牛奶稀释液 0.1 mL 滴在培养基上进行涂布滴在培养基上进行涂布，应应选择的涂布工具是下图中的选择的涂布工具是下

25、图中的_。 7075 煮煮30分钟分钟(或或80 煮煮15分钟分钟)牛奶的营养成分不被破坏牛奶的营养成分不被破坏B(3)图中所示方法为稀释培养法图中所示方法为稀释培养法，理想情况下理想情况下，培养一段时间培养一段时间后可在培养基表后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了面形成菌落。若用该方法培养设置了 3 个培个培养皿养皿，菌落数分别为菌落数分别为 35 个、个、33 个、个、34 个个，则可以推测生牛则可以推测生牛奶中每毫升含细菌数为奶中每毫升含细菌数为_个个，运用这种方法统计的运用这种方法统计的结果往往较实际值结果往往较实际值_ (填填“偏大偏大”或或“偏小偏小”)，原原因是因是_。

26、 (4)从生牛奶取样培养得到的菌落中从生牛奶取样培养得到的菌落中，混有各种杂菌混有各种杂菌，从中检从中检测大肠杆菌的方法是在培养基中加入测大肠杆菌的方法是在培养基中加入_，菌落菌落具有具有_特征的可以认定为特征的可以认定为大肠杆菌。大肠杆菌。 3.4106偏小偏小个别菌落可能是由个别菌落可能是由2个或多个细菌形成的个或多个细菌形成的伊红伊红美蓝美蓝(金属光泽的紫金属光泽的紫)黑色黑色考点三微生物的筛选与鉴别考点三微生物的筛选与鉴别1.微生物的鉴别方法微生物的鉴别方法 (1)菌落特征鉴别法菌落特征鉴别法： 根据微生物在固体平板培养基表面形成： 根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小

27、、隆起程度和颜色等特征进行鉴别。的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别。 (2)指示指示剂鉴别法剂鉴别法： 如以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红： 如以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂指示剂，培养某种微生物后培养某种微生物后，培养基变红说明该种微生物能培养基变红说明该种微生物能够分解尿素。够分解尿素。 (3)染色鉴别法染色鉴别法：如利用刚果红染色：如利用刚果红染色法法，根据培养基中出现以根据培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈来筛选分解纤维素的微生物。纤维素分解菌为中心的透明圈来筛选分解纤维素的微生物。 3.筛选微生物的两个实例比较筛选微生物的两个实例比较 比较比较项目项目

28、土壤中分解尿素的细菌的分离土壤中分解尿素的细菌的分离分解纤维素的微生物的分解纤维素的微生物的分离分离方法方法原理原理利用以尿素为唯一氮源的选利用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行选择培养择培养基进行选择培养利用富含纤维素的选择利用富含纤维素的选择培养基进行选择培养培养基进行选择培养只有分解尿素的细菌能够合只有分解尿素的细菌能够合成脲酶，才能在以尿素为唯成脲酶，才能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长一氮源的培养基上生长因为培养基中含有丰因为培养基中含有丰富的纤维素，因此能富的纤维素，因此能够分解纤维素的微生够分解纤维素的微生物具有更多的生存机物具有更多的生存机会而大量繁殖会而大量繁殖比较比较项目项目

29、土壤中分解尿素的细菌的分离土壤中分解尿素的细菌的分离分解纤维素的微生物的分解纤维素的微生物的分离分离鉴别鉴别在培养基中加入酚红指示剂在培养基中加入酚红指示剂,指示剂变红说明菌落中的菌指示剂变红说明菌落中的菌体为分解尿素的细菌体为分解尿素的细菌刚果红染色法，周围出刚果红染色法，周围出现透明圈的菌落为分解现透明圈的菌落为分解纤维素的微生物的菌落纤维素的微生物的菌落(2016陕西长安一中等五校一模陕西长安一中等五校一模)研究者初步筛选到能合成研究者初步筛选到能合成纤维素酶的菌株纤维素酶的菌株 MC1，回答以下问题：回答以下问题： (1)为了获得能合成纤维素酶的单菌落为了获得能合成纤维素酶的单菌落，可采用可采用_法法将初筛菌液接种在以纤维素为唯一碳源的固体培养基上将初筛菌液接种在以纤维素为唯一碳源的固体培养基上，这这种培养基属于种培养基属于_培养基。培养基。 涂布平板涂布平板选择选择(2)下列关于制备