山西专用高三生物一轮复习第34讲微生物的培养与应用名师课件新人教版选修1

1、选修1 生物技术实践生物技术实践 第第 34 34 讲讲 微生物的培养与应用微生物的培养与应用 1 1微生物的分离和培养。微生物的分离和培养。 2 2培养基对微生物的选择作用。培养基对微生物的选择作用。 1 1.(.(20092009 安徽安徽) )下列是关于下列是关于“检测土壤中细菌检测土壤中细菌总数总数”实验操作的叙述，其中错误的是实验操作的叙述，其中错误的是 ( ( ) ) D A.A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板高压灭菌后倒平板 B.B.取取104104、105105、106106倍的土壤稀释液和无菌水倍的土壤稀释液和

2、无菌水各各0.1 mL0.1 mL，分别涂布于各组平板上，分别涂布于各组平板上 C.C.将实验组和对照组平板倒置，将实验组和对照组平板倒置， 3737恒温培养恒温培养2424 4848小时小时 D.D.确定对照组无菌后，选择菌落数在确定对照组无菌后，选择菌落数在300300以上以上的实验组平板进行计数的实验组平板进行计数 检测土壤中细菌总数，用蒸馏水检测土壤中细菌总数，用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，取高压灭菌后倒平板，取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上，将实验组和

3、分别涂布于各组平板上，将实验组和对照组平板倒置，对照组平板倒置，37恒温培养恒温培养2448小时，在确定对照组无菌后，选择菌小时，在确定对照组无菌后，选择菌落数在落数在30300的一组平板为代表进行的一组平板为代表进行计数。所以计数。所以D不对。不对。 2 2(2009(2009辽宁、宁夏辽宁、宁夏) ) (1)(1)在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑外，还要考虑 、 和渗透压等条件。和渗透压等条件。酸碱度酸碱度 温度温度 由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、型容易选择、 等优点，等优点，易培

4、养易培养 、 生活周期短生活周期短 因此常作为遗传学研究的实验材料。因此常作为遗传学研究的实验材料。 (2)(2)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行染，需对培养基和培养皿进行 灭菌灭菌 ( (消毒、灭消毒、灭菌菌) )；操作者的双手需要进行清洗和；操作者的双手需要进行清洗和 ；静；静消毒消毒 止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是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，还能紫外线能使蛋白质变性，还能 损伤损伤 。DNA的结构的结构 (3)(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活

5、菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除个数，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，还应保证待测样应严格操作、多次重复外，还应保证待测样比例合适比例合适。 品稀释的品稀释的 (4)(4)通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的通常，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形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的 鉴定鉴定 。 (或分类或分类) (5)(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养培养大肠杆菌时，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基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放将未接种

6、的培养基在适宜的温度下放 (6)(6)若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过及其培养物必须经过 灭菌灭菌 处理后才能丢弃，处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。以防止培养物的扩散。 。置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生 (1) (1)大肠杆菌具有易培养、生活周期大肠杆菌具有易培养、生活周期短等优点，培养过程中，除考虑营养条件外，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。还要考虑温度、酸碱度和渗透压等条件。 (2)(2)对培养基和培养皿应进行灭菌，对操作者对培养基和培

7、养皿应进行灭菌，对操作者的双手需要进行清洗和消毒，紫外线能使蛋白的双手需要进行清洗和消毒，紫外线能使蛋白质变性，还能损伤质变性，还能损伤DNADNA的结构。的结构。 (3)(3)稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯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。品稀释的比例适合。 (4)(4)对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、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。大小等菌落特征对细菌进行初步的鉴

8、定。 (5)(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养培养大肠杆菌时，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。适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生。 (6)(6)因为有的大肠杆菌会释放一些强烈的毒素，因为有的大肠杆菌会释放一些强烈的毒素，并可能导致肠道出现严重症状，使用过的培养并可能导致肠道出现严重症状，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，基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。

9、以防止培养物的扩散。 一、微生物的实验室培养一、微生物的实验室培养 1 1培养基培养基 培养基是指人们按照微生物对培养基是指人们按照微生物对 营养物质营养物质的不同需求，的不同需求，配制出的供其配制出的供其生长繁殖生长繁殖的营养基质。按物理性质可分的营养基质。按物理性质可分为液体培养基、固体培养基为液体培养基、固体培养基 ( (一般加入一般加入琼脂琼脂) )等。等。 培养基的成分一般包括水、培养基的成分一般包括水、 碳源碳源、氮源和、氮源和无机盐无机盐等，等，除基本营养物质外，还需要满足微生物生长对除基本营养物质外，还需要满足微生物生长对 pHpH 、特殊营养物质以及特殊营养物质以及 氧气氧气

10、的要求。如：培养乳酸菌需向的要求。如：培养乳酸菌需向培养基中添加培养基中添加维生素维生素，培养霉菌时培养基的，培养霉菌时培养基的 pHpH应应调至调至酸性酸性，培养细菌时需将，培养细菌时需将 pHpH调至调至中性或微碱性中性或微碱性。 2.消毒和灭菌消毒和灭菌 项目 消毒 灭菌 使用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) 使用强烈的理化因素 杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面概念 或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子) 条件 使用为较温和的理化方法 杀死物体表面或内部一部结果 分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子

11、) 项目 消毒 适用 实验操作的空间、操作者的衣着和手 灭菌 微生物的培养器皿、接种用具和培养基等 常用 煮沸消毒法(如100 ，5 灼烧灭菌、干6 min)、巴氏消毒法(80 方热灭菌、高压法 ，15 min)，酒精、氯蒸汽灭菌 气、石炭酸等化学药剂 消毒法 3.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 4.纯化大肠杆菌纯化大肠杆菌 接种方法 平板划线法 通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面 稀释涂布平板法 概念 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 目的 使聚集在一起的微生物分

12、散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种 接种方法 平板划线法 稀释涂布平板法 第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌，划线(1)稀释操作时：每支试管及其中9 mL 水、操作结束仍需灼烧接种环。移液管均需要灭菌；注意事项 灼烧接种环操作时，试管口和移液管应在离火焰1之后，要等其2cm处 冷却后再进行划线，以免接种环温度太高，杀死菌种。 接种方法 平板划线法 稀释涂布平板法 划线时用力 (2)涂布平板时：涂布器用大小要适当，70%酒精消毒，取出时，多余防止用力过大酒精在烧杯中滴尽，沾有少量将培养基划破。酒精的涂布器在酒精灯火焰上在作第二次引燃。不要将过热的涂布器以及其

13、后的划放在盛放酒精的烧杯中，以免注意事项 线操作时，总引燃其中的酒精。应从操作是从上一次划的各个细节保证“无菌”。例线的末端开始如，酒精灯与培养皿的距离要划线。划线合适、吸管头不要接触任何其时最后一区域他物体、吸管要在酒精灯火焰不要与第一区周围；等等 域相连 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 1.原理原理 筛选 微生物的选择培养，是指利用培养基的组成菌使适宜生长的特定微生物得到较快繁殖的株 技术。在课题2提供的选择培养基的配方中，尿素是培养基中的惟一氮源，因此，原则上只有能够利用尿素的微生物才能够生长 统 理论依据：当样品的稀释度足够高时，培养基表计 面

14、生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一菌 个活菌。因此，恰当的稀释度是成功地统计菌落 落数目的关键。为了保证结果准确，通常将几数 个稀释度下的菌液都涂布在平板上，培养后再目 选择菌落数在30300的平板进行计数 指示剂：酚酞 计算方法：每克样品中的菌落数 =(CV)M (C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数； V：涂布平板所用稀释液的体积； M：稀释倍数) 设 对照可排除实验组中非实验因素对实验结果的影置 响，提高实验结果的可信度 2.流程流程 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.刚果红染色法刚果红染色法 原理 刚果红能与培养基中的 纤维素纤维素 形成红色复合物，并

15、不和水解后的纤维二糖和葡萄糖反应。当纤维素被 纤维素酶纤维素酶 分解后，该复合物无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈 目的 通过颜色反应直接筛选微生物 1.先培养微生物，再加入刚果红。 (其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用；缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂。) 2.倒平板时加入刚果红。 (优点是操作简便，不存方在菌落的混杂问题；缺点是由于纤维素和琼脂、法 土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种透明圈较为模糊，因为纤维素占主要地位，可区分。有些微生物具有降解色素的能力，长时间培养会降解刚果红形成明显的透明

16、圈 ) 2.流程流程 1.不同微生物的营养类型是否相同？不同微生物的营养类型是否相同？ (1)根据能否将根据能否将CO2合成有机物可将微生合成有机物可将微生物的同化类型划分为自养型与异养型。物的同化类型划分为自养型与异养型。 自养型：能利用自养型：能利用CO2等简单的无机物合成等简单的无机物合成贮存能量的有机物。贮存能量的有机物。 异养型：不能利用异养型：不能利用CO2等简单无机物合成等简单无机物合成有机物，只能以其他生物制造的有机物为食。有机物，只能以其他生物制造的有机物为食。 (2)根据细胞呼吸时是否需要氧气，根据细胞呼吸时是否需要氧气，可将微生物的异化类型划分为需氧型和可将微生物的异化类

17、型划分为需氧型和厌氧型。厌氧型。 需氧型：必须不断从外界环境中摄需氧型：必须不断从外界环境中摄取氧气来氧化分解自身的组成物质，并取氧气来氧化分解自身的组成物质，并释放能量，排出代谢产物。释放能量，排出代谢产物。 厌氧型：在无氧条件下，依靠酶的厌氧型：在无氧条件下，依靠酶的作用分解有机物，获取所需的能量。作用分解有机物，获取所需的能量。 注：酵母菌既能进行有氧呼吸，也注：酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，属于兼性厌氧型。能进行无氧呼吸，属于兼性厌氧型。 2.配制培养基时应注意哪些问题？配制培养基时应注意哪些问题？ (1)全程要求无菌操作。全程要求无菌操作。 (2)培养基灭菌后，需要冷却到

18、培养基灭菌后，需要冷却到50 左右时，才能用来倒平板。可以用手触左右时，才能用来倒平板。可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的摸盛有培养基的锥形瓶，感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板了。操作时使锥形瓶的瓶口通过倒平板了。操作时使锥形瓶的瓶口通过火焰，通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生火焰，通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。物污染培养基。 (3)平板冷凝后皿盖上会凝结水珠，凝固平板冷凝后皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，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，又可既可以

19、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。以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 (4)在倒平板的过程中，不能将培养基溅在倒平板的过程中，不能将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，因为空气中的微生在皿盖与皿底之间的部位，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。 3.为什么分离不同的微生物要采用不同的为什么分离不同的微生物要采用不同的稀释度？测定土壤中细菌的总量和测定土壤中稀释度？测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？同吗？ 这是因为土

20、壤中各类微生物的数量这是因为土壤中各类微生物的数量(单位：单位：株株/kg)是不同的，例如在干旱土壤中的上层样是不同的，例如在干旱土壤中的上层样本中：好氧及兼性厌氧型细菌数约为本中：好氧及兼性厌氧型细菌数约为2185万，万，放线菌数约为放线菌数约为477万，霉菌数约为万，霉菌数约为23.1万。万。 因此，为获得不同类型的微生物，因此，为获得不同类型的微生物，就需要按不同的稀释度进行分离，同时就需要按不同的稀释度进行分离，同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。还应当有针对性地提供选择培养的条件。由于土壤中细胞的总量多于土壤中能分由于土壤中细胞的总量多于土壤中能分解尿素的细胞的数量，故测定土壤中

21、细解尿素的细胞的数量，故测定土壤中细菌的总量时稀释倍数要高些。菌的总量时稀释倍数要高些。 4.在分离纤维素分解菌的选择培养基上，长出的在分离纤维素分解菌的选择培养基上，长出的菌落大小、形态及透明圈的大小是否相同菌落大小、形态及透明圈的大小是否相同?在形成的在形成的菌落中数量最多的应该是哪种生物的菌落菌落中数量最多的应该是哪种生物的菌落? 能够分解纤维素的微生物种类很多，不仅有细能够分解纤维素的微生物种类很多，不仅有细菌，还有霉菌、放线菌等。这些微生物的菌落特征各菌，还有霉菌、放线菌等。这些微生物的菌落特征各不相同，分解纤维素的能力也不相同。所以长的菌落不相同，分解纤维素的能力也不相同。所以长的

22、菌落大小、形态以及透明圈的大小并不相同。在形成的菌大小、形态以及透明圈的大小并不相同。在形成的菌落中数量最多的应当是细菌的菌落。因为土壤中细菌落中数量最多的应当是细菌的菌落。因为土壤中细菌的数量远远多于真菌和放线菌。的数量远远多于真菌和放线菌。 5.分离分解纤维素的微生物的实验分离分解纤维素的微生物的实验流程与稀释液的取样培养流程图有何异流程与稀释液的取样培养流程图有何异同？同？ 它们的区别是：稀释液的取样流它们的区别是：稀释液的取样流程图是将土样制成的菌悬液直接涂布在程图是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为惟一氮源的选择性培养基上，以尿素为惟一氮源的选择性培养基上，直接分离得到菌落。分离分

23、解纤维素的直接分离得到菌落。分离分解纤维素的微生物的实验流程通过选择培养，使纤微生物的实验流程通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本相同。在选择培养基上。其他步骤基本相同。 微生物的实验室培养微生物的实验室培养 有关培养基配制原则叙述正确的是有关培养基配制原则叙述正确的是( C ) A.任何培养基都必须含有水、碳源、氮任何培养基都必须含有水、碳源、氮源、无机盐及生长因子源、无机盐及生长因子 B.碳源和氮源必需具有一定的比例，且碳源和氮源必需具有一定的比例，且碳源比氮源要多碳源比氮源要多 C.微生物的生长除受营养因素影响

24、外，微生物的生长除受营养因素影响外，还受到还受到pH、氧、渗透压的影响、氧、渗透压的影响 D.营养物质的浓度越高越好营养物质的浓度越高越好 A错误：各种培养基一般都需要含错误：各种培养基一般都需要含有的是水、碳源、氮源和无机盐，不一有的是水、碳源、氮源和无机盐，不一定要有生长因子。定要有生长因子。B错误：不一定要碳错误：不一定要碳源与氮源的比值一定，与培养的目的有源与氮源的比值一定，与培养的目的有关。关。D错误：营养物质浓度过高，微生错误：营养物质浓度过高，微生物易失水，反而会抑制微生物的生长。物易失水，反而会抑制微生物的生长。 消毒和灭菌是两个不同的概念，灭菌是指彻消毒和灭菌是两个不同的概念

25、，灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力。消底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力。消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害。下列哪些事物适用于消毒处毒的物体基本无害。下列哪些事物适用于消毒处理理( A ) 皮肤皮肤 饮用水饮用水 牛奶牛奶 注射器注射器 培养皿培养皿 接种环接种环 培养基培养基 果汁果汁 酱油酱油 手术刀手术刀 A. B. C. D.以上全部以上全部 选选A。对于皮肤、饮用水、牛奶、果汁。对于皮肤、饮用水、牛奶、果汁和酱油，如用强烈的理化因素则对其结构和和酱油，如用强烈的理化因素则对其结构和成分起破坏作用

26、，所以应用温和的物理和化成分起破坏作用，所以应用温和的物理和化学方法进行消毒。学方法进行消毒。 三种常用灭菌方法的比较三种常用灭菌方法的比较 灭菌方法 适用材料或用具 灭菌条件 灭菌时间 接种环、接种针酒精灯火焰的灼烧灭菌 直至烧红 或其他金属工充分燃烧层 具 玻璃器皿、(吸干热灭菌箱内，干热灭菌 管、培养皿)160170 12 h 和金属用具等 100 kPa，1530 高压蒸汽培养基等 min 灭菌 121 土壤中分解尿素细菌的分离与计数土壤中分解尿素细菌的分离与计数 用稀释涂布平板法来统计样品中尿素分解菌的用稀释涂布平板法来统计样品中尿素分解菌的数目，为了提高实验结果的可信度，往往要设置

27、对照实数目，为了提高实验结果的可信度，往往要设置对照实验，对于对照组的要求不包括以下哪项验，对于对照组的要求不包括以下哪项( D ) A.对照组培养基也严格灭菌，且不接种任何微生物对照组培养基也严格灭菌，且不接种任何微生物 B.对照组和实验组培养基放在相同条件下培养对照组和实验组培养基放在相同条件下培养 C.所用培养基成分及所用培养基成分及pH大小完全与实验组一致大小完全与实验组一致 D.培养基的量的大小与实验组必须绝对相同培养基的量的大小与实验组必须绝对相同 一方面，实验室条件下，培养一方面，实验室条件下，培养空间资源都相对来说是无限的，另空间资源都相对来说是无限的，另一方面，对于培养基来说

28、，接触细一方面，对于培养基来说，接触细菌的都是最表面那层，所以培养基菌的都是最表面那层，所以培养基的量对实验结果的影响不大。的量对实验结果的影响不大。 用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目，其结果与实际值比目，其结果与实际值比( B ) A.比实际值要高比实际值要高 B.比实际值要低比实际值要低 C.和实际值一样和实际值一样 D.比实际值可能高也可能低比实际值可能高也可能低 当两个或多个细胞连在一起时，培当两个或多个细胞连在一起时，培养后观察到的只是一个菌落。养后观察到的只是一个菌落。 为了保证结果准确，一般设置为了保证结果准确，一般设置35个平板，选择菌

29、落数在个平板，选择菌落数在30300的平板的平板进行计数，并取平均值；稀释涂布平板进行计数，并取平均值；稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低。这是因为当两个或多个细胞连在目低。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 分解纤维素的微生物的分离分解纤维素的微生物的分离 分离纤维素分解菌的实验过程中操作分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是有误的是( A ) A.经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上素分解菌的培养基上 B.富集培养这一步可省略，但培养纤维富集培养这一步可省略，但培养纤维素分解菌少素分解菌少 C.经稀释培养后，用刚果红染色经稀释培养后，用刚果红染色