新高考生物-一轮复习人教-微生物的培养与应用课件-(51张)

1、第36讲微生物的培养与应用考点一微生物的实验室培养研析教材 内化根本概念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)营养构成: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)种类及实例种类:按照物理性质可分为 培养基和 培养基。营养物质生长繁殖水、碳源、氮源pH特殊营养物质液体固体实例:下表为某微生物培养基的成分KH2PO4Na2HPO4MgSO47H2O葡萄糖尿素琼脂H2O1.4 g2.1 g0.2 g10.0 g1.0 g15.0 g定容至1 000 mL该培养基中可以为微生物提供碳源的是 ,因为此培养基中参加了 ,故该培养

2、基为固体培养基。葡萄糖、尿素琼脂2.无菌技术(1)目的:获得 。(2)关键:防止 的入侵。(3)无菌技术的主要方法及适用对象连线纯洁培养物外来杂菌提示:b、a、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称量灭菌倒平板的方法及本卷须知a.请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程: 。b.乙中的灭菌方法是 。丙乙甲丁灼烧灭菌(2)纯化大肠杆菌的方法纯化培养原理: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:通过 在琼脂固体培养基外表 操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的外表。b. 法:将菌液进行一系列

3、的 ,然后将 的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的外表,进行培养。由一个细胞繁殖而来菌落接种接种环连续划线稀释涂布平板梯度稀释不同稀释度思考探究 培养科学思维1.选择无菌技术的原那么是什么?提示:(1)考虑无菌技术的效果:灭菌的效果比消毒要好。(2)考虑操作对象的承受能力:活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒,而不能灭菌。2.在微生物的别离与培养的过程中,为了防止杂菌的污染,需要进行严格的无菌操作,接种环和接种针及培养基的无菌操作技术相同吗?接种针或接种环操作时经灭菌后就可以挑取菌落吗?提示:不相同,接种环和接种针需要灼烧灭菌,培养基需要高压蒸汽灭菌。不可以,接种针或接种环操作时经灼烧灭菌后需要

4、在培养基上接触冷却后才能挑取菌落。3.某同学在利用稀释涂布平板法纯化土壤中的大肠杆菌时,发现培养基上的菌落连成一片,最可能的原因是什么?为了防止杂菌污染,有同学建议参加抗生素,你觉得可以吗?并说明理由。提示:菌液浓度过高(土壤溶液稀释不够)。不可以,因为抗生素不但杀灭杂菌,而且也可以杀灭大肠杆菌,因此在培养基上不可以参加抗生素。题型突破 提升核心素养题型一考查无菌技术B1.采用干热灭菌、灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌、紫外线照射等几种方法,可分别杀死哪些部位的杂菌( )A.接种环、吸管、培养基、接种室B.吸管、接种环、培养基、接种箱C.培养基、吸管、接种环、接种箱D.培养皿、吸管、培养基、双手解析:干

5、热灭菌是将灭菌物品放入干热灭菌箱内,在 160170 下加热12 h,适用于耐高温且需要保持枯燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等;灼烧灭菌是利用酒精灯火焰的充分燃烧层灭菌,如接种针、接种环等;高压蒸汽灭菌用高压蒸汽灭菌锅,一般在压力为100 kPa,温度为121 的条件下,维持1530 min,主要用于培养基灭菌;紫外线照射适用于物体外表灭菌和空气灭菌,如接种室、接种箱、超净工作台等,使用前用紫外线照射约30 min。2.(2021全国卷)在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来防止杂菌的污染。答复以下问题:(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具(填“可以或“不可以)放

6、入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是 。解析:(1)干热灭菌是指将物品放入干热灭菌箱内,在 160170 条件下加热12 h。耐高温、需要保持枯燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可采用干热灭菌的方法。(2)巴氏消毒法是在7075 条件下煮30 min或在 80 条件下煮15 min,可以杀死牛奶中的微生物,并且使牛奶的营养物质损失较少。答案:(1)可以(2)在到达消毒目的的同时,营养物质损失较少(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能,在照射前,适量喷洒,可强化消毒效果。(4)水厂

7、供给的自来水通常是经过(填“氯气“乙醇或“高锰酸钾)消毒的。解析:(3)接种室、接种箱或超净工作台在使用前,可以用紫外线照射30 min,紫外线能破坏微生物的DNA结构,以杀死物体外表或空气中的微生物。在照射前,适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液,可以强化消毒效果。(4)自来水通常是用氯气进行消毒的。答案:(3)破坏DNA结构消毒液(4)氯气(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,假设压力到达设定要求,而锅内并没有到达相应温度,最可能的原因是。解析:(5)在使用高压蒸汽灭菌锅时,假设压力到达设定要求,而锅内并没有到达相应温度,最可能的原因是锅内原有的冷空气没有排尽。答案:(5)未将锅内冷空气排尽题

8、后提升消毒和灭菌的比较条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药剂消毒法用酒精擦拭双手,用氯气消毒水源紫外线消毒接种室、接种箱、超净工作台等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法接种工具等干热灭菌法玻璃器皿、金属工具等高压蒸汽灭菌法培养基、容器等题型二微生物的纯化技术3.培养基是微生物生长、别离、鉴别的营养根底,以下有关微生物培养及培养基的描述错误的选项是( )A.微生物培养基的配方中必须包含的成分有碳源、氮源、水、无机盐、生长因子及琼脂B.不管何种培养基,在各成分溶化后都要

9、进行灭菌操作,灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌A解析:微生物培养基的主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐等,有的还需要生长因子等特殊的营养,固体和半固体培养基需要琼脂,液体培养基不需要琼脂;无论何种培养基,在各成分溶化后都要进行灭菌操作,灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌;筛选和别离微生物常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法;以尿素为唯一氮源的培养基中参加酚红指示剂,假设指示剂变红,说明其为分解尿素的细菌。4.为了调查被酿酒厂污染的河流水质状况,某研究小组进行了如下研究:(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。配制固体平板培养基的根本步骤是。在涂布接种前,随机取假设干灭菌后的空白平板先行

10、培养了一段时间,这样做的目的是;然后,将1 mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37,据此可得出每升水样中的活菌数为。解析:(1)配制固体平板培养基的根本步骤是:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。在涂布接种前,随机取假设干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样可以检测培养基平板灭菌是否合格。将1 mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37,据此可得出每升水样中的活菌数为(39+38+37)/31001/0.1 1 000=3.81

11、07(个)。答案:(1)计算、称量、溶化、灭菌、倒平板检测培养基平板灭菌是否合格3.8107(2)该小组采用平板划线法别离水样中能分解淀粉的细菌,所用的选择培养基只能以淀粉作为唯一碳源,其原因是。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,这样做的目的是。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误是(写出一点即可)。解析:(2)利用以淀粉为唯一碳源的选择培养基可以筛选出能利用淀粉进行正常生命活动的微生物。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,这样做的目的是将聚集

12、的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误是接种环灼烧后未冷却。答案:(2)只有能利用淀粉的微生物能正常生长繁殖将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落接种环灼烧后未冷却(3)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一局部进行静置培养,另一局部进行振荡培养。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:振荡培养能提高(写出一点即可)。解析:(3)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,两组培养中,振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快

13、,原因是:振荡培养能提高培养液中溶解氧的含量;使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率。答案:(3)培养液中溶解氧的含量;使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率题后提升两种纯化细菌方法优缺点的比较项目优点缺点平板划线法可以观察菌落特征,对混合菌进行分离不能计数稀释涂布平板法可以计数,可以观察菌落特征吸收量较小,较麻烦,平板不干燥效果不好,容易蔓延考点二微生物的别离和计数研析教材 内化根本概念1.筛选菌株(1)寻找目的菌株的方法:根据它对 的要求,到相应的环境中去寻找。(2)实验室中微生物的筛选方法: 有利于目的菌株生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物生长。实例:筛选尿素分解菌时使用以

14、 为唯一氮源的 培养基进行培养。(3)选择培养基:在微生物学中,将允许 的微生物生长,同时 其他种类微生物生长的培养基。生存环境人为提供选择特定种类抑制或阻止尿素(1) 直接计数法原理: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的数量。方法:用计数板计数。缺点:不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法( 计数法)原理:当样品的稀释度足够高时,培养基外表生长的一个菌落,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。计算公式:每克样品中的菌株数=(CV)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

15、的体积(mL),M代表稀释倍数。操作:设置 ,增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确,一般选择菌落数在 的平板进行计数。显微镜活菌对照和重复30300(1)别离原理土壤中细菌之所以能分解尿素,是因为它们能合成 ,这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。(2)实验流程土壤取样:富含有机质的土壤 土。样品的稀释:通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数在 之间、适于计数的平板。接种:用 法接种。培养: 培养。观察:根据菌落的特征区分微生物。计数计算:统计 的数目,根据公式计算单位体积中的菌体数。脲酶表层30300稀释涂布平板3037 菌落(3)分解尿素的细菌的鉴别方

16、法:在以尿素为唯一氮源的培养基中参加 指示剂培养分解尿素的细菌。实验现象及结论a.培养基变红:该种细菌 分解尿素。b.培养基不变红:该种细菌 分解尿素。酚红能不能(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、Cx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。实验流程土壤取样:富含 的环境选择培养:用 培养,以增加纤维素分解菌的浓度 :制备系列稀释液涂布平板:将样品涂布到 的培养基上挑选产生 的菌落刚果红透明圈纤维素纤维素选择培养基梯度稀释鉴别纤维素

17、分解菌透明圈思考探究 培养科学思维1.以以下图描述了采用富集方法从土壤中别离能降解对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。(1)本实验所需碳源是什么?提示:对羟基苯甲酸。(2)该实验的原理是什么?提示:利用以对羟基苯甲酸为唯一碳源的选择培养基,经选择培养,可选择出能降解对羟基苯甲酸的微生物。(3)重复培养的目的是什么?提示:增大能分解对羟基苯甲酸微生物的浓度。(4)和属于对照组的是哪一组?设置对照的目的是什么?提示:。说明通过选择培养确实得到了欲别离的目标微生物。2.测定活菌的数量时不用平板划线法,请说出其中的原因。提示:用平板划线法接种时,一般只有最后一次划线的末端才会形成只由一个活菌形成的菌落,而

18、其他一些菌落往往由两个或多个活菌繁殖而成,还有一些不能形成菌落,而在计数时一个菌落对应着一个活菌,这样在划线所得的平板中,菌落数目低于活菌的实际数值,所以不能用平板划线法测定活菌的数量。3.研究人员用含有刚果红的培养基培养纤维素分解菌时,筛选到了几株有透明降解圈的菌落如以下图。据图答复以下问题:(1)透明圈是如何形成的?提示:刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反响。细菌分泌的纤维素酶能将培养基中的纤维素降解成纤维二糖和葡萄糖,形成透明圈。(2)推测与图中透明圈大小有关因素主要是什么?降解纤维素能力最强的菌种是哪种?提示:纤维素酶的产量和活性。菌落对

19、应的菌种。题型突破 提升核心素养题型一微生物的选择培养1.不同的微生物对营养物质的需要各不相同。以下有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中,不正确的选项是( )B解析:该微生物以CO2为唯一碳源,CO2为无机物,不能为该微生物提供能量。 2.(2021全国卷)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤,W在培养基中到达一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。答复以下问题。(1)要从土壤中别离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是。解析:(1)从土壤中筛选别离能降解W的细菌,培养基中氮源应只有W,才能到达筛选的目的。答案:(1)W(2)在从土壤中别离目标

20、菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如以下图)。如果要得到目标菌,应该选择菌落进一步纯化,选择依据是 。解析:(2)甲、乙两处菌落,只有乙处产生透明圈(降解了W后才会出现透明圈),说明乙处的细菌能降解W。答案:(2)乙乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌落能降解W(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。假设要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即 。解析:(3)依据科学实验的对照性原那么、单一变量原那么,结合题干信息“某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源设计实验思路、预期结果和结论为:将甲、乙菌分别接种在无

21、氮源培养基上,假设细菌能生长,那么说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。答案:(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,假设细菌能生长,那么说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加 ,三处滴加量相同。一段时间后,测量透明圈的直径。假设C处没有出现透明圈,说明;假设A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明 。解析:(4)实验的自变量为酶的种类,

22、因变量为降解W能力,可通过降解W后形成的透明圈情况检测,故实验设置A(含酶E的缓冲液),B(含天然酶的缓冲液),C (缓冲液)三组。C组为对照,目的是排除缓冲液对实验的干扰。假设A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明酶E与天然酶降解W的能力相近。答案:(4)缓冲液缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近题型二微生物的别离与计数3.如图是微生物平板划线示意图,划线的顺序为1、2、3、4、5。以下表达正确的选项是( )B.划线操作时完全翻开皿盖,划完立即盖上C.接种时不能划破培养基,否那么难以到达别离单菌落的目的D.第1区和第5区的划线最终要连接起来,以便比较前后的菌落数C解析:在每次划线前后

23、都要对接种环进行灭菌;进行划线操作时,左手将培养皿的皿盖翻开一条缝隙,右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖;注意接种时不能划破培养基,否那么难以到达别离单菌落的目的;第1区和第5区的划线不能相连。4.(2021四川成都诊断)将葡萄球菌在含卵黄的固体培养基上培养时,葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂,形成的菌落周围会出现特有的乳白色乳浊环。某兴趣小组欲通过实验室培养和计数来检测某果汁中的葡萄球菌密度。答复以下问题:(1)配制别离葡萄球菌的培养基时,在培养基中参加一定量的卵黄液,卵黄液除了能给微生物提供、水和无机盐等营养物质外,还具有的作用是。在配制培养基时假设参加高浓度的NaCl溶液,就更容易筛选出葡萄球菌来,最可能的原因是。解析:(1)卵黄液含有蛋白质和脂质等,能够为微生物提供碳源和氮源。此外,葡萄球菌能分