培养基对微生物的选择作用课件知识讲解

第二节培养基对微生物的选择(xuǎnzé)作用第一页，共46页。课程标准1．研究培养基对微生物的选择作用。2．探讨微生物的利用。课标解读1．掌握配制培养基的原则、方法和操作步骤。2．理解培养基对微生物的选择作用。3．利用选择培养基分离土壤(tǔrǎng)中能分解纤维素的微生物，了解其应用价值。第二页，共46页。有些微生物可以分泌_________，使_______分解，为生命活动所提供需要(xūyào)的_____。在固体培养基中加入_________作为_________，可以分离出能分解_______的微生物。(1)概念：选择培养基是指能让_____的微生物生长，_____其他微生物生长，从而将所需要(xūyào)的微生物从_________________中分离出来的培养基。培养基对微生物的选择(xuǎnzé)作用1．纤维素分解(fēnjiě)菌2．选择培养基纤维素酶纤维素碳源纤维滤纸唯一碳源纤维素特定抑制混杂的微生物群体第三页，共46页。(2)配制方法①配制选择培养基时，可以根据某一种或某一类微生物的_________要求，加入_________或除去_____________，____其他微生物的生长，从而______某一类群或某一种特定的微生物生长。②也可以根据某些微生物对一些___________因素的_____，在培养基中加入某种_________，以_____不需要的微生物的生长繁殖，造成有利于特定微生物种类_________的条件。(3)意义选择培养基分离法是___________的一种方法，在所需微生物在混合样品中数量_____，不适宜直接采用(cǎiyòng)___________或______进行分离时，该法仍然可用。通过这种方法，可以有选择地_____和_____不同的微生物。特殊(tèshū)某些(mǒuxiē)物质某些营养物质抑制有利于物理、化学抗性化学物质抑制优先生长营养分离微生物很少平板稀释法划线法分离培养第四页，共46页。(1)纤维素的化学组成由C、H、O三种元素组成，是一种多糖。纤维素的基本组成单位是葡萄糖，人体内没有分解纤维素的酶，所以人体不能直接利用纤维素作为能源物质，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解成二氧化碳和水释放到无机环境中去。(2)纤维素的分布棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。纤维素产生(chǎnshēng)于植物的光合作用，地球上的植物每年产生(chǎnshēng)的纤维素超过70亿吨。研1．纤维素与纤维素酶第五页，共46页。究土壤中分解纤维素的微生物，将给我们的生活带来很大变化。(3)纤维素酶的组成及作用机理纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括C1酶、Cx酶和葡萄(pútáo)糖苷酶三种组分。作用机理是：第六页，共46页。 如何确认所制备的选择培养基的确起到了选择作用？提示欲确认所制备的选择培养基是否起到了选择作用，应同时(tóngshí)对对照组的基本培养基进行接种——若对照组培养基中菌落种类明显多于实验组，则可确认选择培养基的确起到了选择作用。[思维(sīwéi)激活1]第七页，共46页。2．选择(xuǎnzé)培养基与鉴别培养基和基础培养基的比较类型用途制法原理举例基础培养基生产、培养等依微生物生长需要配制依据培养基配制原则配制生产谷氨酸用的培养基选择培养基分离菌种加入某种化学物质促进所需微生物的生长，抑制不需要微生物的生长培养基中加入高浓度的食盐，选择金黄色葡萄球菌鉴别培养基鉴别菌种加入指示剂或化学药品依据微生物的代谢特点鉴别是否有大肠杆菌的培养基中加入伊红和美蓝第八页，共46页。 纤维素分解菌的选择培养基中“选择因子”是什么？提示筛选纤维素分解菌选择培养基中唯一(wéiyī)的碳源是“无菌滤纸”，唯有能利用纤维素的微生物方可在该培养基上生存，其他微生物将因缺乏碳源而无法生存，据此可筛选到纤维素分解菌。[思维(sīwéi)激活2]第九页，共46页。 在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养(péiyǎng)基称做()。A．鉴别培养(péiyǎng)基 B．加富培养(péiyǎng)基C．选择培养(péiyǎng)基 D．基础培养(péiyǎng)基解析基础培养(péiyǎng)基是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养(péiyǎng)基，例如牛肉膏蛋白胨培养(péiyǎng)基；加富培养(péiyǎng)基一般用来培养(péiyǎng)营养要求比较苛刻的异养型微生物；鉴别培养(péiyǎng)基是在培养(péiyǎng)基中加入某种特殊化学物质，微生物的代谢产物与特殊化学物质发生特定化学反应，产生明显特征变化；选择培养(péiyǎng)基是在培养(péiyǎng)基中加入特殊营养物质或化学物质，抑制不需要微生物的生长，有利于所需微生物的生长。答案C【巩固(gǒnggù)1】第十页，共46页。原料_____、溶解→_____→_____、包扎→_____。将灭菌后的培养液倒入_______中，待培养基冷却至_____左右时，在___________旁拔出棉塞。手拿锥形瓶，瓶口(pínɡkǒu)通过_____，灼烧灭菌。_____持培养皿，打开皿盖。_____将锥形瓶中的约15mL培养液倒入培养皿。立即盖上皿盖，待_________后备用。用唯一(wéiyī)碳源培养基分离微生物1．配制(pèizhì)培养基2．倒平板称量调pH分装灭菌培养皿50℃酒精灯火焰火焰左手右手平板冷却第十一页，共46页。采用_______________进行接种，用_________吸取0.05mL的土壤稀释液滴于平板(píngbǎn)上，再用___________涂布。涂布时可___________，使涂布均匀。用_________取________覆盖于培养基上，并用涂布器压平。先向干燥器中加入适量无菌蒸馏水，再将培养皿置于干燥器隔板上，于_________条件下_____培养_____左右。3．接种(jiēzhòng)4．培养(péiyǎng)稀释涂布平板法无菌吸管无菌涂布器转动培养皿无菌镊子无菌滤纸28～30℃恒温10d第十二页，共46页。(1)配制培养基的基本原则①目的要明确：根据所培养的微生物的种类、培养的目的等，选择原料配制培养基。②营养要协调：配制培养基时，必须(bìxū)注意各种营养物质的浓度和比例。③pH要适宜：各种微生物都有适宜生长的pH范围。(2)配制赫奇逊培养基的过程1．配制(pèizhì)培养基第十三页，共46页。配制(pèizhì)培养基的过程称量溶化调节pH分装包扎(bāozā)灭菌第十四页，共46页。第十五页，共46页。第十六页，共46页。第十七页，共46页。2．倒平板(píngbǎn)第十八页，共46页。(1)系列稀释操作①取盛有9mL水的无菌试管(shìguǎn)6支，编号101、102、103、104、105、106。②用移液管吸取1mL培养的菌液，注入101倍稀释的试管(shìguǎn)中。用手指轻压移液管上的橡皮头，并吹吸3次，使菌液与水充分混匀。③从101倍稀释的试管(shìguǎn)中吸取1mL稀释液，注入102试管(shìguǎn)内吹吸均匀，获得102倍液。依此类推。(2)涂布平板操作3．接种(jiēzhòng)——稀释涂布平板法第十九页，共46页。①将涂布器浸在盛有酒精(jiǔjīng)的烧杯中②取少量菌悬液（不超过(chāoguò)0.1mL），滴加到培养基表面③将沾有少量酒精(jiǔjīng)的涂布器在火焰上引燃，待酒精(jiǔjīng)燃尽后，冷却8~10s④用涂布器将菌悬液均匀地涂布在培养基表面，涂布时可转动培养皿，使涂布均匀第二十页，共46页。(3)加盖滤纸：用无菌镊子取无菌滤纸覆盖(fùgài)于培养基上，并用涂布器压平。(4)注意事项：稀释涂布平板的操作比较复杂，且各个细节均需保证“无菌”，应特别注意：①酒精灯与培养皿的距离要合适；②吸管头不要接触任何其他物体；③吸管要在酒精灯火焰周围使用。第二十一页，共46页。特别提醒①移液管需要经过灭菌。操作时，移液后用手指轻压上端的橡皮头，吹吸三次，使菌液与水充分混匀。②将涂布器末端浸在盛有体积分数(fēnshù)为70%的酒精的烧杯中。取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。③操作中一定要注意防火！不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精。第二十二页，共46页。 要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来，应将它们接种在 ()。A．加入伊红—美蓝的鉴别培养基上B．含有蛋白胨的固体培养基上C．只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上D．含四大营养要素的培养基上解析(jiěxī)要把纤维素分解菌从土壤中分离出来，就要利用使纤维素分解菌能生存，但其他微生物不能生存的选择培养基进行培养，其选择条件是以纤维素粉作为唯一碳源，在该培养基上，只有能分解纤维素的细菌能够生存，其他微生物因不能利用纤维素而不能生存。答案C【巩固(gǒnggù)2】第二十三页，共46页。下列培养基配方中能作为选择培养基、鉴别(jiànbié)培养基的依次是 ()。【例1】示例一选择培养基与鉴别培养基原料①②③④蛋白胨/g10101010乳糖/g5555蔗糖/g5555KH2PO4/g2222伊红/g0.4美蓝/g0.065琼脂/g1020NaCl/g20蒸馏水/mL1000100010001000第二十四页，共46页。A．①③ B．②① C．②④ D．③①思维(sīwéi)导图：深度(shēndù)剖析高浓度的食盐可以抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可以将金黄色葡萄球菌分离出来，有高浓度食盐的培养基为选择培养基。在培养基中加入伊红和美蓝，可以用来鉴别饮用水和乳制品中是否存在大肠杆菌，有伊红和美蓝的培养基为鉴别培养基。答案D第二十五页，共46页。归纳(guīnà)提升选择培养基与鉴别培养基的比较：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、分离出特定的微生物(如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度的食盐)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)第二十六页，共46页。生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源。我国利用农作物废弃物(秸秆)生产乙醇，其技术流程为：纤维素酶解→酵母发酵→蒸馏→成品。纤维素酶的成本能否下降，是能否实现乙醇工业化生产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程：土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。结合所学知识(zhīshi)回答下列问题。【例2】示例二

土壤中纤维素分解菌的分离与检测第二十七页，共46页。(1)以下是一种培养基配方：纤维素粉5g、NaNO31g、Na2HPO4·7H2O1.2g、KH2PO40.9g、MgSO4·7H2O0.5g、KCl0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到1000mL)。该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度，其原理是___________________________________。(2)为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基上加入________染液，将筛选获得的菌液稀释后用________的方法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生________的菌落(jūnluò)作为菌种进行扩大培养。(3)纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量如何呢？请设计实验进行检测。________________________________________。第二十八页，共46页。思维(sīwéi)导图：深度剖析本题考查土壤中纤维素分解菌的分离与鉴定的相关知识。富含纤维素的土壤中，含有以纤维素为碳源的纤维素分解菌，且数量较多；题目中给出的培养基能够为产生纤维素酶的微生物提供碳源，不能分解纤维素的微生物由于(yóuyú)缺乏碳源而不能正常生长繁殖，因此该培养基具有选择作用；纤维素量一定时，在一定范围内，纤维素酶产量与分解产生的葡萄糖量成正比。第二十九页，共46页。答案(1)培养基中纤维素是主要碳源，有利于纤维素分解菌生长，同时抑制其他微生物生长(2)刚果红涂布平板透明圈(3)向定量(dìngliàng)纤维素分解菌培养液中加入定量(dìngliàng)纤维素，定时测定葡萄糖产量的变化方法技巧(1)经选择培养后，再经梯度稀释，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。(2)最好进行富集培养。(3)经稀释培养后，用刚果红染色。(4)设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物。

第三十页，共46页。实验原理：根据纤维素分解菌在培养基上产生透明圈的大小，测定产生纤维素酶的多少。实验过程：先利用选择培养基分离纤维素分解菌，再将菌株进行分离纯化，最后进行鉴定。注意：设计实验过程时要遵循相关的基本(jīběn)原则，如对照原则、单一变量原则等；并且要注意探究性实验的实验预期或结果不是唯一的，应对多种可能性进行分析讨论，得出相应的结论。———探究(tànjiū)产生纤维素酶的产量———技法(jìfǎ)必备1．2．第三十一页，共46页。有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和应用，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。纤维素酶可以通过微生物发酵生产，为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种的方法(fāngfǎ)，获得产生较多纤维素酶的菌株。(1)写出实验步骤：①将培养好的生产菌株分成两组，__________________。②制备含有________的固体培养基。③______________________________________________。能力(nénglì)展示第三十二页，共46页。④一段时间后，取培养基用刚果红染色，观察记录菌落周围透明圈的大小情况。(2)预期实验结果及结论(jiélùn)：①诱变组中菌落周围的透明圈比对照组_________________，说明________________________________________________。②诱变组中菌落周围的透明圈与对照组_________________，说明________________________________________________。③诱变组中菌落周围的透明圈比对照组________，说明____________________________________________________。(3)若获得纯净的高产菌株，还需进行________或________操作。第三十三页，共46页。解析(1)设计实验要遵循对照原则和单一变量原则，且要得到纤维素酶的高产菌株，先进行诱变处理(chǔlǐ)，由于突变是不定向的，所以要经过筛选。实验分两组，实验组用诱变剂处理(chǔlǐ)，对照组不进行处理(chǔlǐ)。要检测纤维素分解菌产生纤维素酶的能力，应用含纤维素的鉴别培养基，根据形成的透明圈的大小，来判断产酶能力的高低。整个过程中，注意对照组和实验组的其他条件完全相同。(2)预期实验结果，诱变组和对照组相比，透明圈大小可能相同，可能较大，可能较小，所以需要分情况讨论，当然，真正想得到的是透明圈较大的菌株，即产纤维素酶能力强的菌株。(3)一般初次分离得到的都不是纯净的细菌，需进一步纯化培养，可通过平板划线法或稀释涂布平板法进行纯化培养。第三十四页，共46页。答案(1)①一组用一定剂量的诱变剂处理，另一组不处理作为(zuòwéi)对照②纤维素③把诱变组的大量菌株接种到多个含有纤维素的固体培养基上，同时接种对照组(未处理)的菌株，把它们置于相同的适宜条件下培养(2)①大诱变育种获得了高纤维素酶产量的菌株②相同诱变育种没有使菌株发生变化③小诱变育种获得了低纤维素酶产量的菌株(以上三组结果与结论对应即可)(3)平板划线稀释涂布平板

第三十五页，共46页。从土壤(tǔrǎng)中筛选纤维素分解菌的实验设计，正确的是 ()。A．土壤(tǔrǎng)取样→梯度稀释→稀释涂布平板→挑选菌落B．土壤(tǔrǎng)取样→选择培养→稀释涂布平板→挑选菌落C．土壤(tǔrǎng)取样→梯度稀释→选择培养→挑选菌落D．土壤(tǔrǎng)取样→梯度稀释→稀释涂布平板→选择培养→挑选菌落1.第三十六页，共46页。解析本题考查纤维素分解菌的分离过程的有关知识。正确的流程是“土壤取样→选择(xuǎnzé)培养→稀释涂布平板→挑取菌落”，其中选择(xuǎnzé)培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度，因此需要在稀释涂布平板之前进行，最后根据菌落的特征挑选纤维素分解菌。答案B第三十七页，共46页。牛肉膏蛋白胨培养基中加入了琼脂这一理想的凝固剂，下列关于琼脂的说法不正确的是 ()。A．不被所培养的微生物分解利用，对所培养的微生物无毒害作用(zuòyòng)B．在微生物生长温度范围内保持固体状态C．琼脂凝固点低，利于微生物的生长D．琼脂在灭菌过程中不会被破坏，透明度好，凝固力强2．第三十八页，共46页。解析在液体培养基中加入凝固剂如琼脂后，制成琼脂固体培养基，它是实验室中最常用的培养基之一，固体培养基中可形成肉眼可见的单个细胞繁殖而来的子细胞群体，即菌落，用于微生物的分离、计数和菌种鉴定等。琼脂可作为一种理想的凝固剂，是由其性质决定的，琼脂不会被微生物利用且对其无毒害作用，在灭菌过程中不会被破坏，透明度好，凝固力强。琼脂在98℃以上熔化，在44℃以下(yǐxià)凝固，所以在微生物生长温度范围内保持固体状态。答案C第三十九页，共46页。某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难于降解的有机(yǒujī)化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地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。请分析回答问题。3．第四十页，共46页。第四十一页，共46页。(1)接种前需要对培养基及培养皿等进行灭菌，常用