高中生物人教版生物技术实践专题2微生物的培养与应用单元测试 全国公开课

选修1专题2微生物的培养与应用复习教学设计复习要点1.培养基的制备2.无菌技术3.平板划线法和稀释涂布平板法的比较4.分离分解尿素的细菌和分离分解纤维素的微生物方法比较5.稀释涂布平板法计数复习过程一、培养基的制备【知识点讲解】1.基本成分（1）碳源：提供碳元素的物质，如CO2、NaHCO3、糖类、脂肪酸、石油、花生粉饼等。（2）氮源：提供氮元素的物质，如N2、NH3、氨盐、硝酸盐、尿素、牛肉膏、蛋白胨等。（3）水：细胞生命活动必不可少的物质，主要来源于培养基、大气、代谢产物。（4）无机盐：提供除碳、氮元素以外的各种重要元素，包括某些大量元素的物质，主要来源于培养基、大气。【方法点拨】不同种类的微生物对培养基中营养物质的需求不同(1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机盐，碳源可来自大气中的CO2，氮源可由含氮无机盐提供。(2)异养型微生物所需的营养物质主要是有机物，即碳源必须由含碳有机物提供，氮源也主要是由有机物提供，部分异养型微生物也可以利用无机氮源。2种类划分依据种类特点应用物理性质工业生产半固体培养基加凝固剂琼脂观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物的分离、鉴定、活菌计数、保藏化学成分天然培养基含化学成分不明的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确或用一定化学物质配制分类、鉴定用途选择培养基添加某物质，抑制杂菌生长，促进所需微生物的生长培养分离出特定微生物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鉴别微生物3.配制原则(1)目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。(2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。(3)pH要适宜：细菌为～，放线菌为～，真菌为～，培养不同微生物所需pH不同。4．培养基的制备计算→称量→溶化→灭菌→倒平板【例题讲解】下表为某培养基的配方，下列叙述正确的是()成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水含量10g10g2ggg1000mLA.从物理性质看该培养基属于液体培养基，从用途看该培养基属于选择培养基B.该培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨C.该培养基缺少提供生长因子的物质D.该培养基调节合适的pH后就可以接种使用【答案】B【解析】分析表中成分可知，该培养基中没有凝固剂，为液体培养基，该培养基的营养成分齐全，但存在伊红、美蓝等鉴别物质，属于鉴别培养基，A项错误；该培养基中的蛋白胨既是唯一的氮源，也是碳源，而葡萄糖是绝大多数生物最常利用的碳源，B项正确；该培养基中存在的无机盐和蛋白胨中的某些物质可以看作是生长因子，C项错误；培养基调节完pH还要进行灭菌等操作后，才能使用，D项错误。二、无菌技术【知识点讲解】1.消毒和灭菌的区别项目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对人体有害的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干热灭菌法玻璃器皿、金属工具高压蒸汽灭菌法培养基及容器的灭菌2.不同对象的无菌操作方法【例题讲解】微生物培养过程中，要十分重视无菌操作。现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，防止杂菌污染。请分析下列操作中错误的是()①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢②接种操作要在酒精灯火焰附近进行③无菌繁殖脱毒苗时，植物的外植体要进行消毒④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌⑤培养基要进行高压蒸汽灭菌⑥加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌A.①③B.②④C.③⑤D.④⑥【答案】D【解析】无菌操作包括消毒和灭菌。需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等，需进行灭菌的有器皿、培养基、添加剂(指示剂或染色剂)等。煮沸可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢，属于消毒；为防止空气中杂菌污染，接种时要在酒精灯火焰附近进行；家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌，故不能灭菌；培养基常进行高压蒸汽灭菌。故④⑥操作错误。三、平板划线法和稀释涂布平板法的比较【知识点讲解】项目优点缺点适用范围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适用于好氧菌稀释涂布平板法可以计数，可以观察菌落特征吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延适用于厌氧菌和兼性厌氧菌【方法点拨】1.稀释涂布平板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一起时，平板上观察到的只是一个菌落。2.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：①第一次操作：杀死接种环上原有的微生物。②每次划线之前：杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。③划线结束后：杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。【例题讲解】下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题。(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)接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？________________________________________________________________________。【答案】(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)避免培养过程产生的水分影响微生物的生长【解析】图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法，这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器。由于在酒精灯火焰附近存在着无菌区域，因此接种常在火焰附近进行。在微生物培养过程中会产生水，对微生物的生长造成影响，故需要倒置培养。四、分离分解尿素的细菌和分离分解纤维素的微生物的方法比较【知识点讲解】项目土壤中分解尿素的细菌的分离分解纤维素的微生物的分离筛选方法使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行培养利用富含纤维素的选择培养基进行培养原理土壤中不能分解尿素的微生物因缺乏脲酶而不能正常生长，能够分解尿素的微生物能利用尿素为氮源正常生长，从而起到选择作用因为培养基中含有丰富的纤维素，因此能够分解纤维素的微生物具有更多的生存机会而大量繁殖特有代表过程CO(NH2)2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(脲酶))CO2＋2NH3纤维素eq\o(→,\s\up7(C1酶、CX酶))纤维二糖eq\o(→,\s\up7(葡萄糖苷酶))葡萄糖鉴别方法在培养基中加入酚红指示剂，若pH升高，指示剂变红刚果红染色法，即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。【例题讲解】下表为两种微生物的培养基配方：A组KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素琼脂ggggggB组纤维素粉NaNO3Na2HPO4·7H2OKH2PO4MgSO4·7H2OKCl酵母膏水解酪素5g1ggggggg注：上述两种培养基中的物质溶解后，均用蒸馏水定容至1000mL。（1）从功能上来看，上述两种培养基均属于____________培养基。（2）如果要对土壤中分解尿素的细菌进行分离，则需要选择________培养基(填“A”或“B”)，该培养基中的碳源是________________。另一组培养基能够分离何种微生物。（3）在分离尿素分解菌所用的培养基中可加入________指示剂，若有分解尿素的细菌，培养基将会呈现__________。鉴定某种微生物能够分解纤维素，用法。【答案】（1）选择（2）A葡萄糖分解纤维素的微生物（3.）酚红红色刚果红染色【解析】A培养基以尿素为唯一氮源，选择分解尿素的细菌，加入酚红呈红色；B培养基以纤维素为唯一碳源，选择分解纤维素的微生物，可以用刚果红染色法检测。五、稀释涂布平板法计数【例题讲解】用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是 ()A．涂布了一个平板，统计的菌落数是230B．涂布了两个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238C．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163D．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233【答案】D【解析】在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性，所以A、B不正确。C项虽涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，此时，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。【方法点拨】稀释涂布平板法计数微生物的注意问题用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30～300的平板进行计数。(1)只得到1个菌落数在3