新教材高中生物第一章发酵工程第二节纯净的目标微生物可通过分离和纯化获得课件浙科选择性必修310221356

第二节纯净的目标微生物可通过

分离和纯化获得第一章2021素养目标课前篇自主预习一、采用划线或涂布的接种方法能够实现对目标微生物的分离和纯化1.接种方法小提示

划线的过程也是对菌种进行分散的过程。这样接种后经过培养,在划线的尾部就能得到单个细胞生长繁殖成的单菌落。2.活动:接种、培养并分离酵母菌

【微思考】

采用平板划线法接种菌种时,哪些操作可防止杂菌污染?提示

(1)接种前将接种环放在酒精灯火焰上灼烧灭菌。(2)划线操作在酒精灯火焰旁进行。(3)接种环蘸取菌液前后,均要将盛有菌液的试管管口通过火焰。(4)划线时将培养皿的皿盖打开一条缝隙,用接种环在培养基表面迅速划线,划线后及时盖上皿盖。自我检测1.接种是指微生物进入培养基质的过程。判断下列关于接种过程的描述是否正确。(1)平板划线操作中,划完一个区域后要将接种环灼烧,再划下一个区域。(

)(2)若皿盖和皿底之间溅上培养基,这个培养基不可再用。(

)(3)用平板划线法接种时,每一次划线前都要蘸取菌种。(

)√√×(4)需要将一个不接种的培养基放在相同的条件下培养,以检验培养基的灭菌是否合格。(

)(5)涂布器在使用前需要先浸在酒精中,然后再放在火焰上灼烧,待酒精燃尽后应立即进行涂布。(

)(6)所有稀释倍数的稀释菌液涂布成的培养基,都能观察到和分离出单菌落。(

)√××2.下列有关平板划线操作的叙述,错误的是(

)A.将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红B.接种环在平板上随机划线时不要划破培养基C.在蘸取菌液前后均要将盛有菌液的试管口通过火焰D.平板冷却后倒置,放入恒温培养箱中培养答案

B解析

接种环在平板上划线时并不是随机划线的,B项错误。二、采用稀释涂布平板法和显微镜计数法可测定微生物的数量1.稀释涂布平板法可对微生物进行计数2.显微镜计数法可直接对菌液中的微生物进行计数(1)实验用具(2)步骤

【微思考】

用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时,为什么通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数?提示

当样品稀释度足够高时,平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌。自我检测1.通过对微生物计数可以研究微生物的繁殖速度等相关特征。判断下列关于微生物计数的描述是否正确。(1)平板划线法只能纯化细菌,不能计数;但稀释涂布平板法能分离细菌,也能计数。(

)(2)利用显微镜直接计数法统计的细菌数量就是活菌的数量。(

)(3)在利用血细胞计数板对菌液中的酵母细胞进行计数时,应先吸取菌液滴于计数区内,再加盖盖玻片,最后用吸水纸吸去多余的菌液。(

)(4)从试管中吸出菌液进行计数之前,应先将试管轻轻振荡几次,这样做是为了让酵母菌全部沉降到试管底部。(

)√×××2.若在固体培养基上用稀释涂布平板法培养细菌,看到的结果不可能是(

)答案

D解析

A、B、C三项固体培养基上所形成的是一个个分布较为均匀的单个菌落,是用稀释涂布法培养细菌得到的结果。D项固体培养基上所形成的不是均匀的单菌落,是平板划线分离得到的结果。三、调整培养基的配方和培养方式可有目的地培养某种微生物1.选择培养基2.活动:能分解尿素的微生物的分离与计数

小提示

实验过程中要注意无菌操作,如在酒精灯的火焰旁进行倒平板、接种,实验器具的灭菌以及超净工作台的消毒等。【微思考】

1.在“能分解尿素的微生物的分离与计数”实验中,为什么要制备两种培养基(LB固体培养基和尿素固体培养基)?提示

两种培养基形成对照,判断尿素固体培养基是否具有选择作用。2.如何对土壤悬液进行梯度稀释?提示

将1

g土样加入99

mL无菌水中,振荡后即成10-2稀释液。取上清液

1

mL,转移至9

mL无菌水中,制备出10-3稀释液,摇匀。依此方法制备出10-4、10-5、10-6、10-7稀释液。自我检测1.使用选择培养基能从混杂的微生物群体中快速筛选出所需种类的目标微生物。判断下列关于“能分解尿素的微生物的分离和计数”实验描述的正误。(1)筛选分解尿素的微生物的培养基以尿素为唯一氮源,且为液体培养基。(

)(2)尿素分解菌之所以能分解尿素,是因为其能产生脲酶。(

)(3)能分解尿素的细菌分解尿素生成了氨,会导致培养基碱性增强,所以可以通过在培养基中添加酚红指示剂(碱性情况下呈红色)来分离出该细菌。(

)(4)可通过培养未接种的培养基,判断是否存在杂菌污染。(

)×√×√2.分离能分解尿素的微生物实验中,为了判断培养基是否被杂菌污染和选择培养基是否起到了选择作用,需要设置的对照组的培养基分别是(

)A.未接种的选择培养基,未接种的LB固体培养基B.未接种的培养基,接种了的LB固体培养基C.接种了的选择培养基,接种了的LB固体培养基D.接种了的培养基,未接种的LB固体培养基答案

B解析

若要判断培养基是否被杂菌污染,可将未接种的培养基放在恒温箱中培养,一段时间后若有菌落产生,说明培养基被污染,若无菌落产生,说明培养基没有被污染。要判断选择培养基是否起到了选择作用,接种了的选择培养基是实验组,将等量的稀释相同倍数的菌液接种到LB固体培养基上,作为对照组,在相同的条件下进行培养,观察比较对照组和实验组中的菌落数,在LB固体培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的菌落数目。课堂篇探究学习探究点一平板划线法1.平板划线法的原理是什么?提示

平板划线法的原理是通过接种环在固体培养基表面进行连续平行划线、扇形划线或其他形式的划线操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。这样接种后经过培养,在划线的尾部就可以得到单菌落。2.灼烧接种环之后,为什么要等其冷却后再进行划线?提示

避免接种环温度太高,杀死菌种。3.多次连续平行划线接种中在做第二次划线以及其后的操作时,为什么总是从上一次划线的末端开始划线?提示

划线末端含有的细菌数目较少,每次从上一次划线的末端开始划线能够使细菌的数目随划线次数的增加而逐渐减少,最终分散成单个的细菌。4.多次连续平行划线接种中为何最后一次划线不能与第一次划线相连?提示

最后一次划线已经将细菌稀释成单个的细胞,如果与第一次划线相连则增加了细菌的数目,起不到纯化的作用。[归纳提升]平板划线操作中三种灼烧的目的不同项

目目

的蘸取菌液前灼烧避免接种环上可能存在的微生物污染菌种每次划线前灼烧杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种,使下一次划线时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端划线操作结束后灼烧及时杀死接种环上残留的菌种,避免菌种污染环境和感染操作者[探究应用]1.微生物接种的方法很多,平板划线法是常用的一种。下图是平板划线示意图,划线的顺序为①②③④。下列相关叙述错误的是(

)A.划线操作时,将蘸有菌种的接种环插入培养基B.平板划线后,培养微生物时要倒置培养C.不能将第④区域的划线与第①区域的划线相连D.在第②~④区域中划线前都要对接种环进行灭菌答案

A解析

划线时不能将接种环插入培养基,而是在培养基表面划线,A项错误;用平板培养基培养微生物时,为防止水蒸气凝集滴入培养基造成干扰或污染,应将平板倒置培养,B项正确;划线时要避免最后一区域的划线与第一区域的划线相连,如果连在一起则有可能影响单菌落的分离效果,C项正确;在第②~④区域中划线前都要对接种环进行灼烧灭菌,保证每次划线的菌种都来自上一区域的末端,D项正确。2.下列有关分离酵母菌实验操作的叙述,错误的是(

)A.在第二次划线时,接种环上的菌种直接来源于菌液B.第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物C.每次划线前,灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种D.划线结束后,灼烧接种环能及时杀死接种环上的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者答案

A解析

在第二次划线时,接种环上的菌种直接来源于第一次划线的末端,A项错误;为避免杂菌的污染,第一步操作时需要灼烧接种环,B项正确;每次划线前,灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,C项正确;为避免细菌污染环境和感染操作者,划线结束后,灼烧接种环能及时杀死接种环上的菌种,D项正确。探究点二利用显微镜、血细胞计数板对微生物进行计数3.如果小方格内酵母菌的数目过多,导致细胞重叠,应如何处理?提示

酵母菌溶液的浓度过高,可提前进行稀释。4.视野中的酵母菌是否全部都是活菌,会对实验结果造成什么影响?提示

通过显微镜直接计数时,统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和,会造成实验结果偏大。[归纳提升](1)血细胞计数板及相关计算(2)影响实验结果的误差分析及改进办法

[探究应用]1.红细胞计数区由25×16=400个小方格组成,容纳液体的总体积为0.1mm3。现将1mL酵母菌样品加99mL无菌水稀释,用无菌吸管吸取少许摇匀的酵母菌悬液滴在盖玻片边缘,使其自行渗入计数区,并用滤纸吸去多余菌液。现观察到图中所示a、b、c、d、e5个中方格内共有酵母菌44个,则上述1mL酵母菌样品中约有菌体(

)A.2.2×108个

B.2.2×107个C.2.2×106个

D.2.2×104个答案

A解析

a、b、c、d、e

5个中方格中共有酵母菌44个,则1

mL酵母菌样品中酵母菌的总数约为(44÷5÷16)×400×104×100=2.2×108(个)。2.在对菌液中的酵母细胞进行计数时,下列有关实验方法与注意事项的描述,错误的是(

)A.计数菌液中酵母细胞数量可用五点取样法B.改变菌液的pH,对酵母细胞的数量有影响C.从试管中吸取菌液时要将试管轻轻振荡几次D.应先向计数区中滴加菌液后再盖盖玻片进行显微镜观察答案

D解析

统计菌液中酵母菌数量一般用五点取样法,A项正确;该实验中,pH对酵母细胞的数量有影响,B项正确;为了使酵母菌分布均匀和计数准确,取样前要将试管轻轻振荡几次,C项正确;滴加菌液时,应先盖盖玻片再将菌液滴在盖玻片的边缘,让菌液渗入盖玻片下方,D项错误。探究点三土壤中分解尿素的细菌的分离与计数[科学探究]

甲、乙两名同学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,得到以下统计结果。1.甲同学在该浓度下涂布了1个平板,统计的菌落数为230。该同学的统计结果是否真实可靠?为什么?提示

不真实可靠。为增加实验的说服力与准确性,应设置重复实验,在同一稀释度下至少涂布3个平板,统计结果后计算平均值。2.乙同学在该浓度下涂布了3个平板,统计的菌落数分别为21、212、256,该同学将21舍去,然后取平均值。该同学对实验结果的处理是否合理?为什么?提示

不合理。微生物计数时,如果实验中出现重复实验的结果差别很大的情况,应分析实验过程中可能的影响因素,找出差异的原因,而不能简单地将结果舍弃后进行计数。3.某同学在三种稀释度下吸取0.1mL的菌液涂布平板,统计菌落数,得到以下的数据,试计算1g样品中的活菌数。菌液稀释度平板1平板2平板3104320360356105212234287106212318提示

105的稀释度下取0.1

mL的菌液涂布的三个平板上的菌落数在30~300之间,计算其平均值为(212+234+287)÷3≈244。进一步可以换算出1

g样品中的活菌数约为244÷0.1×105=2.44×108。[归纳提升]测定微生物数量的方法的比较[探究应用]1.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,往往要设置对照实验,对于对照组的要求不包括(

)A.对照组培养基也严格灭菌,且不接种任何微生物B.培养基的量与实验组必须绝对相同C.所用培养基成分及pH大小与实验组完全一致D.对照组和实验组培养基放在相同且适宜的条件下培养答案

B解析

对照组培养基也要严格灭菌,且不接种任何微