高考生物一輪復習 生物技術(shù)實踐 基礎(chǔ)課時案39 微生物的培養(yǎng)和利用課件 新人教版選修1.ppt

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基礎(chǔ)課時案39 微生物的培養(yǎng)和利用,2016備考最新考綱 1．微生物的分離和培養(yǎng)。2.培養(yǎng)基對微生物的選擇作用。,一、微生物的實驗室培養(yǎng) 1．培養(yǎng)基,水、碳源、氮源和無機鹽,pH,氧氣,固體,液體,2．無菌技術(shù) (1)關(guān)鍵：防止 的入侵。 (2)不同對象的無菌操作方法[連一連],外來雜菌,稱量,滅菌,倒平板,由一個細胞繁殖而來,菌落,接種,a．平板劃線法：是通過 在瓊脂固體培養(yǎng)基表面 的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。 b． 法：是將菌液進行一系列的 ，然后將 的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。 (3)菌種的保存方法 ①對于頻繁使用的菌種，可以采用 的方法。 ②對于需要長期保存的菌種，可以采用 的方法。,接種環(huán),連續(xù)劃線,稀釋涂布平板,梯度稀釋,不同稀釋度,臨時保藏,甘油管藏,深度思考 如圖是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖，請思考 (1)獲得圖A效果和B效果的接種方法分別是什么？ (2)某同學在純化土壤中的細菌時，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成一片，最可能的原因是什么？應(yīng)當怎樣操作才可避免此種現(xiàn)象？,提示 (1)獲得效果A的接種方法為稀釋涂布平板法，獲得效果B的接種方法為平板劃線法。 (2)最可能的原因是菌液濃度過高或劃線時在劃下一區(qū)域前未將接種環(huán)滅菌；采取的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新區(qū)域前先將接種環(huán)滅菌。,二、微生物的篩選和計數(shù) 1．土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù) (1)分離原理：土壤中的細菌之所以能分解尿素，是因為它們能合成 ，這種物質(zhì)在把尿素分解成無機物的過程中起 作用。 (2)統(tǒng)計菌落數(shù)目：統(tǒng)計樣品中的活菌一般用 法。 (3)實驗流程：土壤取樣→ →微生物的培養(yǎng)與觀察→細菌的 。,脲酶,催化,稀釋涂布平板,樣品的稀釋,計數(shù),復合酶,纖維二糖,葡萄糖,紅色復合物,透明圈,②篩選方法： 染色法，即通過是否產(chǎn)生 來篩選纖維素分解菌。 ③培養(yǎng)基：以 為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。 ④實驗流程 土壤取樣：富含 的環(huán)境 ↓ 選擇培養(yǎng)：用 培養(yǎng)，以增加纖維素分解菌的濃度 ↓ ：制備系列稀釋液 ↓ 涂布平板：將樣品涂布到 的培養(yǎng)基上 ↓ 挑選產(chǎn)生 的菌落,剛果紅,透明圈,纖維素,纖維素,選擇培養(yǎng)基,梯度稀釋,鑒別纖維素分解菌,透明圈,考點一 微生物的實驗室培養(yǎng) [典例引領(lǐng)] 【典例】 (2014江蘇單科，30)為了獲得β胡蘿卜素產(chǎn)品，某小組開展了產(chǎn)β胡蘿卜素酵母的篩選與色素提取實驗。請回答下列問題。 (1)實驗用的培養(yǎng)皿常用的兩種滅菌方法是_________；為了減少滅菌后器皿被污染，滅菌前應(yīng)該_______________。 (2)為了篩選出酵母菌，培養(yǎng)基中添加了青霉素，其目的是 ____________________。,(3)右圖是滅菌鍋及其局部剖面示意圖，圖中甲、乙、丙指示的依次是________。 (填序號) ①安全閥、放氣閥、壓力表 ②放氣閥、安全閥、壓力表 ③安全閥、放氣閥、溫度表 ④放氣閥、安全閥、溫度表,(4)為了將分離到的菌株純化，挑取了菌落在3塊相同平板上劃線，結(jié)果其中一塊平板的各劃線區(qū)均未見菌生長，最可能的原因是_____________ 。 (5)為增加β胡蘿卜素提取量，在研磨酵母細胞時，添加石英砂的目的是______________；研磨時________(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3，理由是________。,解析 (1)微生物培養(yǎng)時常用的滅菌方法有高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌、灼燒滅菌等，培養(yǎng)皿常用高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌。將培養(yǎng)皿放入滅菌鍋之前通常用牛皮紙或報紙包扎避免滅菌后的再次污染。(2)青霉素能破壞細菌的細胞壁并能抑制細菌的繁殖，因此添加青霉素可抑制細菌的生長。(3)乙連接軟管為排(放)氣閥，甲為安全閥，丙是壓力表。(4)三塊平板有兩塊平板長有菌落，說明含有菌株并可在培養(yǎng)基上生長；而其中一塊未見菌落，說明菌株死亡，因此，應(yīng)是在接種過程中接種環(huán)灼燒后未足夠冷卻，使菌株因溫度過高被殺死。(5)石英砂有助于研磨充分。CaCO3用于中和酸性物質(zhì)，β胡蘿卜素較耐酸，因此不需添加。,答案 (1)干熱滅菌和濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌) 用牛皮紙(報紙)包扎器皿 (2)抑制細菌(放線菌)生長 (3)① (4)接種環(huán)溫度過高，菌被殺死 (5)有助于研磨充分 不需要 β胡蘿卜素較耐酸,1．消毒和滅菌的區(qū)別,2．選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基的比較,易錯警示！ (1)稀釋涂布平板法的缺點：稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中菌落的數(shù)目往往比實際數(shù)目低。這是因為當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。 (2)平板劃線法純化大腸桿菌時不同階段灼燒接種環(huán)的目的不同： ①第一次操作：殺死接種環(huán)上原有的微生物。 ②每次劃線之前：殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來源于上次劃線的末端。 ③劃線結(jié)束后：殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者。,[跟進題組] (2014浙江寧波期末)下圖甲、乙是微生物接種常用的兩種方法，請回答相關(guān)問題。,(1)圖甲是利用________法進行微生物接種，圖乙是利用________法進行微生物接種。這兩種方法所用的接種工具分別是________和________；對這兩種接種工具進行滅菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。 (2)接種操作為什么一定要在火焰附近進行？ ________________________________。 (3)接種后，在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)細菌時為什么進行倒置培養(yǎng)？ ____________________。,(4)如圖是采用上述接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖解，其接種方法是________(填“圖甲”或“圖乙”)。 解析 圖甲和圖乙分別是平板劃線法和稀釋涂布平板法，這兩種方法所用的接種工具分別是接種環(huán)和涂布器。由于在酒精燈火焰附近存在著無菌區(qū)域，因此接種常在火焰附近進行。在微生物培養(yǎng)過程中會產(chǎn)生水，對微生物的生長造成影響，故需要倒置培養(yǎng)。,答案 (1)平板劃線 稀釋涂布平板 接種環(huán) 涂布器 灼燒滅菌 (2)火焰附近存在著無菌區(qū)域 (3)避免培養(yǎng)過程產(chǎn)生的水分影響微生物的生長 (4)圖乙,考點二 微生物的分離與計數(shù) [典例引領(lǐng)] 【典例】 (2014四川卷，10)有機農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑，長期使用會污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機制的實驗過程如圖甲、乙所示。,(1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、________四類，該實驗所用的選擇培養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源，其原因是________________。 (2)與微生物培養(yǎng)基相比，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加生長素和________，這些植物激素一般需要事先單獨配制成________保存?zhèn)溆谩?(3)純化菌株時，通常使用的劃線工具是________。劃線的某個平板培養(yǎng)后，第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌，第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落，其他劃線上有菌落。造成劃線無菌落可能的操作失誤有____________。,(4)為探究苯磺隆的降解機制，將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心，取上清液做圖乙所示實驗。該實驗的假設(shè)是________________________，該實驗設(shè)計是否合理？為什么？__________________________________。 解析 (1)微生物生長所需要的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括：碳源、氮源、水和無機鹽。使用選擇培養(yǎng)基是因為它是允許特定的微生物生長和增殖，同時又能抑制或阻止其他微生物生長和增殖的培養(yǎng)基，該實驗所用培養(yǎng)基只有能利用苯磺隆的微生物才能正常生長和增殖。,(2)植物組織培養(yǎng)常需要添加的植物激素有生長素和細胞分裂素，調(diào)整二者的比例可以誘導脫分化和再分化。MS培養(yǎng)基的成份一般先分別配制成母液備用。 (3)平板劃線法接種時常使用接種環(huán)劃線。第二區(qū)域只有第一條線無菌落，而其他的劃線卻有菌落，很可能是因為接種環(huán)在灼燒后未冷卻，第一次劃線時將菌種燙死，而后接種環(huán)冷卻，能正常劃線，也可能是第一次劃線時劃線未從第一區(qū)域末端開始，使接種環(huán)上無菌種。,(4)題中實驗將取得的菌種培養(yǎng)液過濾后離心，上清液加入蛋白酶處理后，測得其對苯磺隆的降解率，意為假設(shè)菌種能產(chǎn)生降解苯磺隆的蛋白質(zhì)類酶，若用蛋白酶處理后，可使該酶分解，苯磺隆降解率下降，則假設(shè)成立。但由于缺乏空白對照，不能比較蛋白酶處理是否降低苯磺隆降解率，該實驗不能得出相應(yīng)結(jié)論。 答案 (1)氮源和無機鹽 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長和繁殖 (2)細胞分裂素 母液 (3)接種環(huán) ①接種環(huán)灼燒后未冷卻；②劃線未從第一區(qū)域末端開始 (4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白質(zhì) 不合理，缺少空白對照,1．微生物的分離和計數(shù) (1)分離原則：人為提供有利于目的菌株生長的條件，同時抑制或阻止其他微生物的生長。 (2)菌株篩選原理的比較,2.統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法 (1)顯微鏡直接計數(shù)法 ①原理：利用特定細菌計數(shù)板或血球計數(shù)板，在顯微鏡下計算一定容積樣品中的微生物數(shù)量；②方法：用計數(shù)板計數(shù)；③缺點：不能區(qū)分死菌與活菌。 (2)間接計數(shù)法(活菌計數(shù)法) ①原理：當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。,②操作 a．設(shè)置重復組，增強實驗的說服力與準確性。 b．為了保證結(jié)果準確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)。 ③計算公式：每毫升樣品中的菌數(shù)＝(CV)M，其中C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)。,名師點睛 應(yīng)特別關(guān)注的三種“組” (1)兩種對照組 ①確認培養(yǎng)基是否合格——用一未接種的空白培養(yǎng)基一起培養(yǎng)，若培養(yǎng)基中無菌落生長，則表明培養(yǎng)基未被污染，制備合格。 ②確認培養(yǎng)基是否起到了“篩選”作用——可用一接種的普通培養(yǎng)基(如牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基)一起培養(yǎng)，若選擇培養(yǎng)基中菌落種類數(shù)明顯少于普通培養(yǎng)基，則可表明培養(yǎng)基起到了“篩選”作用。 (2)設(shè)置重復組 為使結(jié)果接近真實值，可將同一稀釋度加到三個或三個以上的平板上，經(jīng)涂布、培養(yǎng)，計算出菌落平均數(shù)。,[跟進題組] (2014河北邯鄲一模，39)某化工廠的污水池中含有一種有害的難以降解的有機化合物A。研究人員用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基，成功篩選到能高效降解化合物A的細菌(目的菌)。實驗的主要步驟如圖所示。請分析回答下列問題。,(1)培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是________，這種培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。 (2)“目的菌”生長所需的氮源和碳源是來自培養(yǎng)基中的________。實驗需要振蕩培養(yǎng)，由此推測“目的菌”的代謝類型是________。 (3)在上述實驗操作過程中，獲得純凈“目的菌”的關(guān)鍵是________。,(4)轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)基時，常采用平板劃線的方法進行接種，此過程中所用的接種工具是________，操作時采用________滅菌的方法。 (5)實驗結(jié)束后，使用過的培養(yǎng)基應(yīng)該進行滅菌處理后才能倒掉，這樣做的目的是_______________。 (6)某同學計劃統(tǒng)計污水池中“目的菌”的總數(shù)，他選用10－4、10－5、10－6稀釋液進行平板劃線，每種稀釋液都設(shè)置了3個培養(yǎng)皿。從設(shè)計實驗的角度看，還應(yīng)設(shè)置的一組對照實驗是____________，此對照實驗的目的是____________________。,解析 (1)該實驗的目的是篩選“目的菌”，故培養(yǎng)基中添加化合物A起選擇作用。(2)微生物正常生長需要碳源、氮源、無機鹽等，由培養(yǎng)基中添加的物質(zhì)種類知：化合物A應(yīng)該給微生物生長提供碳源、氮源。培養(yǎng)過程需振蕩，說明目的菌是需氧型微生物。(6)統(tǒng)計污水池中的“目的菌”時應(yīng)設(shè)置空白對照，以用于檢驗培養(yǎng)基是否滅菌嚴格。 答案 (1)篩選目的菌 選擇 (2)化合物A 異養(yǎng)需氧型 (3)防止外來雜菌污染 (4)接種環(huán) 灼燒 (5)防止造成環(huán)境污染 (6)不接種的空白培養(yǎng)基 檢驗培養(yǎng)基制備過程中是否被雜菌污染,