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文檔簡介
1、第39講 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用,[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。3.某種微生物數(shù)量的測定。4.微生物在其他方面的應(yīng)用。,考點(diǎn)一 微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng),1.培養(yǎng)基,(1)概念:人們按照微生物對的不同需求,配制出供其 的營養(yǎng)基質(zhì)。(2)營養(yǎng)組成:一般都含有 和無機(jī)鹽。此外,還需要滿足微生物生長對 、氧氣以及的要求。(3)種類:按照物理性質(zhì)可分為培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基
2、。,營養(yǎng)物質(zhì),生長繁殖,水、碳源、氮源,pH,特殊營養(yǎng)物質(zhì),液體,2.無菌技術(shù),(1)含義:指在培養(yǎng)微生物的操作中,所有防止的方法。(2)關(guān)鍵:防止的入侵。(3)不同對象的無菌操作方法(連線),雜菌污染,外來雜菌,3.大腸桿菌的純化培養(yǎng),(1)制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基①操作步驟,②倒平板的方法及注意事項(xiàng),稱量,滅菌,倒平板,a.請用文字和箭頭寫出正確的倒平板操作流程: 。b.甲、乙、丙中的滅菌方法是。
3、c.丁中的操作需要等待才能進(jìn)行。(2)純化大腸桿菌的方法①純化培養(yǎng)原理:想方設(shè)法在培養(yǎng)基上得到__________________的肉眼可見的 ,即可獲得較純的菌種。②純化大腸桿菌的關(guān)鍵步驟: 。③常用的微生物接種方法有兩種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。,丙→乙→甲→丁,灼燒滅菌,平板冷卻凝固,由一個細(xì)胞繁殖而來,
4、菌落,接種,接種環(huán),連續(xù)劃線,b. 法:是將菌液進(jìn)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(jìn)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。,稀釋涂布平板,梯度稀釋,不同稀釋度,臨時保藏,甘油管藏,(1)(教材P16旁欄思考題解答)請你判斷以下材料或用具是否需要消毒或滅菌。如果需要,請選擇合適的方法。①培養(yǎng)細(xì)菌用的
5、培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿②玻棒、試管、燒瓶和吸管③實(shí)驗(yàn)操作者的雙手提示?、佟ⅱ谛枰獪缇?;③需要消毒。,(2)(教材P17“倒平板操作討論”解答)①為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰?提示 通過灼燒滅菌,防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。②平板冷凝后,為什么要將平板倒置?提示 平板冷凝后,皿蓋上會凝結(jié)水珠,凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高,將平板倒置,既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā),又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基,造成污染。,3.下圖甲
6、、乙是微生物接種常用的兩種方法,請思考:,(1)圖甲是利用________法進(jìn)行微生物接種,圖乙是利用________法進(jìn)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(jìn)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(jìn)行?______________________________________________________。(3)下圖
7、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”)。,提示 (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)圖乙,1.(2016·全國課標(biāo)卷Ⅰ,39)空氣中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物,以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下:,①配置培養(yǎng)基(成分:牛肉膏、蛋白胨、Na
8、Cl、X、H2O);②制作無菌平板;③設(shè)置空白對照組和若干實(shí)驗(yàn)組,進(jìn)行相關(guān)操作;④將各組平板置于37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時間,統(tǒng)計各組平板上菌落的平均數(shù)。,回答下列問題:(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于________。若要完成步驟②,該培養(yǎng)基中的成分X通常是________。(2)步驟③中,實(shí)驗(yàn)組的操作是__________________________________________________________
9、_____________________。(3)若在某次調(diào)查中,某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個/平板,而空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了6個菌落,這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了________現(xiàn)象。若將30(即36-6)個/平板作為本組菌落數(shù)的平均值,該做法________(填“正確”或“不正確”)。,2.(2016·深圳六校聯(lián)盟模擬)人們使用含三丁基錫、三苯基錫等有機(jī)錫化合物的油漆涂于船只、海洋建筑物等的表面,有效防止了
10、海洋生物附著生長,但近年來的研究發(fā)現(xiàn)油漆中的有機(jī)錫可釋放入海,對多種生物造成毒害?,F(xiàn)欲從海洋底泥中分離分解三丁基錫的微生物?;卮鹣铝袉栴}:,(1)為了獲得能降解三丁基錫的微生物菌種,可在被三丁基錫污染的海洋底泥中取樣,并應(yīng)選用以為碳源的培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)。除含有碳源外,培養(yǎng)基還應(yīng)含有________、________、________、無機(jī)鹽和蒸餾水等。(2)實(shí)驗(yàn)過程中,玻璃器皿和金屬用具可以采用干熱滅菌法來滅菌,原因是_______
11、__________________________。,(3)常用的微生物接種方法有兩種,但只有________________可用于微生物的計數(shù),運(yùn)用該方法計數(shù)的結(jié)果往往比實(shí)際數(shù)目________(填“高”或“低”)。在平板劃線操作中,接種環(huán)在使用前要先灼燒,其目的是____________________,第二次及其后的劃線都要從上一次劃線的末端開始,其目的是____________。(4)將獲得的3種待選微生物甲、乙、丙分別接
12、種在含少量三丁基錫的相同培養(yǎng)液中培養(yǎng)(培養(yǎng)液中其他營養(yǎng)物質(zhì)充裕、條件適宜),觀測從實(shí)驗(yàn)開始到微生物停止生長所用的時間,甲、乙、丙分別為33小時、15小時、46小時,則應(yīng)選擇微生物________作為菌種進(jìn)行后續(xù)培養(yǎng)。,答案 (1)三丁基錫 氮源 瓊脂 (2)玻璃器皿和金屬用具能耐高溫,且要保持干燥 (3)稀釋涂布平板法 低 殺滅接種環(huán)上的微生物 使微生物數(shù)目能夠隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少,以達(dá)到分離的效果 (4)乙,,1.無菌技
13、術(shù),,2.兩種純化細(xì)菌的方法的比較,考點(diǎn)二 微生物的篩選和計數(shù),1.土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù),脲酶,尿素,直接計數(shù),稀釋涂布平板法,系列稀釋,計數(shù),2.分解纖維素的微生物的分離,(1)纖維素酶①組成:纖維素酶是一種,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即 。②作用,復(fù)合酶,C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,纖維二糖,葡萄糖,(2)纖維素分解菌的篩選①原理,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。
14、③培養(yǎng)基:以 為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。,紅色復(fù)合物,透明圈,剛果紅,透明圈,纖維素,④實(shí)驗(yàn)流程,纖維素,選擇培養(yǎng)基,梯度稀釋,鑒別纖維素分解菌,透明圈,(3)分離纖維素分解菌所用的兩種培養(yǎng)基比較分離纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)中先用培養(yǎng)基,再用培養(yǎng)基。①選擇培養(yǎng)基為培養(yǎng)基,以纖維素作為碳源和能源的微生物可以正常生長,而其他絕大多數(shù)微生物不能正常生長。②鑒別培養(yǎng)基含瓊脂,為培養(yǎng)基,細(xì)菌可在培養(yǎng)基上形成肉眼可見的菌落。剛果紅染
15、色法應(yīng)用的就是鑒別培養(yǎng)基。,選擇,鑒別,液體,固體,3.結(jié)果分析與評價,1.(2016·四川卷,10)圖甲是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過程,圖乙是脲酶基因轉(zhuǎn)錄的mRNA部分序列。,(1)圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以________為唯一氮源;鑒別培養(yǎng)基還需添加________作指示劑,產(chǎn)脲酶細(xì)菌在該培養(yǎng)基上生長一段時間后,其菌落周圍的指示劑將變成________色。(2)在5個細(xì)菌培養(yǎng)基平板上,均接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品液0.1
16、mL,培養(yǎng)一段時間后,平板上長出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。該過程采取的接種方法是________,每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為________×108個;與血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)法相比,此計數(shù)方法測得的細(xì)菌數(shù)較________。(3)現(xiàn)有一菌株的脲酶由于基因突變而失活,突變后基因轉(zhuǎn)錄的mRNA在圖乙箭頭所示位置增加了70個核苷酸,使圖乙序列中出現(xiàn)終止密碼(終止密碼有UAG、UGA和UAA)。突變基因轉(zhuǎn)
17、錄的mRNA中,終止密碼為________,突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)含________個氨基酸。,解析 (1)脲酶能夠催化尿素分解為氨,故圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以尿素作為唯一氮源。由于尿素被分解成了氨,氨會使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng),pH升高,使酚紅指示劑變紅色。(2)用于計數(shù)細(xì)菌菌落數(shù)的接種方法是稀釋涂布平板法,統(tǒng)計的菌落數(shù)應(yīng)介于30~300之間,故選擇細(xì)菌菌落數(shù)為156、178和191的平板計數(shù),每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為(156+178+191)/
18、3÷0.1×105=1.75×108。由于兩個或多個細(xì)菌連接在一起時,往往統(tǒng)計的是一個菌落,故用此方法測得的細(xì)菌數(shù)偏少。(3)密碼子由三個相鄰的堿基組成,271個堿基和后面2個堿基一起共構(gòu)成91個密碼子,插入的70個核苷酸和后面2個堿基一起共構(gòu)成24個密碼子,緊隨其后是UGA,應(yīng)為終止密碼,翻譯結(jié)束,因此表達(dá)的蛋白質(zhì)含115個氨基酸。答案 (1)尿素 酚紅 紅 (2)稀釋涂布平板法 1.75 少 (3)U
19、GA 115,2.(2016·河南鄭州二模)某同學(xué)要分離土壤中能分解尿素的細(xì)菌,并統(tǒng)計每克土壤樣品中活菌數(shù)目,培養(yǎng)基配方如下。將各種物質(zhì)溶解后,用蒸餾水定容到1 000 mL,再經(jīng)高溫滅菌,制成固體培養(yǎng)基備用。,(1)根據(jù)培養(yǎng)基的成分判斷,該同學(xué)能否分離出土壤中分解尿素的細(xì)菌?________(填“能”或“不能”),原因是____________________________________________________
20、_________。,(2)培養(yǎng)基用________方法滅菌,培養(yǎng)皿用________方法滅菌,待培養(yǎng)基冷卻到________℃(填“20”、“30”、“40”或“50”)左右時,在________附近倒平板,等平板冷卻凝固后,將平板倒過來放置,可以防止_____________________________,以免造成污染。(3)要統(tǒng)計每克土壤樣品中活菌數(shù)目,宜采用________法接種,根據(jù)土壤樣品的稀釋倍數(shù)和接種稀釋液的體積,
21、統(tǒng)計平板上的________就能大約推測出樣品中活菌數(shù)。(4)培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌時,在接種前需要檢測培養(yǎng)基是否被污染。對于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測方法是______________________________________________________________________。,(5)某同學(xué)在稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為234,那么每克樣品中的菌落數(shù)是(涂布平板時所用稀釋液的體積為0.1 mL)
22、________。解析 (1)據(jù)表分析,表中的蛋白胨可以為微生物的生存提供氮源,所以不能分離尿素分解菌,篩選纖維素分解菌需要以纖維素為唯一的碳源的選擇培養(yǎng)基。(2)微生物培養(yǎng)中的培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌法滅菌,玻璃器皿可以使用干熱滅菌。倒平板時需要培養(yǎng)基冷卻至50 ℃左右時在酒精燈火焰旁進(jìn)行,等平板冷卻凝固后,將平板倒過來放置,可以防止培養(yǎng)皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基造成污染。,答案 (1)不能 培養(yǎng)基含蛋白胨,尿素不是唯一氮源,不能選擇出只
23、以尿素為氮源的微生物(培養(yǎng)基含蛋白胨,蛋白胨中含有氮元素) (2)高壓蒸汽滅菌 干熱滅菌 50 酒精燈火焰 培養(yǎng)皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基 (3)(稀釋)涂布平板 菌落數(shù)目 (4)將未接種的培養(yǎng)基在適宜溫度下放置適宜的時間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生 (5)2.34×109,,1.菌株篩選原理的比較,,2.選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基的比較,易錯·防范清零,[易錯清零],易錯點(diǎn)1 誤認(rèn)為所有微生物培養(yǎng)基中均需加入“生長因子”,
24、點(diǎn)撥 碳源、氮源、水分、無機(jī)鹽、生長因子是微生物生長必需的五大營養(yǎng)成分,但大多數(shù)培養(yǎng)基中都含碳源、氮源、水分、無機(jī)鹽四類物質(zhì),可能不需額外添加“生長因子(如維生素)”,這是因?yàn)樵S多微生物可自行合成這些生長因子,而對那些合成能力有限或不能合成生長因子的微生物(如乳酸菌),則需在培養(yǎng)基中添加諸如維生素等生長因子。,易錯點(diǎn)2 混淆兩種“對照組”與“重復(fù)組”,點(diǎn)撥 (1)兩種對照組作用比較①判斷培養(yǎng)基中“是否有雜菌污染”,需將未接種的培養(yǎng)基同
25、時進(jìn)行培養(yǎng)。②判斷選擇培養(yǎng)基“是否具有篩選作用”,需設(shè)立牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行接種后培養(yǎng),觀察兩種培養(yǎng)基上菌落數(shù)目,進(jìn)行對比得出結(jié)論。(2)重復(fù)組的設(shè)置及作用為排除偶然因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,在每一稀釋度下宜設(shè)置3個平板作重復(fù)組,選擇菌落數(shù)均在30~300且數(shù)目相差不大的三個平板,用“平均值”代入計數(shù)公式予以計算菌落數(shù)。,易錯點(diǎn)3 混淆消毒與滅菌,點(diǎn)撥 對于活體宜消毒不可說成滅菌,而對于培養(yǎng)基、接種工具、培養(yǎng)皿等必須滅菌。,易錯點(diǎn)4
26、 不明確每次劃線操作中“灼燒接種環(huán)”的目的或誤認(rèn)為劃線結(jié)束后“不必灼燒接種環(huán)”,點(diǎn)撥 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(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。,易錯點(diǎn)5 不知道菌落計數(shù)比實(shí)際值“偏高”還是“偏低”,點(diǎn)撥 稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中菌落的數(shù)目
27、往往比實(shí)際數(shù)目“低”。這是因?yàn)楫?dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落。而顯微計數(shù)法中由于不能區(qū)分死菌與活菌,故所得數(shù)值可能“偏高”。,[規(guī)范答題],甲醛是一種來源廣泛的揮發(fā)性有機(jī)污染物,具有強(qiáng)烈的致癌和致畸作用,利用微生物降解甲醛來治理甲醛污染,具有高效、環(huán)保、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。如圖甲為采集活性污泥作為優(yōu)良菌源,通過篩選分離出能以甲醛為唯一碳源的高效降解菌的實(shí)驗(yàn)過程。請分析回答下列問題:,(1)上述實(shí)驗(yàn)材料中,不需要進(jìn)行
28、滅菌處理的是________________,培養(yǎng)基滅菌的常用方法為________________。該實(shí)驗(yàn)③過程所用的選擇培養(yǎng)基只能以甲醛作為唯一碳源,其原因是___________________________________________。(2)由③→④的分離活性污泥中細(xì)菌的接種方法(如圖乙)為________法,接種時,對接種環(huán)應(yīng)進(jìn)行________,在第二次及以后劃線時,總是從上一次劃線的末端開始,這樣做的目的是____
29、__________________________________________。(3)圖乙表示在平板培養(yǎng)基上的第一次和第二次劃線,請?jiān)趫D乙中畫出第三次劃線。,(4)為研究甲醛初始濃度對菌株降解甲醛能力的影響,進(jìn)行了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)甲醛的初始濃度小于1 200 mg/L時,菌株可以完全降解甲醛;當(dāng)甲醛的初始濃度增高至1 600 mg/L時,48小時后菌株對甲醛的降解能力很弱,甚至失去降解能力,其原因可能是_______________
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