培養(yǎng)基對微生物的選擇作用

培養(yǎng)基對微生物的選擇作用第1頁/共47頁課程標準1．研究培養(yǎng)基對微生物的選擇作用。2．探討微生物的利用。課標解讀1．掌握配制培養(yǎng)基的原則、方法和操作步驟。2．理解培養(yǎng)基對微生物的選擇作用。3．利用選擇培養(yǎng)基分離土壤中能分解纖維素的微生物，了解其應用價值。第2頁/共47頁有些微生物可以分泌_________，使_______分解，為生命活動所提供需要的_____。在固體培養(yǎng)基中加入_________作為_________，可以分離出能分解_______的微生物。(1)概念：選擇培養(yǎng)基是指能讓_____的微生物生長，_____其他微生物生長，從而將所需要的微生物從_________________中分離出來的培養(yǎng)基。培養(yǎng)基對微生物的選擇作用1．纖維素分解菌2．選擇培養(yǎng)基纖維素酶纖維素碳源纖維濾紙唯一碳源纖維素特定抑制混雜的微生物群體第3頁/共47頁(2)配制方法①配制選擇培養(yǎng)基時，可以根據某一種或某一類微生物的_________要求，加入_________或除去_____________，____其他微生物的生長，從而______某一類群或某一種特定的微生物生長。②也可以根據某些微生物對一些___________因素的_____，在培養(yǎng)基中加入某種_________，以_____不需要的微生物的生長繁殖，造成有利于特定微生物種類_________的條件。(3)意義選擇培養(yǎng)基分離法是___________的一種方法，在所需微生物在混合樣品中數量_____，不適宜直接采用___________或______進行分離時，該法仍然可用。通過這種方法，可以有選擇地_____和_____不同的微生物。特殊某些物質某些營養(yǎng)物質抑制有利于物理、化學抗性化學物質抑制優(yōu)先生長營養(yǎng)分離微生物很少平板稀釋法劃線法分離培養(yǎng)第4頁/共47頁(1)纖維素的化學組成由C、H、O三種元素組成，是一種多糖。纖維素的基本組成單位是葡萄糖，人體內沒有分解纖維素的酶，所以人體不能直接利用纖維素作為能源物質，但土壤中有分解纖維素的微生物，最終把纖維素分解成二氧化碳和水釋放到無機環(huán)境中去。(2)纖維素的分布棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產物，此外，木材、作物秸稈等也富含纖維素。纖維素產生于植物的光合作用，地球上的植物每年產生的纖維素超過70億噸。研1．纖維素與纖維素酶第5頁/共47頁究土壤中分解纖維素的微生物，將給我們的生活帶來很大變化。(3)纖維素酶的組成及作用機理纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三種組分。作用機理是：第6頁/共47頁

如何確認所制備的選擇培養(yǎng)基的確起到了選擇作用？提示欲確認所制備的選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用，應同時對對照組的基本培養(yǎng)基進行接種——若對照組培養(yǎng)基中菌落種類明顯多于實驗組，則可確認選擇培養(yǎng)基的確起到了選擇作用。[思維激活1]第7頁/共47頁2．選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基和基礎培養(yǎng)基的比較類型用途制法原理舉例基礎培養(yǎng)基生產、培養(yǎng)等依微生物生長需要配制依據培養(yǎng)基配制原則配制生產谷氨酸用的培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基分離菌種加入某種化學物質促進所需微生物的生長，抑制不需要微生物的生長培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽，選擇金黃色葡萄球菌鑒別培養(yǎng)基鑒別菌種加入指示劑或化學藥品依據微生物的代謝特點鑒別是否有大腸桿菌的培養(yǎng)基中加入伊紅和美藍第8頁/共47頁

纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基中“選擇因子”是什么？提示篩選纖維素分解菌選擇培養(yǎng)基中唯一的碳源是“無菌濾紙”，唯有能利用纖維素的微生物方可在該培養(yǎng)基上生存，其他微生物將因缺乏碳源而無法生存，據此可篩選到纖維素分解菌。[思維激活2]第9頁/共47頁

在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基稱做(

)。A．鑒別培養(yǎng)基

B．加富培養(yǎng)基C．選擇培養(yǎng)基

D．基礎培養(yǎng)基解析基礎培養(yǎng)基是含有一般微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質的培養(yǎng)基，例如牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基；加富培養(yǎng)基一般用來培養(yǎng)營養(yǎng)要求比較苛刻的異養(yǎng)型微生物；鑒別培養(yǎng)基是在培養(yǎng)基中加入某種特殊化學物質，微生物的代謝產物與特殊化學物質發(fā)生特定化學反應，產生明顯特征變化；選擇培養(yǎng)基是在培養(yǎng)基中加入特殊營養(yǎng)物質或化學物質，抑制不需要微生物的生長，有利于所需微生物的生長。答案

C【鞏固1】第10頁/共47頁原料_____、溶解→

_____→_____、包扎→

_____。將滅菌后的培養(yǎng)液倒入_______中，待培養(yǎng)基冷卻至_____左右時，在___________旁拔出棉塞。手拿錐形瓶，瓶口通過_____，灼燒滅菌。_____持培養(yǎng)皿，打開皿蓋。_____將錐形瓶中的約15mL培養(yǎng)液倒入培養(yǎng)皿。立即蓋上皿蓋，待_________后備用。用唯一碳源培養(yǎng)基分離微生物1．配制培養(yǎng)基2．倒平板稱量調pH分裝滅菌培養(yǎng)皿50℃酒精燈火焰火焰左手右手平板冷卻第11頁/共47頁采用_______________進行接種，用_________吸取0.05mL的土壤稀釋液滴于平板上，再用___________涂布。涂布時可___________，使涂布均勻。用_________取________覆蓋于培養(yǎng)基上，并用涂布器壓平。先向干燥器中加入適量無菌蒸餾水，再將培養(yǎng)皿置于干燥器隔板上，于_________條件下_____培養(yǎng)_____左右。3．接種4．培養(yǎng)稀釋涂布平板法無菌吸管無菌涂布器轉動培養(yǎng)皿無菌鑷子無菌濾紙28～30℃恒溫10d第12頁/共47頁(1)配制培養(yǎng)基的基本原則①目的要明確：根據所培養(yǎng)的微生物的種類、培養(yǎng)的目的等，選擇原料配制培養(yǎng)基。②營養(yǎng)要協(xié)調：配制培養(yǎng)基時，必須注意各種營養(yǎng)物質的濃度和比例。③pH要適宜：各種微生物都有適宜生長的pH范圍。(2)配制赫奇遜培養(yǎng)基的過程1．配制培養(yǎng)基第13頁/共47頁配制培養(yǎng)基的過程稱量溶化調節(jié)pH分裝包扎滅菌第14頁/共47頁第15頁/共47頁第16頁/共47頁第17頁/共47頁2．倒平板第18頁/共47頁(1)系列稀釋操作①取盛有9mL水的無菌試管6支，編號101、102、103、104、105、106。②用移液管吸取1mL培養(yǎng)的菌液，注入101倍稀釋的試管中。用手指輕壓移液管上的橡皮頭，并吹吸3次，使菌液與水充分混勻。③從101倍稀釋的試管中吸取1mL稀釋液，注入102試管內吹吸均勻，獲得102倍液。依此類推。(2)涂布平板操作3．接種——稀釋涂布平板法第19頁/共47頁①將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中②取少量菌懸液（不超過0.1mL），滴加到培養(yǎng)基表面③將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃盡后，冷卻8~10s④用涂布器將菌懸液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面，涂布時可轉動培養(yǎng)皿，使涂布均勻第20頁/共47頁(3)加蓋濾紙：用無菌鑷子取無菌濾紙覆蓋于培養(yǎng)基上，并用涂布器壓平。(4)注意事項：稀釋涂布平板的操作比較復雜，且各個細節(jié)均需保證“無菌”，應特別注意：①酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適；②吸管頭不要接觸任何其他物體；③吸管要在酒精燈火焰周圍使用。第21頁/共47頁特別提醒①移液管需要經過滅菌。操作時，移液后用手指輕壓上端的橡皮頭，吹吸三次，使菌液與水充分混勻。②將涂布器末端浸在盛有體積分數為70%的酒精的燒杯中。取出時，要讓多余的酒精在燒杯中滴盡，然后將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！不要將過熱的涂布器放在盛放酒精的燒杯中，以免引燃其中的酒精。第22頁/共47頁

要將能分解纖維素的細菌從土壤中分離出來，應將它們接種在 (

)。A．加入伊紅—美藍的鑒別培養(yǎng)基上B．含有蛋白胨的固體培養(yǎng)基上C．只含纖維素粉而無其他碳源的選擇培養(yǎng)基上D．含四大營養(yǎng)要素的培養(yǎng)基上解析要把纖維素分解菌從土壤中分離出來，就要利用使纖維素分解菌能生存，但其他微生物不能生存的選擇培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，其選擇條件是以纖維素粉作為唯一碳源，在該培養(yǎng)基上，只有能分解纖維素的細菌能夠生存，其他微生物因不能利用纖維素而不能生存。答案

C【鞏固2】第23頁/共47頁

下列培養(yǎng)基配方中能作為選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基的依次是 (

)?！纠?】示例一選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基原料①②③④蛋白胨/g10101010乳糖/g5555蔗糖/g5555KH2PO4/g2222伊紅/g0.4美藍/g0.065瓊脂/g1020NaCl/g20蒸餾水/mL1000100010001000第24頁/共47頁A．①③

B．②①

C．②④

D．③①思維導圖：深度剖析高濃度的食鹽可以抑制多種細菌的生長，但不影響金黃色葡萄球菌的生長，從而可以將金黃色葡萄球菌分離出來，有高濃度食鹽的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基中加入伊紅和美藍，可以用來鑒別飲用水和乳制品中是否存在大腸桿菌，有伊紅和美藍的培養(yǎng)基為鑒別培養(yǎng)基。答案

D第25頁/共47頁歸納提升選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基的比較：種類特點用途選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入某種化學物質，以抑制不需要的微生物的生長，促進所需要的微生物的生長培養(yǎng)、分離出特定的微生物(如培養(yǎng)酵母菌和霉菌，可在培養(yǎng)基中加入青霉素；培養(yǎng)金黃色葡萄球菌，可在培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽)鑒別培養(yǎng)基根據微生物的代謝特點，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學藥品鑒別不同種類的微生物，如可用伊紅—美藍培養(yǎng)基鑒別飲用水或乳制品中是否有大腸桿菌(若有，菌落呈深紫色，并帶有金屬光澤)第26頁/共47頁

生物乙醇是以生物為原料生產的可再生能源。我國利用農作物廢棄物(秸稈)生產乙醇，其技術流程為：纖維素酶解→酵母發(fā)酵→蒸餾→成品。纖維素酶的成本能否下降，是能否實現乙醇工業(yè)化生產的關鍵因素。纖維素酶可以從能分解纖維素的細菌培養(yǎng)液中提取。某同學設計了如下分離土壤中纖維素分解菌的實驗流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→鑒別培養(yǎng)。結合所學知識回答下列問題?！纠?】示例二

土壤中纖維素分解菌的分離與檢測第27頁/共47頁(1)以下是一種培養(yǎng)基配方：纖維素粉5g、NaNO31g、Na2HPO4·7H2O1.2g、KH2PO40.9g、MgSO4·7H2O0.5g、KCl0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸餾水定容到1000mL)。該培養(yǎng)基能夠增加樣品中纖維素分解菌的濃度，其原理是___________________________________。(2)為了鑒別纖維素分解菌和進一步純化菌種，可以在鑒別培養(yǎng)基上加入________染液，將篩選獲得的菌液稀釋后用________的方法接種到鑒別培養(yǎng)基上，然后挑選產生________的菌落作為菌種進行擴大培養(yǎng)。(3)纖維素分解菌培養(yǎng)液中的纖維素酶產量如何呢？請設計實驗進行檢測。________________________________________。第28頁/共47頁思維導圖：深度剖析本題考查土壤中纖維素分解菌的分離與鑒定的相關知識。富含纖維素的土壤中，含有以纖維素為碳源的纖維素分解菌，且數量較多；題目中給出的培養(yǎng)基能夠為產生纖維素酶的微生物提供碳源，不能分解纖維素的微生物由于缺乏碳源而不能正常生長繁殖，因此該培養(yǎng)基具有選擇作用；纖維素量一定時，在一定范圍內，纖維素酶產量與分解產生的葡萄糖量成正比。第29頁/共47頁答案

(1)培養(yǎng)基中纖維素是主要碳源，有利于纖維素分解菌生長，同時抑制其他微生物生長(2)剛果紅涂布平板透明圈(3)向定量纖維素分解菌培養(yǎng)液中加入定量纖維素，定時測定葡萄糖產量的變化方法技巧

(1)經選擇培養(yǎng)后，再經梯度稀釋，才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上。(2)最好進行富集培養(yǎng)。(3)經稀釋培養(yǎng)后，用剛果紅染色。(4)設置對照能證明經富集培養(yǎng)的確得到了欲分離的微生物。

第30頁/共47頁實驗原理：根據纖維素分解菌在培養(yǎng)基上產生透明圈的大小，測定產生纖維素酶的多少。實驗過程：先利用選擇培養(yǎng)基分離纖維素分解菌，再將菌株進行分離純化，最后進行鑒定。注意：設計實驗過程時要遵循相關的基本原則，如對照原則、單一變量原則等；并且要注意探究性實驗的實驗預期或結果不是唯一的，應對多種可能性進行分析討論，得出相應的結論。———探究產生纖維素酶的產量———技法必備1．2．第31頁/共47頁有些微生物能合成纖維素酶，通過對這些微生物的研究和應用，使人們能夠利用秸稈等廢棄物生產酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。纖維素酶可以通過微生物發(fā)酵生產，為了提高酶的產量，請你設計一個實驗，利用誘變育種的方法，獲得產生較多纖維素酶的菌株。(1)寫出實驗步驟：①將培養(yǎng)好的生產菌株分成兩組，__________________。②制備含有________的固體培養(yǎng)基。③______________________________________________。能力展示第32頁/共47頁④一段時間后，取培養(yǎng)基用剛果紅染色，觀察記錄菌落周圍透明圈的大小情況。(2)預期實驗結果及結論：①誘變組中菌落周圍的透明圈比對照組_________________，說明________________________________________________。②誘變組中菌落周圍的透明圈與對照組_________________，說明________________________________________________。③誘變組中菌落周圍的透明圈比對照組________，說明____________________________________________________。(3)若獲得純凈的高產菌株，還需進行________或________操作。第33頁/共47頁解析

(1)設計實驗要遵循對照原則和單一變量原則，且要得到纖維素酶的高產菌株，先進行誘變處理，由于突變是不定向的，所以要經過篩選。實驗分兩組，實驗組用誘變劑處理，對照組不進行處理。要檢測纖維素分解菌產生纖維素酶的能力，應用含纖維素的鑒別培養(yǎng)基，根據形成的透明圈的大小，來判斷產酶能力的高低。整個過程中，注意對照組和實驗組的其他條件完全相同。(2)預期實驗結果，誘變組和對照組相比，透明圈大小可能相同，可能較大，可能較小，所以需要分情況討論，當然，真正想得到的是透明圈較大的菌株，即產纖維素酶能力強的菌株。(3)一般初次分離得到的都不是純凈的細菌，需進一步純化培養(yǎng)，可通過平板劃線法或稀釋涂布平板法進行純化培養(yǎng)。第34頁/共47頁答案

(1)①一組用一定劑量的誘變劑處理，另一組不處理作為對照②纖維素③把誘變組的大量菌株接種到多個含有纖維素的固體培養(yǎng)基上，同時接種對照組(未處理)的菌株，把它們置于相同的適宜條件下培養(yǎng)(2)①大誘變育種獲得了高纖維素酶產量的菌株②相同誘變育種沒有使菌株發(fā)生變化③小

誘變育種獲得了低纖維素酶產量的菌株(以上三組結果與結論對應即可)(3)平板劃線稀釋涂布平板

第35頁/共47頁從土壤中篩選纖維素分解菌的實驗設計，正確的是

(

)。A．土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→挑選菌落B．土壤取樣→選擇培養(yǎng)→稀釋涂布平板→挑選菌落C．土壤取樣→梯度稀釋→選擇培養(yǎng)→挑選菌落D．土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→選擇培養(yǎng)→挑選菌落1.第36頁/共47頁解析本題考查纖維素分解菌的分離過程的有關知識。正確的流程是“土壤取樣→選擇培養(yǎng)→稀釋涂布平板→挑取菌落”，其中選擇培養(yǎng)的目的是增加纖維素分解菌的濃度，因此需要在稀釋涂布平板之前進行，最后根據菌落的特征挑選纖維素分解菌。答案

B第37頁/共47頁牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入了瓊脂這一理想的凝固劑，下列關于瓊脂的說法不正確的是 (

)。A．不被所培養(yǎng)的微生物分解利用，對所培養(yǎng)的微生物無毒害作用B．在微生物生長溫度范圍內保持固體狀態(tài)C．瓊脂凝固點低，利于微生物的生長D．瓊脂在滅菌過程中不會被破壞，透明度好，凝固力強2．第38頁/共47頁解析在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑如瓊脂后，制成瓊脂固體培養(yǎng)基，它是實驗室中最常用的培養(yǎng)基之一，固體培養(yǎng)基中可形成肉眼可見的單個細胞繁殖而來的子細胞群體，即菌落，用于微生物的分離、計數和菌種鑒定等。瓊脂可作為一種理想的凝固劑，是由其性質決定的，瓊脂不會被微生物利用且對其無毒害作用，在滅菌過程中不會被破壞，透明度好，凝固力強。瓊脂在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，所以在微生物生長溫度范圍內保持固體狀態(tài)。答案

C第39頁/共47頁某化工廠的污水池中，含有一種有害的、難于降解的有機化合物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，成功地篩選到能高效降解化合物A的細菌(目的菌)。實驗的主要步驟如下圖所示。請分析回答問題。3．第40頁/共47頁第41頁/共47頁(1)接種前需要對培養(yǎng)基及培養(yǎng)皿等進行滅菌，常用的滅菌方法是________。培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是篩選________。(2)實驗需要振蕩培養(yǎng)，由