專題微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

專題微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三考綱要求三年考情微生物的分離和培養(yǎng)廣東高考無單獨(dú)考查某種微生物數(shù)量的測定培養(yǎng)基對微生物的選擇作用2011廣東·非選擇題T28第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三一、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)構(gòu)成:一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。此外還要滿足微生物生長對pH、_____________以及_____的要求。(3)種類:按照物理性質(zhì)可分為_____培養(yǎng)基和_____培養(yǎng)基。營養(yǎng)物質(zhì)生長繁殖特殊營養(yǎng)物質(zhì)氧氣液體固體第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.將無菌技術(shù)的方法、類型和對象連線第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三3.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最常用的細(xì)菌培養(yǎng)基:_____________培養(yǎng)基。②配制步驟:計(jì)算→_____→溶化→_____→倒平板。牛肉膏蛋白胨稱量滅菌第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三(2)純化大腸桿菌:平板劃線法和_______________

方法純化大腸桿菌接種原理在培養(yǎng)基上得到由_________________的肉眼可見的菌落,即可獲得純種。關(guān)鍵稀釋涂布平板法一個(gè)細(xì)胞繁殖而來第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三(3)菌種的保存: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。臨時(shí)保藏甘油管藏第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三考點(diǎn)一

培養(yǎng)基營養(yǎng)及種類

1.培養(yǎng)基的成分

作用主要來源碳源構(gòu)成生物體的物質(zhì),異養(yǎng)生物的能源物質(zhì)CO2、NaHCO3、糖類、脂肪酸等氮源合成蛋白質(zhì)、核酸以及含氮代謝產(chǎn)物N2、NH3、銨鹽、尿素、牛肉膏、蛋白胨等生長因子酶和核酸的成分維生素、氨基酸、堿基等第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三作用主要來源無機(jī)鹽細(xì)胞內(nèi)的組成成分,生理調(diào)節(jié)物質(zhì);某些化能自養(yǎng)菌的能源、酶的激活劑培養(yǎng)基及大氣水優(yōu)良的溶劑,維持生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性培養(yǎng)基、大氣、代謝產(chǎn)物第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.培養(yǎng)基的種類(1)按物理狀態(tài)分類:培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途液體培養(yǎng)基不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)固體培養(yǎng)基加凝固劑(如瓊脂)微生物分離、鑒定,活菌計(jì)數(shù),菌種保藏第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三(2)按功能分類:①選擇培養(yǎng)基:培養(yǎng)基中加入某些化學(xué)物質(zhì),用來抑制不需要的微生物的生長,促進(jìn)需要的微生物的生長。②鑒別培養(yǎng)基:培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品,鑒別不同種類的微生物。第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三【高考警示】(1)自養(yǎng)微生物營養(yǎng)≠異養(yǎng)微生物營養(yǎng):①自養(yǎng)微生物所需的碳源、氮源來自含碳、含氮的無機(jī)物;②異養(yǎng)微生物需要的碳源、氮源來自含碳、含氮的有機(jī)物。(2)選擇培養(yǎng)基中所加的物質(zhì)≠鑒別培養(yǎng)基中所加的物質(zhì):①選擇培養(yǎng)基中所加的化學(xué)物質(zhì)對其他微生物起抑制作用;②鑒別培養(yǎng)基所加的化學(xué)物質(zhì)對其他微生物不起作用,只是對所要鑒別的微生物起指示作用。

第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三【典例1】(2013·廣東六校聯(lián)考)甲、乙、丙是三種微生物,下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用來培養(yǎng)微生物的三種培養(yǎng)基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生長繁殖;甲能在Ⅰ中正常生長繁殖,而乙和丙都不能;乙能在Ⅱ中正常生長繁殖,甲、丙都不能。下列說法正確的是(

)第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三A.甲、乙、丙都是異養(yǎng)微生物B.甲、乙都是自養(yǎng)微生物、丙是異養(yǎng)微生物C.甲是固氮微生物、乙是自養(yǎng)微生物、丙是異養(yǎng)微生物D.甲是異養(yǎng)微生物、乙是固氮微生物、丙是自養(yǎng)微生物【解析】選C。甲能在Ⅰ和Ⅲ培養(yǎng)基中生長繁殖,不能在Ⅱ培養(yǎng)基中生長繁殖,說明甲是固氮微生物;乙能在Ⅱ和Ⅲ培養(yǎng)基中生長繁殖,不能在Ⅰ培養(yǎng)基中生長繁殖,說明乙是自養(yǎng)微生物;丙能在Ⅲ培養(yǎng)基中生長繁殖,不能在Ⅰ和Ⅱ培養(yǎng)基中生長繁殖,說明丙是異養(yǎng)微生物。第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三【變式訓(xùn)練】下表是幾種微生物能利用的碳源和氮源物質(zhì)的描述,其中描述錯(cuò)誤的微生物有幾種(

)A.1種B.2種C.3種D.4種硝化細(xì)菌圓褐固氮菌甲烷氧化菌乳酸菌碳源物質(zhì)CO2CO2葡萄糖葡萄糖氮源物質(zhì)NH3N2尿素N2第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三【解析】選C。硝化細(xì)菌屬于化能自養(yǎng)型生物,以CO2為碳源,以NH3為氮源。圓褐固氮菌屬于異養(yǎng)固氮菌,碳源為含碳有機(jī)物,氮源為分子態(tài)氮。甲烷氧化菌對碳源要求嚴(yán)格,只能是甲烷或甲醇。乳酸菌屬于異養(yǎng)厭氧型菌,其碳源和氮源均為有機(jī)物。第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三(1)在配制培養(yǎng)基時(shí),一般微生物除滿足營養(yǎng)需求外,還應(yīng)該考慮pH、氧氣及特殊營養(yǎng)物質(zhì)的要求。(

)【分析】一般微生物需要一定的營養(yǎng)、氧氣、pH及特殊物質(zhì)(如添加維生素),但培養(yǎng)厭氧微生物時(shí),培養(yǎng)基不能與氧氣接觸。(2)(2012全國卷T5B)常用液體培養(yǎng)基分離獲得細(xì)菌單菌落。(

)

【分析】菌落只能在固體培養(yǎng)基上形成,常用液體培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)而獲得代謝產(chǎn)物?！痢痰?7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三考點(diǎn)二微生物的純化培養(yǎng)技術(shù)與計(jì)數(shù)

1.原理在培養(yǎng)基上將細(xì)菌稀釋或分散成單個(gè)細(xì)胞,使其長成單個(gè)的菌落,這個(gè)菌落就是純化的細(xì)菌菌落。2.微生物接種方法(1)平板劃線法:平板劃線法中細(xì)胞的分離和稀釋過程發(fā)生在接種環(huán)在固體平板表面上的劃線和移動過程中。在線的開始部分,微生物往往連在一起生長,隨著線的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可形成純種的單個(gè)菌落。(如下圖)

第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三(2)稀釋涂布平板法:10倍系列稀釋操作①將分別盛有9mL水的6支試管滅菌,并按101～106的順序編號。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,吹吸3次,使菌液與水充分混勻。第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三③從101倍稀釋的試管中吸取1mL稀釋液,注入102倍稀釋的試管中,重復(fù)②步的混勻操作。依次類推,直到完成最后1支試管的稀釋。第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三3.微生物的計(jì)數(shù)方法(1)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法:①原理:利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板,在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量。②方法:用計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。③缺點(diǎn):不能區(qū)分死菌與活菌。第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三(2)稀釋涂布平板法(活菌計(jì)數(shù)法):①原理:當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落,來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌,通過統(tǒng)計(jì)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計(jì)算公式:每克樣品中的菌株數(shù)=(C÷V)×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(shí)所用的稀釋液的體積(mL),M代表稀釋倍數(shù)。

第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三③注意事項(xiàng):a.一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。b.統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。c.統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而不用活菌數(shù)表示。d.設(shè)置對照,目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測試因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三【高考警示】平板劃線時(shí)三次灼燒接種環(huán)的目的不同(1)第一次灼燒:殺死接種環(huán)上所有的微生物。(2)第二次灼燒:殺死上次劃線后殘留在接種環(huán)上的菌種,使下次劃線的菌種直接來源于上次劃線的末端。(3)第三次灼燒: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。第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三【典例2】纖維素分解菌能夠產(chǎn)生纖維素酶分解纖維素?；卮鹣铝袉栴}:(1)在篩選纖維素分解菌的過程中,通常用

染色法,這種方法能夠通過顏色反應(yīng)直接對纖維素分解菌進(jìn)行篩選。甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如下圖所示的結(jié)果,則纖維素分解菌位于(

)A.③ B.①② C.②③ D.①②③

A

剛果紅第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三(2)乙同學(xué)打算從牛胃中分離纖維素分解菌并計(jì)數(shù),與分離醋酸菌相比,進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)除了營養(yǎng)不同外,最主要實(shí)驗(yàn)條件差別是

,該同學(xué)采用活菌計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)目往往比活菌的實(shí)際數(shù)目

。(3)丙同學(xué)在提取和分離纖維素酶的過程中,為了抵制外界酸和堿對酶活性的影響,采取的措施是向提取液和分離液中添加

。若探究纖維素酶活性的最適溫度,應(yīng)如何設(shè)置對照?

。保證無氧環(huán)境少緩沖溶液不同的溫度梯度之間相互對照第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三【解析】(1)剛果紅與纖維素形成的紅色復(fù)合物在纖維素被分解后將不再形成,則在培養(yǎng)基上出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。(2)牛胃是一個(gè)厭氧的環(huán)境,所以其中的纖維素分解菌與需氧的醋酸菌培養(yǎng)條件有所不同。因?yàn)槭腔罹?jì)數(shù)法,所以部分死亡菌無法計(jì)數(shù)。另外當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí)平板上只能觀察到一個(gè)菌落,所以統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目偏少。(3)探究最適溫度可設(shè)置一系列的溫度梯度相互對照,其他無關(guān)變量要適宜。第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三【互動探究】(1)若在該培養(yǎng)基中加入青霉素,該培養(yǎng)基還能起到鑒別作用嗎?提示:不能。在該培養(yǎng)基中加入青霉素后,細(xì)菌不能生長繁殖(包括纖維素分解菌),所以該培養(yǎng)基失去鑒別作用。(2)統(tǒng)計(jì)該培養(yǎng)基中的微生物數(shù)量除了用該同學(xué)采用的活菌計(jì)數(shù)法外,還有什么方法?提示:顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三【變式訓(xùn)練】用平板劃線法或稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時(shí)(

)①可以用相同的培養(yǎng)基②都需要使用接種針進(jìn)行接種③都需要在火焰旁進(jìn)行接種④都可以用來計(jì)數(shù)活菌A.①② B.③④C.①③ D.②④【解析】選C。平板劃線法或稀釋涂布平板法都使用固體培養(yǎng)基,故①正確;平板劃線法采用接種針進(jìn)行操作,而稀釋涂布平板法采用涂布器進(jìn)行操作,故②錯(cuò)誤;純化時(shí),要進(jìn)行無菌操作,需要在火焰旁接種,避免空氣中的微生物混入培養(yǎng)基,故③正確;平板劃線法一般用于分離而不是計(jì)數(shù),故④錯(cuò)誤。第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三二、土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)1.分離原理2.計(jì)數(shù)方法_______________。3.實(shí)驗(yàn)流程土壤取樣→___________→微生物的培養(yǎng)與觀察→細(xì)菌的_____。稀釋涂布平板法樣品的稀釋計(jì)數(shù)尿素?zé)o機(jī)物土壤中的微生物合成酶催化第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三三、分解纖維素的微生物的分離1.纖維素與纖維素酶(1)纖維素:纖維素是一種_____,在棉花、木材、作物秸稈中含量較高。(2)纖維素酶:①組成:纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即_______________________。②作用:纖維素_________葡萄糖。多糖C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶纖維二糖第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.纖維素分解菌的篩選(1)原理:(2)培養(yǎng)基:以_______為惟一碳源的選擇培養(yǎng)基。3.實(shí)驗(yàn)流程土壤取樣→_________→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生_______的菌落。纖維素選擇培養(yǎng)透明圈第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1.在以尿素為惟一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,若指示劑變藍(lán),則說明篩選到分解尿素的細(xì)菌。(

)【分析】細(xì)菌產(chǎn)生的脲酶將尿素分解生成氨,氨會使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng),pH升高,酚紅指示劑變紅。2.纖維素酶是一類酶,它是由C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶組成的。(

)【分析】纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分:C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。纖維素在這三種酶共同作用下才能被分解成葡萄糖?！痢恋?3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三3.在選擇培養(yǎng)纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)中,選擇培養(yǎng)的目的是增加纖維素分解菌的數(shù)量。(

)【分析】選擇培養(yǎng)的過程中,其他微生物不能在培養(yǎng)基上生長,纖維素分解菌的數(shù)量會增加。4.(2012北京T5D)將土壤浸出液涂布在無菌的選擇培養(yǎng)基上分離分解尿素的細(xì)菌,是否無菌操作影響較小。(

)【分析】土壤浸出液中含有多種雜菌,所以利用選擇培養(yǎng)基篩選土壤浸出液中特定微生物時(shí),不需要進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作?！獭痰?4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1.細(xì)菌培養(yǎng)過程中,分別采用了高壓蒸汽、酒精、火焰灼燒等幾種不同的處理方法,這些方法可依次用于消滅或殺滅哪些部位的雜菌(

)A.接種針、手、培養(yǎng)基B.培養(yǎng)基、手、接種針C.手、接種針、培養(yǎng)基D.培養(yǎng)基、接種針、手【解析】選B。高壓蒸汽可以對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌,殺死所有微生物;75%酒精用于消滅手表面的微生物;火焰灼燒能消滅接種針上的所有微生物。第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.分離土壤中分解尿素的細(xì)菌,對培養(yǎng)基的要求是(

)①加尿素②不加尿素③加瓊脂糖④不加瓊脂糖⑤加葡萄糖⑥不加葡萄糖⑦加硝酸鹽⑧不加硝酸鹽A.①③⑤⑦

B.②④⑥⑧C.①③⑤⑧ D.①④⑥⑦【解析】選C。分離土壤中分解尿素的細(xì)菌,培養(yǎng)基中要有尿素、瓊脂糖、葡萄糖。尿素可以為分解尿素的細(xì)菌提供氮源,不需要加入硝酸鹽。第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三3.(2013·汕頭模擬)在“果醋制作過程”中,獲得較多的醋酸桿菌菌種的最簡便方法是(

)A.從變酸的葡萄酒表面獲得菌膜,再培養(yǎng)、分離B.不必人為加入菌種,在葡萄等水果表面本身就存在大量醋酸菌C.從泡菜壇蓋邊沿的水槽中水的表面獲得菌膜,再培養(yǎng)、分離D.從土壤中分離提取【解析】選A。在變酸的葡萄酒表面菌膜中含有醋酸菌,獲得菌膜后,再培養(yǎng)、分離,就可以獲得較多的醋酸菌,而且這種方法最簡便。第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三4.(2013·無錫模擬)下圖是微生物平板劃線示意圖。劃線的順序?yàn)?、2、3、4、5。下列操作方法正確的是(

)A.操作前要將接種環(huán)放在火焰邊灼燒滅菌B.劃線操作須在火焰上進(jìn)行C.在5區(qū)域中才可以得到所需菌落D.在1、2、3、4、5區(qū)域中劃線前后都要對接種環(huán)滅菌【解析】選D。在每次劃線前后都要對接種環(huán)進(jìn)行滅菌,接種環(huán)的滅菌方法應(yīng)是在火焰上灼燒,接種時(shí)劃線操作須在火焰邊進(jìn)行。在5個(gè)區(qū)域中,只要有單個(gè)活細(xì)菌,通過培養(yǎng)即可獲得所需菌落。第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三5.(雙選)下表表示某培養(yǎng)基的配方,下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.從物理性質(zhì)看該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基,從用途看該培養(yǎng)基屬于鑒別培養(yǎng)基B.培養(yǎng)基中屬于碳源的物質(zhì)主要是葡萄糖,屬于氮源的物質(zhì)是蛋白胨C.該培養(yǎng)基缺少提供生長因子的物質(zhì)D.該培養(yǎng)基調(diào)節(jié)到合適的pH后就可以接種菌種成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊紅美藍(lán)蒸餾水含量10g10g2g0.4g0.065g1000mL第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三【解析】選A、B。培養(yǎng)基中沒有凝固劑瓊脂,為液體培養(yǎng)基,伊紅、美藍(lán)能使某些細(xì)菌著色,起鑒別作用,A項(xiàng)正確;糖類(尤其是葡萄糖)是最常用的碳源;蛋白胨主要用作氮源,但也提供生長因子,并作為異養(yǎng)型微生物的碳源、能源,B項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯(cuò)誤;培養(yǎng)基制備過程中調(diào)完pH后要進(jìn)行滅菌處理,D項(xiàng)錯(cuò)誤。第40頁，共44頁，2023年，2月2