高三一輪復(fù)習選修專題微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

高三一輪復(fù)習選修專題微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用第1頁/共47頁高頻考點1、培養(yǎng)基的種類、營養(yǎng)要求及配制原則2、無菌技術(shù)的內(nèi)容及方法3、分離純化微生物的研究思路、方法第2頁/共47頁一、培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成1、微生物需要的五大類營養(yǎng)物質(zhì)：

碳源、氮源、生長因子、無機鹽和水

另外還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)（如:生長因子）以及氧氣的要求。第3頁/共47頁培養(yǎng)乳酸菌——添加維生素培養(yǎng)霉菌——PH調(diào)至酸性培養(yǎng)細菌——PH調(diào)至中性或微堿性培養(yǎng)厭氧微生物——無氧環(huán)境【特殊要求】P15第4頁/共47頁定義作用主要來源碳源能提供碳元素的物質(zhì)構(gòu)成生物體的物質(zhì)，異養(yǎng)生物的能源物質(zhì)無機物：CO2、NaHCO3有機物：糖類、脂肪酸、石油、花生粉餅等

異養(yǎng)微生物的碳源是有機物，最常利用的是糖類；

自養(yǎng)微生物利用CO2或碳酸鹽作為碳源（以無機碳源作為主要碳源）。第5頁/共47頁定義作用主要來源氮源能提供氮元素的物質(zhì)合成蛋白質(zhì)、核酸以及含氮代謝產(chǎn)物無機物：N2、NH3、氨鹽、硝酸鹽有機物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等

能把氮氣作為氮源的只限于固氮菌、某些放線菌和藻類等。霉菌僅以無機氮素化合物為氮源；部分細菌不用有機氮化合物作為氮源就不能生長。第6頁/共47頁生長因子生長不可缺少的微量有機物酶和核酸的成分維生素、氨基酸、堿基等(1)微生物最常利用的碳源是糖類(特別是葡萄糖)，常利用的氮源是氨鹽、硝酸鹽。(2)在微生物所需要的化合物中需要量最大的是碳源。(3)微生物之所以需要補充生長因子，是由于缺乏合成這些物質(zhì)所需要的酶或合成能力有限?！咎貏e提醒】第7頁/共47頁結(jié)果常用的方法消毒僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外線或化學(xué)藥物消毒法滅菌殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌二、消毒和滅菌第8頁/共47頁培養(yǎng)基培養(yǎng)皿空氣接種環(huán)雙手牛奶②巴氏消毒③化學(xué)消毒⑤紫外線消毒⑥高壓蒸氣滅菌①灼燒滅菌④干熱滅菌常用的消毒方法和滅菌方法第9頁/共47頁無菌技術(shù)主要操作要求:P15①實驗前應(yīng)對操作空間、操作人員消毒，對所有器具和培養(yǎng)基滅菌。②實驗進行時需在酒精燈火焰周圍無菌區(qū)操作，另外要避免已滅菌處理材料再次污染。第10頁/共47頁三、微生物實驗室培養(yǎng)1、制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基步驟：

計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板2、微生物接種最常用的方法中的是：

平板劃線法和稀釋涂布平板法第11頁/共47頁如果未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1~2天后無菌落生長，說明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。思考培養(yǎng)基的制作是否合格？第12頁/共47頁平板劃線法：通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體，這就是菌落。第13頁/共47頁平板劃線的操作方法第14頁/共47頁為什么在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)？第一步：避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物；每次劃線前：殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到菌落。思考第15頁/共47頁在劃線操作結(jié)束時，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者。思考第16頁/共47頁稀釋涂布平板法：將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落。第17頁/共47頁第18頁/共47頁1、根據(jù)培養(yǎng)基的用途可分為:四、土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，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。選擇培養(yǎng)基第19頁/共47頁Q3:培養(yǎng)酵母菌和霉菌，可在培養(yǎng)基中加入_____________以纖維素作為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基，可以分離分解纖維素的微生物。Q1:分離利用石蠟油的微生物，用____________________的培養(yǎng)基Q2:分離產(chǎn)生蛋白酶的微生物，用___________________的培養(yǎng)基Q4:分離固氮微生物用______的培養(yǎng)基。例以石蠟油作為唯一碳源以蛋白質(zhì)作為唯一氮源青霉素缺氮第20頁/共47頁鑒別培養(yǎng)基

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)

在培養(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21頁/共47頁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)板或血細胞計數(shù)板，在顯微鏡下計一定容積的樣品中微生物數(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。四、土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)第22頁/共47頁(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。第23頁/共47頁②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：每克樣品中的菌株數(shù)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)第24頁/共47頁土壤取樣→樣品稀釋→取樣涂布→微生物培養(yǎng)→觀察并記錄結(jié)果→細菌計數(shù)3、細菌分離與計數(shù)的實驗流程第25頁/共47頁

在細菌分解尿素的化學(xué)反應(yīng)中，細菌合成的_____將尿素分解成了____。氨會使培養(yǎng)基的堿性_____，PH______。因此，我們可以通過檢測培養(yǎng)基____變化來判斷該化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。

脲酶

氨

增強

升高PH4、對分離的菌種的鑒定第26頁/共47頁

在以_____為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入______指示劑。培養(yǎng)某種細菌后，如果PH升高，指示劑將變___，說明該細菌能夠_________。

尿素

酚紅

紅分解尿素4、對分離的菌種的鑒定第27頁/共47頁1、纖維素酶五、分解纖維素的微生物的分離纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種組分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。纖維素纖維二糖葡萄糖C1酶Cx酶葡萄糖苷酶第28頁/共47頁(1)篩選纖維素分解菌的方法是__________

該方法可以通過______反應(yīng)直接篩選。剛果紅染色法顏色2、纖維素分解菌的篩選原理(2)其原理是：剛果紅可以與纖維素形成_________，當纖維素被________分解后，紅色復(fù)合物無法形成，出現(xiàn)以___________為中心的______，我們可以通過_____________來篩選纖維素分解菌。紅色復(fù)合物纖維素酶纖維素分解菌透明圈是否產(chǎn)生透明圈第29頁/共47頁第30頁/共47頁土壤取樣選擇培養(yǎng)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)生透明圈的菌落3、分離分解纖維素的微生物的實驗流程第31頁/共47頁土壤取樣選擇培養(yǎng)涂布培養(yǎng)純化培養(yǎng)前置染色法后置染色法富含纖維素土壤增大分解菌含量染色鑒別分離出分解菌第32頁/共47頁分離纖維素分解菌的實驗過程中操作有誤的是(

)A．經(jīng)選擇培養(yǎng)后將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上B．富集培養(yǎng)這一步可省略；但培養(yǎng)纖維素分解菌少C．經(jīng)稀釋培養(yǎng)后，用剛果紅染色D．對照組可用同樣量的培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的培養(yǎng)基上A第33頁/共47頁【解析】經(jīng)選擇培養(yǎng)后，再經(jīng)稀釋，才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上；富集培養(yǎng)可省略；經(jīng)稀釋培養(yǎng)后，用剛果紅染色，設(shè)置對照能證明經(jīng)富集培養(yǎng)的確得到了欲分離的微生物。第34頁/共47頁【資料三】剛果紅染色法方法一：先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應(yīng)方法二：在倒平板時就加入剛果紅第35頁/共47頁生物柴油油料作物植物油甲醇微生物M提取脂肪酶（2010·山東）生物柴油是一種可再生清潔能源，其應(yīng)用在一定程度上能夠緩人類對化石燃料的消耗?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，在微生物M產(chǎn)生的脂肪酶作用下，植物油與甲醇反應(yīng)能夠合成生物柴油。高考體驗第36頁/共47頁（1）篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物M時，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油為微生物生長提供_______，培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是____________法。（2）測定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量，可選用_____________法直接計數(shù)；（3）若需克隆脂肪酶基因，可應(yīng)用耐熱DNA聚合酶催化的_________技術(shù)。碳源高壓蒸汽滅菌顯微鏡直接計數(shù)PCR第37頁/共47頁2、某小組同學(xué)為了調(diào)查湖水中細菌的污染情況而進行了實驗。實驗包括制備培養(yǎng)基、滅菌、接種及培養(yǎng)、菌落觀察計數(shù)。請回答與此實驗相關(guān)的問題。（1）培養(yǎng)基中含有的蛋白胨、淀粉分別為細菌培養(yǎng)提供了_______和_______。除此之外，培養(yǎng)基還必須含有的基本成分是________和______。（2）為了使該實驗所得結(jié)果可靠，還應(yīng)該同時在另一平板上接種________作為對照進行實驗。氮源碳源水無機鹽無菌水第38頁/共47頁（3）培養(yǎng)20小時后，觀察到平板上有形態(tài)和顏色不同的菌落，這說明湖水樣品中有________種細菌。一般說來，菌落總數(shù)越多，湖水遭受細菌污染的程度越________。（4）如果要檢測水中是否含有大腸桿菌，培養(yǎng)基中還應(yīng)加入_______。多大(或嚴重)伊紅—美藍第39頁/共47頁(2010年青島市模擬)啤酒是我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷娘嬃现?。生產(chǎn)過程大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多；當糖度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵；最后分別輸出有形物質(zhì)和啤酒。根據(jù)上述過程，回答以下問題：第40頁/共47頁(1)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種，對野生酵母菌進行誘變后通過篩選可以得到具有這些特性的突變菌，誘變及篩選過程如下：步驟1：野生菌液體培養(yǎng)一段時間后接受紫外線照射誘變處理。步驟2：制備選擇培養(yǎng)基。在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，注意添加________________和調(diào)低pH，加瓊脂后滅菌，制成固體平板。高濃度蔗糖(葡萄糖)第41頁/共47頁步驟3：將紫外線照射后的菌液稀釋涂布平板。步驟4：根據(jù)_____________________篩選出突變菌。(2)上述步驟2、3的目的分別是____________________、___________________。(3)釀酒過程中，經(jīng)檢測活菌數(shù)量適宜但卻不產(chǎn)生酒精，應(yīng)采取的措施是__________。是否能在選擇培養(yǎng)基上生長提供高糖和酸性篩選環(huán)境獲得單菌落隔絕空氣第42頁/共47頁(4)秸稈的主要成分為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，但是酵母菌卻無法直接利用，原因是其_________________________。缺乏相應(yīng)分解酶系(或缺乏纖維素酶和半纖維素酶)第43頁/共47頁(2009年寧夏)(1)在微生物培養(yǎng)操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進行_____(消毒、滅菌)；操作者的雙手需要進行清洗和_____；靜止空氣中的細菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能使蛋白質(zhì)變性，還能損傷______________。(2)若用稀釋涂布平板法計數(shù)大腸桿菌活菌的個數(shù)，要想使所得估計值更接近實際值，除應(yīng)嚴格操作、多次重復(fù)外，還應(yīng)保證待測樣品稀釋的________。滅菌消毒