高考生物總復習專題25微生物的利用全國公開課一等獎百校聯(lián)賽示范課賽課特等獎課件

專題25微生物利用生物（浙江選考專用）第1頁考點微生物培養(yǎng)和利用基礎知識一、微生物試驗室培養(yǎng)1.培養(yǎng)基(1)概念:人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)不一樣需求,配制出供其生長繁殖

營養(yǎng)基質(zhì)。(2)成份:普通都含有碳源、氮源、水和無機鹽,還需要滿足不一樣微生物

生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣要求?？键c清單第2頁2.無菌技術3.試驗操作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基制備:計算→稱量→溶化→滅菌→③倒平板

。第3頁二、細菌分離方法:劃線分離法和涂布分離法1.劃線分離法(1)方法:用接種環(huán)蘸菌液后在含有④固體

培養(yǎng)基平板上劃線,使聚集菌種分散到培養(yǎng)基表面。每個⑤菌落

就是一個細菌產(chǎn)生

后代。(2)應用:用于基因工程大腸桿菌等工程菌,能夠用劃線分離法取得產(chǎn)

物表示能力高菌株。工程菌質(zhì)粒中通常有⑥抗性基因

(如抗

氨芐青霉素基因),如在培養(yǎng)基中加入一定量氨芐青霉素,因為非工程

菌和其它雜菌都沒有抗性基因,所以在劃線后只有存在抗性基因工程

菌能生存下來。第4頁2.涂布分離法:先將培養(yǎng)菌液⑦稀釋

,通常稀釋10-7~10-5倍,然后取

0.1mL稀釋度不一樣稀釋菌液加在培養(yǎng)皿固體培養(yǎng)基上,用玻璃刮刀

涂布在培養(yǎng)基平面上進行培養(yǎng),在適當稀釋度下,可產(chǎn)生相互分開

⑧菌落

。3.二者比較:劃線分離法,方法⑨簡單

;涂布分離法,單菌落更易分開,

但操作⑩復雜

。第5頁三、大腸桿菌培養(yǎng)和分離1.大腸桿菌:革蘭氏

陰性

、兼性厭氧腸道桿菌。2.細菌繁殖:以

分裂

方式繁殖,分裂速度很快。3.細菌擴大培養(yǎng):用

LB液體

培養(yǎng)基,劃線分離用

LB固體平面

培養(yǎng)基。4.大腸桿菌分離操作技術最慣用方法是劃線分離法,其操作步驟是:a.培養(yǎng)基滅菌:將剛配制好50mLLB液體培養(yǎng)基和50mLLB固體培

養(yǎng)基分別裝入兩個250mL三角瓶中,加上封口膜,用

高壓鍋

進行滅菌。第6頁b.倒平板:在酒精燈火焰旁將固體培養(yǎng)基分別倒在4個培養(yǎng)皿中,使培養(yǎng)

基鋪滿培養(yǎng)皿底部,待凝,使之形成平面。c.接種擴大培養(yǎng):靠近酒精燈火焰將大腸桿菌接種到三角瓶

液體培養(yǎng)基

中,三角瓶在37℃,每分鐘200轉(zhuǎn)搖床中振蕩培養(yǎng)12h。d.劃線分離:將搖床上培養(yǎng)12h菌液在固體培養(yǎng)基平板上

連續(xù)劃線

,然后將蓋好培養(yǎng)皿倒置,放在37℃恒溫培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng),12

~24h后,可看到在劃線末端出現(xiàn)不連續(xù)單個菌落,表明菌已被分離。e.菌種保留:在無菌操作下將單菌落用接種環(huán)取出,再用

劃線

法接種在空白斜面上,在37℃下培養(yǎng)24h后,置于4℃冰箱中保留。第7頁四、分離以尿素為氮源微生物1.試驗原理:不一樣微生物利用氮源種類

不一樣

。有一些細菌含有脲酶,經(jīng)過降解尿素作為其生長氮源。尿素在脲酶降解下產(chǎn)生

NH3

,使培養(yǎng)基pH由原來中性變?yōu)?/p>

堿性

,于是培養(yǎng)基中酚紅由紅黃色變成

紅色

。2.試驗步驟:(1)制備培養(yǎng)基:在60℃左右時,將兩個三角瓶中已滅菌LB固體培養(yǎng)基

和

尿素

固體培養(yǎng)基,在酒精燈旁分別倒入兩個培養(yǎng)皿中,搖勻后平放至凝固。(2)制備細菌懸液:在無菌條件下,將1g土樣加到有99mL無菌水三角

瓶中,振蕩10min,即成10-2土壤稀釋液,依此方法制備10-3、10-4和10-5土第8頁壤稀釋液。(3)涂布法分離:取10-4和10-5土壤稀釋液各0.1mL,分別加到有LB培養(yǎng)

基和尿素培養(yǎng)基培養(yǎng)皿中,用經(jīng)過

灼燒法

滅菌玻璃刮刀將菌液涂布到整個平面上。(4)培養(yǎng)和觀察:在37℃恒溫箱中培養(yǎng)24~48h,觀察

菌落數(shù)

。3.預測本試驗結果:LB全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基上菌落

多而雜

;尿素固體培養(yǎng)基上菌落

少而純

,一定時間內(nèi),菌落周圍出現(xiàn)

紅色

區(qū)域。用濃度為10-4和10-5土壤稀釋液接種,更輕易形成單菌落

是

10-5

土壤稀釋液。第9頁重點難點一、無菌技術知識歸納1.滅菌原因:為了取得純凈培養(yǎng)物,關鍵是預防外來雜菌污染。2.無菌操作條件:(1)各種器皿必須是無菌;(2)各種培養(yǎng)基必須是無菌;(3)細菌轉(zhuǎn)移操作過程必須是無菌。第10頁滅菌方法適用材料或用具滅菌條件滅菌時間灼燒滅菌接種環(huán)、接種針或其它金屬用具在酒精燈火焰充分燃燒層灼燒直至燒紅干熱滅菌玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)和金屬用具等干熱滅菌箱內(nèi),160℃~170℃加熱1h~2h高壓蒸汽滅菌培養(yǎng)基等100kPa,121℃15min~30min3.三種慣用滅菌方法比較第11頁4.防止被雜菌污染方法(1)注意滅菌操作標準,滅菌徹底,降低環(huán)境污染概率,手和試驗服要清潔,

降低操作時間,對污染源改進考慮周到。(2)注意微生物生長條件,如pH、滲透壓、溫度等。細菌喜中性偏堿

環(huán)境,喜蛋白質(zhì)豐富營養(yǎng)物質(zhì),喜37℃溫度;而霉菌喜中性偏酸環(huán)

境,喜糖類豐富營養(yǎng)物質(zhì),喜25℃~30℃溫度。所以,能夠依據(jù)不一樣

微生物“喜好”來降低污染。第12頁

第一次灼燒每次劃線之前灼燒劃線結束灼燒目標防止接種環(huán)上可能存在微生物污染培養(yǎng)物殺死上次劃線結束后接種環(huán)上殘留菌種殺死接種環(huán)上殘留菌種,防止細菌污染環(huán)境或感染操作者二、大腸桿菌培養(yǎng)與分離中應注意問題1.劃線分離操作中相關問題(1)在操作第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán),在劃線操作結

束后,依然需要灼燒接種環(huán)。第13頁(2)在灼燒接種環(huán)之后,要等其冷卻后再進行劃線,以免接種環(huán)溫度

太高,殺死菌種。(3)在做第二次以及其后劃線操作時,要從上一次劃線末端開始劃

線。每次劃線后,線條末端細菌數(shù)目比線條起始處要少,每次從上一

次劃線末端開始劃線,能使細菌數(shù)目伴隨劃線次數(shù)增加而逐步減

少,最終能得到由單個細菌繁殖而來菌落。2.進行恒溫培養(yǎng)時,要將培養(yǎng)皿倒置原因假如正放培養(yǎng)皿,則皿蓋上形成水滴會落到培養(yǎng)基表面而且擴散開,

會沖散菌體,污染菌落,達不到分離目標。所以恒溫培養(yǎng)時,培養(yǎng)皿必

須倒置。第14頁3.培養(yǎng)后判斷是否有雜菌污染方法(1)從菌落形態(tài)看,濕潤度、透明度、黏稠度,呈何種顏色等,是區(qū)分細

菌、酵母菌、放線菌和霉菌關鍵指標。(2)用顯微鏡鏡檢,觀察菌形態(tài)、大小,菌絲、孢子、芽孢等也是區(qū)分

細菌、酵母菌、放線菌和霉菌關鍵指標。(3)上述方法較難區(qū)分同類不一樣物種,需要借助化學方法和深入

形態(tài)觀察,如用革蘭氏染色法,觀察有沒有鞭毛、孢子形態(tài)、孢子著生方

式、菌絲生長方式、芽孢等。第15頁例1有些細菌可分解原油,從而消除由原油泄漏造成土壤污染。某同學欲從受原油污染土壤中篩選出能高效降解原油菌株。回答下列問題:(1)在篩選過程中,應將土壤樣品稀釋液接種于以

為唯一碳源固體培養(yǎng)基上。從功效上講,該培養(yǎng)基屬于

培養(yǎng)基。(2)純化菌種時,為了得到單菌落,常采取接種方法有兩種,即

和

。(3)為了篩選出高效菌株,可比較單菌落周圍分解圈大小,分解圈大說

明該菌株降解能力

。(4)通常情況下,在微生物培養(yǎng)過程中,試驗室慣用滅菌方法有灼燒滅

菌、

和

。無菌技術要求試驗操作

應在酒精燈

附近進行,以防止周圍環(huán)境中微生物污染。第16頁解析(1)從受原油污染土壤中篩選出能高效降解原油菌株,使用

培養(yǎng)基應是以原油為唯一碳源選擇培養(yǎng)基,經(jīng)過控制碳源,來促進

能高效降解原油菌株生長,抑制其它微生物生長。(2)菌種純化培養(yǎng)時,常采取劃線分離法和涂布分離法接種。(3)當固體培養(yǎng)基上長

出單菌落后,可經(jīng)過比較菌落周圍分解圈大小,來判斷菌株降解原油

能力大小。普通來說,分解圈越大說明該菌株降解能力越強,反之

則越弱。(4)試驗室培養(yǎng)微生物過程中,慣用灼燒滅菌法對接種環(huán)、

接種針、試管口、瓶口等進行滅菌;用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基等進行

滅菌;用干熱滅菌法對玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)和金屬用具等進行滅

菌。無菌技術要求試驗操作應在酒精燈火焰旁進行,因為酒精燈火焰旁

可形成一個無菌環(huán)境,可預防周圍環(huán)境中微生物污染。第17頁答案(1)原油選擇(2)劃線分離法涂布分離法(3)強(4)干熱滅菌高壓蒸汽滅菌火焰第18頁三、分離以尿素為氮源微生物試驗剖析1.土樣取得:從有哺乳動物排泄物地方取得。2.試驗步驟:

第19頁3.兩種慣用微生物接種方法比較比較劃線分離法涂布分離法原理經(jīng)過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線操作,將聚集菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng),能夠分離到由一個細胞繁殖而來肉眼可見細胞群體,即菌落將菌液進行一系列梯度稀釋,然后將不一樣稀釋度菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基表面,進行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高菌液里,聚集在一起微生物將被分散成單個細胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個菌落特點方法簡單單菌落更易分開,但操作復雜些目標使培養(yǎng)基上形成由單個細胞繁殖而來子細胞群體——菌落第20頁[知能拓展]

(1)用瓊脂糖代替瓊脂配制固體培養(yǎng)基。瓊脂是未被純化混合物,內(nèi)含一定量含氮化合物,不利于以尿素為氮源細菌篩選。(2)培養(yǎng)基中酸堿指示劑產(chǎn)生顏色改變(變紅),標志著存在脲酶水解尿

素作用,從而證實這一菌株能夠以尿素為氮源。紅色環(huán)狀區(qū)域大小代表脲酶活性強弱和含量多少。紅色區(qū)域越大,表明菌株利用尿素

能力越強。(3)與全營養(yǎng)培養(yǎng)基上菌落數(shù)比較,尿素培養(yǎng)基上只有少數(shù)菌落,這一

現(xiàn)象表明能利用尿素細菌在土壤菌群中只占極小部分。第21頁例2依據(jù)分離以尿素為氮源微生物試驗,回答以下問題:(1)寫出脲酶降解尿素反應式:

。(2)該試驗分離細菌時用濃度為10-4和10-5土壤稀釋液接種,更輕易形成單

菌落是

。(3)A同學篩選出菌落為150個,其它同學只篩選出50個,而且他在設計

試驗時并沒有設置對照。你認為A同學結果產(chǎn)生原因可能有哪些?

。怎樣設計對照試驗排除可能影響試驗結果原因:

。(4)涂布平板全部操作怎樣確保無菌?

。(5)有脲酶細菌在生態(tài)穩(wěn)態(tài)上起什么作用?

第22頁解析脲即尿素,是蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物。有一些細菌含有脲酶能夠分解

尿素,利用尿素作為其生長氮源。本試驗使用涂布分離法分離以尿素

為氮源微生物,用濃度為10-4和10-5土壤稀釋液接種,更輕易形成單菌

落是10-5土壤稀釋液,濃度越小越易形成單菌落。A同學結果產(chǎn)生

原因可能是土樣不一樣,也可能是培養(yǎng)基污染或操作失誤,可設計對照實

驗排除可能影響試驗結果原因,方案有二:一是由其它同學用與A同學

一樣土壤進行試驗,假如結果與A同學一致,則證實A同學無誤,假如結

果不一樣,則證實A同學存在操作失誤或培養(yǎng)基配制有問題;另一個方案是將A同學配制培養(yǎng)基在不加土樣情況下進行培養(yǎng),作為空白對照,以

檢驗培養(yǎng)基是否受到污染。第23頁答案(1)(NH2)2C

O+H2O

2NH3+CO2(2)10-5土壤稀釋液(3)可能是土樣不一樣,也可能是培養(yǎng)基污染或操作失誤方案有二:一是

由其它同學用與A同學一樣土壤進行試驗,假如結果與A同學一致,則

證實無誤,假如結果不一樣,則證實A同學存在操作失誤或培養(yǎng)基配制有問

題。另一個方案是將A同學配制培養(yǎng)基在不加土樣情況下進行培

養(yǎng),作為空白對照,以檢驗培養(yǎng)基是否受到污染(4)應從操作各個細節(jié)確?！盁o菌”,都應在酒精燈火焰附近進行。

比如,酒精燈與培養(yǎng)皿距離要適當、吸管頭不要接觸任何其它物質(zhì)、吸管要在酒精燈火焰周圍等第24頁(5)假如土壤中有許多尿素,在自然界較高溫度下會被水解,水解后氨

使土壤變成堿性,氨還與其它陰離子物質(zhì)如S

、C

、N

等形成化合物,則會使土壤板結。有脲酶細菌可降解土壤中尿素,并利用所

形成氨,有利于自然界中氮循環(huán)第25頁方法

消毒與滅菌項目消毒滅菌條件使用較為溫和理化方法使用強烈理化原因結果殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物殺死物體內(nèi)外全部微生物適用試驗操作空間、操作者衣著和手微生物培養(yǎng)器皿、接種用具和培養(yǎng)基等慣用方法煮沸消毒法(如100℃,5min~6min),巴氏消毒法(80℃,15min),酒精、氯氣、石炭酸等化學藥劑消毒法灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌突破方法第26頁例3細菌培養(yǎng)過程中分別采取了高壓蒸汽、酒精、火焰灼燒等幾個不一樣處理,這些方法依次用于殺滅哪些部位雜菌

()A.接種環(huán)、手、培養(yǎng)基B.高壓鍋、手、接種環(huán)C.培養(yǎng)基、手、接種環(huán)D.接種環(huán)、手、高壓鍋突破方法第27頁解析普通來說滅菌是指徹底殺滅微生物使其永遠喪失生長繁殖能力,對于培養(yǎng)基、操作器皿和接種環(huán)等都需要滅菌。消毒僅指殺死物體

表面或內(nèi)部一部分微生物,而對被消毒物體基本無害,操作者手需

要消毒。高壓蒸汽滅菌鍋是滅菌設備,通慣用于培養(yǎng)基滅菌。用酒精

擦拭雙手是消毒一個方法。火焰灼燒能夠快速徹底地滅菌,適合用于微

生物接種工具,如接種環(huán)。答案