湖南省高考生物復(fù)習(xí) 生物技術(shù)實(shí)踐 第2講 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課件 新人教版選修1

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1、 一、微生物的培養(yǎng) 【答案】營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生長(zhǎng)繁殖水碳源氮源無(wú)機(jī)鹽特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧氣溫和微生物芽孢孢子煮沸消毒法巴氏消毒法所有的微生物灼燒干熱高壓蒸汽 【答案】接種環(huán)、涂布器平板劃線21.稀釋涂布平板22.酒精燈火焰 二、微生物的利用 【答案】23.固體斜面24.菌落25.4 26.不長(zhǎng)27.污染28.甘油管藏29.20 【答案】30.選擇培養(yǎng)基31.尿素32.稀釋涂布平板法33.顯微鏡直接計(jì)數(shù)34. M35.被測(cè)試的條件36.非測(cè)試因素 VC 【答案】37.纖維素38.纖維素粉39.微生物40.倒平板41.發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶42.葡萄糖 一、微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 1.微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng) (1)培養(yǎng)基 概念

2、:人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。 分類(lèi)和應(yīng)用 培養(yǎng)基配方及營(yíng)養(yǎng)要素 基本營(yíng)養(yǎng)要素：各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽。此外還要滿足不同微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的需求。 【友情提醒】微生物最常用的碳源是糖類(lèi)，尤其是葡萄糖；最常利用的氮源是銨鹽、硝酸鹽。 對(duì)異養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō)，含C、H、O、N的有機(jī)化合物既是碳源，又是氮源、能源。 有些培養(yǎng)基不需要添加特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，生物自己能合成，如大腸桿菌能合成某些維生素，作為特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 制備：計(jì)算稱(chēng)量溶化滅菌倒平板。 (2)無(wú)菌技術(shù) 消毒和滅菌的區(qū)別條件結(jié)果常用的方法消毒較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物

3、體表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)煮沸消毒法、巴氏消毒法、化學(xué)藥劑消毒法滅菌強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(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 【友情提醒】用酒精消毒時(shí)，70%的酒精殺菌效果最好，原因是：濃度過(guò)高，使菌體表面蛋白質(zhì)凝固成一層保護(hù)膜，乙醇分子不能滲入其中；濃度過(guò)低，殺菌力減弱。 無(wú)菌技術(shù)主要操作要求 a實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)操作空間、操作人員消毒，對(duì)所用器具和培養(yǎng)基滅菌。 b實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)需在酒精燈火焰周?chē)鸁o(wú)菌區(qū)操作，另外要避免已滅菌處理材料再次污染。 2純化大腸桿菌以及菌種的保藏 (1)制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基：計(jì)算、稱(chēng)量、溶化、滅菌、倒平板。 (2)純化大腸桿

4、菌 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(zhǎng)成單個(gè)的菌落，這個(gè)菌落就是一個(gè)純化的細(xì)菌菌落。 方法：平板劃線法、稀釋涂布平板法。 平板劃線法是通過(guò)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；稀釋涂布平板法則是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋?zhuān)缓髮⒉煌♂尪鹊木悍謩e涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)菌種的保藏 短期保存：固體斜面培養(yǎng)基上4 保存，菌種易被污染或產(chǎn)生變異。 長(zhǎng)期保存：20 甘油管在冷凍箱中保藏。 【友情提醒】平板冷凝后，皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的溫度也比較高，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

5、止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。 【例1】分析下面培養(yǎng)基的配方：KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、尿素、瓊脂。請(qǐng)回答： (1)在該培養(yǎng)基的配方中，為微生物的生長(zhǎng)提供碳源和氮源的分別是_和_。 (2)想一想這種培養(yǎng)基對(duì)微生物是否具有選擇作用？如果具有，又是如何進(jìn)行選擇的？_。 (3)培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實(shí)驗(yàn)操作者的雙手、空氣、牛奶所采用的滅菌及消毒方法依次是() 化學(xué)消毒灼燒滅菌干熱滅菌紫外線滅菌高壓蒸汽滅菌巴氏消毒法 A B C D 【解析】碳源是提供碳元素的物質(zhì)，氮源是提供氮元素的物質(zhì)。所以碳源是葡萄糖，氮源是尿素。絕大多數(shù)生物都能利用葡萄糖，但是，只有能合成

6、脲酶的微生物才能分解尿素，所以這種培養(yǎng)基對(duì)微生物有選擇作用。選擇的原則是只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長(zhǎng)。培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌；培養(yǎng)皿能耐高溫，可用干熱滅菌；接種環(huán)可用灼燒滅菌達(dá)到迅速?gòu)氐椎臏缇Ч粚?shí)驗(yàn)操作者的雙手可用化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒，如用酒精擦拭雙手；空氣可用紫外線消毒；牛奶為不破壞其營(yíng)養(yǎng)成分可采用巴氏消毒法。 【答案】(1)葡萄糖尿素 (2)有選擇作用。因?yàn)榇伺浞街心蛩厥俏┮坏?，因此，只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長(zhǎng) (3)A 二、土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù) 1分離的原理 (1)土壤中的細(xì)菌之所以能夠分解尿素，是因?yàn)樗鼈凅w內(nèi)能合成脲酶。這種物質(zhì)在把尿素分解成無(wú)機(jī)物的過(guò)程中起催

7、化作用。 (2)實(shí)驗(yàn)室中微生物篩選的原理：人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等)，同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。 2分離分解尿素的細(xì)菌所使用的特定培養(yǎng)基 分離分解尿素的細(xì)菌的培養(yǎng)基應(yīng)為選擇培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中的氮源只有尿素，理論上只有能合成脲酶的微生物才能在上面生長(zhǎng)。其配方如下： KH2PO4 1.4 g Na2HPO4 2.1 g MgSO47H2O 0.2 g 葡萄糖 10.0 g 尿素(惟一氮源) 1.0 g 瓊脂 15.0 g 將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1000 mL。 3統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法 (1)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法 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

8、下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量。 方法：用計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。 缺點(diǎn)：不能區(qū)分死菌與活菌。 (2)間接計(jì)數(shù)法(活菌計(jì)數(shù)法) 原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌，通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。 操作 a設(shè)置重復(fù)組，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力與準(zhǔn)確性。 b為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 計(jì)算公式：每克樣品中的菌株數(shù) M，其中C代表某一稀釋度下平板上生長(zhǎng)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)。VC 4細(xì)菌分離與計(jì)數(shù)的實(shí)驗(yàn)流程 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

9、細(xì)菌計(jì)數(shù)。 【例2】可以鑒定出分解尿素的細(xì)菌的方法是() A以尿素為惟一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑 B以尿素為惟一氮源的培養(yǎng)基中加入二苯胺試劑 C以尿素為惟一氮源的培養(yǎng)基中加入蘇丹試劑 D以尿素為惟一氮源的培養(yǎng)基中加入雙縮脲試劑 【解析】在以尿素為惟一氮源的培養(yǎng)基中，不能分解尿素獲得氮源的細(xì)菌不能生長(zhǎng)，而分解尿素的細(xì)菌能利用尿素作氮源，將尿素分解為氨，使pH升高。若培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，指示劑將變紅。此培養(yǎng)基既屬于選擇培養(yǎng)基，又屬于鑒別培養(yǎng)基。 【答案】A 三、分解纖維素的微生物的分離 1分解纖維素的微生物的分離 (1)實(shí)驗(yàn)原理即：可根據(jù)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。 (2)實(shí)驗(yàn)流程

10、土壤取樣：富含纖維素的環(huán)境。 選擇培養(yǎng)：用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)，以增加纖維素分解菌的數(shù)量。 梯度稀釋 涂布平板：將樣品涂布于鑒別含CR的纖維素分解菌的培養(yǎng)基(固體)。 挑選產(chǎn)生透明圈的菌落：產(chǎn)生纖維素酶的菌落周?chē)霈F(xiàn)透明圈。 2兩種剛果紅染色法的比較方法方法一：先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)，過(guò)程如下：培養(yǎng)基經(jīng)涂布培養(yǎng)長(zhǎng)出菌落覆蓋質(zhì)量濃度為1 mg/mL的CR溶液 倒去CR溶液加入物質(zhì)的量濃度為1 mol/L的NaCl溶液 倒掉NaCl溶液出現(xiàn)透明圈方法二：倒平板時(shí)就加入剛果紅，過(guò)程如下：配制質(zhì)量濃度為10 mg/mL的CR溶液滅菌按照每200 mL培養(yǎng)基加入1 mL的比例加入CR溶液混勻倒

11、平板接種后培養(yǎng)出現(xiàn)透明圈優(yōu)點(diǎn)顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用操作簡(jiǎn)便，不存在菌落的混雜問(wèn)題方法方法一：先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)，過(guò)程如下：培養(yǎng)基經(jīng)涂布培養(yǎng)長(zhǎng)出菌落覆蓋質(zhì)量 濃 度 為 1 m g / m L 的 C R 溶 液 倒去CR溶液加入物質(zhì)的量濃度為1 mol/L的NaCl溶液 倒掉NaCl溶液出現(xiàn)透明圈方法二：倒平板時(shí)就加入剛果紅，過(guò)程如下：配制質(zhì)量濃度為10 mg/mL的CR溶液滅菌按照每200 mL培養(yǎng)基加入1 mL的比例加入CR溶液混勻倒平板接種后培養(yǎng)出現(xiàn)透明圈缺點(diǎn)操作繁瑣，加入剛果紅溶液會(huì)使菌落之間發(fā)生混雜(1)由于纖維素、瓊脂和土豆汁中都含有淀粉類(lèi)物

12、質(zhì)，可以使能夠產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽(yáng)性反應(yīng)；(2)有些微生物具有降解色素的能力，長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)會(huì)降解剛果紅，從而形成明顯的透明圈，這些微生物與纖維素分解菌不易區(qū)分 【友情提醒】選擇培養(yǎng)的目的是增加纖維素分解菌的濃度，確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物。 涉及的微生物技術(shù)主要有：培養(yǎng)基的配制、無(wú)菌操作技術(shù)、稀釋涂布平板法、選擇培養(yǎng)基的作用、土壤取樣等。 【例3】下圖為分離并統(tǒng)計(jì)分解纖維素的微生物的實(shí)驗(yàn)流程，據(jù)此回答有關(guān)問(wèn)題： (1)要從富含纖維素的環(huán)境中分離纖維素分解菌，從高溫?zé)崛袑ふ夷蜔峋@說(shuō)明_。 (2)某同學(xué)根據(jù)需要，配制了纖維素分解菌的培養(yǎng)基如下，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程嚴(yán)格執(zhí)行無(wú)菌操作。 如

13、 果 將 其 中 的 纖 維 素 粉 換 成 _ _ _ _ _ _ _ _ ， 菌 落 數(shù)_，即可說(shuō)明選擇培養(yǎng)基的作用。纖維素粉NaNO3Na2HPO4KH2PO45 g1 g1.2 g0.9 gMgSO47H2OKCl酵母膏0.5 g0.5 g適量 【解析】(1)因?yàn)槔w維素分解菌與耐熱菌有不同的生活習(xí)性，生活在不同的環(huán)境中，故要根據(jù)目的菌株對(duì)生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。 (2)因?yàn)槠咸烟鞘抢w維素水解產(chǎn)生的、能被微生物直接利用的有機(jī)小分子，所以如果將其中的纖維素粉換成葡萄糖，纖維素分解菌及其他細(xì)菌會(huì)生長(zhǎng)繁殖得更快，故菌落數(shù)明顯多于選擇培養(yǎng)基。 (3)因?yàn)橄♂屚坎计桨宸ㄒ獙⒕哼M(jìn)行一

14、系列的梯度稀釋?zhuān)试摲筛鶕?jù)稀釋體積計(jì)算每克樣品中的細(xì)菌數(shù)，而平板劃線法則不能這樣，所以本實(shí)驗(yàn)宜采用稀釋涂布平板法。 【答案】(1)不同的菌株生活在不同的環(huán)境中，根據(jù)目的菌株對(duì)生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找 (2)葡萄糖明顯多于選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù) (3)稀釋涂布平板平板劃線法難以根據(jù)稀釋體積計(jì)算每克樣品中的細(xì)菌數(shù)1.(2009安徽)下列是關(guān)于“檢測(cè)土壤中細(xì)菌總數(shù)”實(shí)驗(yàn)操作的敘述，其中錯(cuò)誤的是( ) A用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板 B取104、105、106倍的土壤稀釋液和無(wú)菌水各0.1 mL，分別涂布于各組平板上 C將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組平板倒置，37 恒溫培養(yǎng)2

15、448小時(shí) D確定對(duì)照組無(wú)菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實(shí)驗(yàn)組平板進(jìn)行計(jì)數(shù)D 【解析】應(yīng)選擇菌落數(shù)在30300的一組平板為代表進(jìn)行計(jì)數(shù)。 2.(2010全國(guó))下列是與微生物培養(yǎng)有關(guān)的問(wèn)題，請(qǐng)回答： 某細(xì)菌固體培養(yǎng)基的組成成分是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、葡萄糖、尿素、瓊脂和蒸餾水，其中凝固劑是_，碳源是_，氮源是_。已知只有能合成脲酶的細(xì)菌才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，故該培養(yǎng)基屬于_培養(yǎng)基。按照化學(xué)成分分類(lèi)，該培養(yǎng)基屬于_培養(yǎng)基。從同化作用類(lèi)型上看，用該培養(yǎng)基培養(yǎng)的細(xì)菌屬于_。瓊脂葡萄糖尿素選擇合成異養(yǎng)型 【解析】本題主要考查學(xué)生的理解能力及微生物的營(yíng)養(yǎng)。該培養(yǎng)基中，瓊脂為凝固劑，葡萄糖為碳源，尿素為氮源；由于只有能合成脲酶的細(xì)菌才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，可以用來(lái)選擇出能夠合成脲酶的細(xì)菌，在功能上稱(chēng)為選擇培養(yǎng)基；由于其化學(xué)成分明確，故又稱(chēng)為合成培養(yǎng)基；由于該培養(yǎng)基中存在著有機(jī)碳源即葡萄糖，故從同化作用類(lèi)型上推測(cè)，用該培養(yǎng)基培養(yǎng)的細(xì)菌屬于異養(yǎng)型。