2013届高考生物一轮复习课件：选修1 第2讲 微生物的培养与应用（人教新课标）.ppt

1、一、微生物的实验室培养1培养基(1)培养基即人们按照，配制出供其生长繁殖的基质。(2)按物理状态，可将培养基划分为培养基和培养基(如琼脂培养基)。(3)培养基一般都含有的成分是：，在此基础上还需满足微生物生长对的需求。微生物对营养物质的不同需求液体固体水、碳源、氮源和无机盐pH、特殊营养物质及氧气2消毒和灭菌项目消毒灭菌条件使用的理化方法使用的理化因素结果杀死物体表面或内部杀死物体内外较为温和强烈一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)所有的微生物，包括芽孢和孢子项目消毒灭菌适用实验操作的空间、操作者的衣着和手培养器皿、接种用具和培养基等常用方法消毒法，消毒法，酒精、氯气、石炭酸等化学试剂

2、消毒法灭菌、灭菌、灭菌煮沸巴氏灼烧干热高压蒸汽3大肠杆菌纯化及菌种保藏(1)制备牛肉膏蛋白胨培养基的步骤为：称量溶化(2)微生物纯化的原理及方法：原理：在培养基上将细菌稀释或分散成，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。方法：，要求无菌操作。计算灭菌固体单个细胞倒平板平板划线法、稀释涂布平板法(3)菌种保藏：短期保存：上4保藏，缺点是菌种易被污染或产生变异。长期保存：采用20冷冻箱中保藏。固体斜面培养基甘油管藏法二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)分离原理：土壤中细菌之所以能分解尿素，是由于它们能合成，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起作用。使用以为唯一氮源的培养基能促

3、进的细菌的生长和繁殖，并抑制或阻止其他微生物的生长，从而分离出目的菌。脲酶催化尿素分解尿素(2)统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用。(3)实验流程：土壤取样微生物的培养与观察细菌的计数。稀释涂布平板法制备培养基三、分解纤维素的微生物的分离1纤维素酶的组成及作用(1)组成：一种酶，它至少包括三种组分，即。(2)作用：复合C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶纤维二糖葡萄糖2筛选方法(1)方法：法，即通过是否产生来筛选纤维素分解菌。(2)培养基：是以为唯一碳源的选择培养基。3筛选流程土壤取样将样品涂布到的培养基上挑选的菌落。刚果红染色透明圈纤维素粉选择培养梯度稀释鉴别纤维素分解菌产生透明圈考点一微生物的营养

4、与纯化考情解读 微生物的营养、培养基的类型与功能、培养基对微生物的选择作用及培养基的制备和微生物的纯化与培养是近年高考中生物技术实践内容的主要题源，考查频率高，题目灵活，内容丰富。预计2013年可能会结合微生物的分离与计数予以考查。做一题例1如下所示为培养某种微生物的培养基的配方，请回答：成分含量NaNO3K2HPO4KClMgSO47H2OFeSO4(CH2O)H2O青霉素3 g1 g05 g05 g001 g30 g1 000 mL01万单位(1)依物理状态，该培养基属于_培养基；依用途划分，则属于_培养基。(2)根据培养基的配方可判断出，该培养基所培养微生物的同化作用的类型是_，培养的微

5、生物可能是_。(3)该培养基中的碳源是_。不论何种培养基，在各成分都溶化后分装前，要进行的是_和_；倒平板时，一般需冷却至_左右，并且要在_附近操作。(4)若用该培养液培养纤维素分解菌，应除去的物质是_，至少应加入的物质是_，为检测纤维素分解菌的存在与否还应加入_，形成_色复合物，若产生_，则证明有纤维素分解菌存在。解析(1)从培养基成分看，没有琼脂等凝固剂，属于液体培养基；从用途上分析，加入青霉素可以杀死细菌、放线菌，选择出霉菌、酵母菌等属于选择培养基。(2)该生物以培养基中的(CH2O)作碳源，为异养型微生物。(3)考查微生物培养的基本操作。(4)培养纤维素分解菌，是以纤维素作碳源，故应去

6、除(CH2O)；培养细菌应去除能杀灭细菌的青霉素。可用刚果红与纤维素形成红色复合物，检测纤维素分解菌的存在。若存在，菌落周围会形成透明圈。答案(1)液体 选择(2)异养型 酵母菌或霉菌(3)(CH2O)调整pH 灭菌 50 酒精灯火焰(4)青霉素和(CH2O)琼脂和纤维素粉 刚果红 红 透明圈链一串1微生物的营养营养要素含义作用主要来源碳源凡能提供所需碳元素的物质构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质无机化合物：CO2、NaHCO3；有机化合物：糖类、脂肪酸、花生饼粉、石油等营养要素含义作用主要来源氮源凡能提供所需氮元素的物质合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物无机化合物：

7、N2、NH3、铵盐、硝酸盐；有机物化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等营养要素含义作用主要来源生长因子生长必不可少的微量有机物酶和核酸的组成成分维生素、氨基酸、碱基等水和无机盐水不仅是优良溶剂，而且可维持生物大分子的稳定；无机盐是细胞内成分和调节物质外界摄入关键一点微生物之所以需要补充生长因子，是由于其体内缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限，而对那些合成能力足以满足自身需求的微生物，其培养基中则不需额外补充生长因子。2培养基的类型划分标准培养基种类特点用途状态液体培养基不加凝固剂工业生产固体培养基加凝固剂，如琼脂微生物分离、鉴定等划分标准培养基种类特点用途用途选择培养基培养基中加入某种化学物质

8、，用来抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长培养和分离出特定微生物(如分离酵母菌和霉菌，可以在培养基中加入青霉素)划分标准培养基种类特点用途用途鉴别培养基根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物，如用伊红美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否含有大肠杆菌(若有，则菌落呈深紫色并带有金属光泽)3平板划线法的注意事项(1)第一次划线及每次划线之前都需灼烧接种环进行灭菌，划线操作结束仍需灼烧接种环，每次灼烧目的如下表：第一次灼烧每次划线之前灼烧划线结束后灼烧目的避免接种环上可能存在的微生物污染培养物杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，保证每次划线的菌种都

9、来自上次划线的末端杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者(2)灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免因温度太高杀死菌种。(3)划线时最后一区域不要与第一区域相连。(4)划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破。通一类1右图是微生物平板划线示意图。划线的顺序为12345。下列操作方法正确的是()A只需操作前将接种环放在火焰旁灼烧灭菌即可B划线操作需在火焰上进行C在5区域中才可以得到所需菌落D在12345区域中画线前后都要对接种环灭菌解析：操作的前后都要对接种环进行灭菌。划线操作需在火焰旁进行，而不是在火焰上；所有的划线区都有可能得到所需菌落，只是5区得到的菌落相对较纯。答案

10、：D考点二目标微生物的筛选与培养考情解读目标微生物的筛选是微生物应用的前提，相关技术广泛应用于微生物实验室培养及发酵工业生产实践中，本考点也常作为热点内容呈现在各地高考试卷中，考查点着重于选择培养基的制备、目标微生物的分离流程、对照实验的设置等，2013年备考应格外关注。做一题例2从自然菌样筛选较理想生产菌种的一般步骤是：采集菌样富集培养纯种分离性能测定。(1)不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从合适的环境中采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养嗜盐菌的菌样应从 _ 环境中采集。(2)富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其数量大大增加，从而分离出所需

11、微生物的培养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择 _ 的培养基，并在 _ 条件下培养。(3)下面两图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图解，请分析接种的具体方法。获得图A效果的接种方法是 _，获得图B效果的接种方法是 _。(4)配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行_，接种前要进行_，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在 _ 条件下进行。解析(1)嗜盐菌就生活在高盐环境中，如海滩等环境。(2)耐高温淀粉酶应存在于以淀粉为唯一碳源且在高温环境中生存的微生物体内。(3)从菌落分布的特点可以看出，A纯化微生物的接种方法是稀释涂布平板法，B纯化微生物的接种方法是平板划线

12、法。(4)培养基配制时应先溶化，再调整pH值，然后灭菌。答案(1)海滩等高盐(2)以淀粉为唯一碳源 高温(3)稀释涂布平板法 平板划线法(4)pH调整 高压蒸汽灭菌 无菌链一串1几种典型微生物的筛选方法(1)培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。(2)培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。(3)培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。(4)当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。如当石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分离能消除石油污染的微生物的目的。(5)改变微生物的培养条件，

13、也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。2微生物筛选过程中必要的两种对照培养基及其作用对照组作用现象结论未接种培养基有无杂菌污染的判断未接种的培养皿中无菌落生长未被杂菌污染接种的牛肉膏蛋白胨培养基选择培养基筛选作用的确认牛肉膏培养基上的菌落数大于选择培养基上的数目选择培养基具有筛选作用关键一点即使使用了选择培养基，所得到的微生物也未必全为“目标微生物”，因此，常需对选择培养基中菌落作进一步鉴定。通一类2下表为培养某种微生物的培养基配方，下列相关叙述错误的是()成分NaNO3K2HPO4KClMgSO47H2OFeSO4(CH2O)H2O青霉素含量3 g1

14、 g0.5 g0.5 g0.01 g30 g1 000 mL0.1万单位A依物理性质划分，该培养基属于液体培养基B依用途划分，该培养基属于选择培养基C培养基中的唯一碳源是(CH2O)，唯 一氮源是NaNO3D若用该培养基培养纤维素分解菌，则应除去(CH2O)，再添加纤维素解析：由于配方中没有琼脂，所以从物理性质上划分为液体培养基；由于配方中含有青霉素，对微生物有一定的筛选作用，所以从用途上划分为选择培养基；由于培养基中含有青霉素，纤维素分解菌不能生存，除去(CH2O)外，还应除去青霉素，同时添加纤维素和琼脂。答案：D3苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着能降解苯酚的微生物。某工厂产

15、生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如下图所示，为土壤样品。下列相关叙述错误的是 ()A图中培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源B如果要测定中活细菌数量，常采用稀释涂布平板法C若图中为对照实验，则其中应以苯酚作为唯一的碳源D使用平板划线法可以在上获得单菌落解析：用苯酚作为选择培养基的特殊碳源，目的菌能够存活，而其他菌因没有可利用的碳源而不能生长。测定培养液中细菌数目多使用稀释涂布平板法。若为对照实验，则应含除苯酚外的其他碳源，以苯酚作为唯一碳源。使用稀释涂布平板法或平板划线法都可以在上获得单菌落。答案：C考点三微

16、生物的数量测定考情解读 本考点内容在生物技术实践中占有比较重要的地位，有关特定微生物的数量测定广泛应用于食品及水质检测等实践中，具重要的应用价值，近年高考常将微生物计数与微生物培养及筛选综合命题，故2013年备考仍需重点关注。做一题 例3急性肠胃炎、手足口病分别是由细菌和病毒通过消化道进入人体导致的。因此检验饮用水的细菌含量和病毒含量是有效监控疾病发生的必要措施，请回答下列与检验饮用水有关的问题：(1)检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为 _。在下面所示的四种菌落分布图中，不可能是

17、用该方法得到的是_。(2)用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？_。为什么？_。(3)如分别取0.1 mL已稀释103倍的水样分别涂布到三个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为55、56、57，则每升原水样中大肠杆菌数为 _。(4)已知大肠杆菌能发酵乳糖并产酸产气，现提供足量的已灭菌的乳糖蛋白胨培养液和具塞试管，应如何判断待检水样中是否含有大肠杆菌？_。解析纯化大肠杆菌的方法稀释涂布平板法和平板划线法。删除偏差太大的数据，对剩下的多个培养数据进行平均处理就可以得到水样中的大肠杆菌数。大肠杆菌能发酵乳糖并产酸产气，通过密封培养，大肠杆菌可以进行无氧呼吸产生气体，

18、以气泡的形式释放出来。答案(1)稀释涂布平板法 D(2)需要 因为需要判断培养基是否被杂菌污染(培养基灭菌是否合格)(3)5.6108(4)通过无菌操作向试管内注入一定量待检水样，再注入已灭菌的乳糖蛋白胨培养液将试管充满，塞上塞子，混匀后置于37恒温箱培养24 h。若试管内有气泡生成，则说明水样中有大肠杆菌链一串微生物的数量测定1实验流程2统计菌落数目的方法(1)显微镜直接计数法：原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。方法：用计数板计数。缺点：不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)：原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，

19、来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。操作：为了保证结果准确，一般选择菌落数在30300 的平板进行计数。计算公式：每克样品中的菌株数(CV)M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。3操作提示(1)将待测样品经一系列10倍梯度稀释，然后选择3个稀释度的菌液，分别取0.1 mL接种到已制备好的平板上，然后用无菌涂布器将菌液涂布在整个平板表面，放在适宜的温度下培养计数菌落数。(2)为使结果接近真实值，可将同一稀释度菌液加到3个或3个以上的平板上，经涂布、培养，计算出菌落平均数。关

20、键一点 统计的菌落往往比活菌的实际数目低。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。因此，统计结果用菌落数而不是活菌数来表示。通一类4通过实验测定土壤中的细菌数量，下列与此操作有关的叙述中，不正确的是()A用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板B取稀释倍数分别为104、105和106倍的土壤稀释液各0.1 mL，分别涂布于各组平板上C将培养皿倒置，37恒温培养1224小时D选择菌落数在300个以上的培养皿进行计数.解析：检测土壤中细菌总数，用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，取104、105、106倍的土壤稀释液各0.1 mL，分别涂布于各组平板上，将平板倒置，37恒温培养2448小时，选择菌落数在30300的平板进行计数。答案：D5在做分离分解尿素的细菌实验时，某同学从对应106倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。某同学的结果产生原因可能有 ()土样不同 培养基污染 操作失误 没有设置对照ABCD解析：某同学比其他同学的实验结果数据大许多，可能由于选取的土样不同、培养基灭菌不彻底或操作过程中杂菌污染，也可能是操作失误，如配制的培养基中混入其他含氮物质等。答案：A