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高考总复习生物,选修1 生物技术实践 学案39 微生物的培养与应用,一、微生物的分离与培养,基础回顾,1培养基。 (1)概念：人们按照微生物对_的不同需求，配制出供其_的营养基质。 (2)营养构成：一般都含有_和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对_、氧气以及_的要求。 (3)种类：按照物理性质可分为_培养基和固体培养基。,营养物质,生长繁殖,水、碳源、氮源,pH,特殊营养物质,液体,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,基础回顾,2无菌技术。 (1)含义：指在培养微生物的操作中，所有防止_的方法。 (2)关键：防止_的入侵。 (3)不同对象的无菌操作方法。(连线),杂菌污染,外来杂菌,答案：b a b a,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,基础回顾,称量,灭菌,倒平板,接种,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,常用的微生物接种方法有两种： a平板划线法：是通过接种环在琼脂固体培养基表面_，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。 b稀释涂布平板法：是将菌液进行一系列的_，然后将_的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。 (3)菌种的保存方法。 对于频繁使用的菌种，可以采用_的方法。 对于需要长期保存的菌种，可以采用_的方法。,基础回顾,连续划线的操作,梯度稀释,不同稀释度,临时保藏,甘油管藏,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,二、微生物的筛选和计数,基础回顾,土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。 (1)分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成_，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到_作用。 (2)统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用_法。 (3)实验流程：土壤取样_微生物的培养与观察细菌的_。,脲酶,催化,稀释涂布平板,样品的稀释,计数,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,三、分解纤维素的微生物的分离,基础回顾,复合酶,C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,纤维二糖,葡萄糖,红色复合物,透明圈,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(2)筛选方法：_染色法，即通过是否产生_来筛选纤维素分解菌。 (3)培养基：以_为唯一碳源的选择培养基。 (4)实验流程。 土壤取样：富含_的环境 选择培养：用_培养，以增加纤维素分解菌的浓度 _：制备系列稀释液 涂布平板：将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生_的菌落,基础回顾,刚果红,透明圈,纤维素,纤维素,选择培养基,梯度稀释,透明圈,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,考点1 微生物的实验室培养,要点探究,1培养基的成分：,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,2.培养基的种类：,要点探究,特别提醒 (1)并不是所有培养基的营养成分都相同。 自养微生物能够利用空气中的CO2合成有机物，培养基中不需加入有机碳源(可加入无机碳源)。 固氮微生物能够固定空气中的N2，合成氨态氮，培养基中不需添加氮源。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(2)培养基中的不同营养成分不一定是不同物质提供。 培养基中不同的营养成分可以由同一物质提供，有些物质，如NH4HCO3，既是氮源也是某些自养生物的碳源。 3消毒和灭菌的不同点。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,特别提醒 不能正确区分消毒和灭菌 1高温加热灭菌，其原理就是使细菌体内蛋白质变性，而达到杀灭细菌的作用。 2化学药剂的灭菌消毒方法，其作用原理是使细菌体内蛋白质变性，但是化学物质很难透过孢子或芽孢的坚硬外层进入细胞内，因此化学方法难以消灭孢子和芽孢。 3体积分数为70%的乙醇杀菌效果最强。浓度过低，杀菌力弱；浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其内，杀菌效果受影响。对刚洗刷后未干的器皿，则可选择75%的酒精进行消毒。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高考命题角度 （1）从各种相近的选项中直接筛选消毒或灭菌的方法。 （2）给定操作对象，据此选择合适的消毒、灭菌方法。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,3微生物接种的常用方法。 (1)两种纯化细菌方法优缺点的比较。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(2)稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低，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。 (3)平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段灼烧接种环的目的不同： 第一次操作：杀死接种环上原有的微生物。 每次划线之前：杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。 划线结束后：杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,特别提醒 配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的注意事项。 (1)倒平板的适宜温度是50 左右，温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。 (2)平板需倒置，这样既可使培养基表面的水分更好地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,【例】(2014江苏卷)为了获得胡萝卜素产品，某小组开展了产胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题： (1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是_；为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该_。 (2)为了筛选出酵母菌，培养基中添加了青霉素，其目的是_。 (3)图示是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙、丙指示的依次是_。(填序号),要点探究,干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌),用牛皮纸(报纸)包扎器皿,抑制细菌(放线菌)生长,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,安全阀、放气阀、压力表 放气阀、安全阀、压力表 安全阀、放气阀、温度表 放气阀、安全阀、温度表 (4)为了将分离到的菌株纯化，挑取了菌落在3块相同平板上划线，结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长，最可能的原因是_。,要点探究,接种环温度过高，菌被杀死,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,(5)为增加胡萝卜素提取量，在研磨酵母细胞时，添加石英砂的目的是_；研磨时_(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3，理由是_。,要点探究,有助于研磨充分,不需要,胡萝卜素较耐酸,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,解析：(1)灭菌常用方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌等，培养皿常用高压蒸汽灭菌、干热灭菌。将培养皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎避免灭菌后的再次污染。(2)青霉素能破坏细菌的细胞壁并在细菌的繁殖期起杀菌作用，因此添加青霉素可抑制细菌的生长。(3)乙连接软管为排(放)气阀，甲为安全阀，丙是压力表。(4)三块平板有两块平板长有菌落，说明含有菌株并可在培养基上生长；而其中一块未见菌落，说明菌株死亡。因此，应是接种过程中接种环灼烧后未冷却或未足够冷却，使菌株因温度过高被杀死。(5)石英砂有助于研磨充分。CaCO3用于中和酸性物质，胡萝卜素较耐酸，因此不需添加。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,名师点睛 根据培养基变化筛选微生物 (1)在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。 (2)改变培养基的营养成分。例如，缺乏氮源时可以分离出固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能分解石油的微生物。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,考点2 微生物的分离与计数,要点探究,1筛选菌株的原则是：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。 2探究菌株筛选原理的不同点。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,3.在微生物的筛选与计数实验中，设置对照实验的目的是：排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。 4证明培养基未被污染的对照用空白培养基作对照。 5证明选择培养基选择作用的对照用牛肉膏蛋白胨培养基接种等量同种菌液作对照。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,6微生物的计数。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,特别提醒 (1)设置重复组，增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确，一般选择菌落数在30300的平板进行计数。 (2)为了使结果接近真实值，应设置三个或三个以上的平板，计算出菌落平均数。 (3)计算时明显偏离实际值(本组实验其他平板计数值)的要舍弃掉后求平均值。 (4)对照实验的设计首先要明确设计的目的，分析出实验的自变量之后才能准确设计。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,【例】无菌操作是微生物接种技术的关键；传统发酵技术和微生物分离、纯化、应用过程及植物组织培养和动物细胞培养过程中，均要无菌操作。回答下列相关问题： (1)消毒和灭菌是两个不同的概念，灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力。消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害。下列哪些事物适用于消毒处理_。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,皮肤 饮用水 牛奶 注射器 培养皿 接种环 培养基 果汁 酱油 手术刀 A B C D以上全部,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,要点探究,(2)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，一定要注意在无菌条件下进行。 (3)在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是_。下图是利用_法进行大肠杆菌接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。为达到这一目的，操作上应注意：,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,要点探究,每次划线前要_； 冷却后从上一区划线末端开始划； 首尾区_。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,要点探究,（4）培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。 对固体培养基应采用的检测方法是 _ ，观察培养基上是否有菌落产生。 （5）利用培养基不仅可以分离培养大肠杆菌，也可以进行植物组织培养。与大肠杆菌培养明显不同的是，用于组织培养的培养基中还需要加入 。 （6）有位同学在家制作泡菜时，为避免杂菌污染而向泡菜坛中加入了青霉素，结果发酵失败，原因可能是_ 。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,答案：(1)A (2)调整pH 高压蒸汽灭菌 (3)防止外来杂菌的入侵 平板划线 灼烧接种环 不连接(不重叠) (4)将未接种(接种等量无菌水)的培养基在适宜的温度下放置适当时间 (5)植物激素(或生长素和细胞分裂素) (6)青霉素杀死了乳酸菌,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,名师点睛 (1)不是所有的接种方法都适用于微生物的计数。 平板划线法和稀释涂布平板法都可以用于微生物的接种，稀释涂布平板法还可用于微生物的计数。 由于平板划线法只在最后几次划线上的菌落才可能是单个存在，前几次所划线上的菌落是堆叠在一起的，无法进行计数操作。 (2)运用计数手段所获得的数据并不是精确数据。 直接计数法观察到的细菌中包含了部分死的细菌，导致统计的数值比真实数值偏大。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,由于可能存在多个活菌堆叠在一起长成一个菌落，导致活菌计数法推算所得数值要比真实数值偏低。 (3)按照公式计算活菌数时，要看清题干有无对涂布菌液体积的描述，若有则必须按描述信息解答；若无相关信息，则按涂布体积为0.1 mL计算得出答案。,要点探究,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,1(2014大纲卷)某同学在、三种条件下培养大肠杆菌，这三种条件是： 以葡萄糖为碳源的培养基，不断补充培养基，及时去除代谢产物 以葡萄糖为碳源的培养基，不补充培养基，不去除代谢产物 以葡萄糖和乳糖为碳源的培养基，不补充培养基，不去除代谢产物 根据培养结果绘制的一段时间内菌体数的对数随时间变化的趋势图如下，假设三种培养基中初始总糖量相等，则、三种条件依次对应的趋势图是( ),C,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,A甲、乙、丙 B乙、丙、甲 C丙、甲、乙 D丙、乙、甲,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,解析：以葡萄糖为碳源的培养基，不补充培养基，不除去代谢产物，随着营养物质的消耗和次级代谢产物的积累，大肠杆菌的生长环境不断恶化，生存阻力增大，因此种群数量达到稳定期后会出现衰亡期，故甲图对应，反之丙图则对应；若培养基里加入葡萄糖和乳糖，大肠杆菌先利用葡萄糖，葡萄糖消耗完以后，大肠杆菌会经过短期的调整，诱导合成乳糖苷酶，接着继续分解利用乳糖，最后衰亡，因此乙图对应，选C。,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,提能演练,2(2014新课标卷)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题： (1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将_分解成_。 (2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成_色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的_。 (3)为了从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：,纤维二糖,葡萄糖,红,透明圈,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,注：“”表示有，“”表示无。 据表判断，培养基甲_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_；培养基乙_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_。,不能,液体培养基不能分离单菌落,不能,乙培养基中没有纤维素，不会形成CR纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,高分秘笈,基础回顾 要点探究 提能演练,栏目链接,
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