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第42课时 微生物的培养与应用,1培养基的类型及作用,考点131 生物技术手段微生物实验室培养,(2)培养基的营养构成 各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。 不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。,3配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤及注意事项 (1)步骤：计算称量溶化灭菌倒平板 (2)注意事项 倒平板的温度一般在50 左右适宜，温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。 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。,4纯化大肠杆菌的操作过程及注意事项 (1)原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。 (2)方法：平板划线法、稀释涂布平板法。 平板划线法：平板划线法中细菌的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的移动划线过程中。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成纯种的单个菌落。(如下图),注意 a划线时最后一区域不要与第一区域相连。 b划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。,稀释涂布平板法 .系列稀释操作(图1) a将分别盛有9 mL水的6支试管灭菌，并按101106的顺序编号。 b用移液管吸取1 mL培养的菌液，注入101倍稀释的试管中。用手指轻压移液管上的橡皮头，吹吸3次，使菌液与水充分混匀。 c从101倍稀释的试管中吸取1 mL稀释液，注入102倍稀释的试管中，重复b步混匀操作。以此类推，直到完成最后1支试管的稀释。,注意 移液管需要经过灭菌。操作时，试管口和移液管应在离火焰12 cm处。,注意 稀释涂布平板操作复杂，各个细节均应保证无菌。具体如下： 酒精灯与培养皿的距离要合适； 吸管头不要接触任何其他物体； 吸管要在酒精灯火焰周围使用。,【拓展提升】 1自养微生物和异养微生物的营养比较 2.划分依据：自养微生物与异养微生物类型划分的主要依据是能否以无机碳作为生长的主要或唯一碳源，而与氮源无关。自养微生物以CO2或碳酸盐为主要或唯一碳源进行代谢生长，异养微生物必须以有机物作为碳源进行代谢生长。,3自养微生物的能源 (1)利用光能，如蓝藻等。 (2)依靠物质氧化过程中释放的能量，如硝化细菌，能利用NH3氧化过程中释放的化学能，NH3既作为氮源，又作为能源。 4异养微生物的能源 主要来源于有机物的氧化分解，碳源不仅为异养微生物提供构成细胞的物质，而且提供完成整个生命活动所需的能量。,【对位训练】 1下列关于细菌的叙述，正确的是( ) A不同种类细菌的生长均需要相同碳源 B常用液体培养基分离获得细菌单菌落 C细菌大量培养过程中，芽孢形成于细菌生长的调整期 D培养基中含有高浓度NaCl有利于金黄色葡萄球菌的筛选 【答案】D,【解析】本题考查培养基的成分、应用和微生物的生长和筛选。碳源是指能为微生物提供生长繁殖所需碳元素的营养物质，不同种类的微生物对碳源的需求不同，糖类是最常用的碳源，其次还有CO2、花生粉饼等，A项错误；分离细菌菌落常用固体培养基，液体培养基常用于工业化生产，B项错误；细菌培养过程中，产生芽孢是在稳定期，C项错误；高浓度NaCl可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，所以可以将其筛选出来，D项正确。,1筛选菌株的原理 微生物的选择培养：在选择培养基的配方中，把尿素作为培养基中的唯一氮源，原则上只有能够利用尿素的微生物才能够生长。,考点132 生物技术实践土壤中分解尿素的细菌的分 离与计数,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，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 a设置重复组，增强实验的说服力与准确性。 b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细菌分离与计数的实验流程 土壤取样样品稀释取样涂布微生物的培养观察并记录结果细菌计数 记录数据表格,【对位训练】 2(2014广州质检)下列关于微生物分离和培养的叙述，不正确的是( ) A分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度 B测定土壤样品中的活菌数目，常用显微镜直接计数法 C提纯和分离严格厌氧型微生物，一般不用稀释涂布平板法 D分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一氮源 【答案】B,考点133 生物技术实践分解纤维素的微生物的分离,【对位训练】 3有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。分析回答问题： (1)培养基中加入的化合物A是_，为微生物的生长提供_，这种培养基属于_培养基。 (2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培养基中加入_。,(3)在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前，可用液体培养基培养，增加微生物的浓度。若获得纯净的菌株，常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具是_ _，操作时采用_灭菌的方法；还可用_方法操作。 (4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是_。 【答案】(1)纤维素 碳源 选择 (2)刚果红 (3)接种环 灼烧 稀释涂布平板 (4)防止造成环境污染,【解析】(1)应用选择培养基，筛选到能产生纤维素酶的微生物，所以在培养基中要加纤维素作为唯一碳源。(2)刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。,(3)微生物的接种方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。接种环和涂布器都是通过灼烧的方法进行灭菌。(4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是防止实验菌进入外界环境，造成污染。,考纲能力 运用所学知识解决自然界和社会生活中有关生物学问题的能力,1.微生物的实验培养,【考题1】 炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病，炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。 (1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。 (2)细菌鉴定：实验流程如下图所示,对配制的液体培养基等需采取_方法灭菌，培养基的碳源为_(填“无机碳”或“有机碳”)。 挑选可疑菌落制片后，用_观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。 接种可疑菌后，35 培养24小时，液体培养基变浑浊，原因是_，对照组试管中应加入_，与实验组同时培养6小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组_(填“高”或“低”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。,对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体。与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外，还有_。 【答案】(2)高压蒸汽(98 kPa蒸汽) 有机碳 显微镜 细菌大量繁殖 等量生理盐水 低 吞噬细胞、浆细胞,【解析】(2)细菌培养的培养基必须彻底灭菌，方法为高压蒸汽灭菌法；由于炭疽杆菌为寄生菌，为异养生物，因此培养基中应加入有机碳源。观察菌落特征时，只有用显微镜才能看见炭疽杆菌的竹节状排列，肉眼、放大镜都不能看见。由于细菌在适宜条件下大量繁殖，使培养液混浊；由过程图可见，实验组加入的是生理盐水配制的澄清噬菌体溶液，而对照组应该只加入等量生理盐水；与实验组同时培养6小时后，由于实验组噬菌体将细菌侵染消灭，因此实验组液体浑浊度比对照组低，则可以说明疑似液中有细菌(炭疽杆菌)存在。在免疫预防的特异性免疫中，除相关的T细胞、B细胞外，还有吞噬细胞处理呈递抗原和浆细胞产生抗体。,考纲能力 探究实验设计能力 【考题2】 (经典高考题)氯苯化合物是重要的有机化工原料，因其不易降解，会污染环境。某研究小组依照下列实验方案(图1)筛选出能高效降解氯苯的微生物SP1菌。培养基配方如表1。,2.选择培养基的用途,表1 培养基的组成 (1)配制号固体培养基时，除添加号液体培养基成分外，还应添加1%的_。 (2)培养基配制时，灭菌与调pH的先后顺序是_。,(3)从用途上来说，号培养基和号培养基分别属于_培养基和_培养基。在号培养基中，为SP1菌提供氮源的成分是_。 (4)在营养缺乏或环境恶劣时，SP1的菌体会变成一个圆形的休眠体，这种休眠体被称为_。 (5)将SP1菌接种在含不同浓度氯苯的号培养液中培养，得到生长曲线(如图2)。从图2可知，SP1菌在_培养条件下最早停止生长，其原因是_。,【答案】(1)琼脂 (2)先调pH，后灭菌 (3)通用 选择 硝酸铵 (4)芽孢 (5)20 mg/L氯苯 碳源最早耗尽,【解析】配制固体培养基时应在液体培养基的成分中再加入琼脂作为凝固剂。在配制培养基时应先调节pH，后进行灭菌，防止灭菌后在调节pH的过程中污染培养基。据表可知，培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，包括碳源、氮源、水、无机盐和生长因子，适用于多种微生物的培养。培养基不加牛肉膏和蛋白胨，以硝酸铵为氮源，可以选择出以硝酸铵为氮源的微生物，是选择培养基。在营养缺乏、环境恶劣时，微生物可以形成休眠体芽孢，来度过不良环境。据图2可知，SP1菌在20 mg/L氯苯培养条件下菌体数最早达到最大值，即最早停止生长，原因是在培养基中，氯苯是唯一碳源，由于20 mg/L氯苯培养条件碳源最少，因此也最早被耗尽，使SP1菌停止生长。,【典例】 培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是( ) 化学消毒 灼烧灭菌 干热灭菌 紫外线消毒 高压蒸汽灭菌 巴氏消毒法 A B C D 【答案】A,将消毒和灭菌混为一谈,【解析】培养基用高压蒸汽灭菌；培养皿耐高温，需用干热灭菌；接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果；实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒，如用酒精擦拭双手；空气可用紫外线消毒；牛奶为不破坏其营养成分，可采用巴氏消毒法。,错因分析 对灭菌和消毒的方法模糊不清。,纠错笔记,提醒 (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%的乙醇杀菌效果最好。浓度过低，杀伤力弱；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。,(4)灭菌的目的：无菌技术除了用来防止实验室的培养物受其他外来微生物污染外，还能有效避免操作者自身被微生物感染。 (5)培养基的制作是否合格的验证：如果未接种的培养基在恒温箱中保温12天后无菌落生长，说明培养基的制备是合格的，否则需要重新制备。,
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