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基础课时案39 微生物的培养和利用,2016备考最新考纲 1微生物的分离和培养。2.培养基对微生物的选择作用。,一、微生物的实验室培养 1培养基,水、碳源、氮源和无机盐,pH,氧气,固体,液体,2无菌技术 (1)关键：防止 的入侵。 (2)不同对象的无菌操作方法连一连,外来杂菌,称量,灭菌,倒平板,由一个细胞繁殖而来,菌落,接种,a平板划线法：是通过 在琼脂固体培养基表面 的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。 b 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。,接种环,连续划线,稀释涂布平板,梯度稀释,不同稀释度,临时保藏,甘油管藏,深度思考 如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，请思考 (1)获得图A效果和B效果的接种方法分别是什么？ (2)某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是什么？应当怎样操作才可避免此种现象？,提示 (1)获得效果A的接种方法为稀释涂布平板法，获得效果B的接种方法为平板划线法。 (2)最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灭菌；采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灭菌。,二、微生物的筛选和计数 1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 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,复合酶,纤维二糖,葡萄糖,红色复合物,透明圈,筛选方法： 染色法，即通过是否产生 来筛选纤维素分解菌。 培养基：以 为唯一碳源的选择培养基。 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 的培养基上 挑选产生 的菌落,刚果红,透明圈,纤维素,纤维素,选择培养基,梯度稀释,鉴别纤维素分解菌,透明圈,考点一 微生物的实验室培养 典例引领 【典例】 (2014江苏单科，30)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)右图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) 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_ 。 (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_。,解析 (1)微生物培养时常用的灭菌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能抑制细菌的繁殖，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，应是在接种过程中接种环灼烧后未足够冷却，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。,答案 (1)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 (2)抑制细菌(放线菌)生长 (3) (4)接种环温度过高，菌被杀死 (5)有助于研磨充分 不需要 胡萝卜素较耐酸,1消毒和灭菌的区别,2选择培养基与鉴别培养基的比较,易错警示！ (1)稀释涂布平板法的缺点：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。 (2)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。,跟进题组 (2014浙江宁波期末)下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题。,(1)图甲是利用_法进行微生物接种，图乙是利用_法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是_和_；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是_和酒精消毒。 (2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？ _。 (3)接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？ _。,(4)如图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是_(填“图甲”或“图乙”)。 解析 图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法，这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器。由于在酒精灯火焰附近存在着无菌区域，因此接种常在火焰附近进行。在微生物培养过程中会产生水，对微生物的生长造成影响，故需要倒置培养。,答案 (1)平板划线 稀释涂布平板 接种环 涂布器 灼烧灭菌 (2)火焰附近存在着无菌区域 (3)避免培养过程产生的水分影响微生物的生长 (4)图乙,考点二 微生物的分离与计数 典例引领 【典例】 (2014四川卷，10)有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。,(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、_四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是_。 (2)与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和_，这些植物激素一般需要事先单独配制成_保存备用。 (3)纯化菌株时，通常使用的划线工具是_。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有_。,(4)为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是_，该实验设计是否合理？为什么？_。 解析 (1)微生物生长所需要的主要营养物质包括：碳源、氮源、水和无机盐。使用选择培养基是因为它是允许特定的微生物生长和增殖，同时又能抑制或阻止其他微生物生长和增殖的培养基，该实验所用培养基只有能利用苯磺隆的微生物才能正常生长和增殖。,(2)植物组织培养常需要添加的植物激素有生长素和细胞分裂素，调整二者的比例可以诱导脱分化和再分化。MS培养基的成份一般先分别配制成母液备用。 (3)平板划线法接种时常使用接种环划线。第二区域只有第一条线无菌落，而其他的划线却有菌落，很可能是因为接种环在灼烧后未冷却，第一次划线时将菌种烫死，而后接种环冷却，能正常划线，也可能是第一次划线时划线未从第一区域末端开始，使接种环上无菌种。,(4)题中实验将取得的菌种培养液过滤后离心，上清液加入蛋白酶处理后，测得其对苯磺隆的降解率，意为假设菌种能产生降解苯磺隆的蛋白质类酶，若用蛋白酶处理后，可使该酶分解，苯磺隆降解率下降，则假设成立。但由于缺乏空白对照，不能比较蛋白酶处理是否降低苯磺隆降解率，该实验不能得出相应结论。 答案 (1)氮源和无机盐 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖 (2)细胞分裂素 母液 (3)接种环 接种环灼烧后未冷却；划线未从第一区域末端开始 (4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质 不合理，缺少空白对照,1微生物的分离和计数 (1)分离原则：人为提供有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。 (2)菌株筛选原理的比较,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球计数板，在显微镜下计算一定容积样品中的微生物数量；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：每毫升样品中的菌数(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。,名师点睛 应特别关注的三种“组” (1)两种对照组 确认培养基是否合格用一未接种的空白培养基一起培养，若培养基中无菌落生长，则表明培养基未被污染，制备合格。 确认培养基是否起到了“筛选”作用可用一接种的普通培养基(如牛肉膏蛋白胨培养基)一起培养，若选择培养基中菌落种类数明显少于普通培养基，则可表明培养基起到了“筛选”作用。 (2)设置重复组 为使结果接近真实值，可将同一稀释度加到三个或三个以上的平板上，经涂布、培养，计算出菌落平均数。,跟进题组 (2014河北邯郸一模，39)某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示。请分析回答下列问题。,(1)培养基中加入化合物A的目的是_，这种培养基属于_培养基。 (2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的_。实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是_。 (3)在上述实验操作过程中，获得纯净“目的菌”的关键是_。,(4)转为固体培养基时，常采用平板划线的方法进行接种，此过程中所用的接种工具是_，操作时采用_灭菌的方法。 (5)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉，这样做的目的是_。 (6)某同学计划统计污水池中“目的菌”的总数，他选用104、105、106稀释液进行平板划线，每种稀释液都设置了3个培养皿。从设计实验的角度看，还应设置的一组对照实验是_，此对照实验的目的是_。,解析 (1)该实验的目的是筛选“目的菌”，故培养基中添加化合物A起选择作用。(2)微生物正常生长需要碳源、氮源、无机盐等，由培养基中添加的物质种类知：化合物A应该给微生物生长提供碳源、氮源。培养过程需振荡，说明目的菌是需氧型微生物。(6)统计污水池中的“目的菌”时应设置空白对照，以用于检验培养基是否灭菌严格。 答案 (1)筛选目的菌 选择 (2)化合物A 异养需氧型 (3)防止外来杂菌污染 (4)接种环 灼烧 (5)防止造成环境污染 (6)不接种的空白培养基 检验培养基制备过程中是否被杂菌污染,
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