2020版高考生物总复习 第36讲 微生物的培养与应用课件 新人教版

第36讲微生物的培养与应用【考纲解读】最新考纲细解考点核心素养1.微生物的分离和培养2.某种微生物数量的测定3.培养基对微生物的选择和利用1.说出微生物的实验室培养及无菌技术2.举例说明微生物的选择培养3.举例说明某种微生物的分离与计数1.科学思维——分析与综合:分析培养基的成分及其作用;比较与分类:平板划线法和稀释涂布平板法异同;选择培养基和鉴别培养基的区别2.科学探究——设计实验探究微生物培养的条件及如何分离某种微生物等3.社会责任——关注有害微生物的控制及宣传健康生活方式等考点一微生物的实验室培养研析教材内化基本概念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)种类及实例①种类:按照物理性质可分为培养基和培养基。营养物质生长繁殖水、碳源、氮源pH特殊营养物质液体固体②实例:下表为某微生物培养基的成分KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素琼脂H2O1.4g2.1g0.2g10.0g1.0g15.0g1000mL该培养基中可以为微生物提供碳源的是,因为此培养基中加入了,故该培养基为固体培养基。葡萄糖琼脂2.无菌技术(1)目的:获得。(2)关键:防止的入侵。(3)无菌技术的主要方法及适用对象[连线]纯净培养物外来杂菌答案:13.大肠杆菌的纯化培养(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基①操作步骤计算→1→溶化→→倒平板②倒平板的方法及注意事项a.请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程:。b.乙中的灭菌方法是。称量灭菌丙→乙→甲→丁灼烧灭菌(2)纯化大肠杆菌的方法①纯化培养原理:在培养基上得到的肉眼可见的,即可获得较纯的菌种。②纯化大肠杆菌的关键步骤:。③常用的微生物接种方法有两种。a.平板划线法: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: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。由一个细胞繁殖而来菌落接种接种环连续划线稀释涂布平板梯度稀释不同稀释度4.菌种的保藏方法(1)临时保藏法:对于使用的菌种,先接种到试管的培养基上培养,然后放入℃的冰箱中保藏。(2)甘油管藏法:对于需要的菌种,先将菌液转入灭菌后的中,混匀后放在℃冷冻箱中保存。频繁固体斜面4长期保存甘油-20【深挖教材】请从接种操作是否符合无菌要求的角度判断接种操作是否合格?提示:若培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致,并符合接种菌菌落的特征,说明接种操作符合要求。思考探究培养科学思维1.选择无菌技术的原则是什么?提示:(1)考虑无菌技术的效果:灭菌的效果比消毒要好。(2)考虑操作对象的承受能力:活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒,而不能灭菌。2.两种接种方法的比较。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,请分析接种的具体方法。(1)获得图A效果的接种方法是,图B效果的接种方法是。(2)某同学在用A方法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。为了防止杂菌污染,有同学建议加入抗生素,你觉得可以吗?。并说明理由。提示:(1)稀释涂布平板法平板划线法(2)菌液浓度过高(土壤溶液稀释不够)不可以因为抗生素不但杀灭杂菌,而且也可以杀灭土壤细菌,所以在培养基上不可以加入抗生素。归纳总结比较项目平板划线法稀释涂布平板法关键操作接种环在固体平板培养基表面连续划线①一系列的梯度稀释②涂布平板法操作注意事项每次划线前后均需灼烧接种环稀释度要足够高,为确保实验成功可以增加稀释度的范围菌体获取在具有显著的菌落特征的区域菌落中挑取菌体从适宜的稀释度的平板上的菌落中挑取菌体适用范围适用于好氧菌适用于厌氧菌和兼性厌氧菌剖析题型提升核心素养题型一考查无菌技术1.(2018·全国Ⅱ卷)在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题:(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。解析:(1)干热灭菌是指将物品放入干热灭菌箱内,在160～170℃条件下加热1～2h。耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可采用干热灭菌的方法。答案:(1)可以(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能,在照射前,适量喷洒,可强化消毒效果。解析:(2)巴氏消毒法是在70～75℃条件下煮30min或在80℃条件下煮15min,可以杀死牛奶中的微生物,并且使牛奶的营养物质损失较少。(3)接种室、接种箱或超净工作台在使用前,可以用紫外线照射30min,紫外线能破坏微生物的DNA结构,以杀死物体表面或空气中的微生物。在照射前,适量喷洒石灰酸或煤酚皂溶液等消毒液,可以强化消毒效果。答案:(2)在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少(3)破坏DNA结构消毒液(4)水厂供应的自来水通常是经过(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是。解析:(4)自来水通常是用氯气进行消毒的。(5)在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是锅内原有的冷空气没有排尽。答案:(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽题后提升消毒和灭菌的比较条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药剂消毒法用酒精擦拭双手,用氯气消毒水源紫外线消毒接种室、接种箱、超净工作台等灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子灼烧灭菌法接种工具等干热灭菌法玻璃器皿、金属工具等高压蒸汽灭菌法培养基、容器等题型二考查微生物的纯化技术2.(2014·全国Ⅱ卷)为了调查某河流的水质状况,某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量,并进行了细菌分离等工作。回答下列问题:(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是;然后,将1mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为。解析:(1)为了检测培养基平板灭菌是否合格,可在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。0.1mL稀释液中平均有38个活菌,可推测每升水样中的活菌数=38×10×100×1000=3.8×107(个)。答案:(1)检测培养基平板灭菌是否合格3.8×107个(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时,接种环通过灭菌,在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是。解析:(2)接种环、接种针或其他金属用具直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧,可以迅速彻底地灭菌。在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线,其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。答案:(2)灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)示意图A和B中,表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养。结果发现振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是振荡培养能提高培养液中的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高的利用率。解析:(3)比较两图可以看出,A是用平板划线法接种培养后得到的结果,B是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)由于振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量,还可以使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率,因此振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。答案:(3)B(4)溶解氧营养物质题后提升两种纯化细菌方法的优缺点的比较项目优点缺点平板划线法可以观察菌落特征,对混合菌进行分离不能计数稀释涂布平板法可以计数,可以观察菌落特征吸收量较小,较麻烦,平板不干燥效果不好,容易蔓延考点二微生物的分离和计数研析教材内化基本概念1.统计菌落数目的方法(1)直接计数法①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的数量。②方法:用计数板计数。③缺点:不能区分死菌与活菌。显微镜(2)间接计数法(计数法)①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。②计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×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:设置,增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确,一般选择菌落数在的平板进行计数。活菌对照和重复30～3002.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催化作用。(2)实验流程①土壤取样:富含有机质的土壤土。②样品的稀释:通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数在、适于计数的平板。③接种:用法接种。④培养:℃培养。⑤观察:根据菌落的特征区分微生物。⑥计数计算:统计的数目,根据公式计算单位体积中的菌体数。脲酶表层30～300之间稀释涂布平板30～37菌落(3)分解尿素的细菌的鉴别①方法:在以尿素为唯一氮源的培养基中加入指示剂培养分解尿素的细菌。②实验现象及结论:a.培养基变红:该种细菌分解尿素。b.培养基不变红:该种细菌分解尿素。酚红能不能3.分解纤维素的微生物的分离(1)纤维素酶①组成:纤维素酶是一种,一般认为它至少包括三种组分,即。②作用:复合酶C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶纤维素纤维二糖葡萄糖(2)纤维素分解菌的筛选①原理: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。红色复合物透明圈刚果红透明圈纤维素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:将样品涂布到的培养基上↓挑选产生的菌落纤维素选择培养基梯度稀释鉴别纤维素分解菌透明圈【深挖教材】(1)如何判断某培养基是否具有筛选作用?提示:需要设立基础培养基进行接种后培养,观察两种培养基上的菌落数,进行对比得出结论。(2)选择菌落数时,若得到3个或3个以上菌落数在30～300的平板是否一定正确?并说明理由。提示:不一定。如得到3个平板,菌落数分别为200、34、240,虽然菌落数均在“30～300”,但由于34与另外两个平板上的菌落数差异较大,应找出原因并重新实验。思考探究培养科学思维1.如图是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程,据图回答以下问题:提示:尿素。产脲酶的细菌能分泌脲酶,脲酶催化尿素分解为氨,故应以尿素为唯一氮源。(1)图中选择培养基应以何种物质作为唯一氮源?说明理由。提示:稀释涂布平板法1.75×108个(2)在3个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为156、178和191。①该过程采取的接种方法是什么?每克土壤样品中的细菌数量为多少个?提示:较少。由于两个或多个细菌连接在一起时,往往统计的是一个菌落,故用此方法测得的细菌数较少。②与血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较多还是较少?说明原因。2.研究人员用含有刚果红的培养基培养纤维素分解菌时,筛选到了几株有透明降解圈的菌落如图所示。据图回答以下问题:(1)透明圈是如何形成的?提示:刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。细菌分泌的纤维素酶能将培养基中的纤维素降解成纤维二糖和葡萄糖,形成透明圈。(2)推测与图中透明圈大小有关因素主要是什么?降解纤维素能力