第高届高级高三生物一轮复习课件学案第十一单元 第37讲.docx
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第高届高级高三生物一轮复习课件学案第十一单元第37讲
第37讲 微生物的利用
[考纲要求] 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作用。
1.培养基
(1)概念:
人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。
(2)营养构成:
一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
此外,还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
(3)种类
①按照物理性质可分为液体培养基、固体培养基、半固体培养基。
②按照成分的来源可分为天然培养基和合成培养基。
③按照功能用途可分为选择培养基、鉴别培养基等。
类型
实例
选择
培养基
培养基中加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
培养基中加入高浓度的食盐用于分离得到金黄色葡萄球菌
以尿素作为唯一氮源的培养基用于分离分解尿素的细菌
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
培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物
鉴别
培养基
伊红美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌(菌落呈黑色)
(4)培养基的制备步骤:
计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板。
2.无菌技术
(1)目的:
获得纯净的培养物。
(2)关键:
防止外来杂菌的入侵。
(3)常用方法:
灭菌和消毒,二者的比较见下表。
项目
条件
结果
常用方法
应用举例
消毒
较为温和的物理或化学方法
杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)
煮沸消毒法
日常用品
巴氏消毒法
不耐高温的液体,如牛奶
化学药剂消毒法
用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源
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
干热灭菌法
玻璃器皿、金属用具
高压蒸汽灭菌法
培养基及容器
3.大肠杆菌的纯化培养
(1)原理:
在培养基上将聚集的菌种稀释或分散成单个细胞,使其长成单个的菌落,这个菌落就是纯化的细菌菌落。
(2)两种微生物纯化培养的方法比较
项目
平板划线法
稀释涂布平板法
平板示意图
纯化原理
通过连续划线操作实现
将菌液进行一系列的梯度稀释和涂布平板操作实现
注意事项
每次划线前后均需灼烧接种环
稀释度要足够高
菌体获取
在具有显著的菌落特征的区域菌落中挑取菌体
从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体
优点
可以根据菌落的菌落特征获得某种微生物的单细胞菌落
既可以获得单细胞菌落,又能对微生物计数
缺点
不能对微生物计数
操作复杂,需要涂布多个平板
(3)菌种的保藏方法
①临时保藏法:
对于频繁使用的菌种,先将菌种接种到试管的固体斜面培养基上培养,然后将试管放入4℃的冰箱中保藏。
②甘油管藏法:
对于需要长期保存的菌种,先将菌液转入灭菌后的甘油中,充分混匀后放在-20℃冷冻箱中保存。
(1)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,有时还需要加入一些特殊的物质( √ )
(2)倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上( × )
(3)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害( √ )
(4)用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时,只要稀释度足够高,就能在培养基表面形成单个菌落
( √ )
易错警示
(1)灼烧接种环,待其冷却后才能伸入菌液,以免温度太高杀死菌种。
(2)划线时最后一区的划线不要与第一区相连。
(3)划线时用力大小要适当,这是为了防止用力过大将培养基划破。
(4)用稀释涂布平板法统计的菌落数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。
考向一 微生物的培养和无菌技术分析
1.培养基的配制原则
(1)目的要明确:
配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。
(2)营养要协调:
注意各种营养物质的浓度和比例。
(3)pH要适宜:
细菌为6.5~7.5,放线菌为7.5~8.5,真菌为5.0~6.0,培养不同微生物所需的pH不同。
2.微生物的培养基
营养要素
来源
功能
碳源
无机碳源
CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物
①构成细胞物质和一些代谢产物;
②既是碳源又是能源(有机碳源)
有机碳源
糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等
氮源
无机氮源
NH3、铵盐、硝酸盐、N2等
合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物
有机氮源
牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸
特殊营养物质
维生素、氨基酸、碱基
①酶和核酸的组成成分;②参与代谢过程中的酶促反应
3.稀释涂布平板的操作过程
(1)系列稀释:
移液管需要经过灭菌。
操作时,试管口和移液管应离火焰1~2cm处。
操作过程如下:
(2)涂布平板
序号
图示
操作
1
将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中
2
取少量菌液(不超过0.1mL),滴加到培养基表面
3
将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8~10s
4
用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
涂布时可转动培养皿,使菌液分布均匀
1.(2018·全国Ⅱ,37)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。
(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。
(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________________________________。
【参考答案】:
(1)可以
(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)氯气(5)未将锅内冷空气排尽
【试题解析】:
(1)干热灭菌是指将灭菌物品放入干热灭菌箱内,在160~170℃加热1~2h。
耐高温的、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。
(2)巴氏消毒法是在70~75℃煮30min或在80℃煮15min,可以杀死牛奶中的微生物,并且使牛奶的营养成分不被破坏。
(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,适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液,可以强化消毒效果。
(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。
2.牛奶中富含蛋白质,长期饮用有助于增强体质,但牛奶同时也是多种疾病的传播载体。
国家标准是每毫升牛奶中细菌数小于30000个。
以下是牛奶消毒及细菌检测实验。
分析回答:
(1)图中步骤①称为__________消毒法。
步骤②是______________。
(2)培养基中的蛋白胨可以为微生物提供______________________。
进行步骤③操作时,应选用下列中的哪种工具?
______________。
为了避免杂菌污染,此步骤应在__________________附近进行。
(3)将接种后的培养基和作为对照的____________________同时放入37℃恒温培养箱中,培养36小时。
取出后统计各平板的菌落数,结果如下表所示。
应该选择其中稀释倍数为________的平板进行计数,经过消毒后的牛奶中,细菌数大约是____________/mL。
牛奶稀释倍数
102
103
104
平板1菌落数
87
10
1
平板2菌落数
83
12
1
平板3菌落数
85
10
0
【参考答案】:
(1)巴氏 系列稀释(或梯度稀释)
(2)碳源、氮源(和维生素) B 酒精灯火焰 (3)一个未接种的培养基 102 85000个
【试题解析】:
(1)80℃恒温水浴锅煮15min是巴氏消毒法,步骤②是进行系列稀释(或梯度稀释)。
(2)培养基中的蛋白胨可以为微生物提供碳源、氮源(和维生素),③是接种,因为需要计数,需用稀释涂布平板法,接种工具是涂布器;为了避免杂菌污染,此步骤应在酒精灯火焰附近进行。
(3)统计各平板的菌落数时,应选择菌落数在30~300的计数,经过消毒后的牛奶中,细菌数大约是(87+83+85)÷3÷0.1×102=85000(个)。
考向二 微生物的纯化方法及过程分析
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:
(1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是什么?
提示 获得图A效果的接种方法为稀释涂布平板法,获得图B效果的接种方法为平板划线法。
(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了一片,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 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灼烧灭菌;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灼烧灭菌。
(3)接种操作为什么一定要在酒精灯火焰附近进行?
提示 酒精灯火焰附近存在着无菌区域。
3.(2018·全国Ⅲ,37)回答下列与酵母菌有关的问题:
(1)分离培养酵母菌通常使用____________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基,该培养基应采用________灭菌法灭菌。
若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间后可观察到菌落,菌落的含义是____________________________________________。
(2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进________________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进________________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。
(3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的原因是________________________________。
【参考答案】:
(1)麦芽汁琼脂 高压蒸汽 由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体
(2)菌体快速增殖 乙醇产生 (3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软
【试题解析】:
(1)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用广泛的细菌培养基;MS培养基是满足植物细胞的营养和生理需要的培养基;麦芽汁琼脂培养基通常用于酵母菌(真菌)的培养、鉴定及菌种保存。
培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。
菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。
(2)酵母菌为兼性厌氧型微生物,在有氧条件下进行有氧呼吸为酵母菌的繁殖提供能量;在无氧条件下,酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇。
(3)面包松软是因为制作过程中加入的酵母菌分解葡萄糖产生大量的CO2,C
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