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1、第38讲 微生物的培养与应用,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。3.某种微生物数量的测定。4.微生物在其他方面的应用。,考点一 微生物的实验室培养,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)营养组成：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,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),
2、杂菌污染,外来杂菌,3.大肠杆菌的纯化培养,(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 操作步骤,倒平板的方法及注意事项,称量,灭菌,倒平板,a.请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程： 。 b.甲、乙、丙中的灭菌方法是 。 c.丁中的操作需要等待 才能进行。 (2)纯化大肠杆菌的方法 纯化培养原理：想方设法在培养基上得到_ 的肉眼可见的 ，即可获得较纯的菌种。 纯化大肠杆菌的关键步骤： 。 常用的微生物接种方法有两种 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。,丙乙甲丁,灼烧灭菌,平板冷却凝固,由一个细胞繁殖而来,菌落,接种,接种环,连续划线,b.
3、 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。,稀释涂布平板,梯度稀释,不同稀释度,临时保藏,甘油管藏,1.(教材P16旁栏思考题解答)请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果需要，请选择合适的方法。 培养细菌用的培养基与培养皿 玻棒、试管、烧瓶和吸管 实验操作者的双手 提示 、需要灭菌；需要消毒。,为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？ 提示 通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。 平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 提示 平板冷凝后，皿盖上会
4、凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。,2.(教材P17“倒平板操作讨论”解答),3.下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请思考：,(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)下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”)。,提示 (1)平板划线 稀释涂布平板 接种环 涂布器 灼烧灭菌 (
5、2)火焰附近存在着无菌区域 (3)图乙,1.(2016全国课标卷，39)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：,配置培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)； 制作无菌平板； 设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作； 将各组平板置于37 恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。,回答下列问题： (1)该培养基中微生物所需的氮来源于_。若要完成步骤，该培养基中的成分X通常是_。 (2)步骤中，实验组的操作是_ _。 (3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均
6、数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了_现象。若将30(即366)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_(填“正确”或“不正确”)。,解析 (1)牛肉膏和蛋白胨都含有蛋白质的水解产物，都可以作为氮源；平板为固体培养基，故需要加入凝固剂琼脂。(2)实验探究的是教室内“不同高度空气”中微生物的分布，其中变量为不同高度，故需在不同高度下放置开盖平板。同时，为了保证单一变量，需要保证开盖放置时间一致。为了保证实验可靠性，需要设置多个平行组。(3)在完全正确的操作情况下，空白对照组中不应出现菌落。若出现菌落，表明操作过程中存在杂菌污染，属于实验失误，所
7、有实验数据均不应采用。 答案 (1)牛肉膏、蛋白胨 琼脂 (2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间 (3)污染 不正确,2.(2016深圳六校联盟模拟)人们使用含三丁基锡、三苯基锡等有机锡化合物的油漆涂于船只、海洋建筑物等的表面，有效防止了海洋生物附着生长，但近年来的研究发现油漆中的有机锡可释放入海，对多种生物造成毒害。现欲从海洋底泥中分离分解三丁基锡的微生物。回答下列问题：,(1)为了获得能降解三丁基锡的微生物菌种，可在被三丁基锡污染的海洋底泥中取样，并应选用以为碳源的培养基进行选择培养。除含有碳源外，培养基还应含有_、_、_、无机盐和蒸馏水等。 (2)实验过程中
8、，玻璃器皿和金属用具可以采用干热灭菌法来灭菌，原因是_。,(3)常用的微生物接种方法有两种，但只有_可用于微生物的计数，运用该方法计数的结果往往比实际数目_(填“高”或“低”)。在平板划线操作中，接种环在使用前要先灼烧，其目的是_， 第二次及其后的划线都要从上一次划线的末端开始，其目的是_。 (4)将获得的3种待选微生物甲、乙、丙分别接种在含少量三丁基锡的相同培养液中培养(培养液中其他营养物质充裕、条件适宜)，观测从实验开始到微生物停止生长所用的时间，甲、乙、丙分别为33小时、15小时、46小时，则应选择微生物_作为菌种进行后续培养。,答案 (1)三丁基锡 氮源 琼脂 (2)玻璃器皿和金属用具
9、能耐高温，且要保持干燥 (3)稀释涂布平板法 低 杀灭接种环上的微生物 使微生物数目能够随着划线次数的增加而逐步减少，以达到分离的效果 (4)乙,3.工厂的污水池含有一种有害的、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)。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答下列问题。,(1)加入化合物A的培养基属于_培养基。化合物A可为目的菌提供生长所需的_等营养物质。若想对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数，可采用的接种方法是_。 (2)微生物培养过程中，防止杂菌污染的关键技术是_，为了排除杂菌污染如何设计对照实验_ _。 (3)
10、在农业生产研究中，常需要进行微生物的培养和计数。下图是利用平板划线法进行微生物接种，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，操作上有很多注意事项。请列举两项。,答案 (1)选择 碳源和氮源 稀释涂布平板法 (2)无菌技术 用不接种的空白培养基作对照，证明培养基制备是否被杂菌污染 (3)每次划线前要灼烧接种环 冷却后从上一区划线末端开始划 首尾区不重叠(任选两个答案),1.无菌技术,2.两种纯化细菌的方法的比较,考点二 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,脲酶,尿素,直接计数,稀释涂布平板法,系列稀释,计数,2.分解纤维素的微生物的分离,(1)纤维素酶 组成
11、：纤维素酶是一种 ，一般认为它至少包括三种组分，即 。 作用,复合酶,C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,纤维二糖,葡萄糖,(2)纤维素分解菌的筛选 原理,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。,红色复合物,透明圈,刚果红,透明圈,纤维素,实验流程,纤维素,选择培养基,梯度稀释,鉴别纤维素分解菌,透明圈,(3)分离纤维素分解菌所用的两种培养基比较 分离纤维素分解菌的实验中先用 培养基，再用 培养基。 选择培养基为 培养基，以纤维素作为碳源和能源的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长。 鉴别培养基含琼脂，为 培养基，细菌可在培养基上
12、形成肉眼可见的菌落。刚果红染色法应用的就是鉴别培养基。,选择,鉴别,液体,固体,3.结果分析与评价,1.(2016四川卷，10)图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。,(1)图中选择培养基应以_为唯一氮源；鉴别培养基还需添加_作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成_色。 (2)在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品液0.1 mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。 该过程采取的接种方法是_，每克土壤样品中的细菌数量为_108个；与血细胞计数板计数法相比，此计数
13、方法测得的细菌数较_。 (3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活，突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸，使图乙序列中出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。突变基因转录的mRNA中，终止密码为_，突变基因表达的蛋白质含_个氨基酸。,解析 (1)脲酶能够催化尿素分解为氨，故图中选择培养基应以尿素作为唯一氮源。由于尿素被分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，使酚红指示剂变红色。(2)用于计数细菌菌落数的接种方法是稀释涂布平板法，统计的菌落数应介于30300之间，故选择细菌菌落数为156、178和191的平板计数，每克土壤样品中的细菌数量为(15617819
14、1)/30.11051.75108。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偏少。(3)密码子由三个相邻的碱基组成，271个碱基和后面2个碱基一起共构成91个密码子，插入的70个核苷酸和后面2个碱基一起共构成24个密码子，紧随其后是UGA，应为终止密码，翻译结束，因此表达的蛋白质含115个氨基酸。 答案 (1)尿素 酚红 红 (2)稀释涂布平板法 1.75 少 (3)UGA 115,2.(2016河南郑州二模)某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中活菌数目，培养基配方如下。将各种物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL，再经高温灭菌，制成固体培养基备用。,(1)根据培养基的成分判断，该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌？_(填“能”或“不能”)，原因是_ _。,(2)培养基用_方法灭菌，培养皿用_方法灭菌，待培养基冷却到_
