《高考（全国）生物大一轮复习讲义高考（全国）生物大一轮复习讲义：第十三单元 生物技术实践 第47讲微生物的培养与应用 Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考（全国）生物大一轮复习讲义高考（全国）生物大一轮复习讲义：第十三单元 生物技术实践 第47讲微生物的培养与应用 Word版含解析（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第47讲微生物的培养与应用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4.利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用培养基及微生物的纯化培养技术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)营养组成：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、氧气以及特殊营养物质的要求。(3)分类2无菌技术的主要方法及适用对象连一连3制备牛肉膏蛋白胨固体培养基(1)计算(2)称量(3)溶化(4)灭菌(5)倒平板4纯化大肠杆菌(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
2、菌落就是纯化的细菌菌落。(2)主要方法：图甲可表示用平板划线法接种获得的平板；图乙可表示用稀释涂布平板法接种获得的平板。(3)纯化原理：图甲菌体的分散是通过一系列的连续划线操作实现的；图乙菌体的分散是通过图丙梯度稀释和图丁涂布平板操作实现的。5菌种的保存方法(1)对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。(2)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。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6.57.5，放线菌为7.58.5，真菌为5.06.0，培养不同微生物所
3、需pH不同。 2.消毒和灭菌的辨析项目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对人体有害的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、金属工具高压蒸汽灭菌法培养基及容器的灭菌3.两种纯化细菌方法的比较项目优点缺点适用范围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适用于好氧菌稀释涂布平板法可以计数，可以观察菌落特征操作复杂、需要涂布多个平板适用于厌氧菌和兼性厌氧菌(1)认清不同生物需要的营养物质不同微生物需
4、要的营养成分有水、无机盐、碳源、氮源，有些微生物还需要特殊营养物质，如生长因子。在人和动物中，营养物质包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。在植物中，营养物质包括矿质元素、水、二氧化碳三类。(2)平板划线操作的注意事项操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要对接种环进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧目的不同：a第一次操作目的是杀死接种环上原有的微生物。b每次划线之间操作目的是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，使每次划线菌种数目减少。c划线结束操作目的是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。灼烧接种环，
5、待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。划线时最后一区不要与第一区相连。划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。1如图甲、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酒精灯火焰附近进行？_。(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
6、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2(2016高考全国卷丙，39)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回
7、答下列问题：(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用_对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是_。(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_和_。分离纯化时应挑选出_的菌落作为候选菌。(3)乳酸菌在20 长期保存时，菌液中常需要加入一定量的_(填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”)。解析：(1)分离纯化乳酸菌过程中，需要在固体培养基上培养乳酸菌并得到单菌落。由于泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落，故分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释。(2)由于乳酸菌代谢产生的乳酸可以溶解培养基中的碳酸钙，形成透明圈，故培养基中加入碳酸钙可用于鉴别乳酸菌，同时碳酸钙也可
8、以中和乳酸菌产生的乳酸。(3)乳酸菌在20 长期保存时，菌液中需要加入一定量的甘油，加甘油是为了避免水结冰产生冰晶损伤细胞。答案：(1)无菌水泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落(2)鉴别乳酸菌中和产生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油土壤中分解尿素的细菌的分离与计数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，是因为它们能合成脲酶，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)统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。2实验流程(1)土壤取样富含有机质的土壤表层土(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
9、菌落数在30300之间、适于计数的平板(3)接种用稀释涂布平板法接种(4)培养(5)观察根据菌落的特征区分微生物(6)计数统计菌落的数目(7)计算根据公式“每克样品中的菌落数(CV)MC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”进行计算1选择培养基四种常见制备方法或实例2两种计数方法的比较间接计数法(稀释涂布平板法)直接计数法(显微计数法)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
10、品中微生物的数量公式每克样品中的菌落数(CV)MC：某稀释度下平板上生长的平均菌落数；V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)；M：稀释倍数每毫升原液所含细菌数：每小格平均细菌数400104稀释倍数缺点当两个或多个菌体连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落不能区分细胞死活结果比实际值偏小比实际值偏大3.设置对照和重复比较项目对照重复目的排除非测试因素对实验结果的影响排除偶然因素对实验结果的影响实例空白对照：确定培养基制作是否合格同一稀释度涂布至少3个平板1“选择菌落数在30300的平板”的两个提醒用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30300的平板进行计数。解题时易出现以下误解：(1
11、)只得到1个菌落数在30300的平板是错误的。错误的原因是不符合实验的重复原则，易受到偶然因素的影响。(2)得到3个或3个以上菌落数在30300的平板，也不一定正确，这可能有两种情况：不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30300”，这也是不正确的，因为“34”与“230”“240”差异太大，应重新实验找出原因。不同平板之间差异不大，是符合要求的，用其平均值作为估算的最终结果。可见，并不是只要得到3个“菌落数在30300的平板”即可，而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合“菌落数在30300之间”且无较大差异，说明实验操作合格，才能按照计算公式进
12、行计算。2选择培养基与鉴别培养基种类制备方法原理用途举例选择培养基培养基中加入某些化学物质依据某些微生物对某些物质的特殊需求或抗性而设计从众多微生物中分离所需的微生物加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌鉴别培养基培养基中加入某种指示剂或化学药品产生特定的颜色或其他变化鉴别不同种类的微生物用伊红美蓝培养基鉴别大肠杆菌1(2016高考四川卷，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10
13、5的土壤样品溶液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)筛选产脲酶细菌的选择培养基应以尿素为唯一氮源；鉴别培养基还需要添加酚红作指示剂，产脲酶细菌产生的脲酶可以将尿素分解成氨，导致培养基的pH升高，菌落周围的指示剂将变成红色。(2)图中过程采取的接种方法是稀释涂布平板法，每克土壤样品中的细菌数量为：
