第48课时 微生物的利用课件

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1、第48课时 微生物的利用 考点一 微生物的实验室培养 1.培养基的种类 （1）按物理性质分类,高频考点突破,（2）按功能分类,2.培养基的配制原则和营养构成 （2）培养基的营养构成 各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳 源、氮源和无机盐。 不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物 质以及氧气的要求。,目的要明确：根据微生物的种类、培养 目的选择不同的原料配制培养基 营养要协调：配制培养基时要注意各营 养物质的浓度和比例、pH要适宜,（1）培养 基的配制 原则,3.配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤及注意事项 （1）步骤：计算称量溶化灭菌倒平板 （2）注意事项 倒平板的温度一般50左

2、右适宜，温度过高会 烫手，过低培养基又会凝固。 平板需倒置，这样既可使培养基表面的水分更 好地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基， 造成污染。,4.纯化大肠杆菌的操作过程及注意事项 （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，这个菌落就是一个纯化 的细菌菌落。 （2）方法：平板划线法、稀释涂布平板法。 （3）平板划线操作的注意事项 第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环 灭菌。 灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以 免温度太高杀死菌种。 划线时最后一区域不要与第一区域相连。 划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基 划破。,拓展提升 1.自养微生物和异养微生

3、物的营养比较,2.划分依据：自养微生物与异养微生物类型划分的 主要依据是能否以无机碳作为生长的主要或唯一 碳源，而与氮源无关。自养微生物以CO2或碳酸 盐为唯一碳源进行代谢生长；异养微生物必须以 有机物作为碳源进行代谢生长。 3.自养微生物的能源 利用光能，如蓝藻等。 依靠物质氧化过程中释放的能量，如硝化细菌， 能利用NH3氧化过程中释放的化学能，NH3既作为 氮源，又作为能源。,4.异养微生物的能源 主要来源于有机物的氧化分解，碳源不仅为异养 微生物提供构成细胞的物质，而且提供完成整个 生命活动所需的能量。 5.微生物的类型,对位训练 1.培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、 空气、牛

4、奶所采用的灭菌或消毒方法依次是 （ ） 化学消毒 灼烧灭菌 干热灭菌 紫外 线消毒 高压蒸汽灭菌 巴氏消毒法 A.B. C.D.,A,2.有关稀释涂布平板法的叙述中,错误的是（ ） A.首先将菌液进行一系列的梯度稀释 B.然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体 培养基的表面 C.适宜条件下培养 D.结果都可在培养基表面形成单个的菌落,D,考点二 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1.筛选菌株的原理 微生物的选择培养：在选择培养基的配方中，把 尿素作为培养基中的唯一氮源，原则上只有能够 利用尿素的微生物才能够生长。 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细

5、胞计数板， 在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。 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：每克样品中的菌株数=(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。,3.细菌分离与计数的实验流程 土壤取

6、样样品稀释取样涂布微生物的培养 观察并记录结果细菌计数 4.课题延伸菌种的进一步鉴定 （1）原因：由于分离分解尿素的细菌的选择培养 基上可能生长着以分解尿素的细菌的代射产物为氮 源的其它微生物。 （2）原理：CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3；由于NH3的产生，培养基碱性增强，pH升高，因此可 通过检测pH的变化来判断该化学反应是否发生。 （3）方法：以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚 红指示剂，培养某种细菌，若指示剂变红，则pH 升高，说明该种细菌能分解尿素。,脲酶,5.该实验中的注意事项 （1）设立重复组：统计某一稀释度下平板上的菌落 数时，要至少涂布3个平板作重复组，增强实验结 果

7、的说服力与准确性。 （2）对照原则 判断培养基中是否有杂菌污染，需将未接种的培 养基同时进行培养。 判断选择培养基是否具有筛选作用，需设立牛肉 膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基 上菌落数目，进行对比得出结论。 牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基应 各有一个空白对照，即不涂布菌液，目的是验证培 养基中是否含杂菌。 样品稀释度将直接影响平板上生长的菌落数。,误区警示,对位训练 3.分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是 （ ） 加尿素 不加尿素 加琼脂 不加琼脂 加葡萄糖 不加葡萄糖 加硝酸盐 不 加硝酸盐 A.B. C.D.,C,4.在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从对应 106

8、培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学 只选择出大约50个菌落。产生A同学结果的原因可 能有（ ） 由于土样不同 由于培养基污染 由于操 作失误 没有设置对照 A.B. C.D.,A,考点三 分解纤维素的微生物的分离 1.纤维素酶 纤维素酶是一种复合酶，它包括C1酶、CX酶和葡 萄糖苷酶，具有催化分解纤维素的作用，其作用 过程如下： 纤维素 纤维二糖 葡萄糖,C1酶 CX酶,葡萄糖苷酶,2.纤维素分解菌的筛选原理 刚果红 纤维素 红色消失，出现透明圈即：可根据是否产生透明 圈来筛选纤维素分解菌。 3.土壤中纤维素分解菌的筛选流程 土壤取样选择培养梯度稀释将样品涂布到鉴 别纤维素分解菌的培养

9、基上挑选产生透明圈的菌 落。,红色复合物,提醒 纤维素分解菌的选择培养基为液体培养 基，因培养基中无凝固剂，利用液体培养基以增 加纤维素分解菌的浓度。 选择培养基以纤维素做碳源和能源，其它绝大 多数微生物不能正常生长；鉴别培养基因含琼脂， 故为固体培养基，刚果红染色法就是应用的此培 养基。 为确定得到的菌是否是纤维素分解菌，还需进 行发酵产纤维素酶的实验。纤维素酶的发酵方法 有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方 法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产 生的葡萄糖进行定量测定。 流程中的“选择培养”是否需要，应根据样品 中目的菌株数量的多少来确定。,对位训练 5.某研究性学习小组同学，

10、为了从土壤中筛选纤维 素分解菌，利用下列材料和用具进行了实验，请 完善下列实验步骤。 提示：刚果红能与纤维素形成红色复合物，纤维 素分解菌在含有刚果红和纤维素的培养基上形成 有透明圈的菌落。 材料用具：采集的土样，研钵，配制纤维素分解 菌培养基的各种原料，琼脂，纤维素粉，刚果红 溶液，培养箱，无菌水。,实验步骤： （1）利用培养纤维素分解菌培养基的各种原料、琼 脂及 配制固体培养基,灭菌。 （2）将采集的土壤样品在研钵中研碎后 , 制成土壤匀浆。 （3）利用无菌操作方法把土壤匀浆 到培 养基上，放在培养箱内培养一段时间。 （4）用显微镜观察纤维素分解菌时，要从 挑取材料制成临时装片。,纤维素粉

11、和刚果红溶液,加入无菌水,点接或接种,周围有透,明圈的菌落,考点四 谷氨酸发酵 1.菌种：谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌。 2.培养基：液体培养基，含有豆饼水解液、玉米 浆、尿素、磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生 物素等。 3.谷氨酸发酵的过程 （1）选育菌种：对数期的谷氨酸棒状杆菌、黄 色短杆菌。 （2）配制培养基：豆饼水解液、玉米浆、尿素、 K2HPO4、K2O、MgSO4、生物素等。,（3）灭菌：在发酵罐中通入98 kPa的水蒸气进行 灭菌。 （4）无菌接种：冷却后加入菌种。 （5）发酵：通气（无菌空气）、搅拌、温度和Ph 的调节；谷氨酸大量生成。 （6）味精（谷氨酸钠）的生成和提取：加入 N

12、a2CO3,过滤、离心分离。,对位训练 6. 下列有关谷氨酸发酵的叙述中，正确的是 （ ） A.发酵中要不断通入空气 B.培养条件不当将不能得到产品 C.搅拌的惟一目的是使空气成为小泡 D.冷却水可使酶活性下降,B,思维误区警示 易错分析 1.将消毒和灭菌混为一谈,解题思路探究,提醒 酒精消毒时，体积分数为70%的酒精杀菌效 果最好。原因是：浓度过高，使菌体表面蛋白质凝 固成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其中；浓度过 低，杀菌力减弱。,2.对题目中给出的信息、材料不会推断分析 （1）例如选择培养基特定条件或特定C、N 源只有该种或该类微生物能存活或利用。如纤维素粉做 碳源时选择分离出分解纤维素的

13、微生物；无任何氮源 的培养基选择固氮微生物；高盐、强酸、无氧等特定 条件选择耐盐、耐酸、厌氧的微生物；加抗生素的培 养基选择真菌；根据是否含有机碳选择自养、异常微 生物。 （2）根据划线法得到的培养基上菌落的生成及分 布情况，推断分析微生物是否产生抗生素及相互抑制 现象。,1.关于灭菌和消毒的理解,不正确的是 （ ） A.灭菌是指杀死环境中的一切微生物的细胞、芽 孢和孢子 B.消毒和灭菌实质上是相同的 C.接种环用烧灼法灭菌 D.常用的灭菌方法有加热法、紫外线法、化学药 品法 解析 灭菌和消毒的实质相同，都是破坏菌体蛋白的 活性而使其失去生命力。但二者的程度不同，灭菌 是杀死环境中的一切微生物

14、的细胞、芽孢和孢子， 消毒不能杀死芽孢和孢子。常用的灭菌法有干热灭 菌法、高压蒸气灭菌法、灼烧灭菌法等，而消毒有 加热法、紫外线法、化学药品法，所以D项不正确。,D,纠正训练,2.现有两种固体培养基，已知其配制时所加的成分如 下表：,用这两种培养基分别分离土壤中的两种微生物， 你认为它们适于分离 ( ) A.甲培养基适于分离自养型自生固氮菌；乙培 养基适于分离异养型自生固氮菌 B.甲培养基适于分离酵母菌；乙培养基适于分 离真菌 C.甲培养基适于分离异养型自生固氮菌；乙培 养基适于分离自养型自生固氮菌 D.甲培养基适于分离异养型共生细菌；乙培养 基适于分离异养型共生固氮菌,解析 根据所提供的甲、

15、乙两种培养基的成分分 析，两者之间的主要差别是：甲培养基以葡萄糖 和淀粉作为有机碳源和能源，也有少量的无机碳 源（CaCO3）；乙培养基无有机碳源和能源。两 者之间的共同点是：都不含氮源。说明这两种培 养基只能培养具有固氮能力的细菌。 答案 C,3.抗生素可由微生物产生，具有抑菌作用，能在琼 脂培养基中扩散。在筛选产生抗生素的菌种时， 先在琼脂培养基平板上划线接种一种从土壤中获 得的甲菌，在27下培养3天，形成菌落。然后接 种乙、丙、丁三种致病菌（图A），继续在同样条 件下培养3天，结果如图B。分析结果，得出的结 论是 （ ）,甲菌产生了抗生素 丁菌的生长被丙菌产生的抗 生素抑制 乙菌的生长被

16、甲菌产生的抗生素抑制 丙菌产生的抗生素抑制了乙菌的生长 A. B. C. D. 解析 乙、丙、丁三种致病菌不会产生抗生素，否 则靠近乙、丙、丁的甲菌落不能生长。从图B来看， 乙菌的生长被抑制，最可能的原因是甲菌产生了抗 生素，此种抗生素只能抑制乙菌的生长，而对丙、 丁两种菌没有影响。 答案 A,知识综合应用 重点提示 1.通过“选择培养基筛选特定功能的微生物相关知 识”的考查，提升“综合运用所学知识解决自然界和 社会生活中有关生物学问题”的能力。,典例分析 1.（2009上海卷，39）氯苯化合物是重要的有机 化工原料，因其不易降解，会污染环境。某研究 小组依照下列实验方案（图1）筛选出能高效降 解氯苯的微生物SP1菌。培养基配方如表1。,图1 表1 培养基的组成,液体培养基 蛋白胨 牛肉膏 氯苯 氯化钠 硝酸铵 无机盐（无碳） 蒸馏水,号 10 g 5 g 5 mg 5 g 1 L,号 50 mg 5 g 3