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高考總復(fù)習(xí)生物,,選修1 生物技術(shù)實踐 學(xué)案39 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用,一、微生物的分離與培養(yǎng),基礎(chǔ)回顧,1．培養(yǎng)基。 (1)概念：人們按照微生物對________的不同需求，配制出供其________的營養(yǎng)基質(zhì)。 (2)營養(yǎng)構(gòu)成：一般都含有__________________和無機鹽。此外，還需要滿足微生物生長對________、氧氣以及__________________的要求。 (3)種類：按照物理性質(zhì)可分為________培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。,營養(yǎng)物質(zhì),生長繁殖,水、碳源、氮源,pH,特殊營養(yǎng)物質(zhì),液體,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,基礎(chǔ)回顧,2．無菌技術(shù)。 (1)含義：指在培養(yǎng)微生物的操作中，所有防止________的方法。 (2)關(guān)鍵：防止________的入侵。 (3)不同對象的無菌操作方法。(連線),雜菌污染,外來雜菌,答案：①②⑥—b ③④⑤—a ⅠⅡ—b ⅢⅣ—a,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,基礎(chǔ)回顧,稱量,滅菌,倒平板,接種,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,③常用的微生物接種方法有兩種： a．平板劃線法：是通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面__________________，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。 b．稀釋涂布平板法：是將菌液進行一系列的____________，然后將______________的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。 (3)菌種的保存方法。 ①對于頻繁使用的菌種，可以采用________的方法。 ②對于需要長期保存的菌種，可以采用________的方法。,基礎(chǔ)回顧,連續(xù)劃線的操作,梯度稀釋,不同稀釋度,臨時保藏,甘油管藏,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,二、微生物的篩選和計數(shù),基礎(chǔ)回顧,土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)。 (1)分離原理：土壤中的細菌之所以能分解尿素，是因為它們能合成________，這種物質(zhì)在把尿素分解成無機物的過程中起到________作用。 (2)統(tǒng)計菌落數(shù)目：統(tǒng)計樣品中的活菌一般用____________法。 (3)實驗流程：土壤取樣→______________→微生物的培養(yǎng)與觀察→細菌的________。,脲酶,催化,稀釋涂布平板,樣品的稀釋,計數(shù),基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,三、分解纖維素的微生物的分離,基礎(chǔ)回顧,復(fù)合酶,C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,纖維二糖,葡萄糖,紅色復(fù)合物,透明圈,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(2)篩選方法：________染色法，即通過是否產(chǎn)生________來篩選纖維素分解菌。 (3)培養(yǎng)基：以________為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。 (4)實驗流程。 土壤取樣：富含________的環(huán)境 ↓ 選擇培養(yǎng)：用____________培養(yǎng)，以增加纖維素分解菌的濃度 ↓ ________：制備系列稀釋液 ↓ 涂布平板：將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上 ↓ 挑選產(chǎn)生________的菌落,基礎(chǔ)回顧,剛果紅,透明圈,纖維素,纖維素,選擇培養(yǎng)基,梯度稀釋,透明圈,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,考點1 微生物的實驗室培養(yǎng),要點探究,1．培養(yǎng)基的成分：,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,2.培養(yǎng)基的種類：,要點探究,,特別提醒 (1)并不是所有培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分都相同。 ①自養(yǎng)微生物能夠利用空氣中的CO2合成有機物，培養(yǎng)基中不需加入有機碳源(可加入無機碳源)。 ②固氮微生物能夠固定空氣中的N2，合成氨態(tài)氮，培養(yǎng)基中不需添加氮源。,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(2)培養(yǎng)基中的不同營養(yǎng)成分不一定是不同物質(zhì)提供。 培養(yǎng)基中不同的營養(yǎng)成分可以由同一物質(zhì)提供，有些物質(zhì)，如NH4HCO3，既是氮源也是某些自養(yǎng)生物的碳源。 3．消毒和滅菌的不同點。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 不能正確區(qū)分消毒和滅菌 1．高溫加熱滅菌，其原理就是使細菌體內(nèi)蛋白質(zhì)變性，而達到殺滅細菌的作用。 2．化學(xué)藥劑的滅菌消毒方法，其作用原理是使細菌體內(nèi)蛋白質(zhì)變性，但是化學(xué)物質(zhì)很難透過孢子或芽孢的堅硬外層進入細胞內(nèi)，因此化學(xué)方法難以消滅孢子和芽孢。 3．體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇殺菌效果最強。濃度過低，殺菌力弱；濃度過高，使菌體表面蛋白質(zhì)凝固形成一層保護膜，乙醇分子不能滲入其內(nèi)，殺菌效果受影響。對剛洗刷后未干的器皿，則可選擇75%的酒精進行消毒。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高考命題角度 （1）從各種相近的選項中直接篩選消毒或滅菌的方法。 （2）給定操作對象，據(jù)此選擇合適的消毒、滅菌方法。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,3．微生物接種的常用方法。 (1)兩種純化細菌方法優(yōu)缺點的比較。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(2)稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中菌落的數(shù)目往往比實際數(shù)目低，這是因為當(dāng)兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。 (3)平板劃線法純化大腸桿菌時不同階段灼燒接種環(huán)的目的不同： ①第一次操作：殺死接種環(huán)上原有的微生物。 ②每次劃線之前：殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來源于上次劃線的末端。 ③劃線結(jié)束后：殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 配制牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的注意事項。 (1)倒平板的適宜溫度是50 ℃左右，溫度過高會燙手，過低培養(yǎng)基又會凝固。 (2)平板需倒置，這樣既可使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,【例?】(2014·江蘇卷)為了獲得β－胡蘿卜素產(chǎn)品，某小組開展了產(chǎn)β－胡蘿卜素酵母的篩選與色素提取實驗。請回答下列問題： (1)實驗用的培養(yǎng)皿常用的兩種滅菌方法是________________________________；為了減少滅菌后器皿被污染，滅菌前應(yīng)該____________________。 (2)為了篩選出酵母菌，培養(yǎng)基中添加了青霉素，其目的是__________________。 (3)圖示是滅菌鍋及其局部剖面示意圖，圖中甲、乙、丙指示的依次是________。(填序號),要點探究,,干熱滅菌和濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌),用牛皮紙(報紙)包扎器皿,抑制細菌(放線菌)生長,①,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,①安全閥、放氣閥、壓力表 ②放氣閥、安全閥、壓力表 ③安全閥、放氣閥、溫度表 ④放氣閥、安全閥、溫度表 (4)為了將分離到的菌株純化，挑取了菌落在3塊相同平板上劃線，結(jié)果其中一塊平板的各劃線區(qū)均未見菌生長，最可能的原因是____________________________________。,要點探究,接種環(huán)溫度過高，菌被殺死,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,(5)為增加β－胡蘿卜素提取量，在研磨酵母細胞時，添加石英砂的目的是__________________；研磨時________(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3，理由是______________________________。,要點探究,有助于研磨充分,不需要,β－胡蘿卜素較耐酸,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,解析：(1)滅菌常用方法有高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌、灼燒滅菌等，培養(yǎng)皿常用高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌。將培養(yǎng)皿放入滅菌鍋之前通常用牛皮紙或報紙包扎避免滅菌后的再次污染。(2)青霉素能破壞細菌的細胞壁并在細菌的繁殖期起殺菌作用，因此添加青霉素可抑制細菌的生長。(3)乙連接軟管為排(放)氣閥，甲為安全閥，丙是壓力表。(4)三塊平板有兩塊平板長有菌落，說明含有菌株并可在培養(yǎng)基上生長；而其中一塊未見菌落，說明菌株死亡。因此，應(yīng)是接種過程中接種環(huán)灼燒后未冷卻或未足夠冷卻，使菌株因溫度過高被殺死。(5)石英砂有助于研磨充分。CaCO3用于中和酸性物質(zhì)，β－胡蘿卜素較耐酸，因此不需添加。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,名師點睛 根據(jù)培養(yǎng)基變化篩選微生物 (1)在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)。例如，加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌；加入高濃度的食鹽可以得到金黃色葡萄球菌。 (2)改變培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分。例如，缺乏氮源時可以分離出固氮微生物；石油作為唯一碳源時，可以分離出能分解石油的微生物。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,考點2 微生物的分離與計數(shù),要點探究,1．篩選菌株的原則是：人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等)，同時抑制或阻止其他微生物的生長。 2．探究菌株篩選原理的不同點。,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,3.在微生物的篩選與計數(shù)實驗中，設(shè)置對照實驗的目的是：排除實驗組中非測試因素對實驗結(jié)果的影響，提高實驗結(jié)果的可信度。 4．證明培養(yǎng)基未被污染的對照——用空白培養(yǎng)基作對照。 5．證明選擇培養(yǎng)基選擇作用的對照——用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基接種等量同種菌液作對照。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,6．微生物的計數(shù)。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 (1)設(shè)置重復(fù)組，增強實驗的說服力與準(zhǔn)確性。同時為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)。 (2)為了使結(jié)果接近真實值，應(yīng)設(shè)置三個或三個以上的平板，計算出菌落平均數(shù)。 (3)計算時明顯偏離實際值(本組實驗其他平板計數(shù)值)的要舍棄掉后求平均值。 (4)對照實驗的設(shè)計首先要明確設(shè)計的目的，分析出實驗的自變量之后才能準(zhǔn)確設(shè)計。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,【例?】無菌操作是微生物接種技術(shù)的關(guān)鍵；傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和微生物分離、純化、應(yīng)用過程及植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)過程中，均要無菌操作?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題： (1)消毒和滅菌是兩個不同的概念，滅菌是指徹底殺滅微生物使其永遠喪失生長繁殖的能力。消毒僅指殺死一部分對人體有害的病原菌而對被消毒的物體基本無害。下列哪些事物適用于消毒處理__________________________。,要點探究,,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,①皮膚 ②飲用水 ③牛奶 ④注射器 ⑤培養(yǎng)皿 ⑥接種環(huán) ⑦培養(yǎng)基 ⑧果汁 ⑨醬油 ⑩手術(shù)刀 A．①②③⑧⑨ B．④⑤⑥⑦⑩ C．①②③④⑤⑥⑧ D．以上全部,要點探究,,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,要點探究,(2)配制培養(yǎng)基時各種成分在溶化后分裝前必須進行___________________，接種前要進行______________，在整個微生物的分離和培養(yǎng)中，一定要注意在無菌條件下進行。 (3)在微生物的實驗室培養(yǎng)中，獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是_____________________________。下圖是利用________________________法進行大腸桿菌接種，把聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。為達到這一目的，操作上應(yīng)注意：,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,要點探究,①每次劃線前要___________________________； ②冷卻后從上一區(qū)劃線末端開始劃； ③首尾區(qū)__________________。,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,要點探究,（4）培養(yǎng)大腸桿菌時，在接種前需要檢測培養(yǎng)基是否被污染。 對固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測方法是 ______________________ ，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生。 （5）利用培養(yǎng)基不僅可以分離培養(yǎng)大腸桿菌，也可以進行植物組織培養(yǎng)。與大腸桿菌培養(yǎng)明顯不同的是，用于組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中還需要加入 。 （6）有位同學(xué)在家制作泡菜時，為避免雜菌污染而向泡菜壇中加入了青霉素，結(jié)果發(fā)酵失敗，原因可能是_____________ 。,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,答案：(1)A (2)調(diào)整pH 高壓蒸汽滅菌 (3)防止外來雜菌的入侵 平板劃線 灼燒接種環(huán) 不連接(不重疊) (4)將未接種(接種等量無菌水)的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置適當(dāng)時間 (5)植物激素(或生長素和細胞分裂素) (6)青霉素殺死了乳酸菌,要點探究,,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,名師點睛 (1)不是所有的接種方法都適用于微生物的計數(shù)。 ①平板劃線法和稀釋涂布平板法都可以用于微生物的接種，稀釋涂布平板法還可用于微生物的計數(shù)。 ②由于平板劃線法只在最后幾次劃線上的菌落才可能是單個存在，前幾次所劃線上的菌落是堆疊在一起的，無法進行計數(shù)操作。 (2)運用計數(shù)手段所獲得的數(shù)據(jù)并不是精確數(shù)據(jù)。 ①直接計數(shù)法觀察到的細菌中包含了部分死的細菌，導(dǎo)致統(tǒng)計的數(shù)值比真實數(shù)值偏大。,要點探究,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,②由于可能存在多個活菌堆疊在一起長成一個菌落，導(dǎo)致活菌計數(shù)法推算所得數(shù)值要比真實數(shù)值偏低。 (3)按照公式計算活菌數(shù)時，要看清題干有無對涂布菌液體積的描述，①若有則必須按描述信息解答；②若無相關(guān)信息，則按涂布體積為0.1 mL計算得出答案。,要點探究,,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,1．(2014·大綱卷)某同學(xué)在①、②、③三種條件下培養(yǎng)大腸桿菌，這三種條件是： ①以葡萄糖為碳源的培養(yǎng)基，不斷補充培養(yǎng)基，及時去除代謝產(chǎn)物 ②以葡萄糖為碳源的培養(yǎng)基，不補充培養(yǎng)基，不去除代謝產(chǎn)物 ③以葡萄糖和乳糖為碳源的培養(yǎng)基，不補充培養(yǎng)基，不去除代謝產(chǎn)物 根據(jù)培養(yǎng)結(jié)果繪制的一段時間內(nèi)菌體數(shù)的對數(shù)隨時間變化的趨勢圖如下，假設(shè)三種培養(yǎng)基中初始總糖量相等，則①、②、③三種條件依次對應(yīng)的趨勢圖是( ),C,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,A．甲、乙、丙 B．乙、丙、甲 C．丙、甲、乙 D．丙、乙、甲,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：以葡萄糖為碳源的培養(yǎng)基，不補充培養(yǎng)基，不除去代謝產(chǎn)物，隨著營養(yǎng)物質(zhì)的消耗和次級代謝產(chǎn)物的積累，大腸桿菌的生長環(huán)境不斷惡化，生存阻力增大，因此種群數(shù)量達到穩(wěn)定期后會出現(xiàn)衰亡期，故甲圖對應(yīng)②，反之丙圖則對應(yīng)①；若培養(yǎng)基里加入葡萄糖和乳糖，大腸桿菌先利用葡萄糖，葡萄糖消耗完以后，大腸桿菌會經(jīng)過短期的調(diào)整，誘導(dǎo)合成乳糖苷酶，接著繼續(xù)分解利用乳糖，最后衰亡，因此乙圖對應(yīng)③，選C。,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,提能演練,2．(2014·新課標(biāo)Ⅰ卷)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解?；卮鹣铝袉栴}： (1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復(fù)合酶，其中的葡萄糖苷酶可將________分解成________。 (2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時，CR可與纖維素形成________色復(fù)合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時，培養(yǎng)基上會出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的________。 (3)為了從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表)：,,纖維二糖,葡萄糖,紅,透明圈,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,注：“＋”表示有，“－”表示無。 據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是__________________________；培養(yǎng)基乙________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是________________________________________________________________________________________________________。,不能,液體培養(yǎng)基不能分離單菌落,不能,乙培養(yǎng)基中沒有纖維素，不會形成CR－纖維素紅色復(fù)合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,基礎(chǔ)回顧 要點探究 提能演練,欄目鏈接,