廣東省高三生物復(fù)習(xí) 第14章 第38講 微生物培養(yǎng)課件

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1、生物技術(shù)實(shí)踐生物技術(shù)實(shí)踐第第 講講微生物的利用(1)微生物的分離和培養(yǎng)(2)某種微生物數(shù)量的測(cè)定(3)培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用(4)利用微生物發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物在其他方面的應(yīng)用酶的應(yīng)用應(yīng)用(1)酶活力測(cè)定的一般原理和方法(2)酶在食品制造和洗滌等方面的應(yīng)用生物技術(shù)在食品加工及其他方面的應(yīng)用(1)植物的組織培養(yǎng)(2)蛋白質(zhì)的提取和分離(3)PCR技術(shù)的基本操作和本章內(nèi)容從命題形式來(lái)看，主要以非選擇題形式出現(xiàn)，并且試題范圍盡量覆蓋整個(gè)選修教材，知識(shí)的覆蓋面大。該部分重視考查學(xué)生的生物技術(shù)實(shí)踐能力，以及學(xué)生對(duì)生物技術(shù)中的操作步驟和技術(shù)要求的了解和運(yùn)用。命題熱點(diǎn)如：以發(fā)酵食品為背景考查微生

2、物的分離、純化和培養(yǎng)過(guò)程以及微生物在食品加工所起的作用；結(jié)合食品制造和洗滌業(yè)考查酶的應(yīng)用；將植物組織培養(yǎng)的有關(guān)知識(shí)與植物激素的應(yīng)用相聯(lián)系，進(jìn)行綜合考查；以環(huán)境污染(如某種有害物質(zhì)的存在及量的多少)為背景考查微生物的生存條件和培養(yǎng)。一、微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用1.培養(yǎng)基(1)概念：根據(jù)微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。(2)種類：按物理性質(zhì)劃分種類是否含凝固劑用途固體培養(yǎng)基 是(0.5%1%瓊脂)用于微生物的分離、計(jì)數(shù)等半固體培養(yǎng)基是(0.2%0.5%瓊脂)主要用于觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、鑒定菌種等液體培養(yǎng)基否主要用于工業(yè)生產(chǎn)按化學(xué)性質(zhì)劃分種類化學(xué)成分是否明確用途天然培養(yǎng)基否常用于工

3、業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基是常用于微生物的分類、鑒定按培養(yǎng)基用途劃分種類用途原理制備方法例子選擇培養(yǎng)基從眾多微生物中分離所需的微生物依據(jù)某些微生物對(duì)某些物質(zhì)的抗性而設(shè)計(jì)培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)加入青霉素分離得到酵母菌等鑒別培養(yǎng)基鑒別不同種類微生物依據(jù)微生物產(chǎn)生的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中特定試劑或化學(xué)藥品反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征變化而設(shè)計(jì)培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品伊紅和美藍(lán)培養(yǎng)基可以鑒別大腸桿菌(3)營(yíng)養(yǎng)要求水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽等；pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；大多數(shù)微生物主要利用無(wú)機(jī)氮化合物作為氮源，如NH+4、NO-3，也可利用含氮有機(jī)物作為氮源。少數(shù)固氮微生物可利用N2作為氮源，如根瘤菌、圓褐固氮菌。對(duì)硝化

4、細(xì)菌來(lái)說(shuō)，NH3和NO-2同時(shí)具有氮源和能源的作用。其他微生物，N2、NH+4、NO-3通常不作為能源，對(duì)于異養(yǎng)型微生物而言，含有C、H、O、N的有機(jī)物同時(shí)具有碳源、氮源與能源的功能。2.無(wú)菌技術(shù)消毒用較溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。滅菌使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。(1)消毒方法消毒種類主要方法應(yīng)用范圍煮沸法100 煮沸56 min日常生活的用品巴氏消毒法7075 煮30 min或80 煮15 min牛奶、啤酒、果醬、醬油等不宜進(jìn)行高溫滅菌的液體化學(xué)藥劑消毒用體積75%的乙醇、碘酒涂抹、氯氣消毒水源用于皮膚

5、、傷口、動(dòng)植物組織表面消毒，空氣、手術(shù)器械或玻璃器皿等紫外線消毒30W紫外燈照射30 min接種室、超凈工作臺(tái)(2)滅菌方法消毒種類主要方法應(yīng)用范圍灼燒滅菌酒精燈火焰灼燒接種工具如接種環(huán)、接種針或其他金屬用具，接種過(guò)程中試管口等干熱滅菌電熱鼓風(fēng)干燥箱160170 加熱12h玻璃器皿(如吸管、培養(yǎng)皿等)、金屬用具等凡不適宜用其他方法滅菌而又能耐高溫的物品高壓蒸汽 滅菌121 維持1530 min培養(yǎng)基及多種器材、物品3.實(shí)驗(yàn)操作(1)配制培養(yǎng)基計(jì)算稱量溶化滅菌倒平板(2)純化大腸桿菌平板劃線：通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，

6、可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見的子細(xì)胞群體。步驟:注意事項(xiàng)：每次劃完后須燒一次接種環(huán)；使得每次劃線的菌種來(lái)源于上次的劃線，逐步稀釋。涂布平板操作：將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面。(3)菌種培養(yǎng)將接種后的培養(yǎng)基倒置放入37 的恒溫箱中培養(yǎng)24小時(shí)。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察觀察不同的菌落，看顏色、菌落的形態(tài)等。(5)菌株的保存方法臨時(shí)保藏：斜面培養(yǎng)基，4 保存；長(zhǎng)期保存：甘油管藏法，-20 冷凍箱中保存。二、土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)1.篩選菌株人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等)，同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。2.統(tǒng)

7、計(jì)菌落數(shù)目(1)依據(jù)：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少個(gè)活菌。為保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。(2)活菌計(jì)數(shù)法稀釋涂布平板法：統(tǒng)計(jì)活菌的數(shù)目；挑選菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。注：統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。計(jì)算公式：每克樣品中的菌落數(shù)=(CV)M(3)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法。(4)過(guò)濾膜法如飲用水中大腸桿菌的數(shù)目測(cè)定。三、分解纖維素的微生物的分離1.原理：(1)剛果紅可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡

8、萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。(2)纖維素分解菌能產(chǎn)生纖維素酶分解纖維素，從而使菌落周圍形成透明圈。2.流程：土壤取樣選擇培養(yǎng)梯度稀釋將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。3.注意：(1)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，因培養(yǎng)基中無(wú)凝固劑，利用液體培養(yǎng)基以增加纖維素分解菌的濃度。(2)為確定得到的菌是否是纖維素分解菌，還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實(shí)驗(yàn)。纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。纖維素酶的測(cè)定方法，一般是對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測(cè)定。1.自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物的營(yíng)養(yǎng)比較營(yíng)養(yǎng)型微生物碳源氮源生長(zhǎng)因子舉例自養(yǎng)型微生物CO2、NaHCO3NH3

9、、銨鹽、硝酸鹽等一般不需要硝化細(xì)菌異養(yǎng)型微生物糖類、脂肪酸等銨鹽、硝酸鹽、蛋白質(zhì)等有些種類需要乳酸菌2.平板劃線和稀釋涂布平板法注意事項(xiàng)（1）平板劃線法：操作簡(jiǎn)單，但是單菌落不易分離。無(wú)菌操作：操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)，在劃線操作結(jié)束時(shí)，仍然需要灼燒接種環(huán)。灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進(jìn)行劃線，以免接種溫度過(guò)高，殺死菌種。由于劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。(2)稀釋涂布平板法：操作復(fù)雜，但是單菌落易分離。無(wú)菌操作：涂布平板的所有操作都應(yīng)在火焰附近進(jìn)行。應(yīng)從

10、操作的各個(gè)環(huán)節(jié)保證“無(wú)菌”。每個(gè)稀釋度下涂布三個(gè)平板作為重復(fù)組，不同稀釋濃度下涂布的平板形成對(duì)照組，且每個(gè)平板所用的菌液不超過(guò)0.1毫升。統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，注意選取菌落數(shù)介于30300個(gè)的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 關(guān)于微生物的營(yíng)養(yǎng)，說(shuō)法正確的是關(guān)于微生物的營(yíng)養(yǎng)，說(shuō)法正確的是()A.同一種物質(zhì)不可能既作碳源又作氮源同一種物質(zhì)不可能既作碳源又作氮源B.凡是碳源都能提供能量凡是碳源都能提供能量C.除水以外的無(wú)機(jī)物僅提供無(wú)機(jī)鹽除水以外的無(wú)機(jī)物僅提供無(wú)機(jī)鹽D.無(wú)機(jī)氮源也能提供能量無(wú)機(jī)氮源也能提供能量D 對(duì)異養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō)，含對(duì)異養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō)，含C、H、O、N的化合物既是碳源又是氮源。的化合物既是碳源又是氮源。CO2是

11、光能自養(yǎng)細(xì)是光能自養(yǎng)細(xì)菌的碳源，但不能提供能量。菌的碳源，但不能提供能量。CO2和和N2是無(wú)機(jī)物，是無(wú)機(jī)物，也是微生物的碳源和氮源。硝化細(xì)菌所利用的也是微生物的碳源和氮源。硝化細(xì)菌所利用的氮源是氨，同時(shí)氨也為硝化細(xì)菌提供用于化能氮源是氨，同時(shí)氨也為硝化細(xì)菌提供用于化能合成作用的能源。合成作用的能源。下表是對(duì)四種生物的能源、碳源、氮源、新陳代謝類型的描述。正確的一組是()硝化細(xì)菌乳酸菌根瘤菌衣藻A 能源NH3乳酸N2光能B 碳源CO2糖類等糖類等CO2C 氮源NH3N2N2NO-3D代謝類型自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)厭氧型自養(yǎng)需氧型自養(yǎng)需氧型B本題綜合考查了不同微生物的代謝類型及營(yíng)養(yǎng)要求。從能源來(lái)看，乳酸菌

12、需要糖類等有機(jī)物供能；從氮源來(lái)看，乳酸菌需要NH+4、NO-3；從代謝類型看，根瘤菌為異養(yǎng)需氧型；從碳源看，硝化細(xì)菌與衣藻需要CO2，乳酸菌和根瘤菌需要糖類等有機(jī)物。有關(guān)倒平板操作錯(cuò)誤的是()A.將滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁的桌面上B.使打開的錐形瓶瓶口迅速通過(guò)火焰C.將培養(yǎng)皿打開，培養(yǎng)皿蓋倒放在桌面上D.等待平板冷卻凝固后需要倒過(guò)來(lái)放置整個(gè)倒平板過(guò)程要防止外來(lái)雜菌的整個(gè)倒平板過(guò)程要防止外來(lái)雜菌的入侵，因此，滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁，打入侵，因此，滅過(guò)菌的培養(yǎng)皿放在火焰旁，打開的錐形瓶瓶口迅速通過(guò)火焰，培養(yǎng)皿打開一開的錐形瓶瓶口迅速通過(guò)火焰，培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，不能將培養(yǎng)皿完全打開，

13、條稍大于瓶口的縫隙，不能將培養(yǎng)皿完全打開，等待平板冷卻凝固后需要倒過(guò)來(lái)放置。等待平板冷卻凝固后需要倒過(guò)來(lái)放置。C有關(guān)稀釋涂布平板法，敘述錯(cuò)誤的是()A.首先將菌懸液進(jìn)行一系列的梯度稀釋B.然后將不同稀釋度的菌懸液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面C.適宜條件下培養(yǎng)D.結(jié)果都可在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落D稀釋涂布平板是將菌懸液進(jìn)行一系列的梯度稀釋。然后將不同稀釋度的菌懸液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，在適宜條件下培養(yǎng)。只有在稀釋度足夠高的菌懸液中，聚集在一起的微生物才能被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落。 【真題真題1】(08廣東廣東)苯酚是工業(yè)生產(chǎn)排放苯酚是工業(yè)生產(chǎn)排放的有毒污染物

14、質(zhì)，自然界中存在著降解苯酚的的有毒污染物質(zhì)，自然界中存在著降解苯酚的微生物。某工廠產(chǎn)生的廢水中含有苯酚，為了微生物。某工廠產(chǎn)生的廢水中含有苯酚，為了降解廢水中的苯酚，研究人員從土壤中篩選獲降解廢水中的苯酚，研究人員從土壤中篩選獲得了只能降解利用苯酚的細(xì)菌菌株，篩選的主得了只能降解利用苯酚的細(xì)菌菌株，篩選的主要步驟如圖所示，為土壤樣品。請(qǐng)回答下列要步驟如圖所示，為土壤樣品。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：?jiǎn)栴}：(1)中培養(yǎng)目的菌株的選擇培養(yǎng)基中應(yīng)加入作為碳源，中不同濃度碳源的培養(yǎng)基(A.影響；B.不影響)細(xì)菌的數(shù)量，如果要測(cè)定中活細(xì)菌數(shù)量，常采用。苯酚苯酚A平板菌落計(jì)數(shù)平板菌落計(jì)數(shù)(活菌計(jì)數(shù)或菌落計(jì)數(shù)活菌計(jì)數(shù)或

15、菌落計(jì)數(shù))法法(2)為對(duì)照，微生物在中不生長(zhǎng)，在中生長(zhǎng)，與培養(yǎng)基的主要區(qū)別在于.；使用法可以在上獲得單菌落。采用固體平板培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)為什么進(jìn)行倒置培養(yǎng)? .。含除苯酚外的其他碳源，以苯酚含除苯酚外的其他碳源，以苯酚作為惟一碳源作為惟一碳源避免培養(yǎng)過(guò)程產(chǎn)生的水分影響避免培養(yǎng)過(guò)程產(chǎn)生的水分影響微生物的生長(zhǎng)微生物的生長(zhǎng)或平板劃線分離或平板劃線分離)平板分離平板分離(稀釋涂布平板稀釋涂布平板(3)如何比較不同菌株降解苯酚能力的大小?.。(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何防止其他微生物的污染? .。用同樣苯酚濃度的培養(yǎng)液培養(yǎng)不同菌株用同樣苯酚濃度的培養(yǎng)液培養(yǎng)不同菌株，一定時(shí)間后，測(cè)定培養(yǎng)液中苯酚含量，一定時(shí)間后，測(cè)定培養(yǎng)液中苯酚含量培養(yǎng)基滅菌，接種環(huán)境滅菌，培養(yǎng)基滅菌，接種環(huán)境滅菌，接種過(guò)程無(wú)菌操作接種過(guò)程無(wú)菌操作 【解析】題目中所篩選的細(xì)菌“只能”降解苯酚，故可采用以苯酚為惟一碳源的選擇培養(yǎng)基篩選，含除苯酚外其他碳源的培養(yǎng)基作為對(duì)照。培養(yǎng)液中苯酚濃度下降的速度可反映該菌對(duì)苯酚的降解能力，嚴(yán)格滅菌、無(wú)菌操作可有效防止試驗(yàn)過(guò)程中的雜菌污染。