高三生物一輪復習選擇性必修3微生物的培養(yǎng)技術及應用

第2課時

微生物的培養(yǎng)技術及應用課標要求1.獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是發(fā)酵工程的基礎。2.闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的基礎。3.闡明無菌技術是在操作過程中，保持無菌物品和無菌區(qū)域不被微生物污染的技術。4.舉例說明通過調整培養(yǎng)基的配方可有目的的培養(yǎng)某種微生物。5.概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實驗室中進行微生物分離和純化的常用方法。6.概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計數(shù)法是測定微生物數(shù)量的常用方法。1.培養(yǎng)基的配制(1)培養(yǎng)基概念、用途和類型1.培養(yǎng)基的配制①概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質的不同需求，配制出的供其生長繁殖的營養(yǎng)基質。②用途：用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。分類標準培養(yǎng)基種類特點用途物理性質液體培養(yǎng)基不加凝固劑常用于工業(yè)生產半固體培養(yǎng)基加凝固劑，如瓊脂。觀察微生物的運動、分類鑒定固體培養(yǎng)基微生物分離與鑒定、活菌計數(shù)、保藏菌種化學成分天然培養(yǎng)基含化學成分不明確的天然物質工業(yè)生產合成培養(yǎng)基用已知的成分配制分類、鑒定功能選擇培養(yǎng)基根據(jù)某種微生物的特殊營養(yǎng)要求配置培養(yǎng)、分離出特定微生物鑒別培養(yǎng)基加入某種指示劑或化學藥品，用以鑒別不同種類的微生物鑒別不同種類微生物③種類牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(肉湯培養(yǎng)基)——培養(yǎng)細菌馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基——培養(yǎng)真菌（如酵母菌）MS培養(yǎng)基——植物組織培養(yǎng)補充：2.常用的3種培養(yǎng)基(2)培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分營養(yǎng)物質含義作用主要來源碳源能提供碳元素的物質構成生物體的物質，異養(yǎng)生物的能源物質無機碳源：CO2、NaHCO3有機碳源：糖類、脂肪酸、石油、花生粉餅等氮源能提供氮元素的物質合成蛋白質、核酸以及含氮代謝產物無機氮源：N2、NH3、氨鹽、硝酸鹽；有機氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等1.培養(yǎng)基的配制①各培養(yǎng)基的配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽等。思考：什么情況下用有機碳源/無機碳源？什么情況下用有機氮源/無機氮源？②此外，還要滿足微生物生長對PH、特殊營養(yǎng)物質以及氧氣的需求。(2)培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分1.培養(yǎng)基的配制微生物乳酸桿菌霉菌細菌厭氧微生物特殊需求添加維生素pH調至酸性pH調至中性或弱堿性無氧下列相關敘述正確的是（）A．從培養(yǎng)基組成來看，該培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基B．從培養(yǎng)基的pH分析該培養(yǎng)基可用于培養(yǎng)霉菌C．去掉（NH4）2SO4，該培養(yǎng)基可用于選擇培養(yǎng)固氮微生物D．微量元素在生物體中含量很少，培養(yǎng)基中可以不加或少加C下表是某同學設計的一種培養(yǎng)基配方，下列有關分析正確的是（）A．該培養(yǎng)基中不含碳源，不能用于培養(yǎng)任何微生物B．此配方制作固體培養(yǎng)基，可用于選擇培養(yǎng)異養(yǎng)的固氮微生物C．若需篩選耐酸的微生物，需要培養(yǎng)基滅菌后通過滴加鹽酸來調節(jié)pHD．若需篩選分解尿素的細菌，需去除硝酸鈉，添加尿素和葡萄糖D(1)目的要明確：配制時應根據(jù)微生物的種類、培養(yǎng)目的等確定配制的培養(yǎng)基種類。(2)營養(yǎng)要協(xié)調：注意各種營養(yǎng)物質的濃度和比例。(3)pH要適宜：培養(yǎng)不同微生物所需的pH不同。補充：1.培養(yǎng)基配制的原則1.培養(yǎng)基是人們按照微生物對營養(yǎng)物質的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質。下列關于培養(yǎng)基的敘述錯誤的是（）A．制作固體培養(yǎng)基時可加入瓊脂作為凝固劑 B．培養(yǎng)乳酸桿菌時需要在培養(yǎng)基中添加維生素C．培養(yǎng)霉菌時需要將培養(yǎng)基調至堿性 D．對培養(yǎng)基進行滅菌可以采用濕熱滅菌C2.無菌技術2.無菌技術(1)目的：獲得純凈的微生物培養(yǎng)物。(2)關鍵：防止雜菌污染。(3)消毒與滅菌的比較項目消毒滅菌作用強度較為溫和的理化因素強烈的理化因素作用程度殺死物體表面或內部一部分微生物殺死物體內外的所有微生物芽孢和孢子一般不能殺滅能殺滅適用對象實驗操作的空間、操作者衣著和雙手微生物培養(yǎng)器皿、接種用具和培養(yǎng)基等常用方法煮沸消毒法、巴氏消毒法等濕熱滅菌法、干熱滅菌法、灼燒滅菌法等

常用方法處理措施應用范圍消毒煮沸消毒法100℃煮沸5~6min日常用品巴氏消毒法62-65℃煮30min或80-90℃煮30s~1min不耐高溫的液體，如牛奶（殺死大部分微生物，不破壞液體營養(yǎng)成分）化學藥劑消毒法化學藥物處理

用70%酒精擦拭雙手，用氯氣消毒水源紫外線消毒法紫外線照射30min(照射前適量噴灑消毒液)接種室、接種箱、超凈工作臺滅菌灼燒滅菌法酒精燈火焰充分灼燒接種工具，試管口、瓶口等干熱滅菌法干熱滅菌箱160~170℃的熱空氣中維持2~3h玻璃器皿、金屬用具(耐高溫/需保持干燥)濕熱滅菌法利用沸水、流通蒸汽或高壓蒸汽進行滅菌的方法。其中高壓蒸汽滅菌的效果最好。水蒸氣為介質100kpa，121℃，15~30min培養(yǎng)基及容器（2021

天津

高考真題）下列操作能達到滅菌目的的是（）A．用免洗酒精凝膠擦手 B．制作泡菜前用開水燙洗容器C．在火焰上灼燒接種環(huán) D．防疫期間用石炭酸噴灑教室C3.微生物的純培養(yǎng)3.微生物的純培養(yǎng)配制培養(yǎng)基→調節(jié)pH→滅菌→接種→分離→培養(yǎng)(1)概念辨析3.微生物的純培養(yǎng)(2)酵母菌純培養(yǎng)的操作步驟復習提示①什么是菌落？②為什么滅菌后的培養(yǎng)基要冷卻到50℃左右再倒平板？③將平板倒置的原因？④平板劃線法c.第一次灼燒接種環(huán)的目的？d.灼燒接種環(huán)后需要冷卻再進行劃線的原因？e.（第2~5次劃線）每次劃線前灼燒接種環(huán)的目的？f.劃線結束后灼燒接種環(huán)的目的？g.整個劃線過程中接種環(huán)需要至少灼燒幾次？3.微生物的純培養(yǎng)(2)酵母菌純培養(yǎng)的操作步驟復習提示①什么是菌落？②為什么滅菌后的培養(yǎng)基要冷卻到50℃左右再倒平板？③將平板倒置的原因？④平板劃線法

c.第一次灼燒接種環(huán)的目的？d.灼燒接種環(huán)后需要冷卻再進行劃線的原因？e.（第2~5次劃線）每次劃線前灼燒接種環(huán)的目的？f.劃線結束后灼燒接種環(huán)的目的？g.整個劃線過程中接種環(huán)需要至少灼燒幾次？避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物避免溫度太高，殺死菌種既可以防止皿蓋上冷凝的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染；又可以減少培養(yǎng)基中的水分過快地揮發(fā)。3.微生物的純培養(yǎng)(2)酵母菌純培養(yǎng)的操作步驟復習提示①什么是菌落？②為什么滅菌后的培養(yǎng)基要冷卻到50℃左右再倒平板？③將平板倒置的原因？④平板劃線法c.第一次灼燒接種環(huán)的目的？d.灼燒接種環(huán)后需要冷卻再進行劃線的原因？e.（第2~5次劃線）每次劃線前灼燒接種環(huán)的目的？f.劃線結束后灼燒接種環(huán)的目的？g.整個劃線過程中接種環(huán)需要至少灼燒幾次？殺死上次劃線結束后接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端3.微生物的純培養(yǎng)(2)酵母菌純培養(yǎng)的操作步驟復習提示①什么是菌落？②為什么滅菌后的培養(yǎng)基要冷卻到50℃左右再倒平板？③將平板倒置的原因？④平板劃線法c.第一次灼燒接種環(huán)的目的？d.灼燒接種環(huán)后需要冷卻再進行劃線的原因？e.（第2~5次劃線）每次劃線前灼燒接種環(huán)的目的？f.劃線結束后灼燒接種環(huán)的目的？g.整個劃線過程中接種環(huán)需要至少灼燒幾次？及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免污染環(huán)境和感染操作者3.微生物的純培養(yǎng)(2)酵母菌純培養(yǎng)的操作步驟復習提示④平板劃線法h.在第二次及以后的劃線操作都是從上一次劃線的末端開始，原因？i.培養(yǎng)酵母菌時，為什么要將接種后的平板與未接種的平板一起培養(yǎng)？j.菌落特征有哪些？k.使用后的培養(yǎng)基需怎樣處理，為什么？線條末端細菌的數(shù)目比起始處少，每次從上次劃線末端開始，能使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終得到單菌落。3.微生物的純培養(yǎng)(2)酵母菌純培養(yǎng)的操作步驟復習提示④平板劃線法h.在第二次及以后的劃線操作都是從上一次劃線的末端開始，原因？i.培養(yǎng)酵母菌時，為什么要將接種后的平板與未接種的平板一起培養(yǎng)？j.菌落特征有哪些？k.使用后的培養(yǎng)基需怎樣處理，為什么？對照作用，檢驗培養(yǎng)基是否滅菌合格菌落的顏色、形狀、大小和隆起程度等滅菌處理，以免污染環(huán)境下圖所示的實驗方法的應用或原理，不恰當?shù)氖牵?/p>

）CA.分離綠葉中的色素B.不同色素在層析液中溶解度不同分離綠葉中的色素C.細菌計數(shù)D.逐步稀釋3.興趣小組對枯草芽孢桿菌進行純培養(yǎng)，結果如圖。下列敘述正確的是（）A．實驗采用稀釋涂布平板法進行接種B．接種時，順序應為①→②→③→④C．培養(yǎng)時，應將接種后的平板倒置D．獲得單菌落的理想?yún)^(qū)域是②區(qū)域C微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)實例選擇培養(yǎng)基

培養(yǎng)基中加入青霉素——分離得到真菌（如酵母菌和霉菌）

培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽——分離金黃色葡萄球菌

以尿素作為唯一氮源的培養(yǎng)基——分離分解尿素的細菌

以纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基——分離纖維素分解菌

不添加氮源的培養(yǎng)基用于——固氮微生物

石油為唯一碳源用于——能消除石油污染的微生物

培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)——分離耐高溫的微生物鑒別培養(yǎng)基

加入伊紅美藍——鑒別大腸桿菌(菌落呈深紫色)

加入酚紅指示劑——鑒別尿素分解菌(紅色)

加入剛果紅——鑒別纖維素分解菌(透明圈)常用的選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基2.微生物的選擇培養(yǎng)和數(shù)量測定(1)稀釋平板涂布法步驟a.等比稀釋b.取菌液:d.涂布器滅菌:c.涂布器消毒:e.涂布平板:釀酒過程中所用釀酒酵母菌種的性能是決定果酒品質的重要因素。如圖表示從土壤中篩選釀酒酵母的過程。下列敘述正確的是（）

A．步驟①應從表層土壤取樣，并對樣品進行高壓蒸汽滅菌B．步驟②振蕩培養(yǎng)20分鐘的目的是增加酵母菌的數(shù)量C．步驟④接種方法為稀釋涂布平板法，接種工具為接種環(huán)或涂布器D．若多個平板上菌落數(shù)的平均值為32，則10g土壤樣品中所含酵母菌數(shù)量約為3.2×107D2.微生物的選擇培養(yǎng)和數(shù)量測定(1)稀釋平板涂布法步驟復習提示a.特點b.步驟c.該方法能用于微生物計數(shù)的原因？等比稀釋→取菌液→涂布器消毒→涂布器滅菌→涂布平板→適宜條件倒置培養(yǎng)當稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。野生型大腸桿菌菌株能在基本培養(yǎng)基上生長，氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株無法合成某種氨基酸，只能在完全培養(yǎng)基上生長，下圖為純化某氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株的部分流程圖，①②③④代表培養(yǎng)基，A、B、C表示操作步驟，D、E為菌落。下列敘述正確的是（）A．圖中①②④為基本培養(yǎng)基，③為完全培養(yǎng)基B．A操作可提高基因突變和染色體變異的突變率，增加突變株的數(shù)量C．B操作可用涂布器蘸取菌液均勻地涂布在②表面D．經C過程原位影印及培養(yǎng)后，可從④中挑取D進行純化培養(yǎng)D2.微生物的選擇培養(yǎng)和數(shù)量測定(2)微生物的數(shù)量計數(shù)顯微鏡直接計數(shù)法間接計數(shù)法（稀釋涂布平板法）復習提示a.原理b.計算公式b.顯微鏡直接計數(shù)法結果偏大，原因？c.稀釋涂布平板法結果偏小，原因？d.同一稀釋度涂布至少3個平板，原因？e.為什么要選取菌落數(shù)穩(wěn)定時的記錄作為結果？菌落數(shù)為30~300時適于計數(shù)防止因培養(yǎng)時間不足而導致遺漏菌落數(shù)目，盡量縮小統(tǒng)計的菌落數(shù)與實際活菌數(shù)的差值?？山Y臺盼藍合染色法進行3.土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)的實驗操作(1)原理CO(NH2)2+H2O脲酶CO2+2NH3(2)培養(yǎng)基配方葡萄糖10.0g尿素1.0gKH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g瓊脂15.0