【文档说明】 高考生物 一轮复习 选修1 第2讲.ppt，共(48)页，1.649 MB，由MTyang资料小铺上传

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第2讲微生物的培养与应用•[最新考纲]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•1．无菌操作技术包括消毒和灭菌。消毒包括煮沸消毒、巴氏消毒、化学

药剂消毒和紫外线消毒等；灭菌包括灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。•2．培养基的制备包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板等步骤，倒置平板的目的是防止培养皿盖上的水滴滴入培养基造成污染。•3．大肠杆菌的纯

化包括平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法要求多次划线，稀释涂布平板法要求菌液要充分地稀释。•4．微生物的计数要求制作多个平板，且选择能长出30～300个菌落的平板进行计数。•5．尿素分解菌和纤维素分解菌的分离都运用了选择培养基，前者所用的培养基中尿素是唯一的氮源，后者所用的培

养基中纤维素是唯一的碳源。•[课前导学]•1．培养基的概念：人们按照微生物对____________的不同需求，配制出供其生长繁殖的____________。知识点一微生物的实验室培养营养物质营养基质•2．方法与步骤•【答案】固体氮源无机盐称量灭菌温和强烈所有芽孢平板划

线稀释涂布平板•3．无菌技术的方法、类型和对象[连一连]•【答案】①②⑥—b—Ⅰ、Ⅱ③④⑤—a—Ⅲ、Ⅳ•4．大肠杆菌的纯化培养•(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基过程：计算→______→溶化→灭菌→倒平板。•(2)纯化大肠杆菌的原理：在培养基上将细菌稀释或分散成_____________，

形成单个菌落，此菌落是由一个细胞繁殖而来的子细胞群体。•(3)微生物的常用接种方法：____________和稀释涂布平板法，接种过程仍然是__________操作。称量单个细胞平板划线法细胞群体•【答案】B•【解析】分析表中成分可知，该培

养基中没有凝固剂，为液体培养基，该培养基的营养成分齐全，但存在伊红、美蓝等鉴别物质，属于鉴别培养基，A错误；该培养基中的蛋白胨既是唯一的氮源，也是碳源，而葡萄糖是绝大多数生物最常利用的碳源，B正确；该培养基中存在的无机盐

和蛋白胨中的某些物质可以看作是生长因子，C错误；培养基调节完pH还要进行灭菌等操作后才能使用，D错误。•2．下列有关微生物培养的叙述中，不正确的是()•A．获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染•B．单菌落的分离是消除污染杂菌的通用方法•C．培养基都必须使用高压蒸汽灭菌法灭菌

•D．倒置平板防止培养皿盖上的冷凝水滴落•【答案】C•【解析】微生物培养中获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，通常可以采用稀释涂布平板法和平板划线法进行单菌落的分离，以消除污染杂菌；培养基都需要灭菌，但要根据实际情况选择灭菌的方法

，如果培养基的营养物质在高温条件下易分解，则不能使用高压蒸汽灭菌法；倒平板后需将培养皿倒置，以防止培养基蒸气冷凝成的水滴入培养基而污染。•[课前导学]•1．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数知识点二微生物的筛选和计数菌种筛选使用以尿素为唯一______的选择培养基分离方法___________

___法实验流程土壤取样→___________→培养与观察菌种鉴定以尿素为唯一氮源的培养基中加入______指示剂氮源稀释涂布平板样品稀释酚红2．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__________，这种物质在把尿素分解成无机物的过程

中起__________作用。脲酶催化•3．分解纤维素的微生物的分离•【答案】复合纤维二糖刚果红透明圈刚果红纤维素梯度透明圈•[小题通关]•1．某学者欲从被石油污染过的土壤中分离出能分解石油的细菌，并从中筛选

出分解石油能力较强的菌株，基本操作过程为采集菌种→选择培养→纯种分离→性能测定。下列叙述错误的是()•A．应选用以石油为唯一碳源的选择培养基•B．可通过多次选择培养的方式来达到分离和纯化目的菌的目的•C．单菌落周围分解圈小

的菌株的降解能力强•D．接种后需将平板倒置且需一个未接种的培养基作对照•【答案】C•【解析】降解石油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大。•2．使用液体选择培养基培养纤维素分解菌的目的是()•①用液体选择培养基可获得大量纤维素分解菌•②用液体培养基便于稀释涂布平板•③纤维素

分解菌只能在液体培养基中生长•④用液体培养基可鉴别纤维素分解菌•A．①②B．①③C．②④D．③④•【答案】A•【解析】使用液体选择培养基培养纤维素分解菌，一方面可以获得大量纤维素分解菌，另一方面便于稀释涂布平板。纤维素分解菌也可以在固体培养基上生长；鉴别纤维素分解菌使用的是固体培养基。•

1．培养基中的营养成分：培养基一般都含有水、无机盐、碳源、氮源和生长因子，此外，还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。微生物的实验室培养营养要素来源功能碳源无机碳源CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物①构成细胞

中的物质和一些代谢产物；②有些既是碳源又是能源有机碳源糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等营养要素来源功能氮源无机氮源NH3、铵盐、硝酸盐、N2等将无机氮合成含氮的代谢产物有机氮源牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸

等合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物生长因子维生素、氨基酸、碱基①酶和核酸的组成成分；②参与代谢过程中的酶促反应•2．培养基的种类及应用划分标准培养基种类特点应用按物理性质分液体培养基不加凝固剂工业生产半固体培养基加

凝固剂(如琼脂)观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物的分离、鉴定、活菌计数、菌种保藏按用途分选择培养基培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需的微生物的生长培养、分离出特定微生物(如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；以尿素为唯一氮源

的培养基用于分离分解尿素的细菌)鉴别培养基根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品鉴别不同种类的微生物(如可用伊红—美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌)划分标准培养基种类特点应用按化学成份分天然培养基

含化学成分不明确的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确(用化学成分已知的化学物质配成)分类、鉴别•3．微生物的纯化培养方法平板划线法稀释涂布平板法操作平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板

表面上的划线和移动过程中。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成纯种的单个菌落①将分别盛有9mL水的6支试管灭菌，并按101～106的顺序编号；②用移液管吸取1mL培养的菌液，注

入101倍稀释的试管中。用手指轻压移液管上的橡皮头，吹吸3次，使菌液与水充分混匀；③从101倍稀释的试管中吸取1mL稀释液，注入102倍稀释的试管中，重复②步混匀操作。依次类推，直到完成最后1支试管的稀释方法平板划线法稀释涂布平板法注意

事项(1)接种环的灼烧：①第一次划线前灼烧：杀灭接种环上的微生物，避免污染培养物；②每次划线前灼烧：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末端；③划线结束后灼烧：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者(2)灼烧接种环之后，要冷却后再进行操作，以免温度太高杀死菌种(3)划线时最后

一区域不要与第一区域相连(4)划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破(1)稀释操作时：每支试管及其中的9mL水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰1～2cm处(2)涂布平板时：①涂布器用体积分数为70%酒精消毒，取出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精

的涂布器在酒精灯火焰上引燃；②不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精；③酒精灯与培养皿距离要合适，移液管管头不要接触任何物体方法平板划线法稀释涂布平板法目的在培养基上形成由单个菌种繁殖而来的子细胞群体——菌落培养平板冷凝后倒置培

养，使培养基表面的水分更好地挥发，防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染•消毒和灭菌的比较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•1．回答下列有关微生物培养的问题：•(1)如表是某培养液成分含量表，该培养液培

养的微生物的同化作用类型是________；若用此培养液培养固氮微生物，则应除去的成分是______________，应加入的物质是________________。考查微生物的营养成分编号成分含量①(NH4)HCO30.5g②KH2PO43.0g③CaSO40.5g④FeCl20.5g⑤维生素

少许⑥水1000mL•④培养基配制好后，分装前应进行的工作是________________________。•⑤从配制培养基直到培养完成，所采用的预防杂菌污染的方法是__________、__________、__________等。•(3)微生物接种的方法

很多，最常用的是______________和______________。•【答案】(1)自养型(NH4)HCO3(或①)有机物•(2)①碳源氮源维生素(或磷酸盐等)②琼脂(凝固剂)③所培养微生物对各营养成分的需求量④调节

pH⑤高压蒸汽灭菌烧灼接种环酒精棉擦手(或棉塞塞试管口、在火焰旁接种)•(3)平板划线法稀释涂布平板法•【解析】(1)由该培养液中不含有机碳源，可判断培养的生物同化类型为自养型；若用此培养液培养固氮微生物，则应除去氮源NH4HCO3，但需加入有机物提供碳源。(2)根据所培养微生物对各营养成分的需

求量配制培养基的成分，若需观察细菌菌落状况需用固体培养基，还需添加琼脂(凝固剂)；微生物培养时需对培养基、接种工具进行无菌处理，并进行严格的无菌操作。(3)常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。•2．金黄色葡萄球菌是一种具有高度耐盐性的微生物，可引起人类患肺炎

、肠炎等疾病。金黄色葡萄球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。下图为定性检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌的操作流程，请回答相关问题：考查微生物的纯化培养•(1)按细胞结构分

类，金黄色葡萄球菌属于________生物；从培养过程分析，金黄色葡萄球菌可进行________呼吸。•(2)7.5%NaCl肉汤培养基为微生物提供的营养成分包括________________，用7.

5%NaCl肉汤培养基进行选择培养的主要目的是_______________________。•(3)操作中在血平板上的接种方法是____________，接种操作前后需要对接种工具进行________灭菌。•(4)在制备血平板时需将pH调节至________(填“微酸性”或“微

碱性”)后灭菌，待培养基________后，再加入适量血液。按培养基功能分类，血平板属于____________培养基。•(5)经多次规范操作、重复实验，血平板上均出现________________的菌落，初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，但鲜牛

奶供应商仍认为此菌并非鲜牛奶所携带，因此，要对本操作进行完善，完善的方案是______________________。•【答案】(1)原核有氧•(2)碳源、氮源、水和无机盐增加金黄色葡萄球菌的数量•(3)平板划线法灼烧•(4)微碱性冷却鉴别•(5)周围存在透明圈设置不加鲜牛奶但其他操作均相同的

对照组•【解析】(1)金黄色葡萄球菌是一种细菌，属于原核生物；培养过程无密闭处理，故它进行有氧呼吸。(2)7.5%NaCl肉汤培养基可为微生物提供生长所需要的碳源、氮源、水和无机盐。用7.5%NaCl肉汤培养基进行选择培养是为了增加高度耐盐性的金黄色

葡萄球菌的数量。(3)图示用的接种工具是接种环，说明在血平板上接种的方法是平板划线法；接种工具在接种前后都要进行灭菌处理。(4)金黄色葡萄球菌的生长环境为弱碱性，培养基在灭菌前要先调节pH，因金黄色葡萄球菌能破坏红细胞，使其褪色，血平板上出现周围存在透明圈的菌落，说明有金黄色葡萄球

菌，故血平板是鉴别培养基。(5)为增强实验结论的严谨性，应增加空白对照组。•微生物纯化的三种途径•(1)单菌落挑取法：利用平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体平板培养基表面，直接根据微生物菌落的特征利用单菌落

挑取的方法来获得目的微生物。•(2)选择培养法：利用选择培养基对微生物进行选择培养，直接获得目的微生物。•(3)鉴定培养法：利用鉴别培养基使目的微生物菌落呈现特有的特征，然后筛选目的微生物。•1．鉴定分解尿素细菌和分解纤

维素细菌的方法微生物的分离与计数项目土壤中尿素分解菌的分离实验土壤中纤维素分解菌的分离实验土壤采样采集的土壤应该选择含有尿素的土壤采集土样应选择富含纤维素的环境选择培养选择土样，将土样放在含有尿素作为唯一氮源的培养基上进行选择培养取土样，在无菌条件下装入锥形

瓶，在一定条件下振荡培养1～2d，直到培养液浑浊；选择培养的目的是增加纤维素分解菌的纯度，确保分离得到所需的微生物项目土壤中尿素分解菌的分离实验土壤中纤维素分解菌的分离实验梯度稀释选用一定稀释范围的样品液进行培养以保证菌

落数在30～300依次将培养液稀释101～107倍鉴定方法在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，说明该种菌能分解尿素刚果红染色法，即在含有纤维素的培养基中，加入刚果红时，刚果红与培养基中

的纤维素形成红色复合物；当纤维素被分解后，该复合物不能形成，培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈•2．选择培养基的制作方法•(1)在培养基全部营养成分具备的前提下，依据某些微生物对某些物质的抗性，在培养基中加

入某些物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物生长，如培养基中加入高浓度食盐时可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可将该菌分离出来；而在培养基中加入青霉素时可抑制细菌、放线菌的生长

，从而可分离得到酵母菌和霉菌。•(2)通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的。如培养基中缺乏氮源时，可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存；培养基中若缺乏有机碳源则异养微生物无法生存，而自养微生物可利用空气

中的CO2制造有机物得以生存。•(3)利用培养基的特定化学成分分离特定微生物。如当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，从而分离出能消除石油污染的微生物。•(4)通过某些特殊环境分离微生物。如在高盐环境中可分离耐盐菌，其他菌在盐浓度

高时易失水而不能生存；在高温环境中可分离得到耐高温的微生物，其他微生物在高温环境中因酶失活而无法生存。•微生物筛选过程中必要的两种对照培养基及其作用对照组作用现象结论未接种培养基有无杂菌污染的判断未接种的培养皿中无菌落生长未被杂菌污染接

种的牛肉膏蛋白胨培养基选择培养基筛选作用的确认牛肉膏培养基上的菌落数大于选择培养基上的菌落数选择培养基具有筛选作用•3．统计菌落数目的方法•(1)显微镜直接计数法•①原理：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品中微生物的数量。•②缺点：不能

区分死菌与活菌。•(2)间接计数法(活菌计数法)•①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。•②操作：•a．设置重复组，增强实验的说服力及准确性。•b．为了保证结果准确，

一般选择菌落数在30～300之间的平板进行计数。•③计算公式：每克样品中的菌株数＝(C÷V)×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。注意：统计的菌落数往往比活菌的实际数目小。这是因为当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的

只是一个菌落。•1．研究被石油污染过的土壤中细菌数量，并从中筛选出能分解石油的细菌。为了分离和纯化高效分解石油的细菌，科研人员利用被石油污染过的土壤进行如图A所示的实验。考查微生物的分离与计数图A图B•(3)步骤⑤后取样测定石油含量的目的是__________________________

__。•对步骤⑤中某瓶中细菌计数的方法有两种，一种方法是________________，其菌落数可代表活菌数；另一种方法是________________，该方法需要借助一块特殊的载玻片，其名称为______________。•【答案】(1)高压蒸汽灭菌石油是唯

一碳源•(2)平板划线法和稀释涂布平板法甲•(3)筛选出分解石油能力最好的细菌稀释涂布平板法显微镜直接计数(血细胞计数板计数法)血细胞计数板•【解析】(1)培养基灭菌用高压蒸汽灭菌，为筛选出能分解石油的细菌，所以石油是唯一碳源。(2)接种细菌常用的方法有平板划线法和稀

释涂布平板法。图B为平板划线法，如图甲所示。(3)步骤⑤进一步操作是为筛选出分解石油能力最好的细菌，微生物计数可用稀释涂布平板法和血细胞计数板计数法。•2．急性肠胃炎、手足口病分别是由细菌、病毒通过消化道进入人体导致的。因此检验饮用水的细菌含量和病毒含量是有效监控疾病发生

的必要措施，请回答下列与检验饮用水有关的问题：•(1)检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为__________________。如图所示的四种菌落分布图中，不可能是用

该方法得到的是________________________________________________。•(2)用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？________。为什么？•______________________________________________

__________________。•(3)如分别取0.1mL已稀释103倍的水样分别涂布到三个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为55、56、57，则每升原水样中大肠杆菌

数为________个。•【答案】(1)稀释涂布平板法D•(2)需要因为需要判断培养基是否被杂菌污染(或培养基灭菌是否合格)•(3)5.6×108