高中生物 專題2 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 課題1 微生物的實驗室培養(yǎng)課件 新人教版選修11

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1、 目標導航預習導引 目標導航預習導引一二三四一、培養(yǎng)基1.概念:人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同要求,配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。 目標導航預習導引一二三四3.營養(yǎng)(1)各種培養(yǎng)基的具體配方不同,但一般都含有水、碳源(提供碳元素的物質(zhì))、氮源(提供氮元素的物質(zhì))和無機鹽。(2)在提供上述營養(yǎng)的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)基還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。例如,培養(yǎng)乳酸桿菌時需要在培養(yǎng)基中添加維生素,培養(yǎng)霉菌時需要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性,培養(yǎng)細菌時需要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至中性或微堿性,培養(yǎng)厭氧微生物時則需要提供無氧的條件。 目標導航預習導引一二三四由組成細胞的必需元素的種類理解微生物培養(yǎng)基的

2、基本成分。(1)構(gòu)成細胞的基本元素有哪幾種?由此推測培養(yǎng)基中應(yīng)含有哪些基本的成分?提示：構(gòu)成細胞的基本元素有C、H、O、N 4種,由此推測培養(yǎng)基應(yīng)含有提供C的物質(zhì)(碳源)、提供N的物質(zhì)(氮源)、提供H和O的物質(zhì)(H 2O)。(2)組成細胞的大量元素中,除了C、H、O、N外,還有哪些元素?據(jù)此推測,培養(yǎng)基中還應(yīng)含有除問題(1)基本成分外的何種成分?提示：還有P、S、K、Ca、Mg等元素,據(jù)此推測培養(yǎng)基中還應(yīng)含有提供P、S、K、Ca、Mg等元素的物質(zhì)(無機鹽)。 目標導航預習導引一二三四二、無菌技術(shù)1.獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌入侵。無菌技術(shù)主要包括以下四方面。(1)對實驗操作的空間、操作

3、者的衣著和手,進行清潔和消毒。(2)將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進行滅菌。(3)為避免周圍環(huán)境中微生物的污染,實驗操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進行。(4)實驗操作時應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理過的材料用具與周圍的物品相接觸。 目標導航預習導引一二三四2.消毒與滅菌(1)消毒概念:使用較為溫和的物理或化學方法殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。常用方法:煮沸消毒法、巴氏消毒法、化學藥劑消毒法、紫外線消毒法。(2)滅菌概念:使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有微生物,包括芽孢和孢子。常用方法:灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。 目標導航預習導引一二三四“消毒”與人們的生活休戚相關(guān),無時

4、、無處不在。(1)在人們的日常生活中有哪些“消毒”的例子?請列舉兩例。提示：被褥、鞋襪要常曬;牛奶使用巴氏消毒法等。(2)在人們的生產(chǎn)實踐中有一些“消毒”,請列舉兩例。提示：家畜閹割后,要在其傷口涂抹一些酒精或白酒;初冬楊樹樹干涂刷生石灰水等。(3)在人體自身健康防護中,也有“消毒”,請列舉兩例。提示：打針時,注射部位要用酒精棉球擦洗;用酒精擦拭雙手等。 目標導航預習導引一二三四三、純化大腸桿菌的無菌操作本實驗使用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行大腸桿菌的純化培養(yǎng),可分成制備培養(yǎng)基和純化大腸桿菌兩個階段進行。1.制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的一般步驟:計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。2.純化大腸桿菌(1)

5、平板劃線法:通過接種環(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。(2)稀釋涂布平板法:將菌液進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,進行培養(yǎng)。 目標導航預習導引一二三四3.純化大腸桿菌的結(jié)果分析(1)如果接種大腸桿菌的培養(yǎng)基上生長的菌落顏色、形狀、大小基本一致,說明接種操作符合要求。(2)如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他菌落,則說明接種過程中無菌操作未達到要求。(3)未接種大腸桿菌的培養(yǎng)基作為對照的培養(yǎng)基,在培養(yǎng)過程中若長出菌落,則說明培養(yǎng)基滅菌不徹底,實驗失敗。 目標導航預習導引一二三四四、菌種保存1.對于頻繁使用的菌種,可以采用臨

6、時保藏法進行保存,但這種方法保存時間不長,菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。2.對于需要長期保存的菌種,可以采用甘油管藏法,將培養(yǎng)的菌液與等體積滅菌后的甘油混合均勻,放于-20 的冷凍箱內(nèi)保存。 知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)一二三一、培養(yǎng)基中各營養(yǎng)要素及配制原則1.營養(yǎng)要素微生物的化學組成與其他生物大體相同,也是由C、H、O、N、P、S等元素組成,其中C、H、O、N占細胞干重的90%以上,這些元素最終來自外界環(huán)境中的各種無機化合物和有機化合物。培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽等。 知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)一二三 知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)一二三2.配制原則(1)目的要明確(根據(jù)

7、微生物的種類、培養(yǎng)目的等),生產(chǎn)用培養(yǎng)基內(nèi)可加入化學成分不明確的天然物質(zhì),而分類鑒定用培養(yǎng)基內(nèi)必須加入已知化學成分的物質(zhì)。(2)營養(yǎng)要協(xié)調(diào)。注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。(3)pH要適宜。各種微生物適宜生長的pH范圍不同,如細菌、放 線菌和真菌的最適pH范圍分別為6.57.5、7.58.5和5.06.0。 知識精要典題例解遷移應(yīng)用知識架構(gòu)一二三 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用【例1】 下列關(guān)于培養(yǎng)基的敘述,錯誤的是()A.硝化細菌能以NH3作為氮源和能源物質(zhì)B.各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽四種營養(yǎng)物質(zhì)C.特殊營養(yǎng)物質(zhì)是某些微生物生長過程中需要額外補充的營養(yǎng)物質(zhì)D.培養(yǎng)乳酸

8、桿菌時培養(yǎng)基中不需要添加維生素解析：硝化細菌能夠進行化能合成作用,是自養(yǎng)型微生物,能以NH 3作為氮源和能源物質(zhì),A項正確;微生物的培養(yǎng)基除了含碳源、氮源、無機鹽、水四種營養(yǎng)物質(zhì)外,有的還要補充特殊營養(yǎng)物質(zhì),如培養(yǎng)乳酸桿菌時需要在培養(yǎng)基中添加維生素,B、C項正確,D項錯誤。答案：D 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用關(guān)于微生物的營養(yǎng),下列說法正確的是()A.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C.除水以外的無機物僅提供無機鹽D.無機氮源也能提供能量解析：對異養(yǎng)微生物來說,含C、H、O、N的化

9、合物既是碳源,又是氮源。CO 2是光能自養(yǎng)細菌的碳源,但不能提供能量。CO2和N2是無機物,也可作為碳源和氮源。硝化細菌所利用的氨是無機氮源,同時氨也為硝化細菌提供用于化能合成作用的能量。答案：D 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用注:培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)是維持機體生命活動,保證生殖、發(fā)育所需的外源物質(zhì)。在人和動物中,營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類;在植物中,營養(yǎng)物質(zhì)包括礦質(zhì)元素、水、二氧化碳三類;微生物共有的營養(yǎng)物質(zhì)有水、無機鹽、碳源、氮源,有些微生物還需要特殊營養(yǎng)物質(zhì)

10、。 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用二、無菌技術(shù)1.三種常用滅菌方法的比較 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用2.消毒和滅菌的區(qū)別 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用【例2】 下列關(guān)于滅菌和消毒的理解,不正確的是 ()A.滅菌是指殺滅環(huán)境中的一切微生物,包括芽孢和孢子B.消毒和滅菌實質(zhì)上是完全相同的C.接種環(huán)用灼燒法滅菌D.常用滅菌方法有灼燒法、干熱滅菌法、高壓蒸汽滅菌法解析：消毒是使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物(不包括芽孢和孢子),滅菌則是使用強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。答案：B 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用

11、知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用下列操作與消毒、滅菌無關(guān)的是()A.接種前用火焰灼燒接種環(huán)B.接種前用酒精擦拭雙手C.將平板放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)D.接種要在酒精燈的火焰旁完成解析：灼燒接種環(huán)、用酒精擦拭雙手及接種時在火焰旁完成都是為了消毒、滅菌、避免雜菌污染。將平板放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng),則與消毒、 滅菌無關(guān)。答案：C 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用接種環(huán)或接種針等金屬用具一般用灼燒滅菌;能耐高溫的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿、金屬用具等可進行干熱滅菌;培養(yǎng)基一般用高壓蒸汽滅菌;對一些不耐高溫的液體如牛奶,可用巴氏消毒法;接種室可用30 W紫外線燈照射30 min進行消毒;操作者的雙手

12、、皮膚、動植物組織表面、手術(shù)器械、玻璃器皿可用體積分數(shù)為70%75%的酒精或碘酒涂抺消毒。 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用三、純化大腸桿菌1.倒平板操作(1)培養(yǎng)基滅菌后,需冷卻至50 左右時才能倒平板,原因是瓊脂在44 以下凝固。(2)培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙,不要完全打開。(3)整個操作過程要在酒精燈火焰旁進行,避免雜菌污染。(4)平板冷凝后要倒置的原因:防止皿蓋上的冷凝水落入培養(yǎng)基,造成污染。(5)若倒平板時,培養(yǎng)基濺在皿蓋和皿底之間的部位,這個平板應(yīng)丟棄。 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用2.平板劃線操作(1)第一次劃線及每次劃線之前都需灼燒接種環(huán)滅菌,劃線操作結(jié)束

13、仍需灼燒接種環(huán),每次灼燒目的如下表:(2)灼燒接種環(huán)之后,要等其冷卻后才能伸入菌液或進行劃線,以免溫度太高殺死菌種。(3)劃線時最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。 (4)劃線用力要大小適當,防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用3.稀釋涂布平板操作(1)稀釋操作時:每支試管及其中9 mL水、移液管均需滅菌;操作時,試管口和移液管應(yīng)在離火焰12 cm處。(2)涂布平板時:各個細節(jié)均需保證“無菌”,應(yīng)特別注意,酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適;吸管頭不要接觸任何其他物體;吸管要在酒精燈火焰周圍使用。 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用【例3】 某研究小組從有機廢水中分離微生物

14、用于廢水處理。下列敘述正確的是()A.培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進行滅菌B.轉(zhuǎn)換劃線角度后需灼燒接種環(huán)再進行劃線C.接種后的培養(yǎng)皿須放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)D.培養(yǎng)過程中每隔一周觀察一次解析：本題考查微生物的分離和培養(yǎng)。A項中,培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿前進行滅菌,故錯誤。B項中,從前一區(qū)域劃線的末端開始往后一區(qū)域內(nèi)劃線之前,需要灼燒接種環(huán),故正確。C項中,有機廢水中的微生物只能利用現(xiàn)成的有機物,不能進行光合作用,沒有必要放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng),故錯誤。D項中,微生物的繁殖速度很快,應(yīng)培養(yǎng)24 h后觀察和記錄結(jié)果,故錯誤。 答案：B 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用

15、知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用關(guān)于制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基,下列敘述錯誤的是()A.操作順序為計算、稱量、溶化、倒平板、滅菌B.將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯C.待培養(yǎng)基冷卻至50 左右時進行倒平板D.待平板冷卻凝固約510 min后將平板倒過來放置解析：制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的步驟是計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板,不能顛倒。牛肉膏容易吸潮,所以稱量紙連同牛肉膏一起放入燒杯,當牛肉膏溶化并與稱量紙分離后,用玻璃棒取出稱量紙。待培養(yǎng)基冷卻至50 左右,用手觸摸錐形瓶剛剛不燙手,并且培養(yǎng)基處于溶化狀態(tài)時進行倒平板。平板冷卻幾分鐘后還需倒置

16、。答案：A 知識架構(gòu)一二三知識精要典題例解遷移應(yīng)用1.接種方法的比較及分析(1)平板劃線法:操作簡單,但是單菌落不易分離。(2)稀釋涂布平板法:操作復雜,但是單菌落易分離。(3)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。2.結(jié)果評價如果培養(yǎng)基上生長的菌落在顏色、形狀、大小上基本一致,并符合大腸桿菌菌落的特點,則說明接種操作是符合要求的;如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他菌落,則說明接種過程中,無菌操作還未達到要求, 需要分析原因,重新操作。 知識架構(gòu)一二三 1.混淆了消毒和滅菌的區(qū)別。消毒是指用物理或化學方法殺滅或清除傳播媒介上的病

17、原微生物,使其達到無害化。滅菌是指用物理或化學方法殺滅傳播媒介上所有的微生物(包括芽孢和孢子),使其達到無菌。兩者的原理相同,都是通過物理或化學的方法使蛋白質(zhì)變性,但是實質(zhì)不同。滅菌是用強烈的物理方法殺死了全部的微生物及其芽孢、孢子。 【例1】 下列關(guān)于滅菌和消毒的敘述,錯誤的是 ()A.接種環(huán)、接種針用灼燒的方法滅菌B.滅菌是殺死物體內(nèi)外所有微生物C.消毒是殺死物體內(nèi)外絕大多數(shù)的微生物D.高壓蒸汽滅菌的原理是使細菌DNA變性解析：接種環(huán)、接種針用灼燒的方法滅菌,A項正確;滅菌是殺死物體內(nèi)外所有微生物,B項正確;消毒是殺死物體內(nèi)外絕大多數(shù)的微生物,C項正確;高壓蒸汽滅菌的原理是使微生物的蛋白質(zhì)

18、變性,以殺死所有微生物,D項錯誤。答案：D 2.平板劃線時容易將最后一次劃線與第一次劃線相連,正確的方法是“首尾相連”即從第一區(qū)域劃線的末端開始往第二區(qū)域內(nèi)劃線,但最后一次劃線不能與第一次劃線相連?！纠?】 為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況,某研究小組測定了該河流水樣中的細菌含量,并進行了細菌分離等工作?；卮鹣铝袉栴}。 (導學號52260006)(1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中細菌含量。在涂布接種前,隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間,這樣做的目的是;然后,將1 mL水樣稀釋100倍,在3個平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液;經(jīng)適當培養(yǎng)后,3個平板上的菌落數(shù)分別為39、38和3

19、7,據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為個。 (2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細菌,操作時,接種環(huán)通過滅菌,在第二次及以后的劃線時,總是從上一次劃線的末端開始劃線,這樣做的目的是。 (3)示意圖A和B中,表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 (4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻,一部分進行靜置培養(yǎng),另一部分進行振蕩培養(yǎng),結(jié)果發(fā)現(xiàn):振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快。分析其原因是:振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中的含量,同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高 的利用率。 解析：(1)微生物培養(yǎng)過程應(yīng)該進行無菌操作,配制的培養(yǎng)基要進行高壓蒸汽滅菌,可以將滅菌后的空白平板進行培養(yǎng)以檢測

20、培養(yǎng)基滅菌是否徹底;由題意知1 mL水樣中的菌落數(shù)是(39+38+37)30.1100=3.8104個,每升水樣中的活菌數(shù)為3.8104103=3.8107個。(2)對接種環(huán)常用的滅菌方法是灼燒滅菌;在第二次及以后的劃線時,總是從上一次劃線的末端開始劃線的目的是:將聚集的菌體逐漸稀釋分散以便獲得由單個細胞繁殖而來的菌落。(3)分析題圖可知,A培養(yǎng)皿采用的接種方法是平板劃線法,B培養(yǎng)皿采用的接種方法是稀釋涂布平板法。(4)由題意可知,振蕩培養(yǎng)比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快,由此可以說明該細菌是需氧菌,由于振蕩培養(yǎng)提高了培養(yǎng)液中溶解氧的含量,同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率,細菌生長速度加快。答案：(1)檢測培養(yǎng)基滅菌是否合格3.810 7(2)灼燒將聚集的菌體逐漸稀釋以便獲得單個菌落(3)B(4)溶解氧營養(yǎng)物質(zhì)