第33讲微生物的培养与应用课件.ppt

生物技术实践,选修1,第33讲微生物的培养与应用,生物技术实践选修1第33讲微生物的培养与应用,内容要求实验要求学业要求1阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的,栏,目,导,航,考点一培养基及微生物的纯化培养技术考点二微生物的筛选和计数小结升华区随堂演练区,栏目导航考点一培养基及微生物的纯化培养技术,考点一培养基及微生物的纯化培养技术,1培养基,氮源,无机盐,液体培养基,鉴别培养基,pH,氧气,考点一培养基及微生物的纯化培养技术1培养基 氮源无机盐,2无菌技术,化学药剂消毒法,干热灭菌,高压蒸汽灭菌,外来杂菌,2无菌技术化学药剂消毒法干热灭菌高压蒸汽灭菌外来杂菌,3大肠杆菌的纯化培养,称量,灭菌,平板划线法,甘油管藏法,3大肠杆菌的纯化培养称量灭菌平板划线法甘油管藏法,细节拾遗1(教材选修1 P17“倒平板操作讨论”)平板冷凝后，为什么要将平板倒置？提示平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。2(教材选修1 P18“旁栏小资料”)微生物的接种方法只有平板划线法和稀释涂布平板法吗？微生物接种的核心是什么？提示不是。微生物的接种方法还包括斜面接种、穿刺接种等，其核心是防止杂菌污染，保证培养物的纯度。,第33讲微生物的培养与应用课件,基础小测1判断下列叙述的正误。(1)斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株()(2)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上()(3)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落()(4)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，有时还需要加入一些特殊的物质()(5)由于物理状态的不同，培养基只有液体培养基和固体培养基两种类型(),(6)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害()(7)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等)都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌()(8)配制培养基时应先灭菌再调pH()(9)平板划线法中每一次划线后要将接种环灼烧()(10)用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时，只要稀释度足够高，就能在培养基表面形成单个菌落(),2据某微生物培养基的配方表回答下列问题。(1)此培养基按物理性质划分属于_培养基，因为没有凝固剂(如琼脂)；按功能划分属于_培养基，因为没有碳源，只有_微生物才能生长(利用空气中的CO2)。,液体,选择,自养型,2据某微生物培养基的配方表回答下列问题。编号成分,(2)此培养基含有的微生物的营养成分包括_、_和_三类，若加入氨基酸，则它可充当的营养成分包括_、_和生长因子。(3)若要观察微生物的菌落特征，培养基中应添加的成分是_。(4)若用该培养基来分离尿素分解菌，应除去表中_成分(填表中序号)，加入_和不含氮元素的有机物。,水,无机盐,氮源,碳源,氮源,凝固剂(琼脂),尿素,水无机盐氮源碳源氮源凝固剂(琼脂)尿素,3下图是倒平板的操作，请据图填空。(1)请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：_。(2)甲、乙、丙中的灭菌方法是_。(3)丁中的操作需要等待_后才能进行。,丙乙甲丁,灼烧灭菌,平板冷却凝固,丙乙甲丁灼烧灭菌平板冷却凝固,4如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图，请分析：(1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是_、_。(2)某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是什么？应当怎样操作才可避免此种现象。_。提示(1)稀释涂布平板法平板划线法(2)最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灭菌。采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灭菌。,4如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图,1消毒和灭菌的比较强化生命观念中的概念辨析,1消毒和灭菌的比较强化生命观念中的概念辨析条件结果常用方,2平板划线法和稀释涂布平板法的比较强化科学技术的比较,2平板划线法和稀释涂布平板法的比较强化科学技术的比较比较,3平板划线操作的注意事项强化科学探究(1)灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。(2)第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，能使微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。(3)划线时最后一区不要与第一区相连。(4)划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。,第33讲微生物的培养与应用课件,(5)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧的目的如下表：,(5)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要进行火焰灼烧,1微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒，以下理解不正确的是()A灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子B任何消毒方法一般都不能消灭微生物的孢子和芽孢C灼烧法灭菌主要对象是金属器具，也可以是玻璃器具D常用灭菌方法有灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法和紫外线灭菌法,解析灭菌是指使用强烈的理化因素杀灭环境中的一切微生物，包括芽孢和孢子，A正确；消毒是使用较为温和的理化方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物，不包括芽孢和孢子，B正确；灼烧法灭菌主要对象是金属器具，也可以是玻璃器具，C正确；常用灭菌方法有灼烧灭菌法、干热灭菌法和高压蒸汽灭菌法，D错误。,D,1微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒，以下理解不正确,2(不定项选择)下列能达到微生物纯种分离目的的是()A利用稀释涂布法分离某一种细菌B利用平板划线法分离某一种细菌C利用液体培养基震荡法培养土壤稀释液D利用选择培养基筛选某一种或某一类微生物,解析利用稀释涂布法可以对某一种细菌进行分离和计数，因此可用于微生物的纯化分离，A正确；利用平板划线法可以对某一种细菌进行分离和纯化，B正确；利用液体培养基震荡法培养土壤稀释液，其中有若干种菌种，不能达到微生物纯种分离目的，C错误；利用选择培养基筛选某一种或某一类微生物，如培养基中加入纤维素可用来富集纤维素分解菌，尿素可用来富集尿素分解菌，因此，选择培养基可用于分离和纯化微生物，D正确。,ABD,2(不定项选择)下列能达到微生物纯种分离目的的是(,3(2019全国卷，T37)回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是_(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是_。硝化细菌在没有碳源的培养基上_(填“能够”或“不能”)生长，原因是_。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板_(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是_ _。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过_处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。,蛋白胨,不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同,能够,硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源,倒置,在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征,灭菌,3(2019全国卷，T37)回答下列与细菌培养相关的问,解析(1)蛋白胨中含有碳元素和氮元素，可为细菌生长提供碳源和氮源，葡萄糖只能提供碳源，NaNO3只能提供氮源。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH不同，制备培养基时要根据所培养细菌种类的不同来调节pH。硝化细菌是自养生物，可通过化能合成作用利用空气中的CO2合成有机物，所以在没有碳源的培养基上也能生长。(2)用平板培养细菌时，一般将平板倒置，防止水滴倒流到培养基中造成污染。(3)在一定的培养条件下，不同微生物表现出各自稳定的菌落特征，因此研究人员可根据菌落的这些特征初步区分微生物的种类。(4)消毒仅杀死物体表面或内部的部分微生物，灭菌可杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。使用后的培养基丢弃前要进行灭菌处理，防止其中的微生物感染操作者或污染环境。,解析(1)蛋白胨中含有碳元素和氮元素，可为细菌生长提供碳源,4(2020山东泰安期末)某中学兴趣小组欲从土壤中分离枯草芽孢杆菌以制备某碱性蛋白酶。甲、乙图为两种常见的平板划线接种法；图丙为分离出的七种不同碱性蛋白酶的活力检测结果。请回答下列问题：,4(2020山东泰安期末)某中学兴趣小组欲从土壤中分离枯,(1)将采集的土壤用_制成土壤浸出液进行该分离实验，分离出的枯草芽孢杆菌可发生的可遗传变异为_。(2)相较于图乙划线方法，图甲适用于纯化目的菌较少的样品，实验过程需要灼烧接种环_次。若要对菌种进行计数，通常用_法。(3)图乙平板划线法依次进行四区划线，F区面积最大有利于获得_。所有划线操作均需在_旁进行。接种结束后需将培养基_于恒温箱中培养。(4)已知在最适温度，一定时间内，分解1 mL 10%脱脂奶粉的酶量为一个酶活力单位(U)。据图丙分析，催化能力最弱的是_组碱性蛋白酶。,无菌水,基因突变,2,稀释涂布平板,单个菌落,酒精灯火焰,倒置,A1,(1)将采集的土壤用_制成土壤浸出液进行该,解析(1)将采集的土壤用无菌水制成土壤浸出液进行该分离实验；分离出的枯草芽孢杆菌是原核生物，无染色体，不进行减数分裂，可发生的可遗传变异为基因突变。(2)相较于图乙划线方法，图甲适用于纯化目的菌较少的样品，实验过程需要灼烧接种环2次，即开始接种前和结束接种后。若要对菌种进行计数，通常将菌液稀释一定倍数后再进行涂布平板，常用稀释涂布平板法。(3)图乙平板划线法依次进行四区划线，由于通过平板划线操作后在F区域出现大量的单菌落以供挑选纯种用(或便于菌种分散)，所以F区面积最大。所有划线操作均需要进行无菌操作，均需在酒精灯火焰旁进行。接种结束后需将培养基倒置于恒温箱中培养。(4)据图丙所示，分解1 mL 10%脱脂奶粉的酶量最多的是A1组，故酶催化能力最弱的是A1组。,解析(1)将采集的土壤用无菌水制成土壤浸出液进行该分离实验,考点二微生物的筛选和计数,土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,脲酶,尿素,直接计数法,稀释涂布平板法,系列稀释,计数,考点二微生物的筛选和计数土壤中分解尿素的细菌的分离与计数脲,细节拾遗(教材选修1 P22)得到3个或3个以上菌落数在30300的平板一定正确吗？提示不一定，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30300”，但由于34与另外两个平板上的菌落数差异较大，应找出原因并重新实验。,第33讲微生物的培养与应用课件,基础小测1判断下列叙述的正误。(1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类()(2)对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法，而不能用平板划线法()(3)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素()(4)筛选分解尿素的细菌应以尿素作为培养基中的唯一氮源()(5)分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低()(6)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变蓝，则说明筛选到分解尿素的细菌(),基础小测,2尿素是一种重要的农业氮肥，但不能被农作物直接吸收，土壤中有一种好氧型细菌能把尿素分解成氨。欲从土壤中筛选出能分解尿素的细菌并予以纯化计数，某兴趣小组采用了如图所示的基本操作流程。,2尿素是一种重要的农业氮肥，但不能被农作物直接吸收，土壤中,请回答下列问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生_。(2)能在该选择培养基上生长的细菌_(填“一定”或“不一定”)都能分解尿素，若在平板中加入酚红，目的菌落出现的变化是_ _。(3)筛选得到的菌落可以采用平板划线法进一步纯化，每次划线后接种环必须_，才能再次用于划线。纯化获得的菌种可以保存在试管中，塞上棉塞或盖上封口膜，不能密封，原因是_。,脲酶,不一定,周围指示剂变红,(或周围出现红圈),灼烧并冷却,细菌有氧呼吸需要气体流通,请回答下列问题：脲酶不一定周围指示剂变红(或周围出现,解析(1)根据以上分析可知，尿素分解菌能够产生脲酶将尿素分解为氨，而不能产生脲酶的细菌不能利用尿素为氮源。(2)由于固氮菌也能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长，所以在该选择培养基上生长的细菌不一定都能产生脲酶；尿素分解菌产生的脲酶能将尿素分解成氨，氨是碱性物质，可使酚红指示剂变红。(3)采用平板划线法进一步纯化时，每次划线后接种环必须灼烧并冷却，才能再次用于划线。纯化获得的尿素分解菌是一种好氧型细菌，其有氧呼吸需要气体流通，故将该菌种保存在试管中时不能密封。,第33讲微生物的培养与应用课件,1土壤中分解尿素的细菌强化科学思维与科学探究(1)选择培养基的成分：尿素作为唯一的氮源(2)鉴定方法：在培养基中加入酚红指示剂，若pH升高，指示剂变红，说明细菌能分解尿素,1土壤中分解尿素的细菌强化科学思维与科学探究,2微生物的筛选与鉴别方法强化科学思维与科学探究(1)微生物的筛选方法：,2微生物的筛选与鉴别方法强化科学思维与科学探究单菌落利用,(2)微生物的鉴别方法：,(2)微生物的鉴别方法：菌落特征鉴别法根据微生物在固体平板培,3.统计菌落数目的两种方法强化科学探究中实验结果的检测(1)显微镜直接计数法：,3.统计菌落数目的两种方法强化科学探究中实验结果的检测原,(2)间接计数法(活菌计数法)：,(2)间接计数法(活菌计数法)：原理当样品的稀释度足够高时，,1在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂的目的是()A筛选出能分解尿素的细菌B培养基中缺乏酚红指示剂作细菌的营养C对分离的菌种作进一步的鉴定D如指示剂变蓝就能准确认定该菌能分解尿素,解析在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果pH升高，指示剂将变红，这样就能初步鉴定该种细菌能够分解尿素。,C,1在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂的目的是(,2(不定项选择)在分离分解尿素细菌的实验时，大部分同学从培养基上筛选出大约50个菌落，而有一个A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，这种实验结果差异的产生可能原因有()A由于没有设置对照B由于培养基污染C由于操作失误 D由于土样不同,解析A同学从培养基中筛选出大约150个菌落，与其他同学相比数目明显偏多，可能原因是土样不同、培养基污染或操作失误导致的，而与没有设置对照实验无关。,BCD,2(不定项选择)在分离分解尿素细菌的实验时，大部分同学从培,3(2019全国卷，T37)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解，会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(15 g/L)。号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(45 g/L)。回答下列问题。,第33讲微生物的培养与应用课件,(1)在号培养基中，为微生物提供氮源的是_。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是_。(2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌比例会_，其原因是_ _。(3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是_。(4)假设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供_和_ _。,牛肉膏、蛋白胨,X,下降,不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解,X的细菌能够增殖,稀释涂布平板法,能量,合成其他物质,的原料,(1)在号培养基中，为微生物提供氮源的是_,解析(1)号培养基中含有牛肉膏、蛋白胨和有机物X等，其中X仅含有C、H两种元素，故为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。、号培养基中除无机盐外，还含有有机物X，故为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因号液体培养基中的有机碳源只有X，故培养一段时间后，不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖，故不能降解X的细菌比例会下降。(3)对微生物分离的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，但其中只有稀释涂布平板法能够计数。(4)能高效降解X的细菌能将X代谢为丙酮酸，丙酮酸在有氧条件下被降解时能释放出大量能量，故丙酮酸可为该细菌的生长提供能量。丙酮酸还可以为该细菌中其他物质的合成提供原料。,解析(1)号培养基中含有牛肉膏、蛋白胨和有机物X等，其中,4(2017全国卷，T37)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生_。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是_ _。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是_(答出两点即可)。,脲酶,分解尿素的细菌是,异养生物，不能利用CO2来合成有机物,为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料,脲酶分解尿素的细菌是 异养生物，不能利用CO2来合成有机,(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择_(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是_。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有_(答出两点即可)。,尿素,其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用,为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定,尿素其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解,解析(1)有些细菌能分解尿素是因为这些细菌能产生脲酶，将尿素分解成CO2和NH3。能分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2作为碳源合成有机物，但这些细菌可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是：作为能源物质氧化分解为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料。(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择尿素作为唯一氮源，这样只有能分解尿素的细菌才能在培养基上生存。若选择“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”作为氮源，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，它们可以为细菌生长提供无机营养；同时，KH2PO4和Na2HPO4还可以作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定。,解析(1)有些细菌能分解尿素是因为这些细菌能产生脲酶，将尿,(一)培养基及无菌技术1微生物培养基的成分一般包括水、无机盐、碳源、氮源及生长因子等。2制备固体培养基的步骤包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板等。3消毒指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。灭菌则是指使用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。,小结升华区,(二)微生物的分离与培养1平板划线操作的三个易错点(1)灼烧接种环之后，要冷却后再进行取种，以免温度太高杀死菌种。(2)划线时最后一区域不要与第一区域相连。(3)划线时用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破。2接种后，在固体培养基上培养细菌时进行倒置培养的目的是防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基。3用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。,第33讲微生物的培养与应用课件,(三)微生物的利用1尿素分解菌和纤维素分解菌的分离都需使用选择培养基，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。2鉴定尿素分解菌的方法是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，鉴定纤维素分解菌的方法为刚果红染色法。,第33讲微生物的培养与应用课件,1说出纯化大肠杆菌的两种方法的异同点。提示相同点：平板划线法和稀释涂布平板法都能获得单细胞菌落；不同点：平板划线法不能对微生物计数，而稀释涂布平板法能对微生物计数。2某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是什么？提示采用高压蒸汽灭菌时，若压力达到设定要求，而温度未达到相应要求，最可能的原因是没有排尽高压蒸汽灭菌锅内的冷空气。,1说出纯化大肠杆菌的两种方法的异同点。,随堂演练区,课时作业(三十三),课时作业(三十三),谢,谢,观,看,谢谢观看,