资源简介

(共49张PPT)
第55讲　微生物的培养技术及应用
[课标要求]
1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。
2.阐明无菌技术是在操作过程中,保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。
3.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。
4.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。
5.概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。
考点一
微生物的基本培养技术
1.培养基的配制
基础知识·整合
氮源
无机盐
液体培养基
鉴别培养基
pH、特殊营养物质和氧气
2.无菌技术
杂菌污染
所有的微生物
巴氏消毒法
湿热灭菌
灼烧灭菌
3.微生物的纯培养
(1)概念辨析。
固体培养基
一定形态结构
(2)酵母菌纯培养的操作步骤。
湿热灭菌
干热灭菌
平板划线法
倒置
未接种
(3)平板划线法的具体操作。
火焰
试管口
打
开一条缝隙
从第一
次划线的末端
与第一次
的划线相连
深挖教材
(1)(选择性必修3 P10正文)培养乳酸菌时,除了基本的碳源、氮源、水和无机盐,还需要添加抗生素。(　　)
×
1.判断正误
【提示】 抗生素会杀死乳酸菌,培养乳酸菌时需要添加维生素。
(2)(选择性必修3 P10相关信息)利用寄生于细菌体内的微生物裂解细菌来净化污水属于生物消毒法。(　　)
√
(3)(选择性必修3 P11资料卡)超净工作台在使用前进行紫外线照射以杀死物体表面或空气中的微生物。(　　)
(4)(选择性必修3 P12~13探究·实践拓展)用平板划线法接种时,每次划线之前都需蘸取菌液。(　　)
√
×
【提示】 除第一次划线外,其他各次划线之前不需要蘸取菌液,菌种来源于上一次所划线的末端。
(5)(选择性必修3 P12~13探究·实践)在培养基冷却至50 ℃左右时倒平板后,立即将平板倒过来放置。(　　)
×
【提示】 倒平板后应等待培养基冷却凝固,再将培养皿倒过来放置。
2.规范表达
(1)(选择性必修3 P12~13探究·实践拓展)平板划线法划线过程中,不能将最后一次的划线与第一次的划线相连,为什么
【提示】 平板划线法通过依次在上一次划线末端再次划线达到菌种稀释,获得单菌落的目的。若将最后一次的划线与第一次的划线相连则无法达到这一目的。
(2)(选择性必修3 P12~13探究·实践拓展)接种结束后,为什么要将一个未接种的培养基和接种后的培养基放在一起培养
【提示】 培养未接种培养基的作用是作对照,未接种的培养基经过培养后无菌落生长,说明培养基的制备是成功的,若有菌落形成,说明培养基灭菌不彻底,或培养基被污染了,需要重新制备。
1.常见物品的消毒或灭菌方法
(1)消毒方法及适用对象。
重难知识·透析
(2)灭菌方法及适用对象。
2.平板划线操作中几次灼烧接种环的目的
第一次划
线前灼烧 每次划线前灼烧
(第二次及以后) 划线结束后灼烧
避免接种环上可能存在的微生物污染培养物 杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种,使每次划线的菌种均来自上一次划线的末端 杀死接种环上残留的菌种,避免菌种污染环境和感染操作者
能力1　分析培养基的配制及无菌技术,培养理解能力
1.下表为1 000 mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成。下列叙述错误的是(　　)
D
关键能力·提升
A.蛋白胨为微生物生长提供的主要营养是碳源、氮源和维生素等
B.该培养基可采用高压蒸汽灭菌法,以杀死其中所有的微生物
C.若用该培养基倒平板,培养基中应加入适量的琼脂
D.若用该培养基培养大肠杆菌应将培养基的pH调至酸性
组分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl H2O
含量 5.0 g 10.0 g 5.0 g 定容至
1 000 mL
【解析】 蛋白胨中含有多种有机物,可为微生物生长提供的主要营养是碳源、氮源和维生素等;该培养基可采用高压蒸汽灭菌法,以杀死其中所有的微生物,包括芽孢和孢子;若用该培养基倒平板,培养基中应加入适量的琼脂,作为凝固剂;大肠杆菌属于细菌,因而应将培养基的pH调至中性或弱碱性。
能力2　围绕微生物的纯培养方法及应用,考查综合运用能力
2.(2025·江苏卷,11)从种植草莓的土壤中分离致病菌,简易流程如下:制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是(　　)
A.制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌
B.将土样加入无菌水混匀,梯度稀释后取悬液加入平板并涂布
C.连续划线时,接上次划线的起始端开始划线
D.鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上,并在室温下长期保存
B
【解析】 制备的培养基需用高压蒸汽灭菌法灭菌,紫外线仅用于表面或空气消毒,达不到灭菌效果;将土样加入无菌水制成悬液,经梯度稀释后,取各稀释度菌液涂布于培养基表面,分离并计数;连续划线时,每次应从上次划线的末端开始,以逐步稀释菌体;斜面培养基保存菌种需置于4 ℃左右的冰箱中保藏,以减缓培养基的水分蒸发和降低微生物的代谢活动,延长保存时间,室温下无法长期保存。
考点二
微生物的选择培养和计数
1.选择培养基
基础知识·整合
抑制或阻止
尿素
高温
2.稀释涂布平板法
(1)系列稀释操作。
取1 mL菌液加入盛有9 mL无菌水的试管中,依次等比稀释。
(2)涂布平板操作。
培养基
酒精
涂布器
火焰
冷却
3.微生物的数量测定
项目 稀释涂布平板法(间接计数法) 显微镜直接计数法
原理 当样品的 ,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的 ,就能推测出样品中大约含有多少活菌 利用特定的
,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量
稀释度足够高时
菌落数
细菌计数板或
血细胞计数板
计算
方法 在同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,然后求出 ,则每克样品中的菌落数=(C÷V)×M,
C:某稀释度下平板上生长的平均菌落数, V:涂布平板时所用的稀释液的体积(mL), M:稀释倍数 每毫升原液所含细菌数=每小格内平均细菌数× 400×104×稀释倍数
缺点 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是 不能区分
结果 比实际值偏 比实际值偏
平均值
一个菌落
细胞死活
小
大
4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
(1)实验原理。
脲酶
尿素
(2)操作步骤。
30~
300
稀释涂布平板
温度
时间
稳定
(3)实验结果分析与评价。
30~300
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修3 P16思考·讨论)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pH降低。(　　)
×
【提示】 培养基中的尿素被分解为氨后,培养基的pH升高。
(2)(选择性必修3 P18正文)利用稀释涂布平板法统计菌落数目时,统计的菌落数就是活菌的实际数。(　　)
×
【提示】 由于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,所以统计结果小于实际数。
(3)(选择性必修3 P18正文)统计菌落数目时为保证结果准确,一般选择菌落数目最多的平板进行统计。(　　)
【提示】 一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。
×
(4)(选择性必修3 P18~19探究·实践)在以尿素为唯一氮源的选择培养基上生长的细菌都是尿素分解菌。(　　)
×
【提示】 自生固氮菌可进行固氮作用,也可在以尿素为唯一氮源的培养基上存活。
(5)(选择性必修3 P20拓展应用2)刚果红与培养基中的纤维素形成红色复合物,可以通过是否产生透明圈来分离纤维素分解菌。(　　)
√
2.规范表达
(1)(选择性必修3 P18相关信息)血细胞计数板和细菌计数板的主要区别是
什么
【提示】 前者常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数;后者可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。
(2)(选择性必修3 P18正文拓展)为什么测定活菌的数量不能用平板划线法
【提示】 由于在所划的线中,一般只有最后一次划线的末端才会形成只由一个细菌形成的单菌落,而其他一些菌落往往由两个或多个细菌繁殖而成,而在计数时一个菌落对应着一个细菌,这样在划线所得的平板中,菌落数目远低于活菌的实际数值,所以不能用平板划线法测定活菌数量。
(3)(选择性必修3 P18~19探究·实践拓展)利用稀释涂布平板法纯化分解尿素的细菌时,经培养后发现培养基上出现多种菌落,可能的原因有哪些
【提示】 出现多种菌落的可能原因有培养基制备过程中被杂菌污染;接种过程中,无菌操作不符合要求;系列稀释时,无菌操作不符合要求等。
1.选择培养基的四种制作方法
(1)加入某些特定的物质(前提是培养基具备全部营养成分)。
重难知识·透析
(2)改变培养基的营养成分。
(3)利用培养基“特定化学成分”分离。
(4)通过某些“特殊环境”分离。
2.平板划线法和稀释涂布平板法的比较
能力3　围绕新情境中微生物的选择培养,考查获取信息能力
3.(2023·广东卷,10)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是(　　)
A.a点时取样、尿素氮源培养基
B.b点时取样、角蛋白氮源培养基
C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D.c点时取样、角蛋白氮源培养基
D
关键能力·提升
【解析】 研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,因此既要耐高温,又要能够高效降解角蛋白,所以在c点取样,并且用角蛋白氮源培养基进行筛选培养。
4.(2025·黑吉辽内蒙古卷,4)科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素(C22H23ClN2O8)能力强的菌株,旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是(　　)
A.以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基
B.逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株
C.配制选择培养基时,需确保pH满足实验要求
D.用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面
D
【解析】 以金霉素为唯一碳源的选择培养基,仅允许能利用金霉素的微生物生长(其他无法利用金霉素的微生物被抑制),符合选择培养基的设计原理;逐步提高金霉素浓度可模拟环境胁迫,筛选出高耐受的菌株;培养基的pH需根据目标微生物的生长需求进行调整;稀释涂布平板法需用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面,而接种环用于平板划线法。
能力4　围绕微生物的分离与计数,培养综合运用能力和实验探究能力
5.(2022·广东卷,21)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在
“科学号”考察船对中国南海科考中,中国科学家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题。
(1)研究者先制备富集培养基,然后采用　　 　　法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28 ℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,为了获得纯种培养物,除了稀释涂布平板法,还可采用　　 　　法。据图分析,拟杆菌新菌株在以　　 　为碳源时生长状况最好。
湿热灭菌
平板划线
纤维素
【解析】 (1)富集培养基通常采用湿热灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法对微生物进行分离纯化。分析题图可知,在以纤维素为碳源的培养基中细胞数最多,故拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。
(2)研究发现,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是
　(答一点即可)。
某些微生物只有利用深海冷泉中的特有
物质才能生存(或某些微生物只有在深海冷泉的特定环境中才能存活)
【解析】 (2)深海冷泉中某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存,故将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来。
(3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是
　。
拟杆菌作为分解者,将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,
归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行
【解析】 (3)拟杆菌为异养生物,其作为深海生态系统中的分解者,能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行。
(4)深海冷泉环境特殊,推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能还有　　　　。
耐低温
【解析】 (4)深海冷泉温度较低,故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶应具有耐低温的特性,这样才能高效降解多糖,以满足拟杆菌正常的生命活动。

展开更多......

收起↑