高中生物人教版生物技術(shù)實(shí)踐專(zhuān)題2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用單元測(cè)試 全國(guó)公開(kāi)課

選修1專(zhuān)題2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)要點(diǎn)1.培養(yǎng)基的制備2.無(wú)菌技術(shù)3.平板劃線法和稀釋涂布平板法的比較4.分離分解尿素的細(xì)菌和分離分解纖維素的微生物方法比較5.稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)復(fù)習(xí)過(guò)程一、培養(yǎng)基的制備【知識(shí)點(diǎn)講解】1.基本成分（1）碳源：提供碳元素的物質(zhì)，如CO2、NaHCO3、糖類(lèi)、脂肪酸、石油、花生粉餅等。（2）氮源：提供氮元素的物質(zhì)，如N2、NH3、氨鹽、硝酸鹽、尿素、牛肉膏、蛋白胨等。（3）水：細(xì)胞生命活動(dòng)必不可少的物質(zhì)，主要來(lái)源于培養(yǎng)基、大氣、代謝產(chǎn)物。（4）無(wú)機(jī)鹽：提供除碳、氮元素以外的各種重要元素，包括某些大量元素的物質(zhì)，主要來(lái)源于培養(yǎng)基、大氣?！痉椒c(diǎn)撥】不同種類(lèi)的微生物對(duì)培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求不同(1)自養(yǎng)型微生物所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是無(wú)機(jī)鹽，碳源可來(lái)自大氣中的CO2，氮源可由含氮無(wú)機(jī)鹽提供。(2)異養(yǎng)型微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要是有機(jī)物，即碳源必須由含碳有機(jī)物提供，氮源也主要是由有機(jī)物提供，部分異養(yǎng)型微生物也可以利用無(wú)機(jī)氮源。2種類(lèi)劃分依據(jù)種類(lèi)特點(diǎn)應(yīng)用物理性質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)半固體培養(yǎng)基加凝固劑瓊脂觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、分類(lèi)鑒定固體培養(yǎng)基微生物的分離、鑒定、活菌計(jì)數(shù)、保藏化學(xué)成分天然培養(yǎng)基含化學(xué)成分不明的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分明確或用一定化學(xué)物質(zhì)配制分類(lèi)、鑒定用途選擇培養(yǎng)基添加某物質(zhì)，抑制雜菌生長(zhǎng)，促進(jìn)所需微生物的生長(zhǎng)培養(yǎng)分離出特定微生物鑒別培養(yǎng)基根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑鑒別微生物3.配制原則(1)目的要明確：配制時(shí)應(yīng)根據(jù)微生物的種類(lèi)、培養(yǎng)目的等確定配制的培養(yǎng)基種類(lèi)。(2)營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)：注意各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。(3)pH要適宜：細(xì)菌為～，放線菌為～，真菌為～，培養(yǎng)不同微生物所需pH不同。4．培養(yǎng)基的制備計(jì)算→稱(chēng)量→溶化→滅菌→倒平板【例題講解】下表為某培養(yǎng)基的配方，下列敘述正確的是()成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊紅美藍(lán)蒸餾水含量10g10g2ggg1000mLA.從物理性質(zhì)看該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，從用途看該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基B.該培養(yǎng)基中屬于碳源的物質(zhì)主要是葡萄糖，屬于氮源的物質(zhì)是蛋白胨C.該培養(yǎng)基缺少提供生長(zhǎng)因子的物質(zhì)D.該培養(yǎng)基調(diào)節(jié)合適的pH后就可以接種使用【答案】B【解析】分析表中成分可知，該培養(yǎng)基中沒(méi)有凝固劑，為液體培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分齊全，但存在伊紅、美藍(lán)等鑒別物質(zhì)，屬于鑒別培養(yǎng)基，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該培養(yǎng)基中的蛋白胨既是唯一的氮源，也是碳源，而葡萄糖是絕大多數(shù)生物最常利用的碳源，B項(xiàng)正確；該培養(yǎng)基中存在的無(wú)機(jī)鹽和蛋白胨中的某些物質(zhì)可以看作是生長(zhǎng)因子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；培養(yǎng)基調(diào)節(jié)完pH還要進(jìn)行滅菌等操作后，才能使用，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、無(wú)菌技術(shù)【知識(shí)點(diǎn)講解】1.消毒和滅菌的區(qū)別項(xiàng)目條件結(jié)果常用方法應(yīng)用范圍消毒較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分對(duì)人體有害的微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高溫的液體化學(xué)藥劑消毒法用酒精擦拭雙手，用氯氣消毒水源滅菌強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼燒滅菌法接種工具干熱滅菌法玻璃器皿、金屬工具高壓蒸汽滅菌法培養(yǎng)基及容器的滅菌2.不同對(duì)象的無(wú)菌操作方法【例題講解】微生物培養(yǎng)過(guò)程中，要十分重視無(wú)菌操作?，F(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的許多方面也要進(jìn)行無(wú)菌操作，防止雜菌污染。請(qǐng)分析下列操作中錯(cuò)誤的是()①煮沸消毒可以殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢②接種操作要在酒精燈火焰附近進(jìn)行③無(wú)菌繁殖脫毒苗時(shí)，植物的外植體要進(jìn)行消毒④家庭制作葡萄酒時(shí)要將容器和葡萄進(jìn)行滅菌⑤培養(yǎng)基要進(jìn)行高壓蒸汽滅菌⑥加入培養(yǎng)基中的指示劑和染料不需要滅菌A.①③B.②④C.③⑤D.④⑥【答案】D【解析】無(wú)菌操作包括消毒和滅菌。需進(jìn)行消毒處理的有植物的外植體及操作人員的雙手等，需進(jìn)行滅菌的有器皿、培養(yǎng)基、添加劑(指示劑或染色劑)等。煮沸可以殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和一部分芽孢，屬于消毒；為防止空氣中雜菌污染，接種時(shí)要在酒精燈火焰附近進(jìn)行；家庭制作葡萄酒時(shí)所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌，故不能滅菌；培養(yǎng)基常進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。故④⑥操作錯(cuò)誤。三、平板劃線法和稀釋涂布平板法的比較【知識(shí)點(diǎn)講解】項(xiàng)目?jī)?yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍平板劃線法可以觀察菌落特征，對(duì)混合菌進(jìn)行分離不能計(jì)數(shù)適用于好氧菌稀釋涂布平板法可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征吸收量較少，較麻煩，平板不干燥效果不好，容易蔓延適用于厭氧菌和兼性厭氧菌【方法點(diǎn)撥】1.稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)樣品中菌落的數(shù)目往往比實(shí)際數(shù)目低。這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。2.平板劃線法純化大腸桿菌時(shí)不同階段灼燒接種環(huán)的目的不同：①第一次操作：殺死接種環(huán)上原有的微生物。②每次劃線之前：殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端。③劃線結(jié)束后：殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者?！纠}講解】下圖甲、乙是微生物接種常用的兩種方法，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。(1)圖甲是利用________法進(jìn)行微生物接種，圖乙是利用__________________法進(jìn)行微生物接種。這兩種方法所用的接種工具分別是________和________；對(duì)這兩種接種工具進(jìn)行滅菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。(2)接種操作為什么一定要在火焰附近進(jìn)行？________________________________________________________________________。(3)接種后，在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)為什么進(jìn)行倒置培養(yǎng)？________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)平板劃線稀釋涂布平板接種環(huán)涂布器灼燒滅菌(2)火焰附近存在著無(wú)菌區(qū)域(3)避免培養(yǎng)過(guò)程產(chǎn)生的水分影響微生物的生長(zhǎng)【解析】圖甲和圖乙分別是平板劃線法和稀釋涂布平板法，這兩種方法所用的接種工具分別是接種環(huán)和涂布器。由于在酒精燈火焰附近存在著無(wú)菌區(qū)域，因此接種常在火焰附近進(jìn)行。在微生物培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生水，對(duì)微生物的生長(zhǎng)造成影響，故需要倒置培養(yǎng)。四、分離分解尿素的細(xì)菌和分離分解纖維素的微生物的方法比較【知識(shí)點(diǎn)講解】項(xiàng)目土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離分解纖維素的微生物的分離篩選方法使用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)利用富含纖維素的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)原理土壤中不能分解尿素的微生物因缺乏脲酶而不能正常生長(zhǎng)，能夠分解尿素的微生物能利用尿素為氮源正常生長(zhǎng)，從而起到選擇作用因?yàn)榕囵B(yǎng)基中含有豐富的纖維素，因此能夠分解纖維素的微生物具有更多的生存機(jī)會(huì)而大量繁殖特有代表過(guò)程CO(NH2)2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(脲酶))CO2＋2NH3纖維素eq\o(→,\s\up7(C1酶、CX酶))纖維二糖eq\o(→,\s\up7(葡萄糖苷酶))葡萄糖鑒別方法在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，若pH升高，指示劑變紅剛果紅染色法，即通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌?！纠}講解】下表為兩種微生物的培養(yǎng)基配方：A組KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素瓊脂ggggggB組纖維素粉NaNO3Na2HPO4·7H2OKH2PO4MgSO4·7H2OKCl酵母膏水解酪素5g1ggggggg注：上述兩種培養(yǎng)基中的物質(zhì)溶解后，均用蒸餾水定容至1000mL。（1）從功能上來(lái)看，上述兩種培養(yǎng)基均屬于____________培養(yǎng)基。（2）如果要對(duì)土壤中分解尿素的細(xì)菌進(jìn)行分離，則需要選擇________培養(yǎng)基(填“A”或“B”)，該培養(yǎng)基中的碳源是________________。另一組培養(yǎng)基能夠分離何種微生物。（3）在分離尿素分解菌所用的培養(yǎng)基中可加入________指示劑，若有分解尿素的細(xì)菌，培養(yǎng)基將會(huì)呈現(xiàn)__________。鑒定某種微生物能夠分解纖維素，用法?！敬鸢浮浚?）選擇（2）A葡萄糖分解纖維素的微生物（3.）酚紅紅色剛果紅染色【解析】A培養(yǎng)基以尿素為唯一氮源，選擇分解尿素的細(xì)菌，加入酚紅呈紅色；B培養(yǎng)基以纖維素為唯一碳源，選擇分解纖維素的微生物，可以用剛果紅染色法檢測(cè)。五、稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)【例題講解】用稀釋涂布平板法測(cè)定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)，在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下幾種統(tǒng)計(jì)結(jié)果，正確的是 ()A．涂布了一個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是230B．涂布了兩個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是215和260，取平均值238C．涂布了三個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是21、212和256，取平均值163D．涂布了三個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是210、240和250，取平均值233【答案】D【解析】在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要涂布至少3個(gè)平板作為重復(fù)組，才能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力與準(zhǔn)確性，所以A、B不正確。C項(xiàng)雖涂布了3個(gè)平板，但是，其中1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另兩個(gè)相差太遠(yuǎn)，說(shuō)明在操作過(guò)程中可能出現(xiàn)了錯(cuò)誤，此時(shí)，不能簡(jiǎn)單地將3個(gè)平板的計(jì)數(shù)值用來(lái)求平均值?！痉椒c(diǎn)撥】稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)微生物的注意問(wèn)題用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)微生物時(shí)，要求選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。(1)只得到1個(gè)菌落數(shù)在3