新教材高中生物第一章發(fā)酵工程第二節(jié)純凈的目標微生物可通過分離和純化獲得課件浙科選擇性必修310221356

第二節(jié)純凈的目標微生物可通過

分離和純化獲得第一章2021素養(yǎng)目標課前篇自主預習一、采用劃線或涂布的接種方法能夠實現(xiàn)對目標微生物的分離和純化1.接種方法小提示

劃線的過程也是對菌種進行分散的過程。這樣接種后經(jīng)過培養(yǎng),在劃線的尾部就能得到單個細胞生長繁殖成的單菌落。2.活動:接種、培養(yǎng)并分離酵母菌

【微思考】

采用平板劃線法接種菌種時,哪些操作可防止雜菌污染?提示

(1)接種前將接種環(huán)放在酒精燈火焰上灼燒滅菌。(2)劃線操作在酒精燈火焰旁進行。(3)接種環(huán)蘸取菌液前后,均要將盛有菌液的試管管口通過火焰。(4)劃線時將培養(yǎng)皿的皿蓋打開一條縫隙,用接種環(huán)在培養(yǎng)基表面迅速劃線,劃線后及時蓋上皿蓋。自我檢測1.接種是指微生物進入培養(yǎng)基質的過程。判斷下列關于接種過程的描述是否正確。(1)平板劃線操作中,劃完一個區(qū)域后要將接種環(huán)灼燒,再劃下一個區(qū)域。(

)(2)若皿蓋和皿底之間濺上培養(yǎng)基,這個培養(yǎng)基不可再用。(

)(3)用平板劃線法接種時,每一次劃線前都要蘸取菌種。(

)√√×(4)需要將一個不接種的培養(yǎng)基放在相同的條件下培養(yǎng),以檢驗培養(yǎng)基的滅菌是否合格。(

)(5)涂布器在使用前需要先浸在酒精中,然后再放在火焰上灼燒,待酒精燃盡后應立即進行涂布。(

)(6)所有稀釋倍數(shù)的稀釋菌液涂布成的培養(yǎng)基,都能觀察到和分離出單菌落。(

)√××2.下列有關平板劃線操作的敘述,錯誤的是(

)A.將接種環(huán)放在火焰上灼燒,直到接種環(huán)燒紅B.接種環(huán)在平板上隨機劃線時不要劃破培養(yǎng)基C.在蘸取菌液前后均要將盛有菌液的試管口通過火焰D.平板冷卻后倒置,放入恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)答案

B解析

接種環(huán)在平板上劃線時并不是隨機劃線的,B項錯誤。二、采用稀釋涂布平板法和顯微鏡計數(shù)法可測定微生物的數(shù)量1.稀釋涂布平板法可對微生物進行計數(shù)2.顯微鏡計數(shù)法可直接對菌液中的微生物進行計數(shù)(1)實驗用具(2)步驟

【微思考】

用稀釋涂布平板法來統(tǒng)計樣品中的活菌數(shù)時,為什么通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)就能推測出樣品中的活菌數(shù)?提示

當樣品稀釋度足夠高時,平板上的一個菌落一般來源于樣品稀釋液中的一個活菌。自我檢測1.通過對微生物計數(shù)可以研究微生物的繁殖速度等相關特征。判斷下列關于微生物計數(shù)的描述是否正確。(1)平板劃線法只能純化細菌,不能計數(shù);但稀釋涂布平板法能分離細菌,也能計數(shù)。(

)(2)利用顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計的細菌數(shù)量就是活菌的數(shù)量。(

)(3)在利用血細胞計數(shù)板對菌液中的酵母細胞進行計數(shù)時,應先吸取菌液滴于計數(shù)區(qū)內,再加蓋蓋玻片,最后用吸水紙吸去多余的菌液。(

)(4)從試管中吸出菌液進行計數(shù)之前,應先將試管輕輕振蕩幾次,這樣做是為了讓酵母菌全部沉降到試管底部。(

)√×××2.若在固體培養(yǎng)基上用稀釋涂布平板法培養(yǎng)細菌,看到的結果不可能是(

)答案

D解析

A、B、C三項固體培養(yǎng)基上所形成的是一個個分布較為均勻的單個菌落,是用稀釋涂布法培養(yǎng)細菌得到的結果。D項固體培養(yǎng)基上所形成的不是均勻的單菌落,是平板劃線分離得到的結果。三、調整培養(yǎng)基的配方和培養(yǎng)方式可有目的地培養(yǎng)某種微生物1.選擇培養(yǎng)基2.活動:能分解尿素的微生物的分離與計數(shù)

小提示

實驗過程中要注意無菌操作,如在酒精燈的火焰旁進行倒平板、接種,實驗器具的滅菌以及超凈工作臺的消毒等?！疚⑺伎肌?/p>

1.在“能分解尿素的微生物的分離與計數(shù)”實驗中,為什么要制備兩種培養(yǎng)基(LB固體培養(yǎng)基和尿素固體培養(yǎng)基)?提示

兩種培養(yǎng)基形成對照,判斷尿素固體培養(yǎng)基是否具有選擇作用。2.如何對土壤懸液進行梯度稀釋?提示

將1

g土樣加入99

mL無菌水中,振蕩后即成10-2稀釋液。取上清液

1

mL,轉移至9

mL無菌水中,制備出10-3稀釋液,搖勻。依此方法制備出10-4、10-5、10-6、10-7稀釋液。自我檢測1.使用選擇培養(yǎng)基能從混雜的微生物群體中快速篩選出所需種類的目標微生物。判斷下列關于“能分解尿素的微生物的分離和計數(shù)”實驗描述的正誤。(1)篩選分解尿素的微生物的培養(yǎng)基以尿素為唯一氮源,且為液體培養(yǎng)基。(

)(2)尿素分解菌之所以能分解尿素,是因為其能產(chǎn)生脲酶。(

)(3)能分解尿素的細菌分解尿素生成了氨,會導致培養(yǎng)基堿性增強,所以可以通過在培養(yǎng)基中添加酚紅指示劑(堿性情況下呈紅色)來分離出該細菌。(

)(4)可通過培養(yǎng)未接種的培養(yǎng)基,判斷是否存在雜菌污染。(

)×√×√2.分離能分解尿素的微生物實驗中,為了判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染和選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用,需要設置的對照組的培養(yǎng)基分別是(

)A.未接種的選擇培養(yǎng)基,未接種的LB固體培養(yǎng)基B.未接種的培養(yǎng)基,接種了的LB固體培養(yǎng)基C.接種了的選擇培養(yǎng)基,接種了的LB固體培養(yǎng)基D.接種了的培養(yǎng)基,未接種的LB固體培養(yǎng)基答案

B解析

若要判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染,可將未接種的培養(yǎng)基放在恒溫箱中培養(yǎng),一段時間后若有菌落產(chǎn)生,說明培養(yǎng)基被污染,若無菌落產(chǎn)生,說明培養(yǎng)基沒有被污染。要判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用,接種了的選擇培養(yǎng)基是實驗組,將等量的稀釋相同倍數(shù)的菌液接種到LB固體培養(yǎng)基上,作為對照組,在相同的條件下進行培養(yǎng),觀察比較對照組和實驗組中的菌落數(shù),在LB固體培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)目應明顯多于選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目。課堂篇探究學習探究點一平板劃線法1.平板劃線法的原理是什么?提示

平板劃線法的原理是通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面進行連續(xù)平行劃線、扇形劃線或其他形式的劃線操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。這樣接種后經(jīng)過培養(yǎng),在劃線的尾部就可以得到單菌落。2.灼燒接種環(huán)之后,為什么要等其冷卻后再進行劃線?提示

避免接種環(huán)溫度太高,殺死菌種。3.多次連續(xù)平行劃線接種中在做第二次劃線以及其后的操作時,為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線?提示

劃線末端含有的細菌數(shù)目較少,每次從上一次劃線的末端開始劃線能夠使細菌的數(shù)目隨劃線次數(shù)的增加而逐漸減少,最終分散成單個的細菌。4.多次連續(xù)平行劃線接種中為何最后一次劃線不能與第一次劃線相連?提示

最后一次劃線已經(jīng)將細菌稀釋成單個的細胞,如果與第一次劃線相連則增加了細菌的數(shù)目,起不到純化的作用。[歸納提升]平板劃線操作中三種灼燒的目的不同項

目目

的蘸取菌液前灼燒避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染菌種每次劃線前灼燒殺死上一次劃線結束后接種環(huán)上殘留的菌種,使下一次劃線時接種環(huán)上的菌種直接來源于上一次劃線的末端劃線操作結束后灼燒及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免菌種污染環(huán)境和感染操作者[探究應用]1.微生物接種的方法很多,平板劃線法是常用的一種。下圖是平板劃線示意圖,劃線的順序為①②③④。下列相關敘述錯誤的是(

)A.劃線操作時,將蘸有菌種的接種環(huán)插入培養(yǎng)基B.平板劃線后,培養(yǎng)微生物時要倒置培養(yǎng)C.不能將第④區(qū)域的劃線與第①區(qū)域的劃線相連D.在第②~④區(qū)域中劃線前都要對接種環(huán)進行滅菌答案

A解析

劃線時不能將接種環(huán)插入培養(yǎng)基,而是在培養(yǎng)基表面劃線,A項錯誤;用平板培養(yǎng)基培養(yǎng)微生物時,為防止水蒸氣凝集滴入培養(yǎng)基造成干擾或污染,應將平板倒置培養(yǎng),B項正確;劃線時要避免最后一區(qū)域的劃線與第一區(qū)域的劃線相連,如果連在一起則有可能影響單菌落的分離效果,C項正確;在第②~④區(qū)域中劃線前都要對接種環(huán)進行灼燒滅菌,保證每次劃線的菌種都來自上一區(qū)域的末端,D項正確。2.下列有關分離酵母菌實驗操作的敘述,錯誤的是(

)A.在第二次劃線時,接種環(huán)上的菌種直接來源于菌液B.第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物C.每次劃線前,灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結束后接種環(huán)上殘留的菌種D.劃線結束后,灼燒接種環(huán)能及時殺死接種環(huán)上的菌種,避免細菌污染環(huán)境和感染操作者答案

A解析

在第二次劃線時,接種環(huán)上的菌種直接來源于第一次劃線的末端,A項錯誤;為避免雜菌的污染,第一步操作時需要灼燒接種環(huán),B項正確;每次劃線前,灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結束后接種環(huán)上殘留的菌種,C項正確;為避免細菌污染環(huán)境和感染操作者,劃線結束后,灼燒接種環(huán)能及時殺死接種環(huán)上的菌種,D項正確。探究點二利用顯微鏡、血細胞計數(shù)板對微生物進行計數(shù)3.如果小方格內酵母菌的數(shù)目過多,導致細胞重疊,應如何處理?提示

酵母菌溶液的濃度過高,可提前進行稀釋。4.視野中的酵母菌是否全部都是活菌,會對實驗結果造成什么影響?提示

通過顯微鏡直接計數(shù)時,統(tǒng)計的結果一般是活菌數(shù)和死菌數(shù)的總和,會造成實驗結果偏大。[歸納提升](1)血細胞計數(shù)板及相關計算(2)影響實驗結果的誤差分析及改進辦法

[探究應用]1.紅細胞計數(shù)區(qū)由25×16=400個小方格組成,容納液體的總體積為0.1mm3?，F(xiàn)將1mL酵母菌樣品加99mL無菌水稀釋,用無菌吸管吸取少許搖勻的酵母菌懸液滴在蓋玻片邊緣,使其自行滲入計數(shù)區(qū),并用濾紙吸去多余菌液。現(xiàn)觀察到圖中所示a、b、c、d、e5個中方格內共有酵母菌44個,則上述1mL酵母菌樣品中約有菌體(

)A.2.2×108個

B.2.2×107個C.2.2×106個

D.2.2×104個答案

A解析

a、b、c、d、e

5個中方格中共有酵母菌44個,則1

mL酵母菌樣品中酵母菌的總數(shù)約為(44÷5÷16)×400×104×100=2.2×108(個)。2.在對菌液中的酵母細胞進行計數(shù)時,下列有關實驗方法與注意事項的描述,錯誤的是(

)A.計數(shù)菌液中酵母細胞數(shù)量可用五點取樣法B.改變菌液的pH,對酵母細胞的數(shù)量有影響C.從試管中吸取菌液時要將試管輕輕振蕩幾次D.應先向計數(shù)區(qū)中滴加菌液后再蓋蓋玻片進行顯微鏡觀察答案

D解析

統(tǒng)計菌液中酵母菌數(shù)量一般用五點取樣法,A項正確;該實驗中,pH對酵母細胞的數(shù)量有影響,B項正確;為了使酵母菌分布均勻和計數(shù)準確,取樣前要將試管輕輕振蕩幾次,C項正確;滴加菌液時,應先蓋蓋玻片再將菌液滴在蓋玻片的邊緣,讓菌液滲入蓋玻片下方,D項錯誤。探究點三土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)[科學探究]

甲、乙兩名同學用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中的細菌數(shù)。在對應稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中,得到以下統(tǒng)計結果。1.甲同學在該濃度下涂布了1個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)為230。該同學的統(tǒng)計結果是否真實可靠?為什么?提示

不真實可靠。為增加實驗的說服力與準確性,應設置重復實驗,在同一稀釋度下至少涂布3個平板,統(tǒng)計結果后計算平均值。2.乙同學在該濃度下涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別為21、212、256,該同學將21舍去,然后取平均值。該同學對實驗結果的處理是否合理?為什么?提示

不合理。微生物計數(shù)時,如果實驗中出現(xiàn)重復實驗的結果差別很大的情況,應分析實驗過程中可能的影響因素,找出差異的原因,而不能簡單地將結果舍棄后進行計數(shù)。3.某同學在三種稀釋度下吸取0.1mL的菌液涂布平板,統(tǒng)計菌落數(shù),得到以下的數(shù)據(jù),試計算1g樣品中的活菌數(shù)。菌液稀釋度平板1平板2平板3104320360356105212234287106212318提示

105的稀釋度下取0.1

mL的菌液涂布的三個平板上的菌落數(shù)在30~300之間,計算其平均值為(212+234+287)÷3≈244。進一步可以換算出1

g樣品中的活菌數(shù)約為244÷0.1×105=2.44×108。[歸納提升]測定微生物數(shù)量的方法的比較[探究應用]1.用稀釋涂布平板法來統(tǒng)計樣品中尿素分解菌的數(shù)目,為了提高實驗結果的可信度,往往要設置對照實驗,對于對照組的要求不包括(

)A.對照組培養(yǎng)基也嚴格滅菌,且不接種任何微生物B.培養(yǎng)基的量與實驗組必須絕對相同C.所用培養(yǎng)基成分及pH大小與實驗組完全一致D.對照組和實驗組培養(yǎng)基放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)答案

B解析

對照組培養(yǎng)基也要嚴格滅菌,且不接種任何微