高考生物總復(fù)習(xí)專題25微生物的利用全國(guó)公開課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽示范課賽課特等獎(jiǎng)?wù)n件

專題25微生物利用生物（浙江選考專用）第1頁(yè)考點(diǎn)微生物培養(yǎng)和利用基礎(chǔ)知識(shí)一、微生物試驗(yàn)室培養(yǎng)1.培養(yǎng)基(1)概念:人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不一樣需求,配制出供其生長(zhǎng)繁殖

營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。(2)成份:普通都含有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽,還需要滿足不一樣微生物

生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣要求?？键c(diǎn)清單第2頁(yè)2.無菌技術(shù)3.試驗(yàn)操作牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基制備:計(jì)算→稱量→溶化→滅菌→③倒平板

。第3頁(yè)二、細(xì)菌分離方法:劃線分離法和涂布分離法1.劃線分離法(1)方法:用接種環(huán)蘸菌液后在含有④固體

培養(yǎng)基平板上劃線,使聚集菌種分散到培養(yǎng)基表面。每個(gè)⑤菌落

就是一個(gè)細(xì)菌產(chǎn)生

后代。(2)應(yīng)用:用于基因工程大腸桿菌等工程菌,能夠用劃線分離法取得產(chǎn)

物表示能力高菌株。工程菌質(zhì)粒中通常有⑥抗性基因

(如抗

氨芐青霉素基因),如在培養(yǎng)基中加入一定量氨芐青霉素,因?yàn)榉枪こ?/p>

菌和其它雜菌都沒有抗性基因,所以在劃線后只有存在抗性基因工程

菌能生存下來。第4頁(yè)2.涂布分離法:先將培養(yǎng)菌液⑦稀釋

,通常稀釋10-7~10-5倍,然后取

0.1mL稀釋度不一樣稀釋菌液加在培養(yǎng)皿固體培養(yǎng)基上,用玻璃刮刀

涂布在培養(yǎng)基平面上進(jìn)行培養(yǎng),在適當(dāng)稀釋度下,可產(chǎn)生相互分開

⑧菌落

。3.二者比較:劃線分離法,方法⑨簡(jiǎn)單

;涂布分離法,單菌落更易分開,

但操作⑩復(fù)雜

。第5頁(yè)三、大腸桿菌培養(yǎng)和分離1.大腸桿菌:革蘭氏

陰性

、兼性厭氧腸道桿菌。2.細(xì)菌繁殖:以

分裂

方式繁殖,分裂速度很快。3.細(xì)菌擴(kuò)大培養(yǎng):用

LB液體

培養(yǎng)基,劃線分離用

LB固體平面

培養(yǎng)基。4.大腸桿菌分離操作技術(shù)最慣用方法是劃線分離法,其操作步驟是:a.培養(yǎng)基滅菌:將剛配制好50mLLB液體培養(yǎng)基和50mLLB固體培

養(yǎng)基分別裝入兩個(gè)250mL三角瓶中,加上封口膜,用

高壓鍋

進(jìn)行滅菌。第6頁(yè)b.倒平板:在酒精燈火焰旁將固體培養(yǎng)基分別倒在4個(gè)培養(yǎng)皿中,使培養(yǎng)

基鋪滿培養(yǎng)皿底部,待凝,使之形成平面。c.接種擴(kuò)大培養(yǎng):靠近酒精燈火焰將大腸桿菌接種到三角瓶

液體培養(yǎng)基

中,三角瓶在37℃,每分鐘200轉(zhuǎn)搖床中振蕩培養(yǎng)12h。d.劃線分離:將搖床上培養(yǎng)12h菌液在固體培養(yǎng)基平板上

連續(xù)劃線

,然后將蓋好培養(yǎng)皿倒置,放在37℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),12

~24h后,可看到在劃線末端出現(xiàn)不連續(xù)單個(gè)菌落,表明菌已被分離。e.菌種保留:在無菌操作下將單菌落用接種環(huán)取出,再用

劃線

法接種在空白斜面上,在37℃下培養(yǎng)24h后,置于4℃冰箱中保留。第7頁(yè)四、分離以尿素為氮源微生物1.試驗(yàn)原理:不一樣微生物利用氮源種類

不一樣

。有一些細(xì)菌含有脲酶,經(jīng)過降解尿素作為其生長(zhǎng)氮源。尿素在脲酶降解下產(chǎn)生

NH3

,使培養(yǎng)基pH由原來中性變?yōu)?/p>

堿性

,于是培養(yǎng)基中酚紅由紅黃色變成

紅色

。2.試驗(yàn)步驟:(1)制備培養(yǎng)基:在60℃左右時(shí),將兩個(gè)三角瓶中已滅菌LB固體培養(yǎng)基

和

尿素

固體培養(yǎng)基,在酒精燈旁分別倒入兩個(gè)培養(yǎng)皿中,搖勻后平放至凝固。(2)制備細(xì)菌懸液:在無菌條件下,將1g土樣加到有99mL無菌水三角

瓶中,振蕩10min,即成10-2土壤稀釋液,依此方法制備10-3、10-4和10-5土第8頁(yè)壤稀釋液。(3)涂布法分離:取10-4和10-5土壤稀釋液各0.1mL,分別加到有LB培養(yǎng)

基和尿素培養(yǎng)基培養(yǎng)皿中,用經(jīng)過

灼燒法

滅菌玻璃刮刀將菌液涂布到整個(gè)平面上。(4)培養(yǎng)和觀察:在37℃恒溫箱中培養(yǎng)24~48h,觀察

菌落數(shù)

。3.預(yù)測(cè)本試驗(yàn)結(jié)果:LB全營(yíng)養(yǎng)固體培養(yǎng)基上菌落

多而雜

;尿素固體培養(yǎng)基上菌落

少而純

,一定時(shí)間內(nèi),菌落周圍出現(xiàn)

紅色

區(qū)域。用濃度為10-4和10-5土壤稀釋液接種,更輕易形成單菌落

是

10-5

土壤稀釋液。第9頁(yè)重點(diǎn)難點(diǎn)一、無菌技術(shù)知識(shí)歸納1.滅菌原因:為了取得純凈培養(yǎng)物,關(guān)鍵是預(yù)防外來雜菌污染。2.無菌操作條件:(1)各種器皿必須是無菌;(2)各種培養(yǎng)基必須是無菌;(3)細(xì)菌轉(zhuǎn)移操作過程必須是無菌。第10頁(yè)滅菌方法適用材料或用具滅菌條件滅菌時(shí)間灼燒滅菌接種環(huán)、接種針或其它金屬用具在酒精燈火焰充分燃燒層灼燒直至燒紅干熱滅菌玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)和金屬用具等干熱滅菌箱內(nèi),160℃~170℃加熱1h~2h高壓蒸汽滅菌培養(yǎng)基等100kPa,121℃15min~30min3.三種慣用滅菌方法比較第11頁(yè)4.防止被雜菌污染方法(1)注意滅菌操作標(biāo)準(zhǔn),滅菌徹底,降低環(huán)境污染概率,手和試驗(yàn)服要清潔,

降低操作時(shí)間,對(duì)污染源改進(jìn)考慮周到。(2)注意微生物生長(zhǎng)條件,如pH、滲透壓、溫度等。細(xì)菌喜中性偏堿

環(huán)境,喜蛋白質(zhì)豐富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),喜37℃溫度;而霉菌喜中性偏酸環(huán)

境,喜糖類豐富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),喜25℃~30℃溫度。所以,能夠依據(jù)不一樣

微生物“喜好”來降低污染。第12頁(yè)

第一次灼燒每次劃線之前灼燒劃線結(jié)束灼燒目標(biāo)防止接種環(huán)上可能存在微生物污染培養(yǎng)物殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留菌種殺死接種環(huán)上殘留菌種,防止細(xì)菌污染環(huán)境或感染操作者二、大腸桿菌培養(yǎng)與分離中應(yīng)注意問題1.劃線分離操作中相關(guān)問題(1)在操作第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán),在劃線操作結(jié)

束后,依然需要灼燒接種環(huán)。第13頁(yè)(2)在灼燒接種環(huán)之后,要等其冷卻后再進(jìn)行劃線,以免接種環(huán)溫度

太高,殺死菌種。(3)在做第二次以及其后劃線操作時(shí),要從上一次劃線末端開始劃

線。每次劃線后,線條末端細(xì)菌數(shù)目比線條起始處要少,每次從上一

次劃線末端開始劃線,能使細(xì)菌數(shù)目伴隨劃線次數(shù)增加而逐步減

少,最終能得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來菌落。2.進(jìn)行恒溫培養(yǎng)時(shí),要將培養(yǎng)皿倒置原因假如正放培養(yǎng)皿,則皿蓋上形成水滴會(huì)落到培養(yǎng)基表面而且擴(kuò)散開,

會(huì)沖散菌體,污染菌落,達(dá)不到分離目標(biāo)。所以恒溫培養(yǎng)時(shí),培養(yǎng)皿必

須倒置。第14頁(yè)3.培養(yǎng)后判斷是否有雜菌污染方法(1)從菌落形態(tài)看,濕潤(rùn)度、透明度、黏稠度,呈何種顏色等,是區(qū)分細(xì)

菌、酵母菌、放線菌和霉菌關(guān)鍵指標(biāo)。(2)用顯微鏡鏡檢,觀察菌形態(tài)、大小,菌絲、孢子、芽孢等也是區(qū)分

細(xì)菌、酵母菌、放線菌和霉菌關(guān)鍵指標(biāo)。(3)上述方法較難區(qū)分同類不一樣物種,需要借助化學(xué)方法和深入

形態(tài)觀察,如用革蘭氏染色法,觀察有沒有鞭毛、孢子形態(tài)、孢子著生方

式、菌絲生長(zhǎng)方式、芽孢等。第15頁(yè)例1有些細(xì)菌可分解原油,從而消除由原油泄漏造成土壤污染。某同學(xué)欲從受原油污染土壤中篩選出能高效降解原油菌株?；卮鹣铝袉栴}:(1)在篩選過程中,應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以

為唯一碳源固體培養(yǎng)基上。從功效上講,該培養(yǎng)基屬于

培養(yǎng)基。(2)純化菌種時(shí),為了得到單菌落,常采取接種方法有兩種,即

和

。(3)為了篩選出高效菌株,可比較單菌落周圍分解圈大小,分解圈大說

明該菌株降解能力

。(4)通常情況下,在微生物培養(yǎng)過程中,試驗(yàn)室慣用滅菌方法有灼燒滅

菌、

和

。無菌技術(shù)要求試驗(yàn)操作

應(yīng)在酒精燈

附近進(jìn)行,以防止周圍環(huán)境中微生物污染。第16頁(yè)解析(1)從受原油污染土壤中篩選出能高效降解原油菌株,使用

培養(yǎng)基應(yīng)是以原油為唯一碳源選擇培養(yǎng)基,經(jīng)過控制碳源,來促進(jìn)

能高效降解原油菌株生長(zhǎng),抑制其它微生物生長(zhǎng)。(2)菌種純化培養(yǎng)時(shí),常采取劃線分離法和涂布分離法接種。(3)當(dāng)固體培養(yǎng)基上長(zhǎng)

出單菌落后,可經(jīng)過比較菌落周圍分解圈大小,來判斷菌株降解原油

能力大小。普通來說,分解圈越大說明該菌株降解能力越強(qiáng),反之

則越弱。(4)試驗(yàn)室培養(yǎng)微生物過程中,慣用灼燒滅菌法對(duì)接種環(huán)、

接種針、試管口、瓶口等進(jìn)行滅菌;用高壓蒸汽滅菌法對(duì)培養(yǎng)基等進(jìn)行

滅菌;用干熱滅菌法對(duì)玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)和金屬用具等進(jìn)行滅

菌。無菌技術(shù)要求試驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰旁進(jìn)行,因?yàn)榫凭珶艋鹧媾?/p>

可形成一個(gè)無菌環(huán)境,可預(yù)防周圍環(huán)境中微生物污染。第17頁(yè)答案(1)原油選擇(2)劃線分離法涂布分離法(3)強(qiáng)(4)干熱滅菌高壓蒸汽滅菌火焰第18頁(yè)三、分離以尿素為氮源微生物試驗(yàn)剖析1.土樣取得:從有哺乳動(dòng)物排泄物地方取得。2.試驗(yàn)步驟:

第19頁(yè)3.兩種慣用微生物接種方法比較比較劃線分離法涂布分離法原理經(jīng)過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線操作,將聚集菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基表面。在數(shù)次劃線后培養(yǎng),能夠分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來肉眼可見細(xì)胞群體,即菌落將菌液進(jìn)行一系列梯度稀釋,然后將不一樣稀釋度菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基表面,進(jìn)行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高菌液里,聚集在一起微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落特點(diǎn)方法簡(jiǎn)單單菌落更易分開,但操作復(fù)雜些目標(biāo)使培養(yǎng)基上形成由單個(gè)細(xì)胞繁殖而來子細(xì)胞群體——菌落第20頁(yè)[知能拓展]

(1)用瓊脂糖代替瓊脂配制固體培養(yǎng)基。瓊脂是未被純化混合物,內(nèi)含一定量含氮化合物,不利于以尿素為氮源細(xì)菌篩選。(2)培養(yǎng)基中酸堿指示劑產(chǎn)生顏色改變(變紅),標(biāo)志著存在脲酶水解尿

素作用,從而證實(shí)這一菌株能夠以尿素為氮源。紅色環(huán)狀區(qū)域大小代表脲酶活性強(qiáng)弱和含量多少。紅色區(qū)域越大,表明菌株利用尿素

能力越強(qiáng)。(3)與全營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基上菌落數(shù)比較,尿素培養(yǎng)基上只有少數(shù)菌落,這一

現(xiàn)象表明能利用尿素細(xì)菌在土壤菌群中只占極小部分。第21頁(yè)例2依據(jù)分離以尿素為氮源微生物試驗(yàn),回答以下問題:(1)寫出脲酶降解尿素反應(yīng)式:

。(2)該試驗(yàn)分離細(xì)菌時(shí)用濃度為10-4和10-5土壤稀釋液接種,更輕易形成單

菌落是

。(3)A同學(xué)篩選出菌落為150個(gè),其它同學(xué)只篩選出50個(gè),而且他在設(shè)計(jì)

試驗(yàn)時(shí)并沒有設(shè)置對(duì)照。你認(rèn)為A同學(xué)結(jié)果產(chǎn)生原因可能有哪些?

。怎樣設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)排除可能影響試驗(yàn)結(jié)果原因:

。(4)涂布平板全部操作怎樣確保無菌?

。(5)有脲酶細(xì)菌在生態(tài)穩(wěn)態(tài)上起什么作用?

第22頁(yè)解析脲即尿素,是蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物。有一些細(xì)菌含有脲酶能夠分解

尿素,利用尿素作為其生長(zhǎng)氮源。本試驗(yàn)使用涂布分離法分離以尿素

為氮源微生物,用濃度為10-4和10-5土壤稀釋液接種,更輕易形成單菌

落是10-5土壤稀釋液,濃度越小越易形成單菌落。A同學(xué)結(jié)果產(chǎn)生

原因可能是土樣不一樣,也可能是培養(yǎng)基污染或操作失誤,可設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)

驗(yàn)排除可能影響試驗(yàn)結(jié)果原因,方案有二:一是由其它同學(xué)用與A同學(xué)

一樣土壤進(jìn)行試驗(yàn),假如結(jié)果與A同學(xué)一致,則證實(shí)A同學(xué)無誤,假如結(jié)

果不一樣,則證實(shí)A同學(xué)存在操作失誤或培養(yǎng)基配制有問題;另一個(gè)方案是將A同學(xué)配制培養(yǎng)基在不加土樣情況下進(jìn)行培養(yǎng),作為空白對(duì)照,以

檢驗(yàn)培養(yǎng)基是否受到污染。第23頁(yè)答案(1)(NH2)2C

O+H2O

2NH3+CO2(2)10-5土壤稀釋液(3)可能是土樣不一樣,也可能是培養(yǎng)基污染或操作失誤方案有二:一是

由其它同學(xué)用與A同學(xué)一樣土壤進(jìn)行試驗(yàn),假如結(jié)果與A同學(xué)一致,則

證實(shí)無誤,假如結(jié)果不一樣,則證實(shí)A同學(xué)存在操作失誤或培養(yǎng)基配制有問

題。另一個(gè)方案是將A同學(xué)配制培養(yǎng)基在不加土樣情況下進(jìn)行培

養(yǎng),作為空白對(duì)照,以檢驗(yàn)培養(yǎng)基是否受到污染(4)應(yīng)從操作各個(gè)細(xì)節(jié)確?！盁o菌”,都應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行。

比如,酒精燈與培養(yǎng)皿距離要適當(dāng)、吸管頭不要接觸任何其它物質(zhì)、吸管要在酒精燈火焰周圍等第24頁(yè)(5)假如土壤中有許多尿素,在自然界較高溫度下會(huì)被水解,水解后氨

使土壤變成堿性,氨還與其它陰離子物質(zhì)如S

、C

、N

等形成化合物,則會(huì)使土壤板結(jié)。有脲酶細(xì)菌可降解土壤中尿素,并利用所

形成氨,有利于自然界中氮循環(huán)第25頁(yè)方法

消毒與滅菌項(xiàng)目消毒滅菌條件使用較為溫和理化方法使用強(qiáng)烈理化原因結(jié)果殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物殺死物體內(nèi)外全部微生物適用試驗(yàn)操作空間、操作者衣著和手微生物培養(yǎng)器皿、接種用具和培養(yǎng)基等慣用方法煮沸消毒法(如100℃,5min~6min),巴氏消毒法(80℃,15min),酒精、氯氣、石炭酸等化學(xué)藥劑消毒法灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌突破方法第26頁(yè)例3細(xì)菌培養(yǎng)過程中分別采取了高壓蒸汽、酒精、火焰灼燒等幾個(gè)不一樣處理,這些方法依次用于殺滅哪些部位雜菌

()A.接種環(huán)、手、培養(yǎng)基B.高壓鍋、手、接種環(huán)C.培養(yǎng)基、手、接種環(huán)D.接種環(huán)、手、高壓鍋突破方法第27頁(yè)解析普通來說滅菌是指徹底殺滅微生物使其永遠(yuǎn)喪失生長(zhǎng)繁殖能力,對(duì)于培養(yǎng)基、操作器皿和接種環(huán)等都需要滅菌。消毒僅指殺死物體

表面或內(nèi)部一部分微生物,而對(duì)被消毒物體基本無害,操作者手需

要消毒。高壓蒸汽滅菌鍋是滅菌設(shè)備,通慣用于培養(yǎng)基滅菌。用酒精

擦拭雙手是消毒一個(gè)方法?；鹧孀茻軌蚩焖?gòu)氐椎販缇?適合用于微

生物接種工具,如接種環(huán)。答案