选修一专题2-微生物的培养与应用-导学案.doc

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1、 选修一专题2 微生物的培养与应用考纲要求：1. 微生物的分离和培养2. 某种微生物数量的测定3. 培养基对微生物的选择作用4. 利用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用课前基础知识梳理一微生物的培养（一）培养基1微生物的培养基营养成分有 、 、 、 。 培养基还需要满足微生物生长对 、 以及 的要求。培养乳酸杆菌时需向培养基中添加 ，培养霉菌时需将培养基的PH调至 性，培养细菌时需将培养基的PH调至 性。牛肉膏提供的营养物质有： 、 、 、 蛋白胨提供的营养物质有： 、 、 、2培养基按物理状态分为液体培养基和 ，前者变成后者需添加 培养基按功能分为 和 3. 固体平板培养基

2、制备步骤.： 、 、 、 、 、 。 溶化后，先调 ，再 。 灭菌后，先将培养基 到 左右再倒平板。（二）无菌技术获得纯净培养物的关键是： 无菌技术的常用方法： 和 1消毒的常用方法有 、 、 、 2灭菌的方法有 、 、 连线练习：3.实验操作过程中所有操作在 附近进行4.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他微生物污染外，还能有效避免 (三)微生物的接种方法微生物的常见的接种方法有 和 ，还包括 和 1.平板划线法操作将接种环放在火焰上_，直到接种环烧红。在火焰旁_接种环，并打开盛有菌液的试管的棉塞。将试管口通过_。将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。 将 通过火焰，并塞上棉塞。左手将

3、皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条_，盖上皿盖。注意不要划破_ 。灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的_开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意_（要或不要）将最后一区的划线与第一区相连。将平板_ 放入培养箱中培养。2.稀释涂布平板法操作（1）样品稀释稀释方法： 稀释过程：取1ml原菌液加入 得到101的菌液，取101的菌液 ml加入到 中，得到102的菌液，以此类推，增大稀释倍数。（2）将稀释后的菌液涂布到培养基表面将_ 浸在盛有酒精的烧杯中。取_ _菌液(不超过0.1mL)，滴加到培养基表面。将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待

4、酒精_ _后，_ 810s。用涂布器将菌液_ _地涂布在培养基表面。二微生物的分离纯化和鉴定（一）分离纯化方法：1. ，如图 2. ， 如图 （二）分离纯化的目的：获得 ，即由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体（三）分离纯化原理：平板划线法稀释涂布平板法原理通过接种工具 ，在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种 分散到培养基表面，以便得到 。将菌液进行一系列的 ，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成 ，从而在培养基表面形成 （四）微生物分离纯化步骤及鉴定实验设计: 取样选择培养*梯度稀释取样涂布微生物

5、培养与观察计数鉴定1.对比尿素分解菌和纤维素分解菌的分离与纯化尿素分解菌的分离纤维素分解菌的分离1.土壤取样到 环境中采集土壤样品到 环境中采集土壤样品2.样品稀释稀释方法： 将10g土壤样品加入 中，得到101的菌液，取101的菌液 ml加入到 中，得到102的菌液，以此类推，增大稀释倍数。先进行选择培养，再进行梯度稀释选择培养在所有实验中均需要做么？1. 选择培养的目的： 2. 培养基类型： 3. 选择培养的结果：液体培养基变 3.取样涂布选择培养基：以 为唯一的氮源的固体平面培养基选择培养基：以 为唯一的碳源的固体平面培养基2.对比尿素分解菌和纤维素分解菌的鉴定方法尿素分解菌纤维素分解菌

6、鉴定方法：在以 为唯一氮源的培养基中加入 原理：尿素分解菌能合成 ，将尿素分解为 和 ，N3使酚红指示剂变 。方法： 染色法原理：分解纤维素的微生物能合成 ，它是一种复合酶，由 、 和 组成纤维素在 和 的作用下分解成 ，再在 的作用下分解成葡萄糖。刚果红可以与纤维素这样的多糖物质形成 ，但并不能与纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当纤维素被分解后，刚果红纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的 。通过是否产生 来筛选并鉴定纤维素分解菌。为进一步确定得到的是纤维素分解菌，可进行 的实验。纤维素酶的发酵方法有 和 。纤维素酶的测定方法：采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素的产物 进行

7、定量测定。三微生物的计数1.常用计数方法： 和 .其中活菌计数法是 此外细菌数目还可以通过 法来测定，例如饮用水中大肠杆菌数目的测定。（1）计数原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个 。（3）计算每克土壤样品中的活菌数：计算公式 其中：C为 .C值一般为3个平板上菌落数的 值。V为 M为 注意：1.将某一样品稀释液涂布到培养基表面，培养后选择菌落数在 的平板进行计数2.统计菌落数目时，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，防止因 而导致遗漏 菌落的数目。3.该方法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目偏 ，原因是： 四菌种保藏1.菌种的保藏方法有 和 2.对比两

8、种菌种保藏的方法临时保藏法甘油管藏法1.适用情况适用于 使用的菌种适用于需要 保存的菌种2.方法接种到 培养基上将1ml菌液和1ml 混合3.保存条件 冰箱 冷冻箱中保存4.不足菌种容易 课堂能力提升一微生物的实验室培养1.培养基的成分：培养基除了基本成分外，还需满足微生物生长对 、 以及 的要求。是否通入氧气进行培养要根据微生物的代谢类型来决定。真题1：（2014新课标卷,39）（4）某小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液的 的含量，同时可以使菌体与培养液充分

9、接触，提高 的利用率。真题2：(2016全国卷II)39苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的，回答下列问题：（1）酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程和是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的_中进行，其产物乙醇与_试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程在酵母菌细胞的_中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增值速度_。（2）第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在_条件下才能完成。二微生物的分离纯化（一）分离纯化方法：1. 2. （二）分离纯化的一般步骤：取样选择培养*梯度稀释取样涂布微生物培养与观察对比尿素分

10、解菌的分离纯化与纤维素分解菌的分离纯化思考：选择培养的目的是什么？所有实验均需要做选择培养么？真题3.（2013全国课标卷39）临床试用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题：（1）为了从样本中获取致病菌菌落，可用_法或_法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。（2）取该单菌落适当稀释，用_法接种于固体培养基表面，在37培养箱中培养24h，使其均匀生长，布满平板。真题4.（2014新课标卷,39）生物选修1：生物技术实践（15分）为了调查某河流的水质状况，某研究小组

11、测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌的分离等工作。回答下列问题：（2）该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过 灭菌，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线。这样做的目的是 。（3）示意图A和B中， 表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。三微生物的鉴定鉴定方法：1.菌落形态鉴定 2.生物化学方法鉴定：通过加入指示剂配制成 培养基。真题5.(2009宁夏辽宁卷40)（4）通常，对获得的纯化菌种还可以依据菌落的形态、大小等菌落特征对细菌进行初步的 。真题6.（2014新课标卷,39）植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题:（1）分解秸秆中纤维素的

12、微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将 分解成 。（2）在含纤维素的培养基中加入刚果红（CR）时，CR可与纤维素形成 色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的 。 思考1.如何筛选出纤维素酶活性高的菌落？（已知透明圈半径为R，菌落半茎为r）透明圈原理的应用真题7.（2013全国课标卷39）临床试用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题：（3）为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A，B，C，D四种抗

13、生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A_；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B_；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明_；含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的_。（4）根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选择抗生素_。思考2. 为进一步确定得到的是纤维素分解菌，可进行 的实验。纤维素酶的发酵方法有 和 。纤维素酶活性的测定方法：采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素的产物 进行定量测定。酶活性曲线复习1.2.abc三条曲线是来自不同的

14、微生物细胞产生的纤维素酶催化曲线， 曲线对应的酶活性最高。真题8：（2015新课标卷，39，15分）已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：（4）为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35、40、45温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg，则上述三个温度中， 条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕 设计后续实验。四微生物的计数1.常用计数方法： 和 .其中活菌计数法是 此外细菌数目还可以通过 法来测定，例如饮用水中大肠杆菌数目的测定。2.关于稀释涂布平板法的思考：（1）分离不

15、同的微生物采用的稀释度相同么？稀释度的确定根据的是什么？ （2）测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？如果不同，哪个稀释度应该较大？3.实验设计的原则(1).一次稀释涂布平板法的实验，某同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21,212,256，菌落数的平均值是163么？为什么？(2).某次分离细菌的实验，A同学从10-6菌液中筛选出150个菌落，而其他同学在同样的稀释度下都只筛选出大约50个菌落，请帮助A同学分析得到这样实验结果可能存在的原因。(3).如果A同学坚信自己的实验操作准确无误，他应该怎样设置对照实验排除这些原因真题9：（2015新课标卷，3

16、9，15分）已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：（3）若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用 直接计数；若要测定其活菌数量，可选用 法进行计数。真题10：（2014新课标卷,39）为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌的分离等工作。回答下列问题：（1）该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空平板先行培养了一段时间，这样做的目的是 ；然后，将1mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别

17、为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为 。五菌种保藏菌种的保藏方法有 和 .真题11：(2016全国卷III)39某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸菌能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题：（3）乳酸菌在-20长期保存时，菌液中常需要加入一定量的_（填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”）。 课堂小结课后练习题1. (2017江苏卷)苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中，对环境有严重危害。小明同学准备依据下图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题:（1）酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作为碳源的有_。（2）将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐_。以达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集，应进一步_，以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外，还必须添加_。（3）下图为连续划线法示意图，在图中_ （填图中序号）区域更易获得单菌落。