高三生物一轮复习 11.43微生物的培养与应用教学案 新人教版

第43讲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。

考点一微生物的实验室培养1．培养基的分析(1)据物理状态的不同，培养基只有液体培养基和固体培养基两种类型( ×)(2)培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐四种成分( √)(3)在配制培养基时，除满足营养需求外，还应考虑pH、O2及特殊营养物质的需求( √) 2．无菌技术(连一连)3．纯化大肠杆菌(1)制备固体培养基的流程计算溶化(2)纯化大肠杆菌的方法常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。

①平板划线法：是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

②稀释涂布平板法：是将菌液进行一系列的梯度稀释，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。

易错警示(1)自养微生物与异养微生物所需的营养物质不同：①自养微生物所需的碳源、氮源来自含碳、含氮的无机物，而异养微生物需要的碳源、氮源来自含碳、含氮的有机物，因此可根据培养基中营养物质判断微生物的代谢类型。

②含氮无机物不但能给自养微生物提供氮源，也能作为能源物质，提供能量，如NH3既作为硝化细菌的氮源也作为能源。

(2)配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的注意事项：①倒平板的适宜温度是50 ℃左右，温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。

②平板需倒置，这样既可使培养基表面的水分更好地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。

(3)平板划线操作的注意事项：①第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环。

②灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。

③划线时最后一区不要与第一区相连。

④划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。

1．下列无菌操作中，错误的是( )A．无菌操作的目的是防止杂菌污染B．用酒精擦拭双手的方法对操作者进行消毒C．实验操作过程应在酒精灯火焰附近进行D．玻璃器皿(吸管、培养皿)可用酒精擦拭答案 D解析对操作者应用较温和的方法进行消毒。

实验操作过程应在酒精灯火焰附近进行，防止瓶口的微生物污染培养基。

对无菌操作用到的玻璃器皿要用干热灭菌的方法彻底消灭其中的微生物，用酒精擦拭不能达到目的。

试剂牛肉膏蛋白胨NaCl 琼脂水用量 5 g 10 g 5 g 20 g 1 000 mL(1)培养基的类型有很多，但培养基中一般都含有水、碳源、____________和无机盐。

上述培养基配方中能充当碳源的成分是__________________________。

培养基配制完成以后，一般还要调节pH，并对培养基进行__________处理。

该培养基从物理性质上分类属于____________。

(2)分离纯化微生物最常使用的接种方法是____________和____________________。

(3)假设培养结束后，发现培养基上菌落连成一片，可能的原因是什么？(列举两项) ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案(1)氮源牛肉膏和蛋白胨灭菌固体培养基(2)平板划线法稀释涂布平板法(3)稀释倍数不够，菌液的浓度太高；划线时，划完第一次没有灭菌即接着划第二次；培养过程中灭菌不严格，受到了其他微生物的污染(任选两个)解析培养基中都应含有水、无机盐、碳源和氮源。

配制培养基时加入了琼脂，因此该培养基属于固体培养基。

培养基配制完成后要调pH和灭菌。

牛肉膏、蛋白胨中含碳元素，可作为有机碳源。

分离纯化微生物一般用平板划线法和稀释涂布平板法。

平板划线法中每次划线前都要将接种环灼烧灭菌，以杀死上次划线时接种环上残留的菌种；采用稀释涂布平板法时稀释度要足够高，否则会使微生物不能分散成单个细胞。

项目碳源氮源能源无机盐、水动物糖类、脂肪等蛋白质或其同碳都需要，种类4． 培养基的营养构成(1)各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。

(2)不同培养基要满足不同微生物对pH 、特殊营养物质及氧气的需求。

考点二 分解尿素的细菌的分离与计数1． 完善土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)分离原理：土壤中细菌之所以能分解尿素，是由于它们体内能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。

(2)统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。

(3)实验流程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察→细菌的计数。

2． 判断正误(1)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素 ( √ ) (2)筛选分解尿素的细菌应以尿素作为培养基中的唯一氮源( √ ) (3)统计样品中的活菌一般用平板划线法( × )(4)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变蓝，则说明筛选到分解尿素的细菌( ×) 易错警示(1)在同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。

如果某个平板的菌落数与其他差别甚远，说明该平板操作过程中出现失误，应舍弃。

(2)统计的菌落往往比活菌的实际数目低。

这是因为当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。

因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。

3．自然界中的微生物往往是混杂生长的。

人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。

下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。

实验步骤：(1)制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。

(2)为了得到更加准确的结果，你选用____________法接种样品。

(3)适宜温度下培养。

结果分析：(1)测定大肠杆菌数时，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确可信的是________________，其理由是______________________________________ ________________________________________________________________________。

A．一个平板，统计的菌落数是230B．两个平板，统计的菌落数是220和260，取平均值240C．三个平板，统计的菌落数分别是210、50和520，取平均值260D．四个平板，统计的菌落数分别是210、300、240和250，取平均值250(2)一同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每毫升样品中的菌落数是__________(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL)。

(3)用这种方法测定的大肠杆菌密度，实际活菌数量要比测得的数量____________，因为________________________________________________________________________ ______________________。

答案实验步骤：(2)稀释涂布平板结果分析：(1)D 在设计实验时，一定要涂布至少三个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性；在分析实验结果时，要考虑所设置的重复组的结果是否合理(2)2.34×108(3)多当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落解析实验步骤：为了得到更加准确的结果，应用稀释涂布平板法接种样品。

结果分析：(1)选取多个菌落数相差不大的平板计数，取其平均值。

(2)234÷0.1×105＝2.34×108。

(3)因为菌落可能由两个或多个细菌连在一起生长而成，所以实际活菌数量要比测得的数量多。

1．筛选菌株的原理微生物的选择培养：在选择培养基的配方中，把尿素作为培养基中的唯一氮源，原则上只有能够利用尿素的微生物才能够生长。

2． 统计菌落数目的方法(1)显微镜直接计数法①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。

②方法：用计数板计算。

③缺点：不能区分死菌与活菌。

(2)间接计数法(活菌计数法)①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活菌。

通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。

②操作：a.设置重复组，增强实验的说服力与准确性。

b ．为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。

③计算公式：每克样品中的菌株数＝(C÷V)×M，其中C 代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V 代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M 代表稀释倍数。

3． 鉴定分解尿素的细菌(1)原理：CO(NH 2)2＋H 2O ――→脲酶CO 2＋2NH 3；由于NH 3的产生，培养基碱性增强，pH 升高，因此可通过检测pH 的变化来判断该化学反应是否发生。

(2)方法：以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌，若指示剂变红，则pH 升高，说明该种细菌能分解尿素。

4． 对照原则的运用(1)判断培养基中是否有杂菌污染，需将未接种的培养基同时进行培养。

(2)判断选择培养基是否具有筛选作用，需设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。

考点三 分解纤维素的微生物的分离1． 纤维素酶(1)组成：一种复合酶，它至少包括三种组分，即C 1酶、C x 酶和葡萄糖苷酶。

(2)作用：纤维素――→C 1酶C x 酶纤维二糖――→葡萄糖苷酶葡萄糖 2． 筛选方法(1)方法：刚果红染色法，即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

(2)培养基：以纤维素为唯一碳源的选择培养基。

3． 筛选流程土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。

易错警示 对选择培养基的选择方法区分不清(1)在培养基中加入某种化学物质。

例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。

这里的加入是在主要营养成分完整的基础上加入。

(2)改变培养基中的营养成分。

例如缺乏氮源时可以分离出固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能消除石油污染的微生物。

(3)改变微生物的培养条件。

例如，将培养基放在高温环境下培养，可以得到耐高温的微生物。

4．纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维素。

回答下列问题：(1)在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用____________染色法，这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。