高考生物一轮复习 专题1 微生物的利用课件 新人教版选修1

(3)为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解 圈大说明该菌株的降解能力________。 (4)通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有 灼烧灭菌、________和________。无菌技术要求实验操作应在酒 精灯________附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。
(2)微生物培养的无菌技术 进行无菌操作主要是为了防止外来杂菌的入侵，重点是消毒和灭 菌。 ①消毒和灭菌的区别
使用方法
结果
常用的方法
较为温和 消毒 的物理或
化学方法
仅杀死物体表面或内 部一部分对人体有害 的微生物(不包括芽孢 和孢子)
煮沸消毒法、巴氏 消毒法、化学药剂 消毒法、紫外线消 毒法等
灭菌 强烈的理 化因素
②分类和应用
划分 标准 培养基种类
特点
用途
液体培养基 不加凝固剂
工业生产
物理 性质
半固体培养 基
固体培养基
加凝固剂，如琼脂
观察微生物的运动、分 类、鉴定
微生物分离、鉴定、活 菌计数、保藏菌种
化学 成分
天然培养基 合成培养基
含化学成分不明确 的天然物质
培养基成分明确( 用化学成分已知的
化学物质配成)
鉴别不同种类的微生物，如 可用伊红—美蓝培养基鉴别饮 用水或乳制品中是否有大肠 杆菌(若有，菌落呈深紫色， 并带有金属光泽)
③培养基配方及营养要素 基本营养要素：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。 此外还要满足不同微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需 求。
营养要素
来源
功能
碳
无机 CO2、NaHCO3、CaCO3等 氮源 含碳无机物
①构成细胞中的物质
和一些代谢产物；②
源 有机 糖类、脂质、蛋白质、有机 既是碳源又是能源
碳源 酸、石油、花生粉饼等
无机 无机氮：NH3、铵盐、硝酸 将无机氮合成含氮的
氮 氮源 盐、N2等
代谢产物
源 有机 牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿 合成蛋白质、核酸及
碳源 素、氨基酸
含氮的代谢产物
生长因子 维生素、氨基酸、碱基
解析 (1)欲筛选出能降解原油的菌株，则培养基中应只含有原油 而无其他碳源，不能降解原油的细菌则在此培养基上不能生存， 这类培养基为选择培养基。(2)分离纯化菌种时，接种的方法有平 板划线法和稀释涂布平板法，使聚集在一起的微生物分散成单个 细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落，以便于纯化菌种。(3) 降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈就越大。 答案 (1)原油 选择 (2)平板划线法 稀释涂布平板法 (3)强 (4)干热灭菌 高压蒸汽灭菌 火焰
4．两种纯化细菌的方法的比较
项目
优点
缺点
适用范围
平板划 可以观察菌落特征， 不能计数
线法 对混合菌进行分离
适用于好氧菌
稀释涂 可以计数，可以观察
布 菌落特征
平板法
吸收量较少， 较麻烦，平板 适用于厌氧菌 不干燥效果不 和兼性厌氧菌 好，容易蔓延
小贴士 S161A.TIF
微生物的培养与应用
1．微生物的实验室培养 (1)培养基 ①概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供 其生长繁殖的营养基质。
杀死物体内外所有的 微生物，包括芽孢和 孢子
灼烧灭菌、干热灭 菌、高压蒸汽灭菌
②三种常用灭菌方法的比较
灭菌方法 适用材料或用具 灭菌条件
接种环、接种针 酒精灯火焰的 灼烧灭菌
或其他金属工具 充分燃烧层
玻璃器皿(吸 干热灭菌 管、培养皿)和
金属用具等
干热灭菌箱 内，160 ℃～ 170 ℃
高压蒸 培养基等
稀释涂布平板法
注意 事项
(1)接种环的灼烧 ①第一次划线前：杀死接种环 上的微生物，避免污染培养物
②每次划线前：杀死残留菌
种，保证每次划线菌种来自上 次划线末端
③划线结束后：杀死残留菌
种，避免污染环境和感染操作 者
(2)灼烧接种环之后，要冷却后 再进行操作，以免温度太高杀 死菌种
(3)划线时最后一区域不要与第 一区域相连
特定微生物的数量的测定
1．测定微生物数量的方法 (1)直接计数法：常用的是显微镜直接计数法。 (2)间接计数法：常用的是稀释平板计数法。 2．测定微生物数量方法的实际应用 (1)土壤中好氧型细菌的计数 ①制备土壤稀释液：取土壤表层3～5 cm处的土样；制备系列稀释 液。
②取样及倒平板：该实验的接种方法是稀释涂布平板法。 ③培养。 ④观察记录结果：每克土壤样品菌数＝某稀释倍数的菌落平均数
知识拓展 (1)高温加热灭菌，其原理就是使细菌体内蛋白质变性， 而达到杀灭细菌的作用。 (2)化学药剂的灭菌消毒方法，其作用原理是使细菌体内蛋白质变 性，但是化学物质很难透过孢子或芽孢的坚硬外层进入细胞内， 因此化学方法难以消灭孢子和芽孢。 (3)体积分数为70%的乙醇杀菌效果最强。浓度过低，杀菌力弱； 浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜，乙醇分子不 能渗入其内，杀菌效果受影响。对刚洗刷后未干的器皿，则可选 择75%的酒精进行消毒。
(4)划线用力要大小适当，防止 用力过大将培养基划破
(1)稀释操作时：每支试管 及其中的9 mL水、移液管 等均需灭菌；操作时，试
管口和移液管应在离火焰 1 cm～2 cm处 (2)涂布平板时①涂布器 70%酒精消毒，取出用体 积分数为时，让多余酒精
在烧杯中滴尽，然后将沾 有少量酒精的涂布器在
酒精灯火焰上引燃
②不要将过热的涂布器放
在盛放酒精的烧杯中，以 免引燃其中的酒精
③酒精灯与培养皿距离要
合适，移液管管头不要接 触任何物体
在培养基上形成由单个菌种繁殖而来的子细胞群 目的
体——菌落 平板冷凝后倒置培养，使培养基表面的水分更好 培养 地挥发，防止皿盖上水珠落入培养基造成污染
★★ 本考点内容常以环境污染为背景考查微生物的生存条件及 分离、纯化和培养条件等，复习中引起关注。
想一想：接种过程为什么要在酒精灯的火焰旁进行？ 答案：因为这里是一个无菌区，可以避免杂菌污染。
答案：⑲接种环、涂布器 ⑳平板划线
○22 酒精灯火焰
○21 稀释涂布平板
查一查：什么是菌落？它有什么用途？ 答案：菌落是单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，形成 的一个肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群体。不同细菌 的菌落在大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透明度等方面的特 征不同，它可以作为鉴别菌种的重要依据。
(4)土壤中分解尿素细菌的计数 某些细菌中含有尿素分解酶，能将培养基中的尿素分解成氨，该 物质的水溶液会使酚酞指示剂呈现红色。 3．制备系列稀释液的方法 将1 g土样放入99 mL无菌水中，制成102倍的稀释液，用1 mL无菌 移液管吸取上述浓度的溶液0.5 mL，移入装有4.5 mL无菌水的试 管中，即配制成103倍的稀释液，用同样的方法可以配制成104、 105、106倍的稀释液。将待测样品进行稀释的目的是使微生物细胞 分散开，使实验结果更接近真实值。
想一想：什么叫选择培养基？ 答案：选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需 要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长。目的是培养、 分离出特定微生物。 看一看：纤维素分解菌筛选的原理是什么？ 答案：刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物， 但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。纤维素分解 菌能产生纤维素酶分解纤维素，从而使菌落周围形成透明圈。
汽灭菌
高压蒸汽灭菌 锅内100 kPa,121 ℃
灭菌时间 直至烧红 1 h～2 h
15 min～30 min
2.微生物的纯化培养及菌种的保藏 (1)原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单 个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。 (2)方法：平板划线法、稀释涂布平板法。
方法
平板划线法
①酶和核酸的组成成 分；②参与代谢过程 中的酶促反应
提醒 ①微生物最常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；最常利用 的氮源是铵盐、硝酸盐。 ②对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物既是碳源， 又是氮源、能源。 ③有些培养基不需要添加特殊营养物质，生物自己能合成，如大 肠杆菌能合成某些维生素，作为特殊营养物质。 ④制备：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。
【典例1】►(2011·新课标全国)有些细菌可分解原油，从而消除由 原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选 出能高效降解原油的菌株。请回答下面的问题。 (1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一 碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于________培养 基。 (2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即 ________和________。
1．培养基的配制原则 (1)目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配 制的培养基种类。 (2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。 (3)pH 要 适 宜 ： 各 种 微 生 物 适 宜 生 长 的 pH 范 围 不 同 ， 如 细 菌 为 6.5～7.5，放线菌为7.5～8.5，真菌为5.0～6.0，培养不同微生物所 需pH不同。
Leabharlann Baidu
工业生产 分类、鉴定
用途
选择 培养
基
培养基中加入某 种化学物质，以 抑制不需要的微 生物的生长，促 进所需要的微生 物的生长
鉴别 培养
基
根据微生物的代 谢特点，在培养 基中加入某种指 示剂或化学药品
培养、分离出特定微生物(如 培养酵母菌和霉菌，可在培 养基中加入青霉素；培养金 黄色葡萄球菌，可在培养基 中加入高浓度食盐)
知识点二 微生物的利用
答案： ○23 固体斜面 ○24 菌落 ○25 4 ℃ ○26 不长 ○27 污染
○28 甘油管藏 ○29 －20 ℃ ○30 选择培养基 ○31 尿素 ○32 稀释
涂布平板法
○33 显微镜直接计数
○34
C V
×M
○35 被测试的条
件 ○36 非测试因素
答案：○37 纤维素 ○38 CMC—Na ○39 微生物 ○40 倒平板 ○41 发酵产纤维素酶 ○42 葡萄糖
【训练1】►(2007·江苏生物，22)不同的微生物对营养物质的需要 各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的 描述中，不正确的是( )。 A．氮源物质为该微生物提供必要的氮素 B．碳源物质也是该微生物的能源物质 C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质 D．水是该微生物的营养要素之一
2．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)不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气 的要求。 3．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。
解析 以CO2为唯一碳源可知该微生物为自养型微生物，可以利 用CO2合成有机物，该无机碳源不能为微生物提供能量，其能源 来自于光能或分解有机物释放出的化学能。
答案 B
【训练2】►如右图是微生物平板划 线示意图。划线的顺序为1、2、3、4、5。 下列操作方法正确的是( )。 A．操作前要将接种环放在火焰旁灭菌 B．划线操作须在火焰上进行 C．在5区域中才可以得到所需菌落 D．在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌 解析 在每次划线前后都要对接种环进行灭菌，接种环的灭菌方 法是在火焰上灼烧，接种时划线操作是在火焰旁进行。在5个区域 中，只要有单个活细菌，通过培养即可获得所需菌落。 答案 D
最新考纲 1．微生物的分离与培养 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
考纲解读 1．培养基的种类、营养要求及配制原则 2．无菌技术的具体操作及应用 3．运用相关技术解决微生物的分离与培养等实际问题
知识点一 微生物的培养
稀释倍数 ×涂布平板时所用稀释液的体积。 (2)检测天然水源中细菌总数和大肠杆菌菌落数 细菌总数通常是指1 g或1 mL检测样品中所含细菌菌落的总数。 大肠杆菌菌落数通常是指每100 g或100 mL检测样品中所含细菌 的实际数值。 (3)检测某种食品中的细菌总数和大肠杆菌菌落数 一般说来，大肠杆菌菌落总数越多，说明食品的卫生质量越差。
答案：①营养物质 ②生长繁殖 ③水 ④碳源 ⑤氮源 ⑥无 机盐 ⑦特殊营养物质 ⑧氧气
议一议：高温灭菌的原理是什么？ 答案：高温可以使菌体细胞内的蛋白质、核酸变性失活， 从而达到灭菌的目的。
答案：⑨温和 ○10 有害的微生物 ⑪芽孢 ⑫孢子 ⑬煮沸
消毒法 ⑭巴氏消毒法 ⑮所有的微生物 ⑯灼烧 ⑰干热 ⑱高压蒸汽