(浙江选考)2018届高考生物22微生物的利用复习课件

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2.大肠杆菌的培养和分离的实验操作 50 mL LB 液体培养基和 50 mL LB 固体培养基及 培养基灭 培养皿高压蒸汽灭菌 将固体培养基分别倒入 4 个灭菌后的培养皿中,水 菌 平放置,使之形成平面 ↓ 倒平板 在装有液体培养基的三角瓶中接种大肠杆菌,培养 12 h ↓ 用接种环在接种有大肠杆菌的三角瓶中蘸菌液一 接种 次,在固体培养基的平板上连续划线,盖好培养皿 ↓ 划线分离 培养皿倒置(盖在下面),放在 37 ℃恒温培养箱中 ↓ 培养 12~24 h 后,可看到划线的末端出现不连续的 培养观察 单个菌落 ↓ 无菌条件下,将单菌落用接种环取出,再用划线法 菌种保存 接种在斜面上,37 ℃培养 24 h 后,置于 4 ℃冰箱中 保存。
专题22
微生物的利用
考纲要求
考 试 内 容 1.大肠杆菌的培养和分离 2.分离以尿素为氮源的微生物 考 试 要 求 选 考 实验与探究能力
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大肠杆菌的培养和分离 1.培养基及无菌技术 (1)微生物对培养基的需求
微生物类型 培养基配制特点 用蛋白胨和酵母提取物来配 细菌 制,还要加入一定量的氯化钠 以维持一定的渗透压 用无机物配制或添加蔗糖的 霉菌 豆芽汁即可 酸碱性 要求在中性偏碱 的环境中生长 要求在中性偏酸 的环境中生长
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题型一
无菌操作
典例精析1下列有关高压蒸汽灭菌的叙述,错误的是 ( A ) A.用于分离微生物的土壤样品必须高压蒸汽灭菌 B.灭菌前要将培养皿用牛皮纸或报纸包扎 C.为达到良好的灭菌效果,一般在压力为1 kg/cm2,温度为121 ℃的 条件下,维持15 min D.当灭菌锅压力与大气压相同时,可以打开锅盖将灭菌物品拿出来 解析 用于分离微生物的土壤样品不能使用高压蒸汽灭菌,否则 会导致样品中微生物全部死亡,而分离不到微生物,A项错误;灭菌 前要将培养皿用牛皮纸或报纸包扎,B项正确;为达到良好的灭菌效 果,一般在压力为1 kg/cm2,温度为121 ℃的条件下,维持15 min,C项 正确;当灭菌锅压力与大气压相同时,即灭菌锅内没有压力了,可以 打开锅盖将被灭菌物品拿出来,D项正确。
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知识强化教科书灭菌方式的归纳
灭菌 适用材 灭菌条件 方法 料或用具 121 ℃,1 kg/cm2 高压 培养基、 压力(若培养基中 蒸汽 玻璃器 含有葡萄糖,防止 灭菌 皿等 其碳化,90 ℃以 上,500 g/cm2 压力) 接种环、 灼 接种针 烧 或其他 在酒精灯火焰的 灭 金属用 充分燃烧层灼烧 菌 具;玻璃 刮刀 灭菌时间 15 min(若 含有葡萄 糖,灭菌时 间 30 min) 灭菌后处理 实验用具在 60~80 ℃烘 箱中烘干;培 养基冷却待 用 防止过热杀 死目的菌种, 冷却后使用
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解析 (1)检验大肠杆菌的含量时,通常将水样用无菌水进行一系列 的梯度稀释。将稀释后的水样分别用玻璃刮刀涂布到LB固体培养 基。为了防止冷凝水污染培养基,因此需要将培养基倒置于恒温培 养箱,在37 ℃条件进行培养。(2)根据④中结果可知,图示表示利用 划线分离法分离和纯化大肠杆菌的部分操作步骤。步骤①倒平板 操作时,需要在酒精灯火焰旁进行,A项错误;步骤②③中的接种环 需要进行灼烧灭菌,即在火焰上灼烧后,待冷却后才可以蘸取菌液 进行平板划线,B项错误;步骤④恒温培养箱培养后的结果说明整个 过程中划线4次,但是只蘸取菌液1次,C项错误;划线分离操作简单 方便,但是单菌落不易分离,D项错误。
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解析 (1)制备培养基的一般步骤是:计算、称量、溶化、调pH、 分装、加塞、包扎、灭菌等。(2)目的菌生长繁殖需要的氮源来自 尿素;用琼脂糖代替琼脂配制固体培养基可防止琼脂中氮元素对实 验的干扰;分解尿素的细菌能合成脲酶,将尿素分解形成碱性物质 氨,在碱性环境下,酚红指示剂变红。(3)图示采用的接种方法是涂 布分离法。(4)由于尿素加热会分解,A项错误;紫外灯照射只能起到 消毒作用,B项错误;70%的酒精浸泡只能起到消毒作用,C项错误;由 于尿素加热会分解,对尿素溶液进行灭菌最好用G6玻璃砂漏斗过 滤,D项正确。
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(1)制备培养基的一般步骤是:计算、称量、溶化、 、分 装、加塞、包扎、灭菌等。 (2)“目的菌”生长所需的氮源为培养基中的 。用琼脂糖 代替琼脂配制固体培养基的原因为 。为检测能 降解尿素细菌的存在与否应在培养基中加入酚红指示剂,若存在, 则菌落周围将形成 色环带。 (3)上图中为将细菌转接到固体培养基上,应采用 法进行 接种,获得单菌落后继续筛选。 (4)对尿素溶液进行灭菌的最适方法是 。 A.高压蒸汽灭菌 B.紫外灯照射 C.70%的酒精浸泡 D.过滤 答案 (1)调 pH (2)尿素 (3)涂布分离 (4)D 防止琼脂中氮元素对实验的干扰 红
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题型二
划线分离与涂布分离操作比较
典例精析2划线分离和涂布分离是纯化微生物的两种常用方法, 下列描述正确的是( D ) A.都要将菌液进行一系列的梯度稀释 B.划线分离是将不同稀释度的菌液通过接种环在固体培养基表 面连续划线的操作 C.涂布分离是将不同稀释度的菌液倒入液体培养基进行培养 D.都会在培养基表面形成单个的菌落 解析 划线分离不需要进行梯度稀释,A项错误;划线分离不需要 进行梯度稀释,划线分离是将菌液通过接种环在固体培养基表面连 续划线的操作,B项错误;涂布分离是将不同稀释度的菌液涂布到固 体培养基的表面,C项错误;划线分离和涂布分离都能在培养基表面 形成单个菌落,D项正确。
-19特色梳理
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题型
分离以尿素为氮源微生物的实验某同学为探究土壤中微生物对尿素 是否有分解作用,设计了如下实验。并通过该实验成功筛选出了能 高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示,实验步骤 如下图所示。请回答下列问题。
KH2PO4 1.4 g Na2HPO4 2.1 g MgSO4· 7H2O 0.2 g 10 g 葡萄糖 1g 尿素 15 g 琼脂糖 将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到 100 mL
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知识强化 1.选择培养基的选择方法 (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 的化学物质是在主要营养成分完整的基础上加入的。 (2)改变培养基中的某种营养成分。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)尿素不耐高温,所以不能用高压蒸汽灭菌法灭菌,而只能采用 G6玻璃砂漏斗过滤法。尿素在实验中可起选择作用。
-13特色梳理
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(2)下图表示利用 分离法分离和纯化大肠杆菌的部分操 作步骤,下列相关叙述正确的是 。
A.步骤①倒平板操作时,只需要在超净台中不需要在酒精灯火焰 旁进行 B.步骤②③使用的工具是接种环,接种前需在明火上烧红后冷却 C.步骤④恒温培养箱培养后的结果说明整个过程中蘸取菌液4次 D.该方法使单菌落更容易分开,但操作复杂些 答案 (1)无菌水 (2)划线 B 玻璃刮刀 LB固体 倒置 37
-11特色梳理
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知识强化划线分离和涂布分离操作比较
项目 划线分离法 涂布分离法 工具 接种环 玻璃刮刀 通过接种环在琼脂固体 将菌液进行一系列的梯度稀释, 培养基表面连续划线的 然后用玻璃刮刀将不同稀释度 操作,将聚集的菌种逐步 的菌液分别涂布到琼脂固体培 稀释分散到培养基表面。 养基的表面进行培养。在稀释 原理 在数次划线后培养,可以 度足够高的菌液里,聚集在一起 分离到由一个细胞繁殖 的微生物将被分散成单个细胞, 而来的肉眼可见的细胞 从而能在培养基表面形成单个 群体,即菌落。 的菌落 特点 方法简单,但不适宜计数 单菌落更易分开,但操作复杂 目的 使培养基上形成单个细胞繁殖而来的子细胞群体——菌落
内部文件，请勿外传
内部文件，请勿外传
-26特色梳理
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2.微生物筛选过程中必要的两种对照培养基及作用
对照组 未接种培养 基 接种的 LB 全营养培养 基 作 用 现 象 结 论 有无杂菌污 未接种的培养皿中无 未被杂菌 染的判断 菌落生长 污染 选择培养基 LB 全营养培养基上的 选择培养 筛选作用的 菌落数大于选择培养 基具有筛 确认 基上的数目 选作用
-18特色梳理
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4.实验操作
流程 具体操作 土壤取样 从有哺乳动物排泄物的地方取土样 1 g ↓ 制备细菌 在无菌条件下,将 1 g 土样加到有 99 mL 无菌水的三角 悬液 瓶中,振荡 10 min,即成 10-2 土壤稀释液;取样时,尽量只 ↓ 取悬液 涂布分离 取 10-4 和 10-5 的土壤稀释液各 0.1 mL,分别加入到 LB 法分离细 尿素培养基和 LB 全营养培养基的培养皿中,将菌液涂 菌 布到整个平面上;将培养皿倒置,在 37 ℃恒温培养箱 ↓ 中培养 观察菌落 全营养基中有较多菌落,尿素培养基有少量菌落
-15特色梳理
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知识强化 1.划线分离过程中多次涉及灼烧接种环的目的比较
灼烧时间 目的 第一次 杀死接种环上原有的微生物,避免接种环上可能存在 灼烧 的微生物污染培养基 杀死上次划线后残留在接种环上的菌种,使下次划线 每次划 的菌种直接来自上次划线末端,使每次划线菌种数目 线前 减少,达到分离菌体,获得单菌落的目的 杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染 划线结束 操作者
烧红;玻璃 刮刀上的 酒精燃尽
-8特色梳理
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灭菌 适用材 灭菌条件 方法 料或用具 过 滤 灭 菌
灭菌时间
灭菌后处理 玻璃砂漏斗 用 1 mol/L 的 HCl 浸泡,抽 滤去酸后蒸 馏水洗至中 性,干燥后保 存
尿素培 养基
G6 玻璃砂漏斗过 滤
尿素滤液 过滤完毕
-9特色梳理
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易错警示(1)若配制的培养基中有葡萄糖,为防止葡萄糖分解碳化, 一般要用500 g/cm2压力(90 ℃以上)灭菌30 min;不能加热灭菌的化 合物,如尿素等,只能用G6玻璃砂漏斗过滤。 (2)使用高压锅灭菌,计时时间不是高压锅通电后,而是有压力后 开始计时灭菌15 min;灭菌结束,不是灭菌锅压强降为0停止,而是与 大气压相同时打开锅盖。 (3)对于培养基pH的调节,需在灭菌之前。 (4)检测培养基灭菌是否彻底,最简便的方法是空白接种,即将未 接种的培养基放在适宜温度下培养一段时间后观察是否有菌落生 长,若培养基中出现菌落,说明培养基灭菌不彻底或被污染,反之说 明培养基灭菌彻底。
-16特色梳理
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2.划线分离操作的注意事项 (1)第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环。 (2)灼烧的接种环,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,只能蘸取一次菌液,每次划线以上次的末端为起点,划 线最后一个区不要与第一个区相连。
-17特色梳理
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分离以尿素为氮源的微生物 1.菌种特点:含有脲酶,通过降解尿素作为其生长的氮源。 2.培养基:以尿素为唯一氮源的培养基,以LB全营养基为对照。 3.实验原理 (1)筛选以尿素为氮源的微生物,可使用以尿素为唯一氮源的选择 培养基(功能)进行培养选择。 (2)尿素在脲酶的降解下产生NH3,使培养基的pH由原来的中性变 为碱性,于是培养基中的酚红由红黄色变成红色。
-12特色梳理
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题型三
大肠杆菌的培养与分离操作
典例精析3(2017浙江温州期末)生活饮用水的微生物安全性日常检 测是很重要的。请回答下列问题。 (1)检验大肠杆菌的含量时,通常将水样用 (液体)进行 一系列的梯度稀释。将稀释后的水样分别用 涂布 到 培养基表面上,然后将培养皿 于恒温培养箱, 在 ℃条件进行培养。
-4特色梳理
选考提升
(2)常见无菌操作 a.对于培养皿、试管、三角瓶、镊子等常采用高压蒸汽灭菌法 灭菌。 b.对于不能加热灭菌的化合物,如尿素等,只能用G6玻璃砂漏斗过 滤。 c.实验操作过程中,一般采用灼烧对接种环和玻璃刮刀进行灭菌。 d.为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰旁 进行。