2023届高三生物第一轮复习： 微生物培养技术及应用 课件

这是一份2023届高三生物第一轮复习： 微生物培养技术及应用 课件，共50页。PPT课件主要包含了诱发基因突变，基本培养基，精氨酸，营养物质，生长繁殖，培养基的配制，凝固剂，凝固剂如琼脂，4成分，提供碳元素的物质等内容，欢迎下载使用。
例．从自然界分离到的微生物在其发生突变前的原始菌株，称为野生型菌株，而营养缺陷型菌株是野生型菌株经过人工诱变或自发突变失去合成某种特殊营养物质的能力，只能在完全培养基或补充了相应特殊营养物质的基本培养基中正常生长的变异菌株。精氨酸营养缺陷型谷氨酸棒状杄菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。现通过对野生型谷氨酸棒状杆菌的诱变和筛选过程获得鸟氨酸发酵优良菌种，如图为选育过程，③是向培养基中添加了某种物质后继续培养。回答下列问题：
（1）图中三个培养皿的培养基中都必须包括______________________等营养要素，图中紫外线的作用是 ，①过程中将野生型菌液接种到了液体培养基中，这种培养基与甲、乙中的培养基最大的差异是 。
碳源、氮源、水、无机盐
无琼脂（或凝固剂）
（2）从营养组成的角度分析，甲中的培养基类型是______________________（填“基本培养基”或“完全培养基”），③添加的物质为___________。A、B菌落中___________菌落可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。（3）谷氨酸棒状杆菌是好氧型细菌，在用筛选出的细菌获得鸟氨酸时，要注意进行搅拌，其目的是: 。
可以增加溶解氧，使菌体与培养液充分接触
P458T4.(2021·潍坊期末)微生物的接种方法有很多种，穿刺接种是指用接种针挑取少量的菌，自培养基的中心垂直地刺入半固体培养基中，然后沿原穿刺线将针拔出的接种法。下列有关叙述正确的是 (　　)A.该接种方法可用于厌氧菌种的接种B.灭菌后待培养基冷却到室温时，在酒精灯火焰附近将其倒入培养装置C.在火焰上灼烧接种针后要立即接种，防止空气中杂菌污染接种针D.培养基的配制、分装及微生物的接种过程都需要进行无菌操作
(1)概念：人们按照微生物对　　　　的不同需求，配制出供其 ________ 的营养基质。(2)用途：用以　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物
(3)类型：按物理状态分类
合成蛋白质、核酸等物质
为微生物提供无机营养，调节培养基的pH等
良好的溶剂，参与化学反应等
几种微生物的营养和能量来源
除了上述主要营养物质外，还需要满足微生物生长对_________________　　　　 的需求。例如，在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加_____ ；在培养霉菌时，一般需要将培养基调至　　 ；在培养细菌时，一般需要将培养基调至　　　　　　；在培养厌氧微生物时，需要提供_____的条件。
pH、特殊营养物质以及氧气
（5）区分选择培养基与鉴别培养基
常见选择培养基举例：①缺少氮源的培养基可以筛选能利用大气中N2的微生物。②含青霉素的培养基可淘汰细菌，筛选出真菌。③无有机碳源的培养基可筛选出自养微生物。
从众多微生物中分离所需的微生物
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，进而产生特定的颜色或其他变化
下列表格是某公司研发的一种培养大肠杆菌的培养基配方，请结合所学知识，回答下列相关问题。
（1）根据用途划分，该培养基属于　　　　培养基，若要分离能分解尿素的细菌，需对培养基做出的最关键的调整是　　　　　　，若还需鉴定分解尿素的细菌.需做出的调整是　　　　　　。
将伊红美蓝换成酚红指示剂
（2）从培养基的成分上看，大肠杆菌的同化类型为　　　　。该培养基能否用于分离筛选出大肠杆菌？为什么？_______________________________。
（3）在实验室培养微生物时，获得纯净培养物的关键是　　　　　　　　，紫外线可对空气进行灭菌的原因是___________________________。（4）某同学尝试纯化大肠杆菌，其中一个平板的菌落分布如上图，推测该同学接种时可能的操作失误是_____________________________。
不能，原因是培养基中的碳源种类很多，可供多种微生物生存
紫外线能使蛋白质变性，还能破坏DNA的结构
注意事项(1)培养基要冷却到50 ℃左右时开始倒平板。温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。(2)要使锥形瓶的瓶口通过酒精灯火焰。通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。(3)倒平板时，要用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不要完全打开，以免杂菌污染培养基。(4)平板冷凝后，要将平板倒置。因为平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，平板倒置后，既可避免培养基表面的水分过快地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
(5)在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，那么这个平板不能用来培养微生物。因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。(6)整个操作过程要在酒精灯火焰旁进行，避免杂菌污染。
例1.请回答下列与大肠杆菌有关的问题：(1)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。
该培养基属于 (填“固体”或“液体”)培养基，该培养基中的氮源是 。(2)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行　　 (填“消毒”或“灭菌”)；操作者的双手需要进行清洗和　　 。
(2020·江苏卷，19)为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A.倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落C.该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的D.菌落周围的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色
(2019·全国卷Ⅲ，37)回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是_________________________。硝化细菌在没有碳源的培养基上________(填“能够”或“不能”)生长，原因是____________________________________________________。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板________(填“倒置”或“正置”)。
不同细菌生长繁殖所需要的最适pH不同
硝化细菌是自养型生物，可以利用空气中的CO2作为碳源
(2019·全国卷Ⅲ，37)回答下列与细菌培养相关的问题。 (3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是________________。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过________处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。
在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征
(2018·全国卷Ⅱ，37)在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题：(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具________(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是__________。
(2018·全国卷Ⅱ，37)在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题： (3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能_____________________。在照射前，适量喷洒________，可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是_____________。
(1)目的：获得　　　　　　。(2)关键：　　　　　　。(3)区别：消毒与灭菌的比较
(3)区别：消毒与灭菌的比较
选择无菌技术的原则：一要考虑无菌技术的效果，灭菌的效果比消毒要好；二要考虑操作对象的承受能力，活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒，而不能用灭菌。
(4)其他操作 ①做好消毒和灭菌工作后，要注意避免已经灭菌处理的材料用具与 接触。 ②为了避免周围环境中微生物的污染，接下来的许多操作都应在超净工作台上并在 附近进行。
　　教材隐性知识：源于选择性必修3 P10“相关信息”：生物消毒法是指利用生物或其 除去环境中的部分微生物的方法。
(2)酵母菌纯培养的操作步骤
湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)法
请思考以下问题：①平板冷凝后，要将平板倒置的原因是什么？
　因为平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，平板倒置后，既可避免培养基表面的水分过快地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
②在接种前随机取若干个灭菌后的未接种的平板，先行培养了一段时间，这样做的目的是　　　　　。
检测培养基平板灭菌是否合格
(3)平板划线法操作步骤
据图思考以下问题：①第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，这样做的目的是什么？
能使微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
例2.(2022·山西高三适应考试)自然界里有多种微生物，将其进行合理的筛选、培养和应用，能给医药和化工等生产领域带来巨大经济效益。回答下列问题：(1)对培养基进行灭菌时，多采取 法，而对接种环或涂布器灭菌时则用 法，若要将微生物采用平板划线法进行分离操作，在固体培养基表面连续进行了5次划线，则需要对接种环灼烧 次。平板划线在做第二次及其以后的划线操作时，要从上次划线的 开始划线，最后一次划的线不能与第一次划的线 。
高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)
②操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧的目的填写下表：
杀死接种环上原有的微生物
杀死接种环上残存的菌种，避免微生物污染环境和感染操作者
(1)稀释涂布平板法步骤 ①系列稀释操作：该操作常用在将细胞接种到培养基之前，通过液体稀释的方法分散细胞，随着稀释程度的增大，单位体积中的微生物细胞数量减少，细胞得以分散。操作步骤：
2.微生物的选择培养和数量测定
(1)稀释涂布平板法步骤 ②涂布平板操作步骤
(2)微生物的数量测定方法 ①显微镜直接计数法
②间接计数法——活菌计数法(即稀释涂布平板法)原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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)微生物的数量测定方法
根据图示问答以下问题：Ⅰ.为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数。Ⅱ.为什么用此种方法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目低？
　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。
Ⅲ.某同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234个(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL)，那么稀释倍数为106的试管中细菌的浓度是 个/mL，稀释倍数为10的锥形瓶中细菌的浓度为 个/mL，所以每克样品中的细菌数是 个。
3.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作
　　教材隐性知识：选择性必修3 P19“探究·实践”：本活动初步筛选了能分解尿素的细菌，请进一步借助于生物化学的方法来鉴定所分离的菌种： 。
分解尿素的细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，在培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该细菌能够分解尿素
5.分解纤维素的微生物的分离 (1)分离方法与原理
(2)纤维素分解菌的培养基成分及鉴定原理
例3.营养缺陷型菌株是野生型菌株经过人工诱变或自发突变失去合成某种成长因子的能力，只能在补充了相应的生长因子的基本培养基中才能正常生长的变异菌株。某研究小组对酵母菌用紫外线照射后将其接种到甲培养皿的培养基上，一段时间后将甲培养皿的菌落影印接种(不改变菌落位置)到乙、丙两培养皿的培养基中，进一步培养得到如下图所示结果。
下列分析正确的是( )A.接种到甲培养皿采用的是平板划线法B.甲、丙两培养皿中的培养基是基本培养基C.甲培养皿中菌落数有可能比接种的酵母菌数少D.甲、乙、丙三个培养皿都可能存在营养缺陷型菌落
例3.(2020·全国Ⅰ，37)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题：(1)实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用 的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是　　。甲、乙培养基均属于_____培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释 倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是____________________________ (答出1点即可)。
S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤：_____________________________________________________________。
取淤泥加入无菌水中，涂布(或稀释涂布)到乙培养基上，培养后计数
(5)上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即 。
水、碳源、氮源和无机盐
例4.(2021·山东，14)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是 ( )A.甲菌属于解脂菌B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力