第50讲 微生物的培养技术及应用-备战2025年高考生物一轮复习精品课件（新高考通用）

这是一份第50讲 微生物的培养技术及应用-备战2025年高考生物一轮复习精品课件（新高考通用），共47页。PPT课件主要包含了培养基的配制，凝固剂，按物理性质分，按功能用途分，选择培养基，鉴别培养基，KMg等，自养微生物，异养微生物，①碳源等内容，欢迎下载使用。
一、 微生物的基本培养技术
(1)培养基的概念、用途和类型
培养基↓(加入 ，如琼脂) 培养基
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
用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
[易错提醒]　是否含有凝固剂(如琼脂)是区分固体培养基与液体培养基的唯一标准，含凝固剂的为固体培养基。
NH4＋、NO3-、NH3等。
牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等。
来源于动物，含有糖、维生素和有机氮等营养物质
Zn、Cu、Mn、C、M等
CO2、CO32-、HCO3-。
葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等。
水、碳源、氮源、无机盐。
pH、 和氧气。如下表：
（4）几种微生物的营养和能量来源
(1)目的：__________________________。(2)关键：________________。(3))常用方法：________和________。
获得纯净的微生物培养物
煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法
湿热灭菌、干热灭菌灼烧灭菌
[易错提醒]　灭菌的效果比消毒要好。活体生物材料、操作者的手等只能消毒，而不能灭菌。
(4)无菌技术的主要方法及适用对象[连一连]
(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。
接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体
(1)培养物、纯培养物、纯培养的概念
配制培养基、________、接种、________和培养等。
由单一个体繁殖所获得的微生物群体
最常用的接种方法是______________和__________________。
由一个微生物细胞繁殖而来的肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。
培养基灭菌: ;培养皿灭菌: ;
(3)酵母菌纯培养的操作步骤：
湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)法
去皮马铃薯200g,切成块
加水1000ml，加热煮沸至马铃薯软烂
用蒸馏水定容至1000ml
加入20g葡萄糖15-20g琼脂
待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。
等待平板冷却凝固后才能进行
[易错提醒]　(1)培养基要冷却至50 ℃左右时开始倒平板。温度过高会烫手，温度过低培养基会凝固。(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)取菌种、划线操作都要在酒精灯火焰旁的无菌区域进行。
①在未接种的培养基表面是否有菌落生长
②在接种酵母菌的培养基上可观察到单菌落。如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合酵母菌菌落的特点，
③如果观察到了不同形态的菌落，可能是接种的菌种不纯或者无菌操作不规范等原因引起的。
下图是平板划线操作的示意图，据图回答下列问题：
(1)平板划线操作的正确步骤是： 。
1）一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；2）存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。
(2)在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
杀死接种环上原有微生物。
杀死上次划线残留菌种,使下次划线菌种直接来自上次划线末端
杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。
⑤在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线以免接种环温度太高，杀死菌种。
①接种环只蘸一次菌液,但要在培养基不同位置连续划线多次
(3)平板划线法在划线时注意哪些问题？
④划线后,培养皿倒置培养
③每次划线前接种环进行灼烧灭菌，待冷却后再开始画线
(4)第二次及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？
划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
(5)接种结束后，为什么要将一个未接种的培养基和一个已接种的培养基放在一起培养，未接种的培养基表面如果有菌落生长，说明了什么？
培养未接种的培养基的作用是对照，未接种的培养基经过培养后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的；若有菌落形成，说明培养基灭菌不彻底，或培养基被污染了，需要重新制备。
人体内分泌的乳糖酶数量不足以完全消化和分解乳糖时，就会引起腹泻，称为乳糖不耐受症。为提高乳糖酶的产量，我国科研人员通过图的实验过程筛选出生产乳糖酶的优良酵母菌菌株。
奶酪含乳糖,可为酵母菌提供唯一碳源
①应为适合酵母菌生长的选择培养基，其中奶酪的最主要作用是？
②中培养出的单个菌落是否全部由单一个体繁殖所得？
不是;如果两个细菌挨得很近，它们各自繁殖的后代相互交叠在一起分不出彼此，肉眼看来也就是一个菌落
把①置于合适的环境下培养一段时间，通过稀释后涂布于②固体培养基上,对涂布器和培养基的灭菌方法依次为
灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌
(1)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，有时还需要加入一些特殊的物质(　　)(2)培养霉菌时需将培养基的pH调至中性或弱碱性(　　)(3)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上(　　)(4)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害(　)(5)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落(　　)(6)对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和灭菌(　　)(7)由于物理状态的不同，培养基只有液体培养基和固体培养基两种类型（ ）(8)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料（如培养基、接种环等）都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌（ ）(9)配制培养基时应先灭菌再调pH（ ）(10)平板划线法中每一次划线后要将接种环灼烧（ ）
二、 微生物的选择培养和计数
允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基
酵母菌和霉菌(青霉素能杀死细菌、放线菌)
能消除石油污染的微生物
在火焰旁将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀，制成菌液。
②将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。
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。
①铲取土壤，将样品装入纸袋中
③取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。
④将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。
⑤将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布。
⑥用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。
(2)稀释涂布平板法操作
待涂布的菌液被培养基吸收
30～37℃恒温培养1～2d后进行计数
培养时要将一个未接种的培养基和一个已接种的培养基放在一起培养为什么？
培养未接种的培养基的作用是对照。
平板划线法和稀释涂布平板法的比较
利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计数一定容积的样品中微生物的数量
不能区分死菌与活菌而使计数结果偏大
(1)显微镜直接计数法
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)间接计数法——活菌计数法(即稀释涂布平板法)
选择30-300个菌落的平板进行计数；每个稀释度至少取3个平板取其平均值；
③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。
④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。
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)
4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作
①士壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶；
②配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够在该培养基中生长的细菌就是能分解尿素的细菌
①制备选择培养基（尿素为唯一氮源）
②制备牛肉膏蛋白胨培养基
酸碱度接近中性的潮湿土壤中,铲去表层，取距地表3～8cm的土壤层,将样品装入事先准备好的信封中。
取土样时用的铁铲和取样袋在使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手。
测细菌数：一般用104、105、106稀释液。测放线菌：一般用103、104、105稀释液。测真菌数：一般用102、103、104稀释液。
不同微生物在土壤中含量不同，分离不同的微生物采用不同的稀释度，以保证获得菌落数在30～300之间适于计数的平板。
在初次实验中，对于稀释的范围没有把握，怎样做才能保证从中选择出菌落数在30～300的平板进行计数？
选用稀释范围更大的稀释液进行平板培养
①每个浓度至少设置4个平板
选择培养基（平行重复）
②本实验使用的平板和试管较多，为了避免混淆，最好在使用前做好标记。 例：标记注明组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。
接种：稀释液涂布平板法
微生物的分离与计数实验中两种对照组的设置及作用(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”，需设置牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上的菌落数目，进行对比得出结论。
通用型培养基上所有菌种都生长
选择培养基上部分菌种才能生长
不涂布稀释液的选择培养基和牛肉膏蛋白胨培养基牛肉膏蛋白胨培养基
判断选择培养基是否具有筛选作用
以验证培养基中是否含有杂菌
根据菌落的特征区分微生物；
每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目
当菌落数目稳定时，选取菌落数在30～300的平板进行计数，同一稀释度下至少计数3个平板，求出平均值，并根据所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。设计如下表格记录并计数:
5.分解纤维素的微生物的分离
利用富含纤维素的选择培养基进行选择培养
以纤维素为唯一碳源，加入刚果红染料
红色环带直径与菌落直径比值越大，说明分解能力越强。
(1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类（ ）(2)对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法，而不能用平板划线法（ ）(3)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的氮源（ ）(4)分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低（ ）(5)尿素在脲酶的催化作用下分解成无机物（ ）(6)稀释涂布平板法计数时，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少（ ）(7)稀释涂布平板法计数时，平板上的一个菌落就是一个细菌（ ）(8)刚果红可以与纤维素形成透明复合物，所以可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌（ ）(9)利用稀释涂布平板法统计菌落数目时,统计的菌落数就是活菌的实际数(　)(10)统计菌落数目时为保证结果准确，一般选择菌落数目最多的平板进行统计(　　)(11)利用稀释涂布平板法和平板划线法均可实现细菌的分离和计数(　　)
1．(2023·山东等级考)平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是(　　)A．不含氮源的平板不能用于微生物培养B．平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒C．接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃D．利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
2．(2022·海南选择考)为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列有关叙述错误的是(　　)A．采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本B．培养细菌时，可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基C．土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落D．鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法
3．(2021·山东等级考)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
4．(2022·广东选择考)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对我国南海科考中，我国科学家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题：(1)研究者先制备富集培养基，然后采用________________法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28 ℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀释涂布平板法，还可采用_________法。据图分析，拟杆菌新菌株在以____________为碳源时生长状况最好。解析：富集培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法对微生物进行分离纯化。分析题图可知，在以纤维素为碳源的培养基中细胞数最多，故拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。
(2)研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可_________________________________________________________________________________________________(答一点即可)。解析：深海冷泉中某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存，故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来。
某些微生物只有利用深海冷泉中特有物质才能生存(或某些微生物只有在深海冷泉的特定环境中才能存活)　
(3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是______________________________________________________________________________________________________________。解析：拟杆菌为异养生物，其作为深海生态系统中的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。
拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行