微生物的利用副本.docx
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微生物的利用副本.docx
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微生物的利用副本
高三生物秋季班(学生版)
教师
马鹏炎
日期
2017.9
学生
课程编号
课型
复习课
课题
微生物的利用
教学目标
1、梳理基础知识点。
2、让学生熟悉本章考点及常考题型。
教学重点
1、分析问题的灵活性及全面性。
2、计算环节的准确性。
教学安排
版块
时长(分钟)
1
作业评讲
10
2
知识点讲解
45
3
课堂练习
60
4
思考与总结
10
5
回家作业
40
.
考纲要求
1.大肠杆菌的培养和分离(加试)。
2.分离以尿素为氮源的微生物(加试)。
考点一 微生物的培养和分离
1.大肠杆菌
(1)特性:
大肠杆菌是革兰氏阴性、兼性厌氧(代谢类型)的肠道杆菌,在肠道中一般对人无害,但若进入人的泌尿系统,就会对人体产生危害。
(2)用途:
是基因工程技术中被广泛采用的工具。
2.细菌的培养和分离
(1)细菌的繁殖:
以分裂的方式繁殖,分裂速度很快,约20min分裂一次。
(2)培养的方法:
需要将已有细菌的培养物转移到新的培养基中,一般用接种环(工具)转移带菌的培养物。
(3)细菌分离的方法与特点
分离方法
特点
划线分离法
操作简单
涂布分离法
操作复杂,单菌落更易分开
3.消毒和灭菌的区别
项目
条件
结果
常用的方法
消毒
较为温和的物理或化学方法
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、紫外线或化学药物消毒法
灭菌
强烈的理化因素
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
4.大肠杆菌的培养和分离实验
(1)实验内容:
将大肠杆菌扩大培养和划线分离,即用LB液体培养基扩大培养大肠杆菌,培养后再在LB固体平面培养基上划线进行分离,随后培养基上就会形成一个个单独的菌落。
(2)实验步骤
培养基灭菌
↓
倒平板
↓
接种
↓
划线分离
↓
培养观察
50mLLB液体培养基和50mLLB固体培养基及培养皿高压蒸汽灭菌
将培养基分别倒至4个灭菌后的培养皿中,水平放置,使之形成平面
在装有液体培养基的三角瓶中接种大肠杆菌,培养12h
用接种环在接种有大肠杆菌的三角瓶中蘸菌液一次,在固体培养基的平板上连续划线,盖好培养皿
培养皿倒置(盖在下面),放在37℃恒温培养箱中培养12~24h后,可看到划线的末端出现不连续的单个菌落
(3)大肠杆菌分离的用途:
单菌落的分离是消除污染杂菌的通用方法,也是用于筛选高表达量菌株的最简便方法之一。
5.微生物接种的两种常用方法比较
比较
划线分离法
涂布分离法
工具
接种环
玻璃刮刀
原理
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表面。
在数次划线后培养,可以分离到由一个细菌细胞繁殖而来的肉眼可见的细胞群体,即菌落
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。
在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细菌细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落
特点
方法简单,但不适宜计数
单菌落更易分开,但操作复杂些
目的
使培养基上形成单个细菌细胞繁殖而来的子细胞群体——菌落
思考诊断
1.连线无菌技术的方法、类型及对象
2.观察甲、乙、丙、丁四幅图,熟悉倒平板的操作流程,请填空:
(1)请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程:
。
(2)甲、乙、丙中的灭菌方法是。
(3)丁中的操作需要等待才能进行。
3.下图中甲为划线分离法中最重要的环节,乙为操作的结果:
(1)每一次划线后都要将接种环灼烧( )
(2)除第一次划线外,每一次划线的起点都是第一次划线的末端( )
4.如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图,请思考:
(1)获得图A效果和B效果的接种方法分别是什么?
(2)某同学在纯化土壤中的细菌时,发现培养基上的菌落连成了一片,最可能的原因是什么?
应当怎样操作才可避免此种现象?
1.下图为“大肠杆菌的培养和分离”实验的基本流程,请回答下列问题:
―→
―→
―→
―→
(1)A过程配制的是通用细菌培养基,称为________培养基。
配制时除了加入特定的营养物质以外,还要加入一定量的氯化钠,以维持______________。
对培养基酸碱度的调节,应该在B过程的______(填“前面”或“后面”)。
(2)D过程与C过程相比,培养基中增加的物质是________________,E过程所需的温度是________。
(3)D过程后,一个菌体便会形成一个______________,这种分离方法是____________的通用方法,也是筛选特定菌株的最简便方法之一。
(4)植物组织培养时,先配制MS培养基,再加入一定比例的植物激素,当生长素相对较多时,可促进________________________________________________________________________。
(5)植物组织培养和微生物培养都需要无菌操作,下列不适宜用高压蒸汽灭菌的是( )
A.接种环和镊子
B.三角瓶和广口瓶
C.发芽培养基和生根培养基
D.用于培养的幼茎和幼芽
2.检验饮用水的细菌含量是有效监控疾病发生的必要措施。
请回答下列与检验饮用水有关的问题:
(1)要测定饮用水中大肠杆菌的数量,常采用________法,通常将水样进行一系列的梯度________________,然后将上述的水样用玻璃刮刀分别涂布到______________的表面进行培养,记录菌落数量。
用该方法统计样本菌落数时____________(填“是”或“否”)需要对照组。
原因是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下面所示的四种菌落分布图中,不可能由上述方法得到的是________。
(3)大肠杆菌的培养条件是无菌,培养基配制时需加入氯化钠,以维持________________。
配制培养基时先________后________。
A.调节pHB.灭菌
C.消毒D.调节温度
答案
(1)涂布分离 稀释 LB固体培养基 是 需要判断培养基使用之前是否被杂菌污染(培养基灭菌是否合格)
(2)D (3)渗透压 A B
3.请回答微生物培养和分离的有关问题:
(1)欲从土壤中分离出能利用尿素的细菌:
以________为唯一氮源且加入了________指示剂的培养基,用______________法分离细菌。
若培养基平板上有菌落存活且颜色变________,则说明分离成功。
(2)分离以尿素为氮源的细菌和分离大肠杆菌都使用了LB培养基,其成分________________。
A.前者含琼脂,后者不含琼脂和琼脂糖
B.两者都含有琼脂
C.前者含有琼脂糖,后者不含琼脂糖但含琼脂
D.两者都不含琼脂和琼脂糖
考点二 分离以尿素为氮源的微生物
1.菌种特点
含有脲酶,可以通过降解尿素作为其生长的氮源。
2.培养基
用以尿素为唯一氮源的培养基培养,以LB全营养培养基为对照。
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进行培养选择。
(2)细菌合成的脲酶能将尿素分解成NH3,致使pH升高,使酚红指示剂变红。
4.实验步骤
制备培养基:
将已灭菌的LB固体培养基和尿素固体培养基分别倒入两个培养皿中,摇匀,平放至凝固
↓
制备细菌悬液:
用1g土样配制不同浓度的细菌悬液
↓
用涂布分离法分离细菌:
将不同浓度的土壤稀释液分别加到有LB培养基和尿素培养基的培养皿中,并用玻璃刮刀涂布到整个平面上
↓
培养:
将培养皿倒置,在37℃恒温箱中培养24~48h
↓
观察:
培养基中菌落数量
5.反应的鉴定
在配制培养基时,加入指示剂酚红,培养时细菌将尿素分解并产生碱性的氨,使培养基上菌落周围出现红色的环带。
思考诊断
1.分析下表所示培养基的配方,回答下列问题。
成分
含量
成分
含量
KH2PO4
1.4g
葡萄糖
10.0g
Na2HPO4
2.1g
尿素
1.0g
MgSO4·7H2O
0.2g
琼脂糖
15.0g
将上述物质溶解后,用自来水定容到1000mL
(1)在该培养基的配方中,为微生物提供碳源的物质是葡萄糖,提供氮源的物质是尿素。
(2)该培养基是(填“是”或“否”)具有选择作用,因为只有能分解尿素的微生物才能生长。
2.如图为分离以尿素为氮源的微生物的实验,思考回答问题。
(1)实验目的是使用含有尿素的培养基分离能产生脲酶的细菌;使用酚红作为指示剂,由颜色变化检测知酶所催化的反应,相关的反应式为(NH2)2C=O+H2O
2NH3+CO2。
(2)制备尿素固体培养基过程中采用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌法、G6玻璃漏斗过滤法。
(3)从上图所示实验过程中可判断出细菌悬液C的稀释度为10-4,用涂布分离法分离细菌。
3.判断下列叙述的正误
(1)土样应从有哺乳动物排泄物的地方取( )
(2)取10-4、10-5的土壤稀释液各0.1mL,分别涂布于全营养LB固体培养基、尿素固体培养基上( )
(3)将实验组和对照组平板倒置,37°C恒温培养24~48h( )
(4)在尿素固体培养基上生长的细菌都是以尿素为氮源的细菌( )
4.2013年11月22日凌晨3点,青岛黄岛区发生石油泄漏事件,一些微生物可以有效地分解石油,如何配制选择培养基将这类微生物选择出来?
1.现从土壤中分离以尿素为氮源的细菌,实验过程如下图所示:
→
→
→
→
请回答:
(1)欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌,将土壤用____________进行一系列的梯度稀释,同一浓度的土壤稀释液应至少涂布________个平板,通常以每个培养皿中有________个以内的单菌落的那一组稀释倍数为最合适。
(2)接种后的培养皿______________于37℃的恒温箱中培养。
若培养基中存在含脲酶的细菌,其菌落周围会出现________,这是由于尿素被分解产生氨气,遇培养基中的____________产生的颜色变化,从而证明这一菌株能以尿素为氮源。
(3)分离能利用尿素的细菌时所用的培养基成分上最主要的特点是_____________________。
(4)下列操作需要在酒精灯火焰旁进行的是__________(多选)。
A.称取葡萄糖、琼脂糖等培养基成分
B.倒平板
C.涂布平板
D.微生物的培养
(5)与LB全营养培养基上的菌落数相比,尿素培养基上只有少数菌落的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.如图是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程。
(1)图中选择培养基应以________为唯一氮源;鉴别培养基还需添加________作为指示剂,产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后,其菌落周围的指示剂将变成________色。
(2)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。
该过程采取的接种方法是________,每克土壤样品中的细菌数量为________×108个;与血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较________。
做模拟 练预测
1.(2016·温州中学期末测试)下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区域中才有可能得到所需菌落
D.在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环进行灭菌
2.在细菌培养过程中,下列有关操作正确的是( )
A.涂布器用火焰灼烧进行灭菌
B.培养基分装到培养皿后进行灭菌
C.倒平板和取菌液都必须要在酒精灯火焰旁进行
D.分离得到的菌落应先接种在平板上,培养24h后,置于4℃冰箱中保存
3.下图是“分离以尿素为氮源的微生物”实验的基本流程,请回答下列问题:
(1)该实验培养基不能含有____________。
A.尿素B.氯化钠
C.葡萄糖D.琼脂
(2)尿素溶液可用________________________使之无菌。
若要检查B过程灭菌是否彻底,可以采用的方法是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图中步骤C为________________。
相对于划线分离法,过程D涂布分离法的优点是__________________。
(4)如果菌落周围出现____________色环带,说明该菌落能分泌脲酶。
4.(2014·浙江自选,17节选)
(1)现有一份污水样品,某兴趣小组欲检测其中的细菌数,进行以下实验。
将一定量的污水样品进行浓度梯度稀释。
取适量不同稀释度的稀释液,用________法分别接种于固体平面培养基上,经培养后进行计数。
该实验应注意,接种前,从盛有______________的容器中将玻璃刮刀取出,放在酒精灯火焰上灼烧,冷却后待用;分组时,需用________________作为对照。
(2)在上述细菌培养实验中进行计数时,应计数的是接种了( )
A.各个稀释度样品的培养基上的细菌数
B.合理稀释度样品的培养基上的细菌数
C.各个稀释度样品的培养基上的菌落数
D.合理稀释度样品的培养基上的菌落数
课时训练
一、选择题
1.下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,下列说法错误的是( )
A.①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行
B.步骤①中,待倒入的培养基冷却后盖上培养皿的皿盖
C.步骤③中,每次划线前后都需对接种环进行灼烧处理
D.划线接种结束后,将图④平板倒置后放入培养箱中培养
2.(2016·舟山中学期末测试)下列有关微生物培养的叙述中,不正确的是( )
A.获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染
B.单菌落的分离是消除污染的杂菌的通用方法
C.培养基都必须使用高压蒸汽灭菌法灭菌
D.倒置平板防止培养皿盖上的冷凝水滴落
3.(2015·普陀中学期末测试)在分解尿素的细菌的分离和鉴定中,对先后用到的两种培养基的叙述正确的是( )
A.加入酚红指示剂作为鉴别培养基,再加入唯一碳源作为选择培养基
B.加入唯一氮源作为鉴别培养基,再加入酚红指示剂作为选择培养基
C.加入唯一氮源作为选择培养基,再加入酚红指示剂作为鉴别培养基
D.加入酚红指示剂作为选择培养基,再加入唯一碳源作为鉴别培养基
4.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂的目的是( )
A.筛选出能分解尿素的细菌
B.对分离的菌种作进一步鉴定
C.作细菌的营养成分
D.若指示剂变蓝就能准确地认定该菌能分解尿素
二、非选择题
5.幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。
在患者体内采集样本并制成菌液后,进行分离培养。
实验基本步骤如下:
→
→
→
→
请回答:
(1)在配制培养基时,要加入尿素和酚红指示剂,这是因为Hp含有________,它能以尿素作为氮源;若有Hp,则菌落周围会出现______色环带。
(2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是__________灭菌。
A.高压蒸汽B.紫外灯照射
C.70%酒精浸泡D.过滤
(3)步骤X表示____________。
在无菌条件下操作时,先将菌液稀释,然后将菌液____________到培养基平面上。
菌液稀释的目的是为了获得________菌落。
(4)在培养时,需将培养皿倒置并放在____________中,若不倒置培养,将导致__________________。
(5)临床上用14C呼气试验检测人体是否感染Hp,其基本原理是Hp能将14C标记的________________分解为NH3和14CO2。
6.从土壤中分离以尿素为氮源的细菌,实验过程如图所示:
请回答:
(1)图中物质A为________________,若要统计每克土壤样品中以尿素为氮源的细菌的活菌数目,宜采用________________法接种到尿素培养基上,对照组配制的培养基为____________培养基,若用同浓度的土壤稀释液接种,实验组培养皿中菌落数____________(大于、等于或小于)对照组。
在能利用尿素的细菌菌落周围,有红色环带出现的原因是________________
________________________________________________________________________。
(2)下列培养基中,能分离出分解尿素的细菌的是( )
A.葡萄糖、NaCl、K2HPO4、酚红、琼脂糖、水
B.葡萄糖、NaCl、K2HPO4、酚红、琼脂糖、水、尿素
C.NaCl、琼脂糖、水、蛋白胨、酵母提取物、尿素
D.葡萄糖、NaCl、K2HPO4、酚红、琼脂糖、水、蛋白胨、酵母提取物
(3)欲将分离得到的以尿素为氮源的细菌进行扩大培养,应使用________培养基。
答案
(1)无菌水 涂布分离 LB全营养 小于 因为能利用尿素的细菌产生的脲酶,将培养基中的尿素分解,产生的氨使指示剂呈红色
(2)B (3)LB液体
7.(原创)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________为唯一碳源的培养基上。
从功能上讲,该培养基属于________(A.固体 B.液体 C.纯化 D.选择)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________________________。
(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围透明圈的大小,透明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、________和高压蒸汽灭菌。
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。
8.(2016·金丽衢十校联考)下表是3组生物实验培养基。
请回答下列问题:
组别
培养基
a
无机盐、蔗糖、维生素和甘氨酸等有机物、水、琼脂
b
葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、酚红、水、琼脂糖
c
蛋白胨、酵母提取物、NaCl、水、琼脂
(1)分离以尿素为氮源的细菌应选用培养基________。
在含有脲酶的细菌菌落周围会出现________________,这是由于尿素被分解产生的________使pH升高,酚红指示剂产生颜色变化,从而证明这一菌株可以尿素为氮源。
变色区域越大,表明该菌株利用尿素的能力________。
(2)用培养基a进行植物组织培养,则培养基中还需加入________。
一般先用________(填“发芽”或“生根”)培养基进行培养,使之长出较多的丛状苗,然后将丛状苗分株培养。
(3)生产上利用黑曲霉或苹果青霉来提取果胶酶,在用果胶酶水解果胶的实验中,下列说法正确的是________。
A.实验后滴加酒精的目的是增加果胶酶的活性
B.沸水浴加热后果胶酶的活性随着温度的下降逐渐恢复
C.间歇搅拌20~30min的目的是让果胶酶与果胶充分接触
D.选用黑曲霉提取液是因为果胶酶只能在生物细胞内起催化作用
9.(2015·宁波鄞州中学练习)有机农药苯磺隆是一种除草剂,长期使用会污染环境,研究发现,苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。
分离能降解苯磺隆菌株的实验过程如下图所示。
请回答问题:
(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、________、________四类,该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源,其原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)纯化菌株时,通常使用的划线工具是________。
在第二次及以后划线时,总是从上一次的末端开始划线。
这样做的目的是____________________________。
(3)若要检测土样中的细菌含量,应采用________法。
在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间,这样做的目的是______________________________________。
答案
(1)氮源 无机盐 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖
(2)接种环 将聚集的菌体逐步减少以便获得单个菌落
(3)涂布分离 检测培养基平板灭菌是否合格
10.石油烃是环境的重要污染源。
为了筛选出具有强分解石油烃能力的微生物,进行了一系列操作,请回答下列问题:
(1)分解石油烃的微生物一般要从土壤中分离,获取土壤样品的取样地点最好选在________________。
(2)微生物实验室采用________法对培养基进行灭菌处理。
A.干热灭菌B.过滤灭菌
C.灼烧灭菌D.高压蒸汽灭菌
(3)下图为获取土壤样品后的培养研究过程:
为了能有效地分离出分解石油烃的微生物,过程①~④所用培养基的成分的特点是______________________,从而有利于分解石油烃的微生物的生长。
(4)对④进行接种常采用的两种方法分别是________________和________________。
(5)若发现在⑤中无法区分菌落,可以将图中③取出的菌液________________。
(6)若实验室为分离纯化优良菌种进行了如下操作,排序最合理的是________。
A.②①④③B.②①④①③②
C.②①④②③②D.①④①③②
(7)整个微生物的分离和培养的操作,一定要注意在________条件下进行。
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