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第2节培养基对微生物的选择作用学习导航1.掌握配制培养基的原则、方法和操作步骤。[重点]2.理解培养基对微生物的选择作用。[重、难点]3.利用选择培养基分离土壤中能分解纤维素的微生物，了解其应用价值。新知初探思维启动一、选择培养基1.定义：允许_______种类的微生物生长，抑制其他微生物生长，从而将所需的微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。特定2.配制依据(1)根据某一种或某一类微生物的________________。(2)根据某些微生物对一些_____、__________的抗性。特殊营养要求物理化学因素想一想在混合有细菌和霉菌的微生物类群中，要对霉菌进行分离和培养，在培养基中加入某种物质配制成选择培养基非常有效，那么这种物质是什么？它对细菌有什么作用？【提示】青霉素;抑制细菌细胞壁的形成。二、平板培养基的制备培养基的配方边加热边搅拌原始pH高压蒸汽灭菌锅50℃三、纤维素分解菌的分离1.方法：_______________法。2.步骤(1)制备平板培养基。(2)制作_________。(3)用涂布器将土壤稀释液涂布均匀。(4)取__________覆盖于培养基上并压平。(5)将培养皿置于______________上，在_____________下培养10d左右。稀释涂布平板涂布器无菌滤纸干燥器隔板28℃～30℃判一判(1)为使培养基彻底灭菌，可先将培养基倒入培养皿中，然后进行灭菌。(×)(2)在接种时，涂布器经过火焰之后不需冷却就可进行涂布。(×)(3)培养时要保持无菌环境，为观察灭菌是否彻底，还应设置空白对照。(√)(4)选择培养基依据培养基的化学成分应属天然培养基。(×)四、选择培养基选择培养基分离法是分离微生物的另一种方法，通过这种方法，可以__________地分离和培养不同的微生物。选择性要点突破讲练互动要点一培养基中各营养要素的作用及配制原则1.营养要素(1)微生物的元素组成：C、H、O、N、P、S等，其中C、H、O、N占细胞干重的90%以上。(2)营养要素的来源营养要素含义作用主要来源碳源凡能提供所需碳元素的物质构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质无机化合物：CO2、NaHCO3；有机化合物：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等氮源凡能提供所需氮元素的物质合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物无机化合物：N2、NH3、铵盐、硝酸盐;有机化合物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等营养要素含义作用主要来源生长因子生长必不可少的微量有机物酶和核酸的组成成分维生素、氨基酸、碱基等水在生物体内含量很高，在低等生物体内含量更高不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定无机盐为微生物提供除碳、氮元素以外的各种重要元素，包括某些大量元素细胞内的组成成分，生理调节物质；某些化能自养菌的能源，酶的激活剂特别提醒①对异养微生物来说，含C、N的有机物既是碳源,也是氮源，即有些化合物作为营养要素成分时并不是单一方面的作用。②并不是所有微生物都需添加特殊营养物质,有些微生物需添加，原因是它们自身缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。2.配制原则(1)目的要明确(根据微生物的种类、培养目的等)。例如，培养基可由简单的无机物组成，生产用的培养基内可加入化学成分不明确的天然物质，而分类鉴定用的培养基内必须加入已知化学成分的物质。(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、放线菌和真菌的最适pH分别为：6.5～7.5、7.5～8.5和5.0～6.0。氯苯化合物是重要的有机化工原料，不易降解，会污染环境。某研究小组依照下列实验方案(如图1)筛选出能高效降解氯苯的微生物SP1菌，培养基配方如表所示。例1图1培养基的组成液体培养基蛋白胨牛肉膏氯苯氯化钠硝酸铵无机盐(无碳)蒸馏水Ⅰ号10g5g5mg5g－－1LⅡ号－－50mg5g3g适量1LⅢ号－－20mg～80mg5g3g适量1L(1)配制Ⅱ号固体培养基时，除添加Ⅱ号液体培养基成分外，还应添加1%的________。(2)培养基配制时，灭菌与调pH的先后顺序是______________________。(3)在Ⅱ号培养基中，为SP1菌提供氮源的成分是__________________。(4)在营养缺乏或环境恶劣时，SP1菌的菌体会变成一个圆形的休眠体，这种休眠体被称为________________。(5)将SP1菌接种在含不同浓度氯苯的Ⅲ号培养基中培养，得到生长曲线(如图2)。从图2可知SP1菌在________________________培养条件下最早停止生长。图2【解析】本题主要考查微生物的相关知识。(1)固体培养基必须含有适量的琼脂；(2)配制培养基时应先调pH后灭菌；(3)Ⅱ号培养基成分中含N物质为硝酸铵，则应由它为SP1菌提供氮源；(4)在恶劣环境下一些菌体会形成芽孢休眠体,来度过不良环境；(5)SP1菌以氯苯为碳源，当氯苯消耗尽时，菌株因缺少碳源而不能继续生存，故氯苯含量越少，SP1菌越早停止生长。【答案】(1)琼脂(2)先调pH，后灭菌(3)硝酸铵(4)芽孢(5)20mg/L氯苯互动探究题目中的细菌在一定条件下可以形成芽孢，而有的时候细菌可以产生孢子，那么芽孢和孢子有区别吗？【提示】芽孢是某些细菌的一种休眠体，不是繁殖体；孢子是某些细菌产生的一种生殖细胞，是繁殖体。要点二培养基种类和功能划分标准培养基种类特点用途物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产半固体培养基加凝固剂，如琼脂观察微生物的运动、分类鉴定固体培养基微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种划分标准培养基种类特点用途化学成分天然培养基含化学成分不明确的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确(用化学成分已知的化学物质配成)分类、鉴定划分标准培养基种类特点用途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培养、分离出特定微生物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鉴别不同种类的微生物培养基是人工配制的适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养物质。先用完全培养基培养混合菌种，然后分别放在A、B、C三种特殊培养基上培养，分别得到菌落①、②、③。其中A培养基以蛋白质为唯一碳源；B培养基中缺氮源；C培养基中成分如下表：例2请分析回答：(1)菌落③同化作用类型最可能是________。A．光能自养型B．化能自养型C．异养型D．A或B成分粉状硫MgSO4·7H2O(NH4)2SO4FeSO4KH2PO4CaCl2H2O含量10g0.5g0.4g0.01g4g25g1000mL(2)如果要获得具有固氮能力的菌株，应选用菌落________________；如果要培育获得大量蛋白酶的菌株，应选用菌落____________________。(3)从题中分析可见，生物进化的内在因素是________________________________________________________________________，对生物生存起重要作用的因素是________________。【解析】由题目可知：A培养基以蛋白质为唯一碳源，则菌落①的菌株可合成较多的蛋白酶；B培养基缺氮源，只能培养固氮微生物；C培养基中无碳源且含有大量粉状硫,可培养化能自养型微生物。所以生物的生存是由环境条件决定的。【答案】(1)B(2)②①(3)遗传和变异外界环境条件【规律总结】①加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。②加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。③若培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物。④当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。例如，石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分离出能消除石油污染的微生物的目的。⑤改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。变式训练在培养微生物的培养基中加入某些物质能分离出所需的微生物。下列选项中，前者是在培养基中加入的物质，后者是能被分离出的微生物，其中正确的是()A．氢氧化钠，酵母菌B．盐酸，放线菌C．适量的青霉素，霉菌D．适量的伊红－美蓝，大肠杆菌解析：选C。氢氧化钠、盐酸为强碱、强酸,酵母菌和放线菌都不能生存，加入伊红－美蓝的培养基是用来鉴定大肠杆菌，并不能分离大肠杆菌。适量的青霉素对原核生物有抑制作用，对真核生物的生命活动并不影响。要点三微生物培养中有关实验操作的注意事项1.倒平板操作(1)培养基灭菌后，需冷却至50℃左右才能倒平板，原因是琼脂在44℃以下凝固。(2)培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不要完全打开。(3)整个操作过程要在酒精灯火焰旁进行，避免杂菌污染。(4)平板冷凝后要倒置的原因：防止皿盖上的冷凝水落入培养基，防止杂菌污染。(5)若倒平板时，培养基溅在皿盖和皿底之间的部位，这个平板应丢弃。2.平板划线操作第一次划线及每次划线之前都需灼烧接种环灭菌，划线操作结束仍需灼烧接种环，每次灼烧目的如下表：第一次灼烧每次划线之前灼烧划线结束灼烧目的避免接种环上可能存在的微生物污染培养物杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种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3.稀释涂布平板操作(1)稀释操作时：每支试管中盛有9mL水、试管和移液管需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰1cm～2cm处。(2)涂布平板时：稀释涂布平板的操作比较复杂，且各个细节均需保证“无菌”，应特别注意：①酒精灯与培养皿的距离要合适。②吸管头不要接触任何其他物体。③吸管要在酒精灯火焰周围使用。特别提醒①用手测温刚好不烫手即可快速倒平板，注意无菌操作。②灼烧接种环之后，要等其冷却后才能伸入菌液，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。④画线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破。⑤移液管需要经过灭菌。操作时，移液后用手指轻压上端的橡皮头，吹吸三次，使菌液与水充分混匀。⑥将涂布器末端浸在盛有体积分数为70%的酒精的烧杯中。取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。⑦操作中一定要注意防火！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。金黄色葡萄球菌有很强的致病力，能引起食物中毒。某生物课题小组想从已混有其他微生物的金黄色葡萄球菌培养液中将其分离出来，进行纯培养，然后进行研究。据此，请回答下列问题。例3(1)转为固体培养基培养时，常采用平板划线法和__________________法接种，获得单菌落后继续筛选，采用平板划线法时在每次划线之前都要灼烧接种环，目的是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)为了防止感染操作者，接种后，操作者的双手应_______________________________________________________________________________________________________________。(3)培养时，放入恒温箱的培养皿倒置的目的是___________________________________________________________________________________________________________________。(4)实验结束后，使用过的培养基必须进行灭菌处理后才能倒掉，这样做的目的是________________________________________________________________________。【解析