搜索
高三生物选修1专题2微生物的培养与应用导学案（一）微生物的实验室培养1.培养基（1）概念：人们按照微生物对＿＿＿＿＿＿的不同需求，配制出供其＿＿＿＿＿＿的营养基质叫培养基。按物理性质可分为＿＿＿＿培养基和＿＿＿＿培养基。（2）营养构成：各种培养基一般都含有＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。从细胞的化学元素组成来看，培养基中都含有这些营养成分的原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（3）在上述主要营养物质的基础上，还要满足微生物生长对＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿以及＿＿＿＿的要求，例如：培养乳酸杆菌时需在培养基中添加＿＿＿＿＿、培养霉菌时需将培养基PH调至＿＿＿＿、培养细菌时需将PH调至＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、培养厌氧微生物则需提供＿＿＿＿＿条件。2.无菌技术（1）获得纯净培养物的关键是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，具体操作如下：①对实验操作的＿＿＿＿＿、操作者的＿＿＿＿和＿＿＿进行＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。②将用于微生物培养的＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿等器具进行＿＿＿＿。③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿相接触。（2）消毒和灭菌①消毒是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（不包括芽孢和孢子）。日常生活中常用的方法有＿＿＿＿＿＿＿＿；不耐高温的液体用＿＿＿＿＿＿；人们也常使用（如酒精、氯气、石炭酸、煤酚皂溶液等）消毒、＿＿＿＿消毒。②灭菌是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（包括芽孢和孢子）。常用的方法有：＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿。③无菌技术除了防止培养物被污染外，还能＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。④利用干热灭菌箱对玻璃器皿灭菌时物品不能摆得太挤，避免＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。⑤物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后，要首先打开排气阀，煮沸并排除锅内冷空气，其目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；随后关闭排气阀继续加热，气压升至＿＿＿＿，温度为＿＿＿＿＿，并维持＿＿＿＿＿min；最后切断热源，使温度自然降温，气压务必降至＿＿＿时打开锅盖，其目的是防止＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿3.实验操作（1）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基①基本操作步骤：＿＿＿→＿＿＿＿→＿＿＿＿→调pH→＿＿＿＿→＿＿＿＿＿＿＿。②相关问题：a.在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的称量操作中，动作要迅速，原因是防止＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿b.溶化操作中需要不断用玻璃棒搅拌的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿c.牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供的营养物质有：＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。d.倒平板操作时，待培养基冷却至＿＿＿＿℃左右时在酒精灯火焰附近操作进行。e.倒平板时，瓶口通过火焰的目的是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿f.平板冷凝后，要将平板倒置的目的：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿g.若皿盖和皿底之间粘有培养基，则该平板＿＿＿。（能，不能）培养微生物；原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿h.配制斜面培养基作用是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，试管要加塞棉塞的目的是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）纯化大肠杆菌①微生物接种最常用的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿法和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿法。②平板划线法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的操作，将聚集的菌种逐步＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿分散到培养基的表面。a.取菌种前灼烧接种环的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；b.除第一次划线外，其余划线前都要灼烧接种环的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；c.取菌种和划线前都要求接种环＿＿＿＿后进行，其目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿d.最后灼烧接种环的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿e.在第1次划线后都从上次划线＿＿端开始的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。③稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度＿＿＿＿＿＿，然后将＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿进行培养。当稀释倍数足够高时，即可获得单个细菌形成的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。a.移液管需要经过＿＿＿＿＿＿＿＿＿b.操作中试管口和移液管应在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。c.整个操作过程中不能使用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿移液管4.结果分析与评价①培养未接种培养基的作用是＿＿＿，若有菌落形成，说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。②在某培养基上出现了3种特征不同的菌落，原因有＿＿＿＿＿＿＿＿＿或＿＿＿＿等。③频繁使用的菌种利用＿＿＿＿＿＿保存。即利用固体斜面培养基培养后，保存在＿＿℃冰箱中，每3～6个月转种培养一次，缺点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿④长期保存菌种的方法是＿＿＿＿＿。即将菌种与＿＿＿＿＿＿＿＿等量体积混合后保存在＿＿＿＿＿＿℃冷冻箱中。（二）土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1.研究思路（1）筛选菌株：①尿素是一种重要的氮肥，但农作物不能直接吸收利用，需要先通过土壤中的某些能合成＿＿＿＿的细菌将尿素分解为＿＿＿＿＿＿＿＿。②实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于＿＿＿＿＿＿＿＿生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时＿＿＿＿或＿＿＿＿其他微生物生长。③选择培养基：在微生物学中，将允许＿＿＿＿种类的微生物生长，同时＿＿＿或＿＿＿其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。④配制选择培养基的依据：根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养＿＿＿＿微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养＿＿＿＿＿＿＿＿的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。（2）统计菌落数目：①测定微生物数量的常用方法有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。后一种方法难以分辨细菌的死活。②稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理当样品的＿＿＿＿＿＿＿＿足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个＿＿＿＿＿＿＿＿。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。为了保证结果准确，一般选择菌落数在＿＿＿＿＿＿＿＿的平板进行计数。③利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是＿＿＿＿＿＿＿＿。④统计的菌落数比活菌的实际数目＿＿＿＿。这是因为当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是＿＿＿＿菌落。因此，统计结果一般用＿＿＿＿＿＿＿＿来表示。（3）设置对照设置对照的主要目的是排除实验组中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿对实验结果的影响，提高实验结果的＿＿＿＿＿。例如为了排除培养基是否被杂菌污染了，需以培养＿＿＿＿＿＿＿的培养基作为空白对照。2.实验设计（1）实验流程（2）实验过程①土壤取样：从肥沃、湿润的土壤中取样。应先＿＿＿＿＿＿＿＿3cm左右，再取样。②样品的稀释：分离不同的微生物采用不同的稀释度，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿其目的是保证获得＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿的平板。细菌稀释度为＿＿＿＿＿＿＿＿，放线菌稀释度为＿＿＿＿＿＿＿＿，真菌稀释度为＿＿＿＿＿＿③涂布平板与培养：培养不同微生物往往需要不同培养温度。细菌一般＿＿＿＿＿℃培养1～2d，放线菌一般在＿＿＿＿℃培养5～7d，霉菌一般在＿＿＿＿℃的温度下培养3～4d。④菌落计数：在菌落计数时，每隔＿＿＿＿h统计一次菌落数目。选取＿＿＿＿＿＿＿＿时的记录作为结果，以防止因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿而导致遗漏菌落的数目。⑤菌落的特征包括＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿等方面。3.结果分析与评价（1）对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助＿＿＿＿＿＿＿＿的方法。（2）在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的＿＿＿＿将尿素分解成了氨。氨会使培养基的碱性＿＿＿＿，PH＿＿＿＿。因此，我们可以通过检测培养基＿＿＿＿变化来判断该化学反应是否发生。（3）在以＿＿＿＿为唯一氮源的培养基中加入＿＿＿＿指示剂。培养某种细菌后，如果菌落计数土壤取样涂布平板与培养PH升高，指示剂将变＿＿＿＿，说明该细菌能够＿＿＿＿＿＿＿＿。（三）分解纤维素的微生物的分离1.基础知识（1）纤维素和纤维素酶①纤维素的化学组成：＿＿＿＿＿＿＿＿三种元素，是一种＿＿＿＿糖。②纤维素酶的作用：纤维素酶是一种＿＿＿＿＿＿＿＿，一般认为它至少包括三种组分，即＿＿＿＿酶、＿＿＿＿酶＿＿＿＿＿＿＿＿酶，前两种酶使纤维素分解成＿＿＿＿＿，第三种酶将纤维二糖分解成＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）纤维素分解菌的筛选①筛选方法：＿＿＿＿＿＿＿＿染色法。能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。②筛选原理：刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成＿＿＿＿＿＿，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应，当纤维素被＿＿＿＿＿＿分解后，红色复合物无法形成，出现以＿＿＿＿＿＿＿＿为中心的＿＿＿＿＿＿＿，我们可以通过＿＿＿＿＿＿＿＿来筛选纤维素分解菌。2.实验设计（1）实验流程土壤取样→＿＿＿＿＿＿＿＿→梯度稀释→将样品涂布到＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿上→＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）实验操作①土壤取样：采集土样时，应选择＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的环境。②选择培养：a.选择培养的目的：增加＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。b.制备选择培养基：纤维素分解菌选择培养基属于＿＿＿＿培养基，原因是＿＿＿＿＿。c.培养基选择作用机制是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。d.若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。e.选择培养的操作：称取土样20g，在无菌条件下加入装有30mL培养基的摇瓶中。将摇瓶置于＿＿＿＿上，在＿＿＿＿℃下振荡培养1～2d，至培养基变＿＿＿＿。（3）梯度稀释：依次将培养液进行等比稀释＿＿＿＿＿＿＿＿倍。（4）将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上：将稀释度为104～106的菌悬液各取0．1mL涂布在平板培养基上，30℃倒置培养。每个稀释度下需涂布＿＿＿＿个平板（5）刚果红染色法分离：①染色方法：方法一：先＿＿＿＿＿＿＿＿，再加入刚果红进行颜色反应。方法二：在＿＿＿＿＿时就加入刚果红。②挑选产生＿＿＿＿＿＿＿＿的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。3．结果分析与评价（1）为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行＿＿＿＿＿＿＿＿实验，纤维素酶的发酵方法有＿＿＿＿＿＿＿＿发酵和＿＿＿＿＿＿＿＿发酵。（2）纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的＿＿＿＿＿＿＿＿含量进行定量测定。高三生物选修1专题2微生物的培养与应用导学案答案【知识梳理】（一）微生物的实验室培养1.（1）营养物质生长繁殖液体固体（2）碳源氮源水无机盐C、H、O、N、P、S是构成细胞原生质的基本元素，约占原生质总量的97％以上（3）pH特殊营养物质氧气维生素酸性中性或微碱性无氧2.（1）防止外来杂菌的入侵①空间衣着手清洁和消毒②器皿接种用具培养基灭菌③酒精灯火焰④周围的物品（2）①使用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煮沸消毒法巴氏消毒法化学药剂紫外线②使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物灼烧灭菌干热灭菌高压蒸汽灭菌。③防止感染实验操作者④妨碍热空气流通⑤有利于锅内温度升高100kPa121℃15～30零容器中的液体暴沸3.（1）①计算称量溶化灭菌倒平板②a.牛肉膏吸收空气中水分b.防止琼脂糊底而导致烧杯破裂c.糖维生素有机氮d.50e.消灭瓶口的杂菌，防止杂菌感染培养基f.防止培养基冷却过程中形成的水滴落到培养基表面g.不能空气中杂菌会在这些粘附培养基上繁殖，并污染皿内培养基h.增大接种面积保持通气并防止杂菌感染（2）①平板划线稀释涂布平板②通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线稀释a.消