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-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第2讲微生物的培养和应用[考纲展示]1.微生物的分离和培养2.某种微生物数量的测定3.培养基对微生物的选择作用考点一|微生物的实验室培养1．培养基(1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。(2)种类：液体培养基和固体培养基，二者的区别是是否添加凝固剂。(3)营养成分：①主要营养物质：碳源、氮源、水和无机盐。②其他条件：pH、特殊营养物质和氧气。2．无菌技术(1)关键：防止外来杂菌的入侵。(2)不同对象的无菌操作方法(连线)：答案：①—b—Ⅰ②—b—Ⅱ③、④—a⑤—a—Ⅲ、Ⅳ⑥—b3．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基(1)计算：依据配方比例，计算配制100mL的培养基时，各种成分的用量。(2)称量：准确地称取各种成分。(3)溶化①牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯②加入少量水，加热③牛肉膏溶化后取出称量纸④加入称量好的蛋白胨和氯化钠，搅拌⑤加入琼脂，加热使其熔化，并不断搅拌⑥补加蒸馏水定容-2-(4)灭菌①灭菌前，调节pH②方法：高压蒸汽灭菌法。压力为100kPa，温度为121℃，灭菌时间为15～30min(5)倒平板：待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰旁倒平板。4．纯化大肠杆菌(1)菌落：由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)纯化大肠杆菌的方法①纯化培养原理：在培养基上得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较纯的菌种。②纯化大肠杆菌的关键步骤：接种。③常用的微生物接种方法有两种。a．平板划线法：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的表面。b．稀释涂布平板法：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。5．菌种的保存方法(1)对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。(2)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。[思考回答]1．选修1P18“旁栏小资料”，微生物的接种方法只有平板划线法和稀释涂布平板法吗？微生物接种的核心是什么？提示：不是，微生物的接种技术还包括斜面接种、穿刺接种等方法，其核心是防止杂菌的污染，保证培养物的纯度。2．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，请分析接种的具体方法。(1)获得图A、图B效果的接种方法分别是什么？提示：稀释涂布平板法；平板划线法。(2)某同学在用A方法纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是什么？为了防止杂菌污染，有同学建议加入抗生素，你觉得可以吗？并说明理由。提示：菌液浓度过高(土壤溶液稀释不够)。不可以，因为抗生素不但杀灭杂菌，而且也可以杀灭大肠杆菌，因此在培养基上不可以加入抗生素。-3-1．选择无菌技术的原则(1)考虑无菌技术的效果：灭菌的效果比消毒要好。(2)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，而不能灭菌。2．纯化大肠杆菌的两种方法的异同(1)相同点：平板划线法和稀释涂布平板法都能获得单细胞菌落。(2)不同点：平板划线法不能对微生物计数，而稀释涂布平板法能对微生物计数。考法1考查无菌技术1．(2018·全国卷Ⅱ)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__________________________________________________________________________________________________。(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_______________________________________________________________________________________。解析：(1)在实验室中，能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿和金属材质的实验器具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)巴氏消毒法或高温瞬时消毒法与煮沸消毒法相比，其优点表现为在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。(3)紫外线照射能消毒的原因是其能够破坏微生物细胞中的DNA分子。在利用紫外线照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可强化消毒效果。(4)自来水通常采用氯气消毒。(5)采用高压蒸汽灭菌时，若压力达到设定要求，而温度未达到相应要求，最可能的原因是没有排尽高压蒸汽灭菌锅内的冷空气。答案：(1)可以(2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少(3)破坏DNA结构消毒液(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽考法2考查微生物的纯化技术-4-2．(2014·全国卷Ⅱ)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是_______________________；然后，将1mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为________。(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过________灭菌。在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是_______________________________________。(3)示意图A和B中，________表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中________的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高________的利用率。解析：(1)为了检测培养基平板灭菌是否合格，可在涂布接种前，随机取灭菌后的空白平板先行培养一段时间。0.1mL稀释液中平均有(39＋38＋37)/3＝38个活菌，则每毫升稀释液中活菌的数目为38/0.1＝380，则稀释前每毫升水样中活菌数目为380×100＝3.8×104，则每升水样中活菌数目为3.8×104×1000＝3.8×107。(2)接种环、接种针等金属用具可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，以达到迅速彻底灭菌的目的。在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(3)比较图A和图B可以看出：A培养基中细菌的分布呈线性，是用平板划线法接种培养后得到的结果；B培养基中细菌均匀分布，是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量，还可以使菌体与培养液充分接触，提高了营养物质的利用率，因此振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。答案：(1)检测培养基平板灭菌是否合格3.8×107(2)灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B(4)溶解氧营养物质3．某研究小组研究了不同浓度的抗生素A对大肠杆菌生长的影响，实验结果见如图1。回答下列相关问题：-5-(1)该培养基为大肠杆菌提供的主要营养物质有碳源、水、无机盐、________四类，而配置该培养基时，通常加入________作为凝固剂。(2)为了确保利用________________法接种大肠杆菌时，形成一层菌膜，则对菌种的稀释倍数________。另外，在培养和接种大肠杆菌时要特别注意进行__________操作。根据实验结果，选出对大肠杆菌抑制作用最明显的抗生素A浓度的依据是___________________________________________________________________________________________。(3)为减少实验误差，每一浓度的抗生素A还要制备________。(4)该研究小组运用上述实验方法还研究了相同浓度的a、b、c三种不同抗生素对大肠杆菌生长的影响。请在图2中图示这一处理方案(可模仿图1加以必要的注解)。解析：(1)微生物生长繁殖所需要的四类主要营养物质是水、无机盐、碳源和氮源。该实验所用的培养基为固体培养基，常用的凝固剂是琼脂。(2)图中接种大肠杆菌时所使用的接种方法是稀释涂布平板法，为了得到菌膜，稀释倍数不能太大。接种和培养大肠杆菌的关键是无菌操作。据图1分析，⑤号圆纸片的抑菌圈最大，说明该浓度的抗生素A对大肠杆菌抑制作用最明显。(3)为减少实验误差，每一浓度的抗生素A还要制备多个圆纸片进行重复实验。(4)该方案的自变量为相同浓度的a、b、c三种不同抗生素，还应有空白对照，注意在图中要标记清楚，具体图解见答案。答案：(1)氮源琼脂(2)稀释涂布平板不能太大无菌透明圈越大，抑制效果越明显(3)多个圆纸片(4)图示见如图所示考点二|微生物的分离与计数1．筛选菌株-6-(1)寻找目的菌株的方法：根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。(2)实验室中微生物的筛选：①方法：人为提供有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长。②实例：筛选尿素分解菌时使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行培养。(3)选择培养基：在微生物学中，将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。2．统计菌落数目的方法(1)显微镜直接计数法①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。②方法：用计数板计数。③缺点：不能区分死菌与活菌。(2)间接计数法(活菌计数法)①原理：当样品的稀释度足够高时，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计算公式：每克样品中的菌株数＝(C÷V)×M，其中，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)，M代表稀释倍数。③操作：设置重复组和对照组，增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。3．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)方法：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养分解尿素的细菌。(2)原理分解尿素的细菌↓CO(NH2)2＋H2O――――→脲酶A．生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品B．筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落C．在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化D．斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株答案：BC2．(2016·全国卷Ⅰ)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：-7-①配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；②制作无菌平板；③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题：(1)该培养基中微生物所需的氮来源于____________________。若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是________。(2)步骤③中，实验组的操作是_______________________________