2019届一轮复习人教版微生物的培养与应用 教案

第49讲 微生物的培养与应用一、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)成分⎩⎪⎨⎪⎧一般都含有水、碳源、氮源、无机盐还要满足不同微生物生长对pH 、特殊营养物质以及氧气的需求(3)分类⎩⎪⎨⎪⎧！！！ 固体培养基 ###：含凝固剂液体培养基：不含凝固剂2．无菌技术(1)含义：指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。

(2)关键：__防止外来杂菌的入侵__。

3．纯化大肠杆菌以及菌种的保藏(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤：计算→称量→溶化→__灭菌__→__倒平板__。

(2)纯化大肠杆菌①原理：在培养基上将细菌稀释或分散成__单个细胞__，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。

②方法：__平板划线法__、__稀释涂布平板法__。

(3)菌种的保藏①短期保存：__固体斜面培养基__上4 ℃保存，菌种易被污染或产生变异。

②长期保存：__甘油瓶__中－20 ℃在冷冻箱中保藏。

二、土壤中分解尿素的细菌的分离和计数1．菌种筛选：使用尿素是唯一氮源的选择培养基培养。

2．统计菌落数目：常用方法有__稀释涂布平板法__、显微镜直接计数法。

3．细菌分离与计数的实验流程土壤取样→配制__培养基__→微生物的培养与观察→细菌的计数。

三、分解纤维素的微生物的分离1．纤维素酶(1)组成：纤维素酶是一种复合酶，它包括__C1酶、C x酶和葡萄糖苷酶__。

(2)作用2．菌种筛选(1)方法：__刚果红染色法__。

(2)原理即使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，根据__是否产生透明圈__来筛选纤维素分解菌。

3．筛选流程土壤取样：富含__纤维素__的环境↓选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的数量↓梯度稀释↓涂布平板：将样品涂布于含CR的鉴别纤维素分解菌的培养基上↓挑选产生透明圈的菌落：产生__纤维素酶__的菌落周围出现透明圈1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)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。

( × ) (2)培养基分装到培养皿后进行灭菌。

( × )(3)从有机废水中分离分解有机物的微生物时，接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养。

( × )(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)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．下表为某培养基的配方，下列叙述正确的是( B )B ．该培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨C ．该培养基缺少提供生长因子的物质D ．该培养基调节合适的pH 后就可以接种使用解析 从用途看该培养基属于鉴别培养基；蛋白胨可以提供生长因子；该培养基调节合适的pH 后经灭菌后才可以接种使用。

3．(2015·四川卷)下列是以酵母菌为材料进行的实验，有关叙述错误的是( C)A ．探究酵母菌的呼吸方式，可用溴麝香草酚蓝检测产生的CO 2B ．用酵母菌发酵酿制果酒，选择酸性重铬酸钾检测产生的酒精C ．探究酵母菌种群数量变化，应设空白对照排除无关变量干扰D ．用稀释涂布平板法培养计数，应选择有30～300菌落数的平板解析 探究酵母菌种群数量变化，需定时取样计数，不需设置空白对照，C 项错误。

一 微生物的培养和分离 1．培养基的种类、用途及配制原则 (1)按物理状态分类①目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。

②营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。

③pH 要适宜：细菌为6．5～7．5，放线菌为7．5～8．5，真菌为5．0～6．0，培养不同微生物所需pH 不同。

2．微生物的纯化培养——平板划线法与稀释涂布平板法区分平板划线法和稀释涂布平板法(1)平板划线法和稀释涂布平板法都能使细菌纯化，但平板划线法不易分离出单个菌落，不能计数；稀释涂布平板法能使单菌落分离，便于计数。

(2)稀释涂布平板法的缺点：稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低。

这是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。

3．消毒和灭菌的比较明同学准备依据下图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。

请回答下列问题：(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K 2HPO 4、MgSO 4、苯酚和水，其中可作为碳源的有__蛋白胨、苯酚__。

(2)将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐__增加__，以达到富集酚降解菌的目的。

若上图平板中菌落过于密集，应进一步__稀释涂布__，以便于菌落计数与分离。

制备平板培养基时除了需要水、营养物质外，还必须添加__凝固剂__。

(3)如图为连续划线法示意图，在图中__③__(填图中序号)区域更易获得单菌落。

(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。

先制作系列浓度梯度并进行显色反应，下表中1～5号比色管的苯酚浓度应分别为__0、0．2、0．4、0．6、0．8__。

__③__(填序号：①5 ②10 ③20)倍后，再进行比色。

解析 (1)富集培养基中蛋白胨、苯酚都是含碳的有机物，可作为碳源。

(2)欲富集酚降解菌，需随转接次数增加逐渐增加培养基中苯酚的含量；若接种培养后平板上菌落过于密集，则应进一步稀释后再进行涂布，以降低平板上菌落密度，便于菌落计数与分离；平板培养基是固体培养基，除含有水、营养物质(碳源、氮源、无机盐等)外，还需添加琼脂作为凝固剂。

(3)利用连续划线法接种时，最后的划线区域(③)中，菌体的密度较小，容易获得单菌落。

(4)因系列浓度梯度中6号比色管中苯酚浓度为1 mg/L ，故1～5号比色管中的苯酚浓度应分别为0、0．2 mg/L 、0．4 mg/L 、0．6 mg/L 、0．8 mg/L ；根据题意，废水为50 mg/L 苯酚溶液，降解后约有21%的苯酚残留，要使稀释后的苯酚残留液浓度介于0～1 mg/L ，需将残留液稀释20倍左右。

二 微生物的筛选与计数 1．筛选菌株(1)原则：人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。

(2)菌株筛选原理的比较2．微生物的计数(1)两种计数方法的比较[例2] 莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，可按下面程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。

请据图回答：(已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明)(1)由图推断，从A瓶到C瓶液体培养的过程称为__选择培养__，目的是__初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度__。

(2)在将C瓶菌种接种到固体培养基之前通常要进行__梯度稀释__，将菌种接种到固体培养基的方法有平板划线法和__稀释涂布平板__法，从图中看本实验采用的是__后者__(填“前者”或“后者”)。

(3)一段时间后，培养基出现无透明圈和有透明圈两种菌落，我们筛选的目的菌是菌落中__有透明圈__的细菌，该菌落生长所需的氮元素主要来自__莠去津__。

(4)为弄清固体培养基中的非目的菌落来自C瓶菌种还是培养基，应如何设置对照组？__配制的培养基灭菌后不接种菌种，与实验组放在相同条件下培养__。

微生物的鉴别方法(1)菌落特征鉴别法：根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别。

(2)指示剂鉴别法：如以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种微生物后，培养基变红说明该种微生物能够分解尿素。

(3)染色鉴别法：如利用刚果红染色法，根据培养基中是否出现以纤维素分解菌为中心的透明圈来筛选分解纤维素的微生物。

[例1] (2014·全国卷Ⅰ)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。

回答下列问题：(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将__________分解成__________。

(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成__________色复合物。

用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的__________。

(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见表)：据表判断，培养基甲__________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是__________；培养基乙__________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是__________。

[答题送检]来自阅卷名师报告富的多糖类物质。

纤维素能被土壤中某些微生物分解利用。

(2)刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

(3)生物能适应一定环境，环境对生物具有选择作用，只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌才会发挥作用。

纤维素分解菌富集培养基属于液体培养基，纤维素分解菌鉴别培养基属于固体培养基；要分离和鉴别纤维素分解菌，需要以纤维素为唯一碳源的培养基，培养基乙不具有选择的作用。

[规范答题] (除注明外，每空2分)(1)纤维二糖葡萄糖(2)红(1分)透明圈(3)不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素，不会形成CR －纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌1．当今世界，能源和资源日趋危机，人们希望能借助纤维素酶将地球上最丰富(占全球总生物量80%)、最廉价的可再生资源纤维素转化为能直接利用的能源和资源。

纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。

某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程：土壤取样→选择培养→()→鉴别培养(1)请补充实验流程：__梯度稀释__；找不到合适的取样环境，可采取的办法是__将富含纤维素的物质埋在土壤中__。

(2)选择培养的目的是__增加纤维素分解菌的浓度__；研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基进行选择培养，该培养基为__液体__(填“液体”或“固体”)培养基，其中加入的化合物A是__纤维素__，为微生物的生长提供__碳源__。

(3)为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基上加入__刚果红__染液，将筛选获得的菌液稀释后用__稀释涂布平板__法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生__透明圈__的菌落作为菌种进行扩大培养。

解析(1)经选择培养后，需经梯度稀释后才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。

(2)可用含纤维素的液体培养基进行选择培养来增加纤维素分解菌的浓度。