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,第二講 微生物的利用,,課前自主學(xué)習(xí),二、微生物的利用,,課堂互動(dòng)探究,1．培養(yǎng)基的種類 (1)按物理狀態(tài)分類,微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用,(2)按功能分類,2.消毒和滅菌的比較,3.微生物的營養(yǎng),4.純化大腸桿菌以及菌種的保藏 (1)制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基：計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。 (2)純化大腸桿菌 ①原理：在培養(yǎng)基上將細(xì)菌稀釋或分散成單個(gè)細(xì)胞，使其長成單個(gè)的菌落，這個(gè)菌落就是一個(gè)純化的細(xì)菌菌落。,②方法：平板劃線法、稀釋涂布平板法。 平板劃線法是通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面；稀釋涂布平板法則是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)菌種的保藏 ①短期保存：固體斜面培養(yǎng)基上4 ℃保存，菌種易被污染或產(chǎn)生變異。 ②長期保存：－20 ℃甘油管在冷凍箱中保藏。,[特別提醒] 平板冷凝后，培養(yǎng)皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的溫度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)；又可以防止培養(yǎng)皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。,1. (2013·遼寧大連雙基測試)下列是有關(guān)微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用的問題，請分析回答。 (1)如圖是利用________法進(jìn)行微生物接種，把聚集的菌種逐步________分散到培養(yǎng)基的表面。圖中右手拿的器具稱為________。,(2)分析下面培養(yǎng)基的配方；NaNO3、KH2PO4、NaH2PO4、MgSO4·7H2O、KCl、H2O。若用于培養(yǎng)纖維素分解菌，應(yīng)加入________(物質(zhì))，為檢測纖維素分解菌的存在與否，還應(yīng)加入________染料。 (3)獲得的菌種如果需要長期保存，可以采用________的方法。 答案：(1)平板劃線 稀釋 接種環(huán) (2)纖維素粉 剛果紅 (3)甘油管藏,1．篩選菌株的原理 微生物的選擇培養(yǎng)：在選擇培養(yǎng)基的配方中，把尿素作為培養(yǎng)基中的唯一氮源，原則上只有能夠利用尿素的微生物才能夠生長。 2．統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法 (1)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法： ①原理：利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物數(shù)量。,土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)算,②方法：用計(jì)數(shù)板計(jì)算。 ③缺點(diǎn)：不能區(qū)分死菌與活菌。 (2)間接計(jì)數(shù)法(活菌計(jì)數(shù)法)： ①原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落，來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。,②操作： a．設(shè)置重復(fù)組，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力與準(zhǔn)確性。 b．為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 ③計(jì)算公式：每克樣品中的菌株數(shù)＝(C÷V)×M，其中C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)。,3．實(shí)驗(yàn)流程,[特別提醒] 由于兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落，因此統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。,2．自然界中的微生物往往是混雜生長的。人們在研究微生物時(shí)一般要將它們分離提純，然后進(jìn)行數(shù)量的測定。下面是對大腸桿菌進(jìn)行數(shù)量測定的實(shí)驗(yàn)，請回答有關(guān)問題。 實(shí)驗(yàn)步驟： (1)制備稀釋倍數(shù)為102、103、104、105、106的系列稀釋液。 (2)為了得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果，你選用________法接種樣品。,(3)適宜溫度下培養(yǎng)。 結(jié)果分析： (1)測定大腸桿菌數(shù)目時(shí)，在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下幾種統(tǒng)計(jì)結(jié)果，正確可信的是______，其理由是____________________________________。,A．一個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是230 B．兩個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是220和260，取平均值240 C．三個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是210、50和520，取平均值260 D．四個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是210、300、240和250，取平均值250,(2)一同學(xué)在稀釋倍數(shù)為105的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為234，那么每毫升樣品中的菌落數(shù)是________(涂布平板時(shí)所用稀釋液的體積為0.1 mL)。 (3)用這種方法測定的大腸桿菌密度，實(shí)際活菌數(shù)量要比測得的數(shù)量________，因?yàn)開____________________________________________。,解析：本題考查微生物的計(jì)數(shù)方法，可從兩種接種方法的優(yōu)缺點(diǎn)和統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)應(yīng)注意的問題入手解答該題。為了得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果，應(yīng)用稀釋涂布平板法接種樣品。(1)選取多個(gè)菌落數(shù)相差不大的平板計(jì)數(shù)，取其平均值。(2)234÷0.1×105＝2.34×108。(3)因?yàn)榫淇赡苡蓛蓚€(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起生長而成，所以實(shí)際活菌數(shù)量要比測得的數(shù)量多。,答案：實(shí)驗(yàn)步驟：(2)稀釋涂布平板 結(jié)果分析：(1)D 在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要涂布至少三個(gè)平板作為重復(fù)組，才能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力與準(zhǔn)確性；在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，要考慮所設(shè)置的重復(fù)組的結(jié)果是否相當(dāng) (2)2.34×108 (3)多 當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的是一個(gè)菌落,1．篩選原理,分解纖維素的微生物的分離,3．兩種剛果紅染色法的比較,3．如圖為分離并統(tǒng)計(jì)分解纖維素的微生物的實(shí)驗(yàn)流程，據(jù)此回答有關(guān)問題：,(1)要從富含纖維素的環(huán)境中分離纖維素分解菌，從高溫?zé)崛袑ふ夷蜔峋?，這說明_________________________________________________。 (2)接種微生物最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法，本實(shí)驗(yàn)宜采用________________法，原因是__________________。 (3)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)，最好選擇菌落數(shù)在________間的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。若統(tǒng)計(jì)出在一稀釋倍數(shù)為105的平板上的平均菌落數(shù)為30個(gè)，所用稀釋液的體積為0.2 mL，則每克樣品中的菌落數(shù)為______________。,答案：(1)根據(jù)目的菌株對生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找 (2)稀釋涂布平板 平板劃線法難以根據(jù)稀釋體積計(jì)算每克樣品中的細(xì)菌數(shù) (3) 30～300 1.5×107個(gè),1．下列常用的無菌操作中錯(cuò)誤的是( ) A．無菌操作的目的是防止雜菌污染 B．用酒精擦拭雙手的方法對操作者進(jìn)行消毒 C．實(shí)驗(yàn)操作過程應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行 D．玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)可用酒精擦拭,解析：對操作者應(yīng)用較溫和的方法進(jìn)行消毒。實(shí)驗(yàn)操作過程應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。對無菌操作用到的玻璃器皿要用干熱滅菌的方法徹底消滅其中的微生物，用酒精擦拭不能達(dá)到目的。 答案：D,2．平板劃線法和稀釋涂布平板法是接種微生物的兩種常用方法，下列描述正確的是( ) A．都要將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋 B．平板劃線法是將不同稀釋度的菌液通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作 C．稀釋涂布平板法是將不同稀釋度的菌液倒入液體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng) D．都會(huì)在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落,解析：平板劃線法不需要進(jìn)行梯度稀釋，稀釋涂布平板法需要將不同稀釋度的菌液滴加到固體培養(yǎng)基的表面。平板劃線法和稀釋涂布平板法都能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落。 答案：D,3．(2013·山東青島調(diào)研)在農(nóng)田土壤的表層自生固氮菌較多，用表層土制成的稀泥漿接種到特制的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，可將自生固氮菌與其他細(xì)菌分開，對培養(yǎng)基的要求是( ) ①加抗生素 ②不加抗生素 ③加氮素 ④不加氮素 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖 ⑦37℃恒溫箱中培養(yǎng) ⑧28～30℃溫度下培養(yǎng) A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②④⑤⑧ D．①④⑥⑦,解析：細(xì)菌對抗生素敏感，故培養(yǎng)基中應(yīng)不加抗生素；自生固氮菌有固氮功能，故培養(yǎng)基中不需要加氮素，自生固氮菌是異養(yǎng)的，應(yīng)該加葡萄糖，其生長繁殖的適宜溫度是28～30℃。 答案：C,4．(2011·重慶高考)下列有關(guān)細(xì)菌培養(yǎng)的敘述，正確的是( ) A．在瓊脂固體培養(yǎng)基上長出的單個(gè)菌落含有多種細(xì)菌 B．在培養(yǎng)基中加入青霉素可抑制真菌而促進(jìn)細(xì)菌生長 C．向液體培養(yǎng)基中通入氧氣能促進(jìn)破傷風(fēng)桿菌的生長 D．在半固體培養(yǎng)基中接種細(xì)菌培養(yǎng)后可以觀察其運(yùn)動(dòng),解析：單個(gè)菌落中只含有一種細(xì)菌；青霉素能抑制細(xì)菌生長，而對真菌沒有影響；破傷風(fēng)桿菌是厭氧型細(xì)菌，通入氧氣會(huì)抑制其生長。 答案：D,5．關(guān)于滅菌和消毒的不正確理解是( ) A．滅菌是指殺滅環(huán)境中的一切微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子 B．消毒和滅菌實(shí)質(zhì)上是完全相同的 C．接種環(huán)用灼燒法滅菌 D．常用滅菌方法有灼燒法、干熱滅菌法、高壓蒸汽滅菌法,解析：消毒是使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)，滅菌則是使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 答案：B,6．制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的下列操作中，不正確的是( ) A．操作流程是計(jì)算、稱量、溶化、滅菌和倒平板 B．將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同倒入燒杯中再加水、去紙 C．滅菌后向牛肉膏蛋白胨溶液中加2%瓊脂，并使其溶解 D．將培養(yǎng)基冷卻到約50℃時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板,解析：瓊脂加入到牛肉膏蛋白胨溶液中，溶化后再滅菌。 答案：C,7. (2013·無錫模擬)如右圖是微生物平板劃線示意圖。劃線的順序?yàn)?、2、3、4、5。下列操作方法正確的是( ) A．操作前要將接種環(huán)放在火焰邊灼燒滅菌 B．劃線操作須在火焰上進(jìn)行 C．在5區(qū)域中才可以得到所需菌落 D．在12345區(qū)域中劃線前后都要對接種環(huán)滅菌,解析：在每次劃線前后都要對接種環(huán)進(jìn)行滅菌，接種環(huán)的滅菌方法應(yīng)是在火焰上灼燒，接種時(shí)劃線操作是在火焰邊進(jìn)行。在5個(gè)區(qū)域中，只要有單個(gè)活細(xì)菌，通過培養(yǎng)即可獲得所需菌落。 答案：D,8．(2013·江蘇高考)某研究小組從有機(jī)廢水中分離微生物用于廢水處理。下列敘述正確的是( ) A．培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進(jìn)行滅菌 B．轉(zhuǎn)換劃線角度后需灼燒接種環(huán)再進(jìn)行劃線 C．接種后的培養(yǎng)皿須放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng) D．培養(yǎng)過程中每隔一周觀察一次,解析：微生物分離中培養(yǎng)基的制備應(yīng)是先滅菌再倒平板，A項(xiàng)錯(cuò)誤；每一次劃線前都要灼燒接種環(huán)，以殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種，B項(xiàng)正確；接種后的培養(yǎng)皿應(yīng)在恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，光照會(huì)影響溫度等條件，C項(xiàng)錯(cuò)誤；培養(yǎng)過程中觀察的間隔時(shí)間不能太長，適宜條件下一般不超過24 h，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B,9．(2013·泰州模擬)下列關(guān)于微生物分離和培養(yǎng)的有關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是( ) A．微生物培養(yǎng)前，需對培養(yǎng)基進(jìn)行消毒 B．測定土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)目，常用菌落計(jì)數(shù)法 C．分離土壤中不同的微生物，要采用不同的稀釋度 D．分離能分解尿素的細(xì)菌，要以尿素作為培養(yǎng)基中唯一的氮源,解析：微生物培養(yǎng)前，需對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，而不是消毒；測定土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)目，常用菌落計(jì)數(shù)法而一般不用活菌計(jì)數(shù)；分離土壤中不同的微生物，要采用不同的稀釋度以便能從中選擇出菌落數(shù)在30～300間的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)；分離能分解尿素的細(xì)菌，要以尿素作為培養(yǎng)基中唯一的氮源。 答案：A,10．(2013·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)臨床使用抗生素前，有時(shí)需要做細(xì)菌耐藥實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要從病人身上獲取少量樣本，然后按照一定的實(shí)驗(yàn)步驟操作，以確定某致病菌對不同抗生素的敏感性。 回答下列問題： (1)為了從樣本中獲取致病菌單菌落，可用________法或________ 法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。,(2)取該單菌落適當(dāng)稀釋，用________法接種于固體培養(yǎng)基表面，在37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，使其均勻生長，布滿平板。 (3)為了檢測該致病菌對于抗生素的敏感性，將分別含有A、B、C、D四種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上的不同位置，培養(yǎng)一段時(shí)間后，含A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素A________；含B的濾紙片周圍沒有出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素B________；含C的濾紙片周圍的透明圈比含A的小，說明________；含D的濾紙片周圍的透明圈也比含A的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個(gè)菌落，在排除雜菌污染的情況下，此菌落很可能是抗生素D的________。,(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為達(dá)到抗菌目的，最好應(yīng)選用抗生素________。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)室中對微生物純化培養(yǎng)時(shí)，常用的接種方法有劃線法和稀釋涂布法。(2)若讓已經(jīng)獲得的單個(gè)菌落在固體培養(yǎng)基上大量且均勻繁殖，常用涂布器把稀釋的菌液均勻涂滿整個(gè)平板。,(3)對某種抗生素越敏感的致病菌，在該抗生素存在的范圍內(nèi)，越不易生存，形成的透明圈就越大。但是，如果在透明圈中還有菌落生存，則說明這個(gè)菌落的細(xì)菌耐藥性很強(qiáng)。(4)通過(3)可知，在應(yīng)用時(shí)，要想殺死某致病菌，就得選擇能使該致病菌大量死亡，即產(chǎn)生的透明圈大的那種抗生素。 答案：(1)劃線 稀釋涂布(或涂布) (2)涂布 (3)敏感 不敏感 該致病菌對C的敏感性比對A的弱 耐藥菌 (4)A,11．急性腸胃炎、手足口病分別是由細(xì)菌和病毒通過消化道進(jìn)入人體導(dǎo)致的。因此檢驗(yàn)飲用水的細(xì)菌含量和病毒含量是有效監(jiān)控疾病發(fā)生的必要措施，請回答下列與檢驗(yàn)飲用水有關(guān)的問題： (1)檢驗(yàn)大腸桿菌的含量時(shí)，通常將水樣進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的水樣用涂布器分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)，記錄菌落數(shù)量，這種方法稱為________________________。在下面所示的四種菌落分布圖中，不可能是用該方法得到的是________________。,(2)用該方法統(tǒng)計(jì)樣本菌落數(shù)時(shí)是否需要設(shè)置對照組？________。為什么？__________________________。 (3)如分別取0.1 mL已稀釋103倍的水樣分別涂布到三個(gè)瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)基記錄到大腸桿菌的菌落數(shù)分別為55、56、57，則每升原水樣中大腸桿菌數(shù)為________。 (4)已知大腸桿菌能發(fā)酵乳糖并產(chǎn)酸產(chǎn)氣，現(xiàn)提供足量的已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液和具塞試管，應(yīng)如何判斷待檢水樣中是否含有大腸桿菌？_________________。,解析：純化大腸桿菌的方法——稀釋涂布平板法和平板劃線法。刪除偏差太大的數(shù)據(jù)，對剩下的多個(gè)培養(yǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理就可以得到水樣中的大腸桿菌數(shù)。大腸桿菌能發(fā)酵乳糖并產(chǎn)酸產(chǎn)氣，通過密封培養(yǎng)，大腸桿菌可以進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生氣體，以氣泡的形式釋放出來。,答案：(1)稀釋涂布平板法 D (2)需要 因?yàn)樾枰袛嗯囵B(yǎng)基是否被雜菌污染(培養(yǎng)基滅菌是否合格) (3)5.6×108 (4)通過無菌操作向試管內(nèi)注入一定量待檢水樣，再注入已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液將試管充滿，塞上塞子，混勻后置于37 ℃恒溫箱培養(yǎng)24 h。若試管內(nèi)有氣泡生成，則說明水樣中有大腸桿菌,