2019届高考生物一轮复习第十一单元生物技术实践第39讲无菌操作技术实践备考一体课件苏教版.ppt
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1、第39讲 无菌操作技术实践,第十一单元 生物技术实践,考纲要求,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 微生物的分离和培养,考点二 分离特定的微生物并测定其数量,矫正易错 强记长句,重温高考 演练模拟,内容索引,课时作业,微生物的分离和培养,考点一,1.相关技能、技术和方法 (1)无菌操作的技能 干热灭菌法是指将准备灭菌的物品放在 内,在 下加热 h以达到灭菌的目的。 湿热灭菌法常采用 进行,其使用包括加水、 、 、 、出锅等步骤。,知识梳理,干热灭菌箱,12,160170,高压蒸汽灭菌锅,装锅,加热排气 保温保压,(2)培养基的配制 培养
2、基的概念:是为人工培养微生物而制备的适合微生物_ 的营养基质。 营养组成:一般都含有 、 (提供碳元素的物质)、 (提供氮元素的物质)和无机盐等最基本的物质。此外,根据拟培养的微生物的不同需要,有时还要加入 等特殊的营养物质,并要调节培养基中 使之满足微生物生长的需要。 种类: 培养基和 培养基,前者的主要优点是_ ,缺点是营养成分 ;后者的优点是 ,缺点是 。,生长、繁殖或积累,水,代谢产物,碳源,氮源,pH,天然,维生素,合成,取材便利、营养丰富、,配制简便,难以控制、实验结果的重复性较差,化学成分及其含量明确,实验的可重复性好,配制繁琐、成本较高,(3)微生物的接种 接种:是指在 条件下
3、将微生物接入 的操作过程。 常用的工具有 等,在涂布平板接种时要用 ,穿刺接种时要用接种针,在 或在固体培养基平板上进行 时要用接种环。,无菌,玻璃涂布器、接种针、接种环,培养基,玻璃涂布器,斜面接种,划线接种,2.大肠杆菌的接种与分离培养 (1)配制牛肉膏蛋白胨培养基 其操作步骤:配制培养基调节pH分装包扎灭菌搁置斜面。 (2)斜面接种和培养大肠杆菌 主要目的: 、 和 等。 主要步骤:准备接种 挑取少许菌种 在 中培养大肠杆菌24 h将增殖的菌种放置在冰箱的冷藏室中(4 )保存。,菌种转移,保存纯净菌种,扩大培养,接种环灭菌,试管口灭菌,划线接种,37恒温箱,(3)平板划线分离和培养大肠杆
4、菌 平板制作的方法及注意事项,a.请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程: 。 b.甲、乙、丙中的灭菌方法是 。 c.丁中的操作需要等待 后才能进行。 平板划线法是指用带有微生物的 在平板培养基表面通过_而纯化分离微生物的一种方法。,丙乙甲丁,平板冷却凝固,灼烧灭菌,接种环,分区划线,消毒和灭菌,易混辨析,(1)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)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( ) (3)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 ( ) (4)为了防止污染,接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落( ) (
5、5)用涂布平板法纯化大肠杆菌时,只要稀释度足够高,就能在培养基表面形成单个菌落( ),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: (1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是什么? 提示 获得效果A的接种方法为涂布平板法,获得效果B的接种方法为平板划线法。,提示,(2)某同学在纯化土壤中的细菌时,发现培养基上的菌落连成了一片,最可能的原因是什么?应当怎样操作才可避免此种现象? 提示 最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灼烧灭菌;采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灼烧灭菌。 (3)接种操作为什么一定要在火焰附近进行? 提示 火焰附近存
6、在着无菌区域。,提示,命题点一 微生物的培养和无菌技术分析 1.下表为某培养基的配方,下列叙述正确的是 A.从物理性质看该培养基属于液体培养基,从用途看该培养基属于选择培养基 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,命题探究,答案,解析,解析 分析表中成分可知,该培养基中没有凝固剂,为液体培养基,该培养基的营养成分齐全,但存在伊红、美蓝等鉴别物质,属于鉴别培养基,A项错误; 该培养基中的蛋白胨既是唯一的氮源,也是碳源,而葡萄糖是绝大多数微生物最常利用的碳源,B项正确; 该培养基中存在的无机
7、盐和蛋白胨中的某些物质可以看作是生长因子,C项错误; 培养基调节完pH还要进行灭菌等操作后才能使用,D项错误。,2.(2018临川调研)微生物培养过程中,要十分重视无菌操作。现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,防止杂菌污染。请分析下列操作中错误的是 煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢 接种操作要在酒精灯火焰附近进行 无菌繁殖脱毒苗时,植物的外植体要进行消毒 家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌 培养基要进行高压蒸汽灭菌 加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌 A. B. C. D.,解析,答案,解析 无菌操作包括消毒和灭菌。需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等,需进
8、行灭菌的有器皿、培养基、添加剂(指示剂或染色剂)等。煮沸可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢,属于消毒;为防止空气中杂菌污染,接种操作要在酒精灯火焰附近进行;家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌,故不能灭菌;培养基常进行高压蒸汽灭菌。故操作错误。,3.高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如下图所示。请据图回答下列问题:,(1)号培养基从物理状态来看,属于固体培养基,配制时要加入_作为凝固剂,从用途来看属于选择培养基,应以_作为唯一碳源。,解析,答案,琼脂,淀粉,解析 固体培养基通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的
9、是获得产生高温淀粉酶的嗜热菌,故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。,(2)配制固体培养基的基本步骤是 A.计算、称量、倒平板、溶化、灭菌 B.计算、称量、溶化、倒平板、灭菌 C.计算、称量、溶化、灭菌、倒平板 D.计算、称量、灭菌、溶化、倒平板,答案,解析,解析 配制固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。,(3)溶化时,烧杯中加入琼脂后要不停地_,防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基灭菌的方法一般为_。,答案,解析,解析 配制培养基加热溶化时,要注意加入琼脂后要不断搅拌,防止琼脂糊底。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌法。,搅拌,高压蒸汽灭菌,答案,解析,(4)过程是_,过程所
10、使用的接种方法是_法。,稀释,涂布平板,解析 仔细观察题图可知过程,是菌液稀释过程,是采用涂布平板法接种。,(5)部分嗜热菌在号培养基上生长时可释放_分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈,挑选相应的菌落,接种到号培养基进一步分离纯化后,再对菌种进行_培养。,答案,淀粉酶,扩大,解析,解析 能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉,其菌落周围会出现透明圈,取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种,以后可以对菌种进行扩大培养用于生产。,1.培养基的配制原则 (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。 (3)pH要适宜:
11、细菌为6.57.5,放线菌为7.58.5,真菌为5.06.0,培养不同微生物所需的pH不同。,归纳整合,2.微生物对主要营养物质的需求特点 (1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机盐,碳源可来自大气中的CO2,氮源可由含氮无机盐提供。 (2)异养型微生物所需的营养物质主要是有机物,即碳源必须由含碳有机物提供,氮源也主要是由有机物提供,部分异养型微生物也可以利用无机氮源。,命题点二 大肠杆菌的纯化方法及过程分析 4.下图中甲是涂布平板法中的部分操作,乙是平板划线法的操作结果。 下列叙述中错误的是 A.甲中涂布前要将涂布器灼烧,冷却后才能取菌液 B.对于浓度较高的菌液,如甲中的稀释倍数仅为102
12、,则所得的菌落不一定是 由单一的细胞或孢子繁殖而成 C.乙培养皿中所得的菌落都符合要求 D.乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端,答案,解析,解析 灼烧后的涂布器如果没有冷却就接触菌种,会将菌体杀死,A项正确; 稀释倍数过低会导致多个菌体聚集在一起繁殖成菌落,B项正确; 平板划线法中最后一次划线的末端处形成的菌落才是由单一的细胞或孢子繁殖而成,这种菌落才符合要求,C项错误; 连续划线中,除了第一次划线外,每一次划线的起点是上一次划线的末端,目的是使菌体的密度越来越小,保证最后划线末端处的菌落是由单一的细胞或孢子繁殖而成的,D项正确。,5.牛奶是微生物培养的良好培养基,牛奶在饮用前都要经过巴氏
13、消毒,以杀死有害微生物,为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况,做如图1所示操作。用无菌吸管从锥形瓶中吸取1 mL生牛奶稀释液至盛有9 mL无菌水的试管中,混合均匀,如此再重复2次。请回答下列有关问题:,(1)巴氏消毒的方法是_,使用这种方法对生鲜牛奶进行消毒的好处是_。,解析,答案,在7075 煮30 min(或在80 煮15 min) 牛奶的营养成分不被破坏,解析 巴氏消毒的方法是在7075 煮30 min或在80 煮15 min,可以杀死牛奶中的微生物,并且使牛奶的营养成分不被破坏。,(2)取最终的牛奶稀释液0.1 mL滴在培养基上进行涂布,应选择的涂布工具是图2中的_。,解析,解析 涂布
14、使用的工具是涂布器,图B正确。,答案,B,(3)图1中所示方法为涂布平板法,理想情况下,培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。若用该方法培养设置了3个培养皿,菌落数分别为35个、33个、34个,则可以推测生牛奶中每毫升含细菌数为_个,运用这种方法统计的结果往往较实际值_ (填“偏大”或“偏小”),原因是_。,解析,答案,3.4106,偏小,个别菌落可能是由2个或多个细菌形成的,解析 菌落的平均数是34个,生牛奶中每毫升含细菌数菌落平均数/涂布量稀释倍数34个/0.1 mL1043.4106个/mL。在统计菌落时,当两个或多个菌落连在一起时,平板上观察到的只是单个菌落,所以运用这种方法统计的结果
15、往往比实际值偏小。,(4)消毒后的牛奶中绝大部分细菌被杀死,若继续用该方法检测消毒后的牛奶中细菌的数量,则在操作步骤上应做什么改动?_。,解析,解析 由于消毒后牛奶中绝大部分细菌被杀死,所以可减少稀释次数。,答案,减少稀释次数,(5)从生牛奶取样培养得到的菌落中混有各种杂菌,从中检测出大肠杆菌的方法是在培养基中加入_,菌落具有_特征的可以认定为大肠杆菌。,解析 大肠杆菌的代谢产物会使伊红美蓝鉴别培养基出现金属光泽的紫黑色。,伊红美蓝,(金属光泽的紫)黑色,分离特定的微生物并测定其数量,考点二,知识梳理,1.区分涂布平板法和混合平板法 (1)过程如图,涂布,混合,(2)结果不同 涂布平板法:细菌
16、菌落通常仅在平板 生长。 混合平板法:细菌菌落出现在 。 (3)目的相同:分离各种目的微生物。,表面,平板表面及内部,2.选择培养分离 (1)方法:针对某种微生物的特性,设计一个特定的环境,使之特别适合这种微生物的生长,而抑制其他微生物的生长。 (2)原理:不同微生物有不同的 或对 有不同的敏感性。 (3)用途:从众多微生物中分离出特定的微生物。,营养需求,某种化学物质,3.菌落 (1)概念: 微生物在适宜的固体培养基 生长、繁殖到一定程度,形成肉眼可见的、有一定形态结构的 。 (2)特征:不同微生物在特定培养基上生长形成的菌落一般都具有稳定的特征,如菌落的 、形状、边缘特征、隆起程度、颜色等
17、,这些可以作为对微生物进行分类、鉴定的重要依据。,单个,表面或内部,子细胞生长群体,大小,4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (1)分离原理:土壤中的细菌之所以能分解尿素,是因为它们能合成 ,这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到 作用。,脲酶,催化,(2)统计菌落数目一般用 法。,涂布平板,统计菌落数目时,培养基表面生长的1个菌落,来源于样品稀释液中 个活菌。为了保证结果准确,一般选择菌落数在 的平板进行计数。 从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是_ 。 利用涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的 。 (3)实验流程:土壤取样 微生物的培养与观察细菌的计数。,1,303
18、00,(平均菌落数,涂布的稀释液体积)稀释倍数,稀释度,样品的稀释,5.分解纤维素的微生物的分离 (1)土壤中能分解纤维素的微生物种类很多,有细菌、 等,它们能分泌 ,将纤维素分解成小分子糖类物质以满足自身生命活动的需要,同时也能改善土壤的结构,提高土壤的肥力。,真菌,纤维素酶,筛选方法: 染色法,即通过是否产生 来筛选纤维素分解菌。 培养基:以 为唯一碳源的选择培养基。,(2)纤维素分解菌的筛选 原理 纤维素分解菌 ,红色复合物,透明圈,刚果红,透明圈,纤维素,实验流程 土壤取样:富含 的环境 选择培养:用 培养,以增加纤维素分解菌的浓度 :制备系列稀释液 涂布平板:将样品涂布到鉴别纤维素分
19、解菌的培养基上 挑选产生 的菌落,纤维素,选择培养基,梯度稀释,透明圈,6.显微镜直接计数法 (1)原理:利用 ,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。 (2)缺点:不能区分死菌还是活菌。,血球计数板,(3)1 mL培养液中菌体的总数换算公式为: 1625型的血球计数板:1 mL悬液中待测标本(菌体)数 。 2516型的血球计数板:1 mL悬液中待测标本(菌体)数 。,400104稀释倍数,400104稀释倍数,(1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类( ) (2)对细菌进行计数只能采用涂布平板法,而不能用平板划线法( ) (3)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中,尿素是唯一的氮源(
20、) (4)分解尿素的细菌在分解尿素时,可以将尿素转化为氨,使得培养基的酸碱度降低( ) (5)刚果红可以与纤维素形成透明复合物,所以可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌( ),研究人员在刚果红培养基平板上,筛选到了几株有透明降解圈的菌落如图1所示,将筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4在不同的温度和pH条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果如图2,请分析:,(1)透明圈是如何形成的? 提示 刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物发生这种反应。细菌分泌的纤维素酶能将培养基中的纤维素降解,形成透明圈。,提示,(2)图中透明圈大小代表什么?降解纤维素能力最强的菌株是哪种? 提示
21、 透明圈大小与纤维素酶的量和活性有关,降解纤维素能力最强的是菌株。,提示,(3)结合图2推测哪种菌株更适合用于人工瘤胃发酵? 提示 J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高,更适合用于人工瘤胃发酵。,提示,命题点一 选择培养基成分及配制方法的分析 1.选择培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。为选择酵母菌和硝化细菌,应选用的培养基分别为 A.伊红美蓝培养基、含青霉素的培养基 B.含青霉素的培养基、含氨的无机培养基 C.含氨的无机培养基、含青霉素的培养基 D.含青霉素的培养基、伊红美蓝培养
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