2020版高考浙江选考生物一轮课件:第30讲 微生物的利用 .pdf
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1、栏目索引 第第3030讲 讲 微生物的利用 栏目索引教材研读 一、微生物的实验室培养一、微生物的实验室培养 1.培养基培养基 (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:一般都含有碳源、 氮源 、水和无机盐,还需要满足不同 微生物生长对 pH 、特殊营养物质以及氧气的要求。 教材研读 栏目索引教材研读 2.无菌技术无菌技术 方法 煮沸消毒法 消毒 化学药剂消毒法 紫外线消毒法 灼烧灭菌 灭菌 干热灭菌 高压蒸汽灭菌 栏目索引教材研读 3.实验操作实验操作 牛肉膏蛋白胨固体培养基的制备: 计算称量溶化调节pH灭菌 倒平板 。 栏目索引教材研读 二
2、、细菌的分离方法二、细菌的分离方法:划线分离法和涂布分离法划线分离法和涂布分离法 1.划线分离法划线分离法 (1)方法:用接种环蘸菌液后在含有 固体 培养基的培养皿平板上 划线,使聚集的菌种分散到培养基的表面。经培养,可看到在划线的末 端出现不连续的 单个菌落 ,表明菌已被分离。在无菌操作下将单 菌落接种到斜面上,每个斜面的 菌落 就是一个细菌产生的后代。 (2)应用:用于基因工程的大肠杆菌等工程菌,可以用 划线分离法 获得产物表达能力高的菌株。由于工程菌的质粒中通常有 抗性基 栏目索引教材研读 因 (如抗氨苄青霉素基因),如在培养基中加入一定量的氨苄青霉素,由于 非工程菌和其他杂菌都没有抗性
3、基因,所以在划线后只有存在抗性基 因的工程菌能生存下来。 栏目索引教材研读 2.涂布分离法涂布分离法:先将培养的菌液 稀释 ,通常稀释到10-710-5倍,然后 取0.1 mL稀释度不同的稀释菌液加在培养皿的 固体培养基 上,用 玻璃刮刀 涂布在培养基平面上进行培养,在适当的稀释度下,可 产生相互分开的 菌落 。 3.二者比较二者比较:划线分离法,方法 简单 ;涂布分离法,单菌落更易分开, 但操作 复杂 。 栏目索引教材研读 三、大肠杆菌的培养和分离三、大肠杆菌的培养和分离 1.大肠杆菌的特点大肠杆菌的特点:革兰氏 阴性 、兼性厌氧的肠道杆菌。 2.细菌的繁殖细菌的繁殖:以 分裂 的方式繁殖,
4、分裂速度很快。 3.细菌的扩大培养细菌的扩大培养:用 LB液体 培养基,划线分离用 LB固体平 面 培养基。 栏目索引教材研读 4.大肠杆菌的分离操作技术大肠杆菌的分离操作技术 最常用的方法是划线分离法,其操作步骤是: (1)培养基灭菌:将刚配制好的50 mL LB液体培养基和50 mL LB固体培 养基分别装入两个250 mL的三角瓶中,加上封口膜,用 高压锅 进 行灭菌。 (2)倒平板:在 酒精灯火焰 旁将固体培养基分别倒在4个培养皿中, 使培养基铺平皿底部,待凝,使之形成平面。 (3)接种扩大培养:靠近酒精灯火焰将大肠杆菌接种到三角瓶的 液 栏目索引教材研读 体培养基 中,三角瓶在 37
5、 ,每分钟200转的摇床中振荡培养12 h。 (4)划线分离:将摇床上培养12 h的菌液在固体培养基的平板上 连续 划线 ,然后将盖好的培养皿 倒置 ,放在37 恒温培养箱中进行 培养,1224 h后,可看到在划线的末端出现不连续的 单个菌落 ,表 明菌已被分离。 (5)菌种保存:在无菌操作下将单菌落用接种环取出,再用 划线 法 接种在空白斜面上,在37 下培养24 h后,置于 4 冰箱中保存。 栏目索引教材研读 四、分离以尿素为氮源的微生物四、分离以尿素为氮源的微生物 1.实验原理:不同微生物利用氮源种类 不同 。有一些细菌含有 脲 酶,通过降解尿素作为其生长的氮源。尿素在脲酶的降解下产生
6、NH3 ,使培养基的pH由原来的 中性 变为 碱性 ,于是 培养基中的酚红由红黄色变成 红色 。 栏目索引教材研读 2.实验步骤实验步骤: (1)制备培养基:在60 左右时,将两个三角瓶中已灭菌的LB固体培养基 和 尿素 固体培养基,在酒精灯旁分别倒入两个培养皿中,摇匀后 平放至凝固。 (2)制备细菌悬液:在 无菌 条件下,将土样1 g加到有99 mL无菌水 的三角瓶中,振荡10 min,即成10-2土壤稀释液,依此方法制备出10-3、10-4 和10-5的土壤稀释液。 栏目索引教材研读 (3)涂布法分离:取0.1 mL稀释10-4和10-5的土壤稀释液,分别加到有LB培 养基和尿素培养基的培
7、养皿中,用 灼烧法 灭菌的玻璃刮刀将菌液 涂布到整个平面上。 (4)培养和观察:在37 恒温箱中培养2448 h,观察 菌落数 。 栏目索引教材研读 3.预测本实验的结果预测本实验的结果:LB全营养固体培养基上的菌落 多而杂 ;尿 素固体培养基上的菌落 少而纯 ,一定时间内,菌落周围出现 红色 区域。用浓度为10-4和10-5土壤稀释液接种,更容易形成单菌落的 是 10-5 土壤稀释液。 栏目索引教材研读 1.下列有关划线分离法的操作错误的是 ( D ) A.将接种环放在火焰上灼烧 B.将已冷却的接种环伸入菌液中只蘸取一次 C.蘸取菌液和划线要在火焰旁进行 D.划线时要将最后一区的划线与第一区
8、的划线相连 栏目索引教材研读 解析解析 划线前,接种环需放在酒精灯火焰上灼烧灭菌;待接种环冷却 后伸入菌液中蘸取菌液一次;蘸取菌液和划线过程都要防止空气中杂菌 污染,要在酒精灯火焰旁进行;划线时不能将最后一区的划线与第一区 的划线相连,否则无法分离得到单菌落。 栏目索引教材研读 2.为探究适宜环境下,固定容积的培养液中酵母菌种群数量变化规律,研 究者进行了相关实验。下列叙述错误的是 ( D ) A.利用血细胞计数板计数时需要振荡均匀后取样 B.生长旺盛期的培养液上层比下层酵母菌数量多 C.涂布分离法计数可用接种等量无菌水组作对照 D.涂布分离法统计的酵母菌数目会比实际值略大 栏目索引教材研读
9、解析解析 探究培养液中酵母菌种群数量变化规律实验中,利用血细胞 计数板计数时需要振荡均匀后取样,A正确;酵母菌通过需氧呼吸大量繁 殖,因此生长旺盛期的培养液上层比下层酵母菌数量多,B正确;涂布分 离法计数可用接种等量无菌水组作对照,C正确;由于酵母菌会相互重 叠,因此涂布分离法统计的酵母菌数目会比实际值略小,D错误。 栏目索引教材研读 3.下列有关微生物培养的叙述正确的是 ( D ) A.通常使用液体培养基分离获得细菌单菌落 B.若培养基需要调节pH,应该在灭菌后进行 C.用显微镜直接计数固体培养基中微生物数量 D.倒置平板可防止培养基被滴落的冷凝水污染 栏目索引教材研读 解析解析 常用固体或
10、半固体培养基分离获得细菌单菌落,A错误;若培 养基需要调节pH,应该在灭菌前进行,B错误;显微镜直接计数法是测定 培养液中微生物数量的方法,固体培养基上用涂布分离法直接计数单个 菌落数,C错误;平板倒置是为了避免冷凝的液体掉到培养基上,污染培 养基,D正确。 栏目索引教材研读 4.分离以尿素为氮源的细菌和分离大肠杆菌都使用了LB培养基,其成分 ( C ) A.前者含琼脂,后者不含琼脂和琼脂糖 B.两者都含有琼脂 C.前者含有琼脂糖,后者不含琼脂糖但含琼脂 D.两者都不含琼脂和琼脂糖 栏目索引教材研读 解析解析 琼脂和琼脂糖都可作为凝固剂,用于制备固体培养基。但琼 脂为混合物,含少量含氮化合物,
11、琼脂加以纯化,去除含氮化合物就成为 琼脂糖。由于琼脂为混合物,其中含一定量的含氮化合物,因此不能用 于分离以尿素为氮源的细菌。琼脂糖为琼脂的纯化物,不含含氮化合 物,可用于分离以尿素为氮源的细菌。 栏目索引教材研读 5.现有一升水样,梯度稀释至10-3倍。各取0.1 mL已稀释10-3倍的水样分 别接种到三个培养基上培养,记录的菌落数分别为15、16、17个,则每 升原水样中菌株数为 个。 ( D ) A.160 B.1.6103 C.1.6107 D.1.6108 解析解析 题中梯度稀释的倍数是10-3,三个培养基上菌落的平均数为(1 5+16+17)/3=16(个),则每毫升样品中菌株数为
12、16/0.1103=1.6105(个),所 以每升原水样中的菌株数为1.6105103=1.6108(个)。 栏目索引教材研读 6.为了调查某学校附近河流的水质状况,该学校生物兴趣小组测定了河 流水样中的细菌含量,并进行了细菌的分离等工作。回答下列问题: (1)如图,该小组采用的是 分离水样中的细菌。操作时,接 种环通过 灭菌,在第二次及以后的操作时,总是从上一次的末 栏目索引教材研读 端开始,这样做的目的是 。 (2)该实验组将接种好的培养皿在恒温箱中培养时倒置,其目的是 ;在培养基上产生的单个 菌落在生态学中可以被称为 。 (3)根据培养皿上菌落的平均数可以计算河水中该细菌的密度,但计算
13、的数据要比实际活菌的数目少,原因是 。除上述的活菌计数法外, 也是测 栏目索引教材研读 定微生物数量的常用方法。 (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: 。 栏目索引教材研读 答案答案 (1)划线分离法 灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌 落 (2)防止形成的冷凝水滴落在培养基上产生杂菌污染 种群 (3) 当两个或者多个细胞连在一起时平板上观察到的是一个菌落 显微镜 计数 (4)振荡培养能提高培养液的溶解氧的含量,同时可以使菌体与 培养液充分接触,提高营养物质的利用
14、率 栏目索引教材研读 解析解析 (1)从图中可明显看到三个划线区域,这说明该小组采用的是 划线分离法分离水样中的细菌。接种环是金属制品,可用灼烧灭菌。在 第二次及以后的操作时,总是从上一次的末端开始,这样做的目的是将 聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(2)将接种好的培养皿在恒温 箱中培养时倒置,其目的是防止形成的冷凝水滴落在培养基上产生杂菌 污染。种群是生活在同一区域的同种生物全部个体的总和,因此在培养 基上产生的单个菌落在生态学中可以被称为种群。(3)根据培养皿上菌 落的平均数可以计算河水中该细菌的密度,但计算的数据要比实际活菌 栏目索引教材研读 的数目少,原因是当两个或者多个细菌连在一
15、起时平板上观察到的是一 个菌落。除上述的活菌计数法外,显微镜计数也是测定微生物数量的常 用方法。(4)振荡培养能提高培养液的溶解氧的含量,同时可以使菌体 与培养液充分接触,提高营养物质的利用率,所以振荡培养的细菌比静 置培养的细菌生长速度快。 栏目索引教材研读 7.(1)用射线处理一些霉菌后,稀释并接种在以较低浓度果胶为 的培养基中,可获得产果胶酶的高产菌株。通过观察比较培养基上 可判断菌株是否属于同一种类。 (2)在分离高产果胶酶菌种的实验操作中,对于获得纯化的果胶酶高产 菌单菌落影响最大的是 。 A.实验所用的霉菌孢子来源于多个菌株 B.涂布前涂布器未在酒精灯火焰上的灼烧灭菌 C.已添加果
16、胶的蔗糖豆芽汁培养基作为选择培养基 D.实验操作过程中未打开超净台的过滤风 栏目索引教材研读 答案答案 (1)唯一碳源 菌落的形态特征 (2)C 解析解析 用于筛选产果胶酶的高产菌株的选择培养基应以果胶为唯一碳 源;可以根据菌落的形态特征来判断菌株是否属于同一种类;C项中碳源 不是唯一的。 栏目索引考点突破 一、无菌技术的知识归纳一、无菌技术的知识归纳 1.灭菌目的灭菌目的:为了获得纯净的培养物,关键是防止外来杂菌的污染。 考点突破 2.无菌操作的条件无菌操作的条件 (1)各种器皿必须是无菌的; (2)各种培养基必须是无菌的; (3)细菌转移操作的过程必须是无菌的。 栏目索引考点突破 3.三种
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