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1、选修1 第1讲微生物的利用,考点一培养基及无菌技术1.培养基:(1)概念:由适于微生物生长繁殖需要的各种营养物质人工配制而成的基质。,(2)类型:,(3)培养基成分:一般都含有水、碳源、氮源、无机盐、生长因子等,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。,2.无菌技术:(1)灭菌的目的:无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还能有效避免操作者自身被微生物感染。(2)灭菌原因:使所利用的微生物不被其他微生物污染。,(3)无菌操作的条件。各种器皿必须是无菌的。各种培养基必须是无菌的。细菌转移操作的过程必须是无菌的。,(4)三种常用灭菌方法的比较:,(5)消毒和灭
2、菌:,考点二大肠杆菌的培养和分离1.培养和分离实验步骤:,2.纯化大肠杆菌的方法:常用的微生物接种方法有划线分离法和涂布分离法。(1)划线分离法:是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。,(2)涂布分离法:是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。,3.两种纯化大肠杆菌方法的比较:,考点三分离以尿素为氮源的微生物1.实验原理:(1)以尿素为唯一氮源的培养基培养细菌时,只有含有脲酶的细菌能够正常生长,据此可分离出以尿素为氮源的微生物。(2)细菌合成的脲酶能将尿素分解成NH3,使pH升高,使酚红指示
3、剂变红。,2.实验步骤:,3.注意事项:(1)一般选择菌落数在30300的平板进行计数。(2)统计菌落数往往比活菌的实际数目低。(3)统计菌落数一般用菌落数而不是用活菌数来表示。(4)设置对照:目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度。,类型一培养基及无菌技术1.(2017杭州模拟)据报道,葡萄球菌是一群革兰氏阳性球菌,因常堆聚成葡萄串状,故得名。多数为非致病菌,少数可导致疾病。葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂,在含卵黄的固体培养基上形成的菌落周围会出现特有的乳白色的乳浊环。请回答下列问题。,(1)某小组想检测某饮料中是否含有葡萄球菌以及该菌的含量,请帮他们完善相关步骤。
4、配制培养基:称取适量的牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂等,加入蒸馏水,搅拌加热至完全溶解后_,分装到锥形瓶后利用_进行灭菌,在无菌状态下加入卵黄液(100 mL 10%灭菌NaCl溶液中加一个鸡蛋黄,振荡均匀),摇匀后立即倒平板。,接种:将1 mL待检测饮料稀释10倍,在5个平板上接入0.1 mL的稀释液。将上述接种后的平板同时放在37 的恒温箱中培养24 h。观察:观察平板,5个平板上的菌落数分别为20、18、12、14、16,据此可得出每升饮料中的活菌数为_个。,(2)培养基中的牛肉膏和蛋白胨为葡萄球菌生长和繁殖提供_。(3)下列有关划线分离法的操作正确的是_。A.接种环在每次划线前需在菌液
5、中蘸取一次B.在超净台上进行接种时必须保证紫外灯处于开放状态,C.接种前,应先使接种环接触培养基以达到冷却的目的,然后再取菌体D.在每份固体培养基表面都可形成单菌落,【解析】(1)配制培养基时,分装前要调节pH,培养基通常用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌处理。0.1 mL稀释液含细菌数为(20+18+12+14+16)5=16个,可得出每升饮料含有的活菌数为161010310=1.6106(个)。(2)牛肉膏和蛋白胨能为葡萄球菌的生长和繁殖提供碳源和氮源。(3)接种环在初次划线前在菌液中蘸取一,次,A错误;在超净台进行操作时应关闭紫外灯,B错误;接种前,应先使接种环接触培养基以达到冷却的目的,然后再取
6、菌体,防止过高的温度使菌体死亡,C正确;划线分离不一定在每个培养基上都出现单菌落,D错误。,答案:(1)调节pH高压蒸汽灭菌锅1.6106(2)碳源和氮源(3)C,2.有机农药苯磺隆是一种除草剂,长期使用会污染环境。研究发现,苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。,(1)该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源,其原因是_。(2)纯化菌株时,通常使用的划线工具是_。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落的操作失误不可能是_。,A.接种环灼烧后
7、未冷却B.划线未从第一区域末端开始C.接种环没有经过灭菌D.划线时从空白处开始,(3)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是_,该实验设计是否合理?_,为什么?_。,【解析】(1)选择培养基只允许特定种类的微生物生长,实验中要分离降解苯磺隆的菌株,因而所用选择培养基必须以苯磺隆作为唯一碳源。(2)纯化菌株时,通常使用的划线工具是接种环;接种环在平板上每一次划线前,都要先灼烧灭菌并冷却,而且要从上一次划线,末端而非空白处开始划线,不冷却会烫死上次划线末端菌株,而空白处不存在菌株。(3)图乙中将蛋白酶溶液加入上清液中,可知蛋白酶用于水解上清液中的某
8、蛋白质,由此可判定实验假设是目的菌株通过分泌某种蛋白质来降解苯磺隆,但是需要设置不加入蛋白酶的对照实验,否则没有说服力,因而实验设计不合理。,答案:(1)只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖(2)接种环C(3)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质不合理缺少空白对照,类型二大肠杆菌的培养和分离1.(2017湖州模拟)请回答下列与“大肠杆菌的培养和分离”实验有关的问题:(1)该实验中,常采用_培养基扩大培养大肠杆菌;扩大培养后再在_培养基上划线进行分离。,(2)分离大肠杆菌的两种方法各有特点,其中_法操作简单,而_法操作复杂些,但是单菌落更易分开。(3)该实验中,将菌液在培养基上划线后要盖好培养皿,
9、最后将培养皿_,放在恒温培养箱中培养。,(4)利用大肠杆菌做实验,使用过的器皿都必须进行_处理。,【解析】(1)大肠杆菌的培养和分离实验中,常采用LB液体培养基对大肠杆菌进行扩大培养;在进行划线分离时,则采用LB固体培养基进行划线分离。(2)分离大肠杆菌的两种方法各有特点,其中划线分离法操作简单,而涂布分离法操作相对复杂一些,但是单菌落更易,分开。(3)该实验中,将菌液在培养基上划线后要盖好培养皿,最后将培养皿倒置(盖在下面),放在恒温培养箱中培养。(4)利用大肠杆菌做实验,使用过的器皿都必须进行灭菌处理,防止污染。,答案:(1)LB液体LB固体(2)划线分离涂布分离(3)倒置(4)灭菌,2.
10、下列是有关大肠杆菌的培养实验,请回答:(1)配制培养大肠杆菌的培养基时,根据“细菌喜荤,霉菌喜素”的规律,通常在培养基中加入蛋白胨和_作为营养物质,为维持一定的渗透压,常需加入一定量的_。,(2)大肠杆菌培养和分离的实验中,为了检测接种、培养过程是否受杂菌污染以及_,应同时将未接种的培养基放入恒温培养箱中培养。(3)关于“大肠杆菌的培养和分离”操作中,下列叙述正确的是_。,A.高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖B.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C.为了防止污染,接种工具经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上
11、,【解析】(1)细菌培养基通常加入蛋白胨和酵母提取物作为营养物质,并加入一定量的氯化钠维持渗透压。(2)培养过程中,为检测接种、培养过程是否受杂菌污染以及无菌操作是否规范,通常将未接种的培养基放入恒温培养箱中培养作为对照,若出现菌落,说明上述操作存在杂菌污染。(3)高压灭菌锅随着加热,锅,内压力升高,有压力后开始计时灭菌15 min,灭菌后,待高压锅或灭菌锅压力与大气压相同时(即没有压力了)打开锅盖,此时压力不为0,A错误;倒平板时,在超净台上将培养皿打开上盖的一边,将培养基倒在培养皿中,立即盖上上盖,置于水平位置上,B错误;接种工,具经火焰灼烧灭菌后,接种前,应先使接种工具接触培养基以达到冷
12、却的目的,然后再取菌体,C错误;可在培养皿皿底上使用记号笔标记培养皿中的菌落,D正确。,答案:(1)酵母提取物氯化钠(2)无菌操作是否规范(3)D,类型三分离以尿素为氮源的微生物(2016浙江10月选考真题节选)请回答从土壤中分离产脲酶细菌和脲酶固定化实验的有关问题:(1)LB固体培养基:取适量的蛋白胨、酵母提取物、NaCl,加入一定量的蒸馏水溶解,再加_,灭菌备用。,(2)尿素固体培养基:先将适宜浓度的尿素溶液用_灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤,因为G6玻璃砂漏斗_,故用于过滤除菌。然后将尿素溶液加入已经灭菌的含有酚红的培养基中,备用。,(3)取适量含产脲酶细菌的10-4、10-5两种土壤稀释液
13、,分别涂布接种到LB固体培养基和尿素固体培养基上,培养48 h,推测固体培养基上生长的菌落数最少的是_(A.10-5稀释液+尿素固体培养基B.10-5稀释液+LB固体培养基C.10-4稀释液+尿素固体培养基D.10-4稀释液+LB固体培养基)。,(4)制备固定化脲酶时,用石英砂吸附脲酶,装柱。再用蒸馏水洗涤固定化酶柱,其作用是_。,【解析】(1)配制固体培养基时通常加入琼脂糖作凝固剂。(2)实验常用高压蒸汽灭菌法对G6玻璃砂漏斗灭菌;G6玻璃砂漏斗孔径小,细菌不能滤过,所以常用于过滤除菌。,(3)尿素固体培养基上只有产脲酶细菌可以生长,所以同等条件下在尿素固体培养基上形成的菌落数比在LB固体培养基上形成的菌落数少。同等条件下稀释倍数越大,在固体培养基上形成的菌落数越少。综合以上分析,培养48 h后,形成菌落数最少的是A。,(4)制备固定化脲酶时,用蒸馏水洗涤固定化酶柱的目的是除去酶柱中未被固定的游离的脲酶,以防止脲酶混入反应产物。,答案:(1)琼脂糖(2)高压蒸汽孔径小,细菌不能滤过(3)A(4)除去游离的脲酶,