【生物】2018届一轮复习人教版微生物的培养与应用教案

【生物】2018届一轮复习人教版微生物的培养与应用教案

专题35　微生物的培养与应用 讲考纲 考纲概要 考纲解读 高考真题 ‎1．微生物的培养、分离与应用。‎ ‎1．了解微生物的培养、分离与应用。‎ ‎1．2017新课标Ⅰ卷（37）、2017江苏卷（31）、2016江苏卷（10）、2016江苏卷（25）、2016新课标Ⅰ卷（39）、2016四川卷（10）、2016新课标Ⅲ卷（39）、2015江苏卷（19）、2015江苏卷（31）‎ 讲考点 考点一　微生物的培养与应用 ‎1．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营养组成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求。‎ ‎③种类：按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。‎ ‎（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不同对象的无菌操作方法 ‎（3）大肠杆菌的纯化培养 ‎2．微生物的筛选和计数 ‎（1）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，是因为它们能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。‎ ‎②统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。‎ ‎③实验流程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察→细菌的计数。‎ ‎（2）分解纤维素的微生物的分离 ‎①纤维素分解菌的筛选 ‎②实验流程 ‎【例1】（2017年新课标Ⅰ卷，37）某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：‎ ‎（1）有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生_______________________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是________________________，但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是________________________（答出两点即可）。‎ ‎（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择____________________（填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是________________________。‎ ‎（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________（答出两点即可）。‎ ‎【答案】（1）脲酶 分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物 为细胞生物生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料 ‎（2）尿素 其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用 ‎（3）为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定 ‎【跟踪训练1】水污染是全球性的环境问题，微生物降解是水污染治理的有效手段之一。聚乙烯醇（PVA）是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物，PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA，PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明斑，请回答下列问题：‎ 成分 MgSO4‎ 蛋白质 X物质 水 琼脂 用量 ‎5g ‎10g ‎1000mL ‎7g ‎20g ‎（1）上表是筛选出能高效分解PVA的细菌的培养基配方，从物理性质来看，该培养基为__________培养基，表中X物质最可能为_____________。实验中还应设置完全培养液对照组，将菌液稀释相同的倍数，选择培养基上生长的菌落数目应明显_________（填“多于”或“‎ 少于”）对照组培养基上的数目，从而说明选择培养基具有筛选作用。‎ ‎（2）要测定土壤稀释液中微生物的数目，可在显微镜下用___________计数板直接计数。若将100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释105倍后，取0.1mL稀释液均匀涂布在选择培养基表面，测得菌落数的平均值为160个，空白对照组平板上未出现菌落，则100mL原菌液中有PVA分解菌_______个，该方法的测量值与实际值相比一般会_______（填“偏大”、“偏小”或“相等”），原因是____________。‎ ‎（3）要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌，培养PVA分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入_______________用于鉴别PVA分解菌。‎ ‎【答案】（1）固体　　聚乙烯醇（或PVA）　　少于 ‎（2）血细胞（血球）　　1.6×1010　　偏小　　当两个或多个细胞连在一起时，平板上只能观察到一个菌落 ‎（3）碘 ‎（2）要测定土壤稀释液中微生物的数目，可在显微镜下用血细胞（血球）计数板直接计数。若将100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释105倍后，取0.1mL稀释液均匀涂布在选择培养基表面，测得菌落数的平均值为160个，空白对照组平板上未出现菌落，则100mL原菌液中有PVA分解菌=160÷0.1×105×100=1.6×1010个；由于两个或多个细菌聚集在一起只能产生一个菌落，因此该方法的测量值与实际值相比一般会偏小。‎ ‎（3）根据题意可知，“PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明斑”，因此要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌，培养PVA分解菌的培养基中还需要加入碘用于鉴别PVA分解菌。‎ 讲方法 ‎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：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的pH不同。‎ ‎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。‎ ‎3．选择培养基的制作方法 ‎（1）在培养基全部营养成分具备的前提下，加入物质：依据某些微生物对某些物质的抗性，在培养基中加入某些物质，以抑制不需要的微生物，促进所需要的微生物生长，如培养基中加入高浓度食盐时可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可将该菌分离出来；而在培养基中加入青霉素时可抑制细菌、放线菌的生长，从而分离得到酵母菌和霉菌。‎ ‎（2）通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的：培养基中缺乏氮源时，可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存；培养基中若缺乏有机碳源则异养微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物生存。‎ ‎（3）利用培养基的特定化学成分分离特定微生物：如当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，从而分离出能消除石油污染的微生物。‎ ‎（4）通过某些特殊环境分离微生物：如在高盐环境中可分离耐盐菌，其他菌在盐浓度高时易失水而不能生存；在高温环境中可分离得到耐高温的微生物，其他微生物在高温环境中因酶失活而无法生存。‎ 讲易错 ‎1．消毒和灭菌 项目 条件 结果 常用方法 应用范围 消毒 较为温和的物理或化学方法 仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生物 煮沸消毒法 日常用品 巴氏消毒法 不耐高温的液体 化学药剂消毒法 用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源 强烈的理化因素 灼烧灭菌法 接种工具 灭菌 杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 干热灭菌法 玻璃器皿、金属工具 高压蒸汽灭菌法 培养基及容器的灭菌 ‎2．两种纯化细菌方法的比较 项目 优点 缺点 适用范围 平板划线法 可以观察菌落特征，对混合菌进行分离 不能计数 适用于好氧菌 稀释涂布平板法 可以计数，可以观察菌落特征 吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延 适用于厌氧菌和兼性厌氧菌 ‎ ‎