第二節(jié)培養(yǎng)基對微生物的選擇(xuǎnzé)作用第一頁，共46頁。課程標(biāo)準(zhǔn)1．研究培養(yǎng)基對微生物的選擇作用。2．探討微生物的利用。課標(biāo)解讀1．掌握配制培養(yǎng)基的原則、方法和操作步驟。2．理解培養(yǎng)基對微生物的選擇作用。3．利用選擇培養(yǎng)基分離土壤(tǔrǎng)中能分解纖維素的微生物，了解其應(yīng)用價值。第二頁，共46頁。有些微生物可以分泌_________，使_______分解，為生命活動所提供需要(xūyào)的_____。在固體培養(yǎng)基中加入_________作為_________，可以分離出能分解_______的微生物。(1)概念：選擇培養(yǎng)基是指能讓_____的微生物生長，_____其他微生物生長，從而將所需要(xūyào)的微生物從_________________中分離出來的培養(yǎng)基。培養(yǎng)基對微生物的選擇(xuǎnzé)作用1．纖維素分解(fēnjiě)菌2．選擇培養(yǎng)基纖維素酶纖維素碳源纖維濾紙唯一碳源纖維素特定抑制混雜的微生物群體第三頁，共46頁。(2)配制方法①配制選擇培養(yǎng)基時，可以根據(jù)某一種或某一類微生物的_________要求，加入_________或除去_____________，____其他微生物的生長，從而______某一類群或某一種特定的微生物生長。②也可以根據(jù)某些微生物對一些___________因素的_____，在培養(yǎng)基中加入某種_________，以_____不需要的微生物的生長繁殖，造成有利于特定微生物種類_________的條件。(3)意義選擇培養(yǎng)基分離法是___________的一種方法，在所需微生物在混合樣品中數(shù)量_____，不適宜直接采用(cǎiyòng)___________或______進(jìn)行分離時，該法仍然可用。通過這種方法，可以有選擇地_____和_____不同的微生物。特殊(tèshū)某些(mǒuxiē)物質(zhì)某些營養(yǎng)物質(zhì)抑制有利于物理、化學(xué)抗性化學(xué)物質(zhì)抑制優(yōu)先生長營養(yǎng)分離微生物很少平板稀釋法劃線法分離培養(yǎng)第四頁，共46頁。(1)纖維素的化學(xué)組成由C、H、O三種元素組成，是一種多糖。纖維素的基本組成單位是葡萄糖，人體內(nèi)沒有分解纖維素的酶，所以人體不能直接利用纖維素作為能源物質(zhì)，但土壤中有分解纖維素的微生物，最終把纖維素分解成二氧化碳和水釋放到無機環(huán)境中去。(2)纖維素的分布棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物，此外，木材、作物秸稈等也富含纖維素。纖維素產(chǎn)生(chǎnshēng)于植物的光合作用，地球上的植物每年產(chǎn)生(chǎnshēng)的纖維素超過70億噸。研1．纖維素與纖維素酶第五頁，共46頁。究土壤中分解纖維素的微生物，將給我們的生活帶來很大變化。(3)纖維素酶的組成及作用機理纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括C1酶、Cx酶和葡萄(pútáo)糖苷酶三種組分。作用機理是：第六頁，共46頁。 如何確認(rèn)所制備的選擇培養(yǎng)基的確起到了選擇作用？提示欲確認(rèn)所制備的選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用，應(yīng)同時(tóngshí)對對照組的基本培養(yǎng)基進(jìn)行接種——若對照組培養(yǎng)基中菌落種類明顯多于實驗組，則可確認(rèn)選擇培養(yǎng)基的確起到了選擇作用。[思維(sīwéi)激活1]第七頁，共46頁。2．選擇(xuǎnzé)培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基和基礎(chǔ)培養(yǎng)基的比較類型用途制法原理舉例基礎(chǔ)培養(yǎng)基生產(chǎn)、培養(yǎng)等依微生物生長需要配制依據(jù)培養(yǎng)基配制原則配制生產(chǎn)谷氨酸用的培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基分離菌種加入某種化學(xué)物質(zhì)促進(jìn)所需微生物的生長，抑制不需要微生物的生長培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽，選擇金黃色葡萄球菌鑒別培養(yǎng)基鑒別菌種加入指示劑或化學(xué)藥品依據(jù)微生物的代謝特點鑒別是否有大腸桿菌的培養(yǎng)基中加入伊紅和美藍(lán)第八頁，共46頁。 纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基中“選擇因子”是什么？提示篩選纖維素分解菌選擇培養(yǎng)基中唯一(wéiyī)的碳源是“無菌濾紙”，唯有能利用纖維素的微生物方可在該培養(yǎng)基上生存，其他微生物將因缺乏碳源而無法生存，據(jù)此可篩選到纖維素分解菌。[思維(sīwéi)激活2]第九頁，共46頁。 在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)(péiyǎng)基稱做()。A．鑒別培養(yǎng)(péiyǎng)基 B．加富培養(yǎng)(péiyǎng)基C．選擇培養(yǎng)(péiyǎng)基 D．基礎(chǔ)培養(yǎng)(péiyǎng)基解析基礎(chǔ)培養(yǎng)(péiyǎng)基是含有一般微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)(péiyǎng)基，例如牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)(péiyǎng)基；加富培養(yǎng)(péiyǎng)基一般用來培養(yǎng)(péiyǎng)營養(yǎng)要求比較苛刻的異養(yǎng)型微生物；鑒別培養(yǎng)(péiyǎng)基是在培養(yǎng)(péiyǎng)基中加入某種特殊化學(xué)物質(zhì)，微生物的代謝產(chǎn)物與特殊化學(xué)物質(zhì)發(fā)生特定化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生明顯特征變化；選擇培養(yǎng)(péiyǎng)基是在培養(yǎng)(péiyǎng)基中加入特殊營養(yǎng)物質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)，抑制不需要微生物的生長，有利于所需微生物的生長。答案C【鞏固(gǒnggù)1】第十頁，共46頁。原料_____、溶解→_____→_____、包扎→_____。將滅菌后的培養(yǎng)液倒入_______中，待培養(yǎng)基冷卻至_____左右時，在___________旁拔出棉塞。手拿錐形瓶，瓶口(pínɡkǒu)通過_____，灼燒滅菌。_____持培養(yǎng)皿，打開皿蓋。_____將錐形瓶中的約15mL培養(yǎng)液倒入培養(yǎng)皿。立即蓋上皿蓋，待_________后備用。用唯一(wéiyī)碳源培養(yǎng)基分離微生物1．配制(pèizhì)培養(yǎng)基2．倒平板稱量調(diào)pH分裝滅菌培養(yǎng)皿50℃酒精燈火焰火焰左手右手平板冷卻第十一頁，共46頁。采用_______________進(jìn)行接種，用_________吸取0.05mL的土壤稀釋液滴于平板(píngbǎn)上，再用___________涂布。涂布時可___________，使涂布均勻。用_________取________覆蓋于培養(yǎng)基上，并用涂布器壓平。先向干燥器中加入適量無菌蒸餾水，再將培養(yǎng)皿置于干燥器隔板上，于_________條件下_____培養(yǎng)_____左右。3．接種(jiēzhòng)4．培養(yǎng)(péiyǎng)稀釋涂布平板法無菌吸管無菌涂布器轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿無菌鑷子無菌濾紙28～30℃恒溫10d第十二頁，共46頁。(1)配制培養(yǎng)基的基本原則①目的要明確：根據(jù)所培養(yǎng)的微生物的種類、培養(yǎng)的目的等，選擇原料配制培養(yǎng)基。②營養(yǎng)要協(xié)調(diào)：配制培養(yǎng)基時，必須(bìxū)注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。③pH要適宜：各種微生物都有適宜生長的pH范圍。(2)配制赫奇遜培養(yǎng)基的過程1．配制(pèizhì)培養(yǎng)基第十三頁，共46頁。配制(pèizhì)培養(yǎng)基的過程稱量溶化調(diào)節(jié)pH分裝包扎(bāozā)滅菌第十四頁，共46頁。第十五頁，共46頁。第十六頁，共46頁。第十七頁，共46頁。2．倒平板(píngbǎn)第十八頁，共46頁。(1)系列稀釋操作①取盛有9mL水的無菌試管(shìguǎn)6支，編號101、102、103、104、105、106。②用移液管吸取1mL培養(yǎng)的菌液，注入101倍稀釋的試管(shìguǎn)中。用手指輕壓移液管上的橡皮頭，并吹吸3次，使菌液與水充分混勻。③從101倍稀釋的試管(shìguǎn)中吸取1mL稀釋液，注入102試管(shìguǎn)內(nèi)吹吸均勻，獲得102倍液。依此類推。(2)涂布平板操作3．接種(jiēzhòng)——稀釋涂布平板法第十九頁，共46頁。①將涂布器浸在盛有酒精(jiǔjīng)的燒杯中②取少量菌懸液（不超過(chāoguò)0.1mL），滴加到培養(yǎng)基表面③將沾有少量酒精(jiǔjīng)的涂布器在火焰上引燃，待酒精(jiǔjīng)燃盡后，冷卻8~10s④用涂布器將菌懸液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面，涂布時可轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿，使涂布均勻第二十頁，共46頁。(3)加蓋濾紙：用無菌鑷子取無菌濾紙覆蓋(fùgài)于培養(yǎng)基上，并用涂布器壓平。(4)注意事項：稀釋涂布平板的操作比較復(fù)雜，且各個細(xì)節(jié)均需保證“無菌”，應(yīng)特別注意：①酒精燈與培養(yǎng)皿的距離要合適；②吸管頭不要接觸任何其他物體；③吸管要在酒精燈火焰周圍使用。第二十一頁，共46頁。特別提醒①移液管需要經(jīng)過滅菌。操作時，移液后用手指輕壓上端的橡皮頭，吹吸三次，使菌液與水充分混勻。②將涂布器末端浸在盛有體積分?jǐn)?shù)(fēnshù)為70%的酒精的燒杯中。取出時，要讓多余的酒精在燒杯中滴盡，然后將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。③操作中一定要注意防火！不要將過熱的涂布器放在盛放酒精的燒杯中，以免引燃其中的酒精。第二十二頁，共46頁。 要將能分解纖維素的細(xì)菌從土壤中分離出來，應(yīng)將它們接種在 ()。A．加入伊紅—美藍(lán)的鑒別培養(yǎng)基上B．含有蛋白胨的固體培養(yǎng)基上C．只含纖維素粉而無其他碳源的選擇培養(yǎng)基上D．含四大營養(yǎng)要素的培養(yǎng)基上解析(jiěxī)要把纖維素分解菌從土壤中分離出來，就要利用使纖維素分解菌能生存，但其他微生物不能生存的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，其選擇條件是以纖維素粉作為唯一碳源，在該培養(yǎng)基上，只有能分解纖維素的細(xì)菌能夠生存，其他微生物因不能利用纖維素而不能生存。答案C【鞏固(gǒnggù)2】第二十三頁，共46頁。下列培養(yǎng)基配方中能作為選擇培養(yǎng)基、鑒別(jiànbié)培養(yǎng)基的依次是 ()?！纠?】示例一選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基原料①②③④蛋白胨/g10101010乳糖/g5555蔗糖/g5555KH2PO4/g2222伊紅/g0.4美藍(lán)/g0.065瓊脂/g1020NaCl/g20蒸餾水/mL1000100010001000第二十四頁，共46頁。A．①③ B．②① C．②④ D．③①思維(sīwéi)導(dǎo)圖：深度(shēndù)剖析高濃度的食鹽可以抑制多種細(xì)菌的生長，但不影響金黃色葡萄球菌的生長，從而可以將金黃色葡萄球菌分離出來，有高濃度食鹽的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基中加入伊紅和美藍(lán)，可以用來鑒別飲用水和乳制品中是否存在大腸桿菌，有伊紅和美藍(lán)的培養(yǎng)基為鑒別培養(yǎng)基。答案D第二十五頁，共46頁。歸納(guīnà)提升選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基的比較：種類特點用途選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物的生長，促進(jìn)所需要的微生物的生長培養(yǎng)、分離出特定的微生物(如培養(yǎng)酵母菌和霉菌，可在培養(yǎng)基中加入青霉素；培養(yǎng)金黃色葡萄球菌，可在培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽)鑒別培養(yǎng)基根據(jù)微生物的代謝特點，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品鑒別不同種類的微生物，如可用伊紅—美藍(lán)培養(yǎng)基鑒別飲用水或乳制品中是否有大腸桿菌(若有，菌落呈深紫色，并帶有金屬光澤)第二十六頁，共46頁。生物乙醇是以生物為原料生產(chǎn)的可再生能源。我國利用農(nóng)作物廢棄物(秸稈)生產(chǎn)乙醇，其技術(shù)流程為：纖維素酶解→酵母發(fā)酵→蒸餾→成品。纖維素酶的成本能否下降，是能否實現(xiàn)乙醇工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。纖維素酶可以從能分解纖維素的細(xì)菌培養(yǎng)液中提取。某同學(xué)設(shè)計了如下分離土壤中纖維素分解菌的實驗流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→鑒別培養(yǎng)。結(jié)合所學(xué)知識(zhīshi)回答下列問題?！纠?】示例二

土壤中纖維素分解菌的分離與檢測第二十七頁，共46頁。(1)以下是一種培養(yǎng)基配方：纖維素粉5g、NaNO31g、Na2HPO4·7H2O1.2g、KH2PO40.9g、MgSO4·7H2O0.5g、KCl0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸餾水定容到1000mL)。該培養(yǎng)基能夠增加樣品中纖維素分解菌的濃度，其原理是___________________________________。(2)為了鑒別纖維素分解菌和進(jìn)一步純化菌種，可以在鑒別培養(yǎng)基上加入________染液，將篩選獲得的菌液稀釋后用________的方法接種到鑒別培養(yǎng)基上，然后挑選產(chǎn)生________的菌落(jūnluò)作為菌種進(jìn)行擴大培養(yǎng)。(3)纖維素分解菌培養(yǎng)液中的纖維素酶產(chǎn)量如何呢？請設(shè)計實驗進(jìn)行檢測。________________________________________。第二十八頁，共46頁。思維(sīwéi)導(dǎo)圖：深度剖析本題考查土壤中纖維素分解菌的分離與鑒定的相關(guān)知識。富含纖維素的土壤中，含有以纖維素為碳源的纖維素分解菌，且數(shù)量較多；題目中給出的培養(yǎng)基能夠為產(chǎn)生纖維素酶的微生物提供碳源，不能分解纖維素的微生物由于(yóuyú)缺乏碳源而不能正常生長繁殖，因此該培養(yǎng)基具有選擇作用；纖維素量一定時，在一定范圍內(nèi)，纖維素酶產(chǎn)量與分解產(chǎn)生的葡萄糖量成正比。第二十九頁，共46頁。答案(1)培養(yǎng)基中纖維素是主要碳源，有利于纖維素分解菌生長，同時抑制其他微生物生長(2)剛果紅涂布平板透明圈(3)向定量(dìngliàng)纖維素分解菌培養(yǎng)液中加入定量(dìngliàng)纖維素，定時測定葡萄糖產(chǎn)量的變化方法技巧(1)經(jīng)選擇培養(yǎng)后，再經(jīng)梯度稀釋，才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上。(2)最好進(jìn)行富集培養(yǎng)。(3)經(jīng)稀釋培養(yǎng)后，用剛果紅染色。(4)設(shè)置對照能證明經(jīng)富集培養(yǎng)的確得到了欲分離的微生物。

第三十頁，共46頁。實驗原理：根據(jù)纖維素分解菌在培養(yǎng)基上產(chǎn)生透明圈的大小，測定產(chǎn)生纖維素酶的多少。實驗過程：先利用選擇培養(yǎng)基分離纖維素分解菌，再將菌株進(jìn)行分離純化，最后進(jìn)行鑒定。注意：設(shè)計實驗過程時要遵循相關(guān)的基本(jīběn)原則，如對照原則、單一變量原則等；并且要注意探究性實驗的實驗預(yù)期或結(jié)果不是唯一的，應(yīng)對多種可能性進(jìn)行分析討論，得出相應(yīng)的結(jié)論?！骄?tànjiū)產(chǎn)生纖維素酶的產(chǎn)量———技法(jìfǎ)必備1．2．第三十一頁，共46頁。有些微生物能合成纖維素酶，通過對這些微生物的研究和應(yīng)用，使人們能夠利用秸稈等廢棄物生產(chǎn)酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。纖維素酶可以通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)，為了提高酶的產(chǎn)量，請你設(shè)計一個實驗，利用誘變育種的方法(fāngfǎ)，獲得產(chǎn)生較多纖維素酶的菌株。(1)寫出實驗步驟：①將培養(yǎng)好的生產(chǎn)菌株分成兩組，__________________。②制備含有________的固體培養(yǎng)基。③______________________________________________。能力(nénglì)展示第三十二頁，共46頁。④一段時間后，取培養(yǎng)基用剛果紅染色，觀察記錄菌落周圍透明圈的大小情況。(2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論(jiélùn)：①誘變組中菌落周圍的透明圈比對照組_________________，說明________________________________________________。②誘變組中菌落周圍的透明圈與對照組_________________，說明________________________________________________。③誘變組中菌落周圍的透明圈比對照組________，說明____________________________________________________。(3)若獲得純凈的高產(chǎn)菌株，還需進(jìn)行________或________操作。第三十三頁，共46頁。解析(1)設(shè)計實驗要遵循對照原則和單一變量原則，且要得到纖維素酶的高產(chǎn)菌株，先進(jìn)行誘變處理(chǔlǐ)，由于突變是不定向的，所以要經(jīng)過篩選。實驗分兩組，實驗組用誘變劑處理(chǔlǐ)，對照組不進(jìn)行處理(chǔlǐ)。要檢測纖維素分解菌產(chǎn)生纖維素酶的能力，應(yīng)用含纖維素的鑒別培養(yǎng)基，根據(jù)形成的透明圈的大小，來判斷產(chǎn)酶能力的高低。整個過程中，注意對照組和實驗組的其他條件完全相同。(2)預(yù)期實驗結(jié)果，誘變組和對照組相比，透明圈大小可能相同，可能較大，可能較小，所以需要分情況討論，當(dāng)然，真正想得到的是透明圈較大的菌株，即產(chǎn)纖維素酶能力強的菌株。(3)一般初次分離得到的都不是純凈的細(xì)菌，需進(jìn)一步純化培養(yǎng)，可通過平板劃線法或稀釋涂布平板法進(jìn)行純化培養(yǎng)。第三十四頁，共46頁。答案(1)①一組用一定劑量的誘變劑處理，另一組不處理作為(zuòwéi)對照②纖維素③把誘變組的大量菌株接種到多個含有纖維素的固體培養(yǎng)基上，同時接種對照組(未處理)的菌株，把它們置于相同的適宜條件下培養(yǎng)(2)①大誘變育種獲得了高纖維素酶產(chǎn)量的菌株②相同誘變育種沒有使菌株發(fā)生變化③小誘變育種獲得了低纖維素酶產(chǎn)量的菌株(以上三組結(jié)果與結(jié)論對應(yīng)即可)(3)平板劃線稀釋涂布平板

第三十五頁，共46頁。從土壤(tǔrǎng)中篩選纖維素分解菌的實驗設(shè)計，正確的是 ()。A．土壤(tǔrǎng)取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→挑選菌落B．土壤(tǔrǎng)取樣→選擇培養(yǎng)→稀釋涂布平板→挑選菌落C．土壤(tǔrǎng)取樣→梯度稀釋→選擇培養(yǎng)→挑選菌落D．土壤(tǔrǎng)取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→選擇培養(yǎng)→挑選菌落1.第三十六頁，共46頁。解析本題考查纖維素分解菌的分離過程的有關(guān)知識。正確的流程是“土壤取樣→選擇(xuǎnzé)培養(yǎng)→稀釋涂布平板→挑取菌落”，其中選擇(xuǎnzé)培養(yǎng)的目的是增加纖維素分解菌的濃度，因此需要在稀釋涂布平板之前進(jìn)行，最后根據(jù)菌落的特征挑選纖維素分解菌。答案B第三十七頁，共46頁。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入了瓊脂這一理想的凝固劑，下列關(guān)于瓊脂的說法不正確的是 ()。A．不被所培養(yǎng)的微生物分解利用，對所培養(yǎng)的微生物無毒害作用(zuòyòng)B．在微生物生長溫度范圍內(nèi)保持固體狀態(tài)C．瓊脂凝固點低，利于微生物的生長D．瓊脂在滅菌過程中不會被破壞，透明度好，凝固力強2．第三十八頁，共46頁。解析在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑如瓊脂后，制成瓊脂固體培養(yǎng)基，它是實驗室中最常用的培養(yǎng)基之一，固體培養(yǎng)基中可形成肉眼可見的單個細(xì)胞繁殖而來的子細(xì)胞群體，即菌落，用于微生物的分離、計數(shù)和菌種鑒定等。瓊脂可作為一種理想的凝固劑，是由其性質(zhì)決定的，瓊脂不會被微生物利用且對其無毒害作用，在滅菌過程中不會被破壞，透明度好，凝固力強。瓊脂在98℃以上熔化，在44℃以下(yǐxià)凝固，所以在微生物生長溫度范圍內(nèi)保持固體狀態(tài)。答案C第三十九頁，共46頁。某化工廠的污水池中，含有一種有害的、難于降解的有機(yǒujī)化合物A。研究人員用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基，成功地篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌(目的菌)。實驗的主要步驟如下圖所示。請分析回答問題。3．第四十頁，共46頁。第四十一頁，共46頁。(1)接種前需要對培養(yǎng)基及培養(yǎng)皿等進(jìn)行滅菌，常用