2019屆高考生物一輪復習 第十二單元 生物技術(shù)實踐 第40講 微生物的培養(yǎng)與應用學案.doc

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第40講　微生物的培養(yǎng)與應用 1．微生物的分離和培養(yǎng)　2.某種微生物數(shù)量的測定　3.培養(yǎng)基對微生物的選擇作用 4．利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物在其他方面的應用 　培養(yǎng)基及微生物的純化培養(yǎng)技術(shù) 1．培養(yǎng)基 (1)概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。 (2)營養(yǎng)組成：一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽。此外，還需要滿足微生物生長對pH、氧氣以及特殊營養(yǎng)物質(zhì)的要求。 (3)分類 2．無菌技術(shù)的主要方法及適用對象[連一連] 3．制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基 4．純化大腸桿菌 (1)原理：在培養(yǎng)基上將細菌稀釋或分散成單個細胞，使其長成單個的菌落，這個菌落就是純化的細菌菌落。 (2)主要方法及純化原理 主要方法 平板劃線法 稀釋涂布平板法 平板示 意圖 純化原理 通過連續(xù)劃線操作實現(xiàn)的 將菌液進行一系列的梯度稀釋和涂布平板操作實現(xiàn)的 5.菌種的保藏方法 (1)臨時保藏法：對于頻繁使用的菌種，先接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)，然后放入4 ℃的冰箱中保藏。 (2)甘油管藏法：對于需要長期保存的菌種，先將菌液轉(zhuǎn)入滅菌后的甘油中，混勻后放在－20 ℃冷凍箱中保存。 (選修 1 P18“旁欄小資料”改編)微生物的接種方法只有平板劃線法和稀釋涂布平板法嗎？微生物接種的核心是什么？ 答案：不是。微生物的接種技術(shù)還包括斜面接種、穿刺接種等方法，其核心是防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度?！? 考向1　培養(yǎng)基及其制備方法及無菌技術(shù)的操作 1．(2018湖南長沙瀏陽四中一模)高溫淀粉酶在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中有很大的實用性。研究者從熱泉中篩選出了能高效生產(chǎn)高溫淀粉酶的嗜熱菌，其篩選過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}： (1)Ⅰ號培養(yǎng)基從物理狀態(tài)來看，屬于固體培養(yǎng)基，配制時要加入________作為凝固劑，從用途來看屬于選擇培養(yǎng)基，應以________作為唯一碳源。 (2)配制固體培養(yǎng)基的基本步驟是(　　) A．計算、稱量、倒平板、溶化、滅菌 B．計算、稱量、溶化、倒平板、滅菌 C．計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板 D．計算、稱量、滅菌、溶化、倒平板 (3)溶化時，燒杯中加入瓊脂后要不停地________，防止瓊脂糊底引起燒杯破裂。對培養(yǎng)基滅菌的方法一般為________________。 (4)①過程是________，②過程所使用的接種方法是____________法。 (5)部分嗜熱菌在Ⅰ號培養(yǎng)基上生長時可釋放________分解培養(yǎng)基中的淀粉，在菌落周圍形成透明圈，挑選相應的菌落，接種到Ⅱ號培養(yǎng)基上進一步分離純化后，再對菌種進行________培養(yǎng)。 解析：固體培養(yǎng)基通常加入瓊脂作為凝固劑。本實驗的目的是獲得產(chǎn)生高溫淀粉酶的嗜熱菌，故其選擇培養(yǎng)基中應以淀粉作為唯一碳源。配制固體培養(yǎng)基的基本步驟是計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。配制培養(yǎng)基加熱溶化時，要注意加入瓊脂后要不斷攪拌，防止瓊脂糊底和溢出。對培養(yǎng)基的滅菌一般采用高壓蒸汽滅菌。仔細觀察題圖可知，過程①是菌液稀釋，過程②是采用涂布法接種。能產(chǎn)生淀粉酶的部分細菌能分解利用淀粉，其菌落周圍會出現(xiàn)透明圈，取這樣的菌落再分離純化可獲得相應菌種，以后可以擴大培養(yǎng)用于生產(chǎn)。 答案：(1)瓊脂　淀粉　(2)C　(3)攪拌　高壓蒸汽滅菌 (4)稀釋　稀釋涂布平板　(5)淀粉酶　擴大 考向2　微生物的純化技術(shù) 2．(2017高考江蘇卷)苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中，對環(huán)境有嚴重危害。小明同學準備依據(jù)下圖操作步驟，從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請回答下列問題： (1)酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作為碳源的有______________。 (2)將采集到的樣品接種培養(yǎng)，苯酚用量應隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸________，以達到富集酚降解菌的目的。若上圖平板中菌落過于密集，應進一步________，以便于菌落計數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時除了需要水、營養(yǎng)物質(zhì)外，還必須添加________。 (3)如圖為連續(xù)劃線法示意圖，在圖中________(填圖中序號)區(qū)域更易獲得單菌落。 (4)采用比色測定法(使用苯酚顯色劑)檢測降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進行顯色反應，下表中1～5號比色管的苯酚濃度應分別為________________。 管號 1 2 3 4 5 6 苯酚濃度(mg/L) 1 如果廢水為50 mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，則需將殘留液稀釋________(填序號：①5?、?0 ③20)倍后，再進行比色。 解析：(1)富集培養(yǎng)基中蛋白胨、苯酚都是含C的有機物，可作為碳源。(2)欲富集酚降解菌，需隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加逐漸增加培養(yǎng)基中苯酚的含量；若接種培養(yǎng)后平板上菌落過于密集，則應進一步稀釋后再進行涂布，以降低平板上菌落密度，便于菌落計數(shù)與分離；平板培養(yǎng)基是固體培養(yǎng) 基，除含有水、營養(yǎng)物質(zhì)(碳源、氮源、無機鹽等)外，還需添加瓊脂作為凝固劑。(3)利用連續(xù)劃線法接種時，最后的劃線區(qū)域(③)中，菌體的密度較小，容易獲得單菌落。(4)因系列濃度梯度中6號比色管中苯酚濃度為1 mg/L，故1～5號比色管中的苯酚濃度應分別為0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L；根據(jù)題意，廢水為50 mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，要使稀釋后的苯酚殘留液濃度介于0～1 mg/L，需將殘留液稀釋20倍左右。 答案：(1)蛋白胨、苯酚　(2)增加　稀釋涂布　凝固劑　(3)③　(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8?、? 兩種純化細菌方法的比較 項目 優(yōu)點 缺點 適用范圍 平板劃線法　 可以觀察菌落特征，對混合菌進行分離 不能計數(shù) 適用于 好氧菌稀釋涂布平板法　　 可以計數(shù)，可以觀察菌落特征 吸收量較少，較麻煩，平板不干燥效果不好，容易蔓延 適用于厭氧菌和兼性厭氧菌 　 　土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù) 1．土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù) (1)分離原理：土壤中的細菌之所以能分解尿素，是因為它們能合成脲酶，這種物質(zhì)在把尿素分解成無機物的過程中起到催化作用。 (2)統(tǒng)計菌落數(shù)目：統(tǒng)計樣品中的活菌一般用稀釋涂布平板法。 2．實驗流程 3．分解尿素的細菌的鑒別 (1)方法：在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)分解尿素的細菌。 (2)原理： 　　　　 (3)實驗現(xiàn)象及結(jié)論 ①培養(yǎng)基變紅：該種細菌能分解尿素。 ②培養(yǎng)基不變紅：該種細菌不能分解尿素。 4．設(shè)置對照和重復 項目 對照 重復 目的 排除非測試因素對實驗結(jié)果的影響 排除偶然因素對實驗結(jié)果的影響 實例 空白對照：確定培養(yǎng)基制作是否合格 同一稀釋度涂布至少3個平板 (選修 1 P26“旁欄小資料”改編)細菌數(shù)目的測定還有哪些方法？舉例說明。 答案：濾膜法。測定飲用水中大腸桿菌的數(shù)目可以采用濾膜法?！? 1．(2017高考全國卷Ⅰ)某些土壤細菌可將尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用?；卮鹣铝袉栴}： (1)有些細菌能分解尿素，有些細菌則不能，原因是前者能產(chǎn)生________________________。能分解尿素的細菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 但可用葡萄糖作為碳源，進入細菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是________________________________________________________________________ (答出兩點即可)。 (2)為了篩選可分解尿素的細菌，在配制培養(yǎng)基時，應選擇________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作為氮源，不選擇其他兩組的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)用來篩選分解尿素細菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________________________________________________________ (答出兩點即可)。 解析：(1)能分解尿素的細菌體內(nèi)應含有脲酶；能分解尿素的細菌是異養(yǎng)型生物，不能利用CO2來合成有機物，可用葡萄糖等有機物作為碳源。進入細菌體內(nèi)的葡萄糖既能為細胞生命活動提供能量，又可為其他有機物的合成提供原料。(2)篩選可分解尿素的細菌，應選擇以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基，而能分解尿素的細菌和不能分解尿素的細菌都能利用NH4NO3，其他兩組不能起到篩選作用。(3)用來篩選分解尿素細菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，這兩種物質(zhì)既可為細菌生長提供無機營養(yǎng)，又可作為緩沖劑保持細胞生長過程中pH相對穩(wěn)定。 答案：(1)脲酶　分解尿素的細菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO2來合成有機物　為細胞生命活動提供能量，為其他有機物的合成提供原料 (2)尿素　其他兩組都含有NH4NO3，能分解尿素的細菌和不能分解尿素的細菌都能利用NH4NO3，不能起到篩選作用 (3)為細菌生長提供無機營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細胞生長過程中pH穩(wěn)定 2．(2018廣西來賓中學模擬)下表是某同學列出的分離并計數(shù)土壤中微生物培養(yǎng)基的配方，據(jù)此回答下列問題： (1)制備培養(yǎng)基時，將上述物質(zhì)溶解并用蒸餾水定容至1 000 mL后，還要進行________和________。 (2)從功能上看，該培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基，細菌能利用培養(yǎng)基中的氮源是由于能合成________。 (3)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時，__________(填“需要”或“不需要”)設(shè)置對照組(即不接種進行培養(yǎng))，原因是________________________________________________________________________。 (4)某同學在3個培養(yǎng)基上分別涂布稀釋倍數(shù)為106的土壤樣液0.1 mL，培養(yǎng)一段時間后，其菌落數(shù)分別為180、220、320個，則1 mL原土壤樣液中上述微生物的數(shù)量為________，此方法測定的活菌數(shù)比實際活菌數(shù)少的原因為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計的菌落數(shù)，制備培養(yǎng)基時，將上述物質(zhì)溶解并用蒸餾水定容至1 000 mL后，還要進行滅菌和倒平板。(2)該培養(yǎng)基中含有的尿素為唯一氮源，是選擇培養(yǎng)基，細菌能合成脲酶，能利用尿素。(3)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時需要設(shè)置對照組，主要用于判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染。(4)1 mL原土壤液中上述微生物數(shù)量＝(180＋220＋320)310610＝2.4109個，用稀釋涂布平板法統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目低的原因是培養(yǎng)基上的菌落可能是由兩個或多個細菌形成的。 答案：(1)滅菌　倒平板 (2)選擇　脲酶(催化尿素分解的酶) (3)需要　判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染 (4)2.4109　當兩個或多個細菌連在一起時，平板上只能觀察到一個菌落 兩種計數(shù)方法的比較 項目 間接計數(shù)法 (稀釋涂布平板法) 直接計數(shù)法 (顯微計數(shù)法) 原理 當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌，通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌 利用特定細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板，在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量 公式 每克樣品中的菌落數(shù)＝(CV)M C：某稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)；V：涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)；M：稀釋倍數(shù) 每毫升原液所含細菌數(shù)：每小格平均細菌數(shù)400104稀釋倍數(shù) 缺點 當兩個或多個菌體連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落 不能區(qū)分細胞死活 結(jié)果 比實際值偏小 比實際值偏大 　 　分解纖維素的微生物的分離 1．纖維素與纖維素酶 (1)纖維素：一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。 (2)纖維素酶 ①組成：纖維素酶是一種復合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種組分。 ②作用 纖維素纖維二糖葡萄糖 2．纖維素分解菌的篩選 (1)方法：剛果紅染色法。 (2)培養(yǎng)基：富含纖維素的選擇培養(yǎng)基。 (4)菌落的挑選：挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。 3．實驗流程及注意事項 1．(2018四川成都七中模擬)為獲得果膠酶高產(chǎn)菌株，科研人員進行了下列分離、篩選、鑒定工作。回答下列問題： (1)為分離果膠酶產(chǎn)生菌，科研人員配制了下表所示成分的培養(yǎng)基，該表空白處的兩種成分是________________。制備的培養(yǎng)基常用________________法進行滅菌。 K2HPO4 MgSO4 NaNO3 FeSO4 瓊脂 0.1 g 0.5 g 3 g 0.01 g 2 g 15 g 加至1 L (2)科研人員將采集的果園土壤放入無菌水中，震蕩混勻，制成懸液。為獲得較均勻分布的單菌落，還需要將懸液進行________，用________法接種于固體培養(yǎng)基上。接種后的培養(yǎng)基呈________狀態(tài)放入培養(yǎng)箱。 (3)選擇單菌落數(shù)目適宜的培養(yǎng)基，加入一定濃度的剛果紅溶液(果膠與剛果紅結(jié)合后顯紅色)，一段時間后洗去培養(yǎng)基表面的剛果紅溶液，觀察并比較菌落的________直徑的比值，篩選果膠酶高產(chǎn)菌株。 (4)將獲得的菌株進行液體培養(yǎng)后，從培養(yǎng)液的________(填“上清液”或“沉淀物”)獲得粗提的果膠酶。將一定量的粗提果膠酶與適量果膠溶液混合，一定時間后測定吸光值來測定酶活性。進行吸光值測定時，需將____________________與等量果膠溶液混合，作為實驗的對照。 解析：依題意可知：該實驗的目的是分離果膠酶產(chǎn)生菌，因此培養(yǎng)基中需要加入果膠，在配制過程中需用蒸餾水定容，所以該表空白處的兩種成分是果膠和蒸餾水。制備的培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌。 答案：(1)果膠和蒸餾水　高壓蒸汽滅菌 (2)梯度稀釋(或系列稀釋)　(稀釋)涂布平板　倒置 (3)水解(或透明)圈 (4)上清液　等量失活的粗提果膠酶 2．(高考新課標全國卷Ⅰ)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解?；卮鹣铝袉栴}： (1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復合酶，其中的葡萄糖苷酶可將________分解成________。 (2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時，CR可與纖維素形成________色復合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時，培養(yǎng)基上會出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的________。 (3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見表)： 酵母膏 無機鹽 淀粉 纖維 素粉 瓊脂 CR溶液 水 培養(yǎng) 基甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ 培養(yǎng) 基乙 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ 注：“＋”表示有，“－”表示無。 據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 培養(yǎng)基乙________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶能使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶能將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)剛果紅是一種染料，可以與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復合物，當纖維素被纖維素酶分解后，紅色復合物就無法形成，培養(yǎng)基中就會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。(3)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，而用于分離和鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，并且培養(yǎng)基中需含有纖維素，才能與CR形成紅色復合物，有纖維素分解菌時才能形成以纖維素分解菌為中心的透明圈。 答案：(1)纖維二糖　葡萄糖 (2)紅　透明圈 (3)不能　液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落　不能　培養(yǎng)基中沒有纖維素，不會形成CR—纖維素紅色復合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌 兩種剛果紅染色法的比較 項目 方法一 方法二 優(yōu)點 傳統(tǒng)的方法，顯示出的顏色反應基本上是纖維素分解菌的作用 操作簡便，不存在菌落混雜問題 　缺點 操作繁瑣，加入剛果紅溶液會使菌落之間發(fā)生混雜 ①由于纖維素和瓊脂、土豆汁中都含有淀粉類物質(zhì)，可以使能夠產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應； ②有些微生物具有降解色素的能力，它們在長時間培養(yǎng)過程中會降解剛果紅形成的明顯的透明圈，與纖維素分解菌不易區(qū)分 [清一清] 易錯點1　誤認為所有微生物培養(yǎng)基中均需加入“生長因子” [點撥]　碳源、氮源、水分、無機鹽、生長因子是微生物生長必需的五大營養(yǎng)成分，但大多數(shù)培養(yǎng)基中都含碳源、氮源、水分、無機鹽四類物質(zhì)，可能不需額外添加“生長因子(如維生素)”，這是因為許多微生物可自行合成這些生長因子，而對那些合成能力有限或不能合成生長因子的微生物(如乳酸菌)，則需在培養(yǎng)基中添加諸如維生素等生長因子。 易錯點2　消毒≠滅菌 [點撥]　 項目 條件 結(jié)果 常用方法 應用范圍 消毒 較為溫 和的物 理或化 學方法 僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分對人體有害的微生物 煮沸消毒法 日常用品 巴氏消毒法 不耐高溫的液體 化學藥劑消毒法 用酒精擦拭雙手，用氯氣消毒水源 滅菌 強烈的 理化因 素　　 殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子 灼燒滅菌法 接種工具 干熱滅菌法 玻璃器皿、金屬工具 高壓蒸汽滅菌法 培養(yǎng)基及容器的滅菌 易錯點3　兩種微生物篩選方法的比較 [點撥]　 項目 土壤中分解尿素的細菌的分離 分解纖維素的微生物的分離 方法 使用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基進行培養(yǎng) 利用富含纖維素的選擇培養(yǎng)基進行培養(yǎng) 原理 土壤中不能分解尿素的微生物因缺乏脲酶而不能正常生長，能夠分解尿素的微生物能利用尿素為氮源正常生長，從而起到選擇作用 因為培養(yǎng)基中含有豐富的纖維素，因此能夠分解纖維素的微生物具有更多的生存機會而大量繁殖 特有 代表 過程 CO(NH2)2＋H2OCO2＋2NH3 纖維素纖維二糖葡萄糖 易錯點4　不知道菌落計數(shù)比實際值“偏高”還是“偏低” [點撥]　稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中菌落的數(shù)目往往比實際數(shù)目“低”。這是因為當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。而顯微計數(shù)法中由于不能區(qū)分死菌與活菌，故所得數(shù)值可能“偏高”。 [判一判] (1)培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽，有時還需要加入一些特殊的物質(zhì)(　　) (2)倒平板時，應將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上(　　) (3)消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害(　　) (4)為了防止污染，接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應趁熱快速挑取菌落(　　) (5)用稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時，只要稀釋度足夠高，就能在培養(yǎng)基表面形成單個菌落(　　) (6)選擇培養(yǎng)基可以鑒定某種微生物的種類(　　) (7)對細菌進行計數(shù)只能采用稀釋涂布平板法，而不能用平板劃線法(　　) (8)篩選能分解尿素的細菌所利用的培養(yǎng)基中，尿素是唯一的氮源(　　) (9)分解尿素的細菌在分解尿素時，可以將尿素轉(zhuǎn)化為氨，使得培養(yǎng)基的酸堿度降低(　　) (10)剛果紅可以與纖維素形成透明復合物，所以可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌(　　) (11)土壤中纖維素分解菌的篩選流程中的“選擇培養(yǎng)”是必不可少的(　　) (12)在富含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅染色劑，若出現(xiàn)周圍存在透明圈的菌落，則說明篩選到了分解纖維素的微生物(　　) (13)在纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基上生長的菌落都是纖維素分解菌(　　) (14)培養(yǎng)基中出現(xiàn)透明圈的菌落一定是纖維素分解菌的菌落(　　) 答案：(1)√　(2)　(3)√　(4)　(5)√　(6)　(7)　(8)√　(9)　(10)　(11)　(12)√　(13)　(14) (2016高考全國卷Ⅰ)空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實驗步驟如下： ①配制培養(yǎng)基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)； ②制作無菌平板； ③設(shè)置空白對照組和若干實驗組，進行相關(guān)操作； ④將各組平板置于37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時間，統(tǒng)計各組平板上菌落的平均數(shù)。 回答下列問題： (1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于________________________________________________________________________。 若要完成步驟②，該培養(yǎng)基中的成分X通常是________。 (2)步驟③中，實驗組的操作是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________?！　　　　　　　? (3)若在某次調(diào)查中，某一實驗組平板上菌落平均數(shù)為36個/平板，而空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了6個菌落，這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了________現(xiàn)象。若將30(即36－6)個/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法________(填“正確”或“不正確”)。 解析：(1)牛肉膏和蛋白胨都含有蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物，都可以作為氮源；觀察菌落需利用固體培養(yǎng)基，因此可推知若要完成步驟②，該培養(yǎng)基中的成分X通常是凝固劑，如瓊脂。(2)實驗組的各組構(gòu)成對比實驗，設(shè)計要依據(jù)單一變量原則，結(jié)合實驗目的：欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況，可知步驟③中，實驗組的操作是將各實驗組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時間。(3)若在某次調(diào)查中，某一實驗組平板上菌落平均數(shù)為36個/平板，而空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了6個菌落，這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象。該污染菌可能對空氣中的其他微生物的生長無影響也可能有影響，因此將30(即36－6)個/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法不正確。 答案：(1)牛肉膏、蛋白胨　瓊脂 (2)將各實驗組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時間 (3)污染　不正確 (2015高考全國卷Ⅰ)已知微生物A可以產(chǎn)生油脂，微生物B可以產(chǎn)生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生產(chǎn)?；卮鹩嘘P(guān)問題： (1)顯微觀察時，微生物A菌體中的油脂通?？捎胈_______染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā)，可選用________(填“萃取法”或“水蒸氣蒸餾法”)從菌體中提取。 (2)為了從自然界中獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落，可從含有油料作物種子腐爛物的土壤中取樣，并應選用以________為碳源的固體培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。 (3)為了確定微生物B產(chǎn)生的脂肪酶的最適溫度，某同學測得相同時間內(nèi)，在35 ℃、40 ℃、45 ℃溫度下降解10 g油脂所需酶量依次為4 mg、1 mg、6 mg，則上述三個溫度中，________℃條件下該酶活力最小。為了進一步確定該酶的最適溫度，應圍繞________℃設(shè)計后續(xù)實驗。 解析：(1)生物組織中的油脂能被蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染成橘黃色(或紅色)。(2)為了篩選出能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落，我們應選用只能讓該菌落生長的選擇性培養(yǎng)基，因此只能選用以油脂作為唯一碳源的固體培養(yǎng)基。(3)溫度影響酶的活性，在三個溫度中，45 ℃時需酶量最高，說明酶活性最低；在三個溫度實驗中40 ℃時所需酶量最少，35 ℃時和45 ℃時所用酶量多，說明酶的最適溫度介于35 ℃和45 ℃之間，因此應圍繞40 ℃設(shè)計不同溫度梯度，進行后續(xù)實驗。 答案：(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)　萃取法　(2)油脂 (3)45　40 (高考全國卷Ⅱ)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況，某研究小組測定了該河流水樣中的細菌含量，并進行了細菌分離等工作?；卮鹣铝袉栴}： (1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中的細菌含量。在涂布接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間，這樣做的目的是________________________________________________________________________ ________________；然后，將1 mL水樣稀釋100倍，在3個平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液；經(jīng)適當培養(yǎng)后，3個平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為________。 (2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細菌。操作時，接種環(huán)通過________滅菌，在第二次及以后的劃線時，總是從上一次劃線的末端開始劃線。這樣做的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)示意圖A和B中，________表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 (4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻，一部分進行靜置培養(yǎng)，另一部分進行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快。分析其原因是：振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中________的含量，同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高________的利用率。 解析：(1)為了確定培養(yǎng)基的滅菌是否合格，微生物學實驗一般會設(shè)置空白對照：隨機取若干滅菌后的不接種的培養(yǎng)基在相同條件下培養(yǎng)一段時間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落生成，若無菌落生成說明滅菌合格；0.1 mL稀釋液中平均有(39＋38＋37)/3＝38個活菌，則每毫升稀釋液中活菌的數(shù)目為38/0.1＝380，則稀釋前每毫升水樣中活菌數(shù)目為380100＝3.8104，則每升水樣中活菌數(shù)目為3.81041 000＝3.8107。(2)接種時接種環(huán)需要灼燒滅菌；在第二次及以后每次劃線時，總是從上一次的末端開始劃線，這樣做的目的是通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時菌體的數(shù)目逐漸減少，以便得到單個菌落。(3)由題圖可知，B圖菌落分布相對均勻，應為稀釋涂布平板法接種的結(jié)果。(4)振蕩培養(yǎng)可以增加液體培養(yǎng)基的氧氣含量，促進好氧型微生物的生長，另外振蕩培養(yǎng)還可以使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。 答案：(1)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　3.8107 (2)灼燒　將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落 (3)B　(4)溶解氧　營養(yǎng)物質(zhì) [課時作業(yè)] 1．(2018武漢調(diào)研)如表所示為培養(yǎng)某種微生物的培養(yǎng)基配方，請回答有關(guān)問題： KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4 7H2O 葡萄糖 尿素 蒸餾水 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 定容至 1 000 mL (1)該培養(yǎng)基只允許分解尿素的細菌生長，這種培養(yǎng)基稱為________培養(yǎng)基。該培養(yǎng)基會抑制其他種類微生物生長，其原因是該培養(yǎng)基________________________________________________________________________。 (2)若要通過統(tǒng)計培養(yǎng)基中菌落數(shù)來估計樣品中的細菌數(shù)，上述培養(yǎng)基中還需要添加的成分是________，接種時應采用________________法，該方法接種培養(yǎng)后的菌落，不可能是圖中的________。 (3)從土壤中分離出分解尿素的細菌后，要對其做進一步的鑒定，可在上述培養(yǎng)基中加入________指示劑，培養(yǎng)該菌后，如果指示劑變________，可初步鑒定該種細菌能夠分解尿素。 (4)某同學用0.1 mL稀釋液在稀釋倍數(shù)為106的平板中測得菌落數(shù)的平均值為163，則每毫升樣品中的細菌數(shù)是________個。 答案：(1)選擇　以尿素為唯一的氮源 (2)瓊脂　稀釋涂布平板　D (3)酚紅　紅 (4)1.63109 2．(2018黑龍江大慶中學模擬)回答與微生物實驗室培養(yǎng)有關(guān)的問題： (1)在制備固體培養(yǎng)基時需加入的常用凝固劑是________。若培養(yǎng)基需調(diào)節(jié)pH，則應在滅菌之________(填“前”或“后”)調(diào)節(jié)。 (2)為防止外來雜菌入侵，對________________等可采用干熱滅菌法進行滅菌。 (3)如圖為平板劃線法接種后的示意圖。在劃線接種的整個操作過程中，對接種環(huán)至少需進行________次灼燒滅菌。接種后蓋上皿蓋，將平板________放入恒溫箱中培養(yǎng)，這樣放置的目的是__________________________。 (4)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計活菌數(shù)目時，每隔一個“時間間隔”統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，最后選取________________________________________________________________________ 作為結(jié)果，這樣可以防止因培養(yǎng)時間不足而遺漏菌落的數(shù)目。 解析：(1)制備固體培養(yǎng)基通常加入的凝固劑是瓊脂。培養(yǎng)基若在滅菌后調(diào)pH，可造成污染，故培養(yǎng)基調(diào)pH應在滅菌前進行。(2)滅菌的方法通常有高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌和灼燒滅菌三種。采用干熱滅菌的通常有玻璃器皿和金屬用具。(3)平板劃線法接種過程中需在接種前、每次劃線后對接種環(huán)進行灼燒滅菌。圖中共接種5個區(qū)域，故接種環(huán)至少需要進行6次灼燒滅菌處理。微生物培養(yǎng)過程中，易產(chǎn)生冷凝水，為防止水珠滴在培養(yǎng)基表面造成污染，培養(yǎng)時需將平板倒置。(4)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計活菌數(shù)目時，要以菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄為最終結(jié)果，這樣可以防止因遺漏而導致統(tǒng)計結(jié)果偏小。 答案：(1)瓊脂　前　(2)玻璃器皿和金屬用具　(3)6　倒置　避免培養(yǎng)基被污染和防止培養(yǎng)基水分過快揮發(fā)　(4)菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄 3．臨床使用抗生素前，有時需要做細菌耐藥實驗。實驗時，首先要從病人身上獲取少量樣本，然后按照一定的實驗步驟操作，以確定某致病菌對不同抗生素的敏感性?；卮鹣铝袉栴}： (1)為了從樣本中獲取致病菌單菌落，可用________法或________法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。 (2)取該單菌落適當稀釋，用________法接種于固體培養(yǎng)基表面，在37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，使其均勻生長，布滿平板。 (3)為了檢測該致病菌對于抗生素的敏感性，將分別含有A、B、C、D四種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上的不同位置，培養(yǎng)一段時間后，含A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素A________；含B的濾紙片周圍沒有出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素B________；含C的濾紙片周圍的透明圈比含A的小，說明______________________________；含D的濾紙片周圍的透明圈也比含A的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個菌落，在排除雜菌污染的情況下，此菌落很可能是抗生素D的________。 (4)根據(jù)上述實驗結(jié)果，為達到抗菌目的，最好應選用抗生素________。 解析：(1)實驗室中對微生物純化培養(yǎng)時，常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。(2)若讓已經(jīng)獲得的單個菌落在固體培養(yǎng)基上大量且均勻繁殖，常用玻璃涂布器把稀釋的菌液均勻涂滿整個平板。(3)對某種抗生素越敏感的致病菌，在該抗生素存在的范圍內(nèi)，越不易生存，形成的透明圈就越大。但是，如果在透明圈中還有菌落生存，則說明這個菌落的細菌耐藥性很強。(4)通過(3)可知，在應用時，要想殺死某致病菌，就得選擇能使該致病菌大量死亡，即產(chǎn)生的透明圈大的那種抗生素。 答案：(1)平板劃線　稀釋涂布平板　(2)稀釋涂布平板 (3)敏感　不敏感　該致病菌對C的敏感性比對A的弱　耐藥菌　(4)A 4．(2018吉林長春模擬)下面是篩選抗鏈霉素大腸桿菌的實驗步驟及相關(guān)圖解。 實驗步驟： ①把大量對鏈霉素敏感的大腸桿菌接種在不含鏈霉素的培養(yǎng)基1的表面，進行培養(yǎng)。 ②待其長出密集的小菌落后，用影印法接種到不含鏈霉素的培養(yǎng)基2上，隨即再影印到含有鏈霉素的培養(yǎng)基3上，進行培養(yǎng)。 ③在培養(yǎng)基3上出現(xiàn)了個別抗鏈霉素的菌落，將其挑選出。 請回答下列問題： (1)配制培養(yǎng)基時除了滿足基本的營養(yǎng)條件外，還需滿足微生物生長對特殊營養(yǎng)物質(zhì)、________、________的要求。 (2)從功能上看，含有鏈霉素的培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。若在培養(yǎng)基中加入伊紅和美藍，則培養(yǎng)皿中長出的菌落顏色為________。由圖可知，1號培養(yǎng)基接種的方法為____________。 (3)對培養(yǎng)基2和3進行比較，在培養(yǎng)基2上找到與3上相應的菌落，挑取其中一個菌落接種到________(填“含鏈霉素”或“不含鏈霉素”)的培養(yǎng)基上，如果有較多的菌落出現(xiàn)，則說明該抗性基因突變發(fā)生在該菌接觸鏈霉素之________(填“前”或“后”)。 (4)培養(yǎng)基3中的菌落比1、2中的菌落少很多，這說明基因突變具有________的特點。 解析：(1)配制培養(yǎng)基時在提供幾種基本營養(yǎng)條件的基礎(chǔ)上，還需滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。(2)鏈霉素是抗生素，對大腸桿菌具有選擇作用。在伊紅和美藍培養(yǎng)基上，大腸桿菌菌落顏色為黑色。由題圖可知，1號培養(yǎng)基接種的方法為稀釋涂布平板法。(3)培養(yǎng)基2和培養(yǎng)基3上相同的菌落，是具有相同性狀的大腸桿菌形成的，將培養(yǎng)基2中一個相應菌落接種到含鏈霉素的培養(yǎng)基上，若出現(xiàn)較多的菌落，則說明該抗性基因突變發(fā)生在該菌接觸鏈霉素之前。(4)抗鏈霉素性狀是大腸桿菌基因突變后獲得的性狀，3號培養(yǎng)皿中的菌落比1號、2號中的菌落少很多，這說明基因突變頻率很低。 答案：(1)pH　氧氣 (2)選擇　黑色　稀釋涂布平板法 (3)含鏈霉素　前 (4)低頻性 5．(2018河北邯鄲一模)某化工廠的污水池中含有一種有害的難以降解的有機化合物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，成功篩選到能高效降解化合物A的細菌(目的菌)。實驗的主要步驟如圖所示。請分析回答下列問題： (1)培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是________________，這種培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。 (2)“目的菌”生長所需的氮源和碳源是來自培養(yǎng)基中的________。實驗需要振蕩培養(yǎng)，由此推測“目的菌”的代謝類型是____________。 (3)在上述實驗操作過程中，獲得純凈“目的菌”的關(guān)鍵是________________。 (4)轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)基時，常采用平板劃線的方法進行接種，此過程中所用的接種工具是________，操作時采用的滅菌方法是________。 (5)實驗結(jié)束后，使用過的培養(yǎng)基應該進行滅菌處理才能倒掉，這樣做的目的是________________________________________________________________________。 (6)某同學計劃統(tǒng)計污水池中“目的菌”的總數(shù)，他選用104、105、106稀釋液進行平板劃線，每種稀釋液都設(shè)置了3個培養(yǎng)皿，從設(shè)計實驗的角度看，還應設(shè)置的一組對照實驗是__________________________________，此對照實驗的目的是______________________________。 解析：(1)該實驗的目的是篩選“目的菌”，故培養(yǎng)基中添加的化合物A起選擇作用。(2)微生物正常生長需要碳源、氮源、無機鹽等，由培養(yǎng)基中添加的物質(zhì)種類知：化合物A應該給微生物生長提供碳源、氮源。培養(yǎng)過程需振蕩，說明目的菌是需氧型微生物。(6)統(tǒng)計污水池中的“目的菌”時應設(shè)置空白對照，以用于檢驗培養(yǎng)基是否滅菌嚴格。 答案：(1)篩選目的菌　選擇　(2)化合物A　異養(yǎng)需氧型　(3)防止外來雜菌污染　(4)接種環(huán)　灼燒滅菌　(5)防止造成環(huán)境污染　(6)不接種的空白培養(yǎng)基　檢驗培養(yǎng)基滅菌是否合格