2014年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十一單元 第43講 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用教案

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1、第43講　微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 [考綱要求]　1.微生物的分離和培養(yǎng)。2.某種微生物數(shù)量的測(cè)定。3.培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用。 考點(diǎn)一　微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng) 1． 培養(yǎng)基的分析 (1)據(jù)物理狀態(tài)的不同，培養(yǎng)基只有液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基兩種類型 (　×　) (2)培養(yǎng)基中一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽四種成分 (　√　) (3)在配制培養(yǎng)基時(shí)，除滿足營(yíng)養(yǎng)需求外，還應(yīng)考慮pH、O2及特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求 (　√　) 2． 無(wú)菌技術(shù)(連一連) 3． 純化大腸桿菌 (1)制備固體培養(yǎng)基的流程 →→→→ (2)純化大腸桿菌的方法 常用的微生物接種方法有平板劃線法和

2、稀釋涂布平板法。 ①平板劃線法：是通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。 ②稀釋涂布平板法：是將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。 易錯(cuò)警示　(1)自養(yǎng)微生物與異養(yǎng)微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不同：①自養(yǎng)微生物所需的碳源、氮源來(lái)自含碳、含氮的無(wú)機(jī)物，而異養(yǎng)微生物需要的碳源、氮源來(lái)自含碳、含氮的有機(jī)物，因此可根據(jù)培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)判斷微生物的代謝類型。②含氮無(wú)機(jī)物不但能給自養(yǎng)微生物提供氮源，也能作為能源物質(zhì)，提供能量，如NH3既作為硝化細(xì)菌的氮源也作為能源。(2)配制牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的注意事

3、項(xiàng)：①倒平板的適宜溫度是50 ℃左右，溫度過(guò)高會(huì)燙手，過(guò)低培養(yǎng)基又會(huì)凝固。②平板需倒置，這樣既可使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。(3)平板劃線操作的注意事項(xiàng)：①第一次劃線及每次劃線之前都需要灼燒接種環(huán)。②灼燒接種環(huán)，待其冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。③劃線時(shí)最后一區(qū)不要與第一區(qū)相連。④劃線用力大小要適當(dāng)，防止用力過(guò)大將培養(yǎng)基劃破。 1． 下列無(wú)菌操作中，錯(cuò)誤的是 (　　) A．無(wú)菌操作的目的是防止雜菌污染 B．用酒精擦拭雙手的方法對(duì)操作者進(jìn)行消毒 C．實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行 D．玻璃器皿(吸管、培

4、養(yǎng)皿)可用酒精擦拭 答案　D 解析　對(duì)操作者應(yīng)用較溫和的方法進(jìn)行消毒。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。對(duì)無(wú)菌操作用到的玻璃器皿要用干熱滅菌的方法徹底消滅其中的微生物，用酒精擦拭不能達(dá)到目的。 2． 下列是用于從土壤中分離純化土壤細(xì)菌的培養(yǎng)基配方。請(qǐng)回答： 試劑 牛肉膏 蛋白胨 NaCl 瓊脂 水 用量 5 g 10 g 5 g 20 g 1 000 mL (1)培養(yǎng)基的類型有很多，但培養(yǎng)基中一般都含有水、碳源、____________和無(wú)機(jī)鹽。上述培養(yǎng)基配方中能充當(dāng)碳源的成分是__________________________。

5、培養(yǎng)基配制完成以后，一般還要調(diào)節(jié)pH，并對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行__________處理。該培養(yǎng)基從物理性質(zhì)上分類屬于____________。 (2)分離純化微生物最常使用的接種方法是____________和____________________。 (3)假設(shè)培養(yǎng)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上菌落連成一片，可能的原因是什么？(列舉兩項(xiàng)) ________________________________________________________________________ _____________________________________________________________

6、___________。 答案　(1)氮源　牛肉膏和蛋白胨　滅菌　固體培養(yǎng)基　(2)平板劃線法　稀釋涂布平板法　(3)稀釋倍數(shù)不夠，菌液的濃度太高；劃線時(shí)，劃完第一次沒(méi)有滅菌即接著劃第二次；培養(yǎng)過(guò)程中滅菌不嚴(yán)格，受到了其他微生物的污染(任選兩個(gè)) 解析　培養(yǎng)基中都應(yīng)含有水、無(wú)機(jī)鹽、碳源和氮源。配制培養(yǎng)基時(shí)加入了瓊脂，因此該培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基。培養(yǎng)基配制完成后要調(diào)pH和滅菌。牛肉膏、蛋白胨中含碳元素，可作為有機(jī)碳源。分離純化微生物一般用平板劃線法和稀釋涂布平板法。平板劃線法中每次劃線前都要將接種環(huán)灼燒滅菌，以殺死上次劃線時(shí)接種環(huán)上殘留的菌種；采用稀釋涂布平板法時(shí)稀釋度要足夠高，否則會(huì)使微生

7、物不能分散成單個(gè)細(xì)胞。 1． 微生物和動(dòng)植物營(yíng)養(yǎng)要素的比較 項(xiàng)目 碳源 氮源 能源 無(wú)機(jī)鹽、水 動(dòng)物 糖類、脂肪等 蛋白質(zhì)或其降解物 同碳源 都需要，種類及功能基本相同 微生物 異養(yǎng)型 糖類、脂肪、醇、有機(jī)酸等 蛋白質(zhì)或其降解物、銨鹽、硝酸鹽、N2等 同碳源 自養(yǎng)型 CO2、碳酸鹽等 NH3、銨鹽、硝酸鹽等 氧化無(wú)機(jī)物或利用光能 綠色植物 銨鹽、硝酸鹽 光能 2． 消毒和滅菌比較 比較項(xiàng)目 理化因素的作用強(qiáng)度 消滅微生 物的數(shù)量 芽孢和孢子 能否被消滅 消毒 較為溫和 部分生活狀態(tài)的微生物 不能 滅菌 強(qiáng)烈

8、 全部微生物 能 3.兩種純化細(xì)菌的方法的比較 項(xiàng)目 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 平板劃 線法 可以觀察菌落特征，對(duì)混合菌進(jìn)行分離 不能計(jì)數(shù) 稀釋涂 布平板法 可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征 吸收量較小，較麻煩，平板不干燥效果不好，容易蔓延 4． 培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成 (1)各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽。 (2)不同培養(yǎng)基要滿足不同微生物對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及氧氣的需求。 考點(diǎn)二　分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù) 1． 完善土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù) (1)分離原理：土壤中細(xì)菌之所以能分解尿素，是由于它們體內(nèi)能合成脲酶，這種物質(zhì)在把尿素分解成

9、無(wú)機(jī)物的過(guò)程中起到催化作用。 (2)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目：統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌一般用稀釋涂布平板法。 (3)實(shí)驗(yàn)流程：土壤取樣→樣品的稀釋→微生物的培養(yǎng)與觀察→細(xì)菌的計(jì)數(shù)。 2． 判斷正誤 (1)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素 (　√　) (2)篩選分解尿素的細(xì)菌應(yīng)以尿素作為培養(yǎng)基中的唯一氮源 (　√　) (3)統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌一般用平板劃線法 (　×　) (4)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，若指示劑變藍(lán)，則說(shuō)明篩選到分解尿素的細(xì)菌 (　×　) 易錯(cuò)警示　(1)在同一稀釋度下，至少對(duì)3個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù)，然后求出平均

10、值，并根據(jù)平板所對(duì)應(yīng)的稀釋度計(jì)算出樣品中細(xì)菌的數(shù)目。如果某個(gè)平板的菌落數(shù)與其他差別甚遠(yuǎn)，說(shuō)明該平板操作過(guò)程中出現(xiàn)失誤，應(yīng)舍棄。 (2)統(tǒng)計(jì)的菌落往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。因此，統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是用活菌數(shù)來(lái)表示。 3． 自然界中的微生物往往是混雜生長(zhǎng)的。人們?cè)谘芯课⑸飼r(shí)一般要將它們分離提純，然后進(jìn)行數(shù)量的測(cè)定。下面是對(duì)大腸桿菌進(jìn)行數(shù)量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題。 實(shí)驗(yàn)步驟： (1)制備稀釋倍數(shù)為102、103、104、105、106的系列稀釋液。 (2)為了得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果，你選用____________法接

11、種樣品。 (3)適宜溫度下培養(yǎng)。 結(jié)果分析： (1)測(cè)定大腸桿菌數(shù)時(shí)，在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下幾種統(tǒng)計(jì)結(jié)果，正確可信的是________________，其理由是______________________________________ ________________________________________________________________________。 A．一個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是230 B．兩個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是220和260，取平均值240 C．三個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是210、50和520，取平均值260 D．四個(gè)平板

12、，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是210、300、240和250，取平均值250 (2)一同學(xué)在稀釋倍數(shù)為105的培養(yǎng)基中測(cè)得平板上菌落數(shù)的平均值為234，那么每毫升樣品中的菌落數(shù)是__________(涂布平板時(shí)所用稀釋液的體積為0.1 mL)。 (3)用這種方法測(cè)定的大腸桿菌密度，實(shí)際活菌數(shù)量要比測(cè)得的數(shù)量____________，因?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________________ ______________________。 答案　實(shí)驗(yàn)步驟：(2)稀釋涂布平板 結(jié)果分析：(1)D　在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)

13、，一定要涂布至少三個(gè)平板作為重復(fù)組，才能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力與準(zhǔn)確性；在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，要考慮所設(shè)置的重復(fù)組的結(jié)果是否合理 (2)2.34×108　(3)多　當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落 解析　實(shí)驗(yàn)步驟：為了得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果，應(yīng)用稀釋涂布平板法接種樣品。 結(jié)果分析：(1)選取多個(gè)菌落數(shù)相差不大的平板計(jì)數(shù)，取其平均值。 (2)234÷0.1×105＝2.34×108。 (3)因?yàn)榫淇赡苡蓛蓚€(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起生長(zhǎng)而成，所以實(shí)際活菌數(shù)量要比測(cè)得的數(shù)量多。 1． 篩選菌株的原理 微生物的選擇培養(yǎng)：在選擇培養(yǎng)基的配方中，把尿素作為培養(yǎng)基中的唯一氮源，原則上只

14、有能夠利用尿素的微生物才能夠生長(zhǎng)。 2． 統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法 (1)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法 ①原理：利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物數(shù)量。 ②方法：用計(jì)數(shù)板計(jì)算。 ③缺點(diǎn)：不能區(qū)分死菌與活菌。 (2)間接計(jì)數(shù)法(活菌計(jì)數(shù)法) ①原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。 ②操作：a.設(shè)置重復(fù)組，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力與準(zhǔn)確性。 b．為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 ③計(jì)算公式：每克樣品中的菌株數(shù)＝(C÷V)×M，其中C

15、代表某一稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)。 3． 鑒定分解尿素的細(xì)菌 (1)原理：CO(NH2)2＋H2OCO2＋2NH3；由于NH3的產(chǎn)生，培養(yǎng)基堿性增強(qiáng)，pH升高，因此可通過(guò)檢測(cè)pH的變化來(lái)判斷該化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。 (2)方法：以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種細(xì)菌，若指示劑變紅，則pH升高，說(shuō)明該種細(xì)菌能分解尿素。 4． 對(duì)照原則的運(yùn)用 (1)判斷培養(yǎng)基中是否有雜菌污染，需將未接種的培養(yǎng)基同時(shí)進(jìn)行培養(yǎng)。 (2)判斷選擇培養(yǎng)基是否具有篩選作用，需設(shè)立牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行接種后培養(yǎng)，觀察兩種培養(yǎng)基上菌落數(shù)

16、目，進(jìn)行對(duì)比得出結(jié)論。 考點(diǎn)三　分解纖維素的微生物的分離 1． 纖維素酶 (1)組成：一種復(fù)合酶，它至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。 (2)作用：纖維素纖維二糖葡萄糖 2． 篩選方法 (1)方法：剛果紅染色法，即通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。 (2)培養(yǎng)基：以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。 3． 篩選流程 土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。 易錯(cuò)警示　對(duì)選擇培養(yǎng)基的選擇方法區(qū)分不清 (1)在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)。例如，加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌；加入高濃度的食鹽可以得到金黃色葡

17、萄球菌。這里的加入是在主要營(yíng)養(yǎng)成分完整的基礎(chǔ)上加入。 (2)改變培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分。例如缺乏氮源時(shí)可以分離出固氮微生物；石油作為唯一碳源時(shí)，可以分離出能消除石油污染的微生物。 (3)改變微生物的培養(yǎng)條件。例如，將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境下培養(yǎng)，可以得到耐高溫的微生物。 4． 纖維素分解菌能夠產(chǎn)生纖維素酶分解纖維素。回答下列問(wèn)題： (1)在篩選纖維素分解菌的過(guò)程中，通常用____________染色法，這種方法能夠通過(guò)顏色反應(yīng)直接對(duì)纖維素分解菌進(jìn)行篩選。甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的結(jié)果，則纖維素分解菌位于 (　　) A．③ B．①② C．②

18、③ D．①②③ (2)乙同學(xué)打算從牛胃中分離纖維素分解菌并計(jì)數(shù)，與分離醋酸菌相比，進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)除了營(yíng)養(yǎng)不同外，最主要的實(shí)驗(yàn)條件差別是________________________。 該同學(xué)采用活菌計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)目往往比活菌的實(shí)際數(shù)目________。 (3)丙同學(xué)在提取和分離纖維素酶的過(guò)程中，為了抵制外界酸和堿對(duì)酶活性的影響，采取的措施是向提取液和分離液中添加____________。若探究纖維素酶活性的最適溫度，如何設(shè)置對(duì)照？__________________________________________________________。 答案　(1)剛果紅　A　(2

19、)保證無(wú)氧環(huán)境　小(低) (3)緩沖溶液　不同的溫度梯度之間相互對(duì)照 解析　(1)剛果紅與纖維素形成的紅色復(fù)合物在纖維素被分解后將不再形成，則在培養(yǎng)基上出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。(2)牛胃是一個(gè)厭氧的環(huán)境，所以其中的纖維素分解菌與需氧的醋酸菌培養(yǎng)條件有所不同。因是活菌計(jì)數(shù)法，所以部分死亡菌無(wú)法計(jì)數(shù)。另外當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí)平板上只觀察到一個(gè)菌落，所以偏小。(3)探究最適溫度可設(shè)置一系列的溫度梯度相互對(duì)照，其他無(wú)關(guān)變量要適宜。 1． 兩種菌株篩選原理的比較 土壤中分解尿素的細(xì)菌 分解纖維素的微生物 ①選擇培養(yǎng)基的成分：尿素作為唯一的氮源②鑒定方法：在培養(yǎng)基中加入酚紅

20、指示劑，若指示劑變紅，pH升高，說(shuō)明細(xì)菌能分解尿素 ①選擇培養(yǎng)基的成分：纖維素作為唯一的碳源 ②鑒定方法：剛果紅染色法，即剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，培養(yǎng)基出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈 2． 選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基的比較 種類 制備方法 原理 用途 舉例 選擇培養(yǎng)基 培養(yǎng)基中加入某些化學(xué)物質(zhì) 依據(jù)某些微生物對(duì)某些物質(zhì)或環(huán)境條件的嗜好、抗性而設(shè)計(jì) 從眾多微生物中分離所需的微生物 加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌 鑒別培養(yǎng)基 培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品 依據(jù)微生物產(chǎn)生的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中的特定試劑或化學(xué)藥品反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征變化而設(shè)

21、計(jì) 鑒別不同種類的微生物 伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基可以鑒別大腸桿菌 3． 分離纖維素分解菌的幾個(gè)關(guān)鍵步驟 (1)分離纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)中先用選擇培養(yǎng)基，再用鑒別培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，以纖維素作為碳源和能源的微生物可以正常生長(zhǎng)，而其他絕大多數(shù)微生物不能正常生長(zhǎng)；因培養(yǎng)基中無(wú)凝固劑，為液體培養(yǎng)基，利用液體培養(yǎng)基能使?fàn)I養(yǎng)成分充分消耗，以增加纖維素分解菌的濃度。 (2)鑒別培養(yǎng)基含瓊脂，為固體培養(yǎng)基，因?yàn)橐谂囵B(yǎng)基上形成我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的菌落。剛果紅染色法應(yīng)用的就是此培養(yǎng)基。 1． (2012·北京卷，5)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，在接種時(shí)不進(jìn)行嚴(yán)格無(wú)菌操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響最大的一項(xiàng)是

22、 (　　) A．將少許干酵母加入到新鮮的葡萄汁中 B．將毛霉菌液接種在切成小塊的鮮豆腐上 C．將轉(zhuǎn)基因植物葉片接種到無(wú)菌培養(yǎng)基上 D．將土壤浸出液涂布在無(wú)菌的選擇培養(yǎng)基上 答案　C 解析　在釀制葡萄酒的過(guò)程中，如果滅菌不徹底會(huì)影響葡萄酒的品質(zhì)，但影響不大；在制作腐乳的過(guò)程中，發(fā)酵過(guò)程有多種微生物的參與，所以該過(guò)程不進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)菌操作對(duì)結(jié)果影響不大；在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，如果滅菌不徹底，雜菌產(chǎn)生的物質(zhì)會(huì)影響外植體的生長(zhǎng)，甚至殺死外植體，導(dǎo)致培養(yǎng)失敗，對(duì)結(jié)果影響最大；土壤浸出液本身就含有大量的雜菌，另外在選擇培養(yǎng)基上只能生存我們所要篩選的細(xì)菌，所以無(wú)菌操作不嚴(yán)格，對(duì)結(jié)果影

23、響也不會(huì)太大。 2． (2009·安徽卷，6)下列是關(guān)于“檢測(cè)土壤中細(xì)菌總數(shù)”實(shí)驗(yàn)操作的敘述，其中錯(cuò)誤的是 (　　) A．用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板 B．取104、105、106倍的土壤稀釋液和無(wú)菌水各0.1 mL，分別涂布于各組平板上 C．將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組平板倒置，37 ℃恒溫培養(yǎng)24～48小時(shí) D．確定對(duì)照組無(wú)菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實(shí)驗(yàn)組平板進(jìn)行計(jì)數(shù) 答案　D 解析　采用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 3． (2011·新課標(biāo)全國(guó)卷，39)有些細(xì)菌可分解原油，從而消除由原油泄漏造成的土壤污染

24、。某同學(xué)欲從受原油污染的土壤中篩選出能高效降解原油的菌株?；卮饐?wèn)題： (1)在篩選過(guò)程中，應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上。從功能上講，該培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。 (2)純化菌種時(shí)，為了得到單菌落，常采用的接種方法有兩種，即____________和____________。 (3)為了篩選出高效菌株，可比較單菌落周圍分解圈的大小，分解圈大說(shuō)明該菌株的降解能力________________________________________________。 (4)通常情況下，在微生物培養(yǎng)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、________

25、和____________。無(wú)菌技術(shù)要求實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈________附近進(jìn)行，以避免周圍環(huán)境中微生物的污染。 答案　(1)原油　選擇　(2)平板劃線法　稀釋涂布平板法(3)強(qiáng)　(4)干熱滅菌　高壓蒸汽滅菌　火焰 解析　(1)可以將所需要的微生物從混雜的微生物群中分離出來(lái)的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基。欲篩選出能降解原油的菌株，則培養(yǎng)基中應(yīng)只含有原油而無(wú)其他碳源，這樣不能降解原油的細(xì)菌在此培養(yǎng)基上不能生存，能降解原油的細(xì)菌才能在只含原油這一碳源的培養(yǎng)基上生存。(2)分離純化菌種時(shí)，接種的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法，其目的都是使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單菌落，

26、以便于純化菌種。(3)降解原油能力越強(qiáng)的菌株，在菌落周圍形成的分解圈越大。(4)實(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法有灼燒滅菌(如接種環(huán))、干熱滅菌(如培養(yǎng)皿)和高壓蒸汽滅菌(如培養(yǎng)基)等。無(wú)菌技術(shù)要求整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作都要在酒精燈火焰附近進(jìn)行，以避免周圍微生物的污染。 4． (2009·寧夏卷，40)(1)在大腸桿菌培養(yǎng)過(guò)程中，除考慮營(yíng)養(yǎng)條件外，還要考慮________、____________和滲透壓等條件。由于該細(xì)菌具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、變異類型容易選擇、____________、________________等優(yōu)點(diǎn)，因此常作為遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。 (2)在微生物培養(yǎng)操作過(guò)程中，為防止雜菌污染，需對(duì)培

27、養(yǎng)基和培養(yǎng)器皿進(jìn)行________(消毒、滅菌)；操作者的雙手需要進(jìn)行清洗和____________；靜止空氣中的細(xì)菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能使蛋白質(zhì)變性，還能___________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。 (3)若用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)大腸桿菌活菌的個(gè)數(shù)，要想使所得估計(jì)值更接近實(shí)際值，除應(yīng)嚴(yán)格操作、多次重復(fù)外，還應(yīng)保證待測(cè)樣品稀釋的____

28、__________。 (4)通常，對(duì)獲得的純菌種還可以依據(jù)菌落的形狀、大小等菌落特征對(duì)細(xì)菌進(jìn)行初步的________________。 (5)培養(yǎng)大腸桿菌時(shí)，在接種前需要檢測(cè)培養(yǎng)基是否被污染。對(duì)于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測(cè)方法是_____________________________________________________________。 (6)若用大腸桿菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用過(guò)的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)物必須經(jīng)過(guò)____________處理后才能丟棄，以防止培養(yǎng)物的擴(kuò)散。 答案　(1)溫度　酸堿度　易培養(yǎng)　生活周期短　(2)滅菌　消毒　損傷DNA的結(jié)構(gòu)　(3)比例合適　(4)鑒別(或分類)

29、　(5)將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置適宜的時(shí)間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生　(6)滅菌 解析　(1)影響微生物培養(yǎng)的因素除了營(yíng)養(yǎng)條件外，外界條件主要包括溫度、酸堿度和滲透壓等。由于大腸桿菌具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、變異類型容易選擇、易培養(yǎng)、生活周期短等優(yōu)點(diǎn)，所以常作為遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。(2)對(duì)培養(yǎng)基和培養(yǎng)器皿要進(jìn)行滅菌，對(duì)操作者的雙手需要進(jìn)行清洗和用酒精消毒，靜止空氣中的細(xì)菌在用紫外線照射后能夠使蛋白質(zhì)變性，并損傷DNA結(jié)構(gòu)，使細(xì)菌死亡。(3)樣品的稀釋度直接影響平板上生長(zhǎng)的菌落的數(shù)目，實(shí)際操作中，通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)，以保證獲得的菌落數(shù)在30～300之間。(4)菌落的

30、特征是判斷微生物種類的重要依據(jù)，對(duì)獲得的純菌種可以依據(jù)菌落的特征對(duì)細(xì)菌進(jìn)行初步的鑒別。(5)要判斷固體培養(yǎng)基是否被污染，可將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下培養(yǎng)一段時(shí)間，若發(fā)現(xiàn)有菌落說(shuō)明培養(yǎng)基已被污染。(6)進(jìn)行微生物培養(yǎng)時(shí)，使用過(guò)的培養(yǎng)基及培養(yǎng)物必須經(jīng)滅菌后才能丟棄，防止培養(yǎng)的微生物擴(kuò)散到環(huán)境中，造成危害。 1． 制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的下列操作中，不正確的是 (　　) A．操作流程是計(jì)算、稱量、溶化、滅菌和倒平板 B．將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同倒入燒杯中再加水、去紙 C．滅菌后向牛肉膏蛋白胨溶液中加2%瓊脂，并使其溶解 D．將培養(yǎng)基冷卻到約50 ℃時(shí)，在酒精燈火焰附

31、近倒平板 答案　C 解析　瓊脂加入到牛肉膏蛋白胨溶液中，溶化后再滅菌。 2． 平板劃線法和稀釋涂布平板法是接種微生物的兩種常用方法，下列描述正確的是 (　　) A．都要將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋 B．平板劃線法是將不同稀釋度的菌液通過(guò)接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作 C．稀釋涂布平板法是將不同稀釋度的菌液倒入液體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng) D．都會(huì)在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落 答案　D 解析　平板劃線法不需要進(jìn)行梯度稀釋，稀釋涂布平板法需要將不同稀釋度的菌液滴加到固體培養(yǎng)基的表面。平板劃線法和稀釋涂布平板法都能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。 3． 某學(xué)者欲研究被石油污染過(guò)的土壤中細(xì)菌數(shù)量

32、，并從中篩選出能分解石油的細(xì)菌。下列操作錯(cuò)誤的是 (　　) A．利用平板劃線法對(duì)細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù) B．用以石油為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選 C．采用稀釋涂布平板法分離菌種 D．稱取和稀釋土壤樣品時(shí)應(yīng)在火焰旁 答案　A 解析　分離細(xì)菌常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法，但平板劃線法不能對(duì)細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)；篩選能分解石油的細(xì)菌，要以石油作為培養(yǎng)基中唯一的碳源；篩選細(xì)菌的整個(gè)操作過(guò)程都需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行，所以應(yīng)在火焰旁進(jìn)行。 4． 在做土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲組實(shí)驗(yàn)用以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基，乙組實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)基中的氮源除尿素外還含硝酸鹽，其他成分都相

33、同，在相同條件下操作，培養(yǎng)觀察，則乙組實(shí)驗(yàn)屬于 (　　) A．空白對(duì)照 B．標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照 C．相互對(duì)照 D．條件對(duì)照 答案　D 解析　乙組和甲組實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)條件不同，形成了條件對(duì)照。 5． 某同學(xué)學(xué)習(xí)完微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)后，要利用所學(xué)知識(shí)研究水中微生物的情況。該同學(xué)為了調(diào)查湖水中細(xì)菌的污染情況而進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)包括制備培養(yǎng)基、滅菌、接種及培養(yǎng)、菌落觀察計(jì)數(shù)。請(qǐng)回答與此實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問(wèn)題： (1)該同學(xué)所用培養(yǎng)基中含有的蛋白胨、淀粉分別為細(xì)菌培養(yǎng)提供了____________和____________。 (2)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，應(yīng)該采用的方法

34、是____________。 (3)為了盡快觀察到細(xì)菌培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)將接種了湖水樣品的平板置于____________________中培養(yǎng)、培養(yǎng)的溫度設(shè)定在37 ℃。要使該實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果可靠，還應(yīng)該同時(shí)在另一平板上接種____________作為對(duì)照進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 答案　(1)氮源　碳源　(2)高壓蒸汽滅菌　(3)恒溫培養(yǎng)箱　無(wú)菌水 解析　蛋白胨是源于動(dòng)物的原料，含有維生素、糖和有機(jī)氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在培養(yǎng)基中主要作為氮源。實(shí)驗(yàn)室的滅菌方法一般有：灼燒滅菌(適用于接種工具的滅菌)、干熱滅菌(適用于耐高溫的、需要保持干燥的物品的滅菌)、高壓蒸汽滅菌(適用于培養(yǎng)基等物品的滅菌)。要想使微生物快速

35、地繁殖，就要置于適宜的條件下，特別是適宜的溫度下，所以要置于恒溫培養(yǎng)箱中。對(duì)照實(shí)驗(yàn)就是要設(shè)置一個(gè)用無(wú)菌水接種的平板進(jìn)行觀察比較。 6． 大腸桿菌是“明星菌”，在生物技術(shù)上常用作“工程菌”。某生物小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室提供的某品系大腸桿菌及其他必需材料，對(duì)該品系大腸桿菌進(jìn)行了培養(yǎng)、計(jì)數(shù)。 (1)大腸桿菌在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)成分所需的量不同，故制備培養(yǎng)基時(shí)各營(yíng)養(yǎng)成分要有合適的________。 (2)在制備固體培養(yǎng)基進(jìn)行倒平板操作時(shí)，平板冷凝后，甲同學(xué)將平板倒置，其原因是_____________________________________________________________

36、___________。 (3)乙同學(xué)采用平板劃線法接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選，在每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)，其目的是__________________________________。 (4)丙、丁同學(xué)用稀釋涂布平板法測(cè)定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)。在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計(jì)結(jié)果：丙同學(xué)在該濃度下涂布了一個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)為230；丁同學(xué)在該濃度下涂布了3個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別為21、212、256，然后取其平均值163作為統(tǒng)計(jì)結(jié)果。請(qǐng)?jiān)u價(jià)這兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性： ①丙同學(xué)的結(jié)果________，原因是____________________。 ②丁同

37、學(xué)的結(jié)果________，原因是____________________。 (5)戊同學(xué)在測(cè)定大腸桿菌的密度時(shí)發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上還有其他雜菌的菌落，由此他判斷該品系大腸桿菌被污染了。他的判斷是否確切？為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)比例　(2)培養(yǎng)皿蓋上會(huì)凝結(jié)有水珠，平板倒置可防止水珠落入培養(yǎng)皿中而造成污染，還可

38、使培養(yǎng)皿表面的水分更好地?fù)]發(fā)　(3)殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種　(4)①不合理　沒(méi)有設(shè)置重復(fù)組，結(jié)果不具有說(shuō)服力?、诓缓侠怼∫粋€(gè)平板上的計(jì)數(shù)結(jié)果與另外兩個(gè)相差太遠(yuǎn)(或在操作過(guò)程中可能出現(xiàn)了錯(cuò)誤，或只簡(jiǎn)單地計(jì)算了平均值)(5)不確切。因?yàn)椴荒艽_定雜菌是來(lái)自培養(yǎng)基還是來(lái)自培養(yǎng)過(guò)程 解析　(1)從培養(yǎng)基制備的重要原則入手分析，制備培養(yǎng)基時(shí)要注意控制各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比例。(2)平板冷凝后培養(yǎng)皿蓋上會(huì)凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止培養(yǎng)皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。(3)灼燒接種環(huán)的目的是殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的

39、菌種，以免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)，至少要涂布3個(gè)平板作為重復(fù)組，才能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力和準(zhǔn)確性，丁同學(xué)雖然涂布了3個(gè)平板，但其中一個(gè)平板上的菌落數(shù)與另外兩個(gè)平板上的菌落數(shù)相差甚遠(yuǎn)，故不能取這3個(gè)平板上的菌落的平均值作為統(tǒng)計(jì)結(jié)果。(5)判斷雜菌的來(lái)源時(shí)，只有排除其他可能的情況才能得出確切的結(jié)論。 7． 從自然菌樣中篩選較理想的生產(chǎn)菌種的一般步驟是：采集菌樣→富集培養(yǎng)→純種分離→性能測(cè)定。 (1)不同微生物的生存環(huán)境不同，獲得理想微生物的第一步是從適宜的環(huán)境中采集菌樣，然后再按一定的方法分離、純化。篩選噬鹽菌的菌樣應(yīng)從____________環(huán)境中采集。 (2)富集培養(yǎng)指創(chuàng)設(shè)僅適合待

40、分離微生物旺盛生長(zhǎng)的特定環(huán)境條件，使其數(shù)量大大增加，從而分離出所需微生物的培養(yǎng)方法。對(duì)產(chǎn)耐高溫淀粉酶微生物的富集培養(yǎng)應(yīng)選擇__________________的培養(yǎng)基，并在____________條件下培養(yǎng)。 (3)如圖甲、乙是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖，請(qǐng)分析接種的具體方法。 獲得圖甲效果的接種方法是____________________，獲得圖乙效果的接種方法是________________。 (4)配制培養(yǎng)基時(shí)各種成分在溶化后分裝前必須進(jìn)行____________，接種前要進(jìn)行________________。在整個(gè)微生物的分離和培養(yǎng)中，一定要注意在

41、____________條件下進(jìn)行。 答案　(1)海灘等高鹽　(2)以淀粉為唯一碳源　高溫　(3)稀釋涂布平板法　平板劃線法　(4)pH調(diào)整　高壓蒸汽滅菌　無(wú)菌 解析　采集菌樣時(shí)必須考慮所分離的微生物的生理特性和相應(yīng)的土壤特點(diǎn)。培養(yǎng)微生物時(shí)則要考慮它對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需要和對(duì)氧氣、pH的不同要求。分析圖甲和圖乙不難得出相應(yīng)的接種方法。配制培養(yǎng)基的步驟包括計(jì)算、稱量、溶化、調(diào)節(jié)pH、分裝、包扎、滅菌、倒平板等。 8． 尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料，但若不經(jīng)細(xì)菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物種類和數(shù)量繁多，同學(xué)們?cè)噲D探究土壤中微生物對(duì)尿素是否有分解作用，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，并成功篩選到能

42、高效降解尿素的細(xì)菌(目的菌)。培養(yǎng)基成分如下表所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下圖所示。請(qǐng)分析回答問(wèn)題： KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 瓊脂 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10 g 1 g 15 g 將上述物質(zhì)溶解后，用自來(lái)水定容到1 000 mL (1)此培養(yǎng)基能否用于植物組織培養(yǎng)？ _____________________________________________________， 理由是_____________________________________________。 (2)培養(yǎng)基中加入尿素的目的是______

43、____________，這種培養(yǎng)基屬于____________培養(yǎng)基。 (3)“目的菌”生長(zhǎng)所需的氮源和碳源分別來(lái)自培養(yǎng)基中的________和__________________，實(shí)驗(yàn)需要振蕩培養(yǎng)，原因是________________________________________________________________________。 (4)轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時(shí)，常采用__________________________(方法)接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選。 (5)下列材料或用具中：①培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿；②玻棒、試管、錐形瓶和吸管；③實(shí)驗(yàn)操作者的雙手。 需要滅菌的是_

44、_____；需要消毒的是______。(填序號(hào)) (6)在進(jìn)行分離分解尿素的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，A同學(xué)從培養(yǎng)基上篩選出大約150個(gè)菌落，而其他同學(xué)只選擇出大約50個(gè)菌落。A同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的原因可能有__________(填序號(hào))。 ①由于土樣不同?、谟捎谂囵B(yǎng)基污染?、塾捎诓僮魇д`?、軟](méi)有設(shè)置對(duì)照 (7)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入________，細(xì)菌合成的________將尿素分解為氨，pH增高，使指示劑變紅色。 答案　(1)不能　缺少植物激素(或缺少植物需要的各種營(yíng)養(yǎng))　(2)篩選目的菌　選擇　(3)尿素　葡萄糖　為目的菌提供氧氣　(4)稀釋涂布平板法(平板劃線法)　(5)①②　③

45、　(6)①②③　(7)酚紅指示劑　脲酶 解析　(1)微生物與植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)不完全相同，培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基不能用于組織培養(yǎng)。(2)培養(yǎng)基中加入尿素作唯一氮源，分解尿素的微生物可生長(zhǎng)，這種培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(3)“目的菌”生長(zhǎng)所需的氮源和碳源分別來(lái)自尿素和葡萄糖。實(shí)驗(yàn)需要振蕩培養(yǎng)增加溶氧量。(4)在固體培養(yǎng)基上接種用稀釋涂布平板法或平板劃線法。(5)滅菌要徹底消滅微生物及其芽孢，如①或②。實(shí)驗(yàn)操作者的雙手要消毒。(6)A同學(xué)從培養(yǎng)基上篩選出的菌落數(shù)與其他組相比，原因可能是土樣不同，培養(yǎng)基污染，操作失誤等。與是否設(shè)置對(duì)照無(wú)關(guān)。(7)由于細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解為氨，pH增高，故在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑將變紅。