2019版高考生物一輪復習 第11單元 生物技術(shù)實踐 第34講 微生物的培養(yǎng)和利用學案 蘇教版.doc

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第34講微生物的培養(yǎng)和利用考試說明 1.微生物的分離和培養(yǎng)(實驗與探究能力)。2.某種微生物數(shù)量的測定(實驗與探究能力)。3.培養(yǎng)基對微生物的選擇作用(實驗與探究能力)。4.微生物在其他方面的應用(實驗與探究能力)?？键c一微生物的實驗室培養(yǎng) 1.培養(yǎng)基(1)概念:人們按照微生物對的不同需求,配制出供其生長繁殖的。(2)營養(yǎng)成分:水、無機鹽四類營養(yǎng)物質(zhì),另外還需要滿足微生物生長對、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及的要求。(3)類型:培養(yǎng)基含凝固劑,培養(yǎng)基不含凝固劑。 2.無菌技術(shù)(1)目的:獲得。(2)關(guān)鍵:防止的入侵。(3)無菌技術(shù)的主要方法及適用對象(連線) 措施 操作對象 主要方法a消毒b.滅菌.培養(yǎng)基.接種環(huán).操作者雙手.培養(yǎng)皿.無菌室.牛奶灼燒滅菌干熱滅菌巴氏消毒紫外線消毒化學消毒高壓蒸汽滅菌 3.制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基(1)步驟:計算溶化倒平板。(2)倒平板的過程在火焰旁右手拿錐形瓶,左手。右手拿錐形瓶,使錐形瓶的瓶口迅速通過。左手將培養(yǎng)皿打開一條縫隙,右手將培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿,左手立刻蓋上。待平板冷卻凝固后,將平板放置,使皿蓋在下、皿底在上。 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細胞,使其長成單個的菌落,這個菌落就是純化的細菌菌落。圖11-34-1(2)平板劃線法(圖11-34-1中):通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面的操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。(3)稀釋涂布平板法(圖11-34-1中):將菌液進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的表面,進行培養(yǎng)。當稀釋倍數(shù)足夠高時,即可獲得單個細菌形成的。 5.菌種的保藏(1)對于頻繁使用的菌種,可以采用法。(2)對于需要長期保存的菌種,可以采用法。 1.消毒和滅菌的區(qū)別條件結(jié)果消毒較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)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 2.兩種純化細菌的方法的比較比較項目平板劃線法稀釋涂布平板法關(guān)鍵操作接種環(huán)在固體平板培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線一系列的梯度稀釋涂布平板操作優(yōu)點可以根據(jù)菌落的特點獲得某種微生物的單細胞菌落既可以獲得單細胞菌落,又能對微生物計數(shù)缺點不能對微生物計數(shù)操作復雜,需要涂布多個平板適用范圍適用于好氧菌適用于厭氧菌和兼性厭氧菌 3.平板劃線操作3個易錯點(1)灼燒接種環(huán)之后,要冷卻后再進行接種,以免溫度太高殺死菌種。(2)劃線時最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連。(3)劃線用力要大小適當,防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。1.2017廣東韶關(guān)一模 為了調(diào)查北江河中細菌的污染情況,某研究性學習小組同學進行了實驗。實驗包括制備培養(yǎng)基、滅菌、接種及培養(yǎng)、菌落觀察計數(shù)。請回答與此實驗相關(guān)的問題。(1)實驗中制備的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的部分成分列表如下:成分牛肉膏蛋白胨NaCl蒸餾水含量0.5 g1 g0.5 g100 mL表中各成分含量的比例確定的原則是。(2)對培養(yǎng)基進行滅菌,通常采用的方法是。為了使培養(yǎng)基達到良好的滅菌效果,一般在壓力為100 kPa,溫度為的條件下,維持1530 min。(3)為了更好地對細菌計數(shù),一般采用的接種方法是,該方法的操作是將菌液進行一系列的,然后再分別到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面。(4)接種后放在恒溫箱培養(yǎng)一段時間后,為保證結(jié)果準確,選擇菌落數(shù)在的平板進行計數(shù)。該組同學在菌落計數(shù)時發(fā)現(xiàn),統(tǒng)計的菌落數(shù)比實際數(shù)目要低,可能的原因是。2.2017福建漳州三模 如圖11-34-2為微生物的實驗培養(yǎng)和純化醋酸菌的部分操作步驟。請回答下列問題:圖11-34-2(1)是制備培養(yǎng)基時中的主要操作,該操作需使錐形瓶的瓶口通過火焰,目的是通過,防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。(2)該純化醋酸菌的接種方法是。完成步驟的操作,接種共需要次灼燒處理。(3)純化的醋酸菌菌種將頻繁用于果醋生產(chǎn),則可以采用的方法保存菌種,但這種方法保存的時間不長,原因是。(4)將醋酸菌加入果酒中,乙醇可為醋酸菌的生命活動提供,將溫度控制在,可以獲得較多果醋?？键c二土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù) 1.篩選菌株(1)自然界中目的菌株篩選的依據(jù):根據(jù)它對的要求,到相應的環(huán)境中去尋找。(2)實驗室中微生物篩選的原理:人為提供有利于生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等),同時抑制或阻止其他微生物生長。(3)選擇培養(yǎng)基:允許特定種類的微生物生長,同時和其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。 2.統(tǒng)計菌落數(shù)目(1)常用方法:法。(2)統(tǒng)計依據(jù):當樣品的足夠高時,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。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。(3)其他方法:還可利用計數(shù)。 3.設(shè)置對照設(shè)置對照的主要目的是排除實驗組中對實驗結(jié)果的影響,提高實驗結(jié)果的,例如為了排除培養(yǎng)基被雜菌污染的可能性,需以培養(yǎng)基培養(yǎng)作為空白對照。 4.實驗設(shè)計項目內(nèi)容實驗原理(1)能合成的細菌才能分解尿素(2)配制以為唯一氮源的培養(yǎng)基,能夠生長的細菌就是能分解尿素的細菌實驗流程土壤取樣(富含)配制土壤溶液和制備培養(yǎng)基涂布平板與培養(yǎng)菌落鑒定(1)方法:在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入指示劑培養(yǎng)分解尿素的細菌(2)原理:細菌分解尿素的反應中,細菌合成脲酶將尿素分解成了,其會使培養(yǎng)基中的增強,pH升高 1.選擇培養(yǎng)基的作用原理(1)在培養(yǎng)基中加入某種化學物質(zhì),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萄球菌。這里的加入是在滿足基本所需培養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上加入。(2)改變培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分,如缺乏氮源時可以分離出固氮微生物;以石油作為唯一碳源時,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,如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)可以得到耐高溫的微生物。(4)通過某些特殊環(huán)境分離微生物,如在高鹽環(huán)境中可分離出耐鹽菌;在高溫環(huán)境中可分離得到耐高溫的微生物。 2.培養(yǎng)基的種類與應用分類依據(jù)種類特點應用物理性質(zhì)液體培養(yǎng)基不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)半固體培養(yǎng)基加凝固劑(少)觀察微生物的運動、微生物的分離、鑒定固體培養(yǎng)基加凝固劑(多)微生物的分離、鑒定,活菌計數(shù)、保藏化學成分天然培養(yǎng)基含化學成分不明的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分明確或用一定化學物質(zhì)配制分類、鑒定用途選擇培養(yǎng)基添加某物質(zhì),抑制雜菌生長,促進所需微生物生長培養(yǎng)分離出特定微生物鑒別培養(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鑒別微生物3.兩種計數(shù)方法的比較比較項目間接計數(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)40010 000稀釋倍數(shù)缺點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不能區(qū)分細胞死活結(jié)果比實際值偏小比實際值偏大【題組訓練】1.2017南昌一模 下表為某微生物培養(yǎng)基的配方,請回答相關(guān)問題:成分含量成分含量Na2HPO43 g尿素1.0 gK2HPO41 gC6H12O630 gMgSO47H2O0.5 g瓊脂15 gFeSO40.01 gH2O1000 mLNH4NO30.3 g(1)按物理性質(zhì)劃分,該培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基,無論配制何種培養(yǎng)基,在原料稱量、溶化之后都要先,然后分裝、包扎并滅菌,常用的滅菌方法是。(2)根據(jù)培養(yǎng)基的成分判斷,該培養(yǎng)基能否用于分離土壤中分解尿素的細菌?,原因是。(3)為檢測尿素分解菌是否存在,還應加入,如果存在,將出現(xiàn)反應。(4)微生物常用的接種方法有。2.某研究小組從牛的瘤胃中采集樣本,進行分解尿素的微生物的分離與計數(shù)。實驗基本步驟如圖11-34-3所示。配制培養(yǎng)基滅菌、倒平板接種培養(yǎng)觀察、統(tǒng)計圖11-34-3(1)分解尿素的微生物含有,因此,配制培養(yǎng)基時以尿素作為唯一氮源,尿素會被分解成,使培養(yǎng)基的堿性增強。(2)配制培養(yǎng)基時,需添加瓊脂,瓊脂起的作用;培養(yǎng)基中添加作為指示劑,可使目標菌落的周圍產(chǎn)生紅色環(huán)帶。(3)對尿素溶液進行滅菌的最適方法是滅菌。A.高壓蒸汽B.干熱C.添加抗生素D.過濾E.紫外線照射F.70%酒精浸泡(4)該小組在接種前,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瘤胃樣液稀釋1000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個平板的菌落數(shù)分別為49、47和45。據(jù)此可得出每升瘤胃樣液中分解尿素的微生物活菌數(shù)為個,理論上,統(tǒng)計的菌落數(shù)往往(填“低”“等”或“高”)于接種的實際活菌數(shù)目。易錯點撥“選擇菌落數(shù)在30300的平板”的提醒(1)只得到1個菌落數(shù)在30300的平板是錯誤的,原因是不符合實驗的重復原則,易受到偶然因素的影響。(2)得到3個或3個以上菌落數(shù)在30300的平板,也不一定正確,原因是如果不同平板間差異較大,如得到3個平板,菌落數(shù)分別為230、34、240,雖然菌落數(shù)均在“30300”,但由于34與另外兩個平板差異較大,應找出原因并重新實驗?？键c三分解纖維素的微生物的分離 1.纖維素酶(1)纖維素酶是一種復合酶,一般認為它至少包括、和三種組分。(2)作用:纖維素。 2.纖維素分解菌的篩選(1)方法:法。纖維素分解菌 (2)原理:紅色消失,出現(xiàn)。(3)培養(yǎng)基:以為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。(4)實驗流程土壤取樣:富含的環(huán)境選擇培養(yǎng):用培養(yǎng),以增加纖維素分解菌的濃度 :制備系列稀釋液涂布平板:將樣品涂布到的培養(yǎng)基上 挑選產(chǎn)生的菌落 1.分離纖維素分解菌所用的兩種培養(yǎng)基比較分離纖維素分解菌的實驗中先用選擇培養(yǎng)基,再用鑒別培養(yǎng)基。(1)選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基,以纖維素為碳源和能源的微生物可以正常生長,而其他絕大多數(shù)微生物不能正常生長;因培養(yǎng)基中無凝固劑,故其為液體培養(yǎng)基,利用液體培養(yǎng)基能使營養(yǎng)成分被充分消耗,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,細菌可在培養(yǎng)基上形成肉眼可見的菌落。剛果紅染色法應用的就是鑒別培養(yǎng)基。 2.篩選微生物的兩個實例比較比較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利用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基進行選擇培養(yǎng)利用以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基進行選擇培養(yǎng)(續(xù)表)比較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原理分解尿素的細菌能夠合成脲酶,故能在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上生長培養(yǎng)基中含有豐富的纖維素,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鑒定在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,指示劑變紅說明尿素被分解,從而說明菌落中的細菌為分解尿素的細菌剛果紅染色法,菌落周圍出現(xiàn)紅色消失的透明圈,該菌落為分解纖維素的微生物的菌落1.2017成都一診 牛的食物主要是草莖類,其中含有大量的纖維素。牛胃內(nèi)的微生物在幫助消化和利用植物纖維素方面起了決定性的作用?；卮鹣铝袉栴}:(1)纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì),組成纖維素的單體為。牛胃中某些微生物能夠產(chǎn)生纖維素酶,這種酶是一種復合酶,其中的能使纖維素分解成纖維二糖。 (2)實驗室培養(yǎng)牛胃內(nèi)的微生物,分離得到高純度纖維素分解菌的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是。為避免周圍環(huán)境中微生物的污染,實驗操作應在附近進行;倒平板用的培養(yǎng)皿需要保持干燥,可以采用法進行滅菌。(3)為了從牛胃的食糜中分離出纖維素分解菌,配制的選擇培養(yǎng)基要以為唯一碳源。篩選纖維素分解菌時,常用的剛果紅染色法有兩種,一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進行顏色反應,另一種是。在涂布平板時滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多,原因是。2.2017河北石家莊二模 為了分離和純化高效分解石油的細菌,科研人員利用被石油污染過的土壤進行如圖11-34-4所示的實驗。圖11-34-4(1)配制好的培養(yǎng)基通常使用法滅菌。步驟與步驟中培養(yǎng)基成分相比,最大的區(qū)別是。(2)同學A進行步驟的操作,其中一個平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示。該同學的接種方法是,出現(xiàn)圖乙結(jié)果可能的失誤操作是。(3)同學B也按照同學A的接種方法進行了步驟的操作:將1 mL樣品稀釋100倍,在3個平板上分別接入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56、58和57。據(jù)此可得出每升樣品中的活菌數(shù)為個。(4)步驟需要振蕩培養(yǎng),原因是。(5)步驟后取樣測定石油含量的目的是。歷年真題明考向1.2017全國卷 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)。2.2017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)圖11-34-5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: 圖11-34-5(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)圖11-34-6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。 圖11-34-6(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15號比色管的苯酚濃度應分別為。管號123456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:51020)倍后,再進行比色。3.2016全國卷 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:配制培養(yǎng)基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O); 制作無菌平板; 設(shè)置空白對照組和若干實驗組,進行相關(guān)操作; 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)?；卮鹣铝袉栴}:(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于。若要完成步驟,該培養(yǎng)基中的成分X通常是。(2)步驟中,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”)。4.2016全國卷 某同學用新鮮的泡菜濾液為實驗材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣?；卮鹣铝袉栴}:(1)分離純化乳酸菌時,首先需要用對泡菜濾液進行梯度稀釋,進行梯度稀釋的理由是。(2)推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有和。分離純化時應挑選出的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在-20 長期保存時,菌液中常需要加入一定量的(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)。第34講微生物的培養(yǎng)和利用考點一【知識梳理】1.(1)營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)基質(zhì)(2)碳源氮源pH氧氣(3)固體液體2.(1)純凈培養(yǎng)物(2)外來雜菌(3)a-a-a-b-b-b-3.(1)稱量滅菌(2)拔出棉塞火焰培養(yǎng)皿的皿蓋倒過來4.(1)單個(2)A連續(xù)劃線(3)B瓊脂固體培養(yǎng)基菌落5.(1)臨時保藏(2)甘油管藏【題組訓練】1.(1)根據(jù)所培養(yǎng)微生物對各營養(yǎng)成分的需求量(或比例) (2)高壓蒸汽滅菌121(3)稀釋涂布平板法梯度稀釋涂布(4)30300某些菌落可能是由兩個或多個細菌連在一起形成的解析 (1)培養(yǎng)基配制的過程中,成分含量的比例確定的原則是根據(jù)所培養(yǎng)微生物對各營養(yǎng)成分的需求量(或比例)。(2)對培養(yǎng)基進行滅菌,通常采用的方法是高壓蒸汽滅菌,即將滅菌物品放置在盛有適量水的高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi),為達到良好的滅菌效果,一般在壓力為100 kPa,溫度為121 的條件下,維持1530 min。(3)為了更好地對細菌計數(shù),一般采用的接種方法是稀釋涂布平板法,該方法的操作是將菌液進行一系列的梯度稀釋,然后再分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面。(4)接種后放在恒溫箱培養(yǎng)一段時間后,為保證結(jié)果準確,選擇菌落數(shù)在30300的平板進行計數(shù)。由于某些菌落可能是由兩個或多個細菌連在一起形成的,因此統(tǒng)計的菌落比實際數(shù)目要低。2.(1)倒平板滅菌(2)平板劃線法6(3)臨時保藏菌種容易被污染或產(chǎn)生變異(4)能量3035解析 (1)是制備培養(yǎng)基時倒平板中的主要操作,該操作需使錐形瓶的瓶口通過火焰,目的是通過滅菌,防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。(2)根據(jù)圖可知,該純化醋酸菌的接種方法是平板劃線法。平板劃線時,每次劃線前都要進行灼燒,最后一次劃線結(jié)束也要進行灼燒,因此共需要6次灼燒處理。(3)純化的醋酸菌菌種將頻繁用于果醋生產(chǎn),則可以采用臨時保藏的方法保存菌種,但這種方法保存的時間不長,原因是菌種容易被污染或產(chǎn)生變異。(4)將醋酸菌加入果酒中,乙醇可為醋酸菌的生命活動提供能量;果醋發(fā)酵的適宜溫度是3035 。考點二【知識梳理】1.(1)生存環(huán)境(2)目的菌株(3)抑制阻止2.(1)稀釋涂布平板(2)稀釋度活菌(3)顯微鏡直接3.非測試因素可信度未接種的4.脲酶尿素有機質(zhì)系列稀釋計數(shù)酚紅氨堿性【題組訓練】1.(1)固體調(diào)pH高壓蒸汽滅菌(2)不能培養(yǎng)基中含有NH4NO3,尿素不是唯一氮源(3)酚紅紅色(4)平板劃線法、稀釋涂布平板法和稀釋混合平板法解析 微生物培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽,此外還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求,對異養(yǎng)微生物來說,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作為營養(yǎng)要素成分時并不是起單一方向的作用。(1)分析題中表格可知,該培養(yǎng)基中加入瓊脂作為凝固劑,因此屬于固體培養(yǎng)基,不論何種培養(yǎng)基,在各成分都溶化后分裝前,要先調(diào)整pH,培養(yǎng)基常用的滅菌方法為高壓蒸汽滅菌。(2)根據(jù)培養(yǎng)基的成分判斷,該培養(yǎng)基中含有NH4NO3,尿素不是唯一氮源,因此該培養(yǎng)基不能用于分離土壤中分解尿素的細菌。(3)為檢測尿素分解菌的存在與否,在以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,如果存在尿素分解菌,則指示劑將變紅色。(4)微生物常用的接種方法有平板劃線法、稀釋涂布平板法和稀釋混合平板法。2.(1)脲酶(或分解尿素的酶)氨(或NH3)(2)凝固劑酚紅(3)D(4)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格4.7108低解析 常用的滅菌方法:高壓蒸汽滅菌法適用于一般培養(yǎng)基和玻璃器皿滅菌;干熱滅菌適用于需要保持干燥的玻璃器皿的滅菌,凡帶有橡膠的物品和培養(yǎng)基都不能進行干熱滅菌;無菌室、緩沖間和接種箱常用紫外線進行空氣滅菌;微生物接種時的金屬接種工具和試管口可以用灼燒滅菌;煮沸滅菌通常不能徹底殺滅一些生物的孢子和芽孢,一般適用于餐具和不耐高溫的食品等的消毒。(1)分解尿素的酶是脲酶,所以分解尿素的微生物含有脲酶。尿素含有C、H、O、N元素,其水解產(chǎn)物是二氧化碳、水和氨氣,氨氣使的培養(yǎng)基的堿性增強。(2)瓊脂是凝固劑,使培養(yǎng)基呈固態(tài);培養(yǎng)基中的堿性物質(zhì)可以與酚酞反應產(chǎn)生紅色環(huán)帶。(3)對尿素溶液進行滅菌的最適方法是過濾滅菌。(4)空白平板的作用是檢測培養(yǎng)基平板是否合格,根據(jù)題干提供的數(shù)據(jù)進行計算,每升瘤胃樣液中分解尿素的微生物活菌數(shù)為(49+47+45)31000101000=4.7108(個)。由于菌種可能重疊,所以統(tǒng)計的菌落數(shù)往往低于接種的實際活菌數(shù)目?？键c三【知識梳理】1.(1)C1酶CX酶葡萄糖苷酶(2)纖維二糖葡萄糖2.(1)剛果紅染色(2)紅色復合物透明圈(3)纖維素(4)纖維素選擇培養(yǎng)基梯度稀釋鑒別纖維素分解菌透明圈【題組訓練】1.(1)葡萄糖C1酶、CX酶 (2)防止外來雜菌的入侵酒精燈火焰干熱滅菌(3)纖維素在倒平板時就加入剛果紅培養(yǎng)基表面的菌懸液過多會導致菌體堆積,影響分離效果解析 (1)纖維素是一種多糖,其基本組成單位是葡萄糖;纖維素酶是一種復合酶,其中C1酶、CX酶能使纖維素分解成纖維二糖。(2)微生物分離和培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是防止外來雜菌的入侵;為避免周圍環(huán)境中微生物的污染,實驗操作應在酒精燈火焰附近進行;倒平板用的培養(yǎng)皿需要保持干燥,可以采用干熱滅菌法進行滅菌。(3)為了分離出纖維素分解菌,配制的選擇培養(yǎng)基要以纖維素為唯一碳源。篩選纖維素分解菌時,常用的剛果紅染色法有兩種,一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進行顏色反應,另一種是在倒平板時就加入剛果紅。在涂布平板時滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多,原因是培養(yǎng)基表面的菌懸液過多會導致菌體堆積,影響分離效果。2.(1)高壓蒸汽滅菌步驟培養(yǎng)基中石油是唯一碳源(2)稀釋涂布平板法涂布不均勻(3)5.7107(4)提高培養(yǎng)液中(溶解)氧的含量,通過振蕩可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率(5)篩選出分解石油能力最強的細菌解析 (1)配制好的培養(yǎng)基通常使用高壓蒸汽滅菌法滅菌。步驟與步驟中培養(yǎng)基成分相比,最大的區(qū)別是步驟培養(yǎng)基中石油是唯一碳源。(2)同學A進行步驟的操作,其中一個平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如題圖乙所示。該同學的接種方法是稀釋涂布平板法,出現(xiàn)圖乙結(jié)果可能的失誤操作是涂布不均勻。(3)同學B也按照同學A的接種方法進行了步驟的操作:將1 mL樣品稀釋100倍,在3個平板上分別接入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56、58和57。據(jù)此可得出每升樣品中的活菌數(shù)為(56+58+57)30.11000100=5.7107(個)。(4)步驟需要振蕩培養(yǎng),原因是提高培養(yǎng)液中(溶解)氧的含量,通過振蕩可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。(5)步驟后取樣測定石油含量的目的是篩選出分解石油能力最強的細菌。歷年真題明考向1.(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)定解析 (1)催化尿素分解的酶為脲酶。分解尿素的細菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2來合成有機物。進入細菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是為細胞生命活動提供能量,葡萄糖的代謝中間產(chǎn)物可以作為合成其他有機物的原料。(2)能分解尿素的細菌和不能分解尿素的細菌都能利用NH4NO3,如果培養(yǎng)基中含有NH4NO3,則不能起到篩選作用。(3)培養(yǎng)基中的KH2PO4和Na2HPO4可以為微生物生長提供鈉離子、鉀離子等,其還可以作為緩沖劑保持細胞生長過程中pH穩(wěn)定。2.(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀釋涂布凝固劑(3)(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8解析 (1)蛋白胨、苯酚都可以作為碳源。(2)為了篩選酚降解菌,苯酚用量應隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸增加。若平板中菌落過于密集,說明濃度太大,為方便菌落計數(shù)與分離,應進一步稀釋涂布。平板培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,制備時必須添加凝固劑。(3)連續(xù)劃線法中在劃線的末尾區(qū)域菌種濃度最小,更易獲得單菌落。(4)1號比色管作對照,苯酚濃度為0,16號比色管苯酚濃度由0逐漸增加到1 mg/L,且有梯度,所以15號比色管的苯酚濃度應分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8 mg/L。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20倍后,再進行比色。3.(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)污染不正確解析 本題考查微生物的培養(yǎng)與計數(shù),主要考查學生的識記、理解與實驗設(shè)計能力。(1)培養(yǎng)基中的牛肉膏和蛋白胨中都含有蛋白質(zhì),可作為氮源。用于計數(shù)的培養(yǎng)基應為固體培養(yǎng)基,需加入瓊脂等凝固劑。(2)該實驗的目的是了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況,所以需將滅菌后的平板放置在教室不同高度的位置上,開蓋暴露一段時間,然后再在恒溫箱中培養(yǎng)。(3)空白對照組應是無菌平板,所以應該無菌落出現(xiàn),有菌落出現(xiàn)說明培養(yǎng)基被污染了,那么其他各實驗組的培養(yǎng)基也不合格,所以需要重新制作平板。4.(1)無菌水泡菜濾液中菌的濃度高,直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落(2)鑒別乳酸菌中和產(chǎn)生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油解析 本題考查微生物的培養(yǎng)及泡菜制作方面的知識。(1)分離純化乳酸菌時,首先需要用無菌水對泡菜濾液進行梯度稀釋,進行梯度稀釋的理由是在稀釋度足夠高的菌液里,聚集在一起的乳酸菌將被分散成單個細菌,從而能在培養(yǎng)基表面形成單菌落。(2)在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有中和乳酸菌代謝過程中產(chǎn)生的乳酸和利于乳酸菌的識別與分離。分離純化時應挑選出在平板上有透明圈的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在-20 長期保存時,甘油可起到密封和隔絕空氣的作用。有機農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑,長期使用會污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn),苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機制的實驗過程如圖甲、乙所示。(1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、四類,該實驗所用的選擇培養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源,其原因是。(2)純化菌株時,通常使用的劃線工具是。劃線的某個平板培養(yǎng)后,第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌,第二劃線區(qū)域及其他劃線區(qū)域均無菌落,造成劃線無菌落可能的操作失誤有、。(3)為探究苯磺隆的降解機制,將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心,取上清液做圖乙所示實驗。該實驗的假設(shè)是,該實驗設(shè)計是否合理?。為什么?。答案 (1)氮源和無機鹽只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長和繁殖(2)接種環(huán)接種環(huán)灼燒后未冷卻劃線未從第一區(qū)域末端開始(3)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白質(zhì)不合理缺少空白對照解析 (1)微生物的各種培養(yǎng)基配方一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽四類營養(yǎng)物質(zhì);選擇培養(yǎng)基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,因而培養(yǎng)基必須以苯磺隆為唯一碳源,只讓目的菌株生長繁殖。(2)純化菌株時,通常使用的劃線工具是接種環(huán)(或接種針);接種環(huán)在平板內(nèi)的每一次劃線前,都要先灼燒滅菌冷卻后劃線,而且要從上一次劃線末端而非空白處劃線,不冷卻會燙死上次劃線末端的菌株,從空白處劃線是不會有菌落生長的。(3)圖乙上清液中加入的蛋白酶溶液是用于水解上清液中的某蛋白質(zhì)的,由此可判定,實驗假設(shè)是目的菌株通過分泌某種蛋白質(zhì)來降解苯磺隆,但是尚需設(shè)置不加入蛋白酶的對照組實驗,否則沒有說服力,因而實驗設(shè)計不合理。