層級(jí)Ⅱ　精研重難點(diǎn)•鎖定二輪主攻方向

精研重難點(diǎn)微生物的選擇培養(yǎng)、鑒定和計(jì)數(shù)

從“高度”上研究高考[典例]

(2022·廣東高考)研究深海獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境對(duì)于開(kāi)發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號(hào)”考察船對(duì)中國(guó)南?？瓶贾校袊?guó)科學(xué)家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉積物樣品，分離、鑒定得到新的微生物菌株并進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)研究者先制備富集培養(yǎng)基，然后采用________________法滅菌，冷卻后再接入沉積物樣品，28℃厭氧培養(yǎng)一段時(shí)間后，獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)物，為了獲得純種培養(yǎng)物，除了稀釋涂布平板法，還可采用____________________法。據(jù)圖分析，擬桿菌新菌株在以__________________為碳源時(shí)生長(zhǎng)狀況最好。(2)研究發(fā)現(xiàn)，將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來(lái)，推測(cè)其原因可能是__________________________________________________________________________________________________________________。(答一點(diǎn)即可)(3)藻類(lèi)細(xì)胞解體后的難降解多糖物質(zhì)，通常會(huì)聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度考慮，擬桿菌對(duì)深海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)深海冷泉環(huán)境特殊，推測(cè)此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能還有________________________________________________________。

解題關(guān)鍵—破譯新情境情境信息化新為熟題圖信息擬桿菌新菌株在以不同物質(zhì)為碳源時(shí)的細(xì)胞數(shù)：纖維素>木聚糖>果膠>甘露聚糖>淀粉擬桿菌可降解難降解的多糖物質(zhì)：纖維素、木聚糖、果膠等；擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時(shí)生長(zhǎng)狀況最好題肢信息設(shè)問(wèn)(1)：為了獲得純種培養(yǎng)物純種培養(yǎng)需利用選擇培養(yǎng)基篩選，接種方法有稀釋涂布平板法和平板劃線法題肢信息設(shè)問(wèn)(2)：將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來(lái)深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活)設(shè)問(wèn)(3)：從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度考慮擬桿菌為異養(yǎng)生物，可作為該生態(tài)系統(tǒng)的分解者設(shè)問(wèn)(4)：深海冷泉環(huán)境特殊深海冷泉附近溫度較低，此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種酶，都應(yīng)具有耐低溫的特性續(xù)表[解析]

(1)富集培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌?？梢圆捎孟♂屚坎计桨宸ɑ蚱桨鍎澗€法對(duì)微生物進(jìn)行分離純化。分析題圖可知，在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基中細(xì)胞數(shù)最多，故擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時(shí)生長(zhǎng)狀況最好。(2)深海冷泉中某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存，故將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來(lái)。(3)擬桿菌為異養(yǎng)生物，其作為深海生態(tài)系統(tǒng)中的分解者，能將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無(wú)機(jī)物，歸還到無(wú)機(jī)環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進(jìn)行。(4)深海冷泉溫度較低，故生活在其中的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶應(yīng)具有耐低溫的特性，這樣才能高效降解多糖，以滿(mǎn)足擬桿菌正常的生命活動(dòng)。[答案]

(1)高壓蒸汽滅菌平板劃線纖維素(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或某些微生物只有在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活)

(3)擬桿菌作為分解者，將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無(wú)機(jī)物，歸還到無(wú)機(jī)環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進(jìn)行(4)耐低溫從“深度”上提升知能1．選擇培養(yǎng)基四種常見(jiàn)的制備方法(1)加入某些特定的物質(zhì)(前提是培養(yǎng)基具備全部營(yíng)養(yǎng)成分)(2)改變培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分(3)利用培養(yǎng)基“特定化學(xué)成分”分離(4)通過(guò)某些“特殊環(huán)境”分離2．鑒別培養(yǎng)基的常見(jiàn)制備方法要加入某種特殊的化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)會(huì)與某種微生物的代謝物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征性變化，根據(jù)這種特征性變化，就可將該種微生物與其他微生物區(qū)分開(kāi)來(lái)。實(shí)例如下：名稱(chēng)主要用途主要化學(xué)物質(zhì)特征性變化伊紅—亞甲藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基鑒別大腸桿菌伊紅、亞甲藍(lán)出現(xiàn)帶金屬光澤的深紫色菌落剛果紅培養(yǎng)基鑒別纖維素分解菌剛果紅、纖維素纖維素被分解后出現(xiàn)透明圈脂肪培養(yǎng)基鑒別產(chǎn)脂肪酶菌株食用油、中性紅指示劑由淡紅色變成深紅色淀粉培養(yǎng)基鑒別產(chǎn)淀粉酶菌株可溶性淀粉淀粉水解程度不同，滴加碘液出現(xiàn)不同顏色變化續(xù)表3．辨析統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)的兩種方法比較項(xiàng)目間接計(jì)數(shù)法(稀釋涂布平板法)直接計(jì)數(shù)法(顯微計(jì)數(shù)法)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)算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量公式每克樣品中的菌落數(shù)＝C/V×M。C：某稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)，V：涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL)，M：稀釋倍數(shù)每毫升原液所含細(xì)菌數(shù)：每小格內(nèi)平均細(xì)菌數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)缺點(diǎn)當(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)菌落不能區(qū)分細(xì)胞死活結(jié)果比實(shí)際值偏小比實(shí)際值偏大續(xù)表從“精度”上拓展訓(xùn)練題組一微生物的選擇培養(yǎng)與鑒定1．(2023·浙江1月選考)某同學(xué)想從泡菜汁中篩選耐高鹽乳酸菌，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取泡菜汁樣品，劃線接種于一定NaCl濃度梯度的培養(yǎng)基，經(jīng)培養(yǎng)得到了單菌落。下列敘述正確的是

(

)A．培養(yǎng)基pH需偏堿性B．泡菜汁需多次稀釋后才能劃線接種C．需在無(wú)氧條件下培養(yǎng)D．分離得到的微生物均為乳酸菌答案：C

解析：適宜乳酸菌生長(zhǎng)的培養(yǎng)基pH偏酸性，A錯(cuò)誤；劃線接種無(wú)需多次稀釋?zhuān)珺錯(cuò)誤；乳酸菌是厭氧型微生物，只能在無(wú)氧條件下培養(yǎng)，C正確；泡菜汁中還有酵母菌等其他雜菌，因此分離得到的微生物不一定均為乳酸菌，D錯(cuò)誤。2．(2023·廣東高考)研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據(jù)堆肥溫度變化曲線(如圖)和選擇培養(yǎng)基篩選原理來(lái)判斷，下列最可能篩選到目標(biāo)菌的條件組合是

(

)A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)取樣、尿素氮源培養(yǎng)基B．b點(diǎn)時(shí)取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基C．b點(diǎn)時(shí)取樣、蛋白胨氮源培養(yǎng)基D．c點(diǎn)時(shí)取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基答案：D

解析：該實(shí)驗(yàn)的目的是篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌，應(yīng)該用以角蛋白為唯一氮源的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選培養(yǎng)，且應(yīng)該在高溫條件下取樣，即c點(diǎn)時(shí)取樣，D符合題意。題組二微生物的培養(yǎng)與計(jì)數(shù)3．(2023·山東高考)平板接種常用在微生物培養(yǎng)中。下列說(shuō)法正確的是

(

)A．不含氮源的平板不能用于微生物培養(yǎng)B．平板涂布時(shí)涂布器使用前必須進(jìn)行消毒C．接種后未長(zhǎng)出菌落的培養(yǎng)基可以直接丟棄D．利用以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物答案：D

解析：不含氮源的平板可用于固氮微生物的培養(yǎng)，A錯(cuò)誤；平板涂布時(shí)涂布器使用前必須浸在酒精中，然后在火焰上灼燒滅菌，B錯(cuò)誤；使用后的培養(yǎng)基即使未長(zhǎng)出菌落也要在丟棄前進(jìn)行滅菌處理，不能直接丟棄，以免污染環(huán)境，C錯(cuò)誤；只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，利用以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物，D正確。4．(2023·貴陽(yáng)模擬)自生固氮菌是土壤中能獨(dú)立固定空氣中氮?dú)獾募?xì)菌，科研人員進(jìn)行了土壤中自生固氮菌的分離和固氮能力測(cè)定的研究，部分實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。下列敘述正確的是(

)A．培養(yǎng)自生固氮菌時(shí)，可用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，接種完成后培養(yǎng)皿應(yīng)倒置B．該純化培養(yǎng)的方法是稀釋涂布平板法，統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量時(shí)通常會(huì)低于真實(shí)值C．步驟①獲取土壤一般來(lái)自深層土壤，為防止其他雜菌污染可對(duì)獲取土壤滅菌處理D．若④的平板上菌落平均數(shù)為58個(gè)，則每克土壤中含有的固氮菌數(shù)量約5.8×105個(gè)答案：B

解析：培養(yǎng)自生固氮菌時(shí)，一般不需要添加氮源，而牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基含有氮源，A錯(cuò)誤；該純化培養(yǎng)的方法是稀釋涂布平板法，由于兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí)長(zhǎng)出來(lái)的是單個(gè)菌落，因此統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)量時(shí)通常會(huì)低于真實(shí)值，B正確；步驟①獲取土壤一般來(lái)自淺層土壤，對(duì)土壤滅菌處理時(shí)也殺死了固氮菌，C錯(cuò)誤；每克土壤中含有的固氮菌數(shù)量為58÷0.1×104＝5.8×106(個(gè))，D錯(cuò)誤。(1)BTB培養(yǎng)基滅菌后待平板凝固后，應(yīng)倒置放在超凈臺(tái)上，目的是___________________________________________________________________。(2)將污泥樣品梯度稀釋后，使用________(填工具)將樣液均勻涂布在BTB培養(yǎng)基上，放在__________環(huán)境中培養(yǎng)2～3天后，挑選周?chē)@____色的單菌落在固體培養(yǎng)基上劃線分離，獲得純菌株。(3)將純菌株接種在液體培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時(shí)間，若在培養(yǎng)瓶頂部檢測(cè)到N2O，即可鑒定為目的菌。不能依據(jù)培養(yǎng)液中硝酸鹽的濃度變低來(lái)鑒定目的菌，原因是____________________________。(4)為保持純化后的微生物菌種的純凈，需要對(duì)菌種進(jìn)行保藏。臨時(shí)保藏的方法具有___________________________________等缺點(diǎn)，它比較適合那些使用頻率高的菌種的保藏。(5)C/N(碳氮含量比)對(duì)反硝化效率有一定的影響。科研人員測(cè)得不同C/N條件下目的菌對(duì)硝酸鹽的去除率，結(jié)果如圖所示：科研人員提出，在利用目的菌株處理工業(yè)污水時(shí)，需要適當(dāng)向污水中投放少量淀粉，據(jù)圖分析這樣做的主要目的是__________________。(6)為計(jì)數(shù)微生物的數(shù)量，一位同學(xué)在4個(gè)平板培養(yǎng)基上分別接種稀釋倍數(shù)為106的土壤樣液0.1mL，培養(yǎng)后菌落數(shù)分別為155、160、176、149個(gè)，則每毫升原土壤樣液中上述微生物數(shù)量為_(kāi)_________個(gè)。解析：(1)BTB培養(yǎng)基滅菌后待平板凝固后，應(yīng)倒置放在超凈臺(tái)上，目的是防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，避免培養(yǎng)基中的水分過(guò)快的揮發(fā)。(2)將污泥樣品梯度稀釋后，使用涂布器將樣液均勻涂布在BTB培養(yǎng)基上，由題干信息可知，反硝化細(xì)菌能在無(wú)氧環(huán)境中將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓蒲腥藛T欲篩選分離出耐高溫(42℃)的反硝化細(xì)菌，故需要放在無(wú)氧、42℃環(huán)境中培養(yǎng)2～3天，根據(jù)反硝化過(guò)程的產(chǎn)物可知，反硝化細(xì)菌能在無(wú)氧環(huán)境中將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓磻?yīng)過(guò)程中消耗培養(yǎng)基中的H＋，因此會(huì)導(dǎo)致菌落周?chē)鸀槿鯄A性呈藍(lán)色，應(yīng)挑選周?chē)@藍(lán)色的單菌落在固體培養(yǎng)基上劃線分離，獲得純菌株。(3)不能依據(jù)培養(yǎng)液中硝酸鹽的濃度變低來(lái)鑒定目的菌，這是因?yàn)槠渌⑸镆材芾孟跛猁}進(jìn)行代謝，硝酸鹽濃度同樣會(huì)降低。(4)為保持純化后的微生物菌種的純凈，需要對(duì)菌種進(jìn)行保藏。臨時(shí)保藏的方法具有保存時(shí)間短、容易被污染或產(chǎn)生變異等缺點(diǎn)，它比較適合那些使用頻率高的菌種的保藏，若要長(zhǎng)期保存菌種，可采用甘油管藏法。(5)由題圖信息分析可知，在一定范圍內(nèi)，目的菌株對(duì)硝酸鹽的去除率隨著培養(yǎng)液中的C/N升高而升高，據(jù)此推測(cè)，用反硝化細(xì)菌進(jìn)行污水處理過(guò)程中，有時(shí)需要向污水中加入少量淀粉，其主要目的是提高污水中的C/N，以提高目的菌對(duì)污水中硝酸鹽的去除率。(6)為計(jì)數(shù)微生物的數(shù)量，一位同學(xué)在4個(gè)平板培養(yǎng)基上分別接種稀釋倍數(shù)為106的土壤樣液0.1mL，培養(yǎng)后菌落數(shù)分別為155、160、176、149個(gè)，則每毫升原土壤樣液中上