高考生物一輪復(fù)習(xí)第11單元生物技術(shù)實(shí)踐第40講微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用學(xué)案

第40講微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用知識(shí)自主梳理一微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)1．培養(yǎng)基(1)概念：人們按照微生物對(duì)eq\x(\s\up1(01))營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的eq\x(\s\up1(02))營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。(2)營(yíng)養(yǎng)成分：水、eq\x(\s\up1(03))碳源、eq\x(\s\up1(04))氮源、無(wú)機(jī)鹽四類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，另外還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)eq\x(\s\up1(05))pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及eq\x(\s\up1(06))氧氣的要求。(3)培養(yǎng)基的分類①按物理狀態(tài)分類培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途eq\x(\s\up1(07))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(如瓊脂)觀察微生物的eq\x(\s\up1(08))運(yùn)動(dòng)、分類鑒定eq\x(\s\up1(09))固體培養(yǎng)基加凝固劑(如瓊脂)微生物分離、eq\x(\s\up1(10))鑒定，活菌計(jì)數(shù)，菌種保藏②按化學(xué)成分分類培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途天然培養(yǎng)基含化學(xué)成分eq\x(\s\up1(11))不明確的天然物質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)合成培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分eq\x(\s\up1(12))明確(用化學(xué)成分已知的化學(xué)物質(zhì)配成)微生物的分類、鑒定③按功能分類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)的特殊需求或抗性而設(shè)計(jì)從眾多微生物中eq\x(\s\up1(13))分離所需的微生物加入eq\x(\s\up1(14))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eq\x(\s\up1(15))指示劑或化學(xué)藥品產(chǎn)生特定的顏色或其他變化鑒別不同種類的微生物用eq\x(\s\up1(16))伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基鑒別大腸桿菌為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？提示在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用。2．無(wú)菌技術(shù)(1)含義：指在培養(yǎng)微生物的操作中，所有防止eq\x(\s\up1(17))雜菌污染的方法。(2)關(guān)鍵：防止eq\x(\s\up1(18))外來(lái)雜菌的入侵。(3)不同對(duì)象的無(wú)菌操作方法(連線)答案①、②、⑥—b—Ⅰ、Ⅱ③、④、⑤—a—Ⅲ、Ⅳ3．大腸桿菌的純化培養(yǎng)(1)制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基①操作步驟eq\x(計(jì)算)→eq\x(\x(\s\up1(19))稱量)→eq\x(溶化)→eq\x(\x(\s\up1(20))滅菌)→eq\x(\x(\s\up1(21))倒平板)②倒平板的方法及注意事項(xiàng)a．請(qǐng)用文字和箭頭寫出正確的倒平板操作流程：eq\x(\s\up1(22))丙→乙→甲→丁。b．乙中的滅菌方法是eq\x(\s\up1(23))灼燒滅菌。c．丁中的操作需要等待eq\x(\s\up1(24))平板冷卻凝固才能進(jìn)行。1．倒平板操作為什么需要使錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰？提示通過(guò)灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。2．平板冷凝后，為什么要將平板倒置？提示平板冷凝后，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)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。(2)純化大腸桿菌的兩種方法1)平板劃線法①概念：是通過(guò)eq\x(\s\up1(25))接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面eq\x(\s\up1(26))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注意事項(xiàng)：a．灼燒接種環(huán)第一次劃線每次劃線之前劃線結(jié)束目的殺死接種環(huán)上原有的微生物殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端，使每次劃線菌種數(shù)目減少殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免污染環(huán)境和感染操作者b．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。c．第二次及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。d．劃線時(shí)最后一區(qū)不要與第一區(qū)相連。e．劃線用力大小要適當(dāng)，防止用力過(guò)大將培養(yǎng)基劃破。2)eq\x(\s\up1(27))稀釋涂布平板法①概念：是將菌液進(jìn)行一系列的eq\x(\s\up1(28))梯度稀釋，然后將eq\x(\s\up1(29))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)。②操作過(guò)程(3)菌種的保存方法①對(duì)于頻繁使用的菌種，可以采用eq\x(\s\up1(30))臨時(shí)保藏的方法。②對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，可以采用eq\x(\s\up1(31))甘油管藏的方法。二土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)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(duì)eq\x(\s\up1(01))生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。(2)實(shí)驗(yàn)室中微生物篩選的原理：人為提供有利于eq\x(\s\up1(02))目的菌株生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等)，同時(shí)eq\x(\s\up1(03))抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。(3)選擇培養(yǎng)基：允許特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)eq\x(\s\up1(04))抑制或eq\x(\s\up1(05))阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基。2．統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目(1)常用方法：eq\x(\s\up1(06))稀釋涂布平板法。(2)統(tǒng)計(jì)依據(jù)當(dāng)樣品的eq\x(\s\up1(07))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)eq\x(\s\up1(08))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。(3)活菌計(jì)算方法：每克樣品中的菌株數(shù)＝(C÷V)×M[其中C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)]。(4)其他方法：還可利用eq\x(\s\up1(09))顯微鏡直接計(jì)數(shù)。3．設(shè)置對(duì)照設(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中eq\x(\s\up1(10))非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的eq\x(\s\up1(11))可信度，例如為了排除培養(yǎng)基被雜菌污染的可能性，需以eq\x(\s\up1(12))未接種細(xì)菌的培養(yǎng)基培養(yǎng)作為空白對(duì)照。除設(shè)置對(duì)照組外，設(shè)置重復(fù)組的作用是什么？應(yīng)如何設(shè)置重復(fù)組？提示設(shè)置重復(fù)組的作用是為排除偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；在每一稀釋度下宜設(shè)置3個(gè)平板作重復(fù)組，選擇菌落數(shù)均在30～300且數(shù)目相差不大的三個(gè)平板，用“平均值”代入計(jì)數(shù)公式予以計(jì)算菌落數(shù)。4．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)原理①能合成eq\x(\s\up1(13))脲酶的細(xì)菌才能分解尿素②配制以eq\x(\s\up1(14))尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基，能夠生長(zhǎng)的細(xì)菌就是能分解尿素的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)流程土壤取樣(富含eq\x(\s\up1(15))有機(jī)質(zhì))→配制土壤溶液和制備培養(yǎng)基→eq\x(\s\up1(16))樣品梯度稀釋→涂布平板與培養(yǎng)→菌落eq\x(\s\up1(17))觀察鑒定①方法：在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入eq\x(\s\up1(18))酚紅指示劑培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌②原理：細(xì)菌分解尿素的反應(yīng)中，細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成了eq\x(\s\up1(19))氨，其會(huì)使培養(yǎng)基的eq\x(\s\up1(20))堿性增強(qiáng)，pH升高5．結(jié)果分析與評(píng)價(jià)內(nèi)容結(jié)論分析是否有雜菌污染空白對(duì)照組培養(yǎng)基上無(wú)菌落生長(zhǎng)→未被雜菌污染選擇培養(yǎng)基是否具有篩選作用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目明顯多于選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目→選擇培養(yǎng)基具有eq\x(\s\up1(21))篩選作用樣品的稀釋操作如果得到了2個(gè)或2個(gè)以上菌落數(shù)在30～300的平板→操作成功重復(fù)組的結(jié)果若選取的是同一種土樣，統(tǒng)計(jì)的結(jié)果應(yīng)該接近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(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括eq\x(\s\up1(01))C1酶、eq\x(\s\up1(02))CX酶和eq\x(\s\up1(03))葡萄糖苷酶三種組分。(2)作用：纖維素eq\o(→,\s\up17(C1酶),\s\do15(CX酶))eq\x(\s\up1(04))纖維二糖eq\o(→,\s\up17(葡萄糖苷酶))eq\x(\s\up1(05))葡萄糖。2．纖維素分解菌的篩選(1)方法：eq\x(\s\up1(06))剛果紅染色法。(3)培養(yǎng)基：以eq\x(\s\up1(09))纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。(4)實(shí)驗(yàn)流程土壤取樣：富含eq\x(\s\up1(10))纖維素的環(huán)境↓選擇培養(yǎng)：用eq\x(\s\up1(11))選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)，以增加纖維素分解菌的濃度↓eq\x(\s\up1(12))梯度稀釋：制備系列稀釋液↓涂布平板：將樣品涂布到eq\x(\s\up1(13))鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上↓挑選產(chǎn)生eq\x(\s\up1(14))透明圈的菌落(5)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(shí)驗(yàn)中先用eq\x(\s\up1(15))選擇培養(yǎng)基，再用eq\x(\s\up1(16))鑒別培養(yǎng)基。①選擇培養(yǎng)基為eq\x(\s\up1(17))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)。②鑒別培養(yǎng)基含瓊脂，為eq\x(\s\up1(18))固體培養(yǎng)基，細(xì)菌可在培養(yǎng)基上形成肉眼可見的菌落。剛果紅染色法應(yīng)用的就是鑒別培養(yǎng)基?？键c(diǎn)題型突破考點(diǎn)1微生物的純化培養(yǎng)技術(shù)題型一無(wú)菌技術(shù)1．(2019·上海高三模擬)微生物培養(yǎng)過(guò)程中消毒和滅菌環(huán)節(jié)非常重要，以下滅菌或消毒方法不正確的是()ABCD儀器或試劑固體培養(yǎng)基接種環(huán)(針)菌種稀釋液滴管消毒或滅菌方法高溫高壓火焰灼燒紫外光照射酒精消毒答案C解析固體培養(yǎng)基應(yīng)該用高壓蒸汽滅菌，A正確；接種環(huán)應(yīng)該采用灼燒滅菌，B正確；菌種稀釋液不需要滅菌或消毒操作，C錯(cuò)誤；滴管應(yīng)該用酒精消毒，D正確。2．(2018·全國(guó)卷Ⅱ)在生產(chǎn)、生活和科研實(shí)踐中，經(jīng)常通過(guò)消毒和滅菌來(lái)避免雜菌的污染?；卮鹣铝袉栴}：(1)在實(shí)驗(yàn)室中，玻璃和金屬材質(zhì)的實(shí)驗(yàn)器具_(dá)_______(填“可以”或“不可以”)放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時(shí)消毒法，與煮沸消毒法相比，這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是________________________________。(3)密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒，其原因是紫外線能__________________，在照射前，適量噴灑__________________，可強(qiáng)化消毒效果。(4)水廠供應(yīng)的自來(lái)水通常是經(jīng)過(guò)________(填“氯氣”“乙醇”或“高錳酸鉀”)消毒的。(5)某同學(xué)在使用高壓蒸汽滅菌鍋時(shí)，若壓力達(dá)到設(shè)定要求，而鍋內(nèi)并沒有達(dá)到相應(yīng)溫度，最可能的原因是____________________。答案(1)可以(2)在達(dá)到消毒目的的同時(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較少(3)破壞DNA結(jié)構(gòu)消毒液(4)氯氣(5)未將鍋內(nèi)冷空氣排盡解析(1)能耐高溫的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)和金屬用具等可以放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌。(2)煮沸消毒法即在100℃煮沸5～6min可以殺死微生物細(xì)胞和一部分芽孢；巴氏消毒法即在70～75℃煮30min或在80℃煮15min，可以殺死微生物，并且保證營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不被破壞。因此，與煮沸消毒法相比，牛奶消毒常采用的巴氏消毒法或高溫瞬時(shí)消毒法的優(yōu)點(diǎn)是在達(dá)到消毒目的的同時(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較少。(3)因紫外線能破壞DNA結(jié)構(gòu)，所以密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒。在照射前，適量噴灑消毒液，可強(qiáng)化消毒效果。(4)通常乙醇消毒有氣味，影響水質(zhì)，不適宜消毒自來(lái)水；高錳酸鉀本身有顏色，消毒后溶液呈紫紅色，無(wú)法使用；因此水廠供應(yīng)的自來(lái)水通常是經(jīng)過(guò)氯氣消毒的。(5)采用高壓蒸汽滅菌時(shí)，鍋內(nèi)的水加熱煮沸，將其中原有的冷空氣徹底排除后才能將鍋密閉。如果未將鍋內(nèi)冷空氣排盡，則會(huì)出現(xiàn)壓力達(dá)到設(shè)定要求，而鍋內(nèi)并沒有達(dá)到相應(yīng)溫度的現(xiàn)象。全面比較消毒和滅菌手段結(jié)果常用方法應(yīng)用范圍消毒較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分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(xué)藥劑消毒法用酒精擦拭雙手，用氯氣消毒水源紫外線消毒法接種室、接種箱或超凈工作臺(tái)滅菌強(qiáng)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、金屬用具高壓蒸汽滅菌法培養(yǎng)基及容器題型二微生物的純化技術(shù)3．用牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基進(jìn)行大腸桿菌的純化培養(yǎng)，相關(guān)敘述正確的是()A．牛肉膏和蛋白胨主要為微生物提供糖和維生素兩種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)B．牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基需經(jīng)高壓蒸汽滅菌后調(diào)節(jié)pHC．倒平板操作的最后將平板倒置，可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)D．可以在低溫條件下采用斜面保藏法長(zhǎng)期保存大腸桿菌菌種答案C解析牛肉膏和蛋白胨可為大腸桿菌生長(zhǎng)提供碳源、氮源和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，A錯(cuò)誤；牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基應(yīng)先調(diào)pH再經(jīng)高壓蒸汽滅菌，B錯(cuò)誤；倒平板操作中，待平板冷卻凝固后將平板倒過(guò)來(lái)放置，一方面可防止水蒸氣倒流污染培養(yǎng)基，另一方面可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，C正確；長(zhǎng)期保存大腸桿菌菌種，需要用甘油管藏法在－20℃的冷凍箱中保存，D錯(cuò)誤。4．(2019·四川高三月考)下列根據(jù)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出的結(jié)論，錯(cuò)誤的是()A．牛肉膏蛋白胨空白對(duì)照培養(yǎng)基上沒有菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明培養(yǎng)基沒有被雜菌污染B．牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的菌落數(shù)大于選擇培養(yǎng)基，說(shuō)明選擇培養(yǎng)基有選擇作用C．稀釋涂布平板法獲得的培養(yǎng)基上菌落數(shù)小于30，說(shuō)明可能是稀釋的倍數(shù)太大D．在接種大腸桿菌的培養(yǎng)基上觀察到菌落有大有小，說(shuō)明培養(yǎng)基已被雜菌污染答案D解析牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基不具有選擇性，如果牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的菌落數(shù)大于選擇培養(yǎng)基，說(shuō)明選擇培養(yǎng)基有選擇作用，B正確；在接種大腸桿菌的培養(yǎng)基上觀察到菌落有大有小，培養(yǎng)基不一定被雜菌污染，可能是大腸桿菌菌落形成的時(shí)間不一，不能僅通過(guò)菌落的大小判別不同種類的微生物，D錯(cuò)誤。5．(2017·江蘇高考)苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中，對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重危害。小明同學(xué)準(zhǔn)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(qǐng)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(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸________，以達(dá)到富集酚降解菌的目的。若上圖平板中菌落過(guò)于密集，應(yīng)進(jìn)一步________，以便于菌落計(jì)數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時(shí)除了需要水、營(yíng)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(hào))區(qū)域更易獲得單菌落。(4)采用比色測(cè)定法(使用苯酚顯色劑)檢測(cè)降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進(jìn)行顯色反應(yīng)，下表中1～5號(hào)比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為____________________。管號(hào)123456苯酚濃度(mg/L)1如果廢水為50mg/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(hào)：①5②10③20)倍后，再進(jìn)行比色。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、0.8③解析(1)分析富集培養(yǎng)基的成分可知，培養(yǎng)基中蛋白胨、苯酚中含C，可作為碳源。(2)在接種培養(yǎng)時(shí)，隨轉(zhuǎn)接次數(shù)的增加，應(yīng)逐漸增加培養(yǎng)基中苯酚(碳源)的含量，以達(dá)到富集酚降解菌的目的。若接種培養(yǎng)后平板中菌落過(guò)于密集，應(yīng)繼續(xù)稀釋涂布，以降低平板上菌落密度，便于菌落計(jì)數(shù)與分離。稀釋涂布時(shí)所用的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，制備平板培養(yǎng)基時(shí)除了需要水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還必須添加瓊脂等物質(zhì)作為凝固劑。(3)利用連續(xù)劃線法接種時(shí)，越在最后劃線區(qū)域，菌落的密度越小，越容易獲得單菌落，所以，圖中③區(qū)域更易獲得單菌落。(4)根據(jù)表中6號(hào)比色管中苯酚濃度為1mg/L可以推知，1～5號(hào)比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為0mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L。根據(jù)題意，廢水為50mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，即苯酚殘留液濃度為10.5mg/L，要使稀釋后的苯酚殘留液濃度介于0～1mg/L之間，需將殘留液稀釋20倍左右，再進(jìn)行比色。兩種純化細(xì)菌的方法的比較比較項(xiàng)目平板劃線法稀釋涂布平板法圖示關(guān)鍵操作接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線①一系列的梯度稀釋②涂布平板法操作注意事項(xiàng)每次劃線前后均需灼燒接種環(huán)稀釋度要足夠高，為確保實(shí)驗(yàn)成功可以增加稀釋度的范圍菌體獲取在具有所需顯著菌落特征的區(qū)域菌落中挑取菌體從適宜的稀釋度的平板上的菌落中挑取菌體優(yōu)點(diǎn)可以根據(jù)菌落的特點(diǎn)獲得某種微生物的單細(xì)胞菌落既可以獲得單細(xì)胞菌落，又能對(duì)微生物計(jì)數(shù)缺點(diǎn)不能對(duì)微生物計(jì)數(shù)操作復(fù)雜，需要涂布多個(gè)平板考點(diǎn),2)微生物的篩選與計(jì)數(shù)題型一培養(yǎng)基的成分及配制1．(2019·上海高三模擬)下表為某培養(yǎng)基配方，下列敘述正確的是()牛肉膏蛋白胨乳糖蔗糖瓊脂5g10g5g5g2gK2HPO4伊紅美藍(lán)蒸餾水pH2g0.4g0.065g1000A．提供碳源的只有蔗糖B．該培養(yǎng)基中需加入生長(zhǎng)因子C．牛肉膏、蛋白胨均可提供氮源D．該培養(yǎng)基可特定培養(yǎng)自生固氮菌答案C解析牛肉膏、蛋白胨均可用于提供碳源和氮源，A錯(cuò)誤，C正確；該培養(yǎng)基中含有的牛肉膏、蛋白胨中含有生長(zhǎng)因子，因此培養(yǎng)基不需加入生長(zhǎng)因子，B錯(cuò)誤；該培養(yǎng)基含有含氮有機(jī)物，不能特定培養(yǎng)自生固氮菌，D錯(cuò)誤。2．(2019·甘肅武威十八中高三月考)關(guān)于培養(yǎng)基的配制說(shuō)法不正確的是()A．在配制培養(yǎng)乳酸桿菌的培養(yǎng)基時(shí)，需加入維生素B．微生物的適應(yīng)性強(qiáng)，配制培養(yǎng)基時(shí)可以不考慮pHC．雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽D．配制培養(yǎng)基時(shí)要注意各種養(yǎng)分的濃度和比例答案B解析培養(yǎng)基除需要滿足碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽幾種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求，如培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)需要在培養(yǎng)基中添加維生素，A正確，B錯(cuò)誤；雖然各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽，C正確；不同微生物的生長(zhǎng)對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求不同，配制培養(yǎng)基時(shí)要注意各種養(yǎng)分的濃度和比例，D正確。3．(2019·甘肅武威十八中高三月考)鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)在培養(yǎng)基中加入一些物質(zhì)配制而成的，這些物質(zhì)是()A．指示劑或化學(xué)藥品 B．青霉素或瓊脂C．高濃度食鹽 D．維生素或指示劑答案A解析鑒別培養(yǎng)基的原理是：在培養(yǎng)基中加入某種試劑或化學(xué)藥品，依據(jù)微生物產(chǎn)生的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中特定試劑或化學(xué)藥品反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征，從而鑒別不同種類的微生物，A正確。4．選擇培養(yǎng)基是根據(jù)某一種或某一類微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)要求或一些物理、化學(xué)抗性而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基。利用這種培養(yǎng)基可以將所需要的微生物從混雜的微生物中分離出來(lái)。為選擇酵母菌和硝化細(xì)菌，應(yīng)選用的培養(yǎng)基分別為()A．伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基、含青霉素的培養(yǎng)基B．含青霉素的培養(yǎng)基、含氨的無(wú)機(jī)培養(yǎng)基C．含氨的無(wú)機(jī)培養(yǎng)基、含青霉素的培養(yǎng)基D．含青霉素的培養(yǎng)基、伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基答案B解析酵母菌是真菌，通常可以用含青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)，因?yàn)榍嗝顾啬芤种萍?xì)菌生長(zhǎng)，但不能抑制真菌生長(zhǎng)；硝化細(xì)菌為自養(yǎng)型生物，能夠利用氨轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛崴尫诺哪芰?，把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物以維持自身生命活動(dòng)，利用含氨的無(wú)機(jī)培養(yǎng)基可進(jìn)行選擇培養(yǎng)。(1)在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)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(yíng)養(yǎng)成分，如缺乏氮源時(shí)可以分離出固氮微生物；以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，如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中可以得到耐高溫的微生物。2．培養(yǎng)基的配制原則(1)目的要明確：配制時(shí)應(yīng)根據(jù)微生物的種類、培養(yǎng)目的等確定配制的培養(yǎng)基種類。(2)營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)：注意各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。(3)pH要適宜：細(xì)菌為6.5～7.5，放線菌為7.5～8.5，真菌為5.0～6.0，培養(yǎng)不同微生物所需的pH不同。3．培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的確定方法不同種類的微生物代謝特點(diǎn)不同，因此對(duì)培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求也不同。如：(1)自養(yǎng)型微生物所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是無(wú)機(jī)鹽，碳源可來(lái)自大氣中的CO2，氮源可由含氮無(wú)機(jī)鹽提供。(2)異養(yǎng)型微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要是有機(jī)物(即碳源)，必須由含碳有機(jī)物提供，氮源也主要是由有機(jī)物提供，部分異養(yǎng)型微生物也可以利用無(wú)機(jī)氮源。題型二微生物的篩選與計(jì)數(shù)5．欲從土壤中分離出能分解尿素的細(xì)菌，下列實(shí)驗(yàn)操作中不正確的是()A．將土壤用無(wú)菌水進(jìn)行一系列的梯度稀釋B．同一濃度的土壤稀釋液應(yīng)至少涂布三個(gè)平板C．可將未接種的培養(yǎng)基在相同條件下培養(yǎng)作為對(duì)照D．用加入剛果紅指示劑的培養(yǎng)基可篩選出分解尿素的細(xì)菌答案D解析為防止土壤浸出液濃度過(guò)高，不能獲得單菌落，要將土壤用無(wú)菌水進(jìn)行一系列的梯度稀釋，A正確；同一濃度的土壤稀釋液應(yīng)至少涂布三個(gè)平板，防止偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，B正確；可以將未接種的培養(yǎng)基在相同條件下培養(yǎng)作為對(duì)照，以判斷培養(yǎng)基滅菌是否徹底，C正確；可篩選出分解尿素的細(xì)菌的培養(yǎng)基是以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，加入剛果紅指示劑的培養(yǎng)基可篩選出分解纖維素的細(xì)菌，D錯(cuò)誤。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0.1mL，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解析檢測(cè)土壤中細(xì)菌總數(shù)，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，取104、105、106倍的土壤稀釋液和無(wú)菌水各0.1mL，分別涂布于各組平板上，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)，在確定對(duì)照組無(wú)菌后，選擇菌落數(shù)在30～300的一組平板為代表進(jìn)行計(jì)數(shù)，D錯(cuò)誤，A、B、C正確。7．(2018·全國(guó)卷Ⅰ)將馬鈴薯去皮切塊，加水煮沸一定時(shí)間，過(guò)濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂，用水定容后滅菌，得到M培養(yǎng)基?；卮鹣铝袉栴}：(1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選，則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈霉素以抑制________的生長(zhǎng)，加入了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于__________培養(yǎng)基。(2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長(zhǎng)提供了多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)類型除氮源外還有________________(答出兩點(diǎn)即可)。氮源進(jìn)入細(xì)胞后，可參與合成的生物大分子有________________(答出兩點(diǎn)即可)。(3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖，接種土壤濾液并培養(yǎng)，平板上長(zhǎng)出菌落后可通過(guò)加入顯色劑篩選出能產(chǎn)淀粉酶的微生物。加入的顯色劑是________，該方法能篩選出產(chǎn)淀粉酶微生物的原理是______________________________________。(4)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測(cè)定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量，在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果：甲同學(xué)涂布了3個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是110、140和149，取平均值133；乙同學(xué)涂布了3個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是27、169和176，取平均值124。有人認(rèn)為這兩位同學(xué)的結(jié)果中，乙同學(xué)的結(jié)果可信度低，其原因是____________________________________________________。答案(1)細(xì)菌選擇(2)碳源、無(wú)機(jī)鹽蛋白質(zhì)、核酸(3)碘液淀粉遇碘液顯藍(lán)色，產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈(4)乙同學(xué)的結(jié)果中，1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個(gè)相差懸殊，結(jié)果的重復(fù)性差解析(1)鏈霉素是一種抗生素，可以抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，加入了鏈霉素的培養(yǎng)基能篩選出真菌，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)微生物生長(zhǎng)需要多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，除氮源外，還需要碳源、無(wú)機(jī)鹽、水以及特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等。氮元素是蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子的組成元素，因此氮源進(jìn)入細(xì)胞后，可參與合成的生物大分子有蛋白質(zhì)和核酸。(3)淀粉遇碘液會(huì)變成藍(lán)色，產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈，可根據(jù)透明圈來(lái)篩選產(chǎn)淀粉酶的微生物。(4)乙同學(xué)結(jié)果不合理，因?yàn)?個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個(gè)相差懸殊，結(jié)果的重復(fù)性差，不能簡(jiǎn)單的用其平均數(shù)計(jì)算得到最終結(jié)果。微生物的篩選與鑒別方法(1)微生物的篩選方法單菌落挑取法利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種到固體培養(yǎng)基表面，直接根據(jù)微生物菌落的特征利用單菌落挑取的方法獲得目的微生物選擇培養(yǎng)法利用選擇培養(yǎng)基對(duì)微生物進(jìn)行選擇培養(yǎng)，直接獲得目的微生物鑒定培養(yǎng)法利用鑒別培養(yǎng)基使目的微生物菌落呈現(xiàn)特有的特征，然后篩選目的微生物(2)微生物的鑒別方法菌落特征鑒別法根據(jù)微生物在固體培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進(jìn)行鑒別指示劑鑒別法如培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種微生物后，培養(yǎng)基變紅說(shuō)明該種微生物能夠分解尿素染色鑒別法如利用剛果紅染色法，根據(jù)培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈來(lái)鑒別分解纖維素的微生物方向真題體驗(yàn)1.(2019·全國(guó)卷Ⅲ)回答下列與細(xì)菌培養(yǎng)相關(guān)的問題。(1)在細(xì)菌培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基中能同時(shí)提供碳源、氮源的成分是________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”______________________________________。(2)用平板培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)一般需要將平板________(填“倒置”或“正置”)。(3)單個(gè)細(xì)菌在平板上會(huì)形成菌落，研究人員通?？筛鶕?jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征來(lái)初步區(qū)分不同種的微生物，原因是__________________________。(4)有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要經(jīng)過(guò)________處理，這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。答案(1)蛋白胨不同細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需的最適pH不同能夠硝化細(xì)菌可以利用空氣中的CO2作為碳源(2)倒置(3)在一定的培養(yǎng)條件下，不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征(4)滅菌解析(1)蛋白胨中含有碳元素和氮元素，可為細(xì)菌生長(zhǎng)提供碳源和氮源，葡萄糖只能提供碳源，NaNO3只能提供氮源。不同細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需要的最適pH不同，制備培養(yǎng)基時(shí)要根據(jù)所培養(yǎng)細(xì)菌種類的不同來(lái)調(diào)節(jié)pH。硝化細(xì)菌是自養(yǎng)生物，可通過(guò)化能合成作用利用空氣中的CO2合成有機(jī)物，所以在沒有碳源的培養(yǎng)基上也能生長(zhǎng)。(2)用平板培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，一般將平板倒置，防止水滴倒流到培養(yǎng)基中造成污染。(3)在一定的培養(yǎng)條件下，不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征，因此研究人員可根據(jù)菌落的這些特征初步區(qū)分微生物的種類。(4)消毒僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物，滅菌可殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。使用后的培養(yǎng)基丟棄前要進(jìn)行滅菌處理，防止其中的微生物感染操作者或污染環(huán)境。2．(2018·全國(guó)卷Ⅲ)回答下列與酵母菌有關(guān)的問題：(1)分離培養(yǎng)酵母菌通常使用______________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麥芽汁瓊脂”)培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基應(yīng)采用________滅菌法滅菌。若將酵母菌劃線接種在平板上，培養(yǎng)一段時(shí)間后會(huì)觀察到菌落，菌落的含義是____________________________。(2)酵母菌液體培養(yǎng)時(shí)，若通入氧氣，可促進(jìn)______________(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”)；若進(jìn)行厭氧培養(yǎng)，可促進(jìn)________________(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”)。(3)制作面包時(shí)，為使面包松軟通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松軟的原因