2024-2025年新教材高中生物第1章發(fā)酵工程2.2微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)學(xué)案+練習(xí)含解析新人教版選擇性必修3

PAGE25-微生物的選擇培育和計數(shù)必備學(xué)問·素養(yǎng)奠基一、選擇培育基1.試驗室中微生物篩選的原理:人為供應(yīng)有利于目的菌生長的條件(包括養(yǎng)分、溫度、pH等),同時抑制或阻擋其他微生物的生長。2.選擇培育基概念:在微生物學(xué)中,允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻擋其他種類微生物生長的培育基。3.選擇培育基配方的設(shè)計:(1)原理:分解尿素的細菌合成的脲酶將尿素分解產(chǎn)生NH3。(2)培育基配方設(shè)計:以尿素為唯一氮源的選擇培育基。假如要從土壤中分別出固氮微生物,那么對培育基有什么要求呢?提示:固氮微生物能利用空氣中的N2,因此培育基中不應(yīng)添加氮源,這樣就只有固氮微生物才能生存。二、微生物的選擇培育1.方法:對樣品進行充分稀釋,然后將菌液涂布到制備好的選擇培育基上。2.稀釋涂布平板法的操作過程:(1)系列梯度稀釋操作:(2)涂布平板操作。①取菌液:取0.1__mL菌液,添加到培育基表面。

②涂布器滅菌:取出浸在酒精中的涂布器,放在火焰上燃燒,酒精燃盡后,冷卻涂布器。③涂布過程:用涂布器將菌液勻稱地涂布在培育基表面,涂布時可轉(zhuǎn)動培育皿,使菌液分布勻稱。3.培育:待涂布的菌液被培育基汲取后,將平板倒置,放入恒溫培育箱中培育,視察。在進行稀釋操作時,須要在酒精燈火焰旁邊操作嗎?說明緣由。提示:須要。在進行稀釋操作時,假如不在酒精燈火焰旁邊進行,就有可能造成雜菌污染。三、微生物的數(shù)量測定1.稀釋涂布平板法:(1)統(tǒng)計依據(jù)。當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時,培育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),就能推想出樣品中大約含有多少活菌。(2)操作。①一般選擇菌落數(shù)為30～300的平板進行計數(shù)。②選用肯定稀釋范圍的樣品液進行培育,在同一稀釋度下,應(yīng)至少對3個平板進行重復(fù)計數(shù),然后求平均值。2.顯微鏡干脆計數(shù):利用特定的細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板,在顯微鏡下視察、計數(shù),然后再計算肯定體積的樣品中微生物的數(shù)量。四、探究·實踐——土壤中分解尿素的細菌的分別與計數(shù)1.提出問題:如何分別土壤中分解尿素的細菌?每克土壤樣品中含有多少分解尿素的細菌?2.基礎(chǔ)學(xué)問:組分含量供應(yīng)的主要養(yǎng)分KH2PO41.4無機鹽Na2HPO42.1MgSO4·7H2O0.2葡萄糖10.0碳源尿素1.0氮源瓊脂15.0凝固劑H2O定容至1000mL水3.試驗設(shè)計:(1)土壤取樣:先鏟去表層土,取距地表3～8cm的土壤層,將樣品裝入(2)樣品稀釋:一般選用1×__104、1×__105、1×__106倍的稀釋液進行平板培育。

(3)微生物的培育與視察:一般在30～37__℃的溫度下培育1～2天,每隔24__h統(tǒng)計一次菌落數(shù)目,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果。

4.操作提示:選出下列關(guān)于試驗操作的正確說法①②⑤。①本試驗耗時長,應(yīng)提前制訂好安排,提高效率。②本試驗用到的器材比較多,應(yīng)當(dāng)對試管和平板做好標(biāo)記。③取土樣的鐵鏟和取樣紙袋運用前都要經(jīng)過消毒。④為了防止雜菌污染,從酒精中取出的涂布器應(yīng)當(dāng)干脆在酒精燈火焰上充分燃燒滅菌。⑤過熱的涂布器不能干脆放在盛有酒精的燒杯中。5.結(jié)果分析與評價:結(jié)合試驗過程,推斷下列試驗分析的正誤:(1)由于運用了選擇培育基,因此本試驗不須要設(shè)置比照組。 (×)提示:應(yīng)當(dāng)設(shè)置未接種的平板和接種在牛肉膏蛋白胨培育基的平板作為比照。(2)在同一稀釋度下,至少要涂布3個平板。 (√)(3)當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時,選取菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)。 (√)(4)應(yīng)當(dāng)細致視察培育基上菌落的形態(tài)、大小、顏色等特征,并要做好記錄。 (√)(5)統(tǒng)計的分解尿素的細菌菌落數(shù)目就是樣品中分解尿素的活菌數(shù)目。 (×)提示:統(tǒng)計的菌落數(shù)目還要經(jīng)過計算才能代表樣品中的活菌數(shù)目,而且數(shù)目偏低,因為當(dāng)兩個或多個細菌連在一起時,平板上視察到的只是一個菌落。選擇培育基上生長分解尿素的細菌之后,pH會發(fā)生改變嗎?說明緣由。提示:會上升。分解尿素的細菌可以將尿素分解成NH3,導(dǎo)致培育基的pH上升。關(guān)鍵實力·素養(yǎng)形成學(xué)問點一微生物的選擇培育與計數(shù)方法1.選擇培育的目的:從眾多微生物中分別出須要的特定微生物。2.篩選微生物常用培育基——選擇培育基和鑒別培育基:選擇培育基鑒別培育基特殊成分限制某一條件(如唯一氮源)或加入某種物質(zhì)(如青霉素)加入某種指示劑或化學(xué)藥品目的抑制其他微生物生長,促進目的微生物的生長與微生物的代謝產(chǎn)物或培育基中的成分發(fā)生特定反應(yīng)用途培育、分別出特定微生物鑒別不同的微生物舉例培育酵母菌和霉菌,可在培育基中加入青霉素,抑制細菌生長;用以尿素為唯一氮源的培育基來培育尿素分解菌可用伊紅—美藍培育基鑒定飲用水或乳制品中是否有大腸桿菌(若有,菌落呈深紫色,并帶有金屬光澤)3.稀釋涂布平板法:(1)主要操作環(huán)節(jié):系列梯度稀釋和涂布平板。(2)系列梯度稀釋和涂布平板后培育結(jié)果如圖所示:(3)計算公式:每克樣品中的菌株數(shù)=×稀釋倍數(shù)(4)計數(shù)結(jié)果:由于當(dāng)兩個或多個細胞連在一起時,平板上視察到的只是一個菌落,計算結(jié)果比實際值偏小。4.稀釋涂布平板法操作留意問題:(1)稀釋操作時:每支試管及其中的9mL水、移液管等均需滅菌;操作時,試管口和移液管應(yīng)在離火焰1～2(2)涂布平板時。①涂布器浸在體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精中,取出時,讓多余酒精在燒杯中滴盡,然后將沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。②不要將過熱的涂布器放在盛放酒精的燒杯中,以免引燃其中的酒精。③酒精燈與培育皿距離要合適,移液管管頭不接觸任何物體。(3)同一稀釋度的樣液加到三個或三個以上的平板上,經(jīng)涂布、培育,計算出菌落平均數(shù)。5.兩種純化方法的比較:主要方法平板劃線法稀釋涂布平板法主要步驟接種環(huán)在固體培育基表面連續(xù)劃線系列梯度稀釋操作和涂布平板操作接種工具接種環(huán)涂布器菌體獲得在具有顯著的菌落特征的區(qū)域挑取菌體從相宜稀釋度的平板上的菌落中挑取菌體能否用于計數(shù)不能計數(shù)可以計數(shù),但是操作困難,需涂布多個平板共同點都能將微生物分散到固體培育基表面,以獲得單細胞菌落,達到分別純化微生物的目的,也可用于視察菌落特征6.顯微鏡干脆計數(shù):(1)原理:此法利用特定的細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板,在顯微鏡下計算肯定體積的樣品中微生物的數(shù)量。(2)方法:顯微鏡下視察,細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板計數(shù)。(3)計算公式:每毫升原液所含細菌數(shù)=每小格平均細菌數(shù)×400×10000×稀釋倍數(shù)(4)缺點:統(tǒng)計的結(jié)果一般是活細菌和死細菌的總和,計算結(jié)果比實際值偏大。(2024·全國Ⅰ卷)某種物質(zhì)S(一種含有C、H、N的有機物)難以降解,會對環(huán)境造成污染,只有某些細菌能降解S。探討人員依據(jù)下圖所示流程從淤泥中分別得到能高效降解S的細菌菌株。試驗過程中須要甲、乙兩種培育基,甲的組分為無機鹽、水和S,乙的組分為無機鹽、水、S和Y?；卮鹣铝袉栴}:(1)試驗時,盛有水或培育基的搖瓶通常采納____________________的方法進行滅菌。乙培育基中的Y物質(zhì)是__________________。甲、乙培育基均屬于________________培育基。

(2)試驗中初步估測搖瓶M中細菌細胞數(shù)為2×107個/mL,若要在每個平板上涂布100μL稀釋后的菌液,且保證每個平板上長出的菌落數(shù)不超過200個,則至少應(yīng)將搖瓶M中的菌液稀釋__________倍。

(3)在步驟⑤的篩選過程中,發(fā)覺當(dāng)培育基中的S超過某一濃度時,某菌株對S的降解量反而下降,其緣由可能是________________________________(答出1點即可)。

(4)若要測定淤泥中能降解S的細菌細胞數(shù),請寫出主要試驗步驟____________________________________。

(5)上述試驗中,甲、乙兩種培育基所含有的組分雖然不同,但都能為細菌的生長供應(yīng)4類養(yǎng)分物質(zhì),即__________________。

【解析】本題主要考查培育基的類型及其應(yīng)用、無菌技術(shù)和微生物的分別與計數(shù)。(1)常用高壓蒸汽滅菌法處理盛有水或培育基的搖瓶。由圖中③④過程可知,甲為液體培育基,乙為固體培育基,所以乙培育基中須要加入的Y為瓊脂。甲和乙培育基可以用于篩選能降解S的菌株,因此均屬于選擇培育基。(2)若要在每個平板上涂布100μL稀釋后的菌液,且每個平板上長出的菌落數(shù)不超過200個,依據(jù)計算公式:細菌細胞數(shù)=(C÷V)×M可知,稀釋倍數(shù)M=2×107×V÷C=2×107÷1000×100÷200=104(倍)。(3)當(dāng)培育基中的S超過某一濃度后,可能會抑制菌株的生長,從而造成其對S的降解量下降。(4)要測定淤泥中能降解S的細菌的細胞數(shù),可以取淤泥加無菌水制成菌懸液,稀釋涂布到乙培育基上,培育后進行計數(shù)。(5)甲和乙培育基均含有水、無機鹽、碳源、氮源等成分。答案:(1)高壓蒸汽滅菌瓊脂選擇(2)104(3)S的濃度超過某一值時會抑制菌株的生長(4)取淤泥加入無菌水,涂布(或稀釋涂布)到乙培育基上,培育后計數(shù)(5)水、碳源、氮源和無機鹽【誤區(qū)警示】稀釋涂布平板法分別微生物常見誤區(qū)(1)誤認(rèn)為不用涂布勻稱:用涂布器涂布平板時肯定要涂布勻稱,否則難以得到單菌落。(2)誤認(rèn)為不用冷卻:涂布器運用前應(yīng)進行酒精浸泡,然后灼燒滅菌,冷卻之后再涂布,否則會由于溫度過高殺死菌種。【素養(yǎng)·遷移】(2024·棗莊高二檢測)篩選是分別和培育微生物新類型常用的手段,下列有關(guān)技術(shù)中不能篩選勝利的是 ()A.在全養(yǎng)分的LB培育基(一般培育基)中,篩選大腸桿菌B.在尿素固體培育基中,篩選能夠分解尿素的微生物C.用纖維素為唯一碳源的培育基,篩選能分解纖維素的微生物D.在培育基中加入不同濃度的氯化鈉,篩選抗鹽突變體的微生物【解析】選A。在全養(yǎng)分的LB培育基中,幾乎全部細菌都能生長,不能篩選出大腸桿菌,A錯誤;在尿素固體培育基中,只有能分解尿素的微生物才能生長,不能分解尿素的微生物因缺乏氮源不能生長,能夠篩選分解尿素的微生物,B正確;在纖維素為唯一碳源的培育基上,只有能分解纖維素的微生物才能生長,不能分解纖維素的微生物因缺乏碳源不能生長,能篩選分解纖維素的微生物,C正確;在培育基中加入不同濃度的氯化鈉,能篩選抗鹽突變體微生物,D正確?！狙a償訓(xùn)練】下列關(guān)于測定土壤中微生物數(shù)量的敘述,不正確的是 ()A.顯微鏡干脆計數(shù)計算的結(jié)果比實際值偏大B.當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時,一個活菌會形成一個菌落C.采納平板計數(shù)法獲得的菌落數(shù)往往少于實際的活菌數(shù)D.統(tǒng)計菌落數(shù)目時,只要菌落數(shù)目在30～300的平板都可以計數(shù),并以它們的平均值作為統(tǒng)計結(jié)果【解析】選D。顯微鏡干脆計數(shù)統(tǒng)計的結(jié)果一般是活細菌和死細菌的總和,計算結(jié)果比實際值偏大,A正確;當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時,一個活菌會形成一個菌落,B正確;采納平板計數(shù)法獲得的菌落有可能是由多個細菌形成的,所以往往少于實際的活菌數(shù),C正確;統(tǒng)計菌落數(shù)目時,應(yīng)選擇同一稀釋倍數(shù)下涂布的菌落數(shù)量為30～300之間的平板進行計數(shù),D錯誤。學(xué)問點二土壤中分解尿素的細菌的分別與計數(shù)1.分別菌種的原理:在以尿素為唯一氮源的選擇培育基上,只有能產(chǎn)生脲酶的微生物才能分解尿素,而缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,會因缺乏氮源而無法生長繁殖。2.試驗流程示意圖:3.試驗操作過程:流程詳細操作操作提示土壤取樣先鏟去表層土,取距地表3～8cm的土壤層,將樣品裝入紙袋中①相宜在富含有機質(zhì),酸堿度接近中性的潮濕土壤中取樣②取樣用的鐵鏟和取樣的紙袋運用前都須要滅菌制備培育基分別配制牛肉膏蛋白胨培育基和以尿素為唯一氮源的選擇培育基牛肉膏蛋白胨培育基作為比照組,用來推斷選擇培育基是否具有選擇的作用樣品的稀釋和涂布①火焰旁稱取土壤樣本②將稀釋倍數(shù)為103～107的稀釋液涂布平板。每個稀釋度至少涂布三個平板作為重復(fù)組①留意無菌操作②對所用的平板、試管做好標(biāo)記③初次試驗對于稀釋的范圍沒有把握,可選擇一個較為寬泛范圍103～107倍的稀釋液培育、視察和計數(shù)①將涂布好的平板和空白平板放在相宜溫度下的培育箱中倒置培育②每隔24h統(tǒng)計一次菌落數(shù)目,比較牛肉膏蛋白胨培育基和選擇培育基中菌落的數(shù)量、形態(tài)等,并做好記錄③當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時,選取菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)①空白平板作為比照,檢測培育基制備是否合格②視察時還要記錄不同菌落的形態(tài)、大小、顏色等③在同一稀釋度下,至少對3個平板進行計數(shù),然后求出平均值,并依據(jù)平板所對應(yīng)的稀釋度計算出樣品中活菌的數(shù)目4.試驗結(jié)果分析:內(nèi)容現(xiàn)象結(jié)論有無雜菌污染的推斷比照的培育皿中無菌落生長未被雜菌污染培育基中菌落數(shù)偏高被雜菌污染菌落形態(tài)多樣,菌落數(shù)偏高培育基中混入其他雜菌選擇培育基的篩選作用牛肉膏蛋白胨培育基上的菌落數(shù)目大于選擇培育基上的數(shù)目選擇培育基具有篩選作用樣品的稀釋操作得到3個或3個以上菌落數(shù)目在30～300的平板操作勝利重復(fù)組的結(jié)果若選取同一種土樣,統(tǒng)計結(jié)果應(yīng)接近5.鑒定原理:分解尿素的細菌合成的脲酶將尿素分解為NH3,使培育基的堿性增加,pH上升。在選擇培育基中加入酚紅指示劑,培育某種細菌,若指示劑變紅,可初步鑒定該種細菌能夠分解尿素?！咎厥馓崾尽吭囼炛械膬煞N“比照組”與“重復(fù)組”(1)兩種比照組作用比較。①推斷培育基中“是否有雜菌污染”,需將未接種的培育基(空白比照組)同時進行培育。②推斷選擇培育基“是否具有篩選作用”,需設(shè)置完全培育基(牛肉膏蛋白胨培育基)進行接種培育,視察兩種培育基上菌落數(shù)目,進行對比得出結(jié)論。(2)重復(fù)組的設(shè)置及作用:為解除偶然因素對試驗結(jié)果的干擾,在每一稀釋度下宜設(shè)置3個平板作為重復(fù)組,選擇菌落數(shù)均在30～300且數(shù)目相差不大的三個平板,用“平均值”代入計數(shù)公式計算活菌數(shù)。巴氏芽孢桿菌是一類具有較高脲酶活性,能夠分解尿素的細菌,廣泛分布在土壤、堆肥及污水中。這種細菌能夠?qū)⒌手械哪蛩胤纸獬砂睉B(tài)氮被植物汲取,對土壤的肥力有著重要作用。探討人員擬從土壤樣品中分別該類細菌,如圖所示為操作流程,①～⑤表示操作步驟。請回答下列問題:(1)制備培育基時,依據(jù)培育基配方精確稱量各組分,將其溶解、定容后,調(diào)整培育基的______________,剛好對培育基進行分裝,并進行______________滅菌。

(2)步驟②富集培育所運用的培育基按用途來分應(yīng)為______________培育基,步驟②的主要目的是__

_________________________________________。

(3)在步驟④的培育基中加入______________指示劑,依據(jù)培育基是否變紅來鑒定是否為尿素分解菌。若用該方法培育設(shè)置了3個培育皿,菌落數(shù)分別為163個、158個、159個,則可以推想富集培育后的菌液中每毫升含活菌數(shù)為______________個,運用這種方法統(tǒng)計的結(jié)果往往較實際值______________。

(4)要進一步分別純化巴氏芽孢桿菌采納步驟⑤______________法進行操作,在該操作過程中接種工具至少要灼燒______________次。

【解題導(dǎo)引】解答本題的兩個關(guān)鍵學(xué)問點:

(1)培育基滅菌的方法:常用高壓蒸汽滅菌。

(2)培育基種類的推斷:富集培育目的是增加巴氏芽孢桿菌的濃度,所運用的培育基屬于選擇培育基?！窘馕觥?1)制備培育基時,操作過程為計算、稱量、溶化、配制培育液、調(diào)整pH、分裝、包扎、滅菌、倒平板,培育基須要進行高壓蒸汽滅菌。(2)圖中步驟②富集培育所運用的培育基屬于選擇培育基,目的是增加巴氏芽孢桿菌的濃度(數(shù)量)。(3)鑒別尿素分解菌時須要運用酚紅指示劑,依據(jù)培育基是否變紅來鑒定是否為尿素分解菌。富集培育后的菌液中每毫升含活菌數(shù)為(163+158+159)÷3÷0.1×103=1.6×106個,用稀釋涂布平板法進行計數(shù)時,由于一個菌落可能是兩個或多個微生物細胞的后代形成的,所以統(tǒng)計的結(jié)果往往較實際值偏低。(4)圖中⑤分別純化巴氏芽孢桿菌采納的方法是平板劃線法,圖中劃線區(qū)域共4個,所以該操作過程中接種工具至少要灼燒4+1=5次。答案:(1)pH高壓蒸汽(濕熱)(2)選擇增加巴氏芽孢桿菌的濃度(數(shù)量)(3)酚紅1.6×106偏低(4)平板劃線5【誤區(qū)警示】從土壤中分別微生物的留意事項(1)一般步驟:土壤取樣、選擇(富集)培育、梯度稀釋、涂布培育和篩選菌株。(2)選擇分別過程中須要運用選擇培育基,要做到全過程無菌操作。(3)常用的固體培育基上的接種方法是稀釋涂布平板法和平板劃線法。

【素養(yǎng)·探究——母題追問】(1)科學(xué)思維——分析與綜合上題步驟②中用到的培育基的氮源是什么物質(zhì)?提示:步驟②中用到的培育基屬于選擇培育基,目的是增加巴氏芽孢桿菌的濃度(數(shù)量),應(yīng)當(dāng)以尿素為氮源。(2)科學(xué)思維——演繹與推理某同學(xué)發(fā)覺他涂布的培育基上菌落數(shù)目過多連成一片,請你幫他分析可能的緣由并提出合理的處理措施。提示:可能是稀釋倍數(shù)不夠,導(dǎo)致菌液濃度過高,可以通過增大稀釋倍數(shù)解決?！舅仞B(yǎng)·遷移】尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料,但若不經(jīng)細菌的分解,就不能更好地被植物利用。下列有關(guān)土壤中尿素分解菌的分別和培育的敘述,正確的是 ()A.培育基中加入尿素作為唯一碳源,該培育基是鑒別培育基B.測定土壤中分解尿素的細菌數(shù)量和測定土壤中放線菌的數(shù)量可采納相同的稀釋度C.細菌合成的脲酶能將尿素分解成氨,氨會使培育基的堿性增加,pH上升D.利用稀釋涂布平板法可以干脆完成土壤中分解尿素的細菌的分別計數(shù)和純化鑒定【解析】選C。培育基中加入尿素作為唯一碳源,該培育基是選擇培育基,A錯誤;因為土壤中各類微生物的數(shù)量不同,故為獲得不同類型的微生物,要按不同的稀釋倍數(shù)進行分別,B錯誤;細菌合成的脲酶能將尿素分解成氨,氨會使培育基的堿性增加,pH上升,可加入酚紅指示劑進行檢測,C正確;鑒定分解尿素的細菌應(yīng)當(dāng)用加酚紅的鑒別培育基,D錯誤?！狙a償訓(xùn)練】在做分別分解尿素的細菌試驗時,A同學(xué)從對應(yīng)106培育基上篩選出大約150個菌落,而其他同學(xué)只篩選出大約50個菌落。A同學(xué)的結(jié)果產(chǎn)生的緣由可能有 ()①土樣不同②培育基被污染③操作失誤④沒有設(shè)置比照A.①②③ B.②③④C.①③④ D.①②④【解析】選A。土樣不同、培育基被污染和操作失誤都會影響試驗結(jié)果,比照的設(shè)置對試驗結(jié)果沒有影響。【課堂回眸】課堂檢測·素養(yǎng)達標(biāo)【概念·診斷】1.下列關(guān)于微生物的培育與計數(shù)的描述正確的是①③④⑤。①分別分解尿素的細菌要運用以尿素為唯一氮源的選擇培育基②對微生物計數(shù)可以運用平板劃線法和稀釋涂布平板法接種微生物③運用顯微鏡干脆計數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果比樣品中的實際活菌數(shù)偏高④在試驗過程中,應(yīng)遵循平行重復(fù)原則,同一稀釋倍數(shù)下至少涂布三個平板⑤進行微生物培育時要每隔24h統(tǒng)計一次菌落的數(shù)目⑥獲得菌落數(shù)目為30～300的平板就說明試驗操作勝利【解析】選①③④⑤。在以尿素為唯一氮源的選擇培育基上,只有能利用尿素的微生物才能生長,①正確;對微生物計數(shù)運用稀釋涂布平板法接種微生物,平板劃線法無法計數(shù),②錯誤;運用顯微鏡干脆計數(shù)統(tǒng)計的是活菌和死菌的數(shù)量,結(jié)果比樣品中的實際活菌數(shù)偏高,③正確;在試驗過程中,應(yīng)遵循平行重復(fù)原則,同一稀釋倍數(shù)下至少涂布三個平板,④正確;進行微生物培育時要每隔24h統(tǒng)計一次菌落的數(shù)目,⑤正確;應(yīng)是在同一稀釋倍數(shù)下,獲得菌落數(shù)目為30～300的平板,且差距不能過大,說明試驗操作勝利,⑥錯誤。2.能合成脲酶的微生物所須要的碳源和氮源分別是 ()A.CO2和N2 B.葡萄糖和NH3C.CO2和尿素 D.葡萄糖和尿素【解析】選D。合成脲酶的微生物能夠分解尿素,所以碳源是葡萄糖,氮源是尿素。3.用平板劃線法或稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時 ()①可以用相同的培育基②都須要運用接種環(huán)進行接種③都須要在酒精燈火焰旁進行接種④都可以用來計數(shù)活菌A.①② B.③④ C.①③ D.②④【解析】選C。平板劃線法或稀釋涂布平板法都運用固體培育基,可以運用相同的培育基,①正確;平板劃線法采納接種環(huán)進行操作,而稀釋涂布平板法采納涂布器進行操作,②錯誤;純化時,要進行無菌操作,須要在酒精燈火焰旁接種,避開空氣中的微生物混入培育基,③正確;平板劃線法一般用于分別而不是計數(shù),④錯誤。4.(2024·浙江7月選考改編)下列關(guān)于微生物培育及利用的敘述,錯誤的是 ()A.利用尿素固體培育基可快速殺死其他微生物,而保留利用尿素的微生物B.配制培育基時應(yīng)依據(jù)微生物的種類調(diào)整培育基的pHC.酵母菌不能干脆利用糯米淀粉發(fā)酵得到糯米酒D.相宜濃度的酒精可使醋酸菌活化【解析】選A。本題主要考查微生物的培育條件和應(yīng)用。尿素固體培育基上,由于不能利用尿素做氮源的微生物不能生長繁殖,而保留利用尿素的微生物,并非快速殺死其他微生物,A項錯誤;不同的微生物所需的pH不同,所以配制培育基時,應(yīng)依據(jù)微生物的種類調(diào)整培育基的pH,B項正確;酵母菌不能干脆利用淀粉,應(yīng)用酒曲中的根霉和米曲霉等微生物把淀粉糖化,再用酵母菌發(fā)酵得到糯米酒,C項正確;醋酸菌在有氧條件下能利用酒精產(chǎn)生醋酸,所以相宜濃度的酒精可以使醋酸菌活化,D項正確。5.下列關(guān)于菌種計數(shù)方法的敘述不正確的是 ()A.當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時,能在培育基表面形成單個菌落B.應(yīng)當(dāng)選取培育基表面菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為有效數(shù)據(jù)C.為了保證結(jié)果精確,一般采納密度較大的平板進行計數(shù)D.在某一濃度下涂布三個平板,以它們的平均值作為統(tǒng)計結(jié)果【解析】選C。當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時,培育基表面一個活菌會形成一個菌落,A正確;應(yīng)當(dāng)選取培育基表面菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為有效數(shù)據(jù),B正確;為了保證結(jié)果精確,一般選取菌落數(shù)在30～300之間的平板進行計數(shù),C錯誤;在某一濃度下涂布三個平板,若三個平板統(tǒng)計的菌落數(shù)差別不大,則應(yīng)以它們的平均值作為統(tǒng)計結(jié)果以減小試驗誤差,D正確?！舅季S·躍遷】6.自然界中的微生物往往是混雜生長的。人們在探討微生物時一般要將它們分別提純,然后進行數(shù)量的測定。下面是有關(guān)土壤中分解尿素的細菌分別和計數(shù)的試驗過程,請回答有關(guān)問題。(1)若取土樣6g,應(yīng)加入________mL的無菌水配制成稀釋10倍土壤溶液。因土壤中細菌密度很大,須要不斷加以稀釋,配制成101～107不同濃度的土壤溶液。將103～107倍的稀釋液分別吸取0.2mL加入固體培育基上,用涂布器將菌液鋪平,每個稀釋度下至少涂布3個平板,這種接種方法稱為________。將接種的培育皿放置在37℃恒溫培育箱中培育24～48h,視察并統(tǒng)計菌落數(shù),結(jié)果如下表,其中________倍的稀釋比較合適,由此計算出每克土壤中的菌落數(shù)為________。這種方法測定的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目________(填“低”或“高稀釋倍數(shù)103104105106107菌落數(shù)/個1號平板4783672772652號平板4963542612083號平板509332254293(2)若探討尿素分解菌的群體生長規(guī)律,可采納平板劃線法分別土壤中的尿素分解菌。操作時,接種環(huán)通過灼燒滅菌,在其次次及以后劃線時,總是從上一次的末端起先劃線。這樣做的目的是___________________________。

將分別純化后的單個菌落進行液體培育,可采納定期取樣的方法進行計數(shù)。若以一個大方格(體積為0.1mm3)有25個中方格的計數(shù)板為例進行計算,設(shè)5個中方格中總菌數(shù)為45,菌液稀釋倍數(shù)為102,那么原菌液的菌群密度為________個/mL【解析】(1)依據(jù)題意分析,須要稀釋10倍的土壤溶液,因此應(yīng)當(dāng)將6g土樣加入54mL的無菌水進行配制;將103～107倍的稀釋液分別吸取0.2mL加入固體培育基上,用稀釋涂布平板法將菌液用涂布器涂布到固體培育基上;估算樣品中的活菌數(shù)時,往往選取菌落數(shù)在30到300之間的平板,分析表格中數(shù)據(jù)可知,稀釋倍數(shù)為105的平板菌落數(shù)在這一范圍;每克土壤中的菌落數(shù)為(277+261+254)÷3×105÷0.2÷6=2.2×107。稀釋涂布平板法進行微生物計數(shù)時,由于菌落之間會相互重疊,因此測定的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目低。(2)用平板劃線法分別土壤中的尿素分解菌時,為了將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得(不連續(xù))單個菌落,在其次次及以后劃線時,總是從上一次的末端起先劃線。若以一個大方格(體積為0.1mm3)有25個中方格的計數(shù)板為例進行計算,設(shè)5個中方格中總菌數(shù)為45,菌液稀釋倍數(shù)為102,那么原菌液的菌群密度=45×5÷0.1÷10-3×102=2.25×10答案:(1)54稀釋涂布平板法1052.2×107低(2)將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得(不連續(xù))單個菌落2.25×108【拓展·探究】7.反芻動物的瘤胃中有很多能分解尿素的微生物。為了探討利用尿素配制的反芻動物飼料,以替代部分蛋白質(zhì)飼料,降低飼料成本,進行了相關(guān)試驗。請回答下列問題:(1)尿素是尿素分解菌的氮源,因此在配制培育基時________。

A.葡萄糖在培育基中含量越多越好B.尿素在培育基中含量越少越好C.尿素分解菌無固氮實力,故培育基中的氮源為尿素D.尿素分解菌有固氮實力,故培育基中尿素為無機氮(2)瘤胃中的尿素分解菌能將尿素分解成________,其中的________可用于合成微生物蛋白,該蛋白質(zhì)是反芻動物的優(yōu)質(zhì)氮源。

(3)為探討瘤胃中尿素分解菌的種類,試驗者配制以尿素為唯一氮源的培育基,該培育基從功能上屬于________培育基。可在培育基中加入________指示劑以初步鑒定這些菌能夠分解尿素,為確證這些菌是尿素分解菌,可通過酶活性測定及基因數(shù)據(jù)庫比對,只有具有脲酶活性和________基因的菌,才是真正的尿素分解菌。

(4)探討發(fā)覺,假如只飼喂尿素配制的飼料,會導(dǎo)致反芻動物氨中毒,請依據(jù)中學(xué)所學(xué)學(xué)問分析其緣由是

_____________________________________。

【解析】(1)尿素既可以作為尿素分解菌的氮源,也可以作為其碳源,葡萄糖在培育基中并不是越多越好,A項錯誤;添加尿素的目的是篩選尿素分解菌,其他微生物不能很好地生活在該培育基上,尿素在培育基中不是越少越好,過少就失去選擇作用,過多又會使細胞失水死亡,B項錯誤;尿素分解菌沒有固氮實力,故培育基中須要添加尿素作為有機氮源,C項正確,D項錯誤。(2)尿素分解菌能將尿素分解成CO2和NH3,其中的NH3可用于合成微生物蛋白,為反芻動物供應(yīng)優(yōu)質(zhì)氮源。(3)以尿素為唯一氮源的培育基,尿素分解菌可以生存,而其他微生物不能存活,因此該培育基從功能上屬于選擇培育基;可在培育基中加入酚紅指示劑以初步鑒定這些菌能夠分解尿素;為確證這些菌是尿素分解菌,可通過酶活性測定及基因數(shù)據(jù)庫比對,只有具有脲酶活性和脲酶基因的菌,才是真正的尿素分解菌。(4)假如只飼喂尿素配制的飼料,會導(dǎo)致反芻動物氨中毒,緣由是氨會使瘤胃液pH增大。答案:(1)C(2)CO2和NH3NH3(3)選擇酚紅脲酶(4)氨會使瘤胃液pH增大三微生物的選擇培育和計數(shù)(20分鐘·70分)一、選擇題(共8小題,每小題5分,共40分)1.通過選擇培育基可以從混雜的微生物群體中分別出所需的微生物。在缺乏氮源的培育基上大部分微生物無法生長;在培育基中加入青霉素可以抑制細菌和放線菌的生長;在培育基中加入10%的酚可以抑制細菌和霉菌的生長。利用上述方法能從混雜的微生物群體中分別分別出 ()①大腸桿菌②霉菌③放線菌④固氮細菌A.④②③ B.①②③C.①③④ D.只有③④【解析】選A。缺乏氮源的培育基上大部分微生物無法生長,而固氮細菌能生長;在培育基中加青霉素可以抑制細菌和放線菌等原核生物細胞壁的合成,而霉菌屬于真核生物,故能生長;在培育基中加入10%的酚可以抑制細菌和霉菌的生長,對放線菌的生長無影響。2.稀釋涂布平板法是微生物培育中的一種常用的接種方法。下列相關(guān)敘述錯誤的是 ()A.操作中須要將菌液進行一系列的濃度梯度稀釋B.需將不同稀釋度的菌液分別涂布到固體培育基表面C.不同濃度的菌液均可在培育基表面形成單個的菌落D.操作過程中對培育基和涂布器等均需進行嚴(yán)格滅菌處理【解題關(guān)鍵】解答本題需明確梯度稀釋的目的以及防止雜菌污染的做法?！窘馕觥窟xC。若菌液濃度過大,形成的菌落連在一起,得不到單個的菌落。【互動探究】(1)題中假如不同稀釋度的菌液接種后都不能得到單細胞菌落,緣由是什么?提示:可能是稀釋度不夠,聚集在一起的微生物沒能被分散成單個細胞。(2)題中假如不進行D項操作,培育基上得到的菌落可能有哪些改變?提示:菌落種類和數(shù)目增多。3.下列是關(guān)于“土壤中分解尿素的細菌的分別與計數(shù)”試驗操作的敘述,其中錯誤的是 ()A.利用稀釋涂布平板法精確估計菌落數(shù)目的關(guān)鍵是恰當(dāng)?shù)南♂尡稊?shù)B.若要推斷選擇培育基是否起到了選擇作用,需設(shè)置接種的牛肉膏蛋白胨培育基作比照C.將試驗組和比照組平板倒置,25℃恒溫培育D.選擇菌落數(shù)在30～300之間的試驗組平板進行計數(shù)【解析】選C。利用稀釋涂布平板法精確估計菌落數(shù)目的關(guān)鍵是恰當(dāng)?shù)南♂尡稊?shù),稀釋倍數(shù)太低,菌落太多會長在一起,稀釋倍數(shù)太高,平板上菌落數(shù)目過少,都不易進行計數(shù),A正確;若要推斷選擇培育基是否起到了選擇作用,需設(shè)置接種了的沒有選擇作用的細菌通用的牛肉膏蛋白胨培育基作比照,B正確;將試驗組和比照組平板倒置,30～37℃恒溫培育24～48小時,C錯誤;計數(shù)時通常選擇菌落數(shù)在30～300之間的試驗組平板進行計數(shù),D正確?！狙a償訓(xùn)練】下列關(guān)于能分解尿素的細菌的說法,正確的是 ()A.能分解尿素的緣由是能合成蛋白酶B.分別該種細菌時以尿素作為唯一碳源C.環(huán)境中含有大量的尿素誘導(dǎo)該細菌產(chǎn)生了分解尿素的特性D.用以尿素為唯一氮源且添加了酸堿緩沖劑的培育基培育該菌后不會使酚紅指示劑變紅【解析】選D。酶具有專一性,分解尿素的細菌之所以能分解尿素是因為能合成、分泌脲酶,A項錯誤;分別能分解尿素的細菌時以尿素作為唯一氮源,B項錯誤;環(huán)境中含有大量的尿素對分解尿素的細菌起了選擇作用,而非誘導(dǎo)作用,C項錯誤;該菌產(chǎn)生的脲酶把尿素分解為氨后,使pH上升,可使酚紅指示劑變紅,但添加酸堿緩沖劑后,阻擋了pH的上升,因此培育基不使酚紅指示劑變紅,D項正確。4.關(guān)于土壤中分解尿素的細菌的分別與計數(shù)試驗中,下列操作須要在酒精燈火焰旁進行的一組是 ()①土壤取樣②稱取土壤③稀釋土壤溶液④涂布平板⑤微生物的培育A.①②③④⑤B.②③④⑤C.③④⑤ D.②③④【解析】選D。土壤中分解尿素的細菌的分別與計數(shù)試驗需進行無菌操作,其中①土壤取樣是在室外進行,⑤微生物的培育是在恒溫箱中進行,其余過程都須要在酒精燈火焰旁進行,D項正確。5.某學(xué)者欲探討被石油污染過的土壤中細菌數(shù)量,并從中篩選出能分解石油的細菌。下列操作錯誤的是 ()A.利用平板劃線法對細菌進行計數(shù)B.以石油為唯一碳源的培育基篩選C.采納稀釋涂布平板法分別菌種D.稱取和稀釋土壤時應(yīng)在酒精燈火焰旁【解析】選A。平板劃線法能對細菌分別純化,但不能對細菌進行計數(shù),稀釋涂布平板法可以分別菌種還可進行計數(shù),A錯誤。6.下列有關(guān)微生物分別、純化及計數(shù)的敘述,錯誤的是 ()A.常用富含纖維素的培育基富集培育纖維素分解菌B.平板劃線法通過連續(xù)劃線將聚集的菌種分散并計數(shù)C.稀釋涂布平板法通過系列梯度稀釋可將微生物分散D.用血細胞計數(shù)板計數(shù)統(tǒng)計的結(jié)果往往比稀釋涂布平板法得到的結(jié)果偏大【解析】選B。纖維素是纖維素分解菌的碳源,因此常用富含纖維素的培育基富集培育纖維素分解菌;平板劃線法通過連續(xù)劃線將聚集的菌種分散,但不能用于微生物的計數(shù);稀釋涂布平板法通過系列梯度稀釋可將微生物分散并計數(shù);用血細胞計數(shù)板計數(shù)微生物時,會將死的微生物計數(shù)在內(nèi),因此導(dǎo)致試驗結(jié)果往往偏大。7.(2024·紹興高二檢測)為探討泡菜腌制過程中起作用的微生物的種類及比例,須要進行分別培育。下列敘述錯誤的是 ()A.配制培育基時,須要加適量的凝固劑B.接種方法可選擇平板劃線分別法或稀釋涂布平板法C.須要設(shè)置未經(jīng)接種的空白比照D.培育須要在無氧條件下進行【解析】選B。配制培育基時,須要加適量的凝固劑,制成固體培育基,用于微生物的分別,A正確;要探討微生物的種類及比例,應(yīng)選用稀釋涂布平板法進行接種,B錯誤。須要設(shè)置未經(jīng)接種的空白比照,解除培育基被雜菌污染的可能,C正確;乳酸菌屬于厭氧菌,須要在無氧條件下培育,D正確。8.(2024·濟南高二檢測)如圖為分別和純化分解甲醛細菌的試驗過程,其中LB培育基能使菌種成倍擴增,以下說法正確的是 ()A.須要對活性污泥做滅菌處理B.②中LB培育基應(yīng)以甲醛為唯一碳源C.目的菌種異化作用類型為厭氧型D.經(jīng)⑤處理后,應(yīng)選擇瓶中甲醛濃度最低的一組進一步純化培育【解析】選D。該試驗是從活性污泥中分別和純化分解甲醛細菌,則活性污泥不能滅菌,A錯誤;LB培育基使菌種成倍擴增,應(yīng)用完全培育基培育,B錯誤;圖示分解甲醛細菌進行振蕩培育,屬于需氧型細菌,C錯誤;經(jīng)⑤處理后,瓶中甲醛濃度降低,甲醛濃度最低的一組中分解甲醛細菌純度最高,可進一步純化培育,D正確?！净犹骄俊可项}中從④到⑤在操作過程中的關(guān)鍵是什么?提示:無菌操作:接種環(huán)須要灼燒滅菌,并等待接種環(huán)冷卻后挑取菌種,防止菌種被高溫殺死;操作完成后需將接種環(huán)在火焰上灼燒,以殺滅殘留的微生物。二、非選擇題(共2小題,共30分)9.(16分)(2024·烏魯木齊高二檢測)2024年,疫情期間,外賣成交量快速攀升,外賣餐食的微生物污染狀況也越來越多地受到人們的關(guān)注。探討人員通過試驗探究了同種外賣餐食送達時的溫度與其中的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的數(shù)量關(guān)系。請回答下列有關(guān)問題:(1)測量送達餐食的溫度時,應(yīng)測量餐食____________(填“表面”或“中心”)部位的溫度。

(2)通常采納固體培育基培育細菌并進行計數(shù),在配制培育基時需加入____________作為凝固劑,并用____________法進行接種。

(3)檢測金黃色葡萄球菌時,通常在培育基中加入肯定量的NaCl,像這樣允許特定種類微生物生長的培育基稱為____________培育基。為避開培育基中的菌落數(shù)太多影響計數(shù),可對樣品進行適度的____________。為了保證結(jié)果精確,一般選擇菌落數(shù)為____________范圍的平板進行計數(shù)。統(tǒng)計的菌落數(shù)往往會比活菌的實際數(shù)目低,緣由是__

_____________________________________。

(4)試驗結(jié)果顯示,送達溫度與菌落數(shù)量呈負相關(guān),因此送達溫度較____________的餐食,合格率較高。

【解析】(1)餐食的表面溫度較低,測量送達餐食的溫度時,應(yīng)測量餐食中心部位的溫度。(2)固體培育基須要加入凝固劑瓊脂,稀釋涂布平板法可以用來對菌落進行計數(shù),從而得知細菌的數(shù)目。(3)金黃色葡萄球菌有較高的耐鹽性,通常在培育基中加入肯定量的NaCl可以篩選金黃色葡萄球菌,像這樣允許特定種類微生物生長的培育基稱為選擇培育基。培育基中的菌落數(shù)太多會影響計數(shù),因此可對樣品進行適度的稀釋。菌落太少誤差較大,菌落太多簡單聚集成一個菌落,因此為了保證結(jié)果精確,一般選擇菌落數(shù)為30～300范圍的平板進行計數(shù)。統(tǒng)計的菌落數(shù)往往會比活菌的實際數(shù)目低,緣由是當(dāng)兩個或多個細胞聚集在一起,平板上視察到的只是一個菌落。(4)送達溫度與菌落數(shù)量呈負相關(guān),因此送達溫度較高的餐食,說明含菌量較少,合格率較高。答案:(1)中心(2)瓊脂稀釋涂布平板(3)選擇稀釋30～300當(dāng)兩個或多個細胞聚集在一起,平板上視察到的只是一個菌落(4)高10.(14分)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況,某探討小組測定了該河流水樣中的細菌含量,并進行了細菌分別和培育等工作。回答下列問題:(1)該小組采納稀釋涂布平板法檢測水樣中細菌含量。將1mL水樣稀釋1000倍,在3個平板上用涂布法分別接入0.1mL稀釋液。經(jīng)適當(dāng)培育后,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________個。

(2)該小組采納平板劃線法分別水樣中的細菌。操作時,接種環(huán)通過________滅菌,為了將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落,在其次次及以后的劃線時,肯定要____________________________,示意圖A和B中,________表示的是用稀釋涂布平板法接種培育后得到的結(jié)果。通常,對獲得的純菌種可以依據(jù)________對細菌進行初步的鑒定和分類。

(3)該小組將得到的菌株接種到液體培育基中并混勻,一部分進行靜置培育,另一部分進行振蕩培育。結(jié)果發(fā)覺:振蕩培育的細菌比靜置培育的細菌生長速度快。分析其緣由是:振蕩培育能提高培育液中________的含量,同時可使菌體與培育液充分接觸,提高________的利用率。

【解析】(1)由題意知,1mL水樣中的菌落數(shù)是(39+38+37)÷3÷0.1×1000=3.8×105,每升水樣中的活菌數(shù)為3.8×105×103=3.8×108(個)。(2)接種環(huán)用灼燒法進行滅菌。在其次次及以后的劃線時,總是從上一次劃線的末端起先劃線,這樣做的目的是通過劃線次數(shù)的增加,將聚集的菌體漸漸稀釋分散,使每次劃線時菌體的數(shù)目漸漸削減,以便獲得由單個細胞繁殖而來的單個菌落。圖A是用平板劃線法接種培育后得到的結(jié)果,圖B表示的是用稀釋涂布平板法接種培育后得到的結(jié)果。可以依據(jù)菌落的形態(tài)、大小等特征對細菌進行初步的鑒定和分類。(3)振蕩培育可以增加液體培育基的氧氣含量,同時還能使菌體與培育液充分接觸,提高養(yǎng)分物質(zhì)的利用率。答案:(1)3.8×108(2)灼燒從上一次劃線的末端起先劃線B菌落的形態(tài)、大小等特征(3)溶解氧養(yǎng)分物質(zhì)(10分鐘·30分)1.(5分)(不定項)如圖是探討人員從紅棕壤中篩選高效分解尿素細菌的示意圖,有關(guān)敘述正確的是 ()A.在配制步驟②、③的培育基時,應(yīng)先調(diào)pH后高壓蒸汽滅菌B.步驟③采納涂布平板法接種,并需向牛肉膏蛋白胨培育基中加入尿素C.步驟④挑?、壑胁煌N的菌落分別接種,比較細菌分解尿素的實力D.步驟③純化分解尿素細菌的原理是將聚集的細菌分散,可以獲得單細胞菌落【解題關(guān)鍵】明確以下兩個關(guān)鍵點:

(1)配制培育基時,應(yīng)當(dāng)在滅菌之前調(diào)整pH。

(2)培育基的選擇:以尿素為唯一氮源的選擇培育基?！窘馕觥窟xA、C、D。在配制步驟②、③的培育基時,應(yīng)先調(diào)pH后高壓蒸汽滅菌,A正確;要篩選出能高效分解尿素的細菌,所選用的培育基要以尿素為唯一氮源,但牛肉膏和蛋白胨中都含有尿素,因此步驟③所用的培育基中不能含有牛肉膏蛋白胨,B錯誤;步驟④挑?、壑胁煌N的菌落分別接種,比較細菌分解尿素的實力,C正確;步驟③純化分解尿素細菌的原理是將聚集的細菌分散,可以獲得單細胞菌落,D正確?！痉椒ㄒ?guī)律】篩選微生物的三種方法(1)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平板培育基表面,干脆依據(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。(2)選擇培育法:利用選擇培育基對微生物