生物第11單元 生物技術(shù)實(shí)踐 第34講 微生物的培養(yǎng)和利用

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1、第34講PART 34微生物的培養(yǎng)和利用考點(diǎn)互動(dòng)探究教師備用習(xí)題考試說(shuō)明1.微生物的分離和培養(yǎng)(實(shí)驗(yàn)與探究能力)。2.某種微生物數(shù)量的測(cè)定(實(shí)驗(yàn)與探究能力)。3.培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用(實(shí)驗(yàn)與探究能力)。4.微生物在其他方面的應(yīng)用(實(shí)驗(yàn)與探究能力)。考點(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理1.培養(yǎng)基(1)概念:人們按照微生物對(duì)的不同需求,配制出供其生長(zhǎng)繁殖的。(2)營(yíng)養(yǎng)成分:水、無(wú)機(jī)鹽四類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),另外還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及的要求。(3)類(lèi)型:培養(yǎng)基含凝固劑,培養(yǎng)基不含凝固劑?？键c(diǎn)一微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)碳源氮源pH氧氣固體液體考點(diǎn)互動(dòng)探究2.無(wú)菌技術(shù)(1)目的:獲得。(2)關(guān)鍵:

2、防止的入侵。(3)無(wú)菌技術(shù)的主要方法及適用對(duì)象(連線)純凈培養(yǎng)物外來(lái)雜菌答案a-a-a-b-b-b-考點(diǎn)互動(dòng)探究3.制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基(1)步驟:計(jì)算溶化倒平板。(2)倒平板的過(guò)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(guò)。左手將培養(yǎng)皿打開(kāi)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。稱量滅菌拔出棉塞火焰培養(yǎng)皿的皿蓋倒過(guò)來(lái)考點(diǎn)互動(dòng)探究4.純化大腸桿菌(1)原理:在培養(yǎng)基上將細(xì)菌稀釋或分散成細(xì)胞,使其長(zhǎng)成單個(gè)的菌落,這個(gè)菌落就是純化的細(xì)菌菌落。(2)平板劃線法(圖11-34-1中):通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面

3、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(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的表面,進(jìn)行培養(yǎng)。當(dāng)稀釋倍數(shù)足夠高時(shí),即可獲得單個(gè)細(xì)菌形成的。單個(gè)A連續(xù)劃線B圖11-34-1瓊脂固體培養(yǎng)基菌落考點(diǎn)互動(dòng)探究5.菌種的保藏(1)對(duì)于頻繁使用的菌種,可以采用法。(2)對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種,可以采用法。臨時(shí)保藏甘油管藏考點(diǎn)互動(dòng)探究核心講解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(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)滅菌強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子考點(diǎn)互動(dòng)探究2.

4、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(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)平板適用范圍 適用于好氧菌適用于厭氧菌和兼性厭氧菌考點(diǎn)互動(dòng)探究3.平板劃線操作3個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)灼燒接種環(huán)之后,要冷卻后再進(jìn)行接種,以免溫度太高殺死菌種。(2)劃線時(shí)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(dāng),防止用力過(guò)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(xì)菌的污染情況,某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)包括制備

5、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)實(shí)驗(yàn)中制備的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的部分成分列表如下:表中各成分含量的比例確定的原則是。(2)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌,通常采用的方法是。為了使培養(yǎng)基達(dá)到良好的滅菌效果,一般在壓力為100kPa,溫度為的條件下,維持1530min?？键c(diǎn)互動(dòng)探究題組訓(xùn)練成分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl 蒸餾水含量 0.5g1g0.5g 100mL考點(diǎn)互動(dòng)探究(3)為了更好地對(duì)細(xì)菌計(jì)數(shù),一般采用的接種方法是,該方法的操作是將菌液進(jìn)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(shí)間后,為保證結(jié)果準(zhǔn)確,選擇菌落數(shù)在的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。

6、該組同學(xué)在菌落計(jì)數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn),統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)比實(shí)際數(shù)目要低,可能的原因是。答案(1)根據(jù)所培養(yǎng)微生物對(duì)各營(yíng)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(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起形成的考點(diǎn)互動(dòng)探究解析(1)培養(yǎng)基配制的過(guò)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(duì)各營(yíng)養(yǎng)成分的需求量(或比例)。(2)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)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(dá)到良好的滅菌效果,一般在壓力為100kPa,溫度為121的條件下,維持1530min。(3)為了更好地對(duì)細(xì)菌計(jì)數(shù),一般采用的接種方法是稀釋

7、涂布平板法,該方法的操作是將菌液進(jìn)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(shí)間后,為保證結(jié)果準(zhǔn)確,選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。由于某些菌落可能是由兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起形成的,因此統(tǒng)計(jì)的菌落比實(shí)際數(shù)目要低。2.2017福建漳州三模如圖11-34-2為微生物的實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)和純化醋酸菌的部分操作步驟。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)是制備培養(yǎng)基時(shí)中的主要操作,該操作需使錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰,目的是通過(guò),防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基?？键c(diǎn)互動(dòng)探究圖11-34-2(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

8、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(shí)間不長(zhǎng),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(dòng)提供,將溫度控制在,可以獲得較多果醋?？键c(diǎn)互動(dòng)探究答案(1)倒平板滅菌(2)平板劃線法6(3)臨時(shí)保藏菌種容易被污染或產(chǎn)生變異(4)能量3035考點(diǎn)互動(dòng)探究解析(1)是制備培養(yǎng)基時(shí)倒平板中的主要操作,該操作需使錐形瓶的瓶口通過(guò)火焰,目的是通過(guò)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(shí),每次劃線前都要進(jìn)行灼燒,最后一次劃線結(jié)束也要進(jìn)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(shí)

9、保藏的方法保存菌種,但這種方法保存的時(shí)間不長(zhǎng),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(dòng)提供能量;果醋發(fā)酵的適宜溫度是3035?？键c(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理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)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:人為提供有利于生長(zhǎng)的條件(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等),同時(shí)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(lèi)的微生物生長(zhǎng),同時(shí)和其他種類(lèi)微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基?？键c(diǎn)二土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)生存環(huán)境目的菌株抑制阻止考點(diǎn)互動(dòng)探究2.統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目(1)常用方法:法。(2)統(tǒng)計(jì)依據(jù):當(dāng)樣品的足

10、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)。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)其他方法:還可利用計(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)組中對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,提高實(shí)驗(yàn)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(duì)照。稀釋涂布平板稀釋度活菌顯微鏡直接非測(cè)試因素可信度未接種的考點(diǎn)互動(dòng)探究4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)原理(1)能合成的細(xì)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(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)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

11、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)菌合成脲酶將尿素分解成了,其會(huì)使培養(yǎng)基中的增強(qiáng),pH升高脲酶尿素有機(jī)質(zhì)系列稀釋計(jì)數(shù)酚紅氨堿性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(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)境中培養(yǎng)可以得到耐高溫的微生物?？键c(diǎn)互動(dòng)探究核心講解(4)通過(guò)某些特殊環(huán)境分離微生物,如在高鹽環(huán)境中

12、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(lèi)與應(yīng)用考點(diǎn)互動(dòng)探究分類(lèi)依據(jù)種類(lèi)特點(diǎn)應(yīng)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(yùn)動(dòng)、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(jì)數(shù)、保藏考點(diǎn)互動(dòng)探究化學(xué)成分天然培養(yǎng)基含化學(xué)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(xué)物質(zhì)配制分類(lèi)、鑒定用途選擇培養(yǎng)基添加某物質(zhì),抑制雜菌生長(zhǎng),促進(jìn)所需微生物生長(zhǎng)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(diǎn),在培養(yǎng)基中加入某種指示劑鑒別微生物3.兩種計(jì)數(shù)方法的比較考點(diǎn)互動(dòng)探究比較項(xiàng)目間接計(jì)數(shù)法(稀釋涂布平板法)直

13、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(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):每小格平均細(xì)菌數(shù)40010000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1.2017南昌一模下表為某微生物培養(yǎng)基的配方,請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題:(1)

14、按物理性質(zhì)劃分,該培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基,無(wú)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(xì)菌?,原因是?？键c(diǎn)互動(dòng)探究題組訓(xùn)練成分含量成分含量Na2HPO43g尿素1.0gK2HPO41gC6H12O630gMgSO47H2O 0.5g瓊脂15gFeSO40.01gH2O1000mLNH4NO30.3g(3)為檢測(cè)尿素分解菌是否存在,還應(yīng)加入,如果存在,將出現(xiàn)反應(yīng)。(4)微生物常用的接種方法有?？键c(diǎn)互動(dòng)探究答案(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

15、紅紅色(4)平板劃線法、稀釋涂布平板法和稀釋混合平板法考點(diǎn)互動(dòng)探究解析微生物培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽,此外還要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求,對(duì)異養(yǎng)微生物來(lái)說(shuō),含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作為營(yíng)養(yǎng)要素成分時(shí)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(xì)菌。(3)為檢測(cè)尿素分解菌的存在與否,

16、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。考點(diǎn)互動(dòng)探究(2)配制培養(yǎng)基時(shí),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(biāo)菌落的周?chē)a(chǎn)生紅色環(huán)帶。(3)對(duì)尿素溶液進(jìn)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(guò)濾E.紫外線照射F.70%酒精浸泡(4)該小組在接種前,隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時(shí)間,這樣做的目的是;然后將1mL瘤胃樣液稀釋1000倍,在3個(gè)平板上用涂布法分別接入0.1mL稀釋液;經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后,3個(gè)平板的菌落數(shù)分別為49、47

17、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(gè),理論上,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往(填“低”“等”或“高”)于接種的實(shí)際活菌數(shù)目?？键c(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究答案(1)脲酶(或分解尿素的酶)氨(或NH3)(2)凝固劑酚紅(3)D(4)檢測(cè)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(jìn)行干熱滅菌;無(wú)菌室、緩沖間和接種箱常用紫外線進(jìn)行空氣滅菌;微生物接種時(shí)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

18、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(qiáng)。考點(diǎn)互動(dòng)探究(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(yīng)產(chǎn)生紅色環(huán)帶。(3)對(duì)尿素溶液進(jìn)行滅菌的最適方法是過(guò)濾滅菌。(4)空白平板的作用是檢測(cè)培養(yǎng)基平板是否合格,根據(jù)題干提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)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(gè))。由于菌種可能重疊,所以統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往低于接種的實(shí)際活菌數(shù)目。易錯(cuò)點(diǎn)撥“選擇菌落數(shù)在30300的平板”的提醒(1)只得到1個(gè)菌落數(shù)在3

19、0300的平板是錯(cuò)誤的,原因是不符合實(shí)驗(yàn)的重復(fù)原則,易受到偶然因素的影響。(2)得到3個(gè)或3個(gè)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(gè)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(gè)平板差異較大,應(yīng)找出原因并重新實(shí)驗(yàn)?？键c(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究知識(shí)梳理考點(diǎn)三分解纖維素的微生物的分離C1酶CX酶葡萄糖苷酶纖維二糖葡萄糖考點(diǎn)互動(dòng)探究剛果紅染色紅色復(fù)合物透明圈纖維素考點(diǎn)互動(dòng)探究纖維素選擇培養(yǎng)基梯度稀釋鑒別纖維素分解菌透明圈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(shí)驗(yàn)中先用選擇培養(yǎng)基,再用鑒別培養(yǎng)基。

20、(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(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,故其為液體培養(yǎng)基,利用液體培養(yǎng)基能使?fàn)I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(xì)菌可在培養(yǎng)基上形成肉眼可見(jiàn)的菌落。剛果紅染色法應(yīng)用的就是鑒別培養(yǎng)基?？键c(diǎn)互動(dòng)探究核心講解2.篩選微生物的兩個(gè)實(shí)例比較考點(diǎn)互動(dòng)探究比較項(xiàng)目土壤中分解尿素的細(xì)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(jìn)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(jìn)行選擇培養(yǎng)原理分解尿素的細(xì)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(zhǎng)培養(yǎng)

21、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(jī)會(huì)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(shuō)明尿素被分解,從而說(shuō)明菌落中的細(xì)菌為分解尿素的細(xì)菌剛果紅染色法,菌落周?chē)霈F(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(lèi),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?wèn)題:(1)纖維素是地球上含量最豐富的多糖類(lèi)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(fù)合酶,其中的能使纖維素分解成纖維二糖。(2)實(shí)驗(yàn)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

22、。為避免周?chē)h(huán)境中微生物的污染,實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在附近進(jìn)行;倒平板用的培養(yǎng)皿需要保持干燥,可以采用法進(jìn)行滅菌?？键c(diǎn)互動(dòng)探究題組訓(xùn)練(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(shí),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(jìn)行顏色反應(yīng),另一種是。在涂布平板時(shí)滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過(guò)多,原因是。考點(diǎn)互動(dòng)探究答案(1)葡萄糖C1酶、CX酶(2)防止外來(lái)雜菌的入侵酒精燈火焰干熱滅菌(3)纖維素在倒平板時(shí)就加入剛果紅培養(yǎng)基表面的菌懸液過(guò)多會(huì)導(dǎo)致菌體堆積,影響分離效果考點(diǎn)互動(dòng)探究解析(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

23、一種復(fù)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(lái)雜菌的入侵;為避免周?chē)h(huán)境中微生物的污染,實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)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(jìn)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(shí),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(jìn)行顏色反應(yīng),另一種是在倒平板時(shí)就加入剛果紅。在涂布平板時(shí)滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過(guò)多,原因是培養(yǎng)基表面的菌懸液過(guò)多會(huì)導(dǎo)致菌體堆積,影響分離效果。2.2017河北石家莊二模為了分離和純化高效分解石油的細(xì)菌,科研人員利用

24、被石油污染過(guò)的土壤進(jìn)行如圖11-34-4所示的實(shí)驗(yàn)。(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。考點(diǎn)互動(dòng)探究圖11-34-4(2)同學(xué)A進(jìn)行步驟的操作,其中一個(gè)平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示。該同學(xué)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(xué)B也按照同學(xué)A的接種方法進(jìn)行了步驟的操作:將1mL樣品稀釋100倍,在3個(gè)平板上分別接入0.1mL稀釋液;經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后,3個(gè)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(gè)。(4)步驟需要振蕩培養(yǎng),原因是。(5)步驟后取樣測(cè)定石油含量的目的是。考點(diǎn)互動(dòng)探究考點(diǎn)互動(dòng)探究答案(1)高壓蒸汽滅菌

25、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(guò)振蕩可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率(5)篩選出分解石油能力最強(qiáng)的細(xì)菌考點(diǎn)互動(dòng)探究解析(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(xué)A進(jìn)行步驟的操作,其中一個(gè)平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如題圖乙所示。該同學(xué)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(xué)B也按照同學(xué)A的接種方法進(jìn)行了步驟的操作:將1mL樣品稀釋100倍,在3個(gè)平板上分別接入0.1mL稀釋液;經(jīng)適當(dāng)培

26、養(yǎng)后,3個(gè)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(gè))。(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(guò)振蕩可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率。(5)步驟后取樣測(cè)定石油含量的目的是篩選出分解石油能力最強(qiáng)的細(xì)菌?？键c(diǎn)互動(dòng)探究1.2017全國(guó)卷某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)有些細(xì)菌能分解尿素,有些細(xì)菌則不能,原因是前者能產(chǎn)生。能分解尿素的細(xì)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(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用

27、是(答出兩點(diǎn)即可)。歷年真題明考向考點(diǎn)互動(dòng)探究(2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌,在配制培養(yǎng)基時(shí),應(yīng)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(lái)篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有(答出兩點(diǎn)即可)。答案(1)脲酶分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2來(lái)合成有機(jī)物為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量,為其他有機(jī)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(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3,不能起到篩選作用(3)為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng),作為緩沖劑保持細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中pH穩(wěn)定考點(diǎn)互動(dòng)探究解析(1)催

28、化尿素分解的酶為脲酶。分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2來(lái)合成有機(jī)物。進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是為細(xì)胞生命活動(dòng)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(jī)物的原料。(2)能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)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(zhǎng)提供鈉離子、鉀離子等,其還可以作為緩沖劑保持細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中pH穩(wěn)定。考點(diǎn)互動(dòng)探究2.2017江蘇卷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)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(qǐng)回

29、答下列問(wèn)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。圖11-34-5考點(diǎn)互動(dòng)探究(3)圖11-34-6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15號(hào)比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為。如果廢水為50mg/L苯酚溶液,降解后約有21%

30、的苯酚殘留,則需將殘留液稀釋(填序號(hào):51020)倍后,再進(jìn)行比色。圖11-34-6 管號(hào)123456苯酚濃度g/L)1考點(diǎn)互動(dòng)探究答案(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(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸增加。若平板中菌落過(guò)于密集,說(shuō)明濃度太大,為方便菌落計(jì)數(shù)與分離,應(yīng)進(jìn)一步稀釋涂布。平板培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,制備時(shí)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(hào)比色管作對(duì)照,苯酚濃度為0,16號(hào)比色管苯酚濃度由0逐漸增加到1mg/L,且有梯度

31、,所以15號(hào)比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8mg/L。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20倍后,再進(jìn)行比色?？键c(diǎn)互動(dòng)探究3.2016全國(guó)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(shí)驗(yàn)步驟如下:配制培養(yǎng)基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O);制作無(wú)菌平板;設(shè)置空白對(duì)照組和若干實(shí)驗(yàn)組,進(jìn)行相關(guān)操作;將各組平板置于37恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間,統(tǒng)計(jì)各組平板上菌落的平均數(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題:考點(diǎn)互動(dòng)探究(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來(lái)源于。

32、若要完成步驟,該培養(yǎng)基中的成分X通常是。(2)步驟中,實(shí)驗(yàn)組的操作是。(3)若在某次調(diào)查中,某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板,而空白對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落,這種結(jié)果說(shuō)明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了現(xiàn)象。若將30(即36-6)個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值,該做法(填“正確”或“不正確”)。考點(diǎn)互動(dòng)探究答案(1)牛肉膏、蛋白胨瓊脂(2)將各實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上,開(kāi)蓋暴露一段時(shí)間(3)污染不正確解析本題考查微生物的培養(yǎng)與計(jì)數(shù),主要考查學(xué)生的識(shí)記、理解與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jì)數(shù)的培養(yǎng)基應(yīng)為固體培養(yǎng)基,需加入瓊脂等凝固

33、劑。(2)該實(shí)驗(yàn)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(kāi)蓋暴露一段時(shí)間,然后再在恒溫箱中培養(yǎng)。(3)空白對(duì)照組應(yīng)是無(wú)菌平板,所以應(yīng)該無(wú)菌落出現(xiàn),有菌落出現(xiàn)說(shuō)明培養(yǎng)基被污染了,那么其他各實(shí)驗(yàn)組的培養(yǎng)基也不合格,所以需要重新制作平板?？键c(diǎn)互動(dòng)探究4.2016全國(guó)卷某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液為實(shí)驗(yàn)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?wèn)題:(1)分離純化乳酸菌時(shí),首先需要用對(duì)泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋,進(jìn)行梯度稀釋的理由是。(2)推測(cè)在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有

34、和。分離純化時(shí)應(yīng)挑選出的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在-20長(zhǎng)期保存時(shí),菌液中常需要加入一定量的(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)?？键c(diǎn)互動(dòng)探究答案(1)無(wú)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(shí)。(1)分離純化乳酸菌時(shí),首先需要用無(wú)菌水對(duì)泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋,進(jìn)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(gè)細(xì)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(guò)程中產(chǎn)生的乳酸和利于乳酸菌的識(shí)別與分離。分離純

35、化時(shí)應(yīng)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(zhǎng)期保存時(shí),甘油可起到密封和隔絕空氣的作用。有機(jī)農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑,長(zhǎng)期使用會(huì)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(jī)制的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖甲、乙所示。(1)微生物生長(zhǎng)繁殖所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、四類(lèi),該實(shí)驗(yàn)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。教師備用習(xí)題(2)純化菌株時(shí),通常使用的劃線工具是。劃線的某個(gè)平板培養(yǎng)后,第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長(zhǎng)滿了菌,第二劃線區(qū)域及其他劃線區(qū)域均無(wú)菌落,造成劃線無(wú)菌落可能的操作失誤有、。(3)為探究苯磺隆的降解機(jī)制,將該菌種的

36、培養(yǎng)液過(guò)濾離心,取上清液做圖乙所示實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是,該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理?。為什么?。教師備用習(xí)題答案 (1)氮源和無(wú)機(jī)鹽只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長(zhǎng)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(kāi)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(duì)照教師備用習(xí)題解析(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(wú)機(jī)鹽四類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);選擇培養(yǎng)基允許特定種類(lèi)的微生物生長(zhǎng),同時(shí)抑制或阻止其他種類(lèi)微生物生長(zhǎng),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(zhǎng)繁殖。(2)純化菌株時(shí),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(huì)燙死上次劃線末端的菌株,從空白處劃線是不會(huì)有菌落生長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)假設(shè)是目的菌株通過(guò)分泌某種蛋白質(zhì)來(lái)降解苯磺隆,但是尚需設(shè)置不加入蛋白酶的對(duì)照組實(shí)驗(yàn),否則沒(méi)有說(shuō)服力,因而實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理。