2021高考生物一輪復(fù)習(xí)第十單元生物技術(shù)實(shí)踐第35講微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用學(xué)案新人教版

1、第35講微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用最新考綱高頻考點(diǎn)核心素養(yǎng)1.微生物的分離和培養(yǎng)2某種微生物數(shù)量的測(cè)定3培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用4利用微生物進(jìn)行發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物在其他方面的應(yīng)用1.微生物的分離和培養(yǎng)2培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用1.科學(xué)思維分析與綜合：分析培養(yǎng)基的成分及其作用；比較與分類：平板劃線法和稀釋涂布平板法異同，選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基區(qū)別2科學(xué)探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究微生物培養(yǎng)的條件3社會(huì)責(zé)任關(guān)注有害微生物的控制及宣傳健康生活考點(diǎn)1培養(yǎng)基及微生物的純化培養(yǎng)技術(shù)1培養(yǎng)基(1)概念：人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。(2)營(yíng)養(yǎng)組成：一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽

2、。此外，還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)ph、氧氣以及特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求。(3)分類2無(wú)菌技術(shù)的主要方法及適用對(duì)象連一連答案：aaabbb3制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基4純化大腸桿菌(1)原理：在培養(yǎng)基上將細(xì)菌稀釋或分散成單個(gè)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)主要方法及純化原理主要方法平板劃線法稀釋涂布平板法平板示意圖純化原理通過(guò)連續(xù)劃線操作實(shí)現(xiàn)的將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋和涂布平板操作實(shí)現(xiàn)的5.菌種的保藏方法(1)臨時(shí)保藏法：對(duì)于頻繁使用的菌種，先接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)，然后放入4 的冰箱中保藏。(2)甘油管藏法：對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，先將菌液轉(zhuǎn)入滅菌后的甘油中，混

3、勻后放在20 冷凍箱中保存。判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)1培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽，有時(shí)還需要加入一些特殊的物質(zhì)。()2倒平板時(shí)，應(yīng)將打開(kāi)的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上。()3消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對(duì)細(xì)胞的傷害。()4為了防止污染，接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)趁熱快速挑取菌落。()5用稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時(shí)，只要稀釋度足夠高，就能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。() (選修1p18“旁欄小資料”改編)微生物的接種方法只有平板劃線法和稀釋涂布平板法嗎？微生物接種的核心是什么？提示：不是。微生物的接種方法還包括斜面接種、穿刺接種等。微生物接種的核心是

4、防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度。 如圖是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖，請(qǐng)分析下列問(wèn)題：(1)獲得圖a效果和圖b效果的接種方法分別是稀釋涂布平板法、平板劃線法。(2)某同學(xué)在純化土壤中的細(xì)菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成了一片，最可能的原因是菌液濃度過(guò)高或劃線時(shí)在劃下一區(qū)域前未將接種環(huán)灼燒滅菌，為避免此種現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)采取的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新區(qū)域前先將接種環(huán)灼燒滅菌。(3)接種操作一定要在火焰附近進(jìn)行是因?yàn)榛鹧娓浇嬖谥鵁o(wú)菌區(qū)域?？枷蛲黄?培養(yǎng)基及其制備方法和無(wú)菌技術(shù)的操作1(2020贛中南五校聯(lián)考)回答下列有關(guān)微生物培養(yǎng)與運(yùn)用的問(wèn)題：kh2po41.4 gna2hpo42

5、.1 gmgso47h2o0.2 gfecl30.1 gx1 g維生素微量瓊脂15 g(1)如上表是篩選異養(yǎng)型細(xì)菌的培養(yǎng)基配方。從物理性質(zhì)上看該培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基，其中成分x除了為目的菌提供能源外，還能提供碳源和氮源。制備該培養(yǎng)基的一般操作順序是計(jì)算稱量溶化滅菌倒平板。對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌的常用方法是高壓蒸汽滅菌法。(2)如圖a、b是純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法，c、d是接種后培養(yǎng)的效果。某同學(xué)接種培養(yǎng)后獲得圖c所示效果，則其采用的接種方法是b稀釋涂布平板法(填“a”或“b”)；接種時(shí)可能的失誤操作是涂布不均勻。(3)微生物強(qiáng)化采油是利用某些微生物能降解石油、增大石油的乳化度、降低石油黏度的原理

6、，通過(guò)向油井中注入含微生物的水來(lái)提高采油率的新技術(shù)。為篩選和純化該類微生物，應(yīng)向培養(yǎng)基中添加石油作為唯一碳源；培養(yǎng)一段時(shí)間后在培養(yǎng)基上形成降油圈，此時(shí)選取降油圈大的菌落就可獲得高效菌株。解析：(1)題表中培養(yǎng)基的成分有凝固劑瓊脂，因此該培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基。培養(yǎng)基除應(yīng)含有水、無(wú)機(jī)鹽、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(維生素等)外，還應(yīng)有碳源和氮源。制備固體培養(yǎng)基的一般操作順序是計(jì)算稱量溶化滅菌倒平板。(2)圖a運(yùn)用接種環(huán)接種，表示的是平板劃線法，相應(yīng)培養(yǎng)效果如圖d所示；圖b運(yùn)用涂布器接種，表示的是稀釋涂布平板法，相應(yīng)培養(yǎng)效果如圖c所示。圖c所示培養(yǎng)基上菌落分布不均勻，可能是接種過(guò)程中涂布不均勻所致。(3)篩選和純化

7、能降解石油的微生物時(shí)，應(yīng)以石油為唯一碳源。降油圈越大，說(shuō)明該處微生物降解石油的能力越強(qiáng)。整合提升1.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6.57.5，放線菌為7.58.5，真菌為5.06.0，培養(yǎng)不同微生物所需的ph不同。2不同微生物對(duì)主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求特點(diǎn)(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

8、可以利用無(wú)機(jī)氮源?？枷蛲黄?微生物的純化技術(shù)2(2020河北衡水中學(xué)調(diào)研)下列表格是某公司研發(fā)的一種培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基配方，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下列相關(guān)問(wèn)題：成分含量蛋白胨10.0 g乳糖5.0 g蔗糖5.0 gk2hpo42.0 g顯色劑(伊紅美藍(lán))0.2 g瓊脂12.0 g將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1 000 ml(1)根據(jù)用途劃分，該培養(yǎng)基屬于鑒別培養(yǎng)基，若要分離能分解尿素的細(xì)菌，需對(duì)培養(yǎng)基作出的最關(guān)鍵的調(diào)整是將蛋白胨換成尿素，若還需鑒定分解尿素的細(xì)菌，需作出的調(diào)整是將伊紅美藍(lán)換成酚紅。(2)從培養(yǎng)基的成分上看，大腸桿菌的同化類型為異養(yǎng)型。該培養(yǎng)基能否分離篩選出大腸桿菌？為什么？

9、不能，原因是培養(yǎng)基中的碳源種類很多，可供多種微生物生存。(3)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時(shí)，獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的入侵，紫外線可對(duì)空氣進(jìn)行滅菌的原因是紫外線能使蛋白質(zhì)變性，還能破壞dna的結(jié)構(gòu)。(4)某同學(xué)嘗試純化大腸桿菌，其中一個(gè)平板的菌落分布如圖所示，推測(cè)該同學(xué)接種時(shí)可能的操作失誤是涂布不均勻。解析：(1)伊紅美藍(lán)是鑒定大腸桿菌的試劑，因此該培養(yǎng)基從用途上屬于鑒別培養(yǎng)基；若要分離能分解尿素的細(xì)菌，則需要保證培養(yǎng)基中以尿素為唯一氮源，即將蛋白胨換成尿素；鑒定分解尿素的細(xì)菌，需要使用酚紅指示劑。(2)大腸桿菌需要從培養(yǎng)基中獲得碳源，因此其同化作用類型是異養(yǎng)型；由于表格中的培養(yǎng)基中的碳源種

10、類很多，可供多種微生物生存，因此該培養(yǎng)基不能分離篩選出大腸桿菌。(3)微生物培養(yǎng)時(shí)，關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的感染；空氣中的細(xì)菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能讓蛋白質(zhì)變性，同時(shí)還能破壞dna的結(jié)構(gòu)。(4)由圖可知，該同學(xué)采用的是稀釋涂布平板法，但菌落比較集中，沒(méi)有很好地分散開(kāi)，可能是涂布不均勻?qū)е碌?。整合提升兩種純化細(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)劃線一系列的梯度稀釋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

11、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土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)1土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)(1)分離原理：土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素，是因?yàn)樗鼈兡芎铣呻迕?，這種物質(zhì)在把尿素分解成無(wú)機(jī)物的過(guò)程中起到催化作用。(2)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目：統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌一般用稀釋涂布平板法。2實(shí)驗(yàn)流程(1)土壤取樣富含有機(jī)質(zhì)的土壤表層土(2)樣品的稀釋通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在30300之間，適于計(jì)數(shù)的平板(3)接種用稀釋涂布平板法接種(4)培養(yǎng)(5)觀察根據(jù)菌落的特征

12、區(qū)分微生物(6)計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)菌落的數(shù)目(7)計(jì)算根據(jù)公式“每克樣品中的菌落數(shù)(cv)mc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)”進(jìn)行計(jì)算3分解尿素的細(xì)菌的鑒別(1)方法：在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌。(2)原理 (3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論培養(yǎng)基變紅：該種細(xì)菌能分解尿素。培養(yǎng)基不變紅：該種細(xì)菌不能分解尿素。4設(shè)置對(duì)照和重復(fù)項(xiàng)目對(duì)照重復(fù)目的排除非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響排除偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響實(shí)例空白對(duì)照：確定培養(yǎng)基制作是否合格同一稀釋度涂布至少3個(gè)平板判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)1選擇培養(yǎng)基可以鑒定某

13、種微生物的種類。()2對(duì)細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)只能采用稀釋涂布平板法，而不能用平板劃線法。()3篩選能分解尿素的細(xì)菌所利用的培養(yǎng)基中，尿素是唯一的氮源。()4分解尿素的細(xì)菌在分解尿素時(shí)，可以將尿素轉(zhuǎn)化為氨，使得培養(yǎng)基的酸堿度降低。()5剛果紅可以與纖維素形成透明復(fù)合物，所以可以通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。() (選修1p26“旁欄小資料”改編)細(xì)菌數(shù)目的測(cè)定還有哪些方法？舉例說(shuō)明。提示：濾膜法。測(cè)定飲用水中大腸桿菌的數(shù)目可以采用濾膜法。考向突破1考查微生物的選擇培養(yǎng)1(2020廣東七校聯(lián)合體高三聯(lián)考)下面是篩選抗鏈霉素大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)步驟及相關(guān)圖解。實(shí)驗(yàn)步驟：把大量對(duì)鏈霉素敏感的大腸桿菌接種在不

14、含鏈霉素的培養(yǎng)基1的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。待其長(zhǎng)出密集的小菌落后，用影印法接種到不含鏈霉素的培養(yǎng)基2上，隨即再影印到含有鏈霉素的培養(yǎng)基3上，進(jìn)行培養(yǎng)。在培養(yǎng)基3上出現(xiàn)了個(gè)別抗鏈霉素的菌落，將其挑選出。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)配制培養(yǎng)基時(shí)除了滿足基本的營(yíng)養(yǎng)條件外，還需滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、ph、氧氣的要求。(2)從功能上看，含有鏈霉素的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。若在培養(yǎng)基中加入伊紅美藍(lán)，則培養(yǎng)皿中長(zhǎng)出的菌落顏色為黑色。由圖可知，1號(hào)培養(yǎng)基接種的方法為稀釋涂布平板法。(3)對(duì)培養(yǎng)基2和3進(jìn)行比較，在培養(yǎng)基2上找到與3上相應(yīng)的菌落，挑取其中一個(gè)菌落接種到含鏈霉素(填“含鏈霉素”或“不含鏈霉素”)的培養(yǎng)基

15、上，如果有較多的菌落出現(xiàn)，則說(shuō)明該抗性基因突變發(fā)生在該菌接觸鏈霉素之前(填“前”或“后”)。(4)培養(yǎng)基3中的菌落比1、2中的菌落少很多，這說(shuō)明基因突變具有低頻性的特點(diǎn)。解析：(1)配制培養(yǎng)基時(shí)，在提供幾種基本營(yíng)養(yǎng)條件的基礎(chǔ)上，還需滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)ph、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。(2)鏈霉素是抗生素，對(duì)大腸桿菌具有選擇作用。在伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基上，大腸桿菌菌落顏色為黑色。由題圖可知，1號(hào)培養(yǎng)基接種的方法為稀釋涂布平板法。(3)培養(yǎng)基2和培養(yǎng)基3上相同的菌落，是具有相同性狀的大腸桿菌形成的，將培養(yǎng)基2中一個(gè)相應(yīng)菌落接種到含鏈霉素的培養(yǎng)基上，若出現(xiàn)較多的菌落，則說(shuō)明該抗性基因突變發(fā)生在該菌接觸鏈霉素

16、之前。(4)抗鏈霉素性狀是大腸桿菌基因突變后獲得的性狀，3號(hào)培養(yǎng)皿中的菌落比1號(hào)、2號(hào)中的菌落少很多，這說(shuō)明基因突變具有低頻性的特點(diǎn)?？枷蛲黄?微生物的分離與計(jì)數(shù)2(2020石家莊檢測(cè))資料一：瘤胃是反芻動(dòng)物的第一胃，不同品種的反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)微生物的種類和數(shù)量不同，含細(xì)菌多的氮利用率高，含真菌多的碳利用率高。資料二：經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，a品種牛瘤胃內(nèi)容物每毫升細(xì)菌數(shù)為7.301010、真菌數(shù)為1.36105；b品種牛瘤胃內(nèi)容物每毫升細(xì)菌數(shù)為3.781010、真菌數(shù)為1.6105。根據(jù)資料回答下列問(wèn)題：(1)華北地區(qū)每年6月份都會(huì)產(chǎn)生大量的小麥秸稈，要得到能分解秸稈的目的菌，最好選擇b品種牛(填“a品種

17、牛”或“b品種?！?的瘤胃內(nèi)容物，還需將培養(yǎng)基的ph調(diào)至酸性(填“酸性”“堿性”或“中性”)。獲得該類目的菌還需要選擇培養(yǎng)，原因是真菌的數(shù)量雖然多，但能分解纖維素的目的菌不一定多(答出目的菌少即可，或答“可以確保能夠從樣品中分離得到目的菌”也可)。(2)將得到的目的菌涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上，該培養(yǎng)基加入的剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物?？蒲腥藛T分離得到了表中的4個(gè)菌株，其中最適合作為目的菌的是3號(hào)，判斷依據(jù)是r/r最大。菌株透明圈直徑r菌株直徑rr/r1號(hào)0.40.31.32號(hào)1.20.62.03號(hào)2.20.73.14號(hào)2.10.92.3(3)現(xiàn)利用稀釋涂布平板法測(cè)定該目的菌的數(shù)量，

18、在同一稀釋倍數(shù)下4個(gè)平板上均接種0.1 ml樣品溶液，菌落數(shù)分別為156、178、486、191，通過(guò)計(jì)算得知原樣品溶液中每毫升含有目的菌1.75108個(gè)，則稀釋倍數(shù)是105。(4)因有些微生物也能降解色素，為了確定篩選分離得到的微生物是產(chǎn)生纖維素酶的纖維素分解菌，還需要進(jìn)一步測(cè)定，最好的方法是b。a對(duì)分解的纖維素進(jìn)行定量測(cè)定b對(duì)纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測(cè)定c對(duì)纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的纖維二糖進(jìn)行定量測(cè)定d對(duì)纖維素分解菌進(jìn)行定量測(cè)定解析：(1)秸稈的主要成分為纖維素，含碳較多，而題干信息顯示，含真菌多的碳利用率高，故欲得到能分解秸稈的目的菌，最好選擇瘤胃內(nèi)容物中真菌數(shù)多的

19、b品種牛。胃內(nèi)容物的ph為酸性，因此需將培養(yǎng)基的ph調(diào)至酸性。b品種牛瘤胃內(nèi)容物中雖然真菌數(shù)多，但能分解纖維素的目的菌不一定多，為確保能夠從樣品中分離得到目的菌，還需要選擇培養(yǎng)。(2)剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)纖維素被纖維素分解菌分解后，剛果紅纖維素的復(fù)合物就無(wú)法形成，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。透明圈直徑r/菌株直徑r的值越大，說(shuō)明其分解纖維素的能力越強(qiáng)，最適合作為目的菌。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，3號(hào)最適合作為目的菌。(3)為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此原樣品溶液中每毫升含有的目的菌數(shù)1.7

20、510810稀釋倍數(shù)，計(jì)算可知稀釋倍數(shù)為105。(4)為了確定分離得到的微生物是產(chǎn)生纖維素酶的纖維素分解菌，還需對(duì)纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量測(cè)定。知識(shí)拓展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

21、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考點(diǎn)3分解纖維素的微生物的分離1纖維素與纖維素酶(1)纖維素：一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。(2)纖維素酶組成：纖維素酶是一種復(fù)合酶，包括c1酶、cx酶和葡萄糖苷酶三種組分。作用纖維素纖維二糖葡萄糖2纖維素分解菌的篩選(1)方法：剛果紅染色法。(2)培養(yǎng)基：富含纖維素的選擇培養(yǎng)基。 (4)菌落的挑選：挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。3.實(shí)驗(yàn)流程及注意事項(xiàng)(1)土壤取樣：富含纖維素的環(huán)境(

22、2)選擇培養(yǎng)：用富含纖維素的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)，以增加纖維素分解菌的濃度(3)梯度稀釋：制備系列稀釋液，目的是使纖維素分解菌的細(xì)胞分散開(kāi)，以獲得單個(gè)的菌落(4)涂布平板：將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上(5)挑選產(chǎn)生透明圈的菌落 研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上，篩選到了幾株有透明降解圈的菌落，如圖1所示。將篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株j1和j4在不同的溫度和ph條件下進(jìn)行發(fā)酵，測(cè)得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果如圖2，請(qǐng)分析下列問(wèn)題：(1)圖1透明圈形成的原理是剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。細(xì)菌分泌的纖維素酶能將培養(yǎng)基中的纖維素降解，形成透明圈。(2)

23、圖中透明圈大小與纖維素酶的量和活性有關(guān)，降解纖維素能力最強(qiáng)的菌落是菌落。(3)分析圖2可知，j4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高，更適合用于人工瘤胃發(fā)酵?？枷蛲黄品纸饫w維素的微生物的分離1(2020湖南長(zhǎng)沙六校高三聯(lián)考)木聚糖酶系可以將半纖維素(一種多糖)轉(zhuǎn)化為單細(xì)胞蛋白及其他有用物質(zhì)。有些嗜熱菌能產(chǎn)生耐熱木聚糖酶，在食品工業(yè)上具有較高的潛在應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)欲從溫泉中分離能分解半纖維素的嗜熱菌，并從中篩選木聚糖酶高產(chǎn)菌株，獲得耐熱木聚糖酶。回答下列問(wèn)題：(1)取適量體積的樣品涂布在富含半纖維素的固體培養(yǎng)基上，置于65 (原因是此溫度是嗜熱菌生活的適宜溫度)的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，菌落長(zhǎng)出后，挑取單個(gè)

24、菌落在培養(yǎng)基上用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)，進(jìn)行菌株的分離純化。將得到的菌株接種到液體(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基中富集。(2)將富集后的菌株接種于固體培養(yǎng)基上，待菌落長(zhǎng)出后用0.1%的剛果紅染色1 h，再用1 mol/l nacl脫色。菌落周圍會(huì)出現(xiàn)透明圈，篩選透明圈(直徑)大的菌落即為木聚糖酶高產(chǎn)菌株。解析：(1)要從溫泉中分離能分解半纖維素的嗜熱菌，應(yīng)該選用以半纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基；嗜熱菌生活的適宜溫度是65 ，因此應(yīng)該置于65 的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)；進(jìn)行菌株的分離純化時(shí)，常用的接種方法為平板劃線法或稀釋涂布平板法；將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中富集。(2)在培養(yǎng)基中加入剛果紅，

25、可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，紅色復(fù)合物不能形成，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。透明圈越大，說(shuō)明分解能力越強(qiáng)，因此篩選透明圈(直徑)大的菌落即為木聚糖酶高產(chǎn)菌株。2(2020湖北武漢江夏實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)為獲得果膠酶高產(chǎn)菌株，科研人員進(jìn)行了下列分離、篩選、鑒定工作?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)為分離果膠酶高產(chǎn)菌株，科研人員配制了下表所示成分的培養(yǎng)基，該表空白處的兩種成分是果膠和蒸餾水。制備的培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。k2hpo4mgso4nano3feso4瓊脂0.1 g0.5 g3 g0.01 g2 g15 g加至1 l(2)科研人員將采集的果園土壤放入無(wú)菌

26、水中，振蕩混勻，制成懸液。為獲得較均勻分布的單菌落，還需要將懸液進(jìn)行梯度稀釋(或系列稀釋)，用稀釋涂布平板法接種于固體培養(yǎng)基上。接種后的培養(yǎng)基呈倒置狀態(tài)放入培養(yǎng)箱。(3)選擇單菌落數(shù)目適宜的培養(yǎng)基，加入一定濃度的剛果紅溶液(果膠與剛果紅結(jié)合后顯紅色)，一段時(shí)間后洗去培養(yǎng)基表面的剛果紅溶液，觀察并比較菌落的水解(或透明)圈直徑的比值，篩選果膠酶高產(chǎn)菌株。(4)將獲得的菌株進(jìn)行液體培養(yǎng)后，從培養(yǎng)液的上清液(填“上清液”或“沉淀物”)中獲得粗提的果膠酶。將一定量的粗提果膠酶與適量果膠溶液混合，一定時(shí)間后測(cè)定吸光值來(lái)測(cè)定酶活性。進(jìn)行吸光值測(cè)定時(shí)，需將等量失活的粗提果膠酶與等量果膠溶液混合，作為實(shí)驗(yàn)的對(duì)

27、照。解析：(1)由題意可知：該實(shí)驗(yàn)的目的是分離果膠酶高產(chǎn)菌株，因此培養(yǎng)基中需要加入果膠，在配制過(guò)程中需用蒸餾水定容，所以該表空白處的兩種成分是果膠和蒸餾水。制備的培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。(2)為獲得較均勻分布的單菌落，還需要將懸液進(jìn)行梯度稀釋，并用稀釋涂布平板法接種于固體培養(yǎng)基上。接種后的培養(yǎng)基呈倒置狀態(tài)放入培養(yǎng)箱，以防止培養(yǎng)皿蓋上凝結(jié)的水珠落入培養(yǎng)基造成污染。(3)已知果膠與剛果紅結(jié)合后顯紅色。果膠酶產(chǎn)生菌分泌的果膠酶能夠?qū)⑴囵B(yǎng)基中的果膠水解，選擇單菌落數(shù)目適宜的培養(yǎng)基加入一定濃度的剛果紅溶液，一段時(shí)間后洗去培養(yǎng)基表面的剛果紅溶液，因菌落周圍的果膠被分解，無(wú)法形成紅色的復(fù)合物而出現(xiàn)

28、水解(或透明)圈，所以觀察并比較菌落和水解(或透明)圈直徑的比值，可篩選出果膠酶高產(chǎn)菌株。(4)將獲得的菌株進(jìn)行液體培養(yǎng)后，從培養(yǎng)液的上清液獲得粗提的果膠酶。將一定量的粗提果膠酶與適量果膠溶液混合，一定時(shí)間后測(cè)定吸光值來(lái)測(cè)定酶活性。進(jìn)行吸光值測(cè)定時(shí)，需將等量失活的粗提果膠酶與等量果膠溶液混合，作為實(shí)驗(yàn)的對(duì)照。1無(wú)菌操作技術(shù)包括消毒和滅菌，消毒包括煮沸消毒、巴氏消毒、化學(xué)藥劑消毒和紫外線消毒等；滅菌包括灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌。2培養(yǎng)基的制備包括計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板等步驟，倒置平板的目的是防止培養(yǎng)皿蓋上的水滴滴入培養(yǎng)基造成污染。3大腸桿菌的純化包括平板劃線法和稀釋涂布平板法。平

29、板劃線法要求多次劃線，稀釋涂布平板法要求菌液要充分地稀釋。4微生物的計(jì)數(shù)要求制作多個(gè)平板，且每個(gè)平板上能長(zhǎng)出30300個(gè)菌落。5尿素分解菌和纖維素分解菌的分離都運(yùn)用了選擇培養(yǎng)基，前者所用的培養(yǎng)基中尿素是唯一的氮源，后者所用的培養(yǎng)基中纖維素是唯一的碳源。 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。 劃線時(shí)最后一區(qū)不要與第一區(qū)相連。 劃線用力大小要適當(dāng)，防止用力過(guò)大將培養(yǎng)基劃破。 用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低，這是因?yàn)楫?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。1(2019全國(guó)卷)已知一種有機(jī)物x(僅含有c、h兩種元素)不易降解，會(huì)造成環(huán)境污染。某

30、小組用三種培養(yǎng)基篩選土壤中能高效降解x的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。號(hào)培養(yǎng)基：在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入x(5 g/l)。號(hào)培養(yǎng)基：氯化鈉(5 g/l)，硝酸銨(3 g/l)，其他無(wú)機(jī)鹽(適量)，x(15 g/l)。號(hào)培養(yǎng)基：氯化鈉(5 g/l)，硝酸銨(3 g/l)，其他無(wú)機(jī)鹽(適量)，x(45 g/l)?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)在號(hào)培養(yǎng)基中，為微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。、號(hào)培養(yǎng)基中為微生物提供碳源的有機(jī)物是x。(2)若將土壤懸浮液接種在號(hào)液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，不能降解x的細(xì)菌比例會(huì)下降，其原因是不能降解x的細(xì)菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解x的細(xì)菌能夠增殖。(3)號(hào)培養(yǎng)基加入瓊脂后可以制成固

31、體培養(yǎng)基，若要以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標(biāo)菌并對(duì)菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)，接種時(shí)，應(yīng)采用的方法是稀釋涂布平板法。(4)假設(shè)從號(hào)培養(yǎng)基中得到了能高效降解x的細(xì)菌，且該菌能將x代謝為丙酮酸，則在有氧條件下，丙酮酸可為該菌的生長(zhǎng)提供能量和合成其他物質(zhì)的原料。解析：(1)氮源是微生物生長(zhǎng)需要的一類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是含氮化合物，可為微生物的生長(zhǎng)提供氮元素，牛肉膏、蛋白胨來(lái)源于動(dòng)物原料，含有糖、維生素和有機(jī)氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此在號(hào)培養(yǎng)基中，可為微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。碳源也是微生物生長(zhǎng)所需要的一類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可為微生物的生長(zhǎng)提供碳元素，而有機(jī)物均含碳元素，、號(hào)培養(yǎng)基均含有有機(jī)物x，因此，、號(hào)培養(yǎng)基為微生物的生長(zhǎng)提供碳源的均

32、為有機(jī)物x。(2)由于號(hào)培養(yǎng)基含有的碳源只有有機(jī)物x，因此若將土壤懸浮液接種在號(hào)液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時(shí)間后，不能降解x的細(xì)菌由于無(wú)法獲得碳源而無(wú)法增殖導(dǎo)致其比例減少。(3)微生物的接種方法很多，最常用的有平板劃線法與稀釋涂布平板法，由于稀釋涂布平板法中，稀釋度足夠高的菌液經(jīng)涂布培養(yǎng)后，在培養(yǎng)基表面形成的一個(gè)菌落是由菌液中的一個(gè)活菌繁殖而來(lái)，所以常用來(lái)進(jìn)行微生物的計(jì)數(shù)。(4)丙酮酸參與有氧呼吸的第二階段，能被分解產(chǎn)生能量，且丙酮酸可作為許多物質(zhì)合成的中間產(chǎn)物，因此其可為微生物的生長(zhǎng)提供能量和合成其他物質(zhì)的原料。2(2019全國(guó)卷)物質(zhì)w是一種含氮有機(jī)物，會(huì)污染土壤。w在培養(yǎng)基中達(dá)到一定量時(shí)培養(yǎng)

33、基表現(xiàn)為不透明。某研究小組欲從土壤中篩選出能降解w的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。回答下列問(wèn)題。(1)要從土壤中分離目標(biāo)菌，所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應(yīng)該是w。(2)在從土壤中分離目標(biāo)菌的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細(xì)菌都能生長(zhǎng)并形成菌落(如圖所示)。如果要得到目標(biāo)菌，應(yīng)該選擇乙菌落進(jìn)一步純化，選擇的依據(jù)是乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈，說(shuō)明乙菌能降解w。(3)土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?。若要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?，?qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論，即將甲、乙菌分別接種在無(wú)氮源培養(yǎng)基上，若細(xì)菌能生長(zhǎng)，則說(shuō)明該細(xì)菌能利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈础?4)該小組將人工合成的一

34、段dna轉(zhuǎn)入大腸桿菌，使大腸桿菌產(chǎn)生能降解w的酶(酶e)。為了比較酶e與天然酶降解w能力的差異，該小組擬進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完善相關(guān)內(nèi)容。在含有一定濃度w的固體培養(yǎng)基上，a處滴加酶e的緩沖液，b處滴加含有相同濃度天然酶的緩沖液，c處滴加緩沖液，三處滴加量相同。一段時(shí)間后，測(cè)量透明圈的直徑。若c處沒(méi)有出現(xiàn)透明圈，說(shuō)明緩沖液不能降解w；若a、b處形成的透明圈直徑大小相近，說(shuō)明酶e與天然酶降解w的能力相近。解析：(1)該研究小組的目標(biāo)菌是能夠降解物質(zhì)w的細(xì)菌，而物質(zhì)w是一種含氮有機(jī)物，故可作篩選培養(yǎng)基中的氮源。(2)研究小組的目標(biāo)菌，是能夠降解物質(zhì)w的細(xì)菌，培養(yǎng)基中乙菌落的周圍出現(xiàn)透明圈，說(shuō)明乙菌落能夠

35、降解物質(zhì)w，故乙菌落為該小組的目標(biāo)細(xì)菌。(3)目標(biāo)菌能夠利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?，故選用的篩選培養(yǎng)基不添加氮源，能夠在無(wú)氮源的培養(yǎng)基上生存的細(xì)菌便是目的細(xì)菌，故實(shí)驗(yàn)操作為：將甲、乙菌分別接種在無(wú)氮源培養(yǎng)基上，若細(xì)菌能生長(zhǎng)，則說(shuō)明該細(xì)菌能利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈础?4)c處作為空白對(duì)照，要排除作為溶劑的緩沖液對(duì)實(shí)驗(yàn)可能造成的影響，故需要在c處滴加緩沖液，且保持滴加量相同；培養(yǎng)基中的透明圈表示物質(zhì)w被降解的情況，若c處不出現(xiàn)透明圈，則說(shuō)明緩沖液不能降解物質(zhì)w；若a、b處形成的透明圈直徑大小相近，說(shuō)明物質(zhì)w被降解的程度相近，即酶e與天然酶降解物質(zhì)w的能力相近。3(2019全國(guó)卷)回答下列與細(xì)菌培養(yǎng)相

36、關(guān)的問(wèn)題。(1)在細(xì)菌培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基中能同時(shí)提供碳源、氮源的成分是蛋白胨(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“nano3”)。通常，制備培養(yǎng)基時(shí)要根據(jù)所培養(yǎng)細(xì)菌的不同來(lái)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的ph，其原因是不同細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需的最適ph不同。硝化細(xì)菌在沒(méi)有碳源的培養(yǎng)基上能夠(填“能夠”或“不能”)生長(zhǎng)，原因是硝化細(xì)菌可以利用空氣中的co2作為碳源。(2)用平板培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)一般需要將平板倒置(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)有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要

37、經(jīng)過(guò)滅菌處理，這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。解析：(1)葡萄糖只能為細(xì)菌提供碳源，硝酸鈉為細(xì)菌提供無(wú)機(jī)鹽，而蛋白胨既可以為細(xì)菌提供碳源，也可以為細(xì)菌提供氮源；由于不同的細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的最適宜ph是不同的，因此制備培養(yǎng)基時(shí)要根據(jù)所培養(yǎng)的細(xì)菌的不同來(lái)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的ph；硝化細(xì)菌屬于化能自養(yǎng)型微生物，其可以利用氨氧化釋放的能量將空氣中的二氧化碳固定為有機(jī)物，因此硝化細(xì)菌可以在無(wú)碳培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。(2)用平板培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，一般需要將平板倒置培養(yǎng)，以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。(3)由于每一大類微生物都有其獨(dú)特的細(xì)胞形態(tài)，因而其菌落形態(tài)特征也各異，因此根據(jù)菌落的形態(tài)、大小、顏色等特征來(lái)初步區(qū)分

38、不同種的微生物。(4)有些使用后的培養(yǎng)基丟棄前一定要進(jìn)行滅菌處理，以免污染環(huán)境。4(2018全國(guó)卷)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。回答下列問(wèn)題：(1)m培養(yǎng)基若用于真菌的篩選，則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈霉素以抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，加入了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于選擇培養(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)類型除氮源外還有碳源、無(wú)機(jī)鹽(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蛋白質(zhì)、核酸(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。加入的顯色劑是碘液，該方法能篩選出產(chǎn)淀粉酶微生物的原理是淀粉遇碘液顯藍(lán)色，產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈。(4)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：