一輪復(fù)習(xí)新教材蘇教版第十單元第1課微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用課件

第十單元生物技術(shù)與工程第1課微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用【課標(biāo)要求】1.闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的前提。2.闡明無菌技術(shù)是在操作過程中,保持無菌物品與無菌區(qū)域不被微生物污染的技術(shù)。3.舉例說明通過調(diào)整培養(yǎng)基的配方可有目的地培養(yǎng)某種微生物。4.概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行微生物分離和純化的常用方法。5.概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計(jì)數(shù)法是測定微生物數(shù)量的常用方法?！舅仞B(yǎng)目標(biāo)】1.掌握培養(yǎng)基的成分及其作用,比較平板劃線法和稀釋涂布平板法的異同;掌握無菌技術(shù)及微生物的純培養(yǎng)。(科學(xué)思維)2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究微生物培養(yǎng)的條件,利用選擇培養(yǎng)基分離細(xì)菌,運(yùn)用相關(guān)技術(shù)解決生產(chǎn)中有關(guān)微生物的計(jì)數(shù)。(科學(xué)探究)3.關(guān)注有害微生物的控制及宣傳健康生活等。(生命觀念、社會責(zé)任)主干知識·多維自查【主干·梳理與辨析】一、微生物的培養(yǎng)技術(shù)1.培養(yǎng)基的配制:概念人們按照微生物對_________的不同需求,配制出供其_________的營養(yǎng)基質(zhì)種類按物理性質(zhì)液體培養(yǎng)基___________按用途___________鑒別培養(yǎng)基成分主要成分___、_____、_____和_______特殊的培養(yǎng)成分_______________________等營養(yǎng)物質(zhì)生長繁殖固體培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基水碳源氮源無機(jī)鹽pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及O22.無菌技術(shù):(1)概念:在培養(yǎng)微生物的操作中,所有防止_________的方法。(2)關(guān)鍵:_____________。(3)目的:_______________________。雜菌污染防止雜菌污染獲得純凈的微生物培養(yǎng)物(4)兩種無菌技術(shù)的比較:比較項(xiàng)目消毒滅菌作用強(qiáng)度較為溫和的物理、化學(xué)、生物因素強(qiáng)烈的理化因素作用程度殺死____________________________殺死_____________________芽孢和孢子一般不能殺滅能殺滅適用對象操作空間、活體生物材料、操作者的衣著和雙手接種用具、培養(yǎng)器皿、培養(yǎng)基等常用方法煮沸消毒法、巴氏消毒法、_______________、_____________濕熱滅菌法、___________、___________物體表面或內(nèi)部的部分微生物物體內(nèi)外所有的微生物化學(xué)藥物消毒法紫外線消毒法干熱滅菌法灼燒滅菌法(5)常見滅菌方法在操作中的注意事項(xiàng):滅菌方法注意事項(xiàng)物品擺放取物特殊要求干熱滅菌法不能太擠,以免影響熱空氣或蒸汽流通降至70℃以下后取出:①_________;②防止玻璃器皿炸裂滅菌物品不要與干熱滅菌箱內(nèi)壁鐵板接觸,以防_______________濕熱滅菌法讓溫度自然下降,當(dāng)__________________時(shí)打開排氣閥:防止鍋內(nèi)壓力突然下降,滅菌容器內(nèi)液體沖出容器,造成污染一定要將鍋內(nèi)冷空氣徹底排出后,才能密閉升溫升壓,否則,可能導(dǎo)致鍋內(nèi)壓力雖達(dá)到設(shè)定值而溫度還達(dá)不到要求灼燒滅菌法接種環(huán)、接種針等金屬用具,直接在_______________________(即外焰)灼燒,并冷卻后使用防止?fàn)C傷包裝紙烤焦起火壓力表壓力降為零酒精燈火焰的充分燃燒層3.微生物的純培養(yǎng):(1)概念:由_____________所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物,獲得純培養(yǎng)物的過程就是純培養(yǎng)。(2)步驟:配制培養(yǎng)基、_______________________等。(3)酵母菌的純培養(yǎng)。①菌落的概念:由_____________繁殖而來的肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體。②接種方法:最常用的接種方法是___________________________。③步驟:制備培養(yǎng)基、_________________、培養(yǎng)酵母菌。單一個(gè)體繁殖滅菌、接種、分離和培養(yǎng)分散的微生物平板劃線法和稀釋涂布平板法接種和分離酵母菌【思考辨析】1.培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽,有時(shí)還需要加入一些特殊的物質(zhì)。()2.消毒的原則是既殺死材料表面的微生物,又減少消毒劑對細(xì)胞的傷害。(

)3.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。(

)分析:接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)先冷卻,防止殺死菌種。4.平板劃線法中每一次劃線后都要將接種環(huán)灼燒。()5.需要將一個(gè)不接種的培養(yǎng)基放在相同的條件下培養(yǎng),以檢驗(yàn)培養(yǎng)基的滅菌是否合格。()√√×√√二、微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)1.微生物篩選的原理:人為提供_________________的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等),同時(shí)______________________的生長,即根據(jù)不同微生物的特殊營養(yǎng)要求或其對某化學(xué)、物理因素的抗性不同而制備培養(yǎng)基。2.選擇培養(yǎng)基:(1)概念:在微生物學(xué)中,將_____________的微生物生長,同時(shí)___________其他種類微生物生長的培養(yǎng)基,稱為選擇培養(yǎng)基。(2)舉例:篩選土壤中分解尿素的細(xì)菌的選擇培養(yǎng)基是以_____為唯一氮源,按物理性質(zhì)歸類為固體培養(yǎng)基。有利于目的菌生長抑制或阻止其他微生物允許特定種類抑制或阻止尿素3.篩選方法:稀釋涂布平板法:將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋后,將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基表面,進(jìn)行培養(yǎng)。(1)系列稀釋操作。移液管需要經(jīng)過滅菌。操作時(shí),試管口和移液管應(yīng)離火焰1~2cm處。操作過程如下:(2)涂布平板操作:圖示操作取0.1mL菌液,滴加到培養(yǎng)基表面將涂布器浸在盛有酒精的燒杯中將沾有少量酒精的涂布器在火焰上灼燒,待酒精燃盡、涂布器冷卻后,再進(jìn)行涂布用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)皿,使涂布均勻(3)培養(yǎng):待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后,將_________,放入30~37℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1~2d。4.微生物的數(shù)量測定:(1)間接計(jì)數(shù)法(活菌計(jì)數(shù)法)。①計(jì)數(shù)原理:培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)單菌落,來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。所以統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用_______代表活菌數(shù)。②計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn):一般選擇菌落數(shù)為_______的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。③計(jì)數(shù)方法:每隔24h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目,選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果,這樣可以防止因培養(yǎng)時(shí)間不足而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目。在同一稀釋度下,至少應(yīng)對3個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù),然后___________。平板倒置菌落數(shù)30~300求出平均值④計(jì)算公式:⑤計(jì)數(shù)誤差: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,所以計(jì)數(shù)結(jié)果一般比實(shí)際活菌數(shù)目少。(2)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法。①計(jì)數(shù)原理:利用特定的_________________________,在顯微鏡下觀察、計(jì)數(shù),然后再計(jì)算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量。②計(jì)算公式: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)。③優(yōu)點(diǎn):是一種常用的、快速直觀的測定微生物數(shù)量的方法。④缺點(diǎn):統(tǒng)計(jì)的結(jié)果一般是_______________的總和。細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板死菌數(shù)和活菌數(shù)5.探究·實(shí)踐:土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)【思考辨析】1.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。(

)2.選擇培養(yǎng)基可以鑒定某種微生物的種類。(

)分析:選擇培養(yǎng)基可以選擇某種微生物,鑒別培養(yǎng)基可以鑒定某種微生物的種類。3.在尋找目的菌株時(shí),要根據(jù)它對生存環(huán)境的要求,到相應(yīng)環(huán)境中去尋找。()4.只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。()分析:脲酶是催化尿素分解的特異性水解酶,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。√×√√【教材·挖掘與延伸】1.拓展填寫:微生物是_________________________的統(tǒng)稱,包括細(xì)菌、真菌、病毒及一些原生生物等。2.探究延伸:無菌技術(shù)除用來防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外,還有什么作用?提示:___________________________________________。難以用肉眼觀察的微小生物無菌技術(shù)還能有效避免操作者自身被微生物感染3.探究延伸:平板劃線時(shí)最后一次劃線不能與第一次劃線相連,原因是什么?提示:_______________________________________________________________________________________________。4.實(shí)驗(yàn)變式:利用稀釋涂布平板法純化分解尿素的細(xì)菌時(shí),經(jīng)培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上出現(xiàn)多種菌落,可能的原因有哪些?提示:________________________________________________________________________________________________________________。最后一次劃線已經(jīng)將細(xì)菌稀釋成單個(gè)的細(xì)胞,如果與第一次劃線相連,則增加了細(xì)菌的數(shù)目,得不到純化的效果出現(xiàn)雜菌污染的可能原因有:培養(yǎng)基制備過程中被雜菌污染;接種過程中,無菌操作不符合要求;系列稀釋時(shí),無菌操作不符合要求等高頻考點(diǎn)·通法悟道★考點(diǎn)1微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)【核心·歸納與整合】1.培養(yǎng)基中成分的含義、作用和主要來源(比較、歸納):營養(yǎng)要素含義作用主要來源碳源能提供所需碳元素的物質(zhì)構(gòu)成生物體細(xì)胞的物質(zhì)和一些代謝產(chǎn)物,有些是異養(yǎng)生物的能源物質(zhì)無機(jī)碳源:NaHCO3、CO2等;有機(jī)碳源:糖類、脂肪酸、花生餅粉、石油、牛肉膏和蛋白胨等營養(yǎng)要素含義作用主要來源氮源能提供所需氮元素的物質(zhì)合成蛋白質(zhì)、核酸以及含氮的代謝產(chǎn)物無機(jī)氮源:NH3、銨鹽、硝酸鹽等;有機(jī)氮源:尿素、牛肉膏、蛋白胨等生長因子(特殊營養(yǎng)物質(zhì))生長必不可少的微量有機(jī)物酶和核酸的組成成分酵母膏、蛋白胨、動(dòng)植物組織提取液等營養(yǎng)要素含義作用主要來源水—不僅是優(yōu)良的溶劑,而且可維持生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定培養(yǎng)基、大氣、代謝產(chǎn)物等無機(jī)鹽為微生物提供除碳、氮元素以外的各種重要元素,包括某些大量元素細(xì)胞內(nèi)的組成成分;生理調(diào)節(jié)物質(zhì);某些化能自養(yǎng)菌的能源;酶的激活劑培養(yǎng)基、大氣等環(huán)境2.兩種純化細(xì)菌方法的辨析: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顯著菌落特征的區(qū)域的菌落中挑取菌體從適宜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,又能對微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)缺點(diǎn)不能對微生物計(jì)數(shù)操作復(fù)雜,需要涂布多個(gè)平板3.平板劃線操作中幾次灼燒接種環(huán)的目的:項(xiàng)目第一次劃線前灼燒第二次及之后每次劃線前灼燒劃線結(jié)束灼燒目的避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種,使下次劃線的菌種均來自上次劃線的末端殺死接種環(huán)上殘留的菌種,避免微生物污染環(huán)境和感染操作者【高考警示鐘】培養(yǎng)物、純培養(yǎng)物、純培養(yǎng)辨析【典題·剖析與精練】【典題示范】(多選)(2022·南京模擬)化工廠污水池中含有一種有害的難以降解的有機(jī)化合物A,研究人員用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素等配制的培養(yǎng)基,成功篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌(目的菌)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如圖所示①。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.培養(yǎng)基中加入化合物A作為唯一碳源,目的是篩選目的菌B.實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)過程中進(jìn)行振蕩培養(yǎng),可使目的菌和培養(yǎng)液充分接觸C.為了防止污染,接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)立即快速挑取菌落D.將固體培養(yǎng)基得到的目的菌重復(fù)多次上述實(shí)驗(yàn)的目的是獲得大量菌種②【題眼破譯】提升信息轉(zhuǎn)化能力信息轉(zhuǎn)化信息(對接問題)流程圖篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌流程信息①培養(yǎng)基中加入化合物A作為唯一碳源,目的是篩選目的菌信息②將固體培養(yǎng)基得到的目的菌重復(fù)多次上述實(shí)驗(yàn)的目的是對菌種“純化”【解析】選C、D。本實(shí)驗(yàn)的目的是“篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌”,因此培養(yǎng)基中加入化合物A作為唯一碳源,目的是篩選目的菌,A正確;實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)過程中進(jìn)行振蕩培養(yǎng),可使目的菌和培養(yǎng)液充分接觸,B正確;為了防止污染,接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后需要在火焰旁冷卻后再挑取菌落,否則會導(dǎo)致高溫使菌種死亡,C錯(cuò)誤;在以化合物A為唯一碳源的培養(yǎng)基中只有能降解化合物A的微生物才能生長繁殖,不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源,無法生長繁殖,將固體培養(yǎng)基得到的目的菌重復(fù)多次上述實(shí)驗(yàn)的目的是對菌種“純化”,D錯(cuò)誤?！緦c(diǎn)訓(xùn)練】1.(2022·南通模擬)在某病原菌均勻分布的平板上,鋪設(shè)含有不同種抗生素的紙片后進(jìn)行培養(yǎng),在紙片周圍會出現(xiàn)透明區(qū)域抑菌圈,可測定該病原菌對各種抗生素的敏感性。相關(guān)敘述正確的是(

)A.圖中的接種方法可能為平板劃線法或者稀釋涂布平板法B.未出現(xiàn)抑菌圈可能是病原菌與抗生素接觸后發(fā)生抗性變異C.形成的抑菌圈較小的原因可能是微生物對藥物較敏感D.不同抗生素在平板上的擴(kuò)散速度不同可能會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定影響【解析】選D。圖示采用的接種方法是稀釋涂布平板法,A錯(cuò)誤;未出現(xiàn)抑菌圈可能是病原菌對該抗生素不敏感,B錯(cuò)誤;形成的抑菌圈較小的原因可能是微生物對藥物敏感程度較低,C錯(cuò)誤;在平板上擴(kuò)散速度慢的抗生素,形成的透明圈可能會比實(shí)際結(jié)果偏小,因此,不同抗生素在平板上的擴(kuò)散速度不同會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響,D正確。2.(多選)隨著原油泄漏危害的擴(kuò)大,原油泄漏的治理也逐漸受到重視,治理原油泄漏可以采用微生物方法,該方法是通過一種嗜油菌“吃掉”環(huán)境中的烷烴、芳香烴等有害的致癌物質(zhì)。土壤中有些細(xì)菌可以利用原油中的多環(huán)芳烴為碳源,在培養(yǎng)基中形成分解圈。為篩選出能高效降解原油的菌株并投入除污,某科學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(

)A.應(yīng)配制來源于被原油污染土壤的土壤稀釋液備用B.配制以多環(huán)芳烴為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基C.將土壤稀釋液滅菌后接種到選擇培養(yǎng)基上D.在選擇培養(yǎng)基上能形成分解圈的即為所需菌種【解析】選A、B、D。為了篩選、獲取能利用多環(huán)芳烴為碳源的菌種,首先是取材,應(yīng)配制來源于被原油污染土壤的土壤稀釋液備用,A正確;其次配制以多環(huán)芳烴為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基,B正確;然后進(jìn)行接種,在無菌環(huán)境下,將土壤稀釋液接種到選擇培養(yǎng)基上,在適宜的條件下進(jìn)行培養(yǎng),若將土壤稀釋液進(jìn)行滅菌,就不能篩選出能高效降解原油的菌株,C錯(cuò)誤;在選擇培養(yǎng)基上形成的菌落,若該菌落周圍有分解圈,即為所需菌種,D正確?！炯庸逃?xùn)練·拔高】

(2019·全國Ⅰ卷)已知一種有機(jī)物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解,會造成環(huán)境污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土壤中能高效降解X的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。Ⅰ號培養(yǎng)基:在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入X(5g/L)。Ⅱ號培養(yǎng)基:氯化鈉(5g/L),硝酸銨(3g/L),其他無機(jī)鹽(適量),X(15g/L)。Ⅲ號培養(yǎng)基:氯化鈉(5g/L),硝酸銨(3g/L),其他無機(jī)鹽(適量),X(45g/L)。回答下列問題。(1)在Ⅰ號培養(yǎng)基中,為微生物提供氮源的是______________。Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基中為微生物提供碳源的有機(jī)物是__________。

(2)若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)一段時(shí)間后,不能降解X的細(xì)菌比例會____________,其原因是___________________________。

(3)Ⅱ號培養(yǎng)基加入瓊脂后可以制成固體培養(yǎng)基,若要以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標(biāo)菌并對菌落進(jìn)行計(jì)數(shù),接種時(shí),應(yīng)采用的方法是______________。

(4)假設(shè)從Ⅲ號培養(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提供_________和__________。

【解析】本題考查微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用的相關(guān)知識。(1)氮源是微生物生長需要的一類營養(yǎng)物質(zhì),是含氮化合物,可為微生物的生長提供氮元素,牛肉膏、蛋白胨來源于動(dòng)物原料,含有糖、維生素和有機(jī)氮等營養(yǎng)物質(zhì),因此在Ⅰ號培養(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所需要的一類營養(yǎng)物質(zhì),可為微生物的生長提供碳元素,而有機(jī)物均含碳元素,Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基均含有有機(jī)物X,因此,Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基為微生物的生長提供碳源的均為有機(jī)物X。(2)由于Ⅱ號培養(yǎng)基含有的碳源只有有機(jī)物X,所以若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)一段時(shí)間后,不能降解X的細(xì)菌由于無法獲得碳源而無法增殖導(dǎo)致比例下降。(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,所以常用來進(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,所以它可為微生物的生長提供能量和合成其他物質(zhì)的原料。答案:(1)牛肉膏、蛋白胨X

(2)下降不能降解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)稀釋涂布平板法(4)能量合成其他物質(zhì)的原料★考點(diǎn)2微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)【核心·歸納與整合】1.微生物的篩選方法(科學(xué)思維):方法特點(diǎn)舉例利用營養(yǎng)缺陷型選擇培養(yǎng)基進(jìn)行的選擇培養(yǎng)通過控制培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分,使?fàn)I養(yǎng)缺陷型微生物不能正常生長缺乏氮源的培養(yǎng)基可篩選自生固氮微生物利用某種化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行的選擇培養(yǎng)在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì),抑制某些微生物,同時(shí)選擇所需的微生物加入青霉素的培養(yǎng)基可抑制細(xì)菌,分離出真菌利用培養(yǎng)條件進(jìn)行的選擇培養(yǎng)改變微生物的培養(yǎng)條件將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng),可分離出耐高溫的微生物2.微生物的鑒別方法(科學(xué)探究):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篩選分解纖維素的微生物3.設(shè)置對照和重復(fù)實(shí)驗(yàn)(科學(xué)思維):比較項(xiàng)目對照重復(fù)目的排除非測試因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響排除偶然因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響方法空白對照:確定培養(yǎng)基制作是否合格或被雜菌污染;條件對照:用完全培養(yǎng)基與選擇培養(yǎng)基對照,說明選擇培養(yǎng)基具有選擇作用同一稀釋度涂布至少3個(gè)平板【高考警示鐘】微生物純培養(yǎng)中“能”與“不能”(1)微生物純培養(yǎng)中倒平板時(shí),培養(yǎng)皿蓋不能完全打開,以免雜菌污染培養(yǎng)基。(2)錐形瓶的瓶口必須通過酒精燈火焰,以防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基?！就卣寡由臁孔责B(yǎng)型與異養(yǎng)型微生物培養(yǎng)基的區(qū)別(1)自養(yǎng)型微生物所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)是無機(jī)鹽,碳源可來自大氣中的CO2,氮源也可由含氮無機(jī)鹽提供。(2)異養(yǎng)型微生物所需的營養(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,氮源也主要是由含氮有機(jī)物提供的,部分異養(yǎng)型微生物也可以利用無機(jī)氮源?！镜漕}·剖析與精練】【典題示范】(多選)某公司在新冠疫情期間推出一款新型免洗洗手凝膠。為衡量該凝膠的效果,研究人員檢測了凝膠洗手前后手部細(xì)菌的含量(如圖所示)。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.圖示接種方法為平板劃線法①B.前后細(xì)菌含量形成對照,無需空白對照C.該培養(yǎng)基類型為通用固體培養(yǎng)基D.不需用顯微鏡觀察菌落的形狀②,可以確定菌種類型【題眼破譯】提升信息轉(zhuǎn)化能力信息轉(zhuǎn)化信息(對接問題)信息①平板劃線無法得知稀釋倍數(shù),不能用于活菌計(jì)數(shù)信息②由于不同種類的菌種形成的菌落形態(tài)特征不同,且菌落肉眼可見【解析】選C、D。平板劃線無法得知稀釋倍數(shù),不能用于活菌計(jì)數(shù),故統(tǒng)計(jì)洗手前后手部細(xì)菌的數(shù)量,選擇的接種方法是稀釋涂布平板法,A錯(cuò)誤;除圖中操作外,還需要設(shè)置一組未接種的空白培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),驗(yàn)證培養(yǎng)基是否被雜菌污染,B錯(cuò)誤;該培養(yǎng)基類型為通用固體培養(yǎng)基,C正確;由于不同種類的菌種形成的菌落形態(tài)特征不同,且菌落肉眼可見,故初步判斷培養(yǎng)基上菌種的類型,可用肉眼觀察菌落的形態(tài)特征,D正確?！旧疃人伎肌磕惩瑢W(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,最可能的原因是什么?應(yīng)當(dāng)怎樣操作才可避免此種現(xiàn)象?提示:__________________________________________________________________________________________________________________________。最可能的原因是菌液濃度過高或劃線時(shí)在下一次劃線前未將接種環(huán)灼燒滅菌;采取的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃線前先將接種環(huán)灼燒滅菌【對點(diǎn)訓(xùn)練】1.(2022·泰州模擬)現(xiàn)有兩種固體培養(yǎng)基,已知其配制時(shí)所加的成分如表所示,用這兩種培養(yǎng)基分別去分離土壤中的兩種微生物,它們適于分離的是(

)成分KHSO4MgSO4·7H2ONaClNa2SO4·2H2OCaCO3葡萄糖純淀粉甲培養(yǎng)基含量0.02%0.02%0.02%0.01%0.5%0.6%2%乙培養(yǎng)基含量0.02%0.02%0.02%0.01%0.5%--A.甲培養(yǎng)基適于分離酵母菌,乙培養(yǎng)基適于分離真菌B.甲培養(yǎng)基適于分離異養(yǎng)型自生固氮菌,乙培養(yǎng)基適于分離自養(yǎng)型自生固氮菌C.甲培養(yǎng)基適于分離自養(yǎng)型自生固氮菌,乙培養(yǎng)基適于分離異養(yǎng)型自生固氮菌D.甲培養(yǎng)基適于分離異養(yǎng)型共生細(xì)菌,乙培養(yǎng)基適于分離異養(yǎng)型共生固氮菌【解析】選B。固氮菌中能獨(dú)立生存的是自生固氮菌,甲培養(yǎng)基中含有葡萄糖和淀粉,可以作為碳源,由此推出該培養(yǎng)基適于分離異養(yǎng)型的自生固氮菌;乙培養(yǎng)基中不含有機(jī)碳源,所以可用來分離培養(yǎng)自養(yǎng)型的自生固氮菌,B正確。2.將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時(shí)間,過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,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提供了多種營養(yǎng)物質(zhì),營養(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),平板上長出菌落后可通過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_______。

【解析】(1)鏈霉素是抗生素,可抑制細(xì)菌生長,故加入鏈霉素的M培養(yǎng)基可作為選擇培養(yǎng)基,篩選出真菌。(2)培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分一般包括碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等。細(xì)胞中含有氮元素的生物大分子有蛋白質(zhì)、核酸等,故加入的氮源可參與以上物質(zhì)的合成。(3)能產(chǎn)生淀粉酶的微生物可將淀粉水解,淀粉遇碘液變藍(lán),向加有淀粉的培養(yǎng)基中加入碘液后培養(yǎng)基呈現(xiàn)藍(lán)色,產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍的淀粉被水解,形成透明圈,可根據(jù)透明圈的大小判斷產(chǎn)生淀粉酶的多少。(4)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)時(shí),一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),甲同學(xué)統(tǒng)計(jì)的3個(gè)平板中的菌落數(shù)在正常范圍內(nèi)且差距不大,比較準(zhǔn)確;乙同學(xué)統(tǒng)計(jì)的3個(gè)平板中,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。答案:(1)細(xì)菌選擇(2)碳源、無機(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)性差高考集訓(xùn)·命題前瞻【考題體驗(yàn)·悟透】角度一從科學(xué)探究角度,考查微生物的選擇培養(yǎng)1.(2021·山東等級考)解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色。將不能直接吸收脂肪的甲,乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色,乙菌菌落周圍不變色,下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.甲菌屬于解脂菌B.實(shí)驗(yàn)中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源C.可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對比D.該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力突破口:脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色;甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色,乙菌菌落周圍沒有出現(xiàn)深藍(lán)色?！窘馕觥窟xB。根據(jù)題干信息“甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色”,說明甲可以分泌脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸,脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色,因此甲菌屬于解脂菌,A正確;乙菌落周圍沒有出現(xiàn)深藍(lán)色,說明乙菌落不能產(chǎn)生脂肪酶,但乙菌落也可以在培養(yǎng)基上生存,說明該培養(yǎng)基不是以脂肪為唯一碳源,B錯(cuò)誤;可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對比,更加直觀,C正確;可以利用該平板來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力,觀察指標(biāo)為菌落周圍深藍(lán)色圈的大小,D正確?！局R縱橫】(1)選擇培養(yǎng)基:根據(jù)某種微生物的特殊營養(yǎng)要求或其對某化學(xué)、物理因素的抗性而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基,使混合菌樣中的劣勢菌變成優(yōu)勢菌,從而提高該菌的篩選率。(2)鑒別培養(yǎng)基: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)生明顯的特征變化而設(shè)計(jì)。角度二從科學(xué)思維角度,考查微生物的培養(yǎng)與變異2.(2020·山東等級考)野生型大腸桿菌可以在基本培養(yǎng)基上生長,發(fā)生基因突變產(chǎn)生的氨基酸依賴型菌株需要在基本培養(yǎng)基上補(bǔ)充相應(yīng)氨基酸才能生長。將甲硫氨酸依賴型菌株M和蘇氨酸依賴型菌株N單獨(dú)接種在基本培養(yǎng)基上時(shí),均不會產(chǎn)生菌落。某同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),將M、N菌株混合培養(yǎng)一段時(shí)間,充分稀釋后再涂布到基本培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后出現(xiàn)許多由單個(gè)細(xì)菌形成的菌落,將這些菌落分別接種到基本培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后均有菌落出現(xiàn)。該同學(xué)對這些菌落出現(xiàn)原因的分析,不合理的是(

)A.操作過程中出現(xiàn)雜菌污染B.M、N菌株互為對方提供所缺失的氨基酸C.混合培養(yǎng)過程中,菌株獲得了對方的遺傳物質(zhì)D.混合培養(yǎng)過程中,菌株中已突變的基因再次發(fā)生突變突破口:微生物培養(yǎng)的過程中,可能會有雜菌污染,也可能出現(xiàn)可遺傳變異,且基因突變是不定向的,突變后的基因可以再次發(fā)生突變?！窘馕觥窟xB。本題主要考查生物的變異和微生物培養(yǎng)。根據(jù)題意可知,培養(yǎng)后有菌落出現(xiàn),可能原因是操作過程中有雜菌污染,A項(xiàng)正確;M和N混合培養(yǎng)一段時(shí)間后,再涂布到基本培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后出現(xiàn)了許多由單個(gè)細(xì)菌形成的菌落,說明M和N混合培養(yǎng)過程中不再對相應(yīng)的氨基酸依賴,這種變化是可以遺傳的,因此不可能是M、N菌株互為對方提供缺失的氨基酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于兩者不再對氨基酸產(chǎn)生依賴是可以遺傳的,因此可能混合培養(yǎng)過程中發(fā)生了轉(zhuǎn)化,菌株獲得了對方的遺傳物質(zhì),C項(xiàng)正確;基因突變是不定向的,在混合培養(yǎng)過程中,菌株中已發(fā)生突變的基因可能再次發(fā)生突變,D項(xiàng)正確。角度三微生物的純化培養(yǎng)3.(2020·江蘇高考)為純化菌種,在鑒別培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解細(xì)菌,培養(yǎng)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(

)A.倒平板后需間歇晃動(dòng),以保證表面平整B.圖中Ⅰ、Ⅱ區(qū)的細(xì)菌數(shù)量均太多,應(yīng)從Ⅲ區(qū)挑取單菌落C.該實(shí)驗(yàn)結(jié)果因單菌落太多,不能達(dá)到菌種純化的目的D.菌落周圍的纖維素被降解后,可被剛果紅染成紅色突破口:平板劃線法連續(xù)劃線的目的是獲得單菌落,倒平板后不需要晃動(dòng)?！窘馕觥窟xB。本題主要考查平板劃線法的相關(guān)使用技巧。倒平板后不需要晃動(dòng),A錯(cuò)誤;Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)沒有出現(xiàn)單菌落,說明細(xì)菌數(shù)量太多,故應(yīng)從Ⅲ區(qū)挑取單菌落,B正確;出現(xiàn)單菌落即達(dá)到了菌種純化的目的,C錯(cuò)誤;剛果紅是一種染料,它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)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),D錯(cuò)誤。角度四培養(yǎng)基的分類與微生物的培養(yǎng)4.(2021·山東等級考)含硫蛋白質(zhì)在某些微生物的作用下產(chǎn)生硫化氫導(dǎo)致生活污水發(fā)臭。硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結(jié)合形成黑色沉淀。為探究發(fā)臭水體中甲、乙菌是否產(chǎn)生硫化氫及兩種菌的運(yùn)動(dòng)能力,用穿刺接種的方法,分別將兩種菌接種在含有硫酸亞鐵銨的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),如圖所示。若兩種菌繁殖速度相等,下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.乙菌的運(yùn)動(dòng)能力比甲菌強(qiáng)B.為不影響菌的運(yùn)動(dòng)需選用液體培養(yǎng)基C.該實(shí)驗(yàn)不能比較出兩種菌產(chǎn)生硫化氫的量D.穿刺接種等接種技術(shù)的核心是防止雜菌的污染突破口:含硫蛋白質(zhì)在某些微生物作用下產(chǎn)生硫化氫,硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結(jié)合形成黑色沉淀;穿刺接種的核心是防止雜菌污染?！窘忸}指南】圖中是穿刺接種的方法,根據(jù)題干中的信息“硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結(jié)合形成黑色沉淀”,所以可根據(jù)形成黑色沉淀的多少,比較兩種菌產(chǎn)生硫化氫的能力?！窘馕觥窟xB。從圖中可以看出,甲菌在試管中分布范圍小于乙菌,說明乙菌的運(yùn)動(dòng)能力比甲菌強(qiáng),A正確;為不影響菌的運(yùn)動(dòng)需選用半固體培養(yǎng)基,B錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)可以根據(jù)形成黑色沉淀的多少初步比較細(xì)菌產(chǎn)生硫化氫的能力,但不能測定產(chǎn)生硫化氫的量,C正確;微生物接種技術(shù)的核心是防止雜菌的污染,D正確。角度五培養(yǎng)基的分類與微生物的篩選5.(2021·湖南選擇考改編)大熊貓是我國特有的珍稀野生動(dòng)物,每只成年大熊貓每日進(jìn)食竹子量可達(dá)12~38kg。大熊貓可利用竹子中8%的纖維素和27%的半纖維素,研究人員可從大熊貓糞便和土壤中篩選纖維素分解菌?；卮鹣铝袉栴}:(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶,其化學(xué)本質(zhì)是________________________。為篩選纖維素分解菌,將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以__________________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),該培養(yǎng)基從功能上分類屬于________培養(yǎng)基。

(2)配制的培養(yǎng)基必須進(jìn)行滅菌處理,目的是__________________。

檢測固體培養(yǎng)基滅菌效果的常用方法是__________________。

(3)簡要寫出測定大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)的實(shí)驗(yàn)思路:____________。

(4)為高效降解農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物,研究人員利用從土壤中篩選獲得的3株纖維素分解菌,在37℃條件下進(jìn)行玉米秸稈降解實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表所示,在該條件下纖維素酶活力最高的是菌株________,理由是:____________________________。

菌株秸稈總重/g秸稈殘重/g秸稈失重/%纖維素降解率/gA2.001.5124.5016.14B2.001.5323.5014.92C2.001.4229.0023.32突破口:篩選纖維素分解菌應(yīng)選用選擇培養(yǎng)基,測定活菌數(shù)常用稀釋涂布平板法?！窘馕觥?1)纖維素酶是一種復(fù)合酶,其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。選擇培養(yǎng)基的原理是允許特定微生物的生長,同時(shí)抑制其他微生物的生長。因此為篩選纖維素分解菌,應(yīng)將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種