【創(chuàng)新設(shè)計】2022年高三生物(人教版)一輪復(fù)習(xí)-基礎(chǔ)課時案39-微生物的培養(yǎng)和利用-考點探究

考點一微生物的試驗室培育[典例引領(lǐng)]【典例】(2022·江蘇單科，30)為了獲得β-胡蘿卜素產(chǎn)品，某小組開展了產(chǎn)β-胡蘿卜素酵母的篩選與色素提取試驗。請回答下列問題。(1)試驗用的培育皿常用的兩種滅菌方法是__________________；為了削減滅菌后器皿被污染，滅菌前應(yīng)當(dāng)________________。(2)為了篩選出酵母菌，培育基中添加了青霉素，其目的是____________________。(3)如圖是滅菌鍋及其局部剖面示意圖，圖中甲、乙、丙指示的依次是________。(填序號)①平安閥、放氣閥、壓力表②放氣閥、平安閥、壓力表③平安閥、放氣閥、溫度表④放氣閥、平安閥、溫度表(4)為了將分別到的菌株純化，挑取了菌落在3塊相同平板上劃線，結(jié)果其中一塊平板的各劃線區(qū)均未見菌生長，最可能的緣由是_____________ 。(5)為增加β-胡蘿卜素提取量，在研磨酵母細(xì)胞時，添加石英砂的目的是______________；研磨時________(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3，理由是________。解析(1)微生物培育時常用的滅菌方法有高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌、灼燒滅菌等，培育皿常用高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌。將培育皿放入滅菌鍋之前通常用牛皮紙或報紙包扎避開滅菌后的再次污染。(2)青霉素能破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁并能抑制細(xì)菌的繁殖，因此添加青霉素可抑制細(xì)菌的生長。(3)乙連接軟管為排(放)氣閥，甲為平安閥，丙是壓力表。(4)三塊平板有兩塊平板長有菌落，說明含有菌株并可在培育基上生長；而其中一塊未見菌落，說明菌株死亡，因此，應(yīng)是在接種過程中接種環(huán)灼燒后未足夠冷卻，使菌株因溫度過高被殺死。(5)石英砂有助于研磨充分。CaCO3用于中和酸性物質(zhì)，β-胡蘿卜素較耐酸，因此不需添加。答案(1)干熱滅菌和濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)用牛皮紙(報紙)包扎器皿(2)抑制細(xì)菌(放線菌)生長(3)①(4)接種環(huán)溫度過高，菌被殺死(5)有助于研磨充分不需要β-胡蘿卜素較耐酸1．消毒和滅菌的區(qū)分項目概念常用方法應(yīng)用的范圍消毒使用較為溫存的物理或化學(xué)方法，僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)煮沸消毒法：在100℃一般物品巴氏消毒法：70～75℃下煮30min或在80℃一些不耐高溫的液體，如牛奶化學(xué)藥劑消毒法如用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源等紫外線消毒法：30W紫外燈照射30min接種室滅菌使用猛烈的理化方法殺死物體內(nèi)外全部的微生物(包括芽孢和孢子)灼燒滅菌：酒精燈火焰接種工具的滅菌干熱殺菌：160～170℃玻璃器皿、金屬工具的滅菌高壓蒸汽滅菌：121℃培育基及容器的滅菌2．選擇培育基與鑒別培育基的比較種類制備方法原理用途舉例選擇培育基培育基中加入某些化學(xué)物質(zhì)依據(jù)某些微生物對某些物質(zhì)或環(huán)境條件的嗜好、抗性而設(shè)計從眾多微生物中分別所需的微生物加入青霉素分別得到酵母菌和霉菌鑒別培育基培育基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品依據(jù)微生物產(chǎn)生的某種代謝產(chǎn)物與培育基中的特定試劑或化學(xué)藥品反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征變化而設(shè)計鑒別不同種類的微生物伊紅美藍(lán)培育基可以鑒別大腸桿菌易錯警示！(1)稀釋涂布平板法的缺點：稀釋涂布平板法統(tǒng)計樣品中菌落的數(shù)目往往比實際數(shù)目低。這是由于當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀看到的只是一個菌落。(2)平板劃線法純化大腸桿菌時不同階段灼燒接種環(huán)的目的不同：①第一次操作：殺死接種環(huán)上原有的微生物。②每次劃線之前：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源于上次劃線的末端。③劃線結(jié)束后：殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避開細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。[跟進(jìn)題組](2022·浙江寧波期末)下圖甲、乙是微生物接種常用的兩種方法，請回答相關(guān)問題。(1)圖甲是利用________法進(jìn)行微生物接種，圖乙是利用________法進(jìn)行微生物接種。這兩種方法所用的接種工具分別是________和________；對這兩種接種工具進(jìn)行滅菌和消毒的方法依次是________和酒精消毒。(2)接種操作為什么肯定要在火焰四周進(jìn)行？________________________________。(3)接種后，在固體培育基上培育細(xì)菌時為什么進(jìn)行倒置培育？____________________。(4)如圖是接受上述接種方法接種后培育的效果圖解，其接種方法是________(填“圖甲”或“圖乙”)。解析圖甲和圖乙分別是平板劃線法和稀釋涂布平板法，這兩種方法所用的接種工具分別是接種環(huán)和涂布器。由于在酒精燈火焰四周存在著無菌區(qū)域，因此接種常在火焰四周進(jìn)行。在微生物培育過程中會產(chǎn)生水，對微生物的生長造成影響，故需要倒置培育。答案(1)平板劃線稀釋涂布平板接種環(huán)涂布器灼燒滅菌(2)火焰四周存在著無菌區(qū)域(3)避開培育過程產(chǎn)生的水分影響微生物的生長(4)圖乙考點二微生物的分別與計數(shù)[典例引領(lǐng)]【典例】(2022·四川卷，10)有機農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑，長期使用會污染環(huán)境。爭辯發(fā)覺，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分別降解苯磺隆的菌株和探究其降解機制的試驗過程如圖甲、乙所示。(1)微生物生長繁殖所需的主要養(yǎng)分物質(zhì)有碳源、水、________四類，該試驗所用的選擇培育基只能以苯磺隆作為唯一碳源，其緣由是________________。(2)與微生物培育基相比，植物組織培育的培育基常需添加生長素和________，這些植物激素一般需要事先單獨配制成________保存?zhèn)溆谩?3)純化菌株時，通常使用的劃線工具是________。劃線的某個平板培育后，第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌，其次劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落，其他劃線上有菌落。造成劃線無菌落可能的操作失誤有____________。(4)為探究苯磺隆的降解機制，將該菌種的培育液過濾離心，取上清液做圖乙所示試驗。該試驗的假設(shè)是________________________，該試驗設(shè)計是否合理？為什么？__________________________________。解析(1)微生物生長所需要的主要養(yǎng)分物質(zhì)包括：碳源、氮源、水和無機鹽。使用選擇培育基是由于它是允許特定的微生物生長和增殖，同時又能抑制或阻擋其他微生物生長和增殖的培育基，該試驗所用培育基只有能利用苯磺隆的微生物才能正常生長和增殖。(2)植物組織培育常需要添加的植物激素有生長素和細(xì)胞分裂素，調(diào)整二者的比例可以誘導(dǎo)脫分化和再分化。MS培育基的成份一般先分別配制成母液備用。(3)平板劃線法接種時常使用接種環(huán)劃線。其次區(qū)域只有第一條線無菌落，而其他的劃線卻有菌落，很可能是由于接種環(huán)在灼燒后未冷卻，第一次劃線時將菌種燙死，而后接種環(huán)冷卻，能正常劃線，也可能是第一次劃線時劃線未從第一區(qū)域末端開頭，使接種環(huán)上無菌種。(4)題中試驗將取得的菌種培育液過濾后離心，上清液加入蛋白酶處理后，測得其對苯磺隆的降解率，意為假設(shè)菌種能產(chǎn)生降解苯磺隆的蛋白質(zhì)類酶，若用蛋白酶處理后，可使該酶分解，苯磺隆降解率下降，則假設(shè)成立。但由于缺乏空白對比，不能比較蛋白酶處理是否降低苯磺隆降解率，該試驗不能得出相應(yīng)結(jié)論。答案(1)氮源和無機鹽只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長和繁殖(2)細(xì)胞分裂素母液(3)接種環(huán)①接種環(huán)灼燒后未冷卻；②劃線未從第一區(qū)域末端開頭(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白質(zhì)不合理，缺少空白對比1．微生物的分別和計數(shù)(1)分別原則：人為供應(yīng)有利于目的菌株生長的條件，同時抑制或阻擋其他微生物的生長。(2)菌株篩選原理的比較土壤中分解尿素的細(xì)菌分解纖維素的微生物①選擇培育基的成分：尿素作為唯一的氮源②鑒定方法：在培育基中加入酚紅指示劑，若指示劑變紅，pH上升，說明細(xì)菌能分解尿素①選擇培育基的成分：纖維素作為唯一的碳源②鑒定方法：剛果紅染色法，即剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，培育基消滅以纖維素分解菌為中心的透亮?????圈2.統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法(1)顯微鏡直接計數(shù)法①原理：利用特定細(xì)菌計數(shù)板或血球計數(shù)板，在顯微鏡下計算肯定容積樣品中的微生物數(shù)量；②方法：用計數(shù)板計數(shù)；③缺點：不能區(qū)分死菌與活菌。(2)間接計數(shù)法(活菌計數(shù)法)①原理：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a．設(shè)置重復(fù)組，增加試驗的說服力與精確?????性。b．為了保證結(jié)果精確?????，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計數(shù)。③計算公式：每毫升樣品中的菌數(shù)＝(C÷V)×M，其中C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)。名師點睛應(yīng)特殊關(guān)注的三種“組”(1)兩種對比組①確認(rèn)培育基是否合格——用一未接種的空白培育基一起培育，若培育基中無菌落生長，則表明培育基未被污染，制備合格。②確認(rèn)培育基是否起到了“篩選”作用——可用一接種的一般培育基(如牛肉膏蛋白胨培育基)一起培育，若選擇培育基中菌落種類數(shù)明顯少于一般培育基，則可表明培育基起到了“篩選”作用。(2)設(shè)置重復(fù)組為使結(jié)果接近真實值，可將同一稀釋度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)。[跟進(jìn)題組](2022·河北邯鄲一模，39)某化工廠的污水池中含有一種有害的難以降解的有機化合物A。爭辯人員用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培育基，成功篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌(目的菌)。試驗的主要步驟如圖所示。請分析回答下列問題。(1)培育基中加入化合物A的目的是________，這種培育基屬于________培育基。(2)“目的菌”生長所需的氮源和碳源是來自培育基中的________。試驗需要振蕩培育，由此推想“目的菌”的代謝類型是________。(3)在上述試驗操作過程中，獲得純潔“目的菌”的關(guān)鍵是________。(4)轉(zhuǎn)為固體培育基時，常接受平板劃線的方法進(jìn)行接種，此過程中所用的接種工具是________，操作時接受________滅菌的方法。(5)試驗結(jié)束后，使用過的培育基應(yīng)當(dāng)進(jìn)行滅菌處理后才能倒掉，這樣做的目的是_______________。(6)某同學(xué)方案統(tǒng)計污水池中“目的菌”的總數(shù)，他選用10－4、10－5、10－6稀釋液進(jìn)行平板劃線，每種稀釋液都設(shè)置了3個培育皿。從設(shè)計試驗的角度看，還應(yīng)設(shè)置的一組對比試驗是____________，此對比試驗的目的是____________________。解析(1)該試驗的目的是篩選“目