1、学海导航高考总复习（第1轮）生物 生物技术实践 第2讲 微生物的培养与 应用 选 修 1高考有我，前程无忧 考点1 微生物的实验室培养 1培养基：(1)概念：人们按照微生物对 的不同需求，配制出供其 的营养基质。(2)营养构成：水、无机盐和生长因子。还需要满足不同微生物对pH、及 的要求。(3)类型：根据物理性质可分为 、半固体培养基、；根据功能可分为 和鉴别培养基。试梳理 营养物质 生长繁殖 碳源 氮源 氧气 特殊营养物质 固体培养基 液体培养基 选择培养基 2无菌技术：(1)类型和概念：包括 和 。消毒：是指用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生物(不包括 和孢
2、子)。灭菌：是指使用 的理化因素杀死物体内外的 ，包括芽孢和孢子。(2)方法：常用的消毒方法包括：、煮沸消毒法、化学药物法(酒精)、；常用的灭菌方法包括：灼烧灭菌、干热灭菌、。3基本操作技术：(1)配制培养基：制备步骤：计算称量溶化 倒平板。(2)接种：常用方法包括：平板划线法和 。消毒 灭菌 芽孢 强烈 所有的微生物 巴氏消毒法 紫外线法 高压蒸汽灭菌 灭菌 稀释涂布平板法 平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面 的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的 ，然后将不同稀释度的菌液分别 到琼脂固体培养基的表面，进行培养。系列稀释操作(如下图所示)：
3、连续划线 梯度稀释 涂布 涂布平板操作(如下图所示)：4菌种保藏：(1)对于频繁使用的菌种我们可以采用 的方法，但这种方法保存的时间不长，菌种易被污染或产生变异。(2)需长期保存的菌种可采用 。临时保藏 甘油管藏法 考点2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1实验原理：由于能合成 的细菌才能分解尿素，因此配制以 为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。2数量统计：显微镜直接计数法、稀释涂布平板法。3实验流程：土壤取样配制土壤溶液和制备培养基 涂布平板与培养菌落计数。考点3 分解纤维素的微生物的分离 1纤维素酶：是一种复合酶，包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。分解纤维素
4、作用如下：尿素 脲酶 系列稀释 纤维二糖 2纤维素分解菌的分离原理：可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的 发生这种反应。纤维素分解菌能产生纤维素酶分解 ，从而使菌落周围形成透明圈。3纤维素分解菌的实验流程：刚果红 纤维二糖和葡萄糖 纤维素 纤维素 选择培养基 梯度稀释 透明圈 1判断下列有关微生物的实验室培养的叙述的正误(1)培养基分装到培养皿后进行灭菌(2013江苏卷T18A)()(2)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环)都可以采用高压蒸汽灭菌()2判断下列有关土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的叙述的正误(3)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类(
5、)(4)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的氮源()3判断下列有关分解纤维素的微生物的分离的叙述的正误(5)纤维素酶是一种酶()(6)筛选纤维素分解菌可采用刚果红染色法，刚果红染色后的培养基透明圈越大，说明纤维素分解菌越多()查能力 答案：（1）（2）（3）（4）（5）（6）考点1 微生物的实验室培养 例1(2015江苏)做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是（）A高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖B倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上C为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿
6、底上解析：高压灭菌加热结束后，当压力表的压力降到零时，打开排气阀，打开盖子，如果提前打开排气阀，锅内压力突然下降，灭菌容器内液体会冲出容器，造成污染，A错误；倒平板时，培养皿只能打开一缝隙，不能放到一边，B错误；接种时，接种环经火焰灭菌后挑取菌落，不能趁热挑取，以免杀死微生物，C错误；由于平板倒过来放置，则用记号笔标记培养皿中菌落时，就标记在皿底上。答案：D提升一：培养基的分类和应用 提升二：微生物的纯化培养方法 提升三：消毒和灭菌的辨析 变式1(2014大纲卷)某同学在、三种条件下培养大肠杆菌，这三种条件是：以葡萄糖为碳源的培养基，不断补充培养基，及时去除代谢产物以葡萄糖为碳源的培养基，不补
7、充培养基，不去除代谢产物以葡萄糖和乳糖为碳源的培养基，不补充培养基，不去除代谢产物根据培养结果绘制的一段时间内菌体数的对数随时间变化的趋势图如下：假设三种培养基中初始总糖量相等，则、三种条件依次对应的趋势图是()A甲、乙、丙 B乙、丙、甲C丙、甲、乙 D丙、乙、甲解析：条件下培养大肠杆菌，可认为是一种理想状态下的培养，所以大肠杆菌的数量会不断增加，对应图丙；条件下，不补充培养基，不去除代谢产物，随着营养物质的消耗和代谢产物的积累，使大肠杆菌生存的环境不断恶化，生存阻力增大，因此种群增长到达稳定期后会进入衰亡期，对应图甲；在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌，开始时，大肠杆菌只利用葡萄糖
8、而不利用乳糖，只有当葡萄糖被消耗完毕后，大肠杆菌由于没有碳源而使得数量暂不变化，当其开始利用乳糖时，其数量又开始增多，当乳糖消耗完毕后，大肠杆菌的数量则开始减少，对应图乙。C 1.两种纯化细菌的方法的比较2.培养基的营养构成考点2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 例2 下列关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，错误的是A用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板B取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上C将实验组和对照组平板倒置，37 恒温培养2448小时D确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数解析：为了增强实
9、验的说服力与准确性。在计数细菌时，为保证结果准确，一般选择菌落数目在30300的平板进行计数。答案：D提升：统计菌落数目的方法 1显微镜直接计数法：(1)方法：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积样品中微生物的数量。(2)缺点：不能区分死菌和活菌。2间接计数法(活菌计数法)：(1)方法：一般用稀释涂布平板法。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能测出样品中大约含有多少活菌。(2)计算公式：每克样品中的菌落数(CV)M，C表示某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V表示涂布平板时所用稀释液的体积(mL)，M表
10、示稀释倍数。变式2 从土壤中分离以尿素为氮源的细菌，下列实验操作不正确的()A将土壤用无菌水稀释，制备103105土壤稀释液B将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上C用加入刚果红指示剂的选择培养基筛选分解尿素的细菌D从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株解析：从土壤中分离以尿素为氮源的细菌时，将土壤用无菌水稀释，制备土壤稀释液，将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上，用加入酚红指示剂的鉴别培养基可以鉴别分解尿素的细菌；从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株。C 微生物筛选过程中必要的两种对照培养基 考点3 分解纤维素的微生物的分离 例3 下面从土壤中筛选纤维素分解菌的实验步
11、骤，正确的是（）土壤取样 称取10 g土壤加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中 吸取0.1 mL进行平板涂布 依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度A BC D解析：在分离土壤中某细菌时，应先选取土样(10 g)，然后加无菌水获得土壤浸出液，并进行不同倍数的稀释，最后将稀释液涂布到培养基表面进行培养，并分离和计数。答案：C提升：两种微生物筛选方法的比较 变式3 通过分离分解纤维素的微生物实验，对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，这只是分离提纯的第一步，还需要进行()A发酵产纤维素酶的实验B提取纤维二糖的实验C浓缩纤维素分解菌的实验D提取葡萄糖的实验解析：为确定得
12、到的是纤维素分解菌，还需进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的测定方法一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后产生的葡萄糖进行定量测定。A 误区 稀释涂布平板法计数微生物的注意问题 用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30300的平板进行计数。解题时易出现以下误解：(1)只得到1个菌落数在30300的平板是错误的。错误的原因是不符合实验的重复原则，易受到偶发因素的影响。(2)得到3个或3个以上菌落数在30300的平板，也不一定正确，这可能有种情况：不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30300”之间，这也是不正确的，因为“34”与“230
13、”“240”差异太大，应重新实验找出原因。因此，并不是只要得到3个“菌落数在30300的平板”即可，而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合“菌落数在30300的平板”且无较大差异，说明实验操作合格，才能按照计算公式进行计算。考点1 微生物的实验室培养 1如图是微生物平板划线示意图，划线的顺序为1、2、3、4、5。下列操作方法正确的是()A操作前要将接种环放在火焰边灼烧灭菌B划线操作不用在火焰旁进行C在5区域中才可以得到所需菌落D在1、2、3、4、5区域中，划线前后都要对接种环灭菌D 解析：每次划线前后都要对接种环进行灭菌，接种环的灭菌方法应是在火焰上灼烧，接种时划线操作要在火焰边进行。在5个区域
14、中，只要有单个活细菌，通过培养即可获得所需菌落。2下列关于微生物培养与应用的叙述，错误的是()A通过消毒不能杀死物体内所有的微生物B利用平板划线法可以统计样品中活菌的数目C微生物培养用的培养基的成分和植物组织培养用的培养基的成分不同D平板划线法和稀释涂布平板法常用于微生物的接种解析：消毒是指杀死病原微生物，但不一定能杀死细菌芽孢和孢子，故A正确；统计样品中活菌的数目要用稀释涂布平板法，故B错误；不同的培养对象所需的成分不同，培养基中所加入的物质也就不同，故C正确；微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法，故D正确。B 考点2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 3用稀释涂布平板法测定同
15、一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是()A涂布了1个平板，统计的菌落数是230B涂布了2个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238C涂布了3个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163D涂布了3个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233解析：只涂布一个平板，不符合实验的重复原则，易受到偶发因素的影响。要求选择菌落数在30300的平板进行计数，且3个数据应无较大差异。D 4用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是()A未接种的选择培养基B未接种的牛肉膏蛋白胨培养基C接种了的牛肉膏蛋白胨
16、培养基D接种了的选择培养基解析：将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上生长的菌落数目。因此，用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照遵循单一变量原则，所以应与选择培养基一样，进行接种培养。C 考点3 分解纤维素的微生物的分离 5下列有关刚果红染色法的叙述，不正确的是()A刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入B刚果红可以在菌落形成后加入C刚果红在菌落形成前倒平板时加入，加入的刚果红不需要灭菌D在菌落形成后加入刚果红时，刚果红不需要灭菌解析：从对两种筛选纤维素分解菌的方法进行比较分析入手，结合微生物培养过程无菌条件的控制方法来解答该题。刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入，也可以在菌落形成后加入。若在细菌菌落形成前倒平板时加入刚果红，则所加刚果红要进行灭菌，以防杂菌的侵入，影响纤维素分解菌菌落的形成；若在菌落形成后加入刚果红，则不需要灭菌。C 高考有我，前程无忧