1、第32讲微生物的培养与应用单科命题备考导航核心素养解读命题趋势(1)进行微生物的分离和培养(2)用大肠杆菌为材料进行平面培养,分离菌落(3)测定某种微生物的数量(4)分离土壤中分解尿素的细菌,并进行计数(5)探讨微生物的利用(1)通过以大肠杆菌为材料进行平面培养,掌握微生物分离、纯化和培养的方法(2)通过选择培养基分离土壤中分解尿素的细菌,掌握微生物的分离和计数方法(3)通过微生物利用的实例,形成发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品的观念题型内容:考查微生物的计数、分离和纯化培养考查形式:以生产生活材料为背景,考查微生物的计数、分离和纯化培养等考点一微生物的培养和分离1.培养
2、基(1)概念:人们按照微生物对 营养物质 的不同需求,配制出供其生长繁殖的 营养基质 。(2)成分:一般都含有 水、碳源、氮源 、无机盐,还要满足不同微生物生长对pH、 特殊营养物质 以及氧气的需求。(3)分类按物理性质固体培养基:含凝固剂液体培养基:不含凝固剂按功能选择培养基鉴别培养基2.无菌技术(1)含义:指在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染的方法。(2)关键: 防止外来杂菌的入侵 。(3)无菌技术的主要方法和适用对象项目条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药剂消毒法用酒精
3、擦拭双手,用氯气消毒水源紫外线消毒法无菌室灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子灼烧灭菌法接种工具干热灭菌法玻璃器皿、金属工具高压蒸汽灭菌法培养基及容器的灭菌3.纯化大肠杆菌(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤计算称量溶化灭菌倒平板。(2)纯化大肠杆菌原理:在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞,使其长成单个的菌落,这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。方法:a.平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。b.稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的 浓度稀释 ,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养,当稀释
4、倍数足够高时,即可获得单个细菌形成的菌落。4.菌种的保藏(1)对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法:固体斜面培养基上4 保存,菌种易被污染或产生变异。(2)对于长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法:甘油瓶中-20 在冷冻箱中保藏。1.培养基配制过程中,先调pH后定容。()2.伊红美蓝培养基是固体、合成、选择培养基。()3.培养基分装到培养皿后才能进行灭菌。()4.消毒的原则是既能杀死材料表面的微生物,又要减少消毒剂对细胞的伤害。()5.无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等),都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。()6.平板划线法中,接种环灼烧后直接进行划线。()如图是
5、采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图,据图分析下列问题:(1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是、。(2)某同学在纯化土壤中的细菌时,发现培养基上的菌落连成了一片,最可能的原因是,为避免此种现象应当采取的措施是。(3)在进行培养时,需要将培养皿倒置,原因是。(4)用B方法接种时,第二次及其后划线从上次末端开始,目的是。(5)实验过程中,玻璃器皿和金属用具可以用干热灭菌法灭菌,原因是。答案(1)稀释涂布平板法平板划线法(2)菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灼烧灭菌增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灼烧灭菌(3)使培养基表面水分更好挥发,并防止培养皿盖水珠污染培养
6、基(4)使微生物数目随划线次数增加而减少,以达到分离的效果(5)玻璃器皿和金属用具能耐高温,并且要保持干燥1.培养基的种类、用途及配制原则(1)按物理状态分类培养基种类特点用途液体培养基不加凝固剂工业生产固体培养基加凝固剂(如琼脂)微生物分离、鉴定,活菌计数,菌种保藏半固体培养基观察微生物的运动、分类、鉴定(2)按功能分类种类制备方法原理用途举例选择培养基培养基中加入某些化学物质依据某些微生物对某些物质的抗性而设计从众多微生物中分离所需的微生物加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌鉴别培养基培养基中加入某种指示剂或化学药品依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中的特定指示剂或化学药品反应,产生明显的特征
7、变化而设计鉴别不同种类的微生物伊红美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌2.微生物的纯化培养平板划线法与稀释涂布平板法方法平板划线法稀释涂布平板法注意事项(1)每一次划线前都需要灼烧接种环灭菌(2)灼烧接种环之后,要冷却后再进行操作,以免温度太高杀死菌种(1)稀释操作时:每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌;(2)涂布平板时:涂布器用体积分数为70%酒精消毒;酒精灯与培养皿距离要合适菌体获取在具有显著的菌落特征的菌落中挑取菌体从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体优点可以根据菌落的特点获得某种微生物的单细胞菌落既可以获得单细胞菌落,又能对微生物计数缺点不能对微生物计数操作复杂,需要涂布多个平板适用范
8、围好氧菌厌氧菌和兼性厌氧菌目的在培养基上形成由单个细胞繁殖而来的子细胞群体菌落考向一考查培养基及其制备方法及无菌技术的操作1.下表是对四种生物的能源、碳源、氮源、新陈代谢类型的描述,正确的是()选项项目硝化细菌乳酸菌根瘤菌衣藻A能源NH3乳酸N2光能B碳源CO2糖类等糖类等CO2C氮源NH3N2N2NO3D代谢类型自养需氧型异养厌氧型自养需氧型自养需氧型1.答案B从能源来看,乳酸菌和根瘤菌需糖类等有机物供能;从氮源看,乳酸菌需要氨基酸;从代谢类型看,根瘤菌为异养需氧型;从碳源看,硝化细菌与衣藻需CO2,乳酸菌和根瘤菌需要糖类等有机物。2.(2019江苏四市高三3月调研)研究人员以甘蔗汁为原料,
9、先接种酿酒酵母发酵,将获得的含一定酒精浓度的发酵液作为果醋发酵培养基,用于研究醋酸菌的发酵,醋酸不再增加时结束发酵,获得实验结果如图所示,图1表示不同接种量(W/V)发酵的结果,图2表示接种适量醋酸菌种的发酵过程中菌体数量与醋酸产量变化。请分析并回答下列问题:图1图2(1)制备培养基时,常在甘蔗汁中添加酵母膏5 g/L,这主要是为了给微生物提供等营养,再利用方法进行灭菌后备用。与前期酵母发酵相比,接种醋酸杆菌后进行发酵要调节控制的条件主要有。(2)分析图1可知,四种接种量中,生产中最适宜的接种量是,原因主要有。接种量为2%(W/V)时,获得的醋酸产量低的主要原因是。(3)分析图2可知,为了了解
10、发酵液中醋酸杆菌的种群数量变化,每天定时利用测定发酵液中菌体数量。发酵120 h后,发酵液中醋酸产量增加不显著的主要原因是。2.答案(1)氮源、碳源(和无机盐)高压蒸汽灭菌温度和溶解氧(2)6%(W/V)此时产量高、发酵周期短、接种量少、成本低菌体生长消耗的营养物质较多(3)血球计数板(或抽样检测法)发酵液中营养物质的量较少解析据图分析,图1实验的自变量是发酵时间和接种量,因变量是醋酸产量,随着发酵时间的延长,醋酸产量越来越高,最后趋于稳定。(1)制备微生物培养基时,加入的酵母膏可以为微生物提供氮源、碳源(和无机盐);配制好的培养基一般利用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理;醋酸杆菌是好氧菌,其发酵需
11、要提供氧气,且需要适宜的温度条件(3035 )。(2)根据题图分析可知,接种量为8%(W/V)和6%(W/V)时,醋酸产生速度都很快,达到最大醋酸产量的时间一样快,考虑到成本等问题,选择6%W/V的接种量最佳。接种量为2%(W/V)时,菌体生长消耗的营养物质较多(或高浓度醋酸会影响醋酸杆菌的细胞代谢),所以获得的醋酸产量低。(3)测定发酵液中的醋酸杆菌的数量应该用血球计数板(或抽样检测法);发酵120 h后,发酵液中营养物质的量减少,所以醋酸产量增加不显著。题后悟道归纳1.培养基的配制原则(1)目的要明确:配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。(2)营养要协调:注意各种营养
12、物质的浓度和比例。(3)pH要适宜:细菌为6.57.5,放线菌为7.58.5,真菌为5.06.0,培养不同微生物所需的pH不同。2.微生物对主要营养物质的需求特点(1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机盐,碳源可来自大气中的CO2,氮源可由含氮无机盐提供。(2)异养型微生物所需的营养物质主要是有机物,即碳源必须由含碳有机物提供,氮源也主要由有机物提供,部分异养型微生物也可以利用无机氮源。考向二考查微生物的纯化技术3.下面是微生物平板划线示意图,划线的顺序为1、2、3、4、5。下列叙述正确的是()A.在五个区域中划线前后都要对接种环和培养基进行灭菌B.划线操作时完全打开皿盖,划完立即盖上C.接
13、种时不能划破培养基,否则难以达到分离单菌落的目的D.第1区和第5区的划线最终要连接起来,以便比较前后的菌落数3.答案C在每次划线前后都要对接种环进行灭菌;进行划线操作时,左手将培养皿的皿盖打开一条缝隙,右手将冷却后沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖;注意接种时不能划破培养基,否则难以达到分离单菌落的目的;第1区和第5区的划线不能相连。4.(2019安徽合肥调研)某同学在做微生物实验时,不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混合在一起,得到混合菌。请你完成分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌的实验步骤,并回答有关问题:(1)主要步骤:制备两种培养基:一种是培养基,另一种加青霉素的培养
14、基。分别分成两份,依次标上A、A和B、B,备用。分别向A、B培养基中接种。接种后,放在恒温箱中培养34天。分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌种,接种到A、B培养基中。接种后,把A、B培养基放入恒温箱中培养34天。(2)回答问题:在步骤中,为保证无杂菌污染,实验中应采用的主要措施有:对培养基进行、将在酒精灯火焰上灭菌、接种过程在附近进行。在步骤中,A培养基上生长良好的菌种是。第两个步骤的目的是获得。4.答案(1)无氮混合菌(2)高压蒸汽灭菌接种环酒精灯火焰圆褐固氮菌纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌解析本题是以微生物分离纯化为背景的一道实验设计题,A、B两组互为对照,A组和B组分别挑取菌落到A
15、和B组为微生物的纯化过程,分析实验题过程中应注意把握实验结构:(1)圆褐固氮菌能够固定氮元素,因此培养基中不需要氮元素,青霉素是一种抗生素,能够杀死细菌即圆褐固氮菌,酵母菌是真菌,故能在含有青霉素的培养基上生长,因此A培养基上能够生长的是圆褐固氮菌,B培养基上生长的是酵母菌。(2)微生物的培养与纯化应保证无菌操作;两步操作为微生物的纯化。考点二微生物的筛选与计数1.土壤中分解尿素的细菌的分离和计数(1)分离原理:土壤中能合成脲酶的细菌才能分解尿素,配制以尿素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)实验流程土壤取样(富含有机质)配制土壤溶液和制备培养基 系列稀释 涂布平板与
16、培养细菌的计数。(3)鉴定原理:细菌分解尿素的反应中,细菌合成脲酶将尿素分解成了氨,其会使培养基中的碱性增强,pH升高。如图:方法:在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养分解尿素的细菌,如果pH升高,指示剂将变红。2.分解纤维素的微生物的分离(1)纤维素酶组成:纤维素酶是一种复合酶,它包括 C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶 。作用(2)菌种筛选方法:刚果红染色法,即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。原理纤维素分解菌刚果红纤维素红色复合物红色消失、出现透明圈培养基:以纤维素为唯一碳源的选择培养基筛选流程土壤取样:富含 纤维素 的环境选择培养:用选择培养基培养,以增加纤维素分解菌的浓度梯度稀
17、释:制备系列稀释液,目的是使纤维素分解菌的细胞分散开,以获得单个的菌落涂布平板:将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑选产生 透明圈 的菌落1.选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。()2.从物理性质的角度看,选择培养基多属于固体培养基。()3.分解尿素的细菌在分解尿素时,可以将尿素转化为氨,使得培养基的pH降低。()4.在筛选能分解纤维素的细菌的实验中,选择培养的目的是增大样品中目的菌株的浓度。()5.刚果红可以与纤维素形成透明复合物,所以可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。()6.刚果红染色法只能在培养微生物的时候加入刚果红。()7.分离纤维素分解菌实验中先用选择培养基培养,后用鉴别培
18、养基培养。()8.以尿素为唯一氮源的培养基中,尿素可为纤维素分解菌提供碳源。()9.在筛选纤维素分解菌实验中,选择培养用的是选择培养基。()请回答以下关于纤维素分解菌的分离与计数过程的问题:(1)该过程中一定要进行选择培养吗?选择培养的目的是什么?。(2)接种前如何确定固体培养基是否被污染?。(3)如何设计实验证明选择培养基有选择作用?。(4)在稀释涂布平板法中,判断操作成功的标准是。(5)每个稀释浓度涂布三个平板,这一操作遵循了实验的原则,该操作的目的是,设置空白对照的目的是。答案(1)不一定。选择培养的目的是增加样品中所需菌种的浓度(2)设置空白培养基,适宜条件下放置一段时间,如果没有菌落
19、出现,则未被污染(3)设置普通培养基(如牛肉膏蛋白胨培养基)为对照,若普通培养基菌落数目多,则说明选择培养基有选择作用(4)有两个或两个以上培养基菌落数目在30300之间(5)重复排除偶然因素的影响排除非测试因素的影响1.筛选菌株(1)原则:人为提供有利于目的菌生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物的生长。(2)菌株筛选原理的比较土壤中分解尿素的细菌分解纤维素的微生物选择培养基的成分:尿素作为唯一的氮源鉴定方法:在培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,pH升高,说明细菌能分解尿素选择培养基的成分:纤维素作为唯一的碳源鉴定方法:刚果红染色法,即刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,培养基
20、出现以纤维素分解菌为中心的透明圈2.微生物的计数(1)两种计数方法的比较比较项目间接计数法(稀释涂布平板法)直接计数法(显微计数法)原理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,就能推测出样品中大约含有多少活菌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的样品中微生物的数量公式每克样品中的菌落数:(CV)MC:某稀释度下平板上生长的平均菌落数;V:涂布平板时所用的稀释液的体积(mL);M:稀释倍数每毫升原液所含细菌数:每小格平均细菌数40010 000稀释倍数缺点当两个或多个菌体连一起时,平板上观察到的只是一个菌落不能区
21、分死细胞和活细胞结果比实际值偏小比实际值偏大(2)设置对照和重复比较项目对照重复目的排除非测试因素对实验结果的影响排除偶然因素对实验结果的影响实例空白对照:确定培养基制作是否合格同一稀释度涂布至少3个平板1.下列关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的叙述,错误的是()A.土壤取样时应选取距地表约38 cm的土壤层B.测定细菌的数量,一般选用104、105和106倍的稀释液C.土壤中能合成脲酶的细菌能分解尿素D.向以尿素为唯一氮源的培养基中加入刚果红溶液可以鉴定出分解尿素的细菌1.答案D鉴定分解尿素的细菌时需向以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。2.苯酚是工业生产排放的有毒污染物质
22、,自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚,为了降解废水中的苯酚,研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株,筛选的主要步骤如图所示,为土壤样品。下列相关叙述错误的是()A.图中培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源B.如果要测定中活细菌数量,常采用稀释涂布平板法C.若图中为对照实验,则其中应以苯酚作为唯一的碳源D.使用平板划线法可以在上获得单菌落2.答案C用苯酚作为选择培养基中的碳源,也是微生物的能源物质,会影响其他微生物生长。测定培养液中细菌数目常采用稀释涂布平板法。若为对照实验,则中应含除苯酚外的其他碳源,以苯酚作为唯一碳源。使用稀释涂布平板法或平板划线
23、法都可以在上获得单菌落。3.(2019广东惠州高三调研)不同品牌的酸奶具有不同的口味。某研究小组利用含碳酸钙的固体培养基探究甲、乙两品牌酸奶中乳酸菌的类型是否相同(乳酸能够溶解碳酸钙,使培养基变得透明)。请回答下列问题:(1)将甲、乙两品牌酸奶中的乳酸菌纯化,分别接种在含碳酸钙的固体培养基中培养,根据菌落周围透明圈的大小,可确定酸奶中乳酸菌的类型。不同乳酸菌菌落透明圈大小不同的原因是。(2)家庭制作酸奶时,在纯牛奶中加入少量酸奶相当于微生物培养技术中的操作,纯牛奶变成酸奶,改变了口味但含有的能量减少,原因是。(3)为长期保存纯化的优质菌,可将菌液与充分混匀,置于-20 的冷冻箱中保存。(4)该
24、研究小组进一步探究甲品牌酸奶中乳酸菌数量,实验操作如上图。接种微生物的方法有很多,图中过程所示的方法为。用该方法统计样本菌落数后,所得数据需要乘以10n后,才可表示乳酸菌的数量(单位:个/mL),这里的n=。用该方法统计样本菌落数时,同时需要做A、B、C三个平板,目的是。如果平板菌落数超过300,一般还需进一步。3.答案(1)(在相同时间内)不同类型的乳酸菌产生乳酸的量不同,不同量的乳酸能够溶解碳酸钙的量不同,形成的透明圈大小不同(2)接种乳酸菌在发酵时使牛奶中的营养成分发生改变,乳酸菌细胞呼吸消耗部分有机物,从而使能量减少(3)(灭菌的)甘油(4)稀释涂布平板法6设置重复组,取平均值,使实验
25、结果更加准确可靠稀释解析(1)(在相同时间内)不同类型的乳酸菌产生乳酸的量不同,不同量的乳酸能够溶解碳酸钙的量不同,形成的透明圈大小不同。(2)由于酸奶中含有乳酸菌,因此在纯牛奶中加入少量酸奶相当于微生物培养技术中的接种操作,纯牛奶变成酸奶是乳酸菌发酵的结果,乳酸菌在发酵过程中利用牛奶中的营养物质进行代谢,通过细胞呼吸消耗了牛奶中的部分有机物,因此酸奶比纯牛奶中的能量减少了,在乳酸代谢过程中又有新物质的生成,从而使牛奶中的口味发生了改变。(3)菌种保藏分为临时保藏法和甘油管藏法。其中甘油管藏法是用于长期保存的方法。(4)图中所示的方法为稀释涂布平板法。由的操作可知这时已对酸奶样品稀释了100倍
26、,重复3次又稀释了1 000倍,从中取出 0.1 mL进行涂布,所用到的量是原来的10-6倍,因此这里的n=6。进行实验统计数据时,为了使结果更可靠,一般要遵循重复原则;如果平板菌落数超过300,则说明菌体浓度过大,需要进一步进行稀释加以统计。4.(2019湖南长沙四县高三调研)纤维素酶已被广泛应用于多个领域,如何从生物体内获取纤维素酶已成为一个重要的研究方向。请回答:(1)目前用于生产纤维素酶的微生物较多的是丝状真菌,尤其是木霉菌。它所含的纤维素酶分解纤维素效果较好,但是提取出来的纤素酶中的活性较低,会导致分解时产生的纤维二糖积累,直接影响分解效率,因此需要不断改进提取工艺。木霉菌分泌的纤维
27、素酶能降解其体外的纤维素,但是不能降解其自身细胞壁,原因是其细胞壁的成分。(2)若要从羊的胃中分离出能分解纤维素的微生物,除了需要准备相应的培养基外,在培养时还要提供(填“有氧”或“无氧”)条件。从羊胃中筛选出的菌株,对其中所产生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进行定量测定。(3)常用染色法来判断微生物分解纤维素的情况。染色的方法有两种:第一种是先培养微生物,再加入染色剂进行颜色反应;第二种是在时就加入染色剂。第一种方法的优点是显示出的颜色反应可直接体现纤维素分解菌的作用,但是操作繁杂,加入的染色剂溶液还会使。(4)到富含纤维素的环境中去寻找分解纤维素的微生物,
28、说明了在自然界寻找各种目的菌株时,遵循的共同原则是根据目的菌株。4.答案(1)葡萄糖苷酶不含有纤维素(2)无氧葡萄糖(3)刚果红倒平板菌落之间产生混杂(4)对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找解析(1)纤维素在C1、CX酶的作用下,会被分解成纤维二糖,葡萄糖苷酶可以把纤维二糖分解成葡萄糖。木霉菌中所含的纤维素酶分解纤维素效果较好,但是提取出来的纤维素酶中的葡萄糖苷酶活性较低,会导致分解时产生的纤维二糖积累。木霉菌的细胞壁不含纤维素,故其分泌的纤维素酶不能分解自身的细胞壁。(2)从土壤中分离的纤维素分解菌是需氧的,而羊的胃中是无氧的环境,故提取的纤维素分解菌是厌氧的,需要在无氧条件下培养。纤维
29、素的分解产物是葡萄糖,故可以通过测定葡萄糖的量来判断纤维素酶的量。(3)判断微生物分解纤维素的情况常用刚果红染色法,刚果红与纤维素会形成红色复合物,但刚果红不和纤维素的分解产物发生这种反应。染色的方法有两种:第一种是先培养微生物,再加入染色剂进行颜色反应;第二种是在倒平板时就加入染色剂。若先培养微生物,再加入染色剂进行颜色反应,显示出的颜色反应可直接体现纤维素分解菌的作用,但是操作繁杂,加入的染色剂溶液还会使菌落之间产生混杂。(4)寻找各种目的菌株时,遵循的共同原则是根据目的菌株对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。1.(2019江苏,19,2分)下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述,不合理
30、的是()A.筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养B.可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌C.在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值1.答案A筛选产纤维素酶菌的培养基中应以纤维素为唯一碳源,而不应添加大量的葡萄糖或蔗糖,A错误;富含腐殖质的林下土壤含有大量纤维素,因此可以从中筛选产纤维素酶菌,B正确;在分离平板上长出菌落,只能说明这些菌落具有分解纤维素的能力,但其产纤维素酶的能力的大小需要进一步确定,C正确;农作物秸秆富含纤维素,用产纤维素酶菌发酵处理可以将其中的纤维素分解成葡萄糖,有利于动物利用,该处理可提高农
31、作物秸秆饲用价值,D正确。2.(2019北京理综,3,6分)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。菌种菌落直径C(mm)透明圈直径H(mm)H/C细菌5.111.22.2细菌8.113.01.6有关本实验的叙述,错误的是()A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异2.答案C微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质,A正确;筛选淀粉分解菌的实
32、验流程为取样选择培养(可省略此步)梯度稀释将样品涂布到鉴别淀粉分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落,B正确;细菌、均能将淀粉酶分泌至细胞外,所以出现了以菌落为中心的透明圈,C错误;H/C值大,说明细菌分解淀粉能力强,D正确。3.(2019课标全国,37,15分)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(
33、适量),X(45 g/L)。回答下列问题。(1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是。(2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会,其原因是。(3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是。(4)假设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供和。3.答案(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量合成其他物质的原料解析
34、(1)在号培养基中,牛肉膏、蛋白胨可以为微生物提供氮源,、号培养基中为微生物提供碳源的是有机物X。(2)号培养基中,碳源只有X,不能降解X的细菌会因缺乏碳源而不能增殖,使该类细菌比例降低。(3)利用固体培养基对菌落进行计数时,需采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧条件下,丙酮酸可被分解为CO2和H2O且释放能量,为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。4.如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图,下列有关叙述错误的是()A.在配制步骤、的培养基时,应先调节pH后再进行高压蒸汽灭菌B.步骤纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落C.步骤采用涂布平板法接种
35、,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素D.步骤挑取中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力4.答案C配制培养基时,应先调节pH后再进行高压蒸汽灭菌,A项正确;步骤纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌分散,获得单细胞菌落,B项正确;步骤中要想筛选分解尿素的细菌,培养基中应以尿素为唯一氮源,C项错误;步骤挑取中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力,D项正确。5.【不定项选择题】漆酶属于木质素降解酶类,在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。如图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程,相关叙述正确的是()A.生活污水中含有大量微生物,是分离产漆酶菌株的首选样品B.筛选培养基中需要加入漆酶的底物
36、,通过菌落特征挑出产漆酶的菌落C.在涂布平板上长出的菌落,再通过划线进一步纯化D.斜面培养基中含有大量营养物,可在常温下长期保存菌株5.答案BC产漆酶的微生物主要生活在木质素含量较高的环境中,生活污水中含有大量的微生物,不是分离产漆酶菌株的首选样品;筛选产漆酶微生物的培养基中应加入木质素等漆酶降解的底物,因不同菌种的菌落特征不同,故可通过菌落特征挑选产漆酶的菌落;由图可知,通过涂布平板法进行初步筛选,再通过平板划线法进一步纯化;微生物长期保存应用甘油管藏法,保存温度为-20 。6.请根据所学微生物培养与计数的相关知识,回答下列问题。(1)实验室制备牛肉膏蛋白胨培养基时常需要加入作为凝固剂,该培
37、养基在制作过程中常采用法进行灭菌,在灭菌前常需要调整培养基的。(2)若要用此培养基对微生物进行计数统计,应采用法接种;在接种前,随机取灭菌后的空平板在恒温箱中先行培养24 h,这样做的目的是。(3)如表是某同学调查的市面上一种常见的面膜的部分成分,请回答下列问题。类型成分(部分)保湿剂水、甘油、丁二醇、丙二醇防腐剂羟苯甲酯、山梨酸钾、脱氢乙酸钠黏度调节剂卡波姆植物提取物海藻提取物、银耳提取物、马齿苋提取物舒缓成分尿囊素、甘草提取物pH调节成分氢氧化钠、氢氧化钾、氨基酸、乳酸其他香精、尿素、蚕丝胶蛋白羟苯甲酯:广谱抗菌物质,能抑制革兰氏阴性、阳性细菌,对酵母菌及霉菌有较强的抑制作用。网上流传“面
38、膜等同于细菌培养基”。根据微生物培养的知识并结合该种面膜的组成成分来分析,你认为此说法(合理/不合理),理由是。(答一点即可)生活中许多人喜欢利用天然材料直接替代面膜产品,如黄瓜切片、芦荟切片、鸡蛋清等。结合所学知识对这一行为进行评价并给出你自己的建议:。6.答案(1)琼脂高压蒸汽灭菌pH(2)稀释涂布平板检验培养基是否灭菌彻底(3)不合理面膜的成分中含有防腐剂,能抑制微生物的繁殖天然材料中不含防腐剂及各种添加剂,值得提倡,但建议敷面膜时间不要过长或者敷完后要及时清洗干净,否则会引起微生物的繁殖,可能感染皮肤(或天然材料可能引起过敏或细菌生长,不建议采用,建议选用不易引起过敏或经使用报道安全的
39、天然材料敷面膜等)解析(1)牛肉膏蛋白胨培养基是固体培养基,一般需要加入琼脂作为凝固剂;培养基一般常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,且要先调节pH后灭菌。(2)微生物常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法,两者都可以分离菌种,且后者还可以对菌种进行计数。在接种前,随机取灭菌后的空平板在恒温箱中先行培养24 h,作为空白对照组,检验培养基是否灭菌彻底。(3)“面膜等同于细菌培养基”这种说法是不合理的,因为面膜的成分中含有防腐剂,能抑制微生物的繁殖。天然材料中不含防腐剂及各种添加剂,值得提倡,但建议敷面膜时间不要过长或者敷完后要及时清洗干净,否则会引起微生物的繁殖,可能感染皮肤(或天然材料可能引起过
40、敏或细菌生长,不建议采用,建议选用不易引起过敏或经使用报道安全的天然材料敷面膜等)。一、单项选择题1.下列有关微生物培养的叙述正确的是()A.通常使用液体培养基分离获得细菌单菌落B.若培养基需要调节pH,应该在灭菌后进行C.用显微镜直接计数固体培养基中微生物数量D.倒置平板可防止培养基被滴落的冷凝水污染1.答案D常用固体或半固体培养基分离获得细菌单菌落,液体无法分离,A错误;若培养基需要调节pH,应该在灭菌前进行,B错误;显微镜直接计数是测定培养液中微生物数量的方法,固体培养基上用涂布分离法直接计数单个菌落数,C错误;平板倒置是为了避免冷凝的液体掉到培养基上,污染培养基,D正确。2.下表为某培
41、养基的配方,下列叙述正确的是()成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水含量10 g10 g2 g0.4 g0.065 g1 000 mLA.从物理性质看该培养基属于液体培养基,从用途看该培养基属于选择培养基B.该培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨C.该培养基缺少提供生长因子的物质D.该培养基调节合适的pH后就可以接种使用2.答案B分析表中成分可知,该培养基中没有凝固剂,为液体培养基,该培养基的营养成分齐全,但存在伊红、美蓝等鉴别物质,属于鉴别培养基,A项错误;该培养基中的蛋白胨既是唯一的氮源,也是碳源,而葡萄糖是绝大多数生物最常利用的碳源,B项正确;该培养基中存在的
42、无机盐和蛋白胨中的某些物质可以看作是生长因子,C项错误;培养基调节完pH还要进行灭菌等操作后才能使用,D项错误。3.无菌技术包括以下几个方面的叙述,其中正确的是()A.紫外线照射前,适量喷洒石炭酸等消毒液,可以加强消毒效果B.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.在微生物接种的实验中,用95%酒精对实验者的双手和超净工作台进行消毒3.答案A用紫外线照射30 min,可以杀死物体表面或空气中的微生物,在照射前,适量喷洒石炭酸等消毒液,可以加强消毒效果,A正确;高压灭菌加热结束时,待压力表指针回到零后,才能开启锅盖,不
43、能打开放气阀使压力表指针回到零,B错误;接种环经火焰灭菌、冷却后才可以快速挑取菌落,C错误;在微生物接种的实验中,一般用75%酒精对实验者的双手进行消毒,用紫外线照射30 min对超净工作台进行灭菌,D错误。4.稀释涂布平板法是微生物培养中的一种常用的接种方法。下列相关叙述错误的是()A.操作中需要将菌液进行一系列的浓度梯度稀释B.需将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基表面C.不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单个的菌落D.对培养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理4.答案C只有菌液稀释到一定程度后,在固体培养基表面才能形成单个的菌落,否则可能会出现两个或两个以上的细菌共同形成一个菌落,或菌落重
44、叠的现象。5.给无氮培养基接种土壤稀泥浆的正确方法是()A.打开培养皿盖,取一根接种环蘸取少许稀泥浆,轻轻地点接在培养基的表面上B.取一根接种环在酒精灯的火焰上灭菌后蘸取少许稀泥浆,略微打开培养皿盖,在培养基的表面轻点C.打开培养皿盖,取一根接种环在酒精灯的火焰上灭菌后蘸取少许稀泥浆,在培养基的表面轻点D.略微打开培养皿盖,取一根接种环在酒精灯的火焰上灭菌,冷却后蘸取少许稀泥浆,在培养基的表面轻点5.答案D接种过程中要防止外来杂菌的入侵,左手将培养皿打开一条缝隙,右手将接种环在火焰上灭菌,冷却后蘸取少许稀泥浆,在培养基的表面轻点,用未冷却的接种环沾取稀泥浆会杀灭菌种。6.(2019吉林模拟)下
45、面关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的叙述中,正确的是()A.只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素B.筛选分解尿素的细菌时,应以尿素作为培养基中唯一的营养物质C.统计样品中的活菌数目一般用平板划线法D.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变蓝,则表明筛选到了分解尿素的细菌6.答案A只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,A项正确;筛选分解尿素的细菌的实验中,采用的是以尿素为唯一氮源的培养基,B项错误;统计样品中的活菌数目一般用涂布平板法,C项错误;在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,培养某种细菌后,如果pH升高,指示剂变红,这样就能初步鉴定该种细菌能够分解尿素,D项错误。7
46、.某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是()A.灭菌后的培养基要冷却到室温后才能倒平板B.本研究适宜采用稀释涂布平板法进行接种C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D.培养时要将培养皿倒置是防止空气中杂菌污染7.答案B灭菌后的培养基需要冷却到50 左右后倒平板,再冷却到室温后将平板倒置保存。稀释涂布平板法可以保证尽可能多地接种各种菌种,有利于筛选,平板划线法接种适于分离纯化微生物,而涂布法适于筛选和计数。从有机废水中分离的微生物属于异养型生物,不需要放在光照培养箱中培养。在培养基保存和培养的过程中,平板都必须保证倒置,以防止培养基中蒸发水分落入培养基造成污染。8.下列
47、是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述,其中错误的是()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8.答案D首先要进行培养基的制备,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,A正确;取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,然后将土壤稀释液涂布于各组平板上,B正确;将实验组和对照组平板倒置,37 恒温培养2448小时,C正确;确定对照
48、组无菌后,选择菌落数在30300的进行计数,求其平均值,再通过计算得出土壤中细菌总数,D错误。二、不定项选择题9.下列有关实验操作流程的叙述中,错误的是()A.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作顺序为计算称量溶化倒平板灭菌B.腐乳制作过程可表示为让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制C.制备固定化酵母细胞的步骤是酵母细胞的活化配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合D.果酒制作的实验流程是挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒9.答案AC制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的操作顺序为计算称量溶化灭菌倒平板,A错误;腐乳制作过程可表示为让豆腐上长出毛霉加盐
49、腌制加卤汤装瓶密封腌制,B正确;制备固定化酵母细胞的步骤是酵母细胞的活化配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液配制海藻酸钠溶液海藻酸钠溶液与酵母细胞混合固定化酵母细胞,C错误;果酒制作的实验流程是挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒,D正确。10.细菌需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列与此有关的说法错误的是()A.乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的B.无机氮源不可能作为细菌的能源物质C.琼脂是细菌生长和繁殖中不可缺少的一种物质D.以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌10.答案ABC乳酸菌是异养型微生物,需要有机碳源,而硝化细菌是自养型微生物,
50、需要的碳源是CO2,故A项错误;有些无机氮源也可以提供能量,如硝化细菌可以利用氧化氨释放的能量进行有机物的合成,故B项错误;培养基中的琼脂是凝固剂,不会被微生物利用,故C项错误;自生固氮微生物可以利用大气中的N2作为氮源,因此以尿素为唯一氮源的培养基上长出的不都是尿素分解菌,故D项正确。11.(2020山东模拟)生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类,研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板,然后在平板上划分数区,将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如图所示,下列说法正确的是()A.倒成平板后直
51、接培养可判断有无污染B.倒成平板后需要进行灭菌处理C.图示结果表明该菌需要生长因子乙或丙D.生长图形法还可用于某些菌种的筛选11.答案AD平板上不含任何生长因子,若倒成平板后直接培养,出现菌落说明已被杂菌感染,因为该嗜热菌不能在缺乏生长因子的培养基中生长,A正确;制备平板时,先灭菌再倒平板,B错误;图中菌落生活在乙丙区域之间,说明同时需要乙和丙,C错误;不同菌种所需生长因子不同,可利用生长图形法筛选菌种,D正确。三、非选择题12.在农业生产研究上,常需要进行微生物的分离和计数。(1)下表为两种微生物的培养基配方:A组KH2PO4Na2HPO4MgSO47H2O葡萄糖尿素琼脂1.4 g2.1 g
52、0.2 g10.0 g1.0 g15.0 gB组纤维素粉NaNO3Na2HPO47H2OKH2PO4MgSO47H2OKCl酵母膏水解酪素5 g1 g1.2 g0.9 g0.5 g0.5 g0.5 g0.5 g注:上述两种培养基中的物质溶解后,均用蒸馏水定容至1 000 mL。从功能上来看,上述两种培养基均属于培养基。如果要对土壤中分解尿素的细菌进行分离,则需要选择(填“A”或“B”)培养基,该培养基中的碳源是。在分离尿素分解菌所用的培养基中可加入指示剂,根据指示剂的颜色可鉴定某种细菌能否分解尿素,若有分解尿素的细菌,培养基将会呈现。(2)下图是某同学采用的接种微生物的方法,请回答下列问题:本
53、实验采用的接种微生物的方法是法,把聚集的菌种逐步分散到培养基的表面,为达到这一目的,操作上应注意:(至少答2项)。三位同学用涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量,在对应稀释倍数为106的培养基中,得到以下统计结果:甲同学涂布了两个平板,统计的菌落数是236和260,取平均值248;乙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是210、240和250,取平均值233;丙同学涂布了三个平板,统计的菌落数是21、212和256,取平均值163;在三位同学的统计中,同学的统计结果是正确的。12.答案(1)选择A葡萄糖酚红红色(2)平板划线稀释每次划线前要灼烧接种环;冷却后从上一次划线的末端开始划线乙解析(1)据
54、题表中的培养基的配方分析可知,A组培养基中的氮源为尿素,是筛选尿素分解菌的选择培养基。B组培养基中的碳源是纤维素,是筛选纤维素分解菌的选择培养基。对土壤中分解尿素的细菌进行分离时,需要使用以尿素为唯一氮源的选择培养基,故应当选择A组培养基,该培养基中的碳源是葡萄糖。尿素分解菌可以用酚红指示剂进行鉴定。尿素分解菌产生的脲酶能够将尿素分解为氨而使培养基pH升高,使酚红指示剂呈红色。(2)据图分析可知,图示表示平板划线法接种,是把聚集的菌种逐步稀释到培养基的表面,操作上应注意每次划线前要灼烧接种环;冷却后从上一次划线的末端开始划线。在进行平板菌落计数时,应选择菌落数在30300之间的平板,同时为减小
55、误差应选择至少3个或3个以上的平板进行计数并取平均值,在三位同学的统计中,乙同学的统计结果是正确的。13.大肠杆菌是与我们日常生活联系非常密切的细菌,请回答有关检测饮用水中大肠杆菌的问题:(1)检测饮用水中大肠杆菌的含量时,通常将样品进行一系列的梯度稀释,将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养,然后记录菌落数,这种方法称为。判断下面所示的4个菌落分布图中,不可能是用该方法得到的是。(2)用上述方法统计样本中菌落数时是否需要设置对照组?(填“需要”或“不需要”),其原因是需要判断培养基,对于固体培养基应采用的检测方法是将的培养基在适宜的温度下放置一段时间,观察培养基上是
56、否有菌落产生。(3)在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养器皿进行(填“消毒”或“灭菌”)处理;操作者的双手需要进行清洗和;静止空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使其内蛋白质变性,还能损伤它的结构。(4)检测大肠杆菌实验结束后,使用过的培养基及其培养物必须经过处理才能丢弃,以防止培养物的扩散。13.答案(1)稀释涂布平板法D(2)需要是否被杂菌污染(或灭菌是否合格)未接种(3)灭菌消毒DNA(4)灭菌解析D中菌落分布情况为平板划线法所得。为判断培养基是否被杂菌污染(或灭菌是否合格),本实验需要设置对照组。可将未接种的培养基在适宜的温度条件下放置一段时间,观察培养基上
57、是否有菌落产生,若发现有菌落产生说明培养基已被污染。消毒是指使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微生物(不包括芽孢和孢子);灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。对培养基和培养器皿要进行灭菌处理,操作者的双手需要进行清洗和用酒精消毒。14.某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示,请分析回答下列问题:(1)培养基中加入化合物A的目的是,这种培养基属于培养基。 (2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源来自培养基中的
58、。实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是。 (3)在上述实验操作过程中,获得纯净“目的菌”的关键是。 (4)转为固体培养基时,常采用平板划线的方法进行接种,此过程中所用的接种工具是,操作时采用灭菌的方法。14.答案(1)筛选目的菌 选择 (2)化合物A 异养需氧型(3)防止外来杂菌污染 (4)接种环灼烧解析(1)在选择培养基中加入特定物质,可以筛选出特定的细菌。(2)根据题目所给的培养基配方,“目的菌”生长所需的氮源和碳源只能来自培养基中的化合物A。异养需氧型细菌在培养时需要振荡。(3)获得纯净特定“目的菌”的关键是防止外来杂菌污染。(4)采用平板划线法进行接种,此过程中所用的接种工
59、具是接种环,操作时一般采用灼烧灭菌。15.现在国家大力提倡无纸化办公,但是每年仍然不可避免地产生大量废纸,其主要成分是木质纤维,人类正努力将其转化为一种新的资源乙醇。下图是工业上利用微生物分解纤维素生产乙醇的基本工艺流程。请回答相关问题:(1)将从土壤中获得的微生物培养在以为唯一碳源的培养基上。纯化菌种时,为了得到单一菌落,常采用的接种方法有两种,即和。(2)在含纤维素的培养基中通常加入染液,此染液可与纤维素形成色复合物。用含有此染料的该种培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的,我们可以通过此方法来筛选纤维素分解菌。15.答案(1)纤维素平板划线法涂布平板法(2)刚果红红透明圈解析(1)要从土壤中获得能分解纤维素的微生物,需要将土壤中获得的微生物培养在以纤维素为唯一碳源的培养基上。纯化菌种时,常用的接种方法有平板划线法和涂布平板法。(2)在培养基中加入刚果红染液,可与培养基中的纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,红色复合物不能形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,从而可筛选纤维素分解菌。
