1、第34讲 微生物的培养与应用1水污染是全球性的环境问题之一。下表是某校生物兴趣小组研究饮用水是否被大肠杆菌污染时，所用到的一个培养基的配方，下列有关叙述正确的是()成分牛肉膏葡萄糖K2HPO4伊红美蓝青霉素琼脂蒸馏水含量10 g10 g2 g0.4 g0.065 g1万单位适量1 000 mLA.此培养基是液体培养基B能在此培养基上生长的大肠杆菌，染色体上可能含有抗生素的基因C此培养基中的牛肉膏可以提供碳源、氮源等营养物质D此培养基可以用来检测自来水中各种微生物的含量是否符合饮用水标准解析：此培养基含有琼脂，是固体培养基，A错误；大肠杆菌属于原核生物，没有染色体，B错误；此培养基中的牛肉膏可以
2、提供碳源、氮源、磷酸盐和维生素等营养物质，C正确；此培养基可以用来检测自来水中大肠杆菌含量是否符合饮用水标准，而不是各种微生物，D错误。答案：C2获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，无菌技术围绕着如何避免杂菌污染展开。请分析下列操作中错误的是()A倒平板后，对空白培养基进行培养，可检测培养基是否被污染B接种箱或超净工作台在使用过程中，可用紫外线照射30 min，进行灭菌C若培养皿底和壁交界处存有培养基，不宜用此培养基培养大肠杆菌D高压蒸汽灭菌时，不能直接关闭排气阀进行加热灭菌解析：实验室中检测培养基是否被污染，一般在倒平板后，对空白培养基进行培养，A正确；接种箱或超净工作台在使用前，可用
3、紫外线照射30 min，进行灭菌，B错误；空气中的微生物可能在皿盖和皿底之间的培养基上滋生，因此若培养皿底和壁交界处存有培养基，不宜用此培养基培养大肠杆菌，C正确；高压蒸汽灭菌刚开始加热灭菌锅时，要打开排气阀，使水沸腾一段时间后再关闭排气阀，这样操作的目的是排尽锅内冷空气，使锅内温度能上升到要求的温度(121 )，达到良好的灭菌效果，D正确。答案：B3营养缺陷型菌株是指缺乏合成某些营养物质(如氨基酸、维生素)的能力，必须在基本培养基中补充特殊营养物质才能正常生长的一类菌株，可自然产生或人工诱导获得。用一定方法诱变大肠杆菌并将其接种到甲培养皿上，一段时间后将菌落影印接种(不改变菌落位置)到乙、丙
4、两培养皿中，进一步培养一段时间可筛选出营养缺陷型菌株，结果如图所示。下列说法正确的是()A将大肠杆菌接种到甲培养皿的方法为平板划线法B甲、丙两种培养基中均添加了特殊营养物质C乙培养皿中能生长的为所需的营养缺陷型菌株D甲中的部分大肠杆菌发生了基因突变或染色体变异解析：由菌落的分布情况可知，将大肠杆菌接种到甲培养皿的方法为稀释涂布平板法，A错误；根据甲、丙两种培养基中菌落位置可知，甲中的菌种在丙培养基中均能生长，再结合乙培养基中菌落的生长情况，可推测甲培养基和丙培养基都添加了某种特殊物质，B正确；乙培养皿中不能生长的为所需的营养缺陷型菌株，C错误；甲中的部分大肠杆菌发生了基因突变，不可能发生染色体
5、变异，因为大肠杆菌不含染色体，D错误。答案：B4勤洗手是预防病毒感染的有效措施。某公司在防控新型冠状病毒期间推出一款新型免洗洗手凝胶。为衡量该凝胶的清洗效果，研究人员检测了凝胶洗手前后，手部细菌的含量。凝胶洗手前的检测流程见下图。下列叙述正确的是()A统计洗手前手部细菌的数量，选择的接种方法是平板划线法B除图中操作外，还需要设置一组未接种的空白培养基进行培养C培养基上的一个菌落只可能来源于样品稀释液中的一个活菌D初步判断培养基上菌种的类型，需要用显微镜观察菌体的形状解析：平板划线法不能用于活菌计数，故统计洗手前手部细菌的数量，选择的接种方法是涂布平板法，A错误；除图中操作外，还需要设置一组未接
6、种的空白培养基进行培养，验证培养基是否被杂菌污染，B正确；由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上显示的只是一个菌落，故培养基上的一个菌落可能来源于样品稀释液中的一个、甚至几个活菌，C错误；由于菌落肉眼可见，故初步判断培养基上菌种的类型，可用肉眼观察菌体的形态特征，D错误。答案：B5大肠杆菌是人和动物肠道寄生菌，在一定条件下会引起胃肠道等局部组织感染。检验水样中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准，常用滤膜法测定，其操作流程如图。大肠杆菌的代谢产物能与伊红美蓝(EMB培养基的指示剂)反应，菌落呈黑色。下列对实验操作的分析，错误的是()A测定前，滤杯、滤膜和滤瓶均可用干热灭菌法灭菌处理B过滤操作
7、要在酒精灯火焰旁进行，防止杂菌污染C将过滤完的滤膜紧贴在EMB培养基上，完成大肠杆菌的接种操作DEMB培养基属于选择培养基，只有大肠杆菌能正常生长并形成黑色菌落解析：干热灭菌法适用于对滤杯、滤膜和滤瓶进行灭菌，防止杂菌的污染，A正确；在酒精灯火焰附近操作可以减少空气中的杂菌污染，B正确；由于过滤完后细菌黏附在滤膜上，将滤膜紧贴在EMB培养基上可以将黏附的菌种接种在培养基上，C正确；EMB培养基属于鉴别培养基，没有选择作用，D错误。答案：D6尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。下列有关土壤中尿素分解菌的分离和培养的叙述，正确的是()A培养基中加入尿素作为唯一碳源
8、，该培养基是鉴别培养基B测定土壤中分解尿素的细菌数量和测定土壤中其他细菌的数量可采用相同的稀释度C细菌合成的脲酶能将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高D利用稀释涂布平板法可以直接完成土壤中分解尿素的细菌的分离计数和纯化鉴定解析：培养基中加入尿素作为唯一碳源，该培养基是选择培养基，A错误；因为土壤中各类微生物的数量不同，故为获得不同类型的微生物，要按不同的稀释倍数进行分离，B错误；细菌合成的脲酶能将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，可加入酚红指示剂进行检测，C正确；鉴定分解尿素的细菌应该用加酚红的鉴别培养基，D错误。答案：C7(多选)有机磷农药是用于防治植物害虫的含磷有
9、机化合物，广泛应用于农业生产中，有时会造成瓜果蔬菜等食品农药残留超标，不少种类对人、畜的毒性很强。某班同学欲从土壤中分离高效降解有机磷农药的微生物，下列做法正确的是()A在被有机磷农药污染的土壤中取样，并在添加有机磷农药的培养基上培养以获取相应的微生物B在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，以检测培养基平板灭菌是否合格C若要测定培养液中选定菌种的菌体数，既可在显微镜下用血细胞计数板直接计数，也可选用稀释涂布平板法统计D制备固体培养基时加入的常用凝固剂是琼脂；若培养基需要调节pH，则应在灭菌之后调节解析：根据以上筛选微生物的原则可知，为了获得能降解有机磷农药的微生物菌种，可在被有机
10、磷农药污染的土壤中取样，在选择培养基上添加有机磷农药进行选择培养，A正确；在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，以检测培养基平板灭菌是否合格，B正确；若要测定培养液中选定菌种的菌体数，既可在显微镜下用血细胞计数板直接计数，也可选用稀释涂布平板法统计活菌数目，C正确；制备固体培养基的基本步骤是计算称量溶化分装加棉塞包扎倒平板，因此培养基在灭菌前需要调节pH，D错误。答案：ABC8(多选)“水平基因转移”是指在生物个体之间所进行的遗传物质交流的现象，主要发生在微生物中。野生型大肠杆菌能够在基本培养基中生长，突变菌株A和突变菌株B由于不能自己合成某些营养素，而不能在基本培养基上生长。科
11、学工作者利用菌株A和菌株B进行了如下两个实验。实验一：将菌株A和菌株B混合后，涂布于基本培养基上，结果如图1；实验二：将菌株A和菌株B分别置于U型管的两端，中间由过滤器隔开。加压力或吸力后，培养液可以自由流通，但细菌细胞不能通过。经几小时培养后，将菌液A、B分别涂布于基本培养基上，结果如图2。下列推测正确的是()A可以用“水平基因转移”来解释上述现象B不同菌株间接触后才可能交换遗传物质C混合培养的菌株都能在基本培养基上生长D菌株A和菌株B互为对方提供所缺营养素解析：水平基因转移是指差异生物个体之间的基因转移，新菌落的产生可能是菌株A和菌株B发生了基因重组，即水平基因转移，A正确；由图2看出，将
12、菌株A和菌株B分别置于U型管的两端，中间由过滤器隔开，培养基上无菌落产生，所以不同菌株间接触后才可能交换遗传物质，导致产生了变异，B正确；据图可知，混合培养液中有可在基本培养基上生长的菌株，但不能说明混合培养的菌株都能在基本培养基上生长，C错误；根据分析菌株A和菌株B之间发生了基因重组，D错误。答案：AB9(2021适应性测试辽宁卷)微生物合成的油脂是制备生物柴油的新型原料。如图为产油脂芽孢杆菌筛选的流程，其中B平板上的5个菌落是初筛得到的芽孢杆菌，C为B平板上菌落的原位影印，利用苏丹黑B可使脂类物质呈黑色的特性，对C进行染色，得到结果D。回答下列问题：(1)图中对土壤菌液进行系列梯度稀释的目
13、的是_。(2)若要使菌落能在A平板上生长，下列培养基组分中最合理的是_(填“甲”“乙”或“丙”)，原因是_。表培养基组分：甲葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂、水乙葡萄糖、蔗糖、NaCl、琼脂、水丙葡萄糖、牛肉膏、NaCl、蔗糖、水(3)培养基配制完成后需要立即进行灭菌，常用的灭菌方法为_。(4)根据D的染色结果，可判断B平板中的_(填图中数字)是产油脂芽孢杆菌的菌落。(5)将B平板中的产油脂芽孢杆菌的单菌落进一步纯化培养得到E。将E中的菌落接种到试管F的固体斜面培养基上，经培养后放入4 冰箱中临时保藏，以后每36个月需要转接一次。这种方法不适合长期保藏菌种的原因是_。如需长期保存可采用_
14、的方法。解析：(1)因土壤菌数量较多，菌液浓度较大，如直接接种，菌落密集，在固体培养基表面无法形成单个菌落，所以要对土壤菌液进行系列梯度稀释。(2)蛋白胨提供的主要营养是氮源和维生素。培养基甲含有碳源、氮源、水、无机盐这几类营养物质，且加入了琼脂作为凝固剂，可以达到实验效果；培养基乙不含蛋白胨(氮源)，不合理；培养基丙不含凝固剂(琼脂)，无法形成固体培养基，无法在培养基表面形成菌落。(3)培养基配制完成后需要立即进行灭菌，常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。(4)苏丹黑B将脂类染成黑色，而C又是B平板上菌落的原位影印，对照实验结果可知，平板B中的3是产油脂芽孢杆菌的菌落。(5)该种低温临时保藏菌种
15、的方法，容易污染或产生变异，如需长期保存，可在温度为20 下采用甘油管藏的方法。答案：(1)土壤菌数量较多，菌液浓度较大，如直接接种，菌落密集，在固体培养基表面无法形成单个菌落(2)甲培养基甲含有碳源、氮源、水、无机盐这几类营养物质，且加入了琼脂作为凝固剂，可以达到实验效果(3)高压蒸汽灭菌法(4)3(5)菌种容易污染或产生变异甘油管藏10微生物培养，是指借助人工配制的培养基和人为创造的培养条件，使某些微生物快速生长、繁殖的过程。它可以对已纯化的单一菌种进行培养和利用，也可以对混合菌种或自然样品(如土壤)中的微生物进行培养，然后根据培养基上所生长微生物的种类和数量，在一定程度上估算微生物的多样
16、性与数量。请分析回答下列问题：(1)将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有_。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有_。若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入_(显色剂)筛选出能产淀粉酶的微生物。该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是_。(2)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅对培养基进行灭菌时，压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是_。为了调查某河流的水质状况，某研究小组采用稀释涂布平板法
17、检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空平板先行培养了一段时间，这样做的目的是_。然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接种入0.1 mL稀释液。经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为_。(3)用平板划线法分离水样中的细菌，划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二划线区域的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有_(答出两条)。若将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快
18、，分析其原因是_。解析：(1)微生物生长繁殖所必需的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等；氮源进入细胞后，可参与合成含氮化合物，其中的生物大分子有蛋白质和核酸；淀粉与碘液可以发生显色反应，使培养基呈蓝色，产生淀粉酶的微生物能分解周围的淀粉，蓝色消失后会出现以菌落为中心的透明圈。(2)采用高压蒸汽灭菌时，若压力达到设定要求，而温度未达到相应要求，最可能的原因是没有排尽高压蒸汽灭菌锅内的冷空气；在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，若空白平板上无菌落形成，则说明培养基灭菌合格；平均每个平板上的菌落数为38，稀释了100倍，取样0.1 mL，则每毫升水中的活菌数为381000.
19、138 000个，则每升水中的活菌数为38 0001 0003.8107个。(3)接种时常用接种环，平板划线法要求灼烧的接种环冷却后再划线，否则会灼伤菌株甚至死亡；划线时要从上一次划线的末端开始划线，这样接种环上才有菌株。静置培养时，只有表层营养液中的溶解氧较高，大部分细菌不能得到充足的氧气，同时营养物质也不能得到充分的利用，故细菌生长速度较慢；而振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高培养液中营养物质的利用率，故细菌生长速度较快。答案：(1)碳源、水和无机盐蛋白质和核酸碘液淀粉遇碘液呈蓝色，产淀粉酶的微生物能分解淀粉，在菌落周围会形成透明圈(2)未将锅内冷空气
20、排尽检测培养基灭菌是否合格3.8107(3)接种环灼烧后没有冷却就开始划线、划线未从第一区域末端开始振荡培养能提高培养液的含氧量，同时可以使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率11苯酚是含酚工业废水的主要成分，具有致癌、致畸和致突变作用。苯酚降解菌能分解工业废水中的苯酚。回答下列问题。(1)MP培养基的成分为KH2PO4 2.25g/L，K2HPO4 2.75 g/L，(NH4)2SO4 1.0 g/L，MgCl2 0.2 g/L，NaCl 0.1 g/L，FeCl3 0.02 g/L，CaCl2 0.01 g/L。在制作苯酚降解菌的富集培养基和平板分离培养基时，应在MP培养基的基础上，
21、前者添加_成分，后者添加_成分，然后对培养基进行灭菌，灭菌的方法为_。(2)将等量的污泥样液均分成两份，分别接种在相同体积的MP培养基和富集培养基中，摇床振荡培养，振荡培养的目的是_。两种培养中，苯酚降解菌菌体密度较低的培养基是_，原因是_。将富集培养基中的菌液稀释并涂布在平板上，经过一段时间的培养，在平板上长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落，这说明_。(3)对分离得到的某株苯酚降解菌进行菌株生长及苯酚降解实验，结果如下图。实验结果表明此菌株适于降解的苯酚浓度为_，判断依据是_。解析：(1)MP培养基的成分为KH2PO4 2.25 g/L，K2HPO4 2.75 g/L，(NH4)2SO
22、4 1.0 g/L，MgCl2 0.2 g/L，NaCl 0.1 g/L，FeCl3 0.02 g/L，CaCl2 0.01 g/L。在制作苯酚降解菌的富集培养基和平板分离培养基时，应在MP培养基的基础上，前者添加苯酚成分，后者添加苯酚和琼脂成分，然后对培养基进行灭菌，灭菌的方法为高压蒸汽灭菌。(2)将等量的污泥样液均分成两份，分别接种在相同体积的MP培养基和富集培养基中，摇床振荡培养，振荡培养的目的是使菌体与培养液、空气充分接触，利于菌体获得更多营养和生长。两种培养中，苯酚降解菌菌体密度较低的培养基是MP培养基，原因是MP培养基中缺少苯酚降解菌生长所需的碳源。将富集培养基中的菌液稀释并涂布在平板上，经过一段时间的培养，在平板上长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落，这说明能降解苯酚的菌有多种。(3)实验结果表明此菌株适于降解的苯酚浓度为1.0 g/L，判断依据是此苯酚浓度下菌体繁殖快(菌体数量最多)，苯酚的降解率高(为100%)。答案：(1)苯酚苯酚和琼脂高压蒸汽灭菌(2)使菌体与培养液、空气充分接触，利于菌体获得更多营养和生长MP培养基MP培养基中缺少苯酚降解菌生长所需的碳源能降解苯酚的菌有多种(3)1.0 g/L此苯酚浓度下菌体繁殖快(菌体数量最多)，苯酚的降解率高(为100%)
