1、山东金太阳书业有限公司一、微生物的实验室培养1培养基山东金太阳书业有限公司2无菌技术3实验操作二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数山东金太阳书业有限公司三、分解纤维素的微生物的分离山东金太阳书业有限公司微生物的应用1微生物的代谢类型(1)根据能否将CO2合成有机物可分为自养型生物与异养型生物。自养型生物：能利用CO2等简单的无机物合成贮存能量的有机物的生物。异养型生物：不能利用CO2等简单无机物合成有机物，只有以其他生物制造的有机物为食的生物。(2)根据同化过程中能量来源不同，可分为光能自养型、化能自养型、化能异养型。它们的比较见下表：山东金太阳书业有限公司2.微生物的营养物质及功能山东金太阳
2、书业有限公司知识拓展(1)微生物最常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；最常利用的氮源是铵盐、硝酸盐。(2)对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机物既是碳源，又是氮源、能源。(3)有些培养基不需要添加特殊营养物质，生物自己能合成，如大肠杆菌能合成某些维生素，作为特殊营养物质。(4)病毒是一类完全寄生的生物，它不能在一般的培养基中生长繁殖，必须在活体培养基中才能表现出生命活性。山东金太阳书业有限公司3培养基的种类及用途山东金太阳书业有限公司知识拓展培养基的配制原则(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：注意各种营养物质的浓度和比例。(3)pH要适
3、宜：各种微生物适宜生长的pH范围不同，如细菌为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pH不同。山东金太阳书业有限公司4无菌技术(1)消毒和灭菌的区别知识拓展酒精消毒时，70%的酒精杀菌效果最好，原因是：浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其中；浓度过低，杀菌力减弱。山东金太阳书业有限公司1培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌、消毒方法依次是()化学消毒 灼烧灭菌 干热灭菌紫外线灭菌 高压蒸汽灭菌 巴氏消毒法A BC D解析：培养基用高压蒸汽灭菌；培养皿能耐高温，需用干热灭菌；接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的
4、灭菌效果；实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒，如用酒精擦拭双手；空气可用紫外线消毒；牛奶为不破坏其营养成分可采用巴氏消毒法。答案：A山东金太阳书业有限公司2某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察与计数。请回答与此实验相关的问题：(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了_和_。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是_和_。(2)对培养基进行灭菌，应该采用的方法是_。(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于_中培养，培养的温度设定在37。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种_作为对照
5、进行实验。(4)培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有_种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越_。山东金太阳书业有限公司解析：本题主要考查了微生物的培养与分离知识。培养基中含有蛋白胨主要提供氮源，淀粉主要提供碳源；还需要水及无机盐等；培养基进行高压蒸汽灭菌后，还要检验灭菌效果；用选择培养基可以将耐盐细菌分离出来。答案：(1)氮源(碳源不作要求)碳源 无机盐 水(2)高压蒸汽灭菌(3)恒温培养箱 无菌水(4)多 大(5)盐(或NaCl)选择培养基(5)如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐_细菌，这种培养基被称为_。山东金太阳书业有限公司
6、 细菌的分离与计数1土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)分离的原理土壤中的细菌之所以能够分解尿素，是因为它们体内能合成脲酶。这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起催化作用。实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。(2)统计菌落数目的方法显微镜直接计数法a原理：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。b方法：用计数板计数。c缺点：不能区分死菌与活菌。山东金太阳书业有限公司间接计数法(活菌计数法)a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，
7、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。b操作i设置重复组，增强实验的说服力与准确性。ii.为了保证结果准确，一般选择菌落数在30300的平板进行计数。c计算公式：每克样品中的菌株数M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。(3)细菌分离与计数的实验流程土壤取样样品稀释取样涂布微生物培养观察并记录结果细菌计数山东金太阳书业有限公司2分解纤维素的微生物的分离(1)纤维素酶是一种复合酶，它包括 C1 酶、CX 酶和葡萄糖苷酶，具有催化分解纤维素的作用，其作用过程如下：(2)纤维素分解菌的筛选原理刚果红可以与纤维素
8、形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素，从而使菌落周围形成透明圈。山东金太阳书业有限公司(3)土壤中纤维素分解菌的筛选方案土壤取样选择培养梯度稀释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。选择培养的目的：增加纤维素分解菌的浓度，确保能够从样品中分离到所需要的微生物。涉及到的微生物技术主要有：培养基的配制、无菌操作技术、稀释涂布平板法、选择培养基的作用、土壤取样等。山东金太阳书业有限公司3分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是()A经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上B富集培养这一步可省略，但培养纤维素
9、分解菌少C经稀释培养后，用刚果红染色D对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上解析：经选择培养后，再经稀释，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上；富集培养可省略；经稀释培养后，用刚果红染色；设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物。答案：A山东金太阳书业有限公司4如图为分离并统计分解纤维素的微生物的实验流程，据此回答有关问题：(1)要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌，从高温热泉中寻找耐热菌，这说明_。(2)接种微生物最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，本实验宜采用_法，原因是_。(3)用稀释涂布平板法统计菌落数目时，最好选择菌落数在_间的平板进行计数。若统计出在一
10、稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为30个，所用稀释液的体积为0.2 mL，则每克样品中的菌落数为_。答案：(1)根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找(2)释稀涂布平板 平板划线法难以根据稀释体积计算每克样品中的细菌数(3)30300 1.5107个山东金太阳书业有限公司(2009年高考安徽理综)下列是关于“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
11、落数在300以上的实验组平板进行计数【解析】确定对照组无菌后，选择菌落数在30300的平板进行计数，D错；A是培养基的灭菌方法，B设置了一系列对照实验，C是细菌的培养方法，A、B、C三个选项均是正确的。【答案】D细菌的分离与计数山东金太阳书业有限公司分解菌的筛选(2009年高考广东卷)(1)商品化植酸酶主要来自微生物。在产酶菌株筛选过程中，常在基本培养基中添加不溶于水的植酸钙制成固体平板，植酸钙被植酸酶分解后可在平板上产生_，可根据其大小选择目的菌株，所得菌株需要进一步测定植酸酶活性。活性测定可以植酸钠作为底物，活性可用一定条件下单位时间的_表示。(2)利用上述所得菌株制备植酸酶的流程如下图：
12、中的主要成分为_；中包含植酸酶等多种蛋白质。请写出一种纯化得到植酸酶的方法及其依据。(3)为构建基因工程菌，可用PCR等技术从上述菌株中克隆植酸酶基因。PCR反应包括多次循环，每次循环包括三步：_。反应过程中打开模板DNA双链的方法是_。(4)除植酸酶外，微生物还能应用在哪些酶的生产中？(至少写两种)山东金太阳书业有限公司【解析】(1)在含有植酸钙的固体平板上筛选分解菌，植酸钙被分解会产生透明圈。酶的活性可用底物的消耗量或产物的生成量表示。(2)透析可以去除小分子杂质。由于蛋白质分子的大小、吸附性及电荷不同，可以使用凝胶色谱法或电泳法进行纯化。(3)PCR技术的每次循环包括变性、复性和延伸三步
13、，其中变性是利用高温可使DNA变性而打开双链。【答案】(1)透明圈 植酸钠的消耗量(减少量)或磷酸(肌醇)的生成量(产量)(2)小分子杂质 凝胶色谱法：根据蛋白质之间的分子大小、吸附性质等差异进行纯化(或电泳法：根据蛋白质之间的电荷、分子大小等差异进行纯化)(3)变性、复性和延伸(长)加热(或高温处理)(4)蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶山东金太阳书业有限公司微生物的培养与鉴定(2009年高考宁夏理综)(1)在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑_、_和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、_、_等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。(2)在微生物培养操作过程中
14、，为防止杂菌污染，需对培养基和培养器皿进行_(消毒、灭菌)；操作者的双手需进行清洗和_；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能_。(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的_。(4)通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的_。山东金太阳书业有限公司(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_。(6)若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及培养物必须经过_处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。【解析】大肠杆菌体积
15、小、结构简单、变异类型容易选择、易培养、生活周期短，常作为遗传学研究的实验材料。微生物培养操作过程中要保证在无菌条件中进行。【答案】(1)温度 酸碱度 易培养 生活周期短(2)灭菌 消毒 损伤DNA的结构(3)比例合适(4)鉴定(或分类)(5)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生(6)灭菌山东金太阳书业有限公司山东金太阳书业有限公司1下表是关于对四种生物能源、碳源、氮源、新陈代谢类型的描述，其中正确的一组是()A.硝化细菌与乳酸菌 B乳酸菌与根瘤菌C根瘤菌与衣藻D硝化细菌与衣藻解析：乳酸菌不能直接利用N2，且能量来源为糖类；根瘤菌进行生命活动所需要的能量来自
16、于糖类等有机物分解。答案：D山东金太阳书业有限公司2下列说法正确的是()A铵盐、硝酸盐可以作为自养微生物的氮源B凡是碳源都能提供能量C除水以外的无机物仅提供无机盐D无机氮源不能提供能量解析：本题考查了微生物生长所需要的营养物质及其功能。铵盐、硝酸盐是最常用的无机氮源，可以被自养微生物利用；CO2是微生物的碳源，但不能提供能量；氨可为硝化细菌提供能量和氮源。答案：A山东金太阳书业有限公司3关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述中，错误的是()A操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌B牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻棒取出称量纸C待培养基冷却至50 左右时，进行倒平板D待平板冷却凝固约5 min1
17、0 min后，将平板倒过来放置解析：本题考查了牛肉膏蛋白胨固体培养基的制备过程。其顺序为：计算称量溶化灭菌倒平板，故A项错误。答案：A山东金太阳书业有限公司4在做土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验时，甲组实验用氮源只含尿素的培养基，乙组实验用氮源除尿素外还含硝酸盐的培养基，其他成分都相同，在相同条件下操作，培养与观察，则乙组实验属于()A空白对照 B标准对照C相互对照 D条件对照解析：上述实验中，甲组是实验组，乙组是对照组，给甲组某种处理，给乙组另一种条件的处理，则乙组应该是条件对照。答案：D山东金太阳书业有限公司5根据你所学习的知识，回答下列问题：(1)如果培养芽孢菌，配制固体培养基的基本
18、步骤是：称量溶化_加棉塞包扎。(2)如果检验自来水中的大肠杆菌是否超标，需要在培养基中加入_；如果将农田土壤表层中的圆褐固氮菌与其他细菌分离出来，则需要在_的培养基上培养。按照培养基的用途划分，前者属于_培养基，后者属于_培养基。(3)在细菌的培养过程中，将培养基分装到试管中的高度约为试管高度的X；加棉塞时，棉塞在试管口内的长度是棉塞长度的Y；将培养基搁置斜面时斜面长度最多是试管长度的Z。则X、Y、Z对应的比值依次是_。山东金太阳书业有限公司(4)下列是木屑培养基各成分所占比例：木屑78%，米糠20%，石膏粉1%，蔗糖1%。此培养基加水后可用于平菇的培养，用简易的方法对培养基进行灭菌时，要重复
19、23次，其主要目的是有利于彻底杀灭萌发的_。解析：微生物培养基的配制具有一定的规范性，而且成分不一样，用途也有一定差别。对培养基进行灭菌时，一定要注意杀死芽孢。答案：(1)调节(培养基的)pH 分装(2)伊红和美蓝 无氮 鉴别 选择(3)1/5 2/3 1/3(4)芽孢山东金太阳书业有限公司6(2011年北京西城测试)某研究性学习小组的同学，为了从土壤中筛选纤维素分解菌，利用下列材料和用具进行了实验，请完善下列实验步骤。提示：刚果红能与纤维素形成红色复合物，纤维素分解菌在含有刚果红和纤维素的培养基上形成有透明圈的菌落。材料用具：采集的土样、研钵、配制纤维素分解菌培养基的各种原料、琼脂、纤维素粉
20、、刚果红溶液、培养箱、无菌水。实验步骤：利用培养纤维素分解菌培养基的各种原料、琼脂及_配制固体培养基，灭菌。将采集的土壤样品在研钵中研碎后_，制成土壤匀浆。利用无菌操作方法把土壤匀浆_到培养基上，放在培养箱内培养一段时间。用显微镜观察纤维素分解菌时，要从_挑取材料制成临时装片。山东金太阳书业有限公司解析：分离纤维素分解菌的培养基中要加入纤维素粉做碳源，加入刚果红溶液，刚果红能与纤维素形成红色复合物，纤维素分解菌在含有刚果红和纤维素的培养基上培养，纤维素分解菌产生的纤维素酶能分解刚果红纤维素复合物，产生透明圈。采集的土壤样品在研钵中研碎后加入无菌水，制成土壤匀浆。利用无菌操作方法把土壤匀浆点接或接种到培养基上，放在培养箱内培养。纤维素分解菌产生的纤维素酶分解刚果红纤维素复合物，产生了透明圈。挑取周围有透明圈的菌落制成临时装片可观察到纤维素分解菌。答案：纤维素粉和刚果红溶液 加入无菌水 点接或接种 周围有透明圈的菌落
