1、微生物的培养和利用 课前自主预习案 基础梳理系统化 知识点一 微生物的实验室培养 1培养基 氮源无机盐 液体培养基 鉴别培养基pH氧气2无菌技术 化学药剂消毒法干热灭菌 高压蒸汽灭菌外来杂菌3大肠杆菌的纯化培养 称量 灭菌平板划线法 甘油管藏法知识点二 土壤中分解尿素的细菌的分离 酚红样品稀释培养观察 以尿素为唯一氮源 稀释涂布平板法知识点三 分解纤维素的微生物的分离 1实验原理 纤维二糖CX葡萄糖苷刚果红红色复合物透明圈2实验流程 纤维素纤维素为唯一碳源 梯度稀释鉴别纤维素分解菌透明圈基能过关问题化 一、判一判 1判断关于微生物培养技术相关叙述的正误(1)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机
2、盐，有时还需要加入一些特殊的物质。()(2)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。()(3)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害。()(4)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落。()(5)用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时，只要稀释度足够高，就能在培养基表面形成单个菌落。()2判断关于微生物分离相关叙述的正误(1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。()(2)对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法，而不能用平板划线法。()(3)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。()(4)分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得
3、培养基的酸碱度降低。()(5)刚果红可以与纤维素形成透明复合物，所以可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。()二、连一连 1无菌技术的主要方法及适用对象(连线)2以下几种选择培养基和鉴别培养基及其应用(连线)三、议一议【教材易漏拾遗】1微生物的接种技术只有平板划线法和稀释涂布平板法吗？微生物接种的核心是什么？不是，微生物的接种技术还包括斜面接种、穿刺接种等方法，接种的核心是防止杂菌污染，以保证培养物的纯度。2细菌数目的测定还有哪些方法？试举例说明。滤膜法。测定饮用水中大肠杆菌的数目可以采用滤膜法。3如图是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，请分析：(1)获得图A效果和图B效
4、果的接种方法分别是什么？(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，最可能的原因是什么？应当怎样操作才可避免此种现象？(3)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？获得效果A的接种方法为稀释涂布平板法，获得效果B的接种方法为平板划线法。最可能的原因是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；采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灼烧灭菌。火焰附近存在着无菌区域。4研究人员在刚果红培养基平板上筛选到了几株有透明降解圈的菌落如图1所示，将筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4在不同的温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果如图2，请分析：(1)透明圈是
5、如何形成的？(2)图中透明圈大小代表了什么？降解纤维素能力最强的菌株是哪种？(3)结合图2推测哪种菌株更适合用于人工瘤胃发酵？刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。细菌分泌的纤维素酶能将培养基中的纤维素降解成纤维二糖和葡萄糖，故可形成透明圈。透明圈大小与纤维素酶的量和活性有关，降解纤维素能力最强的是菌株。J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高，更适合用于人工瘤胃发酵。高效课堂 考点一 微生物的实验室培养【任务驱动 探究突破】任务1 据某微生物培养基的配方表回答下列问题 (1)此培养基按物理性质划分属于_培养基，因为没有凝固剂(如琼脂)；按功能
6、划分属于_培养基，因为没有碳源，只有_微生物才能生长(利用空气中的CO2)。(2)此培养基含有微生物所需的营养成分包括水、_和_三类，若加入氨基酸，则它可充当的营养成分包括_、_和生长因子。编号 成分(NH4)2SO4 KH2PO4 FeSO4 CaCl2 H2O 含量 0.4 g 4.0 g 0.5 g 0.5 g 100 mL 液体选择自养型 无机盐氮源 碳源氮源(3)若要观察微生物的菌落特征，培养基中应添加的成分是凝固剂(琼脂)。(4)若用该培养基来分离尿素分解菌，应除去表中_成分(填表中序号)，加入_和不含氮元素的有机物。尿素任务2 据两种接种方法产生的培养效果图完成下列问题(1)获得
7、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一片，其最可能的原因是什么？应当怎样操作才可避免此种现象？稀释涂布平板法平板划线法最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灭菌。采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灭菌。任务3 大肠杆菌的纯化培养(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 操作步骤 倒平板的操作方法及注意事项 a写出上图正确的倒平板操作流程：_。b甲、乙、丙中的灭菌方法是_。c丁中的操作需要等待_后才能进行。称量灭菌倒平板 丙乙甲丁灼烧灭菌平板冷却凝固(2)纯化大肠杆菌的方法 纯化培养原理：设法在培养基上得到
8、由一个细菌繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较纯的菌种。纯化大肠杆菌的关键步骤是_。常用的微生物接种方法有两种 a平板划线法：是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。接种连续划线b稀释涂布平板法：是将菌液进行一系列的_，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。系列稀释操作(如下图所示)：涂布平板操作(如下图所示)：梯度稀释(3)菌种的保存方法 对于频繁使用的菌种，可以采用_的方法。对于需要长期保存的菌种，可以采用_的方法。临时保藏甘油管藏【特别提醒】(1)配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的注意事项 倒平板的适宜温度是50 左右，温度过
9、高会烫手，过低培养基又会凝固。平板需倒置，这样既可使培养基表面的水分更好地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。(2)平板划线操作的注意事项 第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环。灼烧接种环，应待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。划线时最后一区不要与第一区相连。划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。【考向分类 对点落实】考向一培养基及其制备方法分析 1经典模拟下表为某培养基的配方，下列叙述正确的是()A.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
10、子的物质 D该培养基调节合适的pH后就可以接种使用 成分 蛋白胨 葡萄糖 K2HPO4 伊红 美蓝 蒸馏水 含量 10 g 10 g 2 g 0.4 g 0.065 g 1 000 mL B22021安徽省黄山市高三“八校联考”蓝白斑筛选是基因工程中筛选重组目的基因常用的一种方法，表现为培养基上出现蓝白颜色的菌落，可以通过颜色为依据直接筛选重组菌。用于筛选的菌为半乳糖苷酶缺陷型菌株，这种宿主菌中编码半乳糖苷酶的部分缺失，不具有生物活性。用于蓝白斑筛选的质粒载体一般含有抗性基因和将宿主菌半乳糖苷酶缺失部分补全的序列，在这段序列中还含有多个限制性酶切位点，便于插入目的基因。半乳糖苷酶能够作用于一种
11、无色化合物Xgal，使其变成蓝色物质。回答下列问题：(1)玻璃和金属材质的实验器材利用_方法灭菌。(2)培养基灭菌后，需要冷却到_左右时，才能倒平板。倒平板后，平板冷凝要将平板倒扣，其原因是_。干热灭菌50防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染(3)为防止杂菌污染，培养基中要添加_。蓝白斑筛选能成功，是因为培养基中添加了_。(4)最终培养基出现的白色的菌落是()A目的基因和载体结合 B只含目的基因 C只含载体(5)若需要长期保存该菌种，可采用的方法是_。抗生素 XgalA甘油管藏法 考向二无菌技术的操作 3经典模拟微生物培养过程中，要十分重视无菌操作。现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，
12、以防止杂菌污染。请分析下列操作中错误的是()煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢 接种操作要在酒精灯火焰附近进行 无菌繁殖脱毒苗时，植物的外植体要进行消毒 家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌 培养基要进行高压蒸汽灭菌 加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌 A B C D D4细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌()A接种环、手、培养基B.高压锅、手、接种环 C培养基、手、接种环D.接种环、手、高压锅 解析：灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力，对于培养基、操作器皿和接种环等都需要灭菌。消毒仅指杀死物体表面或内
13、部一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害，如操作者的手和衣着需要消毒处理。高压蒸汽通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧可以迅速彻底地灭菌，适用于微生物的接种工具，如接种环。C考向三大肠杆菌的纯化方法及过程分析 52021甘肃兰州一中高三试题平板冷却凝固后要将平板倒置，其目的是()A利于大肠杆菌的生长 B防止空气进入 C利于培养基的冷却 D防止皿盖冷却水滴入培养基造成污染 解析：平板冷却凝固后将平板倒置是为了防止皿盖冷却后水滴入培养基后造成污染，D正确；此操作的原因不是利于大肠杆菌的生长，A错误；空气仍然可以进入到平板中，B错误；倒置对于培养基冷却没有太大影响
14、，C错误。D62021河南省安阳市高三第一次调研一个由英国伦敦帝国学院和芬兰图尔库大学的科学家组成的研究小组日前开发出一种通过大肠杆菌制造丙烷的新技术。科研人员欲对大肠杆菌进行研究和利用，首先要纯化大肠杆菌，请结合所学知识，回答下列问题：(1)纯化大肠杆菌首先需要制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，其步骤是计算、称量、溶化、灭菌、_。对培养基进行灭菌的方法是_，检验培养基是否有杂菌污染的最有效的方法是_。(2)可以估算出样品中大肠杆菌数量的接种方法是_，用该方法得到的结果一般比实际值_(填“偏大”或“偏小”)。倒平板高压蒸汽灭菌法将未接种的培养基放在恒温箱中培养稀释涂布平板法偏小(3)某实验小组将得到
15、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。分析其原因是振荡培养能提高培养液中_的含量和营养物质的利用率。使用过的培养基及培养物必须经过_后才能丢弃，以防止培养物扩散。(4)如果要检测食品中是否含有大肠杆菌，需要在培养基中加入_(填物质)，以观察是否出现_(填颜色)的菌落。氧气灭菌处理伊红美蓝黑色考向四微生物培养与分离的考查 7(多选)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。下图是分离、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
16、筛选培养基中需要加入漆酶的底物，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 BC8(多选)做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述不正确的是()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，应标记在皿底上 解析：高压蒸汽灭菌加热结束后，应让其自然冷却后再慢慢打开排气阀以排除余气，然后才能开盖取物，A错误；倒平板时左手拿培养皿，右手拿锥形瓶，左手将培养
17、皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，倒入培养基后立即盖上培养皿皿盖，B错误；灼烧接种环之后，要待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种，C错误；皿底的标记不会因为盖子混淆而混淆，D正确。ABC 9(多选)下列关于细菌的叙述，不正确的是()A不同种类细菌的生长均需要相同碳源 B常用液体培养基分离获得细菌单菌落 C细菌大量培养过程中，芽孢形成于细菌生长的调整期 D培养基中含有高浓度NaCl有利于金黄色葡萄球菌的筛选 解析：自养型细菌(如硝化细菌)可直接利用空气中的CO2作碳源，异养型细菌(如大肠杆菌)只能利用培养基中现成的有机碳源(如葡萄糖)，A错误；常利用固体培养基分离获得细菌的单菌落，B错误；细菌
18、的生长曲线包括调整期、对数期、稳定期、衰亡期四个阶段，芽孢形成于细菌生长的稳定期，C错误；金黄色葡萄球菌能在含有高浓度NaCl的培养基中正常生长、繁殖，其他微生物则不能，故可用含高浓度NaCl的选择培养基来筛选金黄色葡萄球菌，D正确。ABC题后拓展 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、培养目的等来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要适宜：真菌为5.06.0，细菌所需pH为6.57.5，放线菌为7.58.5，故培养不同微生物所需pH 不同。2培养基的营养构成(1)各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
19、(2)不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。3微生物和动植物营养要素的比较 项目 碳源 氮源 能源 无机盐、水 动物 糖类、脂肪等 蛋白质或 其降解物 同碳源 都需要，种类及功能基本相同 微生物 异养型 糖类、脂肪、醇、有机酸等 蛋白质或其降解物、铵盐、硝酸盐、N2等 同碳源 自养型 CO2、碳酸盐等 NH3、铵盐、硝酸盐等 氧化无机物或利用光能 绿色 植物 铵盐、硝酸盐 光能 考向五微生物实验室培养的拓展应用 102018全国卷，37在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题：(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具_(填“可以”或
20、“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是_。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能_。在照射前，适量喷洒_，可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过_(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是_。可以在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少破坏DNA结构消毒液氯气未将锅内冷空气排尽11经典高考临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定
21、的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题：(1)为 了 从 样 本 中 获 取 致 病 菌 单 菌 落，可 用 _ 法 或_法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。(2)取该单菌落适当稀释，用_法接种于固体培养基表面，在37 培养箱中培养24 h，使其均匀生长，布满平板。平板划线稀释涂布(平板)稀释涂布(平板)(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A_；含 B 的 滤 纸 片 周 围 没 有 出 现 透 明 圈，说
22、 明 该 致 病 菌 对 抗 生 素B_；含 C 的 滤 纸 片 周 围 的 透 明 圈 比 含 A 的 小，说 明_；含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的_。(4)根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素_。敏感不敏感 该致病菌对C的敏感性比对A的弱耐药菌A【师说拓展】1.消毒与灭菌比较 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对人体有害的微生物 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 用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源 灭菌 强烈的理
23、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 2.纯化微生物的接种方法比较 比较项目 平板划线法 稀释涂布平板法 关键操作 接种环在固体平板培养基表面连续划线 一系列的梯度稀释；涂布平板法操作 注意事项 每次划线前后均需灼烧接种环 稀释度要足够高，为确保实验成功可以增加稀释度 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 12
24、.经典高考有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染，某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以_为唯一碳源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于_培养基。(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即_和_。(3)为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力_。(4)通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、_和_。无菌技术要求实验操作应在酒精灯_附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。原油选择平板划线法稀释涂布平板法强干热灭菌高压蒸汽灭菌
25、火焰考点二 微生物的分离、计数与筛选【任务驱动 探究突破】任务1 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)实验原理 分解尿素的原理 土壤中细菌之所以能分解尿素，是由于它们体内能合成_，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到_作用。筛选菌株的原理 微生物的选择培养：在选择培养基的配方中，把尿素作为培养基中的唯一氮源，原则上只有能够利用尿素的微生物才能够生长。脲酶催化(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：用血球计数板计数。c缺点：不能区分死菌与活菌。间接计数法(活菌计数法)a原理：当样品的稀释度足够
26、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。b操作：()设置重复组，以增强实验的说服力与准确性。()为了保证结果的准确，一般应选择菌落数在30300的平板进行计数。c计算公式：每克样品中的菌株数(CV)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)实验流程 土壤取样_微生物的培养与观察细菌的_。样品的稀释计数注意事项(1)在同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值，并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目，如果某个平板的菌落数与
27、其他组差别甚远，说明该平板操作过程中出现失误，应舍弃。(2)统计的菌落往往比活菌的实际数目低，这是由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。任务2 分解纤维素的微生物的分离(1)实验原理 纤维素酶 纤维素酶是一种复合酶，它包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，该复合酶具有催化分解纤维素的作用，其作用过程如下：筛选原理 a培养基：以_为唯一碳源的选择培养基。b方法：刚果红染色法。，出现_，即可根据是否产生_来筛选纤维素分解菌。纤维素红色透明圈透明圈(2)筛选流程 土壤取样_梯度稀释将样品涂布到_的培养基上挑选产生_的菌落。土壤取样：选择
28、富含_的环境。将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。a制备鉴别培养基：主要碳源是_。b刚果红染色法。()先培养_，再加入刚果红进行颜色反应；()_时加入刚果红。进一步鉴定 a为确定得到的菌是否是纤维素分解菌，还需进行_的实验。b测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的_进行定量测定。选择培养鉴别纤维素分解菌透明圈纤维素 CMC-Na微生物倒平板发酵纤维素酶 葡萄糖(3)分离纤维素分解菌的几个关键步骤 分离纤维素分解菌的实验中应先用_，再用_。选择培养基为_培养基，以纤维素作为_的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长；利用液体培养基能使营养成分充分消耗，以增加纤维素分
29、解菌的浓度。鉴别培养基含琼脂，为_培养基，因为要在培养基上形成我们肉眼可见的菌落，刚果红染色法应用的就是此种培养基。选择培养基 鉴别培养基液体碳源和能源 固体任务3 选择培养基的应用实例(1)选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长，其目的是培养、分离出特定微生物。(2)选择培养基的应用实例 培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果，如石油是唯一碳源时，可以抑制不能
30、利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，以达到分离能消除石油污染的微生物的目的。改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。【考向分类 对点落实】考向一微生物分离与计数的考查 12021河北衡水中学高三调考下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验”的叙述，正确的是()A分解尿素的细菌能产生脲酶，可将尿素分解产生氮气 B用选择培养基选择出分解尿素的细菌，并杀死其他微生物 C统计尿素分解菌的数目时，以菌落数在300以上的平板进行计数 D用尿素为唯一氮源、加有酚红指示剂的培养基培养尿素分解菌，指示剂变红 D2.2021四川乐
31、山四校联考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，实验过程包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察与计数。下列与此实验相关问题的叙述中，正确的是()A实验用过的带菌培养基经过加热后才能倒掉 B利用平板划线法对细菌进行分离、纯化并计数 C观察细菌培养的实验时，最好是在另一平板上接种清水作为对照实验 D培养基中含有的蛋白胨、淀粉可分别为细菌培养提供氮源和碳源 解析：实验用过的带菌培养基要高压蒸汽灭菌后才能倒掉，以免污染环境，A错误；应利用稀释涂布平板法对细菌进行分离、纯化并计数，B错误；要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种无菌水作为对照进行实验，C错误；培养基中含有的蛋
32、白胨、淀粉分别为细菌培养提供了氮源和碳源，D正确。D3全国卷，39已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：(1)显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用_染色。微生物A产生的油脂不易挥发，可选用_(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以_为碳源的固体培养基进行培养。(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用_直接计数；若要测定其活菌数量，可选用_法进行计数。(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得
33、相同时间内，在35、40、45 温度下降解10 g油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg，则上述三个温度中，_条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕_设计后续实验。苏丹萃取法油脂血细胞计数板稀释涂布平板45 404全国卷为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白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3
34、9、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为_。(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过_灭菌。在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是_。检测培养基平板灭菌是否合格3.8107灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)示意图A和B中，_表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。B(4)该小组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。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中_的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高_的利用率。溶解氧营养物质考向二
35、菌种筛选的拓展应用 5全国卷植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题：(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将_分解成_。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成_色复合物。用含有CR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_。纤维二糖 葡萄糖红透明圈(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：注：“”表示有，“”表示无。据表判断，培养基甲_(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_；培养基乙_(填“能”
36、或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_ 酵母膏 无机盐 淀粉 纤维素粉 琼脂 CR溶液 水 培养基甲 培养基乙 不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素，不会形成CR纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌【师说拓展】1.筛选微生物的两个实例比较 比较 项目 土壤中分解尿素的细菌的分离 分解纤维素的微生物的分离 方法 利用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行选择培养 利用富含纤维素的选择培养基进行选择培养 原理 只有分解尿素的细菌能够合成脲酶，才能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长 因为培养基中含有丰富的纤维素，因此能够分解纤维素的微生物具有更多的生存机会而
37、大量繁殖 鉴别 在培养基中加入酚红指示剂，指示剂变红说明菌落中的菌体为分解尿素的细菌 刚果红染色法，周围出现透明圈的菌落为分解纤维素的微生物的菌落 2.选择培养基与鉴别培养基的比较 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或环境条件的嗜好、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试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计 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 6.2018
38、江苏卷，31酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。下图所示为操作流程，请回答下列问题：(1)配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的_，及时对培养基进行分装，并进行_灭菌。(2)取步骤中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤中将温度约_(在25、50 或80 中选择)的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。pH高压蒸汽50(3)挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤所示进行划线。下列叙述合理的有_。a为保证
39、无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌 b划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落 c挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母细胞中甲醇的含量 d可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株(4)步骤中，为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和_供应。为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1 000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用2516型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上_色细胞的个数应不少于_，才能达到每毫升3109个活细胞的预期密度。a、b、d氧气无30考向三 土壤中分离尿素分解菌和纤维素分解菌 72021安徽六安高三月考分离土壤中分解尿素的细菌，对培养
40、基的要求是()加尿素 不加尿素 加琼脂 不加琼脂 加葡萄糖 不加葡萄糖 加硝酸盐 不加硝酸盐 AB CD 解析：要分离分解尿素的细菌应以尿素为唯一氮源，正确、错误；分离土壤中分解尿素的细菌用固体培养基需加入琼脂，正确，错误；培养基中需要加碳源即葡萄糖，正确，错误；不需要氮源，故不加硝酸盐，错误，正确；故符合题意的有，A正确。A 82021广东省广州市执信中学第二次月考分离筛选降解纤维素能力强的微生物，对于解决秸秆等废弃物资源的再利用和环境污染问题具有重要意义。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、KCl、酵母膏以及水解酪素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。请回答下列问题：
41、(1)培养基中加入的化合物A是_。本实验将样品稀释涂布到鉴别培养基之前要进行选择培养，目的是_。(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培养基中加入_溶液，等培养基上长出菌落后，能产生纤维素酶的菌落周围会出现_。纤维素增加能产纤维素酶的微生物的浓度刚果红透明圈(3)为在培养基表面形成单个菌落，若将平板分为5个区域进行划线，理论上需要灼烧接种环_次。若用稀释涂布平板法进行接种，在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌液量不宜过多的原因是 _。6培养基表面的菌液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果(4)用三种菌株对秸秆进行处理，并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分
42、的降解情况进行了测定(结果如图)。据图分析可知，三种菌株对_的降解作用最强。与第5天结果相比，第10天秸秆各组分中_的降解率变化最大。半纤维素 纤维素课堂总结 网络建构提升 平板划线稀释涂布平板 分离计数纤维素分解菌长句应答必备 1无菌操作技术包括消毒和灭菌，消毒包括煮沸消毒、巴氏消毒、化学药剂消毒和紫外线消毒等；灭菌包括灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。2培养基的制备过程包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板等步骤，倒置平板的目的是防止培养皿盖上的水滴滴入培养基以造成污染。3大肠杆菌的纯化包括平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法要求多次划线，稀释涂布平板法要求将菌液充分稀释。4微生物的计数要求
43、制作多个平板，且每个平板上能长出30300个菌落。5尿素分解菌和纤维素分解菌的分离都运用了选择培养基，前者所用的培养基中尿素是唯一的氮源，后者所用的培养基中纤维素是唯一的碳源。历届真题 12020浙江7月下列关于微生物培养及利用的叙述，错误的是()A利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物，而保留利用尿素的微生物 B配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH C酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒 D适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化 解析：利用尿素固体培养基筛选尿素分解菌时，尿素固体培养基并不直接杀死其他微生物，而是其他微生物不能以尿素为氮源，无法在尿素固体培养基中存活，A错误；不同的微
44、生物生长所需的最适pH不同，如细菌适宜生活在中性偏碱环境，霉菌适宜生活在中性偏酸环境，因此配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH，B正确；利用糯米酿酒需要先进行糖化，酵母菌不能直接利用淀粉进行发酵，C正确；醋化醋杆菌的发酵底物为一定浓度的酒水混合物，适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化，D正确。A 22020江苏卷产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题：(1)常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是_(填编号)。(2)称取1.0 g某土壤样品，转入99 mL 无菌水中，制备成菌悬液，经_后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1
45、 mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌_个。编号 物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器 灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧 梯度稀释4.6105(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行_育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以_为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径_的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。(4)在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株_进行后续相
46、关研究，理由是 _。诱变脂肪较大B 该菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高；降解脂肪能力强，净化效果好32017江苏卷，31苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中，对环境有严重危害。小明同学准备依据下图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题：(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作为碳源的有_。(2)将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐_，以达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集，应进一步_，以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外，还必须添加_。(3)下图为连续划线法示意图，在图中
47、_(填图中序号)区域更易获得单菌落。蛋白胨、苯酚增加 稀释涂布凝固剂(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应，下表中15号比色管的苯酚浓度应分别为_。如果废水为50 mg/L苯酚溶液，降解后约有21%的苯酚残留，则需将残留液稀释_(填序号：5 10 20)倍后，再进行比色。管号 1 2 3 4 5 6 苯酚浓度(mg/L)1 0、0.2、0.4、0.6、0.8 等级选考研考向 12020全国卷，37某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降
48、解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。回答下列问题：(1)实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用_的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_。甲、乙培养基均属于_培养基。(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2107个/mL，若要在每个平板上涂布100 L 稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释_倍。(3)在步骤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某 菌 株 对 S 的 降 解 量 反 而 下 降，其 原 因 可 能 是_(答出1点即可)。高压蒸汽灭菌 琼脂 选择104S的
49、浓度超过某一值时会抑制菌株的生长(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤：_。(5)上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即_。取淤泥加入无菌水中，涂布(或稀释涂布)到乙培养基上，培养后计数水、碳源、氮源和无机盐22019全国卷，37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/
50、L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(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_。牛肉膏、蛋白胨X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 稀释涂布平板法能
51、量 合成其他物质的原料32019全国卷，37物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是_。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌，应该选择_菌落进一步纯化，选择的依据是_。W乙乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即
52、_。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加_，三处滴加量相同。一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明_；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明_。将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源缓冲液缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近42019全国卷，37回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时，
53、培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是_(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是_。硝化细菌在没有碳源的培养基上_(填“能够”或“不能”)生长，原因是_。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板_(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是_。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过_处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源倒置在一定的培养条件下，不同
54、种微生物表现出各自稳定的菌落特征灭菌52018全国卷，37生物选修1：生物技术实践 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。回答下列问题：(1)M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制_的生长，加入了链霉素的培养基属于_培养基。(2)M培养基中的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_(答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有_(答出两点即可)。细菌选择碳源、无机盐蛋白质、核酸(3)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
55、通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是_，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是_。(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因？碘液淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差 62017全国卷，37某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和N
56、H3，供植物吸收和利用。回答下列问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生_。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是_，但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是_(答出两点即可)。(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择_(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是_。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有_(答出两点即可)。脲酶分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物提供能量，为其他有机物的合成提供原料为细胞生物生命活动尿素其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用为细菌生长提供无机营养；作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定
