1、第十一单元生物技术实践第 42 课时微生物的培养与应用突破考点提炼方法考点考点11生物技术手段生物技术手段微生物实验室培养微生物实验室培养划分划分标标准准培养基种培养基种类类特点特点用途用途物理物理性性质质液体培养液体培养基基不加凝固不加凝固剂剂工工业业生生产产半固体培半固体培养基养基加凝固加凝固剂剂，如，如琼琼脂脂观观察微生物的运察微生物的运动动、分、分类鉴类鉴定定固体培养固体培养基基微生物的分离、微生物的分离、鉴鉴定、定、活菌活菌计计数、保藏菌种数、保藏菌种化学化学成分成分天然培养天然培养基基含化学成分不明确含化学成分不明确的天然物的天然物质质工工业业生生产产合成培养合成培养基基培养基成分
2、明确培养基成分明确(用化学成分已知用化学成分已知的化学物的化学物质质配成配成)分分类类、鉴别鉴别用用途途选择选择培养培养基基允允许许特定种特定种类类的微的微生物生生物生长长，同，同时时抑抑制或阻止其他微生制或阻止其他微生物生物生长长培养、分离出特定微生培养、分离出特定微生物，如培养酵母菌和霉物，如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入菌，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡青霉素；培养金黄色葡萄球菌，可在培养基中萄球菌，可在培养基中加入高加入高浓浓度食度食盐盐鉴别鉴别培培养基养基根据微生物的代根据微生物的代谢谢特点，在培养基中特点，在培养基中加入某种指示加入某种指示剂剂或或化学化学药药品品鉴别鉴别
3、不同种不同种类类的微生物，的微生物，如用伊如用伊红红美美蓝蓝培养基培养基鉴别饮鉴别饮用水或乳制品中用水或乳制品中是否有大是否有大肠肠杆菌杆菌(若有，若有，菌落呈深紫色，并菌落呈深紫色，并带带有有金属光金属光泽泽)11培养基的类型及作用培养基的类型及作用2.2.培养基的配制原培养基的配制原则则和和营营养构成养构成目的要明确：根据微生物的种目的要明确：根据微生物的种类类、培养目的、培养目的选择选择不同的原料配制培养基不同的原料配制培养基营营养要养要协调协调：配制培养基：配制培养基时时要注意各要注意各营营养物养物质质的的浓浓度和比例、度和比例、pHpH要适宜要适宜(1)(1)培养基的培养基的配制原则
4、配制原则 (2)(2)培养基的培养基的营营养构成养构成 各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机氮源和无机盐盐。不同培养基不同培养基还还要要满满足不同微生物足不同微生物对对pHpH、特殊、特殊营营养物养物质质以以及氧气的要求。及氧气的要求。33配制牛肉膏蛋白配制牛肉膏蛋白胨胨固体培养基的步固体培养基的步骤骤及注意事及注意事项项(1)(1)步步骤骤：计计算算称量称量溶化溶化灭灭菌菌倒平板倒平板(2)(2)注意事注意事项项 倒平板的温度一般在倒平板的温度一般在5050左右适宜，温度左右适宜，温度过过高会高会烫烫手，手，过过低培养基又
5、会凝固。低培养基又会凝固。平板需倒置，平板需倒置，这样这样既可使培养基表面的水分更好地既可使培养基表面的水分更好地挥发挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污污染。染。44纯纯化大化大肠肠杆菌的操作杆菌的操作过过程及注意事程及注意事项项(1)(1)原理：在培养基上将原理：在培养基上将细细菌稀菌稀释释或分散成或分散成单单个个细细胞，使胞，使其其长长成成单单个的菌落，个的菌落，这这个菌落就是一个个菌落就是一个纯纯化的化的细细菌菌落。菌菌落。(2)(2)方法：平板划方法：平板划线线法、稀法、稀释释涂布平板法。涂布平板法。平板划平板划线线法：平板划法：平板划线线
6、法中法中细细菌的分离和稀菌的分离和稀释过释过程程发发生在接种生在接种环环在固体平板表面上的移在固体平板表面上的移动动划划线过线过程中。在程中。在线线的开始的开始部分，微生物往往部分，微生物往往连连在一起生在一起生长长，随着，随着线线的延伸，菌数逐的延伸，菌数逐渐渐减减少，最后可能形成少，最后可能形成纯纯种的种的单单个菌落。个菌落。(如下如下图图)注意注意aa划划线时线时最后一区域不要与第一区域相最后一区域不要与第一区域相连连。b.b.划划线线用力大小要适当，防止用力用力大小要适当，防止用力过过大将培养基划破。大将培养基划破。稀稀释释涂布平板法涂布平板法.系列稀系列稀释释操作操作(图图1)1)a
7、 a将分将分别别盛有盛有9 9 mLmL水的水的66支支试试管管灭灭菌，并按菌，并按101011101066的的顺顺序序编编号。号。bb用移液管吸取用移液管吸取1 1 mLmL培养的菌液，注入培养的菌液，注入101011倍稀倍稀释释的的试试管管中。用手指中。用手指轻压轻压移液管上的橡皮移液管上的橡皮头头，吹吸，吹吸33次，使菌液与水充次，使菌液与水充分混匀。分混匀。cc从从101011倍稀倍稀释释的的试试管中吸取管中吸取1 1 mLmL稀稀释释液，注入液，注入101022倍稀倍稀释释的的试试管中，重复管中，重复bb步混匀操作。以此步混匀操作。以此类类推，直到完成最后推，直到完成最后11支支试试
8、管的稀管的稀释释。注意注意 移液管需要 移液管需要经过灭经过灭菌。操作菌。操作时时，试试管口和移液管管口和移液管应应在离火焰在离火焰112 cm2 cm处处。.涂布平板操作如图涂布平板操作如图22所示：所示：图图11图图22注意注意 稀 稀释释涂布平板操作复涂布平板操作复杂杂，各个，各个细节细节均均应应保保证证“无菌无菌”。具体如下：。具体如下：酒精灯与培养皿的距离要合适；酒精灯与培养皿的距离要合适；吸管吸管头头不要接触任何其他物体；不要接触任何其他物体；吸管要在酒精灯火焰周吸管要在酒精灯火焰周围围使用。使用。11自养微生物和异养微生物的自养微生物和异养微生物的营营养比养比较较拓展提升拓展提升
9、营养类型碳 源氮 源生长因子自养微生物CO2、NaHCO3等含碳无机物NH3、铵盐、硝酸盐等一般不需要异养微生物糖类、脂肪酸等铵盐、硝酸盐、蛋白质等有些微生物需要2.2.划分依据：自养微生物与异养微生物划分依据：自养微生物与异养微生物类类型划分的主要型划分的主要依据是能否以无机碳作依据是能否以无机碳作为为生生长长的主要或唯一碳源，而与氮源的主要或唯一碳源，而与氮源无关。自养微生物以无关。自养微生物以COCO22或碳酸或碳酸盐为盐为主要或唯一碳源主要或唯一碳源进进行代行代谢谢生生长长；异养微生物必；异养微生物必须须以有机物作以有机物作为为碳源碳源进进行代行代谢谢生生长长。33自养微生物的能源自养
10、微生物的能源(1)(1)利用光能，如利用光能，如蓝蓝藻等。藻等。(2)(2)依靠物依靠物质质氧化氧化过过程中程中释释放的能量，如硝化放的能量，如硝化细细菌，能利菌，能利用用NHNH33氧化氧化过过程中程中释释放的化学能，放的化学能，NHNH33既作既作为为氮源，又作氮源，又作为为能源。能源。44异养微生物的能源异养微生物的能源主要来源于有机物的氧化分解，碳源不主要来源于有机物的氧化分解，碳源不仅为仅为异养微生物异养微生物提供构成提供构成细细胞的物胞的物质质，而且提供完成整个生命活，而且提供完成整个生命活动动所需的能所需的能量。量。11(20112011新课标全国卷，新课标全国卷，3939)有些
11、细菌可分解原油，从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：土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：(1)(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以在筛选过程中，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，该培养基为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于属于_培养基。培养基。(2)(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即两种，即_和和_。(3)(3)为了筛选出
12、高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大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小，分解圈大说明该菌株的降解能力_。对位训练对位训练原油 原油 选择选择平板划线法平板划线法稀释涂布平板法稀释涂布平板法强强 (4)(4)通常情况下通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、灭菌方法有灼烧灭菌、_和和_。无菌技。无菌技术要求实验操作应在酒精灯术要求实验操作应在酒精灯_附近进行，以避免周围附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。环境中微生物的污染。干热灭菌干热灭菌高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌火焰火焰 解析解析(1)(
13、1)从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株，使用的培养基应是以原油为唯一碳源的选择培养基，通菌株，使用的培养基应是以原油为唯一碳源的选择培养基，通过控制碳源这种营养成分，来促进能高效降解原油的菌株的生过控制碳源这种营养成分，来促进能高效降解原油的菌株的生长，抑制其他微生物的生长。长，抑制其他微生物的生长。(2)(2)菌种纯化培养时，常采用平板划线法和稀释涂布平板菌种纯化培养时，常采用平板划线法和稀释涂布平板法接种。法接种。(3)(3)当固体培养基上长出单菌落后，可通过比较菌落周围当固体培养基上长出单菌落后，可通过比较菌落周围分解圈的大小，来判断
14、菌株降解原油能力的大小。一般来说，分解圈的大小，来判断菌株降解原油能力的大小。一般来说，分解圈越大说明该菌株的降解能力越强，反之则越弱。分解圈越大说明该菌株的降解能力越强，反之则越弱。排雷排雷(1)(1)平板划线操作第一次划线及每次划线之前都需平板划线操作第一次划线及每次划线之前都需灼烧灭菌，划线操作结束仍需灼烧接种环，每次灼烧目的不同。灼烧灭菌，划线操作结束仍需灼烧接种环，每次灼烧目的不同。(2)(2)灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。太高杀死菌种。(4)(4)实验室培养微生物的过程中，常用灼烧灭菌法对接种环、实验室培养
15、微生物的过程中，常用灼烧灭菌法对接种环、接种针、试管口、瓶口等进行灭菌；用高压蒸汽灭菌法对培养基、接种针、试管口、瓶口等进行灭菌；用高压蒸汽灭菌法对培养基、试管等进行灭菌；用干热灭菌法对玻璃器皿试管等进行灭菌；用干热灭菌法对玻璃器皿(吸管、培养皿吸管、培养皿)和金和金属用具等进行灭菌。实验操作应在酒精灯火焰旁进行，因为酒精属用具等进行灭菌。实验操作应在酒精灯火焰旁进行，因为酒精灯火焰旁可形成一个无菌环境，可防止微生物的污染。灯火焰旁可形成一个无菌环境，可防止微生物的污染。考点考点22生物技术实践生物技术实践土壤中分解尿素的细菌的土壤中分解尿素的细菌的分离与计数分离与计数11筛选菌株的原理筛选菌
16、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。够生长。22统计菌落数目的方法统计菌落数目的方法(1)(1)显微镜直接计数法显微镜直接计数法 原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜原理：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数量。下计算一定容积的样品中微生物数量。方法：用计数板计数。方法：用计数板计数。缺点：不能区分死菌与活菌。缺点：不能区分死菌与活菌。(2)(2)间接计数法间接
17、计数法(活菌计数法活菌计数法)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。菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。操作操作aa设置重复组，增强实验的说服力与准确性。设置重复组，增强实验的说服力与准确性。bb为了保证结果准确，一般选择菌落数在为了保证结果准确，一般选择菌落数在3030300300的平板的平板进行计数。进行计数。计算公式：每克样品中的菌株数计算公式：每克样品中的菌株数(C(CV)V
18、)MM，其中，其中CC代代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，VV代表涂布平板时代表涂布平板时所用的稀释液的体积所用的稀释液的体积(mLmL)，MM代表稀释倍数。代表稀释倍数。33细菌分离与计数的实验流程细菌分离与计数的实验流程土壤取样土壤取样样品稀释样品稀释取样涂布取样涂布微生物的培养微生物的培养观察观察并记录结果并记录结果细菌计数细菌计数稀释度104105106123平均值123平均值123平均值菌落数/平板菌数/克土壤 4.4.课题延伸课题延伸菌种的进一步鉴定菌种的进一步鉴定(1)(1)原理：原理：CO(NHCO(NH22)22HH22O COO
19、CO222NH2NH33；由于；由于NHNH33的产生，的产生，培养基碱性增强，培养基碱性增强，pHpH升高，因此可通过检测升高，因此可通过检测pHpH的变化来判断该的变化来判断该化学反应是否发生。化学反应是否发生。(2)(2)方法：以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，方法：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，若指示剂变红，则培养某种细菌，若指示剂变红，则pHpH升高，说明该种细菌能分升高，说明该种细菌能分解尿素。解尿素。对位训练对位训练22通过实验测定土壤中的细菌数量，下列与此操作有关通过实验测定土壤中的细菌数量，下列与此操作有关的叙述中，不正确的是的叙述中，不正确
20、的是()A A用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板菌后倒平板BB取取101044、101055的土壤稀释液的土壤稀释液0.1 0.1 mLmL，分别涂布于各组，分别涂布于各组平板上平板上CC将培养皿倒置，将培养皿倒置，37 37 恒温培养恒温培养24244848小时小时DD选择菌落数在选择菌落数在300300个以上的培养皿进行计数个以上的培养皿进行计数 解析解析 检测土壤中细菌总数，用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨 检测土壤中细菌总数，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，取培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，取101
21、044、101055、101066稀释度稀释度的土壤稀释液和无菌水各的土壤稀释液和无菌水各0.1 0.1 mLmL，分别涂布于各组平板上，将，分别涂布于各组平板上，将实验组和对照组平板倒置，实验组和对照组平板倒置，37 37 恒温培养恒温培养24244848小时，在确小时，在确定对照组无菌后，选择菌落数在定对照组无菌后，选择菌落数在3030300300的平板进行计数。的平板进行计数。答案答案D D 排雷排雷(1)(1)在同一稀释度下，至少对在同一稀释度下，至少对33个平板进行重复计数，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然后求出平均值，并根据平板所对应的稀
22、释度计算出样品中细菌的数目，如果某个平板的菌落数与其他差别甚远，说明该平菌的数目，如果某个平板的菌落数与其他差别甚远，说明该平板操作过程中出现失误，应舍弃。板操作过程中出现失误，应舍弃。(2)(2)统计的菌落往往比活菌的实际数目低。这是因为当两个统计的菌落往往比活菌的实际数目低。这是因为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，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，统计结果用菌落数而不是活菌数来表示。统计结果用菌落数而不是活菌数来表示。（33）对照原则）对照原则判断培养基中是否有杂菌污染，需将未接种的培养基同判断培养基中是否有杂菌污染，需将未接种的培养基同
23、时进行培养。时进行培养。判断选择培养基是否具有筛选作用，需设立牛判断选择培养基是否具有筛选作用，需设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。目，进行对比得出结论。（44）牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基应各有一个空白牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基应各有一个空白对照，即不涂布菌液，目的是验证培养基中是否含杂菌。对照，即不涂布菌液，目的是验证培养基中是否含杂菌。样样品稀释度将直接影响平板上生长的菌落数。品稀释度将直接影响平板上生长的菌落数。考点考点33生物技术实践生物技术实践分解纤维素的微生物的分离分解纤维
24、素的微生物的分离11纤维素酶纤维素酶纤维素酶是一种复合酶，它包括纤维素酶是一种复合酶，它包括CC11酶、酶、CCXX酶和葡萄糖苷酶，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：具有催化分解纤维素的作用，其作用过程如下：纤维素纤维素纤维二糖纤维二糖葡萄糖葡萄糖22纤维素分解菌的筛选原理纤维素分解菌的筛选原理红色消失，出现透红色消失，出现透明圈即可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。明圈即可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。33土壤中纤维素分解菌的筛选流程土壤中纤维素分解菌的筛选流程土壤取样土壤取样选择培养选择培养梯度稀释梯度稀释将样品涂布到鉴别纤维将样品涂布到鉴别纤维素分解菌
25、的培养基上素分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落。挑选产生透明圈的菌落。33(20112011聊城一模聊城一模)有些微生物能合成纤维素酶，通过有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，对这些微生物的研究，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物AA、硝酸盐、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。分析回答问题：素酶的微生物。分析回答问题：(1)(1)培养基中加入的化合物培养基中加入的
26、化合物AA是是_，为微生物的生长，为微生物的生长提供提供_，这种培养基属于，这种培养基属于_培养基。培养基。(2)(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培养基中加为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培养基中加入入_。对位训练对位训练纤维素纤维素碳源碳源选择选择刚果红刚果红 (3)(3)在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前，可用液体培在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前，可用液体培养基培养，增加微生物的浓度。若获得纯净的菌株，常采用平养基培养，增加微生物的浓度。若获得纯净的菌株，常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具是板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具是_，操作时采用操作时采
27、用_灭菌的方法；还可用灭菌的方法；还可用_方方法操作。法操作。(4)(4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是倒掉，这样做的目的是_。接种环接种环灼烧灼烧稀释涂布平板稀释涂布平板防止造成环境污染防止造成环境污染 解析解析(1)(1)应用选择培养基，筛选到能产生纤维素酶的微应用选择培养基，筛选到能产生纤维素酶的微生物，所以在培养基中要加纤维素作为唯一碳源。生物，所以在培养基中要加纤维素作为唯一碳源。(2)(2)刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后
28、，刚果红维素被纤维素酶分解后，刚果红纤维素的复合物就无法形成，纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，通过是否产培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)(3)微生物的接种方法很多，最常用的是平板划线法和稀微生物的接种方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。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。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。稀释涂布平板法则是将菌液
29、进行一系列的梯度稀释，然后将不稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度稀释，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。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。接种环和涂布器都是通过灼烧的方法进行灭菌。接种环和涂布器都是通过灼烧的方法进行灭菌。(4)(4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是防止实验菌进入外界环境，造成污染。倒掉，这样做的目的是防止实验菌进入外界环境，造成污染。排雷排雷(1)(1)纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，因纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，因培养基中
30、无凝固剂，利用液体培养基以增加纤维素分解菌的浓培养基中无凝固剂，利用液体培养基以增加纤维素分解菌的浓度。度。(2)(2)选择培养基以纤维素作为碳源和能源，其他绝大多数微选择培养基以纤维素作为碳源和能源，其他绝大多数微生物不能正常生长；鉴别培养基因含琼脂，故为固体培养基，生物不能正常生长；鉴别培养基因含琼脂，故为固体培养基，刚果红染色法就是应用的此培养基。刚果红染色法就是应用的此培养基。(3)(3)为确定得到的菌是否是纤维素分解菌，还需进行发酵产为确定得到的菌是否是纤维素分解菌，还需进行发酵产纤维素酶的实验。纤维素纤维素酶的实验。纤维素 酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵酶的发酵方法有液体发酵和固
31、体发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤两种。纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。考纲能力考纲能力 运用所学知识解决自然界和社会生活中有关生 运用所学知识解决自然界和社会生活中有关生物学问题的能力物学问题的能力考题考题11(20102010重庆卷，重庆卷，31 31)炭疽病是由炭疽杆菌引起炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病，炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，的一种人畜共患传染病，炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一菌落呈卷发状。对炭疽病疑似
32、患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。性，通过实验确诊。(1)(1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。疑菌落。(2)(2)细菌鉴定：实验流程如下图所示细菌鉴定：实验流程如下图所示考题链接考题链接1.1.微生物的实验培养微生物的实验培养 对配制的液体培养基等需采取对配制的液体培养基等需采取_方方法灭菌；实验所用液体培养基的碳源为法灭菌；实验所用液体培养基的碳源为_(_(填填“无机碳无机碳”或或“有机碳有机碳”)。挑选可疑菌落制片后，用挑选可疑菌落制片后，用_观察，可看到呈竹观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。节状排列的杆菌。高
33、压蒸汽高压蒸汽(98(98 kPakPa蒸汽蒸汽)有机碳有机碳显微镜显微镜 接种可疑菌后，接种可疑菌后，3535培养培养2424小时，液体培养基变浑浊，小时，液体培养基变浑浊，原因是原因是_，对照组试管中应加入，对照组试管中应加入_，与实验组同时培养与实验组同时培养66小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组照组_(_(填填“高高”或或“低低”)，则可明确疑似患者被炭疽，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。杆菌感染；反之则排除。对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体。与
34、产生抗体相关的细胞除刺激机体产生相应抗体。与产生抗体相关的细胞除TT细胞、细胞、BB细细胞外，还有胞外，还有_。细菌大量繁殖细菌大量繁殖等量生理盐水等量生理盐水低低吞噬细胞、浆细胞吞噬细胞、浆细胞考纲能力考纲能力探究实验设计能力 探究实验设计能力 考题考题22氯苯化合物是重要的有机化工原料，因其不易降解，氯苯化合物是重要的有机化工原料，因其不易降解，会污染环境。某研究小组依照下列实验方案会污染环境。某研究小组依照下列实验方案(图图1)1)筛选出能高效筛选出能高效降解氯苯的微生物降解氯苯的微生物SP1SP1菌。培养基配方如表菌。培养基配方如表11。考题链接考题链接2.2.选择培养基的用途选择培养
35、基的用途图图11(1)(1)配制配制号固体培养基时，除添加号固体培养基时，除添加号液体培养基成分外，号液体培养基成分外，还应添加还应添加1%1%的的_。(2)(2)培养基配制时，灭菌与调培养基配制时，灭菌与调pHpH的先后顺序是的先后顺序是_。(3)(3)从用途上来说，从用途上来说，号培养基和号培养基和号培养基分别属于号培养基分别属于_培养基和培养基和_培养基。在培养基。在号培养基中，为号培养基中，为SP1SP1菌菌提供氮源的成分是提供氮源的成分是_。(4)(4)在营养缺乏或环境恶劣时，在营养缺乏或环境恶劣时，SP1SP1的菌体会变成一个圆形的菌体会变成一个圆形的休眠体，这种休眠体被称为的休眠
36、体，这种休眠体被称为_。琼脂琼脂后灭菌后灭菌通用通用选择选择硝酸铵硝酸铵芽孢芽孢先调先调pHpH，(5)(5)将将SP1SP1菌接种在含不同浓度氯苯的菌接种在含不同浓度氯苯的号培养液中培养，号培养液中培养，得到生长曲线得到生长曲线(如图如图2)2)。从图。从图22可知，可知，SP1SP1菌在菌在_培培养条件下最早停止生长，其原因是养条件下最早停止生长，其原因是_。20 mg/L20 mg/L氯苯氯苯碳源最早耗尽碳源最早耗尽 解析解析配制固体培养基时应在液体培养基的成分中再加入配制固体培养基时应在液体培养基的成分中再加入琼脂作为凝固剂。在配制培养基时应先调节琼脂作为凝固剂。在配制培养基时应先调节
37、pHpH，后进行灭菌，后进行灭菌，防止灭菌后在调节防止灭菌后在调节pHpH的过程中污染培养基。据表可知，培养基的过程中污染培养基。据表可知，培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，包括碳源、氮源、水、无机盐和生为牛肉膏蛋白胨培养基，包括碳源、氮源、水、无机盐和生长因子，适用于多种微生物的培养。培养基长因子，适用于多种微生物的培养。培养基不加牛肉膏和蛋不加牛肉膏和蛋白胨，以硝酸铵为氮源，可以选择出以硝酸铵为氮源的微生物，白胨，以硝酸铵为氮源，可以选择出以硝酸铵为氮源的微生物，是选择培养基。在营养缺乏、环境恶劣时，微生物可以形成休是选择培养基。在营养缺乏、环境恶劣时，微生物可以形成休眠体眠体芽孢，来度过不良环
38、境。据图芽孢，来度过不良环境。据图22可知，可知，SP1SP1菌在菌在20 mg/L20 mg/L氯苯培养条件下菌体数最早达到最大值，即最早停止生长，原氯苯培养条件下菌体数最早达到最大值，即最早停止生长，原因是在培养基因是在培养基中，氯苯是唯一碳源，由于中，氯苯是唯一碳源，由于20 mg/L20 mg/L氯苯培养条氯苯培养条件碳源最少，因此也最早被耗尽，使件碳源最少，因此也最早被耗尽，使SP1SP1菌停止生长。菌停止生长。典例 典例 培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是(
39、)化学消毒化学消毒灼烧灭菌 灼烧灭菌 干热灭菌 干热灭菌 紫外线消毒 紫外线消毒 高压蒸汽灭菌 高压蒸汽灭菌 巴氏消毒法巴氏消毒法AA BBCC DD易错警示易错警示将消毒和灭菌混为一谈将消毒和灭菌混为一谈错因分析错因分析 对酵母菌酿酒的条件模糊不清。对酵母菌酿酒的条件模糊不清。解析解析培养基用高压蒸汽灭菌；培养皿耐高温，需用干热培养基用高压蒸汽灭菌；培养皿耐高温，需用干热灭菌；接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果；实验操灭菌；接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果；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
40、线消毒；牛奶为不破坏其营养成分可采用巴氏消毒法。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。答案答案A A 纠错笔记纠错笔记条件结果常用的方法消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法和化学药剂消毒法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、干热灭菌、高压蒸汽灭菌提醒提醒(1)(1)高温加热灭菌，其原理就是使细菌体内蛋白质变高温加热灭菌，其原理就是使细菌体内蛋白质变性，而达到杀灭细菌的作用。性，而达到杀灭细菌的作用。(2)(2)化学药剂的灭菌消毒方法，其作用原理是使细菌体
41、内化学药剂的灭菌消毒方法，其作用原理是使细菌体内蛋白质变性，但是化学物质很难透过孢子或芽孢的坚硬外层进蛋白质变性，但是化学物质很难透过孢子或芽孢的坚硬外层进入细胞内，因此化学方法难以消灭孢子和芽孢。入细胞内，因此化学方法难以消灭孢子和芽孢。(3)(3)体积分数为体积分数为70%70%的乙醇杀菌效果最好。浓度过低，杀伤的乙醇杀菌效果最好。浓度过低，杀伤力弱；浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜，乙力弱；浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其内，杀菌效果受影响。对刚洗刷后未干的器醇分子不能渗入其内，杀菌效果受影响。对刚洗刷后未干的器皿则可选择皿则可选择75%75%的酒精进行消毒。的酒精进行消毒。(4)(4)灭菌的目的：无菌技术除了用来防止实验室的培养物灭菌的目的：无菌技术除了用来防止实验室的培养物受其他外来微生物污染外，还能有效避免操作者自身被微生物受其他外来微生物污染外，还能有效避免操作者自身被微生物感染。感染。(5)(5)培养基的制作是否合格的验证：如果未接种的培养基培养基的制作是否合格的验证：如果未接种的培养基在恒温箱中保温在恒温箱中保温1122天后无菌落生长，说明培养基的制备是合天后无菌落生长，说明培养基的制备是合格的，否则需要重新制备。格的，否则需要重新制备。
