高考生物大一轮复习高考预测生物技术实践1.2微生物的培养与应用课件.ppt

第2课 微生物的培养与应用,考点一 微生物的实验室培养 核心知识回顾 1.培养基： (1)概念：人们按照微生物对_的不同需求， 配制出供其生长繁殖的营养基质。 (2)种类：液体培养基和_培养基，二者的区别是 是否添加_。,营养物质,固体,凝固剂,(3)营养成分： 确定原则：根据微生物的_。 主要营养物质：_、_、水和无机盐。 其他条件：pH、_和氧气。,需要,碳源,氮源,特殊营养,2.无菌技术： (1)目的：获得_。 (2)关键：防止_的入侵。 (3)常用方法：_和_。,纯净的培养物,外来杂菌,灭菌,消毒,(4)无菌技术的主要方法及适用对象(连一连)：,3.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基：,一定体积,称量纸,称量纸,蛋白胨,琼脂,pH,高压蒸汽,121,1530,50,4.纯化大肠杆菌： (1)原理：在培养基上将细菌稀释或分散成_细胞， 使其长成单个的菌落，这个菌落就是纯化的细菌菌落。,单个,(2)主要方法及纯化原理：,平板划线,稀释涂布平板,连续划线,梯度稀释,5.菌种的保藏方法： (1)临时保藏法：对于_使用的菌种，先接种到试 管的_培养基上培养，然后放入_的冰箱中 保藏。 (2)甘油管藏法：对于需要_的菌种，先将菌 液转入灭菌后的_中，混匀后放在_冷冻箱中 保存。,频繁,固体斜面,4,长期保存,甘油,-20,【教材易漏边角知识】选修1 P18“旁栏小资料” 微生物的接种方法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，其核心是防止杂菌污染，保证培养物的纯度,【特别提醒】 微生物培养的“三个提醒” (1)培养基中营养物质的确定方法。 自养型微生物所需的主要营养物质是无机物，碳源可来自大气中的CO2，氮源可由含氮无机盐提供。,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。 (2)选择无菌技术的原则。 考虑无菌技术的效果：灭菌的效果比消毒要好。 考虑操作对象的承受能力：活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒，而不能灭菌。,(3)纯化大肠杆菌的两种方法的异同。 相同点：平板划线法和稀释涂布平板法都能获得单细胞菌落。 不同点：平板划线法不能对微生物计数，而稀释涂布平板法能对微生物计数。,高考角度全练 角度1 微生物的培养 1.(2016·全国卷)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：,配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)； 制作无菌平板； 设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作； 将各组平板置于37恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。 回答下列问题： 世纪金榜导学号77982217,回答下列问题： 世纪金榜导学号77982217 (1)该培养基中微生物所需的氮来源于_。 若要完成步骤，该培养基中的成分X通常是_ _。 (2)步骤中，实验组的操作是_ _。,(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了_现象。若将30(即36-6)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_(填“正确”或“不正确”)。,【解题指南】解答本题需要注意两点： (1)明确培养基中营养成分的来源。 (2)理解实验目的与实验操作的对应关系。,【解析】本题主要考查微生物培养。 (1)微生物的生长需要碳源、氮源等营养物质，培养基中的牛肉膏、蛋白胨为微生物的生长既提供了碳源，也提供了氮源。微生物培养通常采用的培养基是固体培养基，故题中X应是琼脂，在培养基中起凝固剂的作用。,(2)本实验的目的是了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况，应选择在不同的高度放置平板，使之暴露在空气中一段时间，以利于空气中微生物的沉降。,(3)空白对照实验组不应出现菌落。产生了菌落说明在此次实验中平板被污染。用实验组获取的菌落数的平均值减去污染产生的菌落数作为实验的结果，这种做法不正确，应在防止污染的情况下重新实验，以获得较准确的数据。,答案：(1)牛肉膏、蛋白胨 琼脂 (2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间 (3)污染 不正确,【知识总结】培养基中的“碳源和氮源”比较,2.(2013·全国卷)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： 世纪金榜导学号77982218,(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。,(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_。,【解题指南】解答本题注意两个方面： (1)分离微生物方法：平板划线法和稀释涂布平板法。 (2)透明圈的大小表示此种抗生素抗菌能力的强弱。,【解析】本题考查微生物接种和抗生素抗菌能力判断。 (1)在微生物的培养过程中，常用来分离微生物的方法是稀释涂布(平板)法或平板划线法。 (2)为了使微生物在培养基上能够均匀分布，一般用涂布法将微生物接种在培养基上。,(3)在抗药性检验过程中，如果在抗生素周围出现透明的圆圈，说明此种抗生素可抑制该细菌生长；透明圈的大小表示此种抗生素抗菌能力的强弱，据此可判断A、B、C抗菌能力强弱依次是A、C、B；D的透明圈中出现了一个菌落，说明该菌落对此种抗生素具有耐药性。,(4)实验结果表明抗生素A对该致病菌的抗菌效果最好。 答案：(1)平板划线 稀释涂布(平板)(或涂布) (2)涂布 (3)敏感 不敏感 该致病菌对C的敏感性比对A的弱 耐药菌 (4)A,角度2 无菌技术 3.(2017·临川模拟)牛奶中富含蛋白质，长期饮用有助于增强体质，但牛奶同时也是多种疾病的传播载体。国家标准是每毫升牛奶中细菌数小于30 000个。以下是牛奶消毒及细菌检测实验。分析回答：,(1)图中步骤称为_消毒法。步骤是_。,(2)培养基中的蛋白胨可以为微生物提供_。进行步骤操作时，应选用下列中的哪种工具？_。为了避免杂菌污染，此步骤应在_附近进行。,(3)为了判断牛肉膏蛋白胨培养基制作是否合格，应该 _。,【解析】(1)题图中步骤对牛奶进行消毒采用了80、15 min恒温水浴加热，这种消毒法称为巴氏消毒法。根据题图提供的信息可知，步骤是系列稀释或梯度稀释。,(2)微生物的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等，有的微生物还需要特殊的营养物质，如生长因子 和维生素等，蛋白胨主要为微生物提供碳源、氮源和维生素。进行步骤操作后需培养计数，因此该接种操作的方法是稀释涂布平板法，应选用B(涂布器)作为接种工具。为了避免杂菌污染，步骤应在酒精灯火焰附近进行。,(3)为了判断牛肉膏蛋白胨培养基制作是否合格，应该将一个未接种的培养基作为对照组，与接种后的培养基共同培养。,答案：(1)巴氏 梯度稀释 (2)碳源、氮源和维生素 B 酒精灯火焰 (3)将一个未接种的培养基与接种后的培养基共同培养,【易错提醒】 平板划线法和稀释涂布平板法是微生物接种的常用方法，但是平板划线法只能纯化微生物，而不能进行微生物计数。,【加固训练】 1.(2017·西安模拟)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、淀粉为细菌培养提供了碳源和氮源。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是_和_。 (2)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_作为对照实验。,(3)培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的_，这说明湖水样品中有多种细菌。一般来说，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越_(填“高”或“低”)。 (4)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，最可能的原因是_，应当怎样操作？_。,【解题指南】(1)题干关键词：培养基的“基本成分”“形态和颜色”。 (2)关键方法：接种无菌水的空白对照可以判断培养基制作是否合格。,【解析】(1)蛋白胨富含蛋白质，主要为微生物提供氮源；淀粉主要为微生物提供碳源，培养基中还应含有水和无机盐。 (2)微生物的培养在恒温培养箱中进行。要使该实验所得结果可靠，还应设置对照实验，即同时在另一平板上接种无菌水作为对照实验，以判断培养基制作是否合格。,(3)培养20小时后，不同微生物在平板培养基上会形成形态和颜色不同的菌落。菌落总数越多，说明湖水中的微生物数量越多，即湖水遭受细菌污染的程度越高。 (4)培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是菌液浓度过高或培养过程被杂菌污染，可以通过增大稀释倍数或严格无菌操作解决。,答案：(1)无机盐 水 (2)恒温培养箱 无菌水 (3)菌落 高 (4)菌液浓度过高(或培养过程中被杂菌污染) 增大稀释倍数(或严格无菌操作，原因与操作要对应),2.(2017·安庆模拟)据报道，从部分企业生产的速冻食品中检出葡萄球菌超标，“细菌门”事件引起公众普遍关注。葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂，在含卵黄的固体培养基上形成的菌落周围会出现特有的乳白色的乳浊环。某兴趣小组欲检测某果汁类食品中是否含有葡萄球菌，进行了如下实验。回答下列问题：,(1)配制培养基：称取适量的牛肉膏、蛋白胨、NaCl、 琼脂等，加入蒸馏水，搅拌加热至完全溶解后调节 pH，分装到锥形瓶后进行_，在无菌状态 下加入卵黄液摇匀后立即倒平板。培养基中的牛肉膏 和蛋白胨为葡萄球菌生长和繁殖提供_。 葡萄球菌能耐受高浓度的NaCl溶液，所以在配制培养 基时加入高浓度的NaCl溶液可以将它分离出来，此培 养基属于_培养基。,(2)接种：取待检测果汁2.5 mL加入22.5 mL灭菌生理盐水中，制成接种样液。 实验组：将接种样液用平板划线法接种在含卵黄的固体培养基上。,对照组：将_用平板划线法接种在含卵黄的固体培养基上或不接种作为_对照。 (3)培养：将上述接种后的培养皿同时放在36的恒温箱中培养48 h。 (4)观察：培养基表面_。,(5)结论。 若培养基上_，则该果汁类食品中含有葡萄球菌。 若培养基上_，则该果汁类食品中不含有葡萄球菌。,【解题指南】(1)关键信息： 葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂，在含卵黄的固体培养基上形成的菌落周围会出现特有的乳白色的乳浊环。 接种样液是用灭菌生理盐水稀释的。 对照组用平板划线法接种无菌生理盐水。 (2)必备知识：对照实验除自变量不同，其他均相同。,【解析】(1)培养基的制备流程：计算称量溶化灭菌倒平板。培养基中的牛肉膏可以为葡萄球菌生长和繁殖提供氮源、磷酸盐和维生素，蛋白胨可以为葡萄球菌生长和繁殖提供碳源、氮源和维生素。加入高浓度的NaCl溶液的培养基可以抑制大多数微生物的生长繁殖，因此该培养基属于选择培养基。,(2)比较实验组和对照组可知，实验的自变量为是否接种接种样液。对照组接种无菌生理盐水或不接种，为空白对照。 (4)根据题干关键信息“葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂，在含卵黄的固体培养基上形成的菌落周围会出现特有的乳白色的乳浊环”可知，观察是否出现周围有乳浊环的菌落可以判断果汁中是否含有葡萄球菌。,(5)果汁中存在葡萄球菌时，培养基上会出现周围有乳浊环的菌落；果汁中不存在葡萄球菌时，培养基上不会出现周围有乳浊环的菌落，因此可以根据是否出现周围有乳浊环的菌落判断是否存在葡萄球菌。,答案：(1)灭菌(高压蒸汽灭菌) 碳源、氮源、磷酸盐和维生素 选择 (2)无菌生理盐水 空白 (4)是否出现周围有乳浊环的菌落 (5)出现周围有乳浊环的菌落 不出现周围有乳浊环的菌落,【方法技巧】判断培养基制作与接种操作是否合格的方法 (1)从培养基制作是否合格上判断：如果未接种的培养基在恒温箱中保温12 d后无菌落生长，说明培养基的制备是成功的，否则需要重新制备。,(2)从接种操作是否符合无菌要求上判断： 如果培养基上生长的菌落的颜色、形状、大小基本一致，并符合接种菌菌落的特点，说明接种操作是符合要求的； 如果培养基上出现了其他菌落，则说明接种过程中，无菌操作还未达到要求，需要分析原因，重新操作。,考点二 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 核心知识回顾 1.筛选菌株： (1)寻找目的菌株的原则：根据它对_的要求， 到相应的环境中去寻找。,生存环境,(2)实验室筛选尿素分解菌的方法：使用以_为唯 一氮源的_培养基进行培养。 (3)选择培养基：在微生物学中，将允许_的 微生物生长，同时_其他种类微生物生长的 培养基。 2.微生物的计数：,尿素,选择,特定种类,抑制或阻止,一个,细菌计数板,血细胞计数板,(C÷V)×M,小,大,3.实验流程及注意事项：,表层,30300,稀释涂布平板,3037,57,2528,34,菌落,4.分解尿素的细菌的鉴别： (1)方法：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入_ 指示剂培养分解尿素的细菌。 (2)原理：,酚红,脲酶,2NH3,(3)实验现象及结论： 培养基变红：该种细菌_分解尿素。 培养基不变红：该种细菌_分解尿素。,能,不能,5.设置对照和重复：,非测试因素,偶然因素,制作是否合格,3,【教材易漏边角知识】选修1P26“旁栏小资料” 细菌数目的测定还有哪些方法？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,【思维诊断】 (1)从有机废水中分离分解有机物的微生物时，接种后 的培养皿需要放在光照培养箱中培养。 ( ) 分析：分解有机物的微生物为异养型，不需要光照。,×,(2)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。 ( ) 分析：选择无菌技术方法时，既要考虑消毒效果，又 要考虑被操作对象的承受能力，不能伤害细胞。,(3)培养基中只要含有水、碳源、氮源和无机盐四种成 分就能满足各种微生物的需要。 ( ) 分析：微生物生长需要水、无机盐、氮源、碳源和生 长因子等。,×,(4)统计样品中的活菌一般使用平板划线法。( ) 分析：使用平板划线法能分离微生物，但不能对微生物进行计数。,×,(5)利用稀释涂布平板法对微生物计数时，只要得到一 个菌落数在30300的平板即可。 ( ) 分析：只得到一个菌落数在30300的平板是错误的， 原因是不符合实验的重复原则，易受到偶然因素的影 响。,×,高考角度全练 角度1 微生物的计数 1.(2016·四川高考)图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。 世纪金榜导学号77982219,(1)图中选择培养基应以_为唯一氮源；鉴别培养基还需添加_作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成_色。 (2)在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1 mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。,该过程采取的接种方法是_，每克土壤样品中的细菌数量为_×108个；与血细胞计数板相比，此计数方法测得的细菌数目较_。,(3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活，突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示的位置增加了70个核苷酸，使图乙序列出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。突变基因转录的mRNA中，终止密码为_，突变基因表达的蛋白含_个氨基酸。,【解题指南】(1)关键信息：“筛选产脲酶细菌”“接种稀释倍数为105的土壤样品溶液”，使“图乙序列”出现终止密码。 (2)解题关键：区别选择培养基与鉴别培养基，掌握细菌计数的方法。,【解析】本题考查微生物的培养与分离方法及基因表达。 (1)脲酶能够催化尿素分解为氨，要从土壤中筛选出产脲酶的细菌，需用以尿素作为唯一氮源的选择培养基。由于尿素被分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，使酚红指示剂变红色。,(2)将稀释倍数为105的土壤样品溶液接种在细菌培养基平板上，用于计数细菌菌落数的方法是稀释涂布平板法。统计的菌落数应介于30300，选择细菌菌落数为156、178和191的平板计数，每克土壤样品中细菌数量为(156+178+191)÷3÷0.1×105=1.75×108。由于两个或多个细菌连接在一起时，往往统计的是一个菌落，用此方法测得的细菌数目偏少。,(3)密码子由3个相邻的碱基组成，箭头前面的碱基一共构成91个密码子；插入的70个核苷酸和后面2个碱基一共构成24个密码子，后面是UGA，是终止密码，翻译结束后，表达的蛋白质含有115个氨基酸。,答案：(1)尿素 酚红 红 (2)稀释涂布平板法 1.75 少 (3)UGA 115,角度2 微生物的选择培养 2.(2017·济南模拟)在调查和分离湖水中耐盐细菌的实验中，先将10升湖水水样浓缩至10毫升，然后各取浓缩水样1毫升，涂布到多个培养皿中培养。请回答： (1)可以通过提高培养基中_的浓度，筛选被调查细菌，这种培养基被称为_培养基。,(2)要提高实验结果的可靠性，排除培养基未彻底灭菌的可能性，应该设置的对照组是_。为检验(1)中筛选方法的效果，可以设置的对照组是_。 (3)在微生物的培养过程中，实验室对培养基灭菌常用的方法是_。为防止冷凝水影响细菌的生长，需将培养皿_培养。在培养基上产生的单个菌落在生态学中可以被称为_。,【解析】(1)筛选耐盐细菌，需在培养基中添加高浓度的NaCl，这种人为提供有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基被称为选择培养基。,(2)要提高实验结果的可靠性，排除培养基未彻底灭菌的可能性，应该设置未接种的培养基作为对照组，若对照组产生菌落，则培养基未彻底灭菌，反之，灭菌 合格。为检验(1)中筛选方法的效果，可以设置未加高浓度盐的培养基作为对照组，若对照组上菌落比实验组多，则培养基有选择作用，反之没有。,(3)在微生物的培养过程中，实验室对培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法。为防止冷凝水影响细菌的生长，需将培养皿倒置培养。一定区域内同种生物的全部个体称为一个种群。,答案：(1)盐(或NaCl) 选择 (2)未接种的培养基 未加高浓度盐的培养基 (3)高压蒸汽灭菌 倒置 种群,3.(2015·全国卷节选)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)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，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。,【解析】(1)脂肪可被苏丹()染液染成橘黄色(红色)，题干中说明微生物A产生的油脂不易挥发，则可以采用萃取法提取微生物A中的油脂。 (2)油脂为有机化合物，富含碳元素，故为了从自然界获得能够分解油脂的单菌落，应以油脂为唯一碳源来配制培养基。在该培养基上，能分解油脂的微生物可以正常生长，其他微生物不能正常生长。,(3)在45下，降解10 g油脂所需酶量最多，则该温度下酶活性最低；由题干信息可知，40下降解10 g油脂所需的酶量最少。应围绕40设置不同温度梯度来探究酶的最适温度。,答案：(1)苏丹(或苏丹) 萃取法 (2)油脂(其他合理答案也可) (3)45 40,4.(2014·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39、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_。,(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。,(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。,【解题指南】(1)题干关键词：“先行培养”“振荡培养”。 (2)隐含信息：A图中菌落是采用平板划线法接种培养的结果，B图中菌落分布相对均匀，为稀释涂布平板法接种培养的结果。 (3)关键知识：稀释涂布平板法检测细菌含量、平板划线法分离细菌。,【解析】本题考查微生物培养、细菌分离及计数等相关知识。 (1)为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物学实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成；利用平板菌落计数法的计算公式估算水样中的活菌数：,(2)接种时接种环需要灼烧灭菌；在第二次及以后划线时，总是从上一次划线的末端开始，这样做的目的是通过划线次数的增加，使每次划线时菌体的数目逐渐减少，以便得到单个菌落。,(3)根据示意图A和B中生长的菌落形态，判定B图为稀释涂布平板法接种培养的结果(菌落分布相对均匀)。 (4)振荡培养可以增加液体培养基溶解氧的含量，促进好氧型微生物的生长；另外振荡培养还可以使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。,答案：(1)检测培养基平板灭菌是否合格 3.8×107 (2)灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 (3)B (4)溶解氧 营养物质,【易错提醒】本题第(1)题第2空易错答为3.8×104。出错原因是忽视了单位，教材计算公式是每克样品中的细菌数，而本题要计算每升水样中的活菌数，应再乘以103。,考点三 分解纤维素的微生物的分离 核心知识回顾 1.纤维素与纤维素酶： (1)纤维素：一种由_首尾相连而成的高分子化 合物，是地球上含量最丰富的_类物质。,葡萄糖,多糖,(2)纤维素酶： 组成：纤维素酶是一种_酶，包括_酶、_酶和 _酶三种组分。 作用：,复合,C1,CX,葡萄糖苷,C1,CX,葡萄糖苷,2.纤维素分解菌的筛选： (1)方法：_染色法。 (2)培养基：_的选择培养基。,刚果红,富含纤维素,(3)筛选原理： (4)菌落的挑选：挑选产生_的菌落。,红色复合物,透明圈,透明圈,3.实验流程及注意事项：,纤维素,富含纤维素,单个,透明圈,【思维诊断】 (1)土壤中纤维素分解菌的筛选流程中的“选择培养” 是必不可少的。 ( ) 分析：土壤中纤维素分解菌的筛选流程中的“选择培 养”是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来 确定。,×,(2)在富含纤维素的培养基中加入刚果红染色剂，若出 现周围存在透明圈的菌落，则说明筛选到了分解纤维 素的微生物。 ( ) 分析：刚果红染色剂能与纤维素结合形成红色复合 物；分解纤维素的细菌产生纤维素酶分解纤维素，在 分解纤维素的细菌的周围出现透明圈。,(3)纤维素分解菌的选择培养基中只含有纤维素一种碳 源。 ( ) 分析：纤维素分解菌的选择培养基中富含纤维素，但 不是只有纤维素一种碳源。,×,(4)在纤维素分解菌的选择培养基上生长的菌落都是纤 维素分解菌。 ( ) 分析：纤维素分解菌能在纤维素分解菌的选择培养基 上成为优势种，由于培养基中并非只有纤维素一种碳 源，不能保证其他杂菌不能生长。,×,(5)培养基中出现透明圈的菌落一定是纤维素分解菌的 菌落。 ( ) 分析：刚果红与多糖类化合物产生红色复合物，若微 生物能分解刚果红，其周围也会产生透明圈。,×,(6)刚果红染色法只能在培养微生物时加入刚果 红。( ) 分析：刚果红染色法有两种方法，一种是在配制培养 基时就加入刚果红，另一种是在培养微生物后再加入 刚果红。,×,高考角度全练 角度1 纤维素分解菌的筛选 1.(2014·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_。,(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”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_。,【解题指南】(1)题干关键词：“纤维素酶”“刚果红”。 (2)隐含信息：两种培养基中有琼脂的为固体培养基，无琼脂的为液体培养基；淀粉是微生物的碳源，不含纤维素粉不能作为分离和鉴别纤维素分解菌实验的选择培养基。,(3)关键知识：土壤中某些微生物的分解作用和筛选纤维素分解菌的方法。,【解析】本题主要考查纤维素酶的作用、刚果红染色法、分离和鉴别纤维素分解菌的方法。 (1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被纤维素酶分解为葡萄糖，如图：,(2)刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。 (3)分离和鉴别纤维素分解菌的培养基为固体培养基，且培养基中不能添加淀粉。,答案：(1)纤维二糖 葡萄糖 (2)红 透明圈 (3)不能 液体培养基不能分离单菌落 不能 培养基乙中没有纤维素，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,2.(2015·江苏高考)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题： 世纪金榜导学号77982220,(1)在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要 的是_(填序号)。 酒精灯 培养皿 显微镜 无菌水 (2)在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不 宜过多的原因是_ _。,(3)向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是_。,(4)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。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(见下图)。图中降解圈大小与纤维素酶的_有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是_(填图中序号)。,(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4，在不同温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果见下图，推测菌株_更适合用于人工瘤胃发酵，理由是_。,【解析】本题主要考查微生物的分离和培养。(1)样品 稀释和涂布平板的操作过程不需要显微镜。(2)涂布平 板时，若培养基表面的菌悬液过多会出现积液，造成 菌体堆积，影响分离效果。(3)试管口粘附的培养基， 需要用酒精棉球擦净，避免培养基污染棉塞。(4)菌株 产生的降解纤维素酶的量越多、活性越高，会使降解,圈越大。降解纤维素能力最强的菌株是，因其菌株菌落小，但降解圈大。(5)分析图中曲线可知，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高，而发酵过程会产热和产酸，所以J4菌株更适合用于人工瘤胃发酵。,答案：(1) (2)培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果 (3)避免培养基污染棉塞 (4)量与活性 (5)J4 发酵过程会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高,角度2 其他微生物的筛选 3.(2016·全国卷)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题： (1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用_对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是_。,(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_和_。分离纯化时应挑选出_的菌落作为候选菌。 (3)乳酸菌在-20长期保存时，菌液中常需要加入一定量的_(填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”)。,【解析】本题主要考查乳酸菌的分离纯化和保存。 (1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水梯度稀释泡菜滤液，这样既可避免杂菌污染，又可保证将乳酸菌分散成单个细胞，以便在培养基表面形成单个菌落。,(2)乳酸的积累会使培养液pH降低，影响乳酸菌的增殖，加入碳酸钙可以中和乳酸菌代谢(无氧呼吸)过程 中产生的乳酸，使碳酸钙分解形成透明圈，有利于乳酸菌的识别和分离。 (3)加入甘油可降低培养液的凝固点，使培养基在低温下保持液体状态。,答案：(1)无菌水 泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落 (2)鉴别乳酸菌 中和产生的乳酸(或酸) 具有透明圈 (3)甘油,【易错提醒】 (1)对细菌分离纯化原理的理解不透，将第(1)题中“无菌水”答成“自来水”。 (2)对降低培养液的凝固点的方法认识不足，将第(3)题答成“蒸馏水”或“碳酸钙”。,4.(2017·福州模拟)高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉嗜热菌样品中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示：,(1)进行过程的目的是_，过程所使用的接种方法是_法。 (2)从用途上来说，号培养基属于_培养基，配制时仅以_作为唯一碳源；从物理状态上来说，号培养基属于固体培养基，配制时应加入_作为凝固剂。,(3)、号培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是_。 (4)培养一段时间后，应从号培养基上挑出_的菌落，接种到号培养基上。,【解析】(1)分析题图可知，过程是梯度稀释；过程是用稀释涂布平板法进行接种。 (2)本题实验的目的是筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，从用途上来说，号培养基属于选择培养基；本培养基以淀粉为唯一碳源；从物理状态上来说，号培养基属于固体培养基，配制时应加入琼脂作为凝固剂。,(3)培养基配制和灭菌时应先调节pH，然后再进行灭菌；如果先灭菌再调节pH，容易污染培养基。 (4)能分解淀粉的嗜热菌在号培养基上生长时可释放淀粉酶，分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈，透明圈越大，淀粉酶的活性越强，所以要从中挑出透明圈大的菌落，接种到号培养基上。,答案：(1)稀释 稀释涂布平板 (2)选择 淀粉 琼脂 (3)先调节pH，后灭菌 (4)透明圈大,【加固训练】 临床实验表明，服用乳酸菌及其制品具有减少人体血清胆固醇含量、降低心脑血管发病率的功效。下面是从酸奶中筛选出高效降低胆固醇的乳酸菌的实验，请回答下列问题：,(1)制备固体培养基(MRS)：在普通的液体培养基中添加碳酸钙和_，加热使其熔化，然后转移到锥形瓶中。经灭菌处理后，待其冷却至50左右，在酒精灯火焰附近倒平板。,(2)将少量酸奶制成110稀释液，再将梯度稀释到106倍的稀释液涂布于添加了碳酸钙的乳酸菌培养基(MRS培养基)平板上，在_(填“有氧”或“无氧”)条件下37恒温培养72 h。挑取_(填“有”或“无”)溶钙圈(或透明圈)的菌落，用_法接种在MRS培养基上反复纯化至纯种备用。,(3)在普通的MRS液体培养基中添加适量_并用超声波振荡乳化20 min，调pH至7.0，然后将纯化后的乳酸菌菌株接种到高胆固醇培养液中培养，一段时间后用特定显色剂分光光度法离心测定上清液中_的含量，以_作为对照，测定菌株降胆固醇的能力，筛选出目的菌株。,【解析】(1)在液体培养基中加入凝固剂琼脂后，制成固体培养基。培养基应使用高压蒸汽灭菌法灭菌。 (2)乳酸菌是厌氧微生物，需在无氧条件下培养。乳酸菌发酵产物为乳酸，乳酸能溶解碳酸钙，产生溶钙圈(或透明圈)，所以能产生透明圈的菌落为乳酸菌菌落，挑取后，用平板划线法接种纯化培养。,(3)要从酸奶中筛选出高效降低胆固醇的乳酸菌，需在培养基中添加适量的胆固醇，接种培养后测定胆固醇的含量，并与未接种的高胆固醇培养液比较，测定菌株降胆固醇的能力，筛选出目的菌株。,答案：(1)琼脂 (2)无氧 有 平板划线 (3)胆固醇 胆固醇 未接种的高胆固醇培养液,