2020版高考生物一轮复习 课堂互动探究案1 微生物的培养和利用（含解析）

课堂互动探究案1 微生物的培养和利用考点突破素养达成微生物的实验室培养(国考5年7考)(全国卷：2018全国卷、；2016全国卷；2015全国卷；2014全国卷、；地方卷：2016江苏卷；2015山东、江苏卷； 2014四川、江苏卷)【师说考问】考问1据某微生物培养基的配方表回答下列问题编号成分(NH4)2SO4KH2PO4FeSO4CaCl2H2O含量0.4 g4.0 g0.5 g0.5 g100 mL(1)此培养基按物理性质划分属于液体培养基，因为没有凝固剂(如琼脂)；按功能划分属于选择培养基，因为没有碳源，只有自养型微生物才能生长(利用空气中的CO2)。(2)此培养基含有的微生物的营养成分包括水、无机盐和氮源三类，若加入氨基酸，则它可充当的营养成分包括碳源、氮源和生长因子。(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)，加入尿素和不含氮元素的有机物。考问2据两种接种方法产生的培养效果图完成下列问题(1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是稀释涂布平板法、平板划线法。(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，最可能的原因是什么？应当怎样操作才可避免此种现象。提示：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。考问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请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：丙乙甲丁。b甲、乙、丙中的灭菌方法是灼烧灭菌。c丁中的操作需要等待平板冷却凝固后才能进行。(2)纯化大肠杆菌的方法纯化培养原理：想方设法在培养基上得到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接种。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。b稀释涂布平板法：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。系列稀释操作(如下图所示)：涂布平板操作(如下图所示)：(3)菌种的保存方法对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。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，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。【题组跟进】高考题组研考向微生物培养与分离的考查12016江苏卷，25(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解析：漆酶降解“木质”，则漆酶菌株多存在于“木质”丰富的场所，故生活污水中含有大量微生物，但不一定含有产漆酶的菌株，且漆酶为木质降解酶类，不适合用分离产漆酶菌株，A错误；筛选生活污水中含有大量微生物，B正确；在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化，C正确；斜面培养基中含有大量营养物，可在低温下长期保存菌株，D错误。答案：BC22015江苏卷，19做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是()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：A项错，高压灭菌加热结束后，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；B项错，倒平板时左手拿培养皿，右手拿锥形瓶，左手将培养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；C项错，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；D项对，皿底的标记不会因为盖子混淆而混淆。答案：D32012全国卷，5下列关于细菌的叙述，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：本题考查微生物的营养、生长、筛选等相关知识。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，选项D正确；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)，选项A错误；常利用固体培养基分离获得细菌单菌落，选项B错误；细菌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，选项C错误。答案：D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：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。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。(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微生物实验室培养的拓展应用42018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“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_。解析：(1)能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)煮沸消毒法即在100 时煮沸56 min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢；巴氏消毒法却在7075 时煮30 min或在80 时煮15 min，可以杀死微生物，并且保证营养物质不被破坏。因此，与煮沸消毒法相比，牛奶消毒常采用巴氏消毒法。巴氏消毒法或高温瞬时消毒法与煮沸消毒法相比，其优点是达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。 (3)因紫外线能破坏DNA结构，所以密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒。在照射前，适量喷洒消毒液，可强化消毒效果。(4)通常乙醇消毒是75%的酒精，有气味，影响水质，不适宜消毒自来水；高锰酸钾本身有颜色，消毒后溶液呈紫红色，无法使用；因此水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的。 (5)采用高压蒸汽灭菌时，锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后才能将锅密闭。如果未将锅内冷空气排尽，则会出现压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度的现象。答案：(1)可以(2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少(3)破坏DNA结构消毒液(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽52018全国卷，37回答下列与酵母菌有关的问题：(1)分离培养酵母菌通常使用_(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用_灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后会观察到菌落，菌落的含义是_。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进_(填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进_(填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”)。(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是_。解析：(1)麦芽汁琼脂培养基的碳氮比较高，而且含糖量高，更适合酵母菌；该培养基应采用高压蒸汽灭菌法灭菌；若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，进行有氧呼吸可促进菌体快速增殖；若进行无氧培养，进行无氧呼吸，产生乙醇和CO2。(3)制作面包时，在面粉中添加一定量的酵母菌，因为酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖产生二氧化碳，所以面包松软多孔。答案：(1)麦芽汁琼脂高压蒸汽由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体(2)菌体快速增殖乙醇产生(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软62013全国卷，39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：(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_。解析：微生物纯化的方法主要为平板划线法和稀释涂布平板法。根据微生物的特点对其进行一系列浓度梯度稀释，然后用涂布法接种于固体培养基表面，最后置于在适宜条件下培养；抗生素是由真菌产生的，可以抑制生长、繁殖或杀死细菌等致病菌的一类物质，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明有抗生素A的地方该致病菌受到抑制；B的周围没有透明圈，说明致病菌对抗生素B不敏感，C的透明圈要比A的透明圈小，说明该致病菌对C的敏感性比对A的弱；D出现了透明圈，说明该致病菌对D敏感，但是在透明圈上出现一个菌落，又排除杂菌污染，判断此菌落的微生物对抗生素D产生了耐药性。根据以上分析，为达到抗菌的目的，最好选择抗生素A。答案：(1)平板划线稀释涂布(平板)(2)稀释涂布平板(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7.2011全国卷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。解析：(1)该同学筛选能降解原油的菌株，可以将样品稀释液置于以原油为唯一碳源的固体培养基中培养，该培养基在功能上属于选择培养基。(2)菌株的接种方法，常用的有两种：平板划线法和稀释涂布平板法。(3)菌株分解周围的营养物质，出现分解圈，分解圈大说明该菌株的降解能力强。(4)实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌；微生物的培养要求严格的无菌技术，操作时在酒精灯火焰附近进行，以避免周围其他细菌的污染。答案：(1)原油选择(2)平板划线法稀释涂布平板法(3)强(4)干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰模拟题组预趋势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()成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水含量10 g10 g2 g0.4 g0.065 g1 000 mLA.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子的物质D该培养基调节合适的pH后就可以接种使用解析：分析表中成分可知，该培养基中没有凝固剂，为液体培养基，该培养基的营养成分齐全，但存在伊红、美蓝等鉴别物质，属于鉴别培养基，A项错误；该培养基中的蛋白胨既是唯一的氮源，也是碳源，而葡萄糖是绝大多数生物最常利用的碳源，B项正确；该培养基中存在的无机盐和蛋白胨中的某些物质可以看作是生长因子，C项错误；培养基调节完pH还要进行灭菌等操作后，才能使用，D项错误。答案：B2高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示：(1)号培养基从物理状态来看，属于固体培养基，配制时要加入_作为凝固剂，从用途来看属于选择培养基，应以_作为唯一碳源。(2)配制固体培养基的基本步骤是()A计算、称量、倒平板、溶化、灭菌B计算、称量、溶化、倒平板、灭菌C计算、称量、溶化、灭菌、倒平板D计算、称量、灭菌、溶化、倒平板(3)溶化时，烧杯中加入琼脂后要不停地_，防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基灭菌的方法一般为_。(4)过程是_，过程所使用的接种方法是_法。(5)部分嗜热菌在号培养基上生长时可释放_分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈，挑选相应的菌落，接种到号培养基进一步分离纯化后，再对菌种进行_培养。解析：固体培养基通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得产生高温淀粉酶的嗜热菌，故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。配制固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。配制培养基时加热溶化时，要注意加入琼脂后要不断搅拌，防止琼脂糊底和溢出。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌。仔细观察题图可知，过程是菌液稀释，过程是采用涂布法接种的。能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉，其菌落周围会出现透明圈，取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种，以后可以扩大培养用于生产。答案：(1)琼脂淀粉(2)C(3)搅拌高压蒸汽灭菌(4)稀释涂布(5)淀粉酶扩大无菌技术的操作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，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ABC D解析：无菌操作包括消毒和灭菌。需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等，需进行灭菌的有器皿、培养基、添加剂(指示剂或染色剂)等。煮沸可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢，属于消毒；为防止空气中杂菌污染，接种时要在酒精灯火焰附近进行；家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌，故不能灭菌；培养基常进行高压蒸汽灭菌。故操作错误。答案：D大肠杆菌的纯化方法及过程分析42019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；不是因为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，C错误。答案：D微生物的分离、计数与筛选(国考5年6考)(全国卷：2018全国卷；2017全国卷；2016全国卷；2015全国卷；2014全国卷、；地方卷：2017江苏卷；2016四川卷；2015四川卷；2014四川卷)【师说考问】考问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脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。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。(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，增强实验的说服力与准确性。()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(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)实验流程土壤取样样品的稀释微生物的培养与观察细菌的计数。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，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。考问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酶和葡萄糖苷酸，具有催化分解纤维素的作用，其作用过程如下：纤维素纤维二糖葡萄糖筛选原理a培养基：以纤维素为唯一碳源的选择培养基。b方法：刚果红染色法。红色复合物红色消失，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。(2)筛选流程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。土壤取样：选择富含纤维素的环境。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CMCNa。b刚果红染色法。()先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应；()倒平板时加入刚果红。进一步鉴定a为确定得到的菌是否是纤维素分解菌，还需进行发酵纤维素酶的实验。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葡萄糖进行定量测定。(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先用选择培养基，再用鉴别培养基。选择培养基为液体培养基，以纤维素作为碳源和能源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，以增加纤维素分解菌的浓度。鉴别培养基含琼脂，为固体培养基，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培养基。考问3选择培养基应用实例(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。目的是培养、分离出特定微生物。(2)选择培养基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，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，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。【题组跟进】高考题组研考向微生物分离与计数的考查12018全国卷，37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)。(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，其原因是_。解析：(1)M培养基若用于真菌的筛选，说明M培养基能满足真菌的生长，而能抑制其它微生物的生长，链霉素是一种抗生素，可以抑制细菌的生长。加入了链毒素的培养基能筛选出真菌，该培养基属于选择培养基。(2)微生物生长需要多种营养物质，除氮源外，还需要碳源、无机盐、水以及特殊营养物质等。氮元素是蛋白质和核酸等生物大分子的组成元素，因此氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有蛋白质和核酸。 (3)淀粉遇碘液会变成蓝色，筛选产淀粉酶的微生物，依据淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈，再根据透明圈，来筛选产淀粉酶的微生物。(4)乙同学结果不合理，因为1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差，不能简单的用其平均数作为最终结果。答案：(1)细菌选择(2)碳源、无机盐蛋白质、核酸(3)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(4)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22017全国卷，37某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，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)。解析：(1)细菌分解尿素是由于细菌体内能合成脲酶的结果，尿素是有机物，分解尿素的细菌是分解者，而不是生产者，只有生产者才能利用CO2作为碳源合成有机物。葡萄糖通常既作为碳源，也可作为能源。(2)筛选分解尿素的细菌，通常只能用尿素作为唯一氮源，而“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”均含有无机氮源。(3)KH2PO4和Na2HPO4为微生物提供P元素和无机盐离子如钾离子和钠离子，还可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定。答案：(1)脲酶分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物为细胞生物生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料(2)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(3)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32016全国卷，39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：(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366)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_(填“正确”或“不正确”)。解析：(1)牛肉膏和蛋白胨都含有蛋白质的水解产物，都可以作为氮源；平板为固体培养基，故需要加入凝固剂琼脂。(2)实验探究的是教室内“不同高度空气”中微生物的分布，其中自变量为不同高度，故需在不同高度下开盖放置平板。同时，为了保证单一变量，需要保证开盖放置时间一致。为了保证实验可靠性，需要设置多个平行组。(3)在完全正确的操作情况下，空白对照组中不应出现菌落。若出现菌落，表明操作过程中存在杂菌污染，属于实验失误，所有实验数据均不应采用。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)污染不正确题后归纳稀释涂布平板法计数微生物的注意问题用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30300的平板进行计数。解题时易出现以下误解：(1)只得到1个菌落数在30300的平板是错误的。错误的原因是不符合实验的重复原则，易受到偶发因素的影响。(2)得到3个或3个以上菌落数在30300的平板，也不一定正确，这可能有两种情况：不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30300”之间，这也是不正确的，因为“34”与“230”“240”差异太大，应重新实验找出原因。不同平板之间差异不大，是符合要求的，用其平均值作为估算的最终结果。可见，并不是只要得到3个“菌落数在30300的平板”即可，而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合“菌落数在30300的平板”且无较大差异，说明实验操作合格，才能按照公式进行计算。42015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)生物组织中的油脂能被苏丹(或苏丹)染成橘黄色(或红色)。(2)为了筛选出能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，我们应选用只能让该菌落生长的选择性培养基，因此培养基中只能选用油脂作为唯一碳源的固体培养基。(3)血细胞计数板可用于直接计数培养液中的菌体数，但是不分死活，因此要计数活菌数量要通过稀释涂布平板法来计数。(4)温度影响酶的活性，在三个温度中，45 需酶量最高，说明酶活性最低；在三个温度实验中40 所需酶量最少，低于35 和45 所用酶量，说明酶的最适温度介于35 和45 之间，因此应围绕40 设计不同温度梯度，进行后续实验。答案：(1)苏丹(或苏丹)萃取法(2)油脂(3)血细胞计数板稀释涂布平板(4)454052014全国卷，39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。解析：本题通过微生物培养考查灭菌的方法、微生物数量计算和培养条件。(1)为了确定培养基的灭菌是否合格，通过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长，用来进行对照。三个培养基上平均菌落数为38，所以每升水样中活菌数为381010010003.8107。(2)接种环用灼烧法进行灭菌。在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是：随着划线次数的增加，使每次划线时菌体的数目逐渐减少，以便得到单个菌落。(3)A表示平板划线法接种培养后得到的结果，B表示稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)振荡培养可以增加液体培养基中的氧气含量，促进好氧型微生物的生长；同时还能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3.8107(2)灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B(4)溶解氧营养物质菌种筛选的拓展应用62014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)：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_。解析：(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。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，如下图：(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，我们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，且需以纤维素为唯一碳源。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用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素师说拓展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7.2018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。(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。解析：(1)配制培养基的操作步骤为称量溶化定容调pH培养基的分装包扎灭菌，因此微生物的培养基配制好后应该先调节pH，再分装。常见的灭菌方法有：干热灭菌、高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌。培养基适宜用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。(2)在步骤中，待培养基冷却至50 左右时进行倒平板。 (3)在划线过程中，接种针、接种环使用前都必须灭菌，以防止杂菌污染，a正确；划线时应避免划破培养基表面，否则将不能形成正常菌落，b正确；该实验的目的是获得利用工业废甲醇作为碳源的酵母菌，不需要测定酵母菌中的甲醇含量，c错误；培养基中的甲醇浓度越高，此种培养基中得以生存的酵母菌利用甲醇的能力越强，因此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，d正确。(4)酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖，因此为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和氧气供应；台盼蓝是大分子物质，不能将活细胞染色，再根据2516型的血球计数板：1毫升悬液中待测标本(菌体)总数80小方格内菌体数/80400104稀释倍数。而台盼蓝与菌液等体积加入，因此要达到每毫升3109个活细胞的预期密度，理论上无色细胞数应该不少于(3109)(1 000210440080)30个。答案：(1)pH高压蒸汽(2)50 (3)a、b、d(4)氧气无30模拟题组预趋势微生物的筛选与计数12019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，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，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，指示剂变红解析：分解尿素的细菌能产生脲酶，将尿素分解为氨和CO2，A错误；用含尿素的选择培养基选择出分解尿素的细菌，目的是淘汰不能分解利用尿素的其他微生物，B错误；统计尿素分解菌的数目时，以菌落数在30300以上的平板进行计数，求其平均值，C错误；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，D正确。答案：D 2.2019四川乐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。包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察与计数。下列与此试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试验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项错误；应利用稀释涂布平板法对细菌进行分离纯化并计数，B项错误；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项错误；培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了氮源和碳源，D项正确。答案：D土壤中分离尿素分解菌和纤维素分解菌32019山东、湖北部分重点中学冲刺卷从土壤中分离尿素分解菌和纤维素分解菌，具有下列类似的操作过程：(1)在过程的选择培养基是_培养基，过程的选择培养基是_培养基(填“固体”或“液体”)。的具体措施是_；的选择措施是_。(2)在过程样品梯度稀释后，一般只将稀释度为104106倍的菌液分别接种到3个平板培养基上。接种的常用方法为_。(3)过程采用_的鉴别方法较简单。周围出现透明圈但不能100%确定为纤维素分解菌的菌落，原因是：_。解析：(1)将微生物接种在固体培养基上培养，才能形成菌落，可见，过程的选择培养基是固体培养基。进行梯度稀释并接种前要进行过程所示的选择培养，因此过程的选择培养基是液体培养基。选择培养的目的是筛选尿素分解菌，所以具体的措施是应以尿素为唯一氮源；选择培养的目的是筛选纤维素分解菌，所以的选择措施是以纤维素为唯一碳源。(2)常采用稀释涂布平板(或平板划线)法，将稀释度为104106倍的菌液分别接种到3个平板培养基上。 (3)刚果红可与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖发生颜色反应。当纤维素被纤维素酶水解后，刚果红纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。可见，过程采用倒平板时加入刚果红染液的鉴别方法较简单。由于不分解纤维素(或分解刚果红或淀粉)的微生物菌落也可能出现透明圈，所以周围出现透明圈的菌落，不能100%确定为纤维素分解菌。答案：(1)固体液体以尿素为唯一氮源以纤维素为唯一碳源(2)稀释涂布平板(或平板划线)(3)倒平板时加入刚果红染液不分解纤维素(或分解刚果红或淀粉)的微生物菌落也可能出现透明圈 课堂总结网络建构网络建构答题必备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地稀释。4微生物的计数要求制作多个平板，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。18