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第十二单元 生物技术实践,第2讲 微生物的培养与应用,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_的营养基质。 (2)营养组成：一般都含有_和无机盐。此外，还需要满足微生物生长对_、氧气以及_的要求。 (3)分类,3大肠杆菌的纯化培养 (1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,(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_的肉眼可见的_， 即可获得较纯的菌种。 纯化大肠杆菌的关键步骤：_。,【考点知识突破答案检索】1(1)营养物质 生长繁殖 (2)水、碳源、氮源 pH 特殊营养物质 (3)固体 液体 2(1)外来杂菌 (2)化学药剂消毒 干热灭菌 高压蒸汽灭菌 外来杂菌 3(1)称量 灭菌 倒平板,常用的微生物接种方法有两种 a平板划线法：是通过_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。 b_：是将菌液进行一系列的_，然后将_的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。 (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。 【教材深挖】 1平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 2涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求，说一说第2步应如何进行无菌操作？,【考点知识突破答案检索】 (2)由一个细胞繁殖而来 菌落 接种 接种环 连续划线 稀释涂布平板 梯度稀释 不同稀释度 (3)临时保藏 甘油管藏 教材深挖启动高考长句应答模式 1平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，平板倒置，既可以防止皿盖上的水珠落入培养基，又可以避免培养基中的水分过快地挥发。 2应从操作的各个细节保证“无菌”。例如，酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围等。,答案 (1)碳源和能源 (2)BD (3)灭菌 (4)D,【解析】(1)葡萄糖为主要的能源物质，是一种含碳的有机物，因此该培养基的葡萄糖为微生物的生长繁殖主要提供碳源和能源。(2)该培养基以尿素为唯一氮源，只有尿素分解菌才能在该培养基上生长繁殖，因此属于选择培养基；该培养基配方中加入了凝固剂琼脂，又属于固体培养基，即B、D正确。(3)在培养基上划线操作中，操作的第一步及每次划线之前都要灼烧接种环，其目的是对接种环进行灭菌，以防杂菌污染。(4)制备培养基的操作步骤是：b计算d称量c溶化e灭菌a倒平板，A、B、C错误，D正确。,1.下表是一种细菌培养基配方，请回答下列问题。,(1)该培养基的葡萄糖为微生物的生长繁殖主要提供_。 (2)该培养基属于_培养基(多选)。 A液体 B固体 C鉴定 D选择 E天然 (3)如果要对培养基的菌落进行纯化，在培养基上划线操作中，操作的第一步及每次划线之 前都要灼烧接种环，目的是对接种环进行_。 (4)制备培养基的操作步骤是_。(用下列字母排序) a倒平板 b计算 c溶化 d称量 e灭菌 Aabcde Bebdca Cbdcae Dbdcea,2.(2017江苏大丰新丰中学月考，18)下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作，乙是平板划线法的操作结果。 下列叙述中错误的是( ) A甲中涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能取菌液 B对于浓度较高的菌液，如甲中的稀释倍数仅为102， 则所得的菌落不一定是由单一的细胞或孢子繁殖而成 C乙培养皿中所得的菌落都符合要求 D乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端,C,【解析】灼烧后的涂布器如果没有冷却就接触菌液，会将菌体杀死，A正确；稀释倍数过低会导致多个菌体聚集在一起繁殖成菌落，B正确；平板划线法中最后一次划线的末端处形成的菌落才是由单一的细胞或孢子繁殖而成，这种菌落才符合要求，C错误；连续划线中，除了第一次划线外，每一次划线的起点是上一次划线的末端，目的是使得菌体密度越来越小，保证最后划线末端处的菌落是由单一的细胞或孢子繁殖而成。,3请回答与大肠杆菌纯化培养有关的问题。 (1)制备培养基 配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行_，培养基在接种前要进行_灭菌。 (2)纯化大肠杆菌 通过接种在琼脂固体培养基的表面进行连续划线操作，将聚集的菌种逐步分散到培养基的表面，在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这种方法称为_。 用该方法统计样本菌落数时_(填“是”或“否”)需要设置对照组。为什么？_。 (3)讨论分析 纯化大肠杆菌时，_(填“可”或“不可”)用加入抗生素的方法防止杂菌感染。 用该方法分离大肠杆菌时，从第二次划线操作起，每次总是要从上一次划线的末端开始划线，并划线数次，其原因是_。 大肠杆菌与酵母菌的最本质区别是_。,答案: (1)调pH 高压蒸汽 (2)平板划线法 是 需要判断培养基是否被污染 (3)不可 线条末端的细菌数量少，最终可得到由单个细菌繁殖而形成的菌落 大肠杆菌无成形的细胞核,1消毒和灭菌的比较,归纳总结,2两种纯化细菌的方法的比较,归纳总结,1土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,2.分解纤维素的微生物的分离 (1)纤维素酶 组成：纤维素酶是一种_，一般认为它至少包括三种组分，即_。 作用 (2)纤维素分解菌的筛选,【考点知识突破答案检索】 1脲酶 尿素 直接计数 稀释涂布平板法 系列稀释 计数 2(1)复合酶 C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶 纤维二糖 葡萄糖 (2)红色复合物 透明圈 刚果红 透明圈 纤维素 纤维素 选择培养基 梯度稀释 鉴别纤维素分解菌 透明圈 教材深挖启动高考长句应答模式 1配制的选择培养基中，石油作为唯一的碳源，然后用这种培养基培养多种微生物，凡是能在该种培养基上生存的就是能分解石油的微生物。 2由于在所划的线中，一般只有最后一次划线的末端才会形成只由一个细菌形成的菌落，而其他一些菌落往往由两个细菌或多个细菌繁殖而成，而在计数时一个菌落对应着一个细菌，这样在划线所得的平板中，菌落数目低于活菌的实际数值，所以不能用平板划线法测定活菌数量。,筛选方法：_染色法，即通过是否产生_来筛选纤维素分解菌。 培养基：以_为唯一碳源的选择培养基。 实验流程,【教材深挖】 1一些微生物可以有效地分解石油，如何配制选择培养基将这类微生物选择出来？ 2为什么测定活菌的数量不能用平板划线法？,【解析】酵母菌是真菌，通常可以用含青霉素的培养基进行选择培养，因为青霉素抑制细菌生长，但不能抑制真菌生长。硝化细菌为自养型生物，能够利用氨转变为亚硝酸和硝酸所释放的能量，把无机物转变为有机物以维持自身生命活动，利用含氨的无机培养基可进行选择培养。,B,1.(2017云南姚安一中月考，18)选择培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。为选择酵母菌和硝化细菌，应选用的培养基分别为( ) A伊红美蓝培养基、含青霉素培养基 B含青霉素培养基、含氨的无机培养基 C含氨的无机培养基、含青霉素培养基 D含青霉素培养基、伊红美蓝培养基,【解析】(1)对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌；对配制好的培养基不接种培养，观察有无菌落出现可判断灭菌效果。(2)菌液要进行一系列的梯度稀释，得到不同稀释度菌液，然后采用稀释涂布平板法分别接种到相应的培养基上，通过观察和比较不同组别的菌落数得出实验结论。无菌技术除了用来防止培养基被杂菌污染以外，还可以防止致病菌感染操作者本身。(3)因为金黄色葡萄球菌耐高浓度食盐，所以在基本培养基中加入高浓度NaCl溶液可筛选出金黄色葡萄球菌，从功能上讲，该培养基属于选择培养基。,2金黄色葡萄球菌是一种耐高浓度食盐的致病菌，为探究某天然植物抗菌液对金黄色葡萄球菌的抑菌作用，某实验小组按照以下实验步骤进行了相关实验。回答下列问题。 (1)为防止杂菌污染，常用_法对固体培养基进行灭菌处理，为检测灭菌效果，可对培养基进行_。 (2)将配制好的多组培养基均分为甲、乙两组，甲组加入适量的天然植物抗菌液，乙组加入等量的蒸馏水。将金黄色葡萄球菌菌液进行一系列的_后，采用_法分别接种到甲、乙两组对应的培养基上，在适宜条件下培养一段时间后，观察比较不同组别的菌落数。由于金黄色葡萄球菌具有致病性，因此严格进行无菌操作，一方面是防止培养基被外界环境中的杂菌污染，另一方面也是为了防止_。 (3)在基本培养基中加入_可筛选出金黄色葡萄球菌，从功能上讲，该培养基属于_培养基。,答案: (1)高压蒸汽灭菌 不接种培养(或空白培养) (2)梯度稀释 稀释涂布平板 操作者本身被致病菌感染 (3)高浓度NaCl溶液 选择,【解析】只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，A正确；筛选分解尿素的细菌的实验中，采用的是以尿素为唯一氮源的培养基，B错误；统计样品中的活菌数目一般用稀释涂布平板法，C错误；在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果pH升高，指示剂变红，这样就能初步鉴定该种细菌能够分解尿素，D错误。,A,3.下面关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的叙述中，正确的是( ) A只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素 B筛选分解尿素的细菌时应以尿素作为培养基中的唯一营养物质 C统计样品中的活菌数目时一般用平板划线法 D在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变蓝，则 表明筛选到了分解尿素的细菌,4.从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计，下列流程正确的是( ) A土壤取样梯度稀释选择培养挑选菌落 B土壤取样梯度稀释稀释涂布平板挑选菌落 C土壤取样选择培养梯度稀释涂布平板挑选菌落 D土壤取样梯度稀释稀释涂布平板选择培养挑选菌落,C,【解析】从土壤中分离纤维素分解菌的一般步骤是：土壤取样选择培养梯度稀释涂布培养和筛选菌株。,5现在大力提倡无纸化办公，但是每年仍然不可避免地会产生大量的废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源乙醇。下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工艺流程，请回答相关问题。 (1)自然界中环节需要的微生物大多分布在_的环境中。 将从土壤中获得的微生物培养在以_为唯一碳源、并加入 _的培养基上筛选周围有_的菌落。 (2)在如上所述的筛选中获得了三个菌落，对它们分别培养，并完 成环节，且三种等量酶液中酶蛋白浓度相同，则你认为三种酶 液的活性_(填“一定相同”“不一定相同”或“一定不同”)。 (3)生产中可以满足环节的常见菌种是_，为了确保获得产物乙醇，环节要注意_。,【解析】(1)富含纤维素的环境中纤维素分解菌较多，筛选纤维素分解菌时纤维素作为唯一碳源的选择培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(2)三种酶液的活性不一定相同，需要对其活性进行鉴定。(3)满足环节的常见菌种是酵母菌，环节表示无氧发酵，即发酵装置密闭(或保证无氧条件等)。,答案: (1)富含纤维素 纤维素 刚果红 透明圈 (2)不一定相同 (3)酵母菌 发酵装置的密闭性(或保证无氧条件等),归纳总结,两种微生物筛选方法的比较,【解析】A项错，高压灭菌加热结束后，让其自然冷却，待压力表的指针回到零时，再慢慢打开排气阀以排出余气，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，要在火焰旁冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种；D项对，在微生物的培养中，一般将培养皿倒置，在皿底上用记号笔做标记。,D,1(2015江苏高考，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,2(2016新课标，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_。 (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；观察菌落需利用固体培养基，因此可推知若要完成步骤，该培养基中的成分X通常是凝固剂，如琼脂。(2)实验组的各组构成对比实验，设计要依据单一变量原则，结合实验目的：可知步骤中，实验组的操作是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)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污染现象。该污染菌可能对空气中的其他微生物的生长无影响也可能有影响，因此将30(即366)个/平板作为本组菌落数的平均值的做法不正确。,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,3(2016新课标，39)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”)。,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 具有透明圈 (3)甘油,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)45 40,4(2015新课标，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。,5(2014新课标，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_个。 (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。,答案 ： (1)检测培养基灭菌是否合格 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,解析：(1)微生物培养过程应该进行无菌操作，配制的培养基要进行高压蒸汽灭菌，可以将灭菌后的空白平板进行培养以检测培养基灭菌是否彻底；由题意可知，1 mL水样中的菌落数是(393837)30.11003.8104(个)，每升水样中的活菌数为3.81041033.8107(个)。(2)对接种环常用的灭菌方法是灼烧灭菌；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的目的是：将聚集的菌体逐渐稀释分散以便获得由单个细胞繁殖而来的菌落。(3)分析题图可知，A培养皿采用的接种方法是平板划线法，B培养皿采用的接种方法是稀释涂布平板法。(4)由题意可知，振荡培养比静置培养的细菌生长速度快，由此可以说明该细菌是需氧菌，由于振荡培养提高了培养液中溶解氧的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率，细菌生长速度加快。,1果酒制作的3个方面 (1)菌种来源：酒精发酵的菌种来自附着在葡萄皮上的野生酵母菌。 (2)发酵原理：酵母菌在有氧条件下通过有氧呼吸进行大量繁殖，在无氧条件下通过无氧呼吸产生酒精。 (3)酒精的检测：在酸性条件下，重铬酸钾可与酒精反应呈现灰绿色。 2果醋的制作原理 醋酸发酵是需氧发酵，需要不断通入无菌空气。 3腐乳制作的3个方面 (1)菌种来源：腐乳制作的主要菌种来自空气中的毛霉孢子。 (2)制作原理：豆腐中的蛋白质可被蛋白酶分解成氨基酸和小分子的肽，脂肪可被脂肪酶分解成甘油和脂肪酸。 (3)盐、酒和香辛料的作用：均有抑菌、调味的作用。 4泡菜制作的2个方面 (1)菌种来源：制作泡菜的菌种主要来自蔬菜上的乳酸菌。 (2)发酵原理：泡菜制作过程的发酵主要是乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸的过程。 5植物有效成分的提取 (1)植物芳香油的提取方法：压榨法、蒸馏法和萃取法等。 (2)芳香油的性质：不溶于水，易溶于有机溶剂，因此可用有机溶剂作为提取剂来提取芳香油。 (3)胡萝卜素的性质：是橘黄色结晶，从胡萝卜中提取胡萝卜素，常用亲脂(水不溶)性有机溶剂(或有机溶剂)作萃取剂。 (4)胡萝卜素的提取方法：萃取法。 (5)胡萝卜素的鉴定：纸层析法，在鉴定过程中需要用标准样品对照。,归纳总结,温馨提示： 复习到此，请课下完成练习册第2讲吧！,
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