高考生物一轮复习生物技术实践第2课微生物的培养与应用课件新人教版.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 必备知识回顾 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 主要营养物质 水和无机盐 其他条件 pH 和氧气 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 1 计算 依据配方比例 计算配制100mL的培养基时 的用量 2 称量 准确地称取 各种成分 各种成分 3 溶化 牛肉膏连同 一同放入烧杯 加入少量水 加热 牛肉膏溶化后取出称量纸 加入称量好的 和氯化钠 搅拌 加入 加热使其熔化 并不断搅拌 补加蒸馏水定容 称量纸 蛋白胨 琼脂 4 灭菌 灭菌前 调节 方法 灭菌法 压力为100kPa 温度为 灭菌时间为 min pH 高压蒸汽 121 15 30 5 倒平板 待培养基冷却至 左右时 在 倒平板 50 酒精灯 火焰附近 4 纯化大肠杆菌 1 菌落 由 繁殖而来的肉眼可见的 群体 一个细胞 子细胞 2 主要方法及纯化原理 连续 划线 梯度稀释 平板划线 涂布器 3 平板划线操作中灼烧接种环的目的 外来杂菌 上次划线的末端 污染环境 感染操作者 5 菌种的保藏方法 长期保藏 固体斜面 甘油 6 教材易漏知识 选修1P18 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 提示 不是 微生物的接种方法还包括斜面接种 穿刺接种等 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 三点提醒 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 核心素养提升 典例示范 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 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 素养解读 本题主要考查的核心素养是科学思维和科学探究 具体表现在三个角度 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 出现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 方法规律 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1 2d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 无菌操作未达到要求 需要分析原因 重新操作 高考角度全练 角度一微生物的培养1 2017 江苏高考 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 填图中序号 区域更易获得单菌落 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1 5号比色管的苯酚浓度应分别为 如果废水为50mg 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 解析 1 蛋白胨和苯酚都是含碳有机物 可以为酚降解菌提供碳源 2 将采集到的样品接种培养 随转接次数增加而逐渐增加苯酚用量可以增大酚降解菌的比例 以达到富集酚降解菌的目的 如果图中平板中菌落过于密集 说明培养液中酚降解菌数量过多 需要进一步稀释后再涂布 以便于菌落计数与分离 平 板培养基是固体培养基 在配制的时候除了需要水 营养物质外 还必须添加琼脂等凝固剂 3 因为每次划线的菌种都来自上一次划线的末端 所以最后一次划线结束的时候更容易获得单菌落 4 根据表中6号管中苯酚浓度为1mg L 可推知1 5号管中苯酚浓度应分别为0mg L 0 2mg L 0 4mg L 0 6mg L 0 8mg L 根据题意 废水为50mg L苯酚溶液 降解后约有21 的苯酚残留 要使稀释后苯酚残留液浓度在0 1mg L 需将残留液稀释20倍 答案 1 蛋白胨 苯酚 2 增加稀释涂布凝固剂 3 4 0 0 2 0 4 0 6 0 8 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 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24h 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 角度二无菌技术3 2018 石家庄模拟 牛奶是微生物培养的良好培养基 牛奶在饮前都要经过巴氏消毒 以杀死有害微生物 为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况 做如图所示操作 用无菌吸管从锥形瓶中吸取1mL生牛奶稀释液至盛有9mL无菌水的试管中 混合均匀 如此再重复2次 请回答下列有关问题 1 巴氏消毒的方法是 使用这种方法对生鲜牛奶进行消毒的好处是 2 取最终的牛奶稀释液0 1mL滴在培养基上进行涂布 应选择的涂布工具是 3 消毒后的牛奶中绝大部分细菌被杀死 若继续用该方法检测消毒后的牛奶中细菌的数量 则在操作步骤上应做什么改动 4 从生牛奶取样培养得到的菌落中混有各种杂菌 从中检测出大肠杆菌的方法是在培养基中加入 菌落具有 特征的可以认定为大肠杆菌 解析 1 采用巴氏消毒法加工牛奶 在70 75 煮30min或80 煮15min进行杀菌 此种方法在杀灭牛奶中有害微生物的同时牛奶的营养成分不被破坏 完好地保存了营养物质和纯正口感 2 取最终的牛奶稀释液0 1mL滴在培养基上进行涂布 应选择涂布器 3 消毒后的牛奶中绝大部分细菌被杀死 若继续用稀释涂布平板法检测消毒后的牛奶中细菌的数量 则在操作步骤上应减少稀释次数 4 欲检测大肠杆菌 可在培养基中加入伊红美蓝 大肠杆菌菌落会呈黑色 略带金属光泽 答案 1 在70 75 煮30min 在80 煮15min 牛奶的营养成分不被破坏 2 涂布器 3 减少稀释次数 4 伊红美蓝 金属光泽的紫 黑色 加固训练 1 2018 揭阳模拟 炭疽杆菌能引起人畜患炭疽病 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 可根据噬菌体的寄主专一性 通过实验进行确诊 细菌培养 采集疑似患者的样本 分离培养 获得可疑菌落 细菌鉴定 实验流程图如图所示 1 对配制的液体培养基要采用 法灭菌 培养基配制和灭菌时 灭菌与调节pH的先后顺序是 2 挑选可疑菌落制片后 用 观察 可看到呈竹节状排列的炭疽杆菌 3 接种可疑菌后 35 培养24小时 液体培养基变浑浊 原因是 图中的对照组试管中应加入 两组试管同时培养6小时后 进行比较 若实验组液体培养基的浑浊度 填 提高 降低 或 不变 则可明确炭疽病疑似患者被炭疽杆菌感染 此实验依据的原理是 解析 1 培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌 在配制培养基时 需要先调节pH 后灭菌 2 菌落可以通过肉眼观察 而单个细菌无法通过肉眼观察 需要借助显微镜观察 3 接种可疑菌后 35 培养24小时 液体培养基变浑浊 原因是细菌大量繁殖 对照组试管中应加入等量的生理盐水 与实验组同时培养6小时后 若实验组液体培养基的浑浊度比对照组低 则可明确炭疽病疑似患者被炭疽杆菌感染 噬菌体的宿主具有专一性 实验组加入的噬菌体会侵染炭疽杆菌 使炭疽杆菌裂解 细菌数量减少 溶液浑浊度降低 答案 1 高压蒸汽灭菌先调节pH 后灭菌 2 显微镜 3 细菌大量繁殖等量生理盐水降低实验组中的噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌 使其死亡 溶液变澄清 2 2018 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 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 15min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 考点二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 必备知识回顾 1 筛选菌株 1 寻找目的菌株的方法 根据它对 的要求 到相应的环境中去寻找 生存环境 2 实验室中微生物的筛选 方法 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 实例 筛选尿素分解菌时使用以 为唯一氮源的 培养基进行培养 人为提供 尿素 选择 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 特定种类 抑制或阻止 2 统计菌落数目 一个 细菌计数板 血细胞计数板 C V M 小 大 3 设置对照和重复 非测试因素 偶然因素 完全 3 4 土壤中分解尿素的细菌的分离 1 土壤取样 富含有机质的土壤 土 2 样品的稀释 通常选用一定稀释范围的样品液进行培养 以保证获得菌落数在 适于计数的平板 3 接种 用 法接种 表层 30 300 稀释涂布平板 5 观察 根据菌落的特征区分微生物 6 计数 统计 的数目 7 计算 根据公式计算单位体积中的菌体数 30 37 5 7 25 28 3 4 菌落 5 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 酚红 2 原理 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 特别提醒 关于 选择菌落数在30 300的平板 的两个理解误区 1 只得到1个菌落数在30 300的平板 不符合实验的重复原则 易受到偶然因素的影响 2 得到3个或3个以上菌落数在30 300的平板 也不一定正确 如得到3个平板 菌落数分别为230 34 240 虽然菌落数均在 30 300 但由于34与另外两个平板上的菌落数差异较大 应找出原因并重新实验 核心素养提升 典例示范 2017 全国卷 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 素养解读 本题主要考查的核心素养是生命观念和科学思维 具体表现在三个角度 解析 本题主要考查了微生物的培养 筛选的相关知识 1 有些细菌能分解尿素是因为这些细菌细胞内能产生脲酶 脲酶可将尿素分解成NH3和CO2 尿素是有机物 能分解尿素的细菌是异养生物 不能利用CO2合成有机物 只能利用现成的有机物 葡萄糖是生物的主要能源物质 细菌摄取葡萄糖作为碳源 可为生命活动提供能量 还可为其他有机物的合成提供原材料 2 筛选不同的细菌所用的培养基是选择培养基 筛选能分解尿素的细菌 可用尿素作氮源 不能分解尿素的细菌会因氮源缺乏而死亡 能存活的只有能分解尿素的细菌 若选用NH4NO3作氮源 无论是能分解尿素的细菌还是不能分解尿素的细菌都可利用 起不到筛选作用 3 KH2PO4和Na2HPO4所含的元素是细菌生长需要的 同时这两种化合物也是缓冲物质 用于调节细菌培养过程中因代谢物生成后pH发生的改变 维持了细菌生活环境pH的相对稳定 答案 1 脲酶分解尿素的细菌是异养生物 不能利用CO2合成有机物为细胞生命活动提供能量 为其他有机物的合成提供原材料 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 作为缓冲剂保持细菌生长过程中pH稳定 母题变式 变式1碳源的理解无碳源的培养基可以用于培养 型微生物 该类微生物可以利用 作为碳源 自养 空气中的CO2 变式2氮源的理解无氮源的培养基可以用于培养 微生物 该类微生物可以利用 作为氮源 固氮 空气中的N2 高考角度全练 角度一微生物的选择培养1 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10g油脂所需酶量依次为4mg 1mg 6mg 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10g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10g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 4540 2 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1mL水样稀释100倍 在3个平板上用涂布法分别接入0 1mL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 细菌分离的相关知识 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划线 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中的菌落形态 判定B图中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 小题第2空易错答为3 8 104 出错原因是忽视了单位 本题要计算每升水样中的活菌数 应再乘以103 角度二微生物的计数3 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 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 1mL 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 本题考查微生物的分离与计数方法及基因表达 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30 300 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 UGA115 加固训练 1 2018 太原模拟 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 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 若对照组产生菌落比实验组多 则培养基有选择作用 反之 没有 3 在微生物的培养过程中 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 倒置种群 2 2018 衡水模拟 某研究小组的同学用所学的微生物的实验室培养的方法进行 变质牛奶中金黄色葡萄球菌的分离和计数实验 部分实验处理和结果如图所示 注 培养皿旁的数字代表菌落数目 实验条件适宜 实验操作规范等 请回答相关问题 1 在实验室培养微生物 一方面需要为培养的微生物提供合适的 和 条件 另一方面需要确保无处不在的其他微生物无法混入 2 由样品到4号试管的操作中 第一步 将分别盛有9mL生理盐水的4支试管 并编号1 4号 第二步 用移液管从样品中吸取1mL牛奶 注入1号试管中 充分摇匀 第三步 重复第二步操作 以此类推 4号试管的稀释倍数是 3 资料显示 金黄色葡萄球菌有高度的耐盐性 可在10 15 NaCl肉汤中生长 本实验可配制含10 氯化钠的培养基 使之成为 培养基 以利于金黄色葡萄球菌生长 抑制或阻止其他微生物的生长 4 在统计菌落数目时 需按照菌落计数的要求计数 以保证计数结果准确 据图可得出1mL牛奶样品中金黄色葡萄球菌的活菌数为 解析 1 实验室培养微生物 即要为微生物提供营养和适宜温度等环境条件 还要防止被其他微生物污染 2 图示中每一次稀释都稀释了10倍 因此4号试管的稀释倍数为104倍 3 含有较高浓度NaCl的培养基属于选择培养基 4 图示中在2号试管和4号试管稀释度下各有2个和1个培养皿 偶然性较大 应以3号试管稀释度的数据进行计算 即 32 39 37 3 0 1 103 3 6 105 答案 1 营养环境 2 灭菌104 3 选择 4 3 6 105 3 2018 南昌模拟 某生物兴趣小组试图探究牛和山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用 设计了以下实验 并成功筛选到能降解尿素的细菌 目的菌 培养基成分如表所示 实验步骤如图所示 分析回答问题 1 从培养基的物理性质分析 该培养基属于 从培养基的用途分析 该培养基属于 2 在实验过程中 培养基 培养皿 玻璃棒 试管 锥形瓶 吸管 瘤胃中液体 涂布器 其中需要灭菌是 填序号 3 分离分解尿素的细菌实验中 甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落 而其他同学只筛选出大约50个菌落 甲同学坚信自己的实验结果是准确的 则甲同学的实验结果产生差异的原因最可能是 填序号 取样不同 培养基污染 操作失误 没有设置对照 4 为确定实验中微生物属于尿素分解菌 可在培养基中加入酚红指示剂 若菌落变成 色 说明瘤胃中的微生物能分解尿素 理由是 5 为进一步确定取自瘤胃中液体的适当稀释倍数 将接种的培养皿放置在37 恒温培养箱中培养24 48h 观察并统计具有红色环带的菌落数 结果如表 其中 倍的稀释比较合适 6 若要对瘤胃中的目的菌进行计数 应采用什么计数法 该方法的缺点是容易导致结果偏小 请写出结果偏小的原因 写出一项即可 解析 1 分析表格 培养基成分中含有琼脂 以此作为凝固剂 因此从培养基的物理性质分析 该培养基属于固体培养基 并且培养基中尿素为唯一氮源 因此从培养基的用途分析 该培养基属于选择培养基 2 在实验过程中 培养基 培养皿 玻璃棒 试管 锥形瓶 吸管 涂布器均需要灭菌处理 而 瘤胃中液体如果经过灭菌将使其中的微生物全部死亡 3 根据题意可知 甲同学坚信自己的实验结果是准确的 则甲同学的实验结果产生差异的原因最可能是取样不同 4 细菌合成的脲酶将尿素分解成氨 pH增高 使酚红指示剂变红 因此通过在培养基中加入酚红指示剂 检测培养基pH的变化来判断尿素是否被分解 5 观察并统计菌落数应选30 300的平板进行统计 故应选106或105倍的稀释比较合适 6 若要对瘤胃中的目的菌进行计数 应采用活菌计数法 或间接计数法 两个或多个细胞可能共同形成一个菌落 导致结果偏小 答案 1 固体培养基选择培养基 2 3 4 红细菌合成的脲酶将尿素分解成氨 pH增高 使酚红指示剂变红 5 106或105 6 活菌计数法 或间接计数法 两个或多个细胞可能共同形成一个菌落 一些细菌在培养过程中死亡后 不能形成菌落 考点三分解纤维素的微生物的分离 必备知识回顾 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 复合 C1 CX 葡萄糖苷 作用 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 红色复合物 透明圈 3 实验流程 1 土壤取样 从富含 的环境中取样 2 选择培养 将土样加入装有适量 的锥形瓶中 培养1 2d 3 梯度稀释 吸取适量的培养液 进行 稀释 纤维素 选择培养基 振荡 系列梯度 4 涂布平板 将样品涂布到 的培养基上 5 挑选菌落 挑选产生 的菌落 鉴别纤维素分解菌 透明圈 特别提醒 关于纤维素分解菌的筛选的 三点 提醒 1 纤维素分解菌的选择培养基中的碳源并不只有纤维素 其中酵母膏和水解酪素也可作为碳源 2 在纤维素分解菌的选择培养基上生长的也不只有纤维素分解菌 因此 选择培养后要进行鉴别培养 才能获得纤维素分解菌 3 出现透明圈的菌落也不一定就是纤维素分解菌 核心素养提升 典例示范 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 素养解读 本题主要考查的核心素养是科学思维 具体表现在两个角度 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 母题变式 变式1乳酸菌代谢的理解 1 乳酸菌产生乳酸的场所是 需要 填 有氧 或 无氧 条件 2 从同化作用的角度分析 乳酸菌是一种 型微生物 培养基中必需添加的营养成分是 细胞质基质 无氧 异养 有机物 变式2培养基的种类分析 1 从物理性质角度分析 分离纯化乳酸菌的培养基是一种 培养基 2 从功能的角度分析 分离纯化乳酸菌的培养基是一种 培养基 固体 鉴别 方法规律 目的微生物选择的 三种 方法 1 利用平板划线法或稀释涂布平板法接种在固体平板培养基上 根据目的微生物特定的菌落特征挑选目的微生物 2 利用选择培养基直接筛选目的微生物 3 利用鉴别培养基鉴别筛选目的微生物 高考角度全练 角度一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 2018 武汉模拟 纤维素酶在生物燃料制作 布料处理中起重要作用 目前 利用微生物提高纤维素酶产量是主要发展方向 如图甲 用紫外线照射含有纤维素分解菌的土样 分离 培养 再检测各菌株的纤维素酶的产生量 回答下列相关问题 1 紫外线照射的目的是 A0组未经紫外线处理 其作用是作为 2 经高压灭菌锅灭菌的培养基 需要冷却后才能用来倒平板 常用于估计培养基已冷却到50 左右的简便方法为 3 上述培养皿中的培养基除含有水和无机盐 酵母膏 水解酪素 琼脂等外 还应有 目的是选择纤维素分解菌 4 上述检测结果如图乙所示 由图可知 组酶含量与A0组相同 最可能的原因是 解析 1 紫外线属于诱发基因突变的物理因素 通过紫外线照射 细菌突变频率大大提高 从而可能筛选出人类需要的高产菌株 A0组未经紫外线处理 为对照组 2 用手触摸盛有培养基的锥形瓶刚刚不烫手时的温度是50 左右 3 在富含纤维素的培养基上 只有产纤维素酶的细菌才能大量繁殖 4 据图乙可知A5组纤维素酶的含量与对照组相同 根据基因突变具有低频性的特点 推测该组可能没有发生基因突变 答案 1 诱发基因突变 提高突变频率 获得纤维素酶高产菌对照 2 用手触摸盛有培养基的锥形瓶刚刚不烫手 3 纤维素 4 A5没有发生基因突变 角度二其他微生物的筛选3 2018 长沙模拟 有机农药苯磺隆是一种除草剂 长期使用会污染环境 研究发现 苯磺隆能被土壤中某些微生物降解 分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲 乙所示 1 微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源 水 四类 该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源 其原因是 2 纯化菌株时 通常使用的划线工具是 划线的某个平板培养后 第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落 第二划线区域所划的第一条线上无菌落 其他划线上有菌落 造成划线无菌落可能的失误操作有 3 为探究苯磺隆的降解机制 将该菌种的培养液过滤离心 取上清液做图乙所示实验 该实验的假设是 该实验设计是否合理 为什么 解析 1 微生物生长繁殖需要的主要营养物质包括碳源 氮源 水和无机盐四类 要分离出有降解苯磺隆能力的土壤中的某些微生物 为了排除其他碳源的干扰 培养基中唯一碳源只能是苯磺隆 2 纯化菌株时 通常使用的划线工具是无菌接种环 据题意分析知 造成此现象的原因可能有两个 一是接种环灼烧后未冷却 菌种接触到高温的接种环而死亡 二是划第二划线区域的第一条线时未从第一区域末端开始 3 根据图乙所示实验中的上清液加入蛋白酶溶液推测 实验目的是探究目的菌株是否能分泌降解苯磺隆的蛋白质 实验设计不合理之处是缺少不加蛋白酶溶液 其他条件同图乙的空白对照 答案 1 氮源和无机盐只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖 2 接种环 接种环灼烧后未冷却 划线未从第一区域末端开始 3 目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质不合理 缺少空白对照 加固训练 1 2018 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 2 2018 洛阳模拟 某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A 研究人员用化合物A 磷酸盐 镁盐以及微量元素配制的培养基 成功筛选到能高效降解化合物A的细菌 目的菌 实验的主要步骤如图所示 请分析回答下列问题 1 培养基中加入化合物A的目的是 这种培养基属于 培养基 2 目的菌 生长所需的氮源和碳源来自培养基中的 实验需要振荡培养 由此推测 目的菌 的代谢类型是 3 在上述实验操作过程中 获得纯净 目的菌 的关键是 4 转为固体培养时 常采用平板划线的方法进行接种 此过程中所用的接种工具是 操作时采用 灭菌的方法 解析 1 在选择培养基中加入特定物质 可以筛选出特定的细菌 2 根据题目所给的培养基配方 目的菌 生长所需的氮源和碳源只能来自培养基中的化合物A 异养需氧型细菌在培养时需要振荡 3 获得纯净 目的菌 的关键是防止外来杂菌入侵 4 用平板划线的方法进行接种 所使用的接种工具是接种环 操作时一般采用灼烧灭菌 答案 1 筛选目的菌选择 2 化合物A异养需氧型 3 防止外来杂菌入侵 4 接种环灼烧 3 2018 广州模拟 部分大肠杆菌感染会引起严重腹泻和败血症 图甲为大肠杆菌含量检测操作简图 图乙为伊红美蓝培养基配方 回答下列相关问题 1 图甲中滤膜的孔径应 填 大于 或 小于 大肠杆菌 受此启发 对某些不耐高温的试剂可以怎样除菌 2 配制图乙中的基础培养基时 除了水分 无机盐以外 还应加入 以及 待各成分都溶化后和分装前 要进行的是 和灭菌 对培养基进行灭菌的常用器具是 倒平板时要待平板冷凝后 将平板倒置 其主要目的是 3 伊红美蓝培养基上生长的大肠杆菌菌落呈现黑色 从功能上划分 该培养基属于 培养基 解析 1 图甲中滤膜的孔径应小于大肠杆菌 滤膜上才能获得大肠杆菌 对不耐高温的试剂除菌时无法用高压蒸汽灭菌法 可以用滤膜过滤达到除菌目的 2 配制图乙中的基础培养基时 除了水分 无机盐以外 还应加入碳源 氮源以及琼脂 配制的培养基在溶化后和分装前需要先进行调pH和灭菌 高压蒸汽灭菌法常用高压蒸汽灭菌锅对培养基等进行灭菌 倒平板后将平板倒置的主要原因是防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染 3 从功能上划分 伊红美蓝培养基属于鉴别培养基 答案 1 小于用滤膜过滤除菌 2 碳源 氮源琼脂调整pH高压蒸汽灭菌锅防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染 3 鉴别