2018版高考生物一轮复习 第十二单元 生物技术实践 第二讲 微生物的培养与应用学案 新人教版

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1、 第二讲　微生物的培养与应用 [考纲展示] 1．微生物的分离和培养　2.某种微生物数量的测定　3.培养基对微生物的选择作用　4.微生物在其他方面的应用 授课提示：对应学生用书第277页 一、微生物的实验室培养 1．培养基 (1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。 (2)营养构成：水、无机盐、碳源、氮源和生长因子。 (3)类型：根据物理性质可分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基；根据功能可分为选择培养基和鉴别培养基。 2．无菌技术 (1)含义：指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。 (2)关键：防止外来杂菌的入侵。

2、 (3)方法 3．大肠杆菌的纯化培养 (1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。 (2)纯化大肠杆菌 ①关键的步骤是接种。 ②纯化培养方法：平板划线法和稀释涂布法。 ③纯化培养原理：在培养基上得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较纯的菌种。 二、土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 1．分离原理：土壤中细菌之所以能分解尿素，是由于它们能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起催化作用。以尿素为唯一氮源的培养基能促进分解尿素的细菌的生长和繁殖，并抑制或阻止其他微生物的生长，从而将目的菌分离。 2．统计菌落数目：统计样品中的活菌一般用稀释

3、涂布平板法。 3．实验流程：土壤取样→制备培养基→微生物的培养与观察→细菌的计数。 三、分解纤维素的微生物的分离 1．纤维素酶 (1)组成：纤维素酶是一种复合酶，它包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。 (2)作用 2．菌种筛选 (1)方法：刚果红染色法。 (2)原理 　　　　　　　　　纤维素分解菌 　　　　　　　　　　　↓ →红色复合物红色消失、出现透明圈。 即：使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。 3．筛选流程 土壤取样：富含纤维素的环境 　↓ 选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解 　　 菌的数量 　↓

4、 梯度稀释 　↓ 涂布平板：将样品涂布于含CR的鉴别纤维素分解菌的培养基上 　 挑选产生透明圈的菌落：产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈 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菌液要充分地稀释。 4．微生物的计数要求制作多个平板，且每个平板上能长出30～300个菌落。

5、 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。 有关微生物培养的易混易错点 两种常用刚果红(CR)染色法的比较 方法 先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应 在倒平板时就加入刚果红 过程 培养基长出菌落―→覆盖CR溶液(质量浓度为1 mg/mL)倒去CR溶液―→加入NaCl溶液(物质的量浓度为1 mol/L)倒掉NaCl溶液―→产生透明圈 配制CR溶液(质量浓度为10 mg/mL)―→灭菌―→按照1 mL CR溶液/200 mL培养基比例混匀―→倒平板―→培养―→透明圈 优点 显示出的颜

6、色反应基本上是纤维素分解菌的作用 操作简便，不存在菌落的混杂问题 授课提示：对应学生用书第278页 考点一　培养基及微生物的纯化培养技术 [核心考点通关] 一、微生物的培养基 1．微生物的培养基 营养要素 来源 功能 碳源 无机碳源 CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物 ①构成细胞物质和一些代谢产物 ②既是碳源又是能源(有机碳源) 有机碳源 糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等 氮源 无机氮源 无机氮：NH3、铵盐、硝酸盐、N2等 合成含氮的代谢产物 有机氮源 牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸 合成蛋白质、

7、核酸及含氮的代谢产物 生长因子 维生素、氨基酸、碱基 ①酶和核酸的组成成分 ②参与代谢过程中的酶促反应 2.按物理状态分类 培养基种类 特点 用途 液体培养基 不加凝固剂 工业生产 固体培养基 加凝固剂(如琼脂) 微生物分离、鉴定，活菌计数，菌种保藏 半固体培养基 观察微生物的运动、分类、鉴定 3.按功能分类 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的特殊需求或抗性而设计 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

8、学药品 产生特定的颜色或其他变化 鉴别不同种类的微生物 用伊红—美蓝培养基鉴别大肠杆菌 二、消毒与灭菌 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 燃烧灭菌法 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 三、大肠杆菌的纯化 1．原理：在培养基上将细

9、菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是纯化的细菌菌落。 2．纯化微生物的接种方法 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 ①一系列的梯度稀释； ②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 3.平板划线操作的

10、注意事项 (1)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要对接种环进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧目的如下表： 第一次操作 每次划线之间 划线结束 目的 杀死接种环上原有的微生物 杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端，使每次划线菌种数目减少 杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者 (2)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。 (3)第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。 (4)划线时

11、最后一区不要与第一区相连。 (5)划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。 [针对训练] 1．甲、乙两同学学习完微生物的实验室培养后，要利用所学知识研究水中微生物的情况。 Ⅰ.甲同学为了检测饮用水中是否含有某种细菌，配制如下培养基进行培养： 蛋白胨 10 g 乳糖 5 g 蔗糖 5 g K2HPO4 2 g 蒸馏水 1 000 mL 将pH调到7.2 (1)该培养基所含有的碳源有________，其功能是 ________________________________________________________________________

12、 ________________________________________________________________________。 (2)该培养基所含有的氮源有________，其功能是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)该培养基除含碳源、氮源外，还有微生物需要的其他营养物质是_______________

13、_________________________________________________________。 (4)用该培养基培养微生物时，还需要控制哪些理化条件？________________________________________________________________________。 Ⅱ.乙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。请回答与此实验相关的问题。 (1)乙同学配制的培养基为________(物理性质)培养基，其中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌提供了________和________。 (2)

14、对培养基进行灭菌时，应该采用的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)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______________作为对照进行实验。 解析：Ⅰ.对异养微生物来说，含C、H

15、、O、N的化合物既是碳源，又是氮源，因此蛋白胨既可作为碳源，又可作为氮源。培养微生物需要控制的理化条件有温度、氧气浓度和pH等。Ⅱ.调查湖水中细菌的污染情况，就要计数，用固体培养基；蛋白胨来源于动物原料，含有维生素、糖和有机氮等营养物质，在培养基中主要是作为氮源。实验室的灭菌方法一般有灼烧灭菌法(适合于接种工具的灭菌)、干热灭菌法(适合于耐高温的、需要保持干燥的物品的灭菌)、高压蒸汽灭菌法(适合于培养基等物体的灭菌)。要想使微生物快速地繁殖，就要将培养基置于适宜的条件下，特别是温度，所以要置于恒温培养箱中，对照实验就是要设置一个接种了无菌水的培养基进行比较。 答案：Ⅰ.(1)蔗糖、乳糖、蛋白

16、胨　主要用于提供能量以及构成微生物的细胞物质和代谢产物　(2)蛋白胨　主要用于合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物　(3)水、无机盐　(4)温度、氧气浓度等 Ⅱ.(1)固体　氮源(碳源不作要求)　碳源　(2)高压蒸汽灭菌　(3)恒温培养箱　无菌水 考点二　微生物的计数方法 [核心考点通关] 1．两种计数方法的比较 比较项目 间接计数法(稀释涂布平板法) 直接计数法(显微计数法) 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 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

17、积的样品中微生物的数量 公式 每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M C：某稀释度下平板上生长的平均菌落数； V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)； M：稀释倍数 每毫升原液所含细菌数：每小格平均细菌数×400×104×稀释倍数 缺点 当两个或多个菌体连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 不能区分细胞死活 结果 比实际值偏小 比实际值偏大 2.设置对照和重复 比较项目 对照 重复 目的 排除非测试因素对实验结果的影响 排除偶然因素对实验结果的影响 实例 空白对照：确定培养基制作是否合格 同一稀释度涂布至少3个平板 [易混易错] “选择菌落数

18、在30～300的平板”的两个提醒 用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30～300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30～300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，这可能有两种情况： ①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“30～300”，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。 ②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

19、，并不是只要得到3个“菌落数在30～300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30～300的平板”且无较大差异，说明实验操作合格，才能按照计算公式进行计算。 [针对训练] 2．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0.1 mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13

20、、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；与血细胞计数板计数法相比，此计数方法测得的细菌数较 ________。 (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在图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸，使图乙序列中出现终止密码(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。 解析：(1)脲酶由分解尿素的细菌产生，故需用以尿素为唯一氮源的培养基筛选该类微生物。分解尿素的细菌合成的脲酶可以将尿素分解

21、成氨，故培养基中加入酚红指示剂后，菌落周围将出现红色。(2)稀释涂布平板法常用来统计样品中的活菌数，在计数时一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。每克样品中的菌株数＝(C/V)×M。因培养基上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，故统计结果往往较实际数目少；而用血细胞计数板计数时，死亡的、活的菌体都计数在内。(3)乙图显示，mRNA在箭头以前有273个核苷酸(为91个密码子)，箭头处增加的70个核苷酸与后续的AG刚好组成24个密码子，后面的UGA为终止密码。突变基因表达的蛋白质含91＋24＝115(个)氨基酸。 答案：(1)尿素　酚红　红　(2)稀释涂布平板

22、法　1.75　少　(3)UGA　115 考点三　微生物的筛选与鉴别 [核心考点通关] 1．微生物的鉴别方法 (1)菌落特征鉴别法：根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别。 (2)指示剂鉴别法：如以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种微生物后，培养基变红说明该种微生物能够分解尿素。 (3)染色鉴别法：如利用刚果红染色法，根据培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈来筛选分解纤维素的微生物。 2．筛选微生物的三种方法 (1)单菌落挑取法：利用平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体平板培养基表面，直接根据微生物菌落的特征利用单菌落

23、挑取的方法获得目的微生物。 (2)选择培养法：利用选择培养基对微生物进行选择培养，直接获得目的微生物。 (3)鉴定培养法：利用鉴别培养基使目的微生物菌落呈现特有的特征，然后筛选目的微生物。 3．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

24、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 [针对训练] 3．金黄色葡萄球菌是一种具有高度耐盐性的微生物，可引起人类肺炎、肠炎等疾病。金黄色葡萄球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。图为定性检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌的操作流程，请回答相关问题： (1)按细胞结构分类，金黄色葡萄球菌属于________生物，从培养过程分析，金黄色葡萄球菌可进行________呼吸。 (2)7.5% NaCl肉汤培养基为微生物提供的营养成分包括________________，用7.5%

25、 NaCl肉汤培养基进行选择培养的主要目的是____________________________。 (3)操作中在血平板上的接种方法是________，接种操作前后需要对接种工具进行________灭菌。 (4)在制备血平板时需将pH调节至________(填“微酸性”或“微碱性”)后灭菌，待培养基________后，再加入适量血液。按培养基功能分类，血平板属于________培养基。 (5)经多次规范操作、重复实验，血平板上均出现________的菌落，初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，但鲜牛奶供应商仍认为此菌并非鲜牛奶所携带，因此，要对本操作进行完善，完善的方案是_______

26、_________________________。 解析：(1)金黄色葡萄球菌是一种细菌，属于原核生物。培养过程无密闭处理，故它进行有氧呼吸。(2)7.5% NaCl肉汤培养基可为微生物提供生长所需要的碳源、氮源、水和无机盐。用7.5% NaCl肉汤培养基进行选择培养是为了增加高度耐盐性的金黄色葡萄球菌的数量。(3)图示用的接种工具是接种环，说明在血平板上接种的方法是平板划线法。接种工具在接种前后都要进行灭菌处理。(4)金黄色葡萄球菌的生长环境为弱碱性，培养基在灭菌前要先调节pH，因金黄色葡萄球菌能破坏红细胞，使其褪色，血平板上出现周围存在透明圈的菌落，说明有金黄色葡萄球菌，故血平板是鉴别

27、培养基。(5)为增强实验结论的严谨性，应增加空白对照组。 答案：(1)原核　有氧 (2)碳源、氮源、水和无机盐　增加金黄色葡萄球菌的数量 (3)平板划线法　灼烧 (4)微碱性　冷却　鉴别 (5)周围存在透明圈　设置不加鲜牛奶但其他操作均相同的对照组 授课提示：对应学生用书第281页 练全国高考真题——知考查重点 1．(2016·高考全国卷Ⅰ)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： ①配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)； ②制作无菌

28、平板； ③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作； ④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②，该培养基中的成分X通常是________。 (2)步骤③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

29、值，该做法________(填“正确”或“不正确”)。 解析：(1)培养基中的牛肉膏和蛋白胨可为培养基中的微生物提供氮源；制备固体培养基需加入琼脂。(2)该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，所以需在教室不同高度的位置分别用平板收集微生物即开盖暴露一段时间。(3)该实验中空白对照组不应出现菌落，若空白对照组出现了菌落，则说明此次调查中出现了污染现象，实验组的污染情况不能确定，故不能用实验组与空白对照组菌落数的差值作为实验结果，而应重新进行实验。 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

30、 2．(2016·高考全国卷Ⅲ)某同学用新鲜的泡菜溶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

31、的__________(填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”)。 解析：(1)分离纯化乳酸菌时，由于泡菜滤液中菌的浓度高，因此需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释，其目的是将聚集在一起的乳酸菌分散成单个细胞，以便在培养基表面形成单菌落。(2)乳酸菌代谢过程中可产生乳酸，若在培养基中加入碳酸钙，则碳酸钙既可以中和乳酸，又可以在乳酸菌菌落的周围出现明显透明圈，据此可以用于乳酸菌的鉴别。(3)乳酸菌在－20 ℃长期保存时，为了避免水结冰产生冰晶损伤细胞，在菌液中常需要加入一定量的甘油。 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

32、有透明圈 (3)甘油 3．(2015·高考全国卷Ⅰ)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______

33、__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)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)进行染色。微生物A产生的油脂不易挥发，不能用水蒸气蒸馏法提取，应用萃取法加以提取。(2)能产生脂肪酶的微生物B可存在于含有油料作物种子的腐烂物的土壤中，为了选择培养，固体培养基上应以油脂作为唯一碳源。(3)测定培养液中的微生物的菌体数，可在显

34、微镜下用血细胞计数板直接计数；而要测定活菌数，则可利用稀释涂布平板法进行计数。(4)酶量需要最多的温度下，其酶活力最小，即酶活力最小的温度应为45 ℃。三个温度下酶活力最大的温度是40 ℃，但40 ℃不一定是该酶的最适温度，故应围绕40 ℃设计后续实验。 答案：(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)　萃取法 (2)油脂 (3)血细胞计数板　稀释涂布平板 (4)45　40 4．(2014·高考新课标全国卷Ⅰ)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________。

35、 (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

36、 ______________；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)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分：C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。(2)刚果红可与纤维素形成红色复

37、合物，但并不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。用含有刚果红的纤维素培养基培养纤维素分解菌时，由于纤维素被分解，红色复合物无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(3)培养基甲未使用琼脂，为液体培养基，不能用于分离单菌落。含有纤维素和刚果红(CR)的培养基可分离和鉴别纤维素分解菌。 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，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 5．(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)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

38、，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的细菌含量。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

39、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

40、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：(1)取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，可依据是否产生菌落确定培养基的灭菌效果是否理想。由样品中菌株数计算公式：(C÷V)×M知：1 mL水样中菌株数为(38÷0.1)×100＝3.8×104，故每升水样中的活菌数为3.8×107。(2)利用接种环接种时，接种环需灼烧灭菌。利用平板划线法分离细菌时，在第二次及以后划线时，总是从上一次划线

41、的末端开始，可以将聚集的菌体逐步稀释以便得到单个菌落。(3)稀释涂布平板法是用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面，故培养后产生的菌落应随机分布在培养基表面，即B表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)液体培养基通过振荡可提高溶氧量，同时使菌体与营养物质充分接触，提高营养物质的利用率，从而提高细菌的生长速度。 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 6．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)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

42、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_____

43、___；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：(1)将细菌接种到固体培养基上的方法

44、有平板划线法和稀释涂布平板法。(2)由(1)获取的致病菌单菌落，经过适当稀释，用涂布法接种至固体培养基表面进一步培养。(3)在检测致病菌对抗生素的敏感性实验中，若含A种抗生素的滤纸片周围出现透明圈，说明周围的致病菌死亡，该致病菌对A种抗生素敏感；若含B种抗生素的滤纸片周围没有出现透明圈，说明致病菌对B种抗生素不敏感；若含C种抗生素的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明该致病菌对C的敏感性比对A的弱；若含D种抗生素的滤纸片周围透明圈也比含A的小，说明A、B、C、D四种抗生素的杀菌效果最显著的为A。透明圈中出现的菌落为耐药菌。(4)根据(3)中分析，为达到抗菌目的最好选用抗生素A。 答案：(1)划

45、线　稀释涂布(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 练各地市模拟——知命题热点 7．(2017·山东潍坊模拟)地球上植物产生的纤维素中有40%～60%被土壤中的某些微生物利用，从土壤中分离并研究这些微生物有利于人们更有效地利用植物秸秆中的纤维素。请回答： (1)分离纤维素分解菌，宜从________________的土壤中取样。纤维素分解菌之所以能够利用纤维素，是因为其细胞内含有_____________________________。 (2)培养基除含有碳源、氮源、水和多种无机盐外，还应含有____________。其

46、中，碳源主要为_______________________________________。 对配制的培养基采用高压蒸汽灭菌，目的是_______________________。 (3)纤维素分解菌纯化培养中常用的接种方法有________________。在添加刚果红的培养基上，可通过是否产生________来筛选纤维素分解菌。 (4)从纤维素分解菌中提取纤维素酶，可采用________法，如果采用________法对该细菌进行固定，也可不经过酶的提取和分离等操作即可实现纤维素发酵。 解析：(1)腐殖质较多的土壤中富含纤维素，筛选纤维素分解菌应该从这样的环境中进行取样。纤维素分解

47、菌细胞内含有纤维素酶，能够将纤维素分解为葡萄糖而加以利用。(2)微生物的生长需要碳源、氮源、水和无机盐等，有的还需要某些特殊的营养物质(生长因子)。筛选纤维素分解菌的培养基中的碳源主要为纤维素。对培养基采用高压蒸汽灭菌的目的是杀死细菌的芽孢。(3)纤维素分解菌纯化培养中常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。纤维素与刚果红染液反应呈红色，纤维素分解菌能够分解培养基中的纤维素，从而使添加刚果红染液的培养基出现透明圈，可以通过透明圈的产生与否来筛选纤维素分解菌。(4)纤维素酶的本质是蛋白质，从纤维素分解菌中提取纤维素酶，可采用电泳法(或凝胶色谱法)。采用包埋法对该微生物细胞进行固定，可不经过酶

48、的提取和分离等操作实现纤维素发酵。 答案：(1)富含纤维素　纤维素酶 (2)某些特殊的营养物质(生长因子)　纤维素　杀死细菌的芽孢 (3)平板划线法和稀释涂布平板法　透明圈 (4)电泳(或凝胶色谱)　包埋 8．(2017·四川成都测试)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①过程的目的是________，②过程所使用的接种方法是________法。 (2)从用途上来说，Ⅰ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，Ⅱ号培养基属于固

49、体培养基，配制时应加入________作为凝固剂。 (3)Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是________。一般对配制的培养基采用________法灭菌。 (4)培养一段时间后，应从Ⅰ号培养基上挑出________的菌落，接种到Ⅱ号培养基上。 解析：(1)分析题图可知，①过程是梯度稀释，目的是对样品进行稀释；②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，Ⅰ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，Ⅱ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

50、，然后再进行灭菌，如果先灭菌再调节pH，在调节pH时会污染培养基；一般对配制的培养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌。(4)能分解淀粉的嗜热菌在Ⅰ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Ⅰ号培养基上挑出透明圈大的菌落，接种到Ⅱ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　高压蒸汽灭菌 (4)透明圈大 授课提示：对应学生用书第381页 1．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”事件引起公众的普遍关注。葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂，在含卵黄的固体培养基

51、上形成的菌落周围会出现特有的乳白色的乳浊环。请回答下列问题。 (1)某兴趣小组欲检测某果汁类食品中是否含有葡萄球菌，请帮他们完善下列实验步骤。 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(100 mL 10%灭菌NaCl溶液中加一个鸡蛋黄，振荡均匀)摇匀后立即倒平板。 ②接种：取待检果汁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________法接种在含卵黄的固体培养基上。 对照组：将________接种在含卵黄的固体培养基上或不

52、接种作为空白对照。 将上述接种后的培养皿同时放在36 ℃的恒温箱中培养48 h。 ③观察：观察培养基表面________________________________。 (2)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。 (3)若要统计某土壤样品中该活菌数目，宜采用________法。 解析：(1)由于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，所以该实验的观察指标为培养基表面是否

53、出现周围有乳浊环的菌落。(2)选择培养基可以使所需要的细菌生长，抑制其他细菌生长。(3)统计某土壤样品中活菌数目可采用稀释涂布平板法。 答案：(1)①灭菌　②平板划线　无菌生理盐水　③是否出现周围有乳浊环的菌落　(2)碳源和氮源　选择　(3)稀释涂布平板 2．某兴趣小组的同学为调查一牛奶制品是否过期，进行了如下实验：制备培养基→灭菌→接种及培养→菌落观察计数。请回答： (1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌提供了________________和________________。 (2)配制培养基时，原料称量溶解之后，要进行________，培养基中为防止杂菌污染，要对培养基和培养

54、皿等进行________，而且须将接种后的培养皿呈________状态。 (3)本实验样品接种时最好采用________法。 (4)将接种了牛奶的平板置于________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________作为对照进行实验。 (5)培养一段时间后，如果统计到多种菌落，则说明 ________________________________________________________________________ ____________________________________________________

55、____________________。 解析：(1)不同的培养基都含有水、无机盐、碳源、氮源，所以培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了氮源、碳源。(2)配制培养基时，原料称量溶解之后，首先要调节pH。为防止杂菌污染，要对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌，接种后，必须将培养皿进行倒置。(3)因为此样品用固体培养基接种且需要对菌落计数，所以接种最好采用稀释涂布平板法。(4)应将接种了牛奶的平板置于恒温培养箱中培养，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无菌水作为对照进行实验。(5)如果培养基中统计到多种菌落，说明牛奶已经过期。 答案：(1)氮源

56、　碳源　(2)调节pH　高压蒸汽灭菌　倒置　(3)稀释涂布平板　(4)恒温培养箱　无菌水　(5)样品中有多种细菌，已经过期变质 3．烧伤病人容易感染绿脓杆菌，引起化脓性感染，比阿培南、美罗培南、头孢菌素和碳青霉烯类抗生素都是非常经典的抗绿脓杆菌的药物。临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，从病人身上获取少量样本，按照一定的实验步骤操作，以确定该病人体内的绿脓杆菌对不同抗生素的敏感性。 (1)获取绿脓杆菌单菌落：配制适于绿脓杆菌生长的培养基，培养基中的营养成分一般含有________、________、水和无机盐，调节pH至7，灭菌处理，待培养基冷却至50 ℃时，在_______

57、_________附近倒平板。经过选择培养、鉴别等步骤获得单菌落。 (2)检测绿脓杆菌对不同抗生素的敏感性：取该单菌落适当稀释，用________法接种于固体培养基表面，使其均匀生长，布满平板。将分别含等剂量的比阿培南、美罗培南、头孢菌素和碳青霉烯类抗生素的同大小的滤纸片均匀置于该平板的不同位置，适宜条件下培养一段时间，结果是含不同抗生素的滤纸片周围均出现透明圈，这说明绿脓杆菌对上述抗生素________；含头孢菌素的滤纸片周围的透明圈比含美罗培南的小，这说明____________________________；含比阿培南、碳青霉烯类的滤纸片周围的透明圈也比含美罗培南的小，且比阿培南透明

58、圈中出现了一个菌落，请推测此菌落产生的可能原因：一是________________，二是________________。 (3)根据上述实验结果，为达到抗绿脓杆菌的目的，对于该患者来说最好应选用抗生素____________。 解析：(1)绿脓杆菌为异养型微生物，培养基中需要加入碳源、氮源、水和无机盐等成分。接种时为防止污染应在酒精灯火焰附近的无菌区接种。(2)含等剂量、不同种抗生素处理的滤纸片周围均出现透明圈，说明绿脓杆菌对不同种抗生素均敏感。含头孢菌素的滤纸片周围的透明圈比含美罗培南的小，说明绿脓杆菌对头孢菌素的敏感性比对美罗培南的弱。比阿培南的透明圈中出现一个菌落的可能原因是被其

59、他杂菌污染或绿脓杆菌产生了耐药性突变。(3)绿脓杆菌对美罗培南的敏感性最强，患者服用后抑制绿脓杆菌的效果最好。 答案：(1)碳源　氮源　酒精灯火焰　(2)涂布　敏感　绿脓杆菌对头孢菌素的敏感性比对美罗培南的弱　杂菌污染　抗比阿培南的绿脓杆菌(或绿脓杆菌产生耐药性突变)形成的菌落　(3)美罗培南 4．(2017·江西赣中南五校联考)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，请根据表格和所学知识回答下列相关问题。 成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 指示剂 琼脂 含量(g) 10.0 5.0 5.0 2.0 0.2 12.0 将上述物质溶解后，用蒸馏

60、水定容到1 000 mL (1)从生态系统的成分上看，大肠杆菌属于________________________________________________________________________。 (2)若根据用途划分，该培养基属于________(填“选择”或“鉴别”)培养基。若要用上述培养基来筛选出土壤中的尿素分解菌，培养基的营养成分必需怎样更改？____________，并用____________作为指示剂。 (3)在微生物培养的过程中，为防止杂菌污染，需要对培养基和培养皿进行________；操作者的双手需要进行清洗和________。 (4)图1和图2是培养

61、某细菌的结果图，其对应的接种方法分别是：________________和________________，这两种方法接种后培养基上都可以得到由单个细胞繁殖所形成的________。图1所用的接种方法可用来对活菌进行计数。此外，测定微生物数目的另一种方法是________。 (5)以下过程中所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌较相似的有________。 A．制作果酒　　　　　 B．由果酒制作果醋 C．制作泡菜 D．制作腐乳 解析：(1)大肠杆菌只能从环境中摄取有机物，不能自己合成有机物，属于分解者。(2)该培养基中含有指示剂，属于鉴别培养基。尿素分解菌可以分解尿素，而其他微

62、生物不能，因此可将培养基中的蛋白胨改为尿素用于筛选土壤中的尿素分解菌，并用酚红作为指示剂，尿素分解菌分解尿素产生了NH3可使酚红变红。(3)培养微生物时，培养基和培养皿需要灭菌，操作者双手需要进行消毒。(4)图1采用的是稀释涂布平板法，图2采用的是平板划线法。单个微生物细胞繁殖所形成的细胞群叫菌落。(5)A、B、C、D中所用到的微生物主要是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌、毛霉，醋酸菌、大肠杆菌和乳酸菌都是原核细胞，结构相似。 答案：(1)分解者　(2)鉴别　将蛋白胨改成尿素　酚红　(3)灭菌　消毒　(4)稀释涂布平板法　平板划线法　菌落　显微镜直接计数法　(5)BC 5．酒精浓度过高会抑制酵母菌的

63、生长繁殖，影响酒精产量。为此，研究人员将酒精耐受基因转入野生型酵母菌中，经筛选得到了耐高浓度酒精的酵母菌。过程如图甲所示，请据图回答下列问题： (1)通过筛选得到耐高浓度酒精酵母菌的技术是________。②、③过程需要重复几次，目的是________________________。某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是________。 (2)为证明分离纯化得到的酵母菌能提高酒精产量，可将等量的________________________和耐高浓度酒精的酵母菌分别接种于含等量葡萄糖的A、B两组发酵装置中，在________℃条件下_

64、_______(填“密闭”或“充气”)培养。一段时间后取样，用________检测，若实验结果为________________________________，则说明耐高浓度酒精的酵母菌能提高酒精产量。 解析：(1)本题通过筛选得到耐高浓度酒精酵母菌的技术是基因工程(转基因技术)。②、③过程需要重复几次，目的是进一步分离纯化获得耐酒精能力强的酵母菌。某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是稀释涂布平板法。 (2)为证明分离纯化得到的酵母菌能提高酒精产量，可将等量的野生型酵母菌和耐高浓度酒精的酵母菌分别接种于含等量葡萄糖的A、B两组发酵装置中，在

65、18～25 ℃条件下密闭培养。一段时间后取样，用重铬酸钾检测酒精，若实验结果为B组的灰绿色比A组深，则说明耐高浓度酒精的酵母菌能提高酒精产量。 答案：(1)基因工程(转基因技术)　进一步分离纯化获得耐酒精能力强的酵母菌　稀释涂布平板法　(2)野生型酵母菌　18～25　密闭　重铬酸钾　B组的灰绿色比A组深 6．纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维素。回答下列问题： (1)在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用________染色法，这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。甲同学在实验时得到了如图所示的结果，则纤维素分解菌位于(　　) A．③ B．①② C．②③ D．

66、①②③ (2)乙同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数，与分离醋酸菌相比，进行培养时除了营养不同，最主要的实验条件差别是________。该同学采用活菌计数法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目________。 (3)丙同学在提取和分离纤维素酶的过程中，为了抵制外界酸、碱对酶活性的影响，采取的措施是向提取液和分离液中添加________。若探究纤维素酶活性的最适温度，如何设置对照？________________________________________________________________________。 解析：(1)刚果红与纤维素形成的红色复合物在纤维素被分解后将不再形成，则在培养基上出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(2)牛胃是一个无氧的环境，所以其中的纤维素分解菌与需氧的醋酸菌培养条件有所不同。当两个或多个细菌连在一起时平板上只观察到一个菌落，因此活菌计数法统计的菌落数比实际的偏小。(3)探究最适温度可设置一系列的温度梯度相互对照，其他无关变量保持相同且适宜。 答案：(1)刚果红　A　(2)保证无氧环境　小(低)　(3)缓冲溶液　不同的温度梯度之间相互