2013屆高考生物復習奪標學案 專題15 微生物的利用 新人教版

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1、2021高考生物奪標系列 專題15 微生物的利用 一、考綱解讀 考綱下載 考綱解讀 命題規(guī)律 命題趨勢 1.微生物的別離和培養(yǎng) 1.了解培養(yǎng)基的種類、配制原那么；掌握無菌技術及別離純化微生物的研究思路和方法。 2.會運用測定微生物數量的常用方法來測定微生物的數量。 3.掌握利用培養(yǎng)基對微生物選擇的實驗原理，會描述其大體實驗流程。 1.從命題內容上看，對微生物的利用，微生物培養(yǎng)技術。培養(yǎng)基的選用，在高考題中出現的概率相對較高。 2.從命題思路上看，主要考察相關實驗的原理、過程和方法，特別注重實驗過程中關鍵操作步驟的考察。 3.關注生活熱點問題，做到理論聯系實際，以生物學原

2、理分析實際生產問題。 1.命題趨勢：微生物的培養(yǎng)、應用，常用微生物的營養(yǎng)與代謝關系、發(fā)酵條件的控制、相應的實驗操作要領等。 2.熱點預測：預計2021年高考對該局部的考察，將集中在微生物的培養(yǎng)、別離和計數，題型主要為非選擇題?？疾靸热菀詫嶒灋楦祝趾蜕a實際相聯系，如對污染的土壤中如何篩選出高效降解原油的菌株、具有抑菌作用物質的提取及應用等。 2.某種微生物數量的測定 3.培養(yǎng)基對微生物的選擇作用 二、熱點題型分析 熱點題型1 掌握微生物實驗室培養(yǎng)的根本知識，解答微生物培養(yǎng)的有關問題 【例1】有關平板劃線操作正確的選項是 〔 〕 A.使用已滅菌的接

3、種環(huán)、培養(yǎng)皿，操作過程中不再滅菌 B.翻開含菌種的試管需通過火焰滅菌，取出菌種后需馬上塞上棉塞 C.將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內，劃三至五條平行線即可 D.最后將平板倒置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 【例2】以下常用的無菌操作中錯誤的選項是 ( ) A．無菌操作不要求殺死培養(yǎng)基中的一切細菌 B．用酒精擦拭雙手方法對操作者進展消毒 C．實驗操作過程應在酒精燈火焰附近進展 D．玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)可用酒精擦拭 【例3】甲、乙兩同學學習完微生物的實驗室培養(yǎng)后，要利用所學知識研究水中微生物的情況。Ⅰ.甲為了檢測飲用水中是否會有某種細

4、菌，配制如下培養(yǎng)基進展培養(yǎng)： 蛋白胨 10 g 乳糖 5 g 蔗糖 5 g K2HPO4 2 g 蒸餾水 1000 mL 將pH調到7.2 〔1〕該培養(yǎng)基所含有的碳源有___________，其功能是____________________。 〔2〕該培養(yǎng)基所含有的氮源有___________，其功能是____________________。 〔3〕該培養(yǎng)基除含碳源、氮源外，還有微生物需要的營養(yǎng)物質，是____________________。 〔4〕用該培養(yǎng)基培養(yǎng)微生物時，還需要控制哪些理化條件？ 。 Ⅱ.乙同學

5、為了調查湖水中細菌的污染情況而進展了實驗。實驗包括制備培養(yǎng)基、滅菌、接種及培養(yǎng)、菌落觀察。請答復與此實驗相關的問題。 〔1〕乙同學培養(yǎng)基為 〔物理性質〕培養(yǎng)基，其中含有的蛋白胨、淀粉分別為細菌培養(yǎng)提供了__???? __和__??? ____。 〔2〕對培養(yǎng)基進展滅菌，應該采用的方法是___???????? ____。 〔3〕為了盡快觀察到細菌培養(yǎng)的實驗結果，應將接種了湖水樣品的平板置于__? ____中培養(yǎng)，培養(yǎng)的溫度設定在37℃。要使該實驗所得結果可靠，還應該同時在另一平板上 接種___?? ___作為對照進展實驗。 題型攻略 【知識儲藏】1.病毒的生存離不開

6、細胞，不能用含有機物的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，應用相應的宿主細胞來培養(yǎng)。 2. 微生物和動物、植物營養(yǎng)要素比擬 碳源 氮源 能源 無機鹽、水 動物 糖類、脂肪等 蛋白質或其降解物 同碳源 都需要，種類及功能根本一樣 微生物 異養(yǎng)型 糖類、脂肪、醇、有機酸等 蛋白質或其降解物、銨鹽、硝酸鹽、N2等 同碳源 自養(yǎng)型 CO2、碳酸鹽等 NH3、銨鹽、硝酸鹽等 氧化無機物或利用光能 綠色植物 銨鹽、硝酸鹽 光能 3.消毒和滅菌 比擬工程 理化因素的作用強度 消滅微生物的數量 芽孢和孢子能否被消滅 消毒 較為溫和 局部生活狀態(tài)的微生物 不能 滅

7、菌 強烈 全部微生物 能 4.兩種純化細菌的方法的比擬 優(yōu)點 缺點 適用范圍 平板劃 線別離法 可以觀察菌落特征，對混合菌進展別離 不能計數 適用于好氧菌 稀釋倒 平板法 可以計數，可以觀察菌落特征 吸收量較少，較麻煩，平板不枯燥效果不好，容易蔓延 適用于厭氧，兼性厭氧 5．培養(yǎng)基的營養(yǎng)構成 ①各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽；②不同培養(yǎng)基還要滿足不同微生物對pH、特殊營養(yǎng)物質以及氧氣的要求。 6．配制牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的考前須知 ①倒平板的溫度一般50℃左右適宜，溫度過高會燙手，過低培養(yǎng)基又會凝固；②平板需倒置，這

8、樣既可使培養(yǎng)基外表的水分更好地揮發(fā)，又可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。 7．平板劃線操作的考前須知 ①第一次劃線及每次劃線之前都需要灼燒接種環(huán)滅菌；②灼燒接種環(huán)之后，要冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種；③劃線時最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連；④劃線用力大小要適當，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。 滅菌和消毒的實質大都是使微生物的蛋白質或核酸發(fā)生變性。 熱點題型2 掌握微生物的計數方法，解答微生物的計數問題 【例1】用稀釋涂布平板法來統(tǒng)計樣品中活菌的數目，其結果與實際值相比〔 〕 A．比實際值高 B．比實際值低 C．和實際值一致 D．比實際值可能高

9、也可能低 【例2】以下是關于“檢測土壤中細菌總數〞實驗操作的表達，其中錯誤的選項是 A．用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經高溫、高壓滅菌后倒平板 B．取104、105、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1ml，分別涂布于各組平板上 C．將實驗組和對照組平板倒置，37℃恒溫培養(yǎng)24-48小時 D．確定對照組無菌后，選擇菌落數在300以上的實驗組平板進展計數 【例3】自然界中的微生物往往是混雜生長的。人們在研究微生物時一般要將它們別離提純，然后進展數量的測定。下面是對大腸桿菌進展數量測定的實驗，請答復有關問題。 ?????? 實驗步驟： ?? 〔1〕制備稀釋倍數為102、103

10、、104、105、106的系列稀釋液。 ?? 〔2〕為了得到更加準確的結果，你選用??????????????????????????法接種樣品。 ?? 〔3〕適宜溫度下培養(yǎng)。 ?????? 結果分析： ?? 〔1〕測定的大腸桿菌數，在對應稀釋倍數為106的培養(yǎng)基中，得到以下幾種統(tǒng)計結果，正確可信的是 ，其理由是??????????????????????????????????????? 。 ?????? A．一個平板，統(tǒng)計的菌落數是230 ?????? B．兩個平板，統(tǒng)計的菌落數是220和260，取平均值240 ?????? C．三個平板，統(tǒng)計的菌落數分

11、別是210、50和520，取平均值260 ?????? D．四個平板，統(tǒng)計的菌落數分別是210、300、240和250，取平均值250 ?? 〔2〕一同學在稀釋倍數為105的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數的平均值為234，那么每毫升樣品中的菌落數是〔涂布平板時所用稀釋液的體積為0．2mL〕????????????? 。 ?? 〔3〕用這種方法測定的大腸桿菌密度，實際活菌數量要比測得的數量?????????????? ，因為????????????????????????????????????????????? 。 ?? 題型攻略 【知識儲藏】統(tǒng)計菌落數目的方法 〔1〕顯微

12、鏡直接計數法 ①原理：利用特定細菌計數板或血細胞計數板，在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物數量；②方法：用計數板計數； ③缺點：不能區(qū)分死菌與活菌。 〔2〕間接計數法〔活菌計數法〕 ①原理：當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基外表生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。 熱點題型3 運用選擇培養(yǎng)基的選擇原理，解答從環(huán)境中別離所需微生物的綜合題 【例1】苯酚是工業(yè)生產排放的有毒污染物質，自然界中存在著降解苯酚的微生物。某工廠產生的廢水中含有苯酚，為了降解廢水中的苯酚，研究人員從土壤中篩選獲得了只能降解利用苯酚的細菌菌

13、株，篩選的主要步驟如以下圖所示，①為土壤樣品。以下相關表達錯誤的選項是 〔 〕 A.圖中②培養(yǎng)目的菌株的選擇培養(yǎng)基中應參加苯酚作為碳源 B.如果要測定②中活細菌數量，常采用稀釋涂布平板法 C.假設圖中④為對照實驗，那么其中應以苯酚作為唯一的碳源 D.使用平板劃線法可以在⑥上獲得單菌落 【例2】為了探究土壤中的微生物對尿素是否有分解作用，設計了以下實驗，并成功篩選到能高效降解尿素的細菌〔目的菌〕。培養(yǎng)基成分如下表所示，實驗步驟如以下圖所示。請分析答復以下問題： 〔1〕簡述土壤中可分解尿素的細

14、菌的鑒定方法及原理: 。 〔2〕培養(yǎng)基中參加尿素的目的是篩選 ，這種培養(yǎng)基屬于 培養(yǎng)基。 〔3〕“目的菌〞生長所需的氮源和碳源分別來自培養(yǎng)基中的 和 ，實驗中需要振蕩培養(yǎng)，原因是 。 〔4〕轉為固體培養(yǎng)基時，常采用 接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選。 〔5〕實驗完畢后，使用過的培養(yǎng)基應該進展 處理后，才能倒掉。 【例3】從自然菌樣中篩選較理想生產菌種的一般步驟是：采集菌樣→富集培養(yǎng)→純種別離→性能測定。 〔1〕不同微生物的生存環(huán)境不同，獲得理想微

15、生物的第一步是從適合的環(huán)境采集菌樣，然后再按一定的方法別離、純化。培養(yǎng)噬鹽菌的菌樣應從 環(huán)境采集。 〔2〕富集培養(yǎng)指創(chuàng)設僅適合待別離微生物旺盛生長的特定環(huán)境條件，使其群落中的數量大大增加，從而別離出所需微生物的培養(yǎng)方法。對產耐高溫淀粉酶微生物的富集培養(yǎng)應選擇 的培養(yǎng)基，并在 條件下培養(yǎng)。 〔3〕下面兩圖是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖解，請分析接種的具體方法。 獲得圖甲效果的接種方法是 ，獲得圖乙效果的接種方法是

16、 。 〔4〕配制培養(yǎng)基時各種成分在熔化后分裝前必須進展 ，接種前要進展 。在整個微生物的別離和培養(yǎng)中，一定要注意在 條件下進展。 題型攻略 【知識儲藏】1．從混合樣品中獲得某種微生物的方法通常有兩種：第一種是可利用該別離對象對某一營養(yǎng)物質有一“嗜好〞的原理，專門在培養(yǎng)基中參加或不加該營養(yǎng)物質，從而使它成為一種選擇培養(yǎng)基〔如在含高濃度NaCl的培養(yǎng)基上別離金黃色葡萄糖球菌，在不含N的培養(yǎng)基上別離圓褐固氮菌〕；或根據別離對象對pH、溫度和氧氣濃度的喜好，改變培養(yǎng)環(huán)境的理化性質

17、，使環(huán)境條件最適宜該微生物的生存，從而到達別離的目的，將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)只能得到耐高溫的微生物。第二種方法可利用該別離對象對某種抑菌物質的抗性，在混合培養(yǎng)物中參加該抑制物，經培養(yǎng)后，原來占優(yōu)勢的微生物生長受抑制，而別離對象卻可乘機大大增殖，使之在數量上占優(yōu)勢〔如在參加青霉素的培養(yǎng)基上別離真核微生物〕。 2．該實驗中的考前須知 〔1〕設立重復組：〔2〕對照原那么 ①判斷培養(yǎng)基中是否有雜菌污染，需將未接種的培養(yǎng)基同時進展培養(yǎng)。 ②判斷選擇培養(yǎng)基是否具有篩選作用，需設立牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進展接種后培養(yǎng)，觀察兩種培養(yǎng)基上菌落數目，進展比照得出結論。 【易錯指導】不注

18、意對照實驗的設置 在實驗操作和接相關試題時，同學們往往會忽略對照實驗的設置。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基應各有一個空白對照，即不涂布菌液，目的是驗證培養(yǎng)基中是否含雜菌。 熱點題型4 運用鑒別培養(yǎng)基的鑒別原理，解答從環(huán)境中別離分解纖維素的微生物的綜合題 【例1】以下有關剛果紅染色法的表達，不正確的選項是 〔 〕 A 剛果紅可以在細菌菌落形成前倒平板時參加 B 剛果紅可以在菌落形成后參加 C 在菌落形成前倒平板時參加，剛果紅不需要滅菌 D在菌落形成后參加剛果紅時，剛果紅不需要滅菌 【例2】別離纖維素分解菌的實驗過程中操作有誤的是(??? ) A．經選擇培養(yǎng)后將

19、樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上 B．富集培養(yǎng)這一步可省略，但培養(yǎng)纖維素分解菌少 C．可通過定時測定葡萄糖產量的變化來衡量纖維素分解菌培養(yǎng)液中的纖維素酶產量 D．對照組可用同樣量的培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的培養(yǎng)基上 【例3】據中國食品產業(yè)網報道：纖維素酶從被發(fā)現起就受到世界各國生物界的關注。當今世界，能源和資源日趨危機，人們希望能借助纖維素酶將地球上最豐富〔占全球總生物量80%〕、最廉價的可再生資源纖維素轉化為能直接利用的能源和資源。目前纖維素酶已被廣泛應用到醫(yī)藥、食品發(fā)酵、煙草及飼料等各個領域。 纖維素酶的本錢能否下降，是能否實現纖維素酶在工業(yè)生產中被廣泛應用的關鍵因素。纖維素酶

20、可以從能分解纖維素的細菌培養(yǎng)液中提取。某同學設計了如下別離土壤中纖維素分解菌的實驗流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→ →鑒別培養(yǎng)。 ⑴請補充實驗流程： 。 ⑵尋找纖維素分解菌應到 的土壤環(huán)境中。 A．濕潤 B．富含纖維素 C．富含N、P D．干旱 如果找不到適宜的環(huán)境，可采取的方法是 。 ⑶選擇培養(yǎng)的目的是 ，該過程研究人員用化合物A、硝酸鹽、磷酸鹽、以及微量元素配制的培養(yǎng)基進展選擇培養(yǎng)，該培養(yǎng)基為

21、 〔物理特性〕培養(yǎng)基，其中參加的化合物A是______________，為微生物的生長提供_____________。 ⑷為了鑒別纖維素分解菌和進一步純化菌種，可以在鑒別培養(yǎng)基上參加__________染液，將篩選獲得的菌液稀釋后用 方法接種到鑒別培養(yǎng)基上，然后挑選產生 的菌落作為菌種進展擴大培養(yǎng)。 的液體培養(yǎng)基培養(yǎng)，增加微生物的濃度。⑷剛果紅是一種酸性染料，可與纖維素反響形成紅色復合物；如果有分解纖維素的微生物存在的地方，纖維素被分解，出現透明圈。 【答案】：(1)梯度稀釋 ⑵B ⑶增加微生物的濃度 液體 纖維素 碳源 ⑷剛果紅 　涂布平板法　 透明圈 題型攻略 【知識儲藏】 選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基 種類 制備方法 原理 用途 舉例 選擇培養(yǎng)基 培養(yǎng)基中參加某些化學物質 依據某些微生物對某些物質或環(huán)境條件的嗜好、抗性而設計 從眾多微生物中別離所需的微生物 參加青霉素別離得到酵母菌和霉菌 鑒別培養(yǎng)基 培養(yǎng)基中參加某種試劑或化學藥品 依據微生物產生的某種代謝產物與培養(yǎng)基中的特定試劑或化學藥品反響，產生明顯的特征變化而設計 鑒別不同種類的微生物 伊紅—美藍培養(yǎng)基可以鑒別大腸桿菌 20