（全國）2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十三單元 生物技術(shù)實(shí)踐 第47講 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用學(xué)案

第47講微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用1.微生物的分離和培養(yǎng)2.某種微生物數(shù)量的測(cè)定3.培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用4.利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物在其他方面的應(yīng)用培養(yǎng)基及微生物的純化培養(yǎng)技術(shù)1培養(yǎng)基(1)概念：人們按照微生物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。(2)營養(yǎng)組成：一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。此外，還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、氧氣以及特殊營養(yǎng)物質(zhì)的要求。(3)分類2無菌技術(shù)的主要方法及適用對(duì)象連一連3制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基(1)計(jì)算(2)稱量(3)溶化(4)滅菌(5)倒平板4純化大腸桿菌(1)原理：在培養(yǎng)基上將細(xì)菌稀釋或分散成單個(gè)細(xì)胞，使其長(zhǎng)成單個(gè)的菌落，這個(gè)菌落就是純化的細(xì)菌菌落。(2)主要方法：圖甲可表示用平板劃線法接種獲得的平板；圖乙可表示用稀釋涂布平板法接種獲得的平板。(3)純化原理：圖甲菌體的分散是通過一系列的連續(xù)劃線操作實(shí)現(xiàn)的；圖乙菌體的分散是通過圖丙梯度稀釋和圖丁涂布平板操作實(shí)現(xiàn)的。5菌種的保存方法(1)對(duì)于頻繁使用的菌種，可以采用臨時(shí)保藏的方法。(2)對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。1培養(yǎng)基的配制原則(1)目的要明確：配制時(shí)應(yīng)根據(jù)微生物的種類、培養(yǎng)目的等確定配制的培養(yǎng)基種類。(2)營養(yǎng)要協(xié)調(diào)：注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。(3)pH要適宜：細(xì)菌為6.57.5，放線菌為7.58.5，真菌為5.06.0，培養(yǎng)不同微生物所需pH不同。 2.消毒和滅菌的辨析項(xiàng)目條件結(jié)果常用方法應(yīng)用范圍消毒較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分對(duì)人體有害的微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高溫的液體化學(xué)藥劑消毒法用酒精擦拭雙手，用氯氣消毒水源滅菌強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼燒滅菌法接種工具干熱滅菌法玻璃器皿、金屬工具高壓蒸汽滅菌法培養(yǎng)基及容器的滅菌3.兩種純化細(xì)菌方法的比較項(xiàng)目?jī)?yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍平板劃線法可以觀察菌落特征，對(duì)混合菌進(jìn)行分離不能計(jì)數(shù)適用于好氧菌稀釋涂布平板法可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征操作復(fù)雜、需要涂布多個(gè)平板適用于厭氧菌和兼性厭氧菌(1)認(rèn)清不同生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)不同微生物需要的營養(yǎng)成分有水、無機(jī)鹽、碳源、氮源，有些微生物還需要特殊營養(yǎng)物質(zhì)，如生長(zhǎng)因子。在人和動(dòng)物中，營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素六類。在植物中，營養(yǎng)物質(zhì)包括礦質(zhì)元素、水、二氧化碳三類。(2)平板劃線操作的注意事項(xiàng)操作第一步即取菌種之前及每次劃線之前都需要對(duì)接種環(huán)進(jìn)行火焰灼燒滅菌，劃線操作結(jié)束時(shí)，仍需灼燒接種環(huán)，每次灼燒目的不同：a第一次操作目的是殺死接種環(huán)上原有的微生物。b每次劃線之間操作目的是殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來源于上次劃線的末端，使每次劃線菌種數(shù)目減少。c劃線結(jié)束操作目的是殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者。灼燒接種環(huán)，待其冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。第二次及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來的菌落。劃線時(shí)最后一區(qū)不要與第一區(qū)相連。劃線用力大小要適當(dāng)，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。1如圖甲、乙是微生物接種常用的兩種方法，請(qǐng)回答相關(guān)問題：(1)圖甲是利用_法進(jìn)行微生物接種，圖乙是利用_法進(jìn)行微生物接種。這兩種方法所用的接種工具分別是_和_；對(duì)這兩種接種工具進(jìn)行滅菌和消毒的方法依次是_和酒精消毒。(2)接種操作為什么一定要在酒精燈火焰附近進(jìn)行？_。(3)接種后，在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)為什么進(jìn)行倒置培養(yǎng)？_。(4)如圖是采用上述接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖解，其接種方法是_(填“圖甲”或“圖乙”)。解析：圖甲和圖乙分別是平板劃線法和稀釋涂布平板法，這兩種方法所用的接種工具分別是接種環(huán)和涂布器。由于在酒精燈火焰附近存在著無菌區(qū)域，因此接種常在火焰附近進(jìn)行。在微生物培養(yǎng)過程中會(huì)產(chǎn)生水，對(duì)微生物的生長(zhǎng)造成影響，故需要倒置培養(yǎng)。答案：(1)平板劃線稀釋涂布平板接種環(huán)涂布器灼燒滅菌(2)火焰附近存在著無菌區(qū)域(3)避免培養(yǎng)過程產(chǎn)生的水分影響微生物的生長(zhǎng)(4)圖乙2(2016·高考全國卷丙，39)某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液為實(shí)驗(yàn)材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣?；卮鹣铝袉栴}：(1)分離純化乳酸菌時(shí)，首先需要用_對(duì)泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋，進(jìn)行梯度稀釋的理由是_。(2)推測(cè)在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有_和_。分離純化時(shí)應(yīng)挑選出_的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在20 長(zhǎng)期保存時(shí)，菌液中常需要加入一定量的_(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)。解析：(1)分離純化乳酸菌過程中，需要在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)乳酸菌并得到單菌落。由于泡菜濾液中菌的濃度高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落，故分離純化乳酸菌時(shí)，首先需要用無菌水對(duì)泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋。(2)由于乳酸菌代謝產(chǎn)生的乳酸可以溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣，形成透明圈，故培養(yǎng)基中加入碳酸鈣可用于鑒別乳酸菌，同時(shí)碳酸鈣也可以中和乳酸菌產(chǎn)生的乳酸。(3)乳酸菌在20 長(zhǎng)期保存時(shí)，菌液中需要加入一定量的甘油，加甘油是為了避免水結(jié)冰產(chǎn)生冰晶損傷細(xì)胞。答案：(1)無菌水泡菜濾液中菌的濃度高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落(2)鑒別乳酸菌中和產(chǎn)生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)1土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)(1)分離原理：土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素，是因?yàn)樗鼈兡芎铣呻迕?，這種物質(zhì)在把尿素分解成無機(jī)物的過程中起到催化作用。(2)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目：統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌一般用稀釋涂布平板法。2實(shí)驗(yàn)流程(1)土壤取樣富含有機(jī)質(zhì)的土壤表層土(2)樣品的稀釋通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在30300之間、適于計(jì)數(shù)的平板(3)接種用稀釋涂布平板法接種(4)培養(yǎng)(5)觀察根據(jù)菌落的特征區(qū)分微生物(6)計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)菌落的數(shù)目(7)計(jì)算根據(jù)公式“每克樣品中的菌落數(shù)(C÷V)×MC代表某一稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)”進(jìn)行計(jì)算1選擇培養(yǎng)基四種常見制備方法或?qū)嵗?兩種計(jì)數(shù)方法的比較間接計(jì)數(shù)法(稀釋涂布平板法)直接計(jì)數(shù)法(顯微計(jì)數(shù)法)原理當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌，通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量公式每克樣品中的菌落數(shù)(C÷V)×MC：某稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)；V：涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL)；M：稀釋倍數(shù)每毫升原液所含細(xì)菌數(shù)：每小格平均細(xì)菌數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)缺點(diǎn)當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)菌體連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落不能區(qū)分細(xì)胞死活結(jié)果比實(shí)際值偏小比實(shí)際值偏大3.設(shè)置對(duì)照和重復(fù)比較項(xiàng)目對(duì)照重復(fù)目的排除非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響排除偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響實(shí)例空白對(duì)照：確定培養(yǎng)基制作是否合格同一稀釋度涂布至少3個(gè)平板1“選擇菌落數(shù)在30300的平板”的兩個(gè)提醒用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)微生物時(shí)，要求選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。解題時(shí)易出現(xiàn)以下誤解：(1)只得到1個(gè)菌落數(shù)在30300的平板是錯(cuò)誤的。錯(cuò)誤的原因是不符合實(shí)驗(yàn)的重復(fù)原則，易受到偶然因素的影響。(2)得到3個(gè)或3個(gè)以上菌落數(shù)在30300的平板，也不一定正確，這可能有兩種情況：不同平板間差異較大，如得到3個(gè)平板，菌落數(shù)分別為230、34、240，雖然菌落數(shù)均在“30300”，這也是不正確的，因?yàn)椤?4”與“230”“240”差異太大，應(yīng)重新實(shí)驗(yàn)找出原因。不同平板之間差異不大，是符合要求的，用其平均值作為估算的最終結(jié)果?？梢姡⒉皇侵灰玫?個(gè)“菌落數(shù)在30300的平板”即可，而應(yīng)該是涂布的同一稀釋度的平板均符合“菌落數(shù)在30300之間”且無較大差異，說明實(shí)驗(yàn)操作合格，才能按照計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。2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)基中加入某些化學(xué)物質(zhì)依據(jù)某些微生物對(duì)某些物質(zhì)的特殊需求或抗性而設(shè)計(jì)從眾多微生物中分離所需的微生物加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌鑒別培養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品產(chǎn)生特定的顏色或其他變化鑒別不同種類的微生物用伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基鑒別大腸桿菌1(2016·高考四川卷，10)圖甲是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過程，圖乙是脲酶基因轉(zhuǎn)錄的mRNA部分序列。(1)圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以_為唯一氮源；鑒別培養(yǎng)基還需添加_作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)一段時(shí)間后，其菌落周圍的指示劑將變成_色。(2)在5個(gè)細(xì)菌培養(yǎng)基平板上，均接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液0.1 mL，培養(yǎng)一段時(shí)間后，平板上長(zhǎng)出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。該過程采取的接種方法是_，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為_×108個(gè)；與血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法相比，此計(jì)數(shù)方法測(cè)得的細(xì)菌數(shù)較_。 (3)現(xiàn)有一菌株的脲酶由于基因突變而失活，突變后基因轉(zhuǎn)錄的mRNA在圖乙箭頭所示位置增加了70個(gè)核苷酸，使圖乙序列中出現(xiàn)終止密碼(終止密碼有UAG、UGA和UAA)。突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中，終止密碼為_，突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)含_個(gè)氨基酸。解析：(1)篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的選擇培養(yǎng)基應(yīng)以尿素為唯一氮源；鑒別培養(yǎng)基還需要添加酚紅作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌產(chǎn)生的脲酶可以將尿素分解成氨，導(dǎo)致培養(yǎng)基的pH升高，菌落周圍的指示劑將變成紅色。(2)圖中過程采取的接種方法是稀釋涂布平板法，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為：(156178191)/3÷0.1×1051.75×108，血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法所得數(shù)據(jù)包括死的細(xì)菌，且稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)時(shí)所計(jì)菌落數(shù)少于真正的活細(xì)菌數(shù)，故與血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法相比，此計(jì)數(shù)法測(cè)得的細(xì)菌數(shù)較少。(3)圖乙從起始密碼算起的堿基序列號(hào)為271，前270個(gè)堿基決定90個(gè)氨基酸，從271位到箭頭處可以決定1個(gè)氨基酸，然后插入70個(gè)核苷酸，可決定23個(gè)氨基酸，多出一個(gè)堿基，加上后面的AG剛好可以決定1個(gè)氨基酸，則后面UGA是終止密碼。因此突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA終止密碼為UGA，突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)所含氨基酸數(shù)為901231115(個(gè))。答案：(1)尿素酚紅紅(2)稀釋涂布平板法1.75少(3)UGA1152(2016·高考全國卷乙，39)空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下：配制培養(yǎng)基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O); 制作無菌平板； 設(shè)置空白對(duì)照組和若干實(shí)驗(yàn)組，進(jìn)行相關(guān)操作； 將各組平板置于37 恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，統(tǒng)計(jì)各組平板上菌落的平均數(shù)。回答下列問題：(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于_。若要完成步驟，該培養(yǎng)基中的成分X通常是_。(2)步驟中，實(shí)驗(yàn)組的操作是_。(3)若在某次調(diào)查中，某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板，而空白對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落，這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了_現(xiàn)象。若將30(即366)個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法_(填“正確”或“不正確”)。解析：(1)牛肉膏、蛋白胨都含有N，可為微生物的生長(zhǎng)提供氮源。制作無菌平板所用培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，所以X應(yīng)為瓊脂。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍?，本?shí)驗(yàn)的自變量為教室的不同高度，因變量為微生物的分布情況，故實(shí)驗(yàn)組的操作應(yīng)為將實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時(shí)間。(3)空白培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落，說明培養(yǎng)基被污染了，即調(diào)查中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)過程中若培養(yǎng)基被污染，必須將其拋棄，重新制作新的培養(yǎng)基進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。答案：(1)牛肉膏、蛋白胨瓊脂(2)將實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時(shí)間(3)污染不正確微生物的篩選與鑒別1纖維素酶(1)組成：纖維素酶是一種復(fù)合酶，它包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。(2)作用2菌種篩選(1)方法：剛果紅染色法。(2)原理纖維素分解菌 紅色復(fù)合物紅色消失、出現(xiàn)透明圈。即：使用以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基，根據(jù)是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。3篩選流程土壤取樣：富含纖維素的環(huán)境選擇培養(yǎng)：用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)，以增加纖維素分解菌的數(shù)量梯度稀釋涂布平板：將樣品涂布于含CR的鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上挑選產(chǎn)生透明圈的菌落：產(chǎn)生纖維素酶的菌落周圍出現(xiàn)透明圈1微生物的鑒別方法(1)菌落特征鑒別法：根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進(jìn)行鑒別。(2)指示劑鑒別法：如以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種微生物后，培養(yǎng)基變紅說明該種微生物能夠分解尿素。(3)染色鑒別法：如利用剛果紅染色法，根據(jù)培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈來篩選分解纖維素的微生物。2篩選微生物的三種方法(1)單菌落挑取法：利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種到固體平板培養(yǎng)基表面，直接根據(jù)微生物菌落的特征利用單菌落挑取的方法獲得目的微生物。(2)選擇培養(yǎng)法：利用選擇培養(yǎng)基對(duì)微生物進(jìn)行選擇培養(yǎng)，直接獲得目的微生物。(3)鑒定培養(yǎng)法：利用鑒別培養(yǎng)基使目的微生物菌落呈現(xiàn)特有的特征，然后篩選目的微生物。3篩選微生物的兩個(gè)實(shí)例比較比較項(xiàng)目土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離分解纖維素的微生物的分離方法利用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)利用富含纖維素的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)原理只有分解尿素的細(xì)菌能夠合成脲酶，才能在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)因?yàn)榕囵B(yǎng)基中含有豐富的纖維素，因此能夠分解纖維素的微生物具有更多的生存機(jī)會(huì)而大量繁殖鑒別在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，指示劑變紅說明菌落中的菌體為分解尿素的細(xì)菌剛果紅染色法，周圍出現(xiàn)透明圈的菌落為分解纖維素的微生物的菌落(1)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基中并不只有纖維素一種碳源。(2)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的并不只是纖維素分解菌。(3)纖維素分解菌菌落周圍的透明圈的大小與纖維素分解菌分解纖維素的能力呈正相關(guān)。1牛奶是微生物生長(zhǎng)的良好培養(yǎng)基。牛奶在飲用前都要經(jīng)過巴氏消毒，以殺死有害微生物。為檢測(cè)消毒前后牛奶中細(xì)菌含量變化情況，做如圖所示操作。用無菌吸管從錐形瓶中吸取1 mL生牛奶稀釋液至盛有9 mL無菌水的試管中，混合均勻，如此再重復(fù)2次。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：(1)巴氏消毒的方法是_，使用這種方法對(duì)生鮮牛奶進(jìn)行消毒的好處是_。(2)取最終的牛奶稀釋液0.1 mL滴在培養(yǎng)基上進(jìn)行涂布，應(yīng)選擇的涂布工具是下圖中的_。(3)圖中所示方法為稀釋培養(yǎng)法，理想情況下，培養(yǎng)一段時(shí)間后可在培養(yǎng)基表面形成菌落。若用該方法培養(yǎng)設(shè)置了3個(gè)培養(yǎng)皿，菌落數(shù)分別為35個(gè)、33個(gè)、34個(gè)，則可以推測(cè)生牛奶中每毫升含細(xì)菌數(shù)為_個(gè)，運(yùn)用這種方法統(tǒng)計(jì)的結(jié)果往往較實(shí)際值_(填“偏大”或“偏小”)，原因是_。(4)從生牛奶取樣培養(yǎng)得到的菌落中，混有各種雜菌，從中檢測(cè)大腸桿菌的方法是在培養(yǎng)基中加入_，菌落具有_特征的可以認(rèn)定為大腸桿菌。答案：(1)7075 煮30分鐘(或80 煮15分鐘)牛奶的營養(yǎng)成分不被破壞(2)B(3)3.4×106偏小個(gè)別菌落可能是由2個(gè)或多個(gè)細(xì)菌形成的(4)伊紅美藍(lán)(金屬光澤的紫)黑色2(高考新課標(biāo)全國卷改編)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解。回答下列問題：(1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復(fù)合酶，其中的葡萄糖苷酶可將_分解成_。(2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時(shí)，CR可與纖維素形成_色復(fù)合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時(shí)，培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的_。(3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見表)：酵母膏無機(jī)鹽淀粉纖維素粉瓊脂CR溶液水培養(yǎng)基甲培養(yǎng)基乙注：“”表示有，“”表示無。據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲_(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是_；培養(yǎng)基乙_(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是 _。解析：(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶能使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶能將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)剛果紅是一種染料，可以與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，紅色復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中就會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。(3)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，而用于分離和鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，并且培養(yǎng)基中需含有纖維素，才能與CR形成紅色復(fù)合物，有纖維素分解菌時(shí)才能形成以纖維素分解菌為中心的透明圈。答案：(1)纖維二糖葡萄糖(2)紅透明圈(3)不能液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落不能培養(yǎng)基中沒有纖維素，不會(huì)形成CR纖維素紅色復(fù)合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌3(2017·河北邯鄲一模)某化工廠的污水池中含有一種有害的難以降解的有機(jī)化合物A。研究人員用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基，成功篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌(目的菌)。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如圖所示。請(qǐng)分析回答下列問題：(1)培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是_，這種培養(yǎng)基屬于_培養(yǎng)基。(2)“目的菌”生長(zhǎng)所需的氮源和碳源是來自培養(yǎng)基中的_。實(shí)驗(yàn)需要振蕩培養(yǎng)，由此推測(cè)“目的菌”的代謝類型是_。(3)在上述實(shí)驗(yàn)操作過程中，獲得純凈“目的菌”的關(guān)鍵是_。(4)轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)基時(shí)，常采用平板劃線的方法進(jìn)行接種，此過程中所用的接種工具是_，操作時(shí)采用的滅菌方法是_。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使用過的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行滅菌處理才能倒掉，這樣做的目的是_。(6)某同學(xué)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)污水池中“目的菌”的總數(shù)，他選用104、105、106稀釋液進(jìn)行平板劃線，每種稀釋液都設(shè)置了3個(gè)培養(yǎng)皿，從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的角度看，還應(yīng)設(shè)置的一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)是_，此對(duì)照實(shí)驗(yàn)的目的是_。解析：(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是篩選“目的菌”，故培養(yǎng)基中添加的化合物A起選擇作用。(2)微生物正常生長(zhǎng)需要碳源、氮源、無機(jī)鹽等，由培養(yǎng)基中添加的物質(zhì)種類知：化合物A應(yīng)該給微生物生長(zhǎng)提供碳源、氮源。培養(yǎng)過程需振蕩，說明目的菌是需氧型微生物。(6)統(tǒng)計(jì)污水池中的“目的菌”時(shí)應(yīng)設(shè)置空白對(duì)照，以用于檢驗(yàn)培養(yǎng)基是否滅菌嚴(yán)格。答案：(1)篩選目的菌選擇(2)化合物A異養(yǎng)需氧型(3)防止外來雜菌污染(4)接種環(huán)灼燒滅菌(5)防止造成環(huán)境污染(6)不接種的空白培養(yǎng)基檢驗(yàn)培養(yǎng)基滅菌是否合格課時(shí)作業(yè)1(2017·武漢調(diào)研)如表所示為培養(yǎng)某種微生物的培養(yǎng)基配方，請(qǐng)回答有關(guān)問題：KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素蒸餾水1.4 g2.1 g0.2 g10.0 g1.0 g定容至1 000 mL(1)該培養(yǎng)基只允許分解尿素的細(xì)菌生長(zhǎng)，這種培養(yǎng)基稱為_培養(yǎng)基。該培養(yǎng)基會(huì)抑制其他種類微生物生長(zhǎng)，其原因是該培養(yǎng)基_。(2)若要通過統(tǒng)計(jì)培養(yǎng)基中菌落數(shù)來估計(jì)樣品中的細(xì)菌數(shù)，上述培養(yǎng)基中還需要添加的成分是_，接種時(shí)應(yīng)采用_法，該方法接種培養(yǎng)后的菌落，不可能是圖中的_。(3)從土壤中分離出分解尿素的細(xì)菌后，要對(duì)其做進(jìn)一步的鑒定，可在上述培養(yǎng)基中加入_指示劑，培養(yǎng)該菌后，如果指示劑變_，可初步鑒定該種細(xì)菌能夠分解尿素。(4)某同學(xué)用0.1 mL稀釋液在稀釋倍數(shù)為106的平板中測(cè)得菌落數(shù)的平均值為163，則每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)是_個(gè)。答案：(1)選擇以尿素為唯一的氮源(2)瓊脂稀釋涂布平板D(3)酚紅紅(4)1.63×1092(2017·江西贛中南五校第一次聯(lián)考)如表是某公司研發(fā)的一種培養(yǎng)大腸桿菌菌群的培養(yǎng)基配方，請(qǐng)根據(jù)表格和所學(xué)知識(shí)回答下列相關(guān)問題：成分蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4指示劑瓊脂含量(g)10.05.05.02.00.212.0將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1 000 mL(1)從生態(tài)系統(tǒng)的成分上看，大腸桿菌屬于_。(2)若根據(jù)用途劃分，該培養(yǎng)基屬于_(填“選擇”或“鑒別”)培養(yǎng)基。若要用上述培養(yǎng)基來篩選出土壤中的尿素分解菌，培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分必需怎樣更改？_，并用_作為指示劑。(3)在微生物培養(yǎng)的過程中，為防止雜菌污染，需要對(duì)培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)行_；操作者的雙手需要進(jìn)行清洗和_。(4)圖1和圖2是培養(yǎng)某細(xì)菌的結(jié)果圖，其對(duì)應(yīng)的接種方法分別是：_和_，這兩種方法接種后培養(yǎng)基上都可以得到由單個(gè)細(xì)胞繁殖所形成的_。圖1所用的接種方法可用來對(duì)活菌進(jìn)行計(jì)數(shù)。此外，測(cè)定微生物數(shù)目的另一種方法是_。(5)以下過程中所利用的主要微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與大腸桿菌較相似的有_。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)大腸桿菌只能從環(huán)境中攝取有機(jī)物，不能自己合成有機(jī)物，屬于分解者。(2)該培養(yǎng)基中含有指示劑，屬于鑒別培養(yǎng)基。尿素分解菌可以分解尿素，而其他微生物不能，因此可將培養(yǎng)基中的蛋白胨改為尿素用于篩選土壤中的尿素分解菌，并用酚紅作為指示劑，尿素分解菌分解尿素產(chǎn)生了氨可使酚紅變紅。(3)培養(yǎng)微生物時(shí)，培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿需要滅菌，操作者雙手需要進(jìn)行消毒。(4)圖1采用的是稀釋涂布平板法，圖2采用的是平板劃線法。單個(gè)微生物細(xì)胞繁殖所形成的細(xì)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、大腸桿菌和乳酸菌都是原核細(xì)胞，結(jié)構(gòu)相似。答案：(1)分解者(2)鑒別將蛋白胨改成尿素酚紅(3)滅菌消毒(4)稀釋涂布平板法平板劃線法菌落顯微鏡直接計(jì)數(shù)法(5)BC3臨床使用抗生素前，有時(shí)需要做細(xì)菌耐藥實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要從病人身上獲取少量樣本，然后按照一定的實(shí)驗(yàn)步驟操作，以確定某致病菌對(duì)不同抗生素的敏感性?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了從樣本中獲取致病菌單菌落，可用_法或_法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。(2)取該單菌落適當(dāng)稀釋，用_法接種于固體培養(yǎng)基表面，在37 培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，使其均勻生長(zhǎng)，布滿平板。(3)為了檢測(cè)該致病菌對(duì)于抗生素的敏感性，將分別含有A、B、C、D四種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上的不同位置，培養(yǎng)一段時(shí)間后，含A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對(duì)抗生素A_；含B的濾紙片周圍沒有出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對(duì)抗生素B_；含C的濾紙片周圍的透明圈比含A的小，說明_；含D的濾紙片周圍的透明圈也比含A的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個(gè)菌落，在排除雜菌污染的情況下，此菌落很可能是抗生素D的_。(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為達(dá)到抗菌目的，最好應(yīng)選用抗生素_。解析：(1)實(shí)驗(yàn)室中對(duì)微生物純化培養(yǎng)時(shí)，常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。(2)若讓已經(jīng)獲得的單個(gè)菌落在固體培養(yǎng)基上大量且均勻繁殖，常用玻璃涂布器把稀釋的菌液均勻涂滿整個(gè)平板。(3)對(duì)某種抗生素越敏感的致病菌，在該抗生素存在的范圍內(nèi)，越不易生存，形成的透明圈就越大。但是，如果在透明圈中還有菌落生存，則說明這個(gè)菌落的細(xì)菌耐藥性很強(qiáng)。(4)通過(3)可知，在應(yīng)用時(shí)，要想殺死某致病菌，就得選擇能使該致病菌大量死亡，即產(chǎn)生的透明圈大的那種抗生素。答案：(1)平板劃線稀釋涂布平板(2)稀釋涂布平板(3)敏感不敏感該致病菌對(duì)C的敏感性比對(duì)A的弱耐藥菌(4)A4(2017·廣西四市第一次聯(lián)考)如圖是某細(xì)菌純化培養(yǎng)過程中劃線接種的培養(yǎng)結(jié)果?；卮饐栴}：(1)在_(填圖中編號(hào))區(qū)域出現(xiàn)了單個(gè)菌落，產(chǎn)生每個(gè)菌落的最初細(xì)菌數(shù)目是_個(gè)。據(jù)圖分析，在培養(yǎng)基上劃線接種時(shí)，劃線的順序依次是_(用編號(hào)表示)。(2)如表是某微生物培養(yǎng)基的成分。編號(hào)成分含量編號(hào)成分含量粉狀硫10 g(NH4)2SO40.4 gK2HPO44 gMgSO49.25 gFeSO40.5 gCaCl20.5 gH2O100 mL若培養(yǎng)從土壤中分離出來的自生固氮菌，該培養(yǎng)基應(yīng)添加_，去除_。若要鑒別纖維素分解菌，可用_法，若要鑒別尿素分解菌，可在培養(yǎng)液中加入_。解析：(1)從圖中可知，號(hào)區(qū)域出現(xiàn)了單個(gè)菌落；1個(gè)菌落由1個(gè)細(xì)菌繁殖形成；根據(jù)菌落數(shù)量可判斷，劃線的順序依次是。(2)自生固氮菌是異養(yǎng)生物，它可固定大氣中的N2，因而培養(yǎng)基中應(yīng)添加碳源去掉氮源。鑒別纖維素分解菌可用剛果紅染色法，要鑒別尿素分解菌，可在培養(yǎng)液中加入酚紅指示劑。答案：(1)1(2)碳源氮源剛果紅染色酚紅指示劑5. (2017·重慶八中高三適應(yīng)性考試)欲從土壤中篩選出能產(chǎn)生脲酶的微生物并予以純化計(jì)數(shù)，采用了如圖所示的基本操作流程。請(qǐng)回答下列問題：(1)取得土樣后應(yīng)先用_(填試劑)對(duì)土壤進(jìn)行梯度稀釋，然后將稀釋液涂布在平面培養(yǎng)基上，這種選擇培養(yǎng)基在營養(yǎng)組成上的重要特點(diǎn)是_。在這樣的培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的細(xì)菌_(填“一定”或“不一定”)都能產(chǎn)生脲酶。若在平板中加入酚紅，目的菌落出現(xiàn)的變化是_。(2)若要對(duì)相應(yīng)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)，一個(gè)稀釋度應(yīng)涂布2到3個(gè)平板，并計(jì)算_。若稀釋度不夠高，所得的數(shù)據(jù)與實(shí)際值比較應(yīng)_(填“偏大”“偏小”或“相等”)。經(jīng)涂布獲得的菌落可以采用平板劃線法進(jìn)一步純化，每次劃線后接種環(huán)必須_，才能再次用于劃線。獲得的純化菌種可以保存在試管中，塞上棉塞或蓋上封口膜，不能密封，原因是_。答案：(1)無菌水氮源只有尿素不一定菌落周圍出現(xiàn)紅圈(2)平均值偏小灼燒細(xì)菌有氧呼吸需要?dú)怏w流通6苯酚是工業(yè)生產(chǎn)排放的有毒污染物質(zhì)，自然界中存在著降解苯酚的微生物。某工廠產(chǎn)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(xì)菌菌株，篩選的主要步驟如圖所示，為土壤樣品。請(qǐng)回答下列問題：(1)中培養(yǎng)目的菌株的選擇培養(yǎng)基中應(yīng)加入_作為碳源，中不同濃度碳源的培養(yǎng)基_(A.影響；B.不影響)細(xì)菌的數(shù)量，如果要測(cè)定中活細(xì)菌數(shù)量，常采用_法。(2)為對(duì)照，微生物在中不生長(zhǎng)，在中生長(zhǎng)，與培養(yǎng)基的主要區(qū)別在于_；使用法可以在上獲得單菌落。采用固體平板培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)進(jìn)行倒置培養(yǎng)的原因是_。(3)實(shí)驗(yàn)過程中如何防止其他微生物的污染？_。答案：(1)苯酚A稀釋涂布平板(2)的培養(yǎng)基沒有加入苯酚作為碳源，的培養(yǎng)基加入苯酚作為碳源稀釋涂布平板法或平板劃線防止冷凝后形成的水珠滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基(3)培養(yǎng)基滅菌，接種環(huán)境滅菌，接種過程無菌操作7(高考新課標(biāo)全國卷改編)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況，某研究小組測(cè)定了該河流水樣中的細(xì)菌含量，并進(jìn)行了細(xì)菌分離等工作?；卮鹣铝袉栴}：(1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測(cè)水樣中的細(xì)菌含量。在涂布接種前，隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時(shí)間，這樣做的目的是_；然后，將1 mL水樣稀釋100倍，在3個(gè)平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液；經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后，3個(gè)平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為_個(gè)。(2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細(xì)菌，操作時(shí)，接種環(huán)通過_滅菌。在第二次及以后的劃線時(shí)，總是從上一次劃線的末端開始劃線。這樣做的目的是_。(3)示意圖A和B中，_表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。(4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻，一部分進(jìn)行靜置培養(yǎng)，另一部分進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長(zhǎng)速度快。分析其原因是：振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中_的含量，同時(shí)可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高_(dá)的利用率。解析：(1)為了檢測(cè)培養(yǎng)基平板滅菌是否合格，可在涂布接種前，隨機(jī)取滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時(shí)間。0.1 mL稀釋液中平均有(393837)/338個(gè)活菌，則每毫升稀釋液中活菌的數(shù)目為38/0.1380個(gè)，則稀釋前每毫升水樣中活菌數(shù)目為380×1003.8×104個(gè)，則每升水樣中活菌數(shù)目為3.8×104×1 0003.8×107個(gè)。(2)接種環(huán)、接種針等金屬用具可直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒，以達(dá)到迅速徹底滅菌的目的。在第二次及以后的劃線時(shí)，總是從上一次劃線的末端開始劃線，其目的是將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個(gè)菌落。(3)比較圖A和圖B可以看出：A培養(yǎng)基中細(xì)菌的分布呈線性，是用平板劃線法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果；B培養(yǎng)基中細(xì)菌均勻分布，是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。(4)振蕩培養(yǎng)可以提高培養(yǎng)液中溶解氧的含量，還可以使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高了營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，因此振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長(zhǎng)速度快。答案：(1)檢測(cè)培養(yǎng)基平板滅菌是否合格3.8×107(2)灼燒將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個(gè)菌落(3)B(4)溶解氧營養(yǎng)物質(zhì)8某校生物興趣小組同學(xué)為了從某品牌酸奶中分離乳酸菌并檢測(cè)其耐藥情況，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程(如圖所示)。據(jù)流程圖分析回答下列問題：(1)配制細(xì)菌培養(yǎng)基：為了挑選到乳酸菌，必須在配制好的細(xì)菌培養(yǎng)基中特別加入一定量的碳酸鈣，乳酸菌在_(生理過程)中產(chǎn)生的乳酸能與不溶性的碳酸鈣生成可溶性的乳酸鈣，從而在菌落周圍形成溶鈣圈。從物理性質(zhì)角度分析，這種培養(yǎng)基屬于_(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基。(2)滅菌：在利用高壓蒸汽滅菌鍋對(duì)培養(yǎng)基滅菌時(shí)，把鍋內(nèi)水加熱煮沸，必須_后，將鍋密閉，繼續(xù)加熱以保證鍋內(nèi)氣壓上升為100 kPa，溫度達(dá)到121 。滅菌后的培養(yǎng)基應(yīng)適當(dāng)冷卻后，在酒精燈_倒平板。(3)分離乳酸菌：用平板劃線法將酸奶接種到細(xì)菌培養(yǎng)基上，在_(填“有氧”或“無氧”)條件下培養(yǎng)。其中，_的菌落即為乳酸菌的菌落。(4)乳酸菌耐藥性檢測(cè)：檢測(cè)乳酸菌對(duì)青霉素、四環(huán)素的耐藥性。準(zhǔn)備培養(yǎng)基：取三組細(xì)菌固體平板培養(yǎng)基并編號(hào)1、2、3，依次加入等量的_。接種：向三組培養(yǎng)基中分別接種待檢測(cè)的乳酸菌菌種。培養(yǎng)并觀察：將接種后的三組培養(yǎng)基和一個(gè)_都置于適宜溫度等條件下培養(yǎng)若干天，觀察比較培養(yǎng)基中菌落生長(zhǎng)情況。結(jié)果分析。.若1、2、3號(hào)培養(yǎng)基上菌落生長(zhǎng)情況相同，則乳酸菌既能抗青霉素，也能抗四環(huán)素。.若_，則乳酸菌能抗青霉素，不抗四環(huán)素。.若_，則乳酸菌不抗青霉素，能抗四環(huán)素。.若_，則乳酸菌既不抗青霉素，也不抗四環(huán)素。答案：(1)無氧呼吸固體(2)將其中的冷空氣徹底排除火焰附近(3)無氧周圍形成溶鈣圈(4)青霉素、四環(huán)素和無菌水未接種的培養(yǎng)基.1、3號(hào)培養(yǎng)基上菌落生長(zhǎng)情況相同，2號(hào)培養(yǎng)基上菌落生長(zhǎng)不正常.2、3號(hào)培養(yǎng)基上菌落生長(zhǎng)情況相同，1號(hào)培養(yǎng)基上菌落生長(zhǎng)不正常.3號(hào)培養(yǎng)基上菌落生長(zhǎng)情況正常，1、2號(hào)培養(yǎng)基上菌落生長(zhǎng)不正常20