2020-2021学年高二生物人教版选修1学案：专题2　课题3　分解纤维素的微生物的分离 Word版含解析

2020-2021学年高二生物人教版选修1学案：专题2　课题3　分解纤维素的微生物的分离 Word版含解析

www.ks5u.com 课题3　分解纤维素的微生物的分离 知识点一 纤维素与纤维素酶 ‎1．纤维素 ‎ 纤维素属于多糖类物质，可用于纺织工业，可造纸；食物中的膳食纤维可刺激胃肠蠕动和分泌消化液，有助于食物的消化和排泄等。自然界中纤维素含量最高的天然产物是棉花，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。许多商品纤维素都是由天然纤维素制得的。‎ ‎2．纤维素酶 ‎(1)组分：纤维素酶是一种复合酶，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，从而使纤维素能为微生物的生长提供营养。‎ ‎(2)实验验证纤维素酶的作用(下图)‎ 实验一：‎ 实验二：‎ 现象：实验一中的滤纸条被分解，对照组实验二中的滤纸条基本无变化。‎ 结论：纤维素酶能加快纤维素的分解。‎ ‎(1)纤维素无还原性，而纤维素酶的产物或化学催化的水解产物葡萄糖具有还原性。‎ ‎(2)除自然环境中存在分解纤维素的微生物外，在草食动物牛、马、羊等的消化道内，也共生有分解纤维素的微生物，其原理也是产生纤维素酶而分解纤维素，而人没有分解纤维素的能力。‎ ‎【典题精练1】　纤维素酶的测定方法一般是(　　)‎ A．对纤维素进行定量测定 B．对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定 C．对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定 D．对纤维素分解菌进行定量测定 ‎【答案】　B ‎【解析】　通过鉴别培养基上是否形成透明圈来对分解纤维素的微生物进行初步筛选，为确定得到的是纤维素分解菌，需要进行发酵产纤维素酶的实验，并且进行纤维素酶的测定，测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。‎ 解题归纳 做该题要明确：纤维素酶是一种复合酶，包括三种组分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶。C1酶和Cx酶使纤维素分解成纤维二糖；葡萄糖苷酶将纤维二糖分解为葡萄糖。通过鉴别培养基上是否形成透明圈来对分解纤维素的微生物进行筛选。‎ ‎【典题精练2】　下列关于分离纤维素分解菌的实验的叙述，错误的是(　　)‎ A．经选择培养后将样品直接涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 B．选择培养这一步可省略，但培养出的纤维素分解菌较少 C．加入刚果红可以在倒平板时和长出菌落后进行 D．鉴别纤维素分解菌的原理是纤维素分解后的产物不能和染料形成红色复合物 ‎【答案】　A ‎【解析】　经选择培养后需要进行梯度稀释才可将稀释液涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上，A错误；选择培养这一步可以省略，但培养出的纤维素分解菌较少，B正确；常用的刚果红染色法有两种：一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红，C正确；鉴别纤维素分解菌的原理是纤维素分解后的产物不能和刚果红形成红色复合物，D正确。‎ 知识点二 纤维素分解菌的筛选 ‎1．筛选原理 ‎(2)―→红色复合物红色消失、出现透明圈 即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。‎ ‎2．筛选方法：刚果红染色法 方法一中加入NaCl溶液的作用：洗去未和纤维素结合的刚果红染液，留下大大小小的透明圈(大的透明圈说明纤维素分解菌分解纤维素能力强)。‎ ‎【典题精练3】　分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是(　　)‎ A．经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 B．富集培养这一步可省略，但培养的纤维素分解菌少 C．经稀释培养后，用刚果红染色 D．对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上 ‎【答案】　A ‎【解析】　经选择培养后，再经稀释，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上；富集培养可省略；经稀释培养后，用刚果红染色；设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物。‎ 解题归纳 做该类题目的关键是明确纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，因培养基中无凝固剂，利用液体培养基以增加纤维素分解菌的浓度，“选择培养”是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定。‎ ‎【典题精练4】　在加入刚果红的培养基中会出现如下图所示透明圈，产生的透明圈是(　　)‎ A．刚果红与纤维素形成的复合物 B．刚果红与纤维二糖形成的复合物 C．由纤维素分解后形成的葡萄糖导致的 D．以纤维素分解菌为中心形成的 ‎【答案】　D ‎【解析】　刚果红可以与纤维素结合形成红色复合物，但并不能与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红——纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。‎ 知识点三 分离分解纤维素的微生物的实验设计与评价 ‎　　　　　　　‎ ‎1．实验流程 ‎2．结果分析与评价 ‎(1)如何判断培养基的制作是否合格？如何判断选择培养基是否筛选出菌落？‎ 对照的培养基在培养过程中没有菌落生长，则说明培养基制作合格。如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。‎ ‎(2)分离的结果是否一致？‎ 能够分解纤维素的微生物种类很多，不仅有细菌，还有霉菌、放线菌等。这些微生物的菌落特征各不相同，分解纤维素的能力也不相同，所以形成的菌落大小、形态以及透明圈的大小并不相同。由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，因此最容易分离得到的是能够分解纤维素的细菌。但由于所取土样的环境不同，也可能得到能够分解纤维素的真菌和放线菌等不同的分离结果。‎ 对纤维素分解菌筛选流程的说明 ‎1．纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，因为培养基中无凝固剂。利用液体选择培养基可以增加纤维素分解菌的浓度。‎ ‎2．为确定得到的细菌是否是纤维素分解菌，还需进行发酵产生纤维素酶的实验。纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。‎ ‎3．流程中的“选择培养”是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定。‎ ‎4．本实验流程与课题2的流程有一定的区别。课题2是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择培养基上，分离得到菌落。本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得到繁殖后，再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。‎ ‎【典题精练5】　某实验小组欲从土壤中筛选出能分解淀粉的芽孢杆菌。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．采样与培养：称量1 g土样置于刚配制的液体培养基中，30 ℃振荡培养 B．接种：为避免培养液中菌体浓度过高，需经过系列稀释后接种 C．选择：所用的固体培养基，作为唯一碳源的是淀粉 D．筛选：将适量的碘液滴加到平板中的菌落周围，出现透明圈的说明此种菌能分解淀粉 ‎【答案】　A ‎【解析】　为了确保分离出的目的菌是从土壤中分离的，所用培养液和仪器等都要严格消毒，所以刚配制的培养基必须经高压蒸汽灭菌处理才能使用。‎ ‎【典题精练6】　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)：‎ 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______________________；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______________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎【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，不能形成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 ‎ ‎【解析】　本题主要考查纤维素分解菌的分离和鉴别实验，意在考查考生的识记能力、理解能力和实验分析能力。‎ ‎(1)纤维素酶包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，C1酶、Cx酶催化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)CR能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，CR－纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌的菌落为中心的透明圈。(3)培养基甲中未添加琼脂，为液体培养基，液体培养基上不能形成单菌落，故不能用于分离和鉴别纤维素分解菌。培养基乙中未添加纤维素，不能和CR形成红色复合物，即使出现单菌落也不能确定为纤维素分解菌。‎ 一、选择题 ‎1．纤维素分解菌的筛选原理是(　A　)‎ A．刚果红可以与纤维素形成红色复合物 B．刚果红可以与水解后的纤维二糖和葡萄糖形成红色复合物 C．刚果红可以与纤维素酶形成红色复合物 D．刚果红可以与纤维素分解菌结合形成红色复合物 解析：刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。刚果红也不与纤维素酶或者与纤维素分解菌结合形成红色复合物。‎ ‎2．在分离分解纤维素的微生物实验中，关于土壤取样的叙述不正确的是(　A　)‎ A．可选取深层的土壤作为样品 B．可选取树林中多年落叶形成的腐殖土作为样品 C．可选取树林中多年积累的枯枝败叶作为样品 D．可把滤纸埋在土壤中经过30天左右，再选取已腐烂的滤纸作为样品 解析：纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，因此采样时可选择B、C两项所述的环境，或者将富含纤维素的物质如滤纸埋在土壤中经过30天左右，再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。绝大多数细菌分布在距地表3～8 cm的土壤层，而不可选取深层土壤作样品，否则细菌数目很少。‎ ‎3．在对纤维素分解菌进行选择培养时用液体培养基的目的是(　A　)‎ A．用液体培养基可获得大量菌体 B．纤维素分解菌适宜在液体培养基上生长 C．用液体培养基可以使菌体充分利用培养基中的营养物质 D．用液体培养基可获得高纯度的纤维素分解菌 解析：‎ 使用液体选择培养基培养纤维素分解菌，一方面可以获得大量纤维素分解菌，另一方面便于稀释涂布平板。‎ ‎4．下列关于尿素分解菌和纤维素分解菌的分离与鉴定的叙述，错误的是(　D　)‎ A．分离尿素分解菌需要以尿素为唯一的氮源 B．尿素分解菌能产生脲酶，纤维素分解菌能产生纤维素酶 C．两个过程中都需要梯度稀释 D．刚果红染色法也可以用于筛选尿素分解菌 解析：分离尿素分解菌的培养基以尿素为唯一氮源，A正确。尿素分解菌和纤维素分解菌分别产生脲酶和纤维素酶，B正确。由于样品中目的菌的浓度较大，所以都要进行梯度稀释，C正确。刚果红染色法仅能用于纤维素分解菌的筛选，D错误。‎ ‎5．下列关于纤维素分解菌分离实验的叙述，正确的是(　C　)‎ A．分离分解纤维素的微生物时可把纤维素作为唯一氮源 B．该实验中选择培养基与鉴别培养基均为液体培养基 C．选择培养的主要目的是增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离得到所需要的微生物 D．用刚果红染色法筛选纤维素分解菌时使用到的培养基属于选择培养基 解析：分离分解纤维素的微生物时可把纤维素作为唯一碳源，A错误；该实验中鉴别培养基为固体培养基，B错误；选择培养基可以允许特定种类的微生物生长，同时抑制其他种类的微生物生长，在该实验中，选择培养的主要目的是增加纤维素分解菌的浓度，C正确；用刚果红染色法筛选纤维素分解菌时使用到的培养基属于鉴别培养基，D错误。‎ ‎6．下列关于刚果红染色法的说法中，正确的是(　D　)‎ A．可先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，此时不需用氯化钠溶液洗去浮色 B．可在倒平板时就加入刚果红，此时需要用氯化钠溶液洗去浮色 C．纤维素分解菌菌落周围出现红色 D．倒平板时就加入刚果红，长期培养，刚果红有可能被其他微生物分解形成透明圈 解析：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，需用氯化钠溶液洗去浮色，若在倒平板时加入刚果红，则不需要用氯化钠溶液洗去浮色，A、B错误。在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，C错误。因为有些微生物能降解色素，若倒平板时就加入刚果红，长期培养后刚果红有可能被此类微生物分解形成透明圈，D正确。‎ 二、非选择题 ‎7．分析下面纤维素分解菌的鉴别培养基的配方，回答问题：‎ CMCNa　　　　　　　 (5～10) g 酵母膏 1 g KH2PO4 0.25 g 琼脂 15 g 土豆汁 100 mL 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL。‎ ‎(1)此培养基配方中为微生物提供碳源的是CMCNa、酵母膏、土豆汁。‎ ‎(2)此配方为固体培养基。(根据物理状态)‎ ‎(3)若用此培养基进行鉴别纤维素分解菌，还应加入刚果红染料。‎ ‎(4)纤维素分解菌能否在不含纤维素但富含其他有机质的环境中生存？可以。‎ ‎(5)若通过实验测定该培养基用于鉴定纤维素分解菌的最适pH，仅凭一次实验能否准确测出？不能。原因是所控制的pH不是连续的，实验存在误差。‎ 解析：‎ ‎(1)培养基中能够提供碳元素的物质称为碳源，该培养基中含有碳元素的物质有CMCNa、酵母膏、土豆汁。(2)该培养基含有凝固剂成分，因此从物理状态上分属于固体培养基。(3)该培养基含有CMC，可以与刚果红结合形成红色复合物，若培养基中含有纤维素分解菌，则会形成以其为中心的透明圈。(4)由于纤维素分解菌是异养型生物，也可生活在其他富含有机质的环境中，只是数量不如富含纤维素的环境中多。(5)用于微生物实验的步骤一般是固定的，即配制培养基→调pH→灭菌→接种→观察。在不知道微生物生长的酸碱环境时，要把pH调为酸、中、碱类型。由于所控制的pH不是连续的，实验中也可能存在误差等因素，因此仅凭一次实验是不能准确测出其最适pH的。‎ ‎8．某化工厂的污水池中含有一种有害的、难于降解的有机化合物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：‎ ‎(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选目的菌。‎ ‎(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源来自培养基中的化合物A。实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是异养需氧型。‎ ‎(3)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量减少的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量增加。‎ ‎(4)转为固体培养时，常采用划线的方法接种，获得单菌落后继续筛选。‎ ‎(5)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后，才能倒掉。‎ 解析：要分离出降解有机化合物A的微生物，必须根据该微生物的特点，采用选择培养分离的方法，在培养基中加入有机化合物A，造成有利于该菌生长的环境，经过一定时间培养后使该菌在群落中的数量上升，转为固体培养时，常采用平板划线法接种，根据培养基配方和培养方法知该微生物为异养需氧型生物，因此，随着微生物的数量不断增多，有机化合物A不断消耗而减少。实验结束后，使用过的培养基应进行高压蒸汽灭菌处理，以免造成污染。‎ ‎【旁栏思考题】点拨(教材P28)‎ ‎1．本实验流程与课题2的流程的区别如下：课题2是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择培养基上，直接分离得到菌落。本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在鉴别培养基上。其他步骤基本一致。‎ ‎2．由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土地中获得目的微生物的几率要高于普通环境。‎ ‎3．将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约10 cm左右的腐殖土壤中。‎ ‎【旁栏思考题】点拨(教材P29)‎ ‎1．‎ 方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分，因为培养基中纤维素占主要地位。方法二的另一缺点是：有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。‎ ‎2．在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。‎ ‎1．提示：研究开发以纤维素、石油、CO2、H2等作为碳源和能源的工业微生物，解决工业发酵用粮与人们日常用粮的矛盾。‎ ‎2．答：流程图如下：‎ 土壤取样→选择培养(此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定)→梯度稀释→将菌悬液涂布到有特定选择作用的培养基上→挑选单菌落→发酵培养 专题整合与评估 ‎[知识建网]‎ ‎ [要语必背]‎ ‎1．实验室常用煮沸消毒法、巴氏消毒法和使用紫外线或化学药剂进行消毒，常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌等。‎ ‎2．微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。长期保存菌种可以采用甘油管藏法。‎ ‎3．稀释涂布平板法常用来统计活菌的数目，但统计结果往往比实际活菌数目低。‎ ‎4．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素为唯一氮源的选择培养基分离该细菌。‎ ‎5．鉴定分解尿素的细菌的方法是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，根据是否变红进行判断。‎ ‎6．纤维素酶的作用是：纤维素纤维二糖 葡萄糖。‎ ‎7．刚果红与纤维素形成红色复合物。当纤维素被分解后，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。‎ ‎[知识整合促贯通]‎ 一、微生物的培养与分离技术 微生物的营养及功能、培养基的配制原则和类型、无菌操作技术等是进行微生物培养与分离必不可少的知识。通过牛肉膏蛋白胨培养基的制备，以及尝试进行微生物的分离与培养，为学习微生物的菌种选育、生长规律、环境因素及发酵工程打下坚实基础。‎ ‎1.培养基制备：计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板。‎ ‎2.无菌技术：主要指消毒、灭菌和无菌操作。‎ 实验室中常用紫外线或化学药剂消毒，如培养室的紫外线杀菌及用酒精擦拭双手消毒。灭菌的方法主要有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌，主要是针对培养器具、接种器具和培养基灭菌的方法。另外还需注意操作过程中无菌环境的营造，一是可以在灭菌的接种箱中进行，二是在酒精灯火焰附近所形成的无菌区进行。‎ ‎3.倒平板：严格按照教材操作步骤进行，倒平板时需培养基冷却至50 ℃左右，在酒精灯火焰附近无菌区进行。平板冷却凝固后，将平板倒置，使皿盖在下、皿底在上，这样处理可防止水分冷却后在皿盖上形成水珠落在培养基上，造成污染。‎ ‎4.平板划线操作：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，可得单个分离的菌落。‎ ‎5.稀释涂布平板：先将菌液进行一系列的梯度稀释后涂布平板，在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。‎ ‎6.选择培养基用来分离某种特定的微生物。在选择培养基配制过程中要注意起选择作用的成分。如分解尿素的细菌选择培养基中的特定成分是尿素，而纤维素分解菌的选择培养基中的特定成分为纤维素。‎ ‎【典题精练1】　下列关于配制培养基的叙述中，正确的是(　　)‎ A．制作固体培养基必须加入琼脂 B．pH调至6.5～7.5的培养基可培养放线菌 C．培养自生固氮菌的培养基中不需添加氮源 D．发酵工程一般用半固体培养基或液体培养基 ‎【答案】　C ‎【解析】　在配制固体培养基时，可加入琼脂作为凝固剂，但琼脂并不是唯一的凝固剂；放线菌适宜的pH为7.5～8.5，细菌适宜的pH为6.5～7.5；发酵工程应用于生产实践一般用液体发酵，可以连续培养，提高产量；自生固氮菌或共生固氮菌能够将空气中的N2还原为NH3作为氮源，因此培养基中不需添加氮源。‎ ‎【典题精练2】　富集培养是微生物学中最强有力的技术手段之一，主要是指利用不同微生物的生命活动特点的不同，限定环境条件，使仅适应该条件的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加，人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。富集条件可根据所需分离的微生物的特点，从物理、化学、生物等多个方面进行选择，如温度、pH、紫外线、压强、光照、氧气、营养等。下图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。据图回答问题。 ‎ ‎(1)本实验所需培养基为________________________________，‎ 碳源为_______________________________________________。‎ ‎(2)实验原理是___________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(3)①～③重复培养的目的是_____________________________。‎ ‎(4)⑤的菌落中大部分是能降解________的微生物。‎ ‎(5)⑥为__________组，⑦为__________组，设置⑥的目的是____________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(6)⑤→⑥采用________法。将单菌落接种到⑥的培养基中，在操作过程中为防止污染，应注意的事项是____________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎【答案】　(1)选择培养基　对羟基苯甲酸 ‎(2)利用以对羟基苯甲酸为唯一碳源的选择培养基，经富集培养，选择出能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物 ‎(3)增大分解对羟基苯甲酸的微生物的比例 ‎(4)对羟基苯甲酸 ‎(5)对照　实验　说明通过富集培养的确得到了欲分离的目的微生物 ‎(6)单菌落挑取　接种环在火焰上灼烧灭菌，烧红的接种环在火焰旁冷却，同时将培养皿盖打开一条缝隙，挑取菌落接种到试管中，并塞好棉塞，接种环在火焰上灼烧，杀灭残留物 ‎【解析】　本题通过从土壤中分离出能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的过程，模拟教材中纤维素分解菌的分离过程，其基本原理、操作过程及操作注意事项都和分离纤维素分解菌类似。本实验所用培养基是以对羟基苯甲酸为唯一碳源的选择培养基，培养的微生物是能降解对羟基苯甲酸的微生物。经过①②③的重复培养，增大了分解对羟基苯甲酸的微生物的比例。最后通过设置对照及单菌落挑取法将培养基上的单菌落分别接种到含有对羟基苯甲酸及不含有该物质的培养基上，验证是否得到了目的微生物。接种过程中为防止污染，应注意进行一系列的无菌操作。‎ 二、微生物的分离与鉴定 微生物的分离方法有很多种，本专题中常用的是：平板划线法、稀释涂布平板法、微生物的选择培养等。针对不同微生物的特点选择不同的方法，对目的微生物进行筛选。以下是尿素分解菌和纤维素分解菌的分离与鉴定比较。‎ 尿素分解菌的分离与鉴定 纤维素分解菌的分 离与鉴定 分离选 择条件 利用尿素为唯一氮源 利用纤维素为唯一碳源 鉴定 方法 培养基中加入酚红指示剂，变红色 在以纤维素为唯一碳源的培养基上，利用刚果红染色法，出现透明圈 鉴定 原理 细菌等微生物合成脲酶，将尿素分解产生NH3，使pH升高，加入酚红变红色 分解纤维素的微生物产生纤维素酶，将纤维素分解为纤维二糖或葡萄糖，使纤维素—刚果红复合物降解而出现透明圈 步骤 土壤取样→制备培养基→样品梯度稀释→涂布平板→培养观察→进一步鉴定 土壤取样→制备培养基→选择培养→富集培养→梯度稀释→涂布培养→刚果红染色法→挑取菌落→进一步鉴定 ‎【典题精练3】　配制的某培养基的成分是纤维素粉、NaNO3、Na2HPO4·7H2O、KH2PO4、MgSO4·7H2O、KCl、酵母膏、水解酪素，该培养基能使下面哪种微生物大量繁殖？(　　)‎ A．酵母菌　　　　　　　　 B．自生固氮菌 C．各种细菌 D．纤维素分解菌 ‎【答案】　D ‎【解析】　该培养基的有机营养成分里面含碳的营养物质是纤维素，只有能分解利用纤维素的纤维素分解菌才能在该培养基上大量繁殖。‎ ‎【典题精练4】　微生物与人类的关系十分密切，在自然界中有很多微生物能使动植物以及人类患病，但也有很多微生物对人类是有益的，请参看下列内容，回答有关问题。‎ ‎(1)表甲、表乙为两种微生物的培养基配方。‎ 表甲 成分 KH2PO4‎ Na2HPO4‎ MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 含量 ‎1.4 g ‎2.1 g ‎0.2 g ‎10.0 g ‎1.0 g ‎15.0 g 表乙 上述两种培养基中的物质溶解后，均用蒸馏水定容至1 000 mL。‎ ‎①如果要进行土壤中分解尿素的细菌的分离，则需要选择哪种培养基？________，该培养基能分离尿素分解菌的原因是____________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎②在该培养基中可加入________指示剂，根据指示剂的颜色可鉴定该种细菌是否能够分解尿素。‎ ‎③从功能上来看，上述两种培养基均属于________培养基。‎ ‎(2)在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的过程中，平板冷凝后，应将平板________放置，这样做可防止__________________造成污染。‎ ‎(3)微生物接种的方法很多，在用平板划线法操作结束时，为什么仍需要灼烧接种环？‎ ‎____________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎【答案】　(1)①表甲　培养基中尿素为唯一氮源，只有能分解尿素的微生物才能生长繁殖 ‎②酚红　③选择 ‎(2)倒过来　皿盖上的水珠落入培养基 ‎(3)杀死接种环上残留的菌体，避免细菌污染环境和感染操作者 ‎【解析】　‎ 本题考查微生物的选择培养的原则。要筛选微生物，应根据微生物对营养物质的要求不同选择不同的培养基。‎