2021高考生物一轮复习第10单元生物技术实践第32讲微生物的培养与应用课件

2021高考生物一轮复习第10单元生物技术实践第32讲微生物的培养与应用课件

第32讲　微生物的培养与应用 考点一　微生物的培养和分离 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)成分:一般都含有 　 水、碳源、氮源      、无机盐,还要满足不同微生物生 长对 　 pH      、 　 特殊营养物质      以及氧气的需求。 (3)分类 ①按物理性质   ②按功能   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 　      。 (3)无菌技术的主要方法和适用对象 项目 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微生物(不包括芽孢和孢子) 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 紫外线消毒法 无菌室 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 灼烧灭菌法 接种工具 干热灭菌法 玻璃器皿、金属工具 高压蒸汽灭菌法 培养基及容器的灭菌 3.纯化大肠杆菌 (1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤 计算→称量→溶化→ 　 灭菌      → 　 倒平板      。 (2)纯化大肠杆菌 ①原理:在培养基上将细菌稀释或分散成 　 单个细胞      ,使其长成单个的菌 落,这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。 ②方法: a.平板划线法: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。 b.稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的 　 浓度稀释      ,然后将不同稀释度 的菌液分别 　 涂布      到琼脂固体培养基的表面,进行培养,当稀释倍数足够高 时,即可获得单个细菌形成的 　 菌落      。 4. 菌种的保藏 (1) 对于频繁使用的菌种 , 可以采用 　 临时保藏      的方法 : 固体斜面培养基上 4 ℃保存 , 菌种易被污染或产生变异。 (2) 对于长期保存的菌种 , 可以采用 　 甘油管藏      的方法 : 甘油瓶中 -20 ℃ 在冷 冻箱中保藏。 1. 培养基配制过程中,先调pH后定容。   ( ✕ ) 2. 伊红美蓝培养基是固体、合成、选择培养基。   ( ✕ ) 3. 培养基分装到培养皿后才能进行灭菌。   ( ✕ ) 4. 消毒的原则是既能杀死材料表面的微生物 , 又要减少消毒剂对细胞的伤 害。   ( √ ) 5. 无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料 ( 如培养基、接种环等 ), 都可 采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。   ( ✕ ) 6. 平板划线法中 , 接种环灼烧后直接进行划线。   ( ✕ )   　　如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图,据图 分析下列问题:   (1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是 　　　　　　　　　　　          、 　　　　　　　　     。 (2)某同学在纯化土壤中的细菌时,发现培养基上的菌落连成了一片,最可能 的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     , 为避免此种现象应当采取的措施是           。 (3)在进行培养时,需要将培养皿倒置,原因是 　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　     。 (4)用B方法接种时,第二次及其后划线从上次末端开始,目的是 　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (5)实验过程中,玻璃器皿和金属用具可以用干热灭菌法灭菌,原因是 　　     　　　　　　　　　　　　　　　　     。 答案 　(1)稀释涂布平板法　平 a 板划线法　(2)菌液浓度过高或划线时在划下 一区域前未将接种环灼烧灭菌　增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种 环灼烧灭菌　(3)使培养基表面水分更好挥发,并防止培养皿盖水珠污染培养 基　(4)使微生物数目随划线次数增加而减少,以达到分离的效果　(5)玻璃器 皿和金属用具能耐高温,并且要保持干燥   1.培养基的种类、用途及配制原则 (1)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 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学药品 依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中的特定指示剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计 鉴别不同种类的微生物 伊红美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌 (2)按功能分类 2.微生物的纯化培养——平板划线法与稀释涂布平板法 方法 平板划线法 稀释涂布平板法 注意事项 (1)每一次划线前都需要灼烧接种环灭菌 (2)灼烧接种环之后,要冷却后再进行操作,以免温度太高杀死菌种 (1)稀释操作时:每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌; (2)涂布平板时:涂布器用体积分数为70%酒精消毒;酒精灯与培养皿距离要合适 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 适用范围 好氧菌 厌氧菌和兼性厌氧菌 目的 在培养基上形成由单个细胞繁殖而来的子细胞群体——菌落   考向一　考查培养基及其制备方法及无菌技术的操作 1. 下表是对四种生物的能源、碳源、氮源、新陈代谢类型的描述,正确的是   (　 B 　) 选项 项目 硝化细菌 乳酸菌 根瘤菌 衣藻 A 能源 NH 3 乳酸 N 2 光能 B 碳源 CO 2 糖类等 糖类等 CO 2 C 氮源 NH 3 N 2 N 2 NO 3 D 代谢类型 自养需氧型 异养厌氧型 自养需氧型 自养需氧型 答案    B 　从能源来看,乳酸菌和根瘤菌需糖类等有机物供能;从氮源看,乳酸 菌需要氨基酸;从代谢类型看,根瘤菌为异养需氧型;从碳源看,硝化细菌与衣 藻需CO 2 ,乳酸菌和根瘤菌需要糖类等有机物。 2. (2019江苏四市高三3月调研)研究人员以甘蔗汁为原料,先接种酿酒酵母发 酵,将获得的含一定酒精浓度的发酵液作为果醋发酵培养基,用于研究醋酸菌 的发酵,醋酸不再增加时结束发酵,获得实验结果如图所示,图1表示不同接种 量(W/V)发酵的结果,图2表示接种适量醋酸菌种的发酵过程中菌体数量与醋 酸产量变化。请分析并回答下列问题: 图1 图2 (1) 制备培养基时 , 常在甘蔗汁中添加酵母膏 5 g/L, 这主要是为了给微生物提 供 　　　　　     等营养 , 再利用 　　　　　　     方法进行灭菌后备用。与前 期酵母发酵相比,接种醋酸杆菌后进行发酵要调节控制的条件主要有 　　     　　　     。 (2)分析图1可知,四种接种量中,生产中最适宜的接种量是 　　　     ,原因主要 有 　　　　　　　　　　　　　     。接种量为2%(W/V)时,获得的醋酸产量 低的主要原因是 　　　　　　　　　　　　　　　     。 (3)分析图2可知,为了了解发酵液中醋酸杆菌的种群数量变化,每天定时利用 　　　　　     测定发酵液中菌体数量。发酵120 h后,发酵液中醋酸产量增加 不显著的主要原因是 　　　　　　　　　　　　　     。 答案　 (1)氮源、碳源(和无机盐)　高压蒸汽灭菌　温度和溶解氧    (2)6%(W /V)　此时产量高、发酵周期短、接种量少、成本低　菌体生长消耗的营养 物质较多　(3)血球计数板(或抽样检测法)　发酵液中营养物质的量较少 解析　 据图分析,图1实验的自变量是发酵时间和接种量,因变量是醋酸产量, 随着发酵时间的延长,醋酸产量越来越高,最后趋于稳定。(1)制备微生物培 养基时,加入的酵母膏可以为微生物提供氮源、碳源(和无机盐);配制好的培 养基一般利用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理;醋酸杆菌是好氧菌,其发酵需要 提供氧气,且需要适宜的温度条件(30~35 ℃)。(2)根据题图分析可知,接种量 为8%(W/V)和6%(W/V)时,醋酸产生速度都很快,达到最大醋酸产量的时间一 样快,考虑到成本等问题,选择6%W/V的接种量最佳。接种量为2%(W/V)时, 菌体生长消耗的营养物质较多(或高浓度醋酸会影响醋酸杆菌的细胞代谢), 所以获得的醋酸产量低。(3)测定发酵液中的醋酸杆菌的数量应该用血球计 数板 ( 或抽样检测法 ); 发酵 120 h 后 , 发酵液中营养物质的量减少 , 所以醋酸产 量增加不显著。 题后悟道·归纳 1.培养基的配制原则 (1)目的要明确:配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基 种类。 (2)营养要协调:注意各种营养物质的浓度和比例。 (3)pH要适宜:细菌为6.5~7.5,放线菌为7.5~8.5,真菌为5.0~6.0,培养不同微生物 所需的pH不同。 2.微生物对主要营养物质的需求特点 (1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机盐,碳源可来自大气中的CO 2 ,氮 源可由含氮无机盐提供。 (2)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。 考向二　考查微生物的纯化技术 3. 下面是微生物平板划线示意图,划线的顺序为1、2、3、4、5。下列叙述正 确的是   (　 C 　) A.在五个区域中划线前后都要对接种环和 培养基进行灭菌 B.划线操作时完全打开皿盖,划完立即盖上 C.接种时不能划破培养基,否则难以达到分 离单菌落的目的 D.第1区和第5区的划线最终要连接起来,以便比较前后的菌落数 答案    C 　在每次划线前后都要对接种环进行灭菌;进行划线操作时,左手将 培养皿的皿盖打开一条缝隙,右手将冷却后沾有菌种的接种环迅速伸入平板 内,划三至五条平行线,盖上皿盖;注意接种时不能划破培养基,否则难以达到 分离单菌落的目的;第1区和第5区的划线不能相连。 4. (2019安徽合肥调研)某同学在做微生物实验时,不小心把圆褐固氮菌和酵 母菌混合在一起,得到混合菌。请你完成分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和 酵母菌的实验步骤,并回答有关问题: (1)主要步骤: ①制备两种培养基:一种是 　　　     培养基,另一种加青霉素的培养基。分别 分成两份,依次标上A、A'和B、B',备用。 ②分别向A、B培养基中接种 　　　     。 ③接种后,放在恒温箱中培养3~4天。 ④分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌种,接种到A'、B'培养基中。 ⑤接种后,把A'、B'培养基放入恒温箱中培养3~4天。 (2)回答问题: 在步骤①中,为保证无杂菌污染,实验中应采用的主要措施有:对培养基进行 　　　　　　     、将 　　　     在酒精灯火焰上灭菌、接种过程在 　　　     　     附近进行。在步骤④中,A培养基上生长良好的菌种是 　　　　　     。 第④⑤两个步骤的目的是获得 　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　     。 答案 　(1)无氮　混合菌　(2)高压蒸汽灭菌　接种环　酒精灯火焰　圆褐固 氮菌　纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌 解析　 本题是以微生物分离纯化为背景的一道实验设计题,A、B两组互为 对照,A组和B组分别挑取菌落到A'和B'组为微生物的纯化过程,分析实验题 过程中应注意把握实验结构:(1)圆褐固氮菌能够固定氮元素,因此培养基中 不需要氮元素,青霉素是一种抗生素,能够杀死细菌即圆褐固氮菌,酵母菌是 真菌,故能在含有青霉素的培养基上生长,因此A培养基上能够生长的是圆褐 固氮菌,B培养基上生长的是酵母菌。(2)微生物的培养与纯化应保证无菌操 作;④⑤两步操作为微生物的纯化。 考点二　微生物的筛选与计数 1.土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 (1)分离原理:土壤中能合成 　 脲酶      的细菌才能分解尿素,配制以 　 尿素      为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。 (2)实验流程 土壤取样(富含有机质)→配制土壤溶液和制备 　 培养基      → 　 系列稀释      → 涂布平板与培养→细菌的 　 计数      。 (3)鉴定 ①原理:细菌分解尿素的反应中,细菌合成脲酶将尿素分解成了 　 氨      ,其会 使培养基中的 　 碱性      增强,pH升高。如图: 　　②方法:在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 　 酚红      指示剂培养分解 尿素的细菌,如果pH升高,指示剂将变红。 2.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 　 C 1 酶、C x 酶和葡萄糖苷酶      。 ②作用 (2)菌种筛选 ①方法: 　 刚果红染色法      ,即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。 ②原理 ③培养基:以纤维素为唯一碳源的选择培养基 ④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浓度 ↓ 梯度稀释:制备系列稀释液,目的是使纤维素分解菌的细胞分散开,以获得      单个      的菌落 ↓ 涂布平板:将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 ↓ 挑选产生 　 透明圈      的菌落   1. 选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。   ( ✕ ) 2. 从物理性质的角度看,选择培养基多属于固体培养基。   ( √ ) 3. 分解尿素的细菌在分解尿素时 , 可以将尿素转化为氨 , 使得培养基的 pH 降 低。   ( ✕ ) 4. 在筛选能分解纤维素的细菌的实验中 , 选择培养的目的是增大样品中目的 菌株的浓度。   ( √ ) 5. 刚果红可以与纤维素形成透明复合物 , 所以可通过是否产生透明圈来筛选 纤维素分解菌。   ( ✕ ) 6. 刚果红染色法只能在培养微生物的时候加入刚果红。 ( ✕ ) 7. 分离纤维素分解菌实验中先用选择培养基培养 , 后用鉴别培养基培养。 ( √ ) 8. 以尿素为唯一氮源的培养基中 , 尿素可为纤维素分解菌提供碳源。       ( ✕ ) 9. 在筛选纤维素分解菌实验中 , 选择培养用的是选择培养基。   ( √ )   请回答以下关于纤维素分解菌的分离与计数过程的问题: (1)该过程中一定要进行选择培养吗?选择培养的目的是什么? 　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (2)接种前如何确定固体培养基是否被污染? 　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (3)如何设计实验证明选择培养基有选择作用? 　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    　　　     。 (4)在稀释涂布平板法中,判断操作成功的标准是 　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　     。 (5)每个稀释浓度涂布三个平板,这一操作遵循了实验的 　　　     原则,该操 作的目的是 　　　　　　　　　     ,设置空白对照的目的是 　　　　　　     　　　　     。 答案　 (1)不一定。选择培养的目的是增加样品中所需菌种的浓度　(2)设置 空白培养基,适宜条件下放置一段时间,如果没有菌落出现,则未被污染　(3) 设置普通培养基(如牛肉膏蛋白胨培养基)为对照,若普通培养基菌落数目多, 则说明选择培养基有选择作用　(4)有两个或两个以上培养基菌落数目在30 ~300之间　(5)重复　排除偶然因素的影响　排除非测试因素的影响 1.筛选菌株 (1)原则:人为提供有利于目的菌生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物的 生长。 (2)菌株筛选原理的比较 土壤中分解尿素的细菌 分解纤维素的微生物 ①选择培养基的成分:尿素作为唯一的氮源 ②鉴定方法:在培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变红,pH升高,说明细菌能分解尿素 ①选择培养基的成分:纤维素作为唯一的碳源 ②鉴定方法:刚果红染色法,即刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,培养基出现以纤维素分解菌为中心的透明圈 2.微生物的计数 (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 × 10 000 × 稀释倍数 缺点 当两个或多个菌体连一起时,平板上观察到的只是一个菌落 不能区分死细胞和活细胞 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 1. 下列关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的叙述,错误的是   (　 D 　) A.土壤取样时应选取距地表约3~8 cm的土壤层 B.测定细菌的数量,一般选用10 4 、10 5 和10 6 倍的稀释液 C.土壤中能合成脲酶的细菌能分解尿素 D.向以尿素为唯一氮源的培养基中加入刚果红溶液可以鉴定出分解尿素的 细菌 答案    D 　鉴定分解尿素的细菌时需向以尿素为唯一氮源的培养基中加入 酚红指示剂。 2. 苯酚是工业生产排放的有毒污染物质,自然界中存在着降解苯酚的微生 物。某工厂产生的废水中含有苯酚,为了降解废水中的苯酚,研究人员从土壤 中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株,筛选的主要步骤如图所示,①为 土壤样品。下列相关叙述错误的是   (　 C 　)   A.图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源 B.如果要测定②中活细菌数量,常采用稀释涂布平板法 C.若图中④为对照实验,则其中应以苯酚作为唯一的碳源 D.使用平板划线法可以在⑥上获得单菌落 答案    C 　用苯酚作为选择培养基中的碳源,也是微生物的能源物质,会影响 其他微生物生长。测定培养液中细菌数目常采用稀释涂布平板法。若④为 对照实验,则④中应含除苯酚外的其他碳源,⑤以苯酚作为唯一碳源。使用稀 释涂布平板法或平板划线法都可以在⑥上获得单菌落。 3. (2019广东惠州高三调研)不同品牌的酸奶具有不同的口味。某研究小组利 用含碳酸钙的固体培养基探究甲、乙两品牌酸奶中乳酸菌的类型是否相同 (乳酸能够溶解碳酸钙,使培养基变得透明)。请回答下列问题:   (1)将甲、乙两品牌酸奶中的乳酸菌纯化,分别接种在含碳酸钙的固体培养基 中培养,根据菌落周围透明圈的大小,可确定酸奶中乳酸菌的类型。不同乳酸 菌菌落透明圈大小不同的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 (2)家庭制作酸奶时,在纯牛奶中加入少量酸奶相当于微生物培养技术中的      　　     操作,纯牛奶变成酸奶,改变了口味但含有的能量减少,原因是 　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　         。 (3)为长期保存纯化的优质菌,可将菌液与 　　　     充分混匀,置于-20 ℃的冷 冻箱中保存。 (4)该研究小组进一步探究甲品牌酸奶中乳酸菌数量,实验操作如上图。接种 微生物的方法有很多 , 图中过程①②③所示的方法为 　　　　　　　     。用 该方法统计样本菌落数后,所得数据需要乘以10 n 后,才可表示乳酸菌的数量 (单位:个/mL),这里的 n = 　　　     。用该方法统计样本菌落数时,同时需要做 A、B、C三个平板,目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 如果平板菌落数超过300,一般还需进一步 　　　     。 答案　 (1)(在相同时间内)不同类型的乳酸菌产生乳酸的量不同,不同量的乳 酸能够溶解碳酸钙的量不同,形成的透明圈大小不同　(2)接种　乳酸菌在发 酵时使牛奶中的营养成分发生改变,乳酸菌细胞呼吸消耗部分有机物,从而使 能量减少　(3)(灭菌的)甘油　(4)稀释涂布平板法　6　设置重复组,取平均 值,使实验结果更加准确可靠　稀释 解析 　(1)(在相同时间内)不同类型的乳酸菌产生乳酸的量不同,不同量的乳 酸能够溶解碳酸钙的量不同,形成的透明圈大小不同。(2)由于酸奶中含有乳 酸菌,因此在纯牛奶中加入少量酸奶相当于微生物培养技术中的接种操作,纯 牛奶变成酸奶是乳酸菌发酵的结果,乳酸菌在发酵过程中利用牛奶中的营养 物质进行代谢,通过细胞呼吸消耗了牛奶中的部分有机物,因此酸奶比纯牛奶 中的能量减少了,在乳酸代谢过程中又有新物质的生成,从而使牛奶中的口味 发生了改变。(3)菌种保藏分为临时保藏法和甘油管藏法。其中甘油管藏法 是用于长期保存的方法。(4)图中①②③所示的方法为稀释涂布平板法。由 ①②的操作可知这时已对酸奶样品稀释了100倍,②重复3次又稀释了1 000 倍,从中取出 0.1 mL进行涂布,所用到的量是原来的10 -6 倍,因此这里的 n =6。 进行实验统计数据时,为了使结果更可靠,一般要遵循重复原则;如果平板菌 落数超过300,则说明菌体浓度过大,需要进一步进行稀释加以统计。 4. (2019湖南长沙四县高三调研)纤维素酶已被广泛应用于多个领域,如何从 生物体内获取纤维素酶已成为一个重要的研究方向。请回答: (1)目前用于生产纤维素酶的微生物较多的是丝状真菌,尤其是木霉菌。它所 含的纤维素酶分解纤维素效果较好,但是提取出来的纤素酶中的 　　　　          活性较低,会导致分解时产生的纤维二糖积累,直接影响分解效率,因此需 要不断改进提取工艺。木霉菌分泌的纤维素酶能降解其体外的纤维素,但是 不能降解其自身细胞壁,原因是其细胞壁的成分 　　　　　　     。 (2)若要从羊的胃中分离出能分解纤维素的微生物,除了需要准备相应的培养 基外,在培养时还要提供 　　　     (填“有氧”或“无氧”)条件。从羊胃中 筛选出的菌株,对其中所产生纤维素酶的测定方法,一般是采用对纤维素酶分 解滤纸等纤维素后产生的 　　　     进行定量测定。 (3)常用 　　　     染色法来判断微生物分解纤维素的情况。染色的方法有两 种:第一种是先培养微生物,再加入染色剂进行颜色反应;第二种是在 　　       时就加入染色剂。第一种方法的优点是显示出的颜色反应可直接体现纤维素 分解菌的作用,但是操作繁杂,加入的染色剂溶液还会使 　　　　　　  　　     。 (4)到富含纤维素的环境中去寻找分解纤维素的微生物,说明了在自然界寻找 各种目的菌株时,遵循的共同原则是根据目的菌株 　　　　　　　　　　     　　　　　　　　     。 答案 　(1)葡萄糖苷酶　不含有纤维素　(2)无氧　葡萄糖　(3)刚果红　倒平 板　菌落之间产生混杂　(4)对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找 解析 　(1)纤维素在C 1 、C X 酶的作用下,会被分解成纤维二糖,葡萄糖苷酶可 以把纤维二糖分解成葡萄糖。木霉菌中所含的纤维素酶分解纤维素效果较 好,但是提取出来的纤维素酶中的葡萄糖苷酶活性较低,会导致分解时产生的 纤维二糖积累。木霉菌的细胞壁不含纤维素,故其分泌的纤维素酶不能分解 自身的细胞壁。(2)从土壤中分离的纤维素分解菌是需氧的,而羊的胃中是无 氧的环境,故提取的纤维素分解菌是厌氧的,需要在无氧条件下培养。纤维素 的分解产物是葡萄糖,故可以通过测定葡萄糖的量来判断纤维素酶的量。(3) 判断微生物分解纤维素的情况常用刚果红染色法,刚果红与纤维素会形成红 色复合物,但刚果红不和纤维素的分解产物发生这种反应。染色的方法有两 种:第一种是先培养微生物,再加入染色剂进行颜色反应;第二种是在倒平板 时就加入染色剂。若先培养微生物,再加入染色剂进行颜色反应,显示出的颜 色反应可直接体现纤维素分解菌的作用,但是操作繁杂,加入的染色剂溶液还 会使菌落之间产生混杂。(4)寻找各种目的菌株时,遵循的共同原则是根据目 的菌株对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。 素养引领·情境命题 1. (2019江苏,19,2分)下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述,不合理的是   (　 A 　) A.筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养 B.可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌 C.在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力 D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值 答案    A 　筛选产纤维素酶菌的培养基中应以纤维素为唯一碳源,而不应添 加大量的葡萄糖或蔗糖,A错误;富含腐殖质的林下土壤含有大量纤维素,因此 可以从中筛选产纤维素酶菌,B正确;在分离平板上长出菌落,只能说明这些菌 落具有分解纤维素的能力,但其产纤维素酶的能力的大小需要进一步确定,C 正确;农作物秸秆富含纤维素,用产纤维素酶菌发酵处理可以将其中的纤维素 分解成葡萄糖,有利于动物利用,该处理可提高农作物秸秆饲用价值,D正确。 2. (2019北京理综,3,6分)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养 基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落 为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。 有关本实验的叙述,错误的是   (　 C 　) A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布 C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 答案    C     微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物 质,A正确;筛选淀粉分解菌的实验流程为取样→选择培养(可省略此步)→梯 度稀释→将样品涂布到鉴别淀粉分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌 落,B正确;细菌Ⅰ、Ⅱ均能将淀粉酶分泌至细胞外,所以出现了以菌落为中心 的透明圈,C错误;H/C值大,说明细菌分解淀粉能力强,D正确。 3. (2019课标全国Ⅰ,37,15分)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易 降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细 菌(目标菌)。 Ⅰ号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。 Ⅱ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。 Ⅲ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(45 g/L)。 回答下列问题。 (1)在Ⅰ号培养基中,为微生物提供氮源的是 　　　　　　　     。Ⅱ、Ⅲ号培 养基中为微生物提供碳源的有机物是 　　　     。 (2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的 细菌比例会 　　　     ,其原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　     。 (3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目 标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是 　　　　　　　     。 (4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙 酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供 　　　　　　　　     和      　　　　　　　     。 答案 　(1)牛肉膏、蛋白胨　X　(2)下降　不能降解X的细菌因缺乏碳源不 能增殖,而能降解X的细菌能够增殖　(3)稀释涂布平板法　(4)能量　合成其 他物质的原料 解析 　(1)在Ⅰ号培养基中,牛肉膏、蛋白胨可以为微生物提供氮源,Ⅱ、Ⅲ 号培养基中为微生物提供碳源的是有机物X。(2)Ⅱ号培养基中,碳源只有X, 不能降解X的细菌会因缺乏碳源而不能增殖,使该类细菌比例降低。(3)利用 固体培养基对菌落进行计数时,需采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧 条件下,丙酮酸可被分解为CO 2 和H 2 O且释放能量,为该菌的生长提供能量和 合成其他物质的原料。 4. 如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图,下列有 关叙述错误的是   (　 C 　) A.在配制步骤②、③的培养基时,应先调节pH后再进行高压蒸汽灭菌 B.步骤③纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落 C.步骤③采用涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素 D.步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力 答案    C 　配制培养基时,应先调节pH后再进行高压蒸汽灭菌,A项正确;步骤 ③纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌分散,获得单细胞菌落,B项正确; 步骤③中要想筛选分解尿素的细菌,培养基中应以尿素为唯一氮源,C项错误; 步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力,D项正 确。 5. 【不定项选择题】漆酶属于木质素降解酶类,在环境修复、农业生产等领 域有着广泛用途。如图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程,相关叙述正确 的是   (　 BC 　) A.生活污水中含有大量微生物,是分离产漆酶菌株的首选样品 B.筛选培养基中需要加入漆酶的底物,通过菌落特征挑出产漆酶的菌落 C.在涂布平板上长出的菌落,再通过划线进一步纯化 D.斜面培养基中含有大量营养物,可在常温下长期保存菌株 答案    BC 　产漆酶的微生物主要生活在木质素含量较高的环境中,生活污水 中含有大量的微生物,不是分离产漆酶菌株的首选样品;筛选产漆酶微生物的 培养基中应加入木质素等漆酶降解的底物,因不同菌种的菌落特征不同,故可 通过菌落特征挑选产漆酶的菌落;由图可知,通过涂布平板法进行初步筛选, 再通过平板划线法进一步纯化;微生物长期保存应用甘油管藏法,保存温度为 -20 ℃。 6. 请根据所学微生物培养与计数的相关知识,回答下列问题。 (1)实验室制备牛肉膏蛋白胨培养基时常需要加入 　　　     作为凝固剂,该培 养基在制作过程中常采用 　　　　　     法进行灭菌,在灭菌前常需要调整培 养基的 　　　     。 (2)若要用此培养基对微生物进行计数统计,应采用 　　　　　　     法接种; 在接种前,随机取灭菌后的空平板在恒温箱中先行培养24 h,这样做的目的是 　　　　　　　　　　　     。 (3)如表是某同学调查的市面上一种常见的面膜的部分成分,请回答下列问 题。 类型 成分(部分) 保湿剂 水、甘油、丁二醇、丙二醇 防腐剂 羟苯甲酯、山梨酸钾、脱氢乙酸钠 黏度调节剂 卡波姆 植物提取物 海藻提取物、银耳提取物、马齿苋提取物 舒缓成分 尿囊素、甘草提取物 pH调节成分 氢氧化钠、氢氧化钾、氨基酸、乳酸 其他 香精、尿素、蚕丝胶蛋白 羟苯甲酯:广谱抗菌物质,能抑制革兰氏阴性、阳性细菌,对酵母菌及霉菌有 较强的抑制作用。 ①网上流传“面膜等同于细菌培养基”。根据微生物培养的知识并结合该 种面膜的组成成分来分析,你认为此说法 　　　     (合理/不合理),理由是 　     　　　　　　　　　　　　　　　　　     。(答一点即可) ②生活中许多人喜欢利用天然材料直接替代面膜产品,如黄瓜切片、芦荟切 片、鸡蛋清等。结合所学知识对这一行为进行评价并给出你自己的建议:      　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     。 答案 　(1)琼脂　高压蒸汽灭菌　pH　(2)稀释涂布平板　检验培养基是否灭 菌彻底　(3)①不合理　面膜的成分中含有防腐剂,能抑制微生物的繁殖　② 天然材料中不含防腐剂及各种添加剂,值得提倡,但建议敷面膜时间不要过长 或者敷完后要及时清洗干净,否则会引起微生物的繁殖,可能感染皮肤(或天 然材料可能引起过敏或细菌生长,不建议采用,建议选用不易引起过敏或经使 用报道安全的天然材料敷面膜等) 解析 　(1)牛肉膏蛋白胨培养基是固体培养基,一般需要加入琼脂作为凝固 剂;培养基一般常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,且要先调节pH后灭菌。(2)微 生物常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法,两者都可以分离菌种, 且后者还可以对菌种进行计数。在接种前,随机取灭菌后的空平板在恒温箱 中先行培养24 h,作为空白对照组,检验培养基是否灭菌彻底。(3)①“面膜等 同于细菌培养基”这种说法是不合理的,因为面膜的成分中含有防腐剂,能抑 制微生物的繁殖。②天然材料中不含防腐剂及各种添加剂,值得提倡,但建议 敷面膜时间不要过长或者敷完后要及时清洗干净,否则会引起微生物的繁殖, 可能感染皮肤(或天然材料可能引起过敏或细菌生长,不建议采用,建议选用 不易引起过敏或经使用报道安全的天然材料敷面膜等)。