2022年高考生物一轮考点复习-第十单元-生物技术与工程-第1课-微生物的培养技术及应用

PAGE17-第十单元生物技术与工程第1课微生物的培养技术及应用【课标要求】1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。2.阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。3.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。4.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。5.概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。【素养目标】1.掌握培养基的成分及其作用，比较平板划线法和稀释涂布平板法的异同；掌握无菌技术及微生物的纯培养。(科学思维)2.设计实验探究微生物培养的条件，利用选择培养基分离细菌，运用相关技术解决生产中有关微生物的计数。(科学探究)3.关注有害微生物的控制及宣传健康生活等。(生命观念、社会责任)一、微生物的培养技术1．培养基的配制：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种类按物理性质液体培养基固体培养基按用途选择培养基鉴别培养基成分主要成分水、碳源、氮源和无机盐特殊的培养成分pH、特殊营养物质以及O2等2.无菌技术：(1)概念：在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。(2)关键：防止杂菌污染。(3)目的：获得纯净的微生物培养物。(4)两种无菌技术的比较：比较项目消毒灭菌作用强度较为温和的物理、化学、生物因素强烈的理化因素作用程度杀死物体表面或内部的部分微生物杀死物体内外所有的微生物芽孢和孢子一般不能杀灭能杀灭适用对象操作空间、活体生物材料、操作者的衣着和双手接种用具、培养器皿、培养基等常用方法煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药物消毒法、紫外线消毒法湿热灭菌法、干热灭菌法、灼烧灭菌法(5)常见灭菌方法在操作中的注意事项：灭菌方法注意事项物品摆放取物特殊要求干热灭菌法不能太挤，以免影响热空气或蒸汽流通降至70℃以下后取出：①防止烫伤；②防止玻璃器皿炸裂灭菌物品不要与干热灭菌箱内壁铁板接触，以防包装纸烤焦起火湿热灭菌法让温度自然下降，当压力表压力降为零时打开排气阀：防止锅内压力突然下降，灭菌容器内液体冲出容器，造成污染一定要将锅内冷空气彻底排出后，才能密闭升温升压，否则，可能导致锅内压力虽达到设定值而温度还达不到要求灼烧灭菌法接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层(即外焰)灼烧，并冷却后使用3.微生物的纯培养：(1)概念：由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。(2)步骤：配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等。(3)酵母菌的纯培养。①菌落的概念：由分散的微生物繁殖而来的肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。②接种方法：最常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。③步骤：制备培养基、接种和分离酵母菌、培养酵母菌。1．培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，有时还需要加入一些特殊的物质。(√)2．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害。(√)3．为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落。(×)分析：接种环经火焰灭菌后应先冷却，防止杀死菌种。4．平板划线法中每一次划线后都要将接种环灼烧。(√)5．需要将一个不接种的培养基放在相同的条件下培养，以检验培养基的灭菌是否合格。(√)二、微生物的选择培养和计数1．微生物筛选的原理：人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长，即根据不同微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性不同而制备培养基。2．选择培养基：(1)概念：在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。(2)举例：筛选土壤中分解尿素的细菌的选择培养基是以尿素为唯一氮源，按物理性质归类为固体培养基。3．筛选方法：稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释后，将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养。(1)系列稀释操作。移液管需要经过灭菌。操作时，试管口和移液管应离火焰1～2cm处。操作过程如下：(2)涂布平板操作：图示操作取0.1mL菌液，滴加到培养基表面将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中将沾有少量酒精的涂布器在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀(3)培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入30～37℃的恒温培养箱中培养1～2d。4．微生物的数量测定：(1)间接计数法(活菌计数法)。①计数原理：培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。所以统计结果一般用菌落数代表活菌数。②计数标准：一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。③计数方法：每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。在同一稀释度下，至少应对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。④计算公式：⑤计数误差：当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，所以计数结果一般比实际活菌数目少。(2)显微镜直接计数法。①计数原理：利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量。②计算公式：每毫升原液所含细菌数＝每小格内平均细菌数×400×104×稀释倍数。③优点：是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。④缺点：统计的结果一般是死菌数和活菌数的总和。5．探究·实践：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1．筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的氮源。(√)2．选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。(×)分析：选择培养基可以选择某种微生物，鉴别培养基可以鉴定某种微生物的种类。3．在寻找目的菌株时，要根据它对生存环境的要求，到相应环境中去寻找。(√)4．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。(√)分析：脲酶是催化尿素分解的特异性水解酶，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。1．拓展填写(选择性必修3P9)：微生物是难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细菌、真菌、病毒及一些原生生物等。2．探究延伸(选择性必修3P10)：无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。3．探究延伸(选择性必修3P13)：平板划线时最后一次划线不能与第一次划线相连，原因是什么？最后一次划线已经将细菌稀释成单个的细胞，如果与第一次划线相连，则增加了细菌的数目，得不到纯化的效果。4．实验变式(选择性必修3P18)：利用稀释涂布平板法纯化分解尿素的细菌时，经培养后发现培养基上出现多种菌落，可能的原因有哪些？出现杂菌污染的可能原因有：培养基制备过程中被杂菌污染；接种过程中，无菌操作不符合要求；系列稀释时，无菌操作不符合要求等。★考点1微生物的基本培养技术1．培养基中成分的含义、作用和主要来源：营养要素含义作用主要来源碳源能提供所需碳元素的物质构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质无机碳源：NaHCO3、CO2等；有机碳源：糖类、脂肪酸、花生饼粉、石油、牛肉膏和蛋白胨等氮源能提供所需氮元素的物质合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物无机氮源：NH3、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等生长因子(特殊营养物质)生长必不可少的微量有机物酶和核酸的组成成分酵母膏、蛋白胨、动植物组织提取液等水—不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定培养基、大气、代谢产物等无机盐为微生物提供除碳、氮元素以外的各种重要元素，包括某些大量元素细胞内的组成成分；生理调节物质；某些化能自养菌的能源；酶的激活剂培养基、大气等环境2.两种纯化细菌方法的辨析：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的范围菌体获取在具有显著菌落特征的区域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，又能对微生物进行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．平板划线操作中几次灼烧接种环的目的：项目第一次划线前灼烧第二次及之后每次划线前灼烧划线结束灼烧目的避免接种环上可能存在的微生物污染培养物杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种均来自上次划线的末端杀死接种环上残留的菌种，避免微生物污染环境和感染操作者【高考警示钟】培养物、纯培养物、纯培养辨析中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。回答下列问题：(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为______________，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配制的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用________________________的方法进行菌落计数①，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有_____________________(答出两种方法即可)等。(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是___________________________(答出两点即可)。(3)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵②，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中____________可能是高密度培养的限制因素。(4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，说明其能分泌__________。【题眼破译】提升信息转化能力信息转化信息(对接问题)信息①用血细胞计数板计数的方法进行菌落计数信息②扩大培养时，营养物浓度、温度、pH等条件适宜【答题关键】抓住长句表述得分点(2)不可缺少的关键文字：其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活。【解析】(1)根据题意分析，该实验的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合微生物的代谢需求，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源，并不断提高其浓度，经多次传代培养以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用血细胞计数板计数的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有诱变育种、基因工程育种等。(2)已知菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为60g/L，pH为10时，菌株H可正常持续发酵60d以上，而盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该系统不需要灭菌。(3)分析题意，扩大培养时，营养物浓度、温度、pH等条件适宜，而发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使菌种进行无氧呼吸产生乙醇，即氧气(O2或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。(4)根据酶的专一性可知，菌株H能通过分解主要含蛋白质、淀粉、油脂等的餐厨垃圾来生产PHA，说明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。答案：(1)唯一碳源血细胞计数板计数诱变育种、基因工程育种(2)盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制(3)氧气(O2或溶解氧)(4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等1.(2022·十堰模拟)下列关于微生物培养的说法错误的是()A.倒平板时,培养基倒入培养皿后要立即倒置放置B.实验中锥形瓶、培养皿常用干热灭菌法灭菌C.用记号笔标记培养皿中菌落时应标记在皿底D.纯化培养时,培养皿应倒置培养在恒温培养箱中【解析】选A。倒平板时,培养基倒入培养皿后应冷却凝固后再倒置放置,A错误;通常用干热灭菌法对锥形瓶和培养皿进行灭菌,B正确;在微生物培养时,一般将培养皿倒置,因此需要在皿底用记号笔做记号,C正确;培养皿一般倒置培养在恒温培养箱中,防止冷凝水滴落到培养基表面,D正确。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()A.使用平板划线法可以在⑥上获得单个菌落B.如果要测定②中活细菌数量,常采用混合平板法C.图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为唯一碳源D.微生物培养前,需对培养基和培养器皿进行灭菌处理【解析】选B。分析题图可知,实验经过选择培养基培养获得目的菌株,然后经过⑤的纯化培养,使用平板划线法可以在⑥上获得单个菌落,A正确;如果要测定②中的活细菌数量,常采用稀释涂布平板法,B错误;要筛选获得只能降解利用苯酚的细菌菌株,图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为唯一碳源,C正确;微生物培养前,需对培养基和培养器皿进行严格的灭菌处理,D正确。【加固训练·拔高】(2019·全国Ⅰ卷)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(5g/L)。Ⅱ号培养基：氯化钠(5g/L)，硝酸铵(3g/L)，其他无机盐(适量)，X(15g/L)。Ⅲ号培养基：氯化钠(5g/L)，硝酸铵(3g/L)，其他无机盐(适量)，X(45g/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______________。【解析】本题考查微生物的培养与应用的相关知识。(1)氮源是微生物生长需要的一类营养物质，是含氮化合物，可为微生物的生长提供氮元素，牛肉膏、蛋白胨来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质，因此在Ⅰ号培养基中，可为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。碳源也是微生物生长所需要的一类营养物质，可为微生物的生长提供碳元素，而有机物均含碳元素，Ⅱ、Ⅲ号培养基均含有有机物X，因此，Ⅱ、Ⅲ号培养基为微生物的生长提供碳源的均为有机物X。(2)由于Ⅱ号培养基含有的碳源只有有机物X，所以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的细菌由于无法获得碳源而无法增殖导致比例下降。(3)微生物的接种方法很多，最常用的有平板划线法与稀释涂布平板法，由于稀释涂布平板法中，稀释度足够高的菌液经涂布培养后，在培养基表面形成的一个菌落是由菌液中的一个活菌繁殖而来，所以常用来进行微生物的计数。(4)丙酮酸参与有氧呼吸的第二阶段，能被分解产生能量，且丙酮酸可作为许多物质合成的中间产物，所以它可为微生物的生长提供能量和合成其他物质的原料。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★考点2微生物的选择培养和计数1．微生物的筛选方法：方法特点举例利用营养缺陷型选择培养基进行的选择培养通过控制培养基的营养成分，使营养缺陷型微生物不能正常生长缺乏氮源的培养基可筛选自生固氮微生物利用某种化学物质进行的选择培养在培养基中加入某种化学物质，抑制某些微生物，同时选择所需的微生物加入青霉素的培养基可抑制细菌，分离出真菌利用培养条件进行的选择培养改变微生物的培养条件将培养基放在高温环境中培养，可分离出耐高温的微生物2.微生物的鉴别方法：菌落特征鉴别法根据微生物在固体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指示剂鉴别法如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3.设置对照和重复实验：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方法空白对照：确定培养基制作是否合格或被杂菌污染；条件对照：用完全培养基与选择培养基对照，说明选择培养基具有选择作用同一稀释度涂布至少3个平板【高考警示钟】微生物纯培养中“能”与“不能”(1)微生物纯培养中倒平板时，培养皿盖不能完全打开，以免杂菌污染培养基。(2)锥形瓶的瓶口必须通过酒精灯火焰，以防止瓶口的微生物污染培养基。【拓展延伸】自养型与异养型微生物培养基的区别(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CO2，氮源也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，氮源也主要是由含氮有机物提供的，部分异养型微生物也可以利用无机氮源。(2022·黄冈模拟)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,有关叙述错误的是()A.在配制步骤②③的培养基a时,应先调pH再高压蒸汽灭菌B.步骤③纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌分散,获得单菌落C.步骤③采用稀释涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基b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【题眼破译】提升信息转化能力信息转化信息(对接问题)信息a培养基的概念、种类及营养构成信息b筛选分解尿素的细菌,培养基中应以尿素为唯一氮源【解析】选C。配制培养基时,应先调pH后高压蒸汽灭菌,防止杂菌污染,A正确;步骤③纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌通过稀释涂布平板法分散,获得单细胞菌落,B正确;步骤③筛选分解尿素的细菌,培养基应以尿素为唯一氮源,不能加入牛肉膏蛋白胨,C错误;步骤④鉴定细菌分解尿素的能力时,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正确。【深度思考】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,最可能的原因是什么?应当怎样操作才可避免此种现象?提示:最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在下一次划线前未将接种环灼烧灭菌;采取的措施是增大稀释倍数或每次划线前先将接种环灼烧灭菌。1．如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是()A．3号试管中的菌落稀释倍数为103倍B．4号中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能是5号的10倍C．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×107个D．该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要高【解析】选B。2号试管中的菌落稀释倍数为103倍，A错误；4号的稀释倍数为105倍，5号为106倍，因此4号中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能是5号的10倍，B正确；5号为106倍，每克土壤中的菌株数为(168＋175＋167)÷3÷0.1×106÷10≈1.7×108个，C错误；稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落，使该实验方法统计得到的结果往往比实际活菌数目要低，D错误。2．将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。回答下列问题：(1)M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制________的生长，加入了链霉素的培养基属于________培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有__________________(答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有____________(答出两点即可)。(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是________，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是____________________________。(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是_________________________________________。【解析】(1)链霉素是抗生素，可抑制细菌生长，故加入链霉素的M培养基可作为选择培养基，筛选出真菌。(2)培养基中的营养成分一般包括碳源、氮源、水和无机盐等。细胞中含有氮元素的生物大分子有蛋白质、核酸等，故加入的氮源可参与以上物质的合成。(3)能产生淀粉酶的微生物可将淀粉水解，淀粉遇碘液变蓝，向加有淀粉的培养基中加入碘液后培养基呈现蓝色，产淀粉酶的菌落周围的淀粉被水解，形成透明圈，可根据透明圈的大小判断产生淀粉酶的多少。(4)统计菌落数时，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，甲同学统计的3个平板中的菌落数在正常范围内且差距不大，比较准确；乙同学统计的3个平板中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差。答案：(1)细菌选择(2)碳源、无机盐蛋白质、核酸(3)碘液淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈(4)乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差角度一从科学探究角度，考查微生物的选择培养1．(2021·山东等级考)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲，乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是()A．甲菌属于解脂菌B．实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源C．可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力eq\a\vs4\al(突破口：)脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色；甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围没有出现深蓝色。【解析】选B。根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”，说明甲可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，因此甲菌属于解脂菌，A正确；乙菌落周围没有出现深蓝色，说明乙菌落不能产生脂肪酶，但乙菌落也可以在培养基上生存，说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源，B错误；可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比，更加直观，C正确；可以利用该平板来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力，观察指标为菌落周围深蓝色圈的大小，D正确。【知识纵横】(1)选择培养基：根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率。(2)鉴别培养基：依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计。角度二从科学思维角度，考查微生物的培养与变异2．(2020·山东等级考)野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长，发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时，均不会产生菌落。某同学实验过程中发现，将M、N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后出现许多由单个细菌形成的菌落，将这些菌落分别接种到基本培养基上，培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析，不合理的是()A．操作过程中出现杂菌污染B．M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸C．混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质D．混合培养过程中，菌株中已突变的基因再次发生突变eq\a\vs4\al(突破口：)微生物培养的过程中，可能会有杂菌污染，也可能出现可遗传变异，且基因突变是不定向的，突变后的基因可以再次发生突变。【解析】选B。本题主要考查生物的变异和微生物培养。根据题意可知，培养后有菌落出现，可能原因是操作过程中有杂菌污染，A项正确；M和N混合培养一段时间后，再涂布到基本培养基上，培养后出现了许多由单个细菌形成的菌落，说明M和N混合培养过程中不再对相应的氨基酸依赖，这种变化是可以遗传的，因此不可能是M、N菌株互为对方提供缺失的氨基酸，B项错误；由于两者不再对氨基酸产生依赖是可以遗传的，因此可能混合培养过程中发生了转化，菌株获得了对方的遗传物质，C项正确；基因突变是不定向的，在混合培养过程中，菌株中已发生突变的基因可能再次发生突变，D项正确。角度三微生物的纯化培养3．(2020·江苏高考)为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是()A．倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整B．图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落C．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的D．菌落周围的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色eq\a\vs4\al(突破口：)平板划线法连续划线的目的是获得单菌落，倒平板后不需要晃动。【解析】选B。本题主要考查平板划线法的相关使用技巧。倒平板后不需要晃动，A错误；Ⅰ区、Ⅱ区没有出现单菌落，说明细菌数量太多，故应从Ⅲ区挑取单菌落，B正确；出现单菌落即达到了菌种纯化的目的，C错误；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，D错误。角度四培养基的分类与微生物的培养4．(2021·山东等级考)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法，分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法错误的是()A．乙菌的运动能力比甲菌强B．为不影响菌的运动需选用液体培养基C．该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量D．穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染eq\a\vs4\al(突破口：)含硫蛋白质在某些微生物作用下产生硫化氢，硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀；穿刺接种的核心是防止杂菌污染。【解题指南】图中是穿刺接种的方法，根据题干中的信息“硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀”，所以可根据形成黑色沉淀的多少，比较两种菌产生硫化氢的能力。【解析】选B。从图中可以看出，甲菌在试管中分布范围小于乙菌，说明乙菌的运动能力比甲菌强，A正确；为不影响菌的运动需选用半固体培养基，B错误；该实验可以根据形成黑色沉淀的多少初步比较细菌产生硫化氢的能力，但不能测定产生硫化氢的量，C正确；微生物接种技术的核心是防止杂菌的污染，D正确。角度五培养基的分类与微生物的筛选5．(2021·湖南选择考改编)大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12～38kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素，研究人员可从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题：(1)纤维素酶是一种复合酶，其化学本质是________________________。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以__________________为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于________培养基。(2)配制的培养基必须进行灭菌处理，目的是_______________________。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是_____________________。(3)简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路：________________________。(4)为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37℃条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示，在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株________，理由是：_____________________________。菌株秸秆总重/g秸秆残重/g秸秆失重/%纤维素降解率/gA2.001.5124.5016.14B2.001.5323.5014.92C2.001.4229.0023.32eq\a\vs4\al(突破口：)筛选纤维素分解菌应选用选择培养基，测定活菌数常用稀释涂布平板法。【解析】(1)纤维素酶是一种复合酶，其化学本质是蛋白质。选择培养基的原理是允许特定微生物的生长，同时抑制其他微生物的生长。因此为筛选纤维素分解菌，应将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养。(2)灭菌能杀死培养基中的所有微生物(包括芽孢、孢子)，因此配制的培养基必须经过灭菌处理才可以获得纯净培养物。为检测灭菌效果可对培养基进行空白培养，即将未接种的培养基在适宜条件下培养一段时间，若无菌落出现，说明培养基灭菌彻底，否则说明培养基灭菌不彻底。(3)为测定大熊猫新