2022届高考生物一轮复习第2讲微生物的培养和应用课末总结课件新人教版选修1202106052278

第2讲微生物的培养和应用课末总结

知识导图·思维缕析下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题：

学科素养·核心释疑(1)图甲是利用平板划线法进行微生物接种，图乙是利用稀释涂布平板法进行微生物接种。对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是灼烧灭菌和酒精消毒。(2)接种操作要在火焰附近进行的原因是火焰附近存在着无菌区域。(3)接种后，在固体培养基上培养细菌时进行倒置培养的目的是防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基。

探究高考·明确考向1．(2020·山东卷，20)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B

[解析]

操作过程中出现杂菌污染，基本培养基上生长的为杂菌，A合理；若M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸形成的菌落，需要MN混合在一起才能生存，而该菌落来自单个细菌形成的菌落，单个细菌不可能是混合培养的细菌。B项不合理。M、N菌株混合培养后在基本培养基上可以生存，推测可能是混合培养过程中，菌株间发生了基因交流，获得了对方的遗传物质，C合理；基因突变是不定向的，在混合培养过程中，菌株中已突变的基因也可能再次发生突变得到可在基本培养基上生存的野生型大肠杆菌，D合理。故选B。B

[解析]

倒平板后无需晃动，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。故选B。3．(2020·浙江卷，19)下列关于微生物培养及利用的叙述，错误的是 (

)A．利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物，而保留利用尿素的微生物B．配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pHC．酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒D．适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化A

[解析]

在尿素固体培养基中，由于不能利用尿素做氮源的微生物不能生长繁殖，而保留利用尿素的微生物，其他微生物并非被杀死，A错误；不同的微生物所需的pH不同，所以配置培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH，B正确；酵母菌不能直接利用淀粉，应用酒曲中的根霉和米曲霉等微生物把淀粉糖化，再用酵母菌发酵得到糯米酒，C正确；醋化醋杆菌在有氧条件下利用酒精产生醋酸，D正确。故选A。4．(2019·江苏卷，12)下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是 (

)A．培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌B．接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧C．接种后的培养皿要倒置，以防培养污染D．菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基A

[解析]

培养微生物的器具不一定都要进行高压蒸汽灭菌，如接种环需要进行灼烧灭菌，A项错误。接种前灼烧接种环的目的是彻底杀灭环上的细菌、芽孢等，接种后再灼烧是为了防止菌种逸出，污染接种室或者超净台，影响整体接种环境，B项正确。接种后的培养皿要倒置，既可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染，又可以避免培养基里的水分过快地挥发，C项正确。固体培养基可通过平板划线法或稀释涂布平板法进行菌种分离；在固体培养基上才能形成菌落，故菌落计数用固体培养基，D项正确。5．(2020·全国Ⅰ，37)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。回答下列问题：(1)实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用________________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是________。甲、乙培养基均属于________培养基。(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释______倍。高压蒸汽灭菌

琼脂

选择

104

(3)在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是_______________________________________(答出1点即可)。(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤：____________________________________________________________。(5)上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即__________________________。S的浓度超过某一值时会

抑制菌株的生长

取淤泥加入无菌水中，涂布(或稀释涂布)到乙培养基上，培养后计数

水、碳源、氮源和无机盐

[解析]

本题考查微生物的培养、分离和计数。(1)为保持原有的湿度，盛有水或培养基的器皿常采用高压蒸汽灭菌法灭菌。乙培养基为固体培养基，需要加入凝固剂琼脂。甲、乙培养基均只含S一种碳源和氮源，故只有能利用S的细菌才能生长，因而都属于选择培养基。(2)M中细菌浓度÷稀释倍数＝涂布时细菌的浓度，所以稀释倍数＝M中细菌浓度÷涂布时细菌的浓度。M中细菌浓度为2×107个/mL，涂布时细菌浓度最高为200个/100μL＝2×103个/mL，所以稀释倍数为2×107个/mL÷(2×103)个/mL＝104。(3)当培养基中的S超过某一浓度时，细胞外的渗透压增大，细胞吸水减少，代谢减弱，菌株生长受到抑制，对S的降解量下降。(4)采用稀释涂布平板法进行培养计数时，先取1g淤泥加入9mL无菌水中制成菌悬液，稀释涂布到乙培养基上，培养后统计菌落数，推算淤泥中能降解S的细菌数量。(5)培养微生物的培养基中含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。W

乙

乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W

(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即____________________________________________________________________________________________。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基

上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源

①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加__________，三处滴加量相同。②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明____________________；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明________________________________。缓冲液

缓冲液不能降解W

酶E与天然酶降解W的能力相近

[解析]

(1)物质W是一种含氮有机物，要分离能够降解物质W的细菌，需用以物质W为唯一氮源的选择培养基进行筛选。(2)由题图可知，甲菌落周围没有透明圈，说明甲菌不能降解物质W，乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解物质W，故要得到目标菌，应选择乙菌落进一步纯化。(3)要鉴定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，则培养基中不能添加氮源，所以将甲、乙菌分别接种在无氮源的培养基上(其他条件相同且适宜)，若细菌能生长，则说明细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)实验目的是比较天然酶和酶E降解物质W的能力，做实验时要设计空白对照实验，所以C处应滴加缓冲液。C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解物质W，A、B处透明圈的出现说明物质W被降解，若两个透明圈直径大小相近，则说明酶E与天然酶降解物质W的能力相近。7．(2019·全国卷Ⅰ，37)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________________________________________________________________。牛肉膏、蛋白胨

X

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)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______________________。稀释涂布平板法

能量

合成其他物质的原料

[解析]

(1)Ⅰ号培养基中含有牛肉膏、蛋白胨和有机物X等，其中X仅含有C、H两种元素，故为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。Ⅱ、Ⅲ号培养基中除无机盐外，还含有有机物X，故为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因Ⅱ号液体培养基中的有机碳源只有X，故培养一段时间后，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，故不能降解X的细菌比例会下降。(3)对微生物分离的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，但其中只有稀释涂布平板法能够用于计数。(4)能高效降解X的细菌能将X代谢为丙酮酸，丙酮酸在有氧条件下被降解时能释放出大量能量，故丙酮酸可为该细菌的生长提供能量。丙酮酸还可以为该细菌中其他物质的合成提供原料。8．(2018·全国卷Ⅰ)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)。细菌

选择

碳源、无机盐

蛋白质、核酸

(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________________________________________________________________。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)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____________________________________________________________________。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

[解析]

(1)链霉素是抗生素，可抑制细菌生长，故在M培养基中加入链霉素作为选择培养基，可筛选出真菌。(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，故所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分解成麦芽糖，淀粉遇碘变蓝，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个的平板，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。9．(2018·全国卷Ⅲ，37)回答下列与酵母菌有关的问题：(1)分离培养酵母菌通常使用______________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用____________灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是____________________________________________。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进________________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进____________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。麦芽汁琼脂

高压蒸汽

由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体

菌体快速增殖

乙醇产生

(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是______________________________________________。酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，

CO2使面包松软

[解析]

(1)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用广泛的细菌培养基；MS培养基是满足植物细胞的营养和生理需要的培养基；麦芽汁琼脂培养基通常用于酵母菌(真菌)的培养、鉴定及菌种保存。培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)酵母菌为兼型厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸为酵母菌的繁殖提供能量，在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇。(3)面包松软是因为制作过程中加入的酵母菌可以分解葡萄糖产生大量的CO2，CO2遇热膨胀，使得制作的面包松软多孔。10．(2018·江苏卷，31)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。下图所示为操作流程，请回答下列问题：(1)配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的________，及时对培养基进行分装，并进行__________________灭菌。pH

高压蒸汽(湿热)

(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤③中将温度约__________(在25℃、50℃或80℃

中选择)的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。(