2025届高考生物一轮复习第2讲微生物的培养和应用学案新人教版选修1

PAGE20-第2讲微生物的培育和应用考情研读·备考定位考点展示核心素养1．进行微生物的分别和培育。2．测定某种微生物的数量。3．探讨培育基对微生物的选择作用。4．探讨微生物的利用。5．活动：用大肠杆菌为材料进行平板培育，分别菌落。6．活动：分别土壤中分解尿素的细菌，并进行计数。1．理性思维——分析培育基的成分及其作用；比较平板划线法和稀释涂布平板法的异同。2．科学探究——设计试验探究微生物培育的条件。3．社会责任——关注有害微生物的限制和宣扬健康生活方式。考点一微生物的试验室培育自主回顾·素养储备基础梳理1．培育基(1)概念：人们依据微生物对养分物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的养分基质。(2)养分构成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外还须要满意微生物生长对pH、特殊养分物质以及氧气的要求。(3)种类①依据物理性质可分为液体培育基、固体培育基、半固体培育基。②依据成分的来源可分为自然培育基和合成培育基。③依据功能用途可分为选择培育基、鉴别培育基等。类型实例选择培育基培育基中加入青霉素分别得到酵母菌和霉菌培育基中加入高浓度的食盐用于分别得到金黄色葡萄球菌以尿素作为唯一氮源的培育基用于分别分解尿素的细菌石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分别能消退石油污染的微生物的目的培育基放在高温环境中培育只能得到耐高温的微生物鉴别培育基伊红美蓝培育基可以鉴别大肠杆菌(菌落呈黑色)(4)培育基的制备步骤：计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板。2．无菌技术(1)目的：获得纯净的培育物。(2)关键：防止外来杂菌的入侵。(3)常用方法：灭菌和消毒，二者的比较见下表。项目条件结果常用方法应用举例消毒较为温柔的物理或化学方法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，如牛奶化学药剂消毒法用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源灭菌剧烈的理化因素杀死物体内外全部的微生物，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、金属用具高压蒸汽灭菌法培育基及容器3．大肠杆菌的纯化培育(1)原理：在培育基上将聚集的菌种稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是纯化的细菌菌落。(2)两种微生物纯化培育的方法比较项目平板划线法稀释涂布平板法平板示意图纯化原理通过连续划线操作实现将菌液进行一系列的梯度稀释和涂布平板操作实现留意事项每次划线前后均需灼烧接种环稀释度要足够高菌体获得在具有显著的菌落特征的区域菌落中挑取菌体从相宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体优点可以依据菌落的菌落特征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困难，须要涂布多个平板(3)菌种的保藏方法①临时保藏法：对于频繁运用的菌种，先将菌种接种到试管的固体斜面培育基上培育，然后将试管放入4℃②甘油管藏法：对于须要长期保存的菌种，先将菌液转入灭菌后的甘油中，充分混匀后放在－20℃[易错警示](1)灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。(2)划线时最终一区的划线不要与第一区相连。(3)划线时用力大小要适当，这是为了防止用力过大将培育基划破。(4)用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上视察到的只是一个菌落。思维辨析易错整合，推断正误。(1)培育基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，有时还须要加入一些特殊的物质(√)(2)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培育基溅到皿盖上(×)(3)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又削减消毒剂对细胞的损害(√)(4)用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时，只要稀释度足够高，就能在培育基表面形成单个菌落(√)延长探究1．选择无菌技术的原则是什么？[提示](1)考虑无菌技术的效果：灭菌的效果比消毒要好。(2)考虑操作对象的承受实力：活体生物材料、操作者的手等只能采纳消毒，而不能灭菌。2．在微生物的分别与培育的过程中，为了防止杂菌的污染，须要进行严格的无菌操作，接种环和接种针及培育基的无菌操作技术相同吗？接种针或接种环操作时经灭菌后就可以挑取菌落吗？[提示]不相同，接种环和接种针须要灼烧灭菌，培育基须要高压蒸汽灭菌。不行以，接种针或接种环操作时经灼烧灭菌后须要在培育基上接触冷却后才能挑取菌落。3．某同学在利用稀释涂布平板法纯化土壤中的大肠杆菌时，发觉培育基上的菌落连成一片，最可能的缘由是什么？为了防止杂菌污染，有同学建议加入抗生素，你觉得可以吗？并说明理由。[提示]菌液浓度过高(土壤溶液稀释不够)。不行以，因为抗生素不但杀灭杂菌，而且也可以杀灭大肠杆菌，因此在培育基上不行以加入抗生素。剖析难点·考点突破重难精讲1．培育基的配制原则(1)目的要明确：配制时应依据微生物的种类、培育目的等确定配制的培育基种类。(2)养分要协调：留意各种养分物质的浓度和比例。(3)pH要相宜：细菌为6.5～7.5，放线菌为7.5～8.5，真菌为5.0～6.0，培育不同微生物所需的pH不同。2．培育基的种类与应用分类依据种类特点应用物理性质液体培育基不加凝固剂工业生产半固体培育基加凝固剂(少)视察微生物的运动、微生物的分别、鉴定固体培育基加凝固剂(多)微生物的分别、鉴定，活菌计数、保藏化学成分自然培育基含化学成分不明的自然物质工业生产合成培育基培育基成分明确或用肯定化学物质配制分类、鉴定用途选择培育基添加某物质，抑制杂菌生长，促进所需微生物生长培育分别出特定微生物鉴别培育基依据微生物的代谢特点，在培育基中加入某种指示剂鉴别微生物3．平板划线操作的留意事项(1)灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。(2)其次次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端起先，能使微生物的数目随着划线次数的增加而渐渐削减，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。(3)划线时最终一区不要与第一区相连。(4)划线用力大小要适当，防止用力过大将培育基划破。(5)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都须要进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧的目的如下表：第一次操作每次划线之前划线结束目的杀死接种环上原有的微生物杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种干脆来源于上次划线的末端，使每次划线菌种数目削减杀死接种环上残存的菌种，避开微生物污染环境和感染操作者精准命题〔典例剖析〕例1(2024·全国卷Ⅲ)回答下列与细菌培育相关的问题。(1)在细菌培育时，培育基中能同时供应碳源、氮源的成分是蛋白胨(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制备培育基时要依据所培育细菌的不同来调整培育基的pH，其缘由是不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同。硝化细菌在没有碳源的培育基上能够(填“能够”或“不能”)生长，缘由是硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)用平板培育细菌时一般须要将平板倒置(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落，探讨人员通常可依据菌落的形态、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，缘由是在肯定的培育条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征。(4)有些运用后的培育基在丢弃前须要经过灭菌处理，这种处理可以杀死丢弃物中全部的微生物。[解析](1)蛋白胨中含有碳元素和氮元素，可为细菌生长供应碳源和氮源，葡萄糖不能供应氮源，NaNO3不能供应碳源。不同细菌生长繁殖所须要的最适pH不同，制备培育基时要依据所培育细菌种类的不同来调整pH。硝化细菌是自养生物，可通过化能合成作用利用空气中的CO2合成有机物，所以在没有碳源的培育基上也能生长。(2)用平板培育细菌时，一般将平板倒置，防止皿盖上的水滴滴到培育基中造成污染。(3)在肯定的培育条件下，不同微生物表现出各自稳定的菌落特征，因此探讨人员可依据菌落的这些特征初步区分微生物的种类。(4)消毒仅杀死物体表面或内部的部分微生物，灭菌可杀死物体内外全部的微生物，包括芽孢和孢子。因此，运用后的培育基在丢弃前要进行灭菌处理，防止其中的微生物污染环境。〔对应训练〕1．(2024·锡山区月考)牛奶是微生物生长的良好培育基。牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物。为检测自制酸奶是否被杂菌污染，进行如图所示操作。请回答下列问题。(1)牛奶用巴氏消毒的好处是牛奶的养分成分不被破坏(养分成分没有损失)。(2)图中所用培育基在灭菌过程中，需用到高压蒸汽灭菌锅。下面是关于高压蒸汽灭菌锅运用过程中的操作，正确的先后依次是①②③④⑤⑥⑦④⑧⑨。(有的操作可以重复)①装入待灭菌物品；②加盖；③加热灭菌锅；④打开排气阀；⑤关闭排气阀；⑥切断电源；⑦压力表的压力降到零；⑧打开盖子；⑨取出灭菌物品(3)取最终的牛奶稀释液0.1mL滴在培育基上进行涂布，应选择的工具是下图中B。(4)志向状况下，稀释涂布培育一段时间后可在培育基表面形成菌落，假如培育基上出现(形态、大小、颜色、光泽度)不同的菌落，说明自制酸奶已被杂菌污染。(5)已知酸奶中的有益菌主要是乳酸菌，要进一步分别纯化乳酸菌采纳下图所示的划线分别操作，正确的是B，其正确操作过程中，培育基在划线时划线工具至少要灼烧5次。[解析](1)常用的消毒方法主要有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法。巴氏消毒的方法是指70～75℃煮30分钟或80℃煮15分钟，运用这种方法对簇新牛奶进行消毒的好处是牛奶的养分成分不被破坏。(2)高压蒸汽灭菌锅运用过程中的操作，正确的先后依次是：①装入待灭菌物品、②加盖、③加热灭菌锅、④打开排气阀、⑤关闭排气阀、⑥切断电源、⑦压力表的压力降到零、④打开排气阀、⑧打开盖子、⑨取出灭菌物品。特殊留意两次打开气阀，第一次是排出冷气，其次次是排出灭菌锅中多余的蒸汽。(3)涂布时所用的接种工具是涂布器，即图中的B。(4)假如培育基上出现(形态、大小、颜色、光泽度)不同的菌落，说明自制酸奶已被杂菌污染。(5)平板上划线的工具为接种环。A图很难得到由单个细胞发育而来的菌落，A错误；B图划线从上次划线末端起先，简单得到由单个细胞发育而来的菌落，B正确；C图划线没有从上次划线的末端起先，接种环上没有菌种，不能得到由单个细胞发育而来的菌落，C错误；D图划线不是从上次划线末端起先，不简单得到由单个细胞发育而来的菌落，D错误。由于每次划线之前和之后都要灼烧接种环，因此培育基在划线时划线工具至少要灼烧5次。考点二微生物的筛选与计数自主回顾·素养储备基础梳理1．土壤中分解尿素的细菌的分别与计数(1)筛选菌株的原理：人为供应有利于目的菌株生长的条件(包括养分、温度、pH等)，同时抑制或阻挡其他微生物的生长。(2)统计菌落数目的方法：稀释涂布平板法和显微镜干脆计数法。(3)试验流程eq\x(\a\al(土壤,取样))→eq\x(\a\al(样品,稀释))→eq\x(\a\al(取样,接种))→eq\x(\a\al(培育,视察))→eq\x(\a\al(菌种,鉴定))(4)尿素分解菌的鉴定①原理：分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，使培育基的碱性增加。②方法：在以尿素为唯一氮源的培育基中加入酚红指示剂，培育某种细菌，若指示剂变红，可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。2．分解纤维素的微生物的分别(1)纤维素酶①组成：纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。②作用：纤维素eq\o(→,\s\up7(C1酶),\s\do5(CX酶))纤维二糖eq\o(→,\s\up7(葡萄糖苷酶))葡萄糖(2)纤维素分解菌的筛选①方法：刚果红染色法。②原理：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(刚果红,纤维素))→红色复合物eq\o(→,\s\up7(纤维素酶))红色消逝，出现透亮圈(3)试验流程eq\x(土壤取样)—eq\x(土壤的采集要选择富含有机质的土壤表层)↓eq\x(选择培育)—eq\x(\a\al(用以纤维素为唯一碳源的选择培育基培育，,以增加纤维素分解菌的数量))↓eq\x(梯度稀释)↓eq\x(\a\al(涂布,平板))—eq\x(将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的固体培育基上)↓eq\x(选择)—eq\x(选择出产生透亮圈的菌落)思维辨析易错整合，推断正误。(1)纤维素酶只包括三种组分：C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶(×)(2)选择培育基可以鉴定某种微生物的种类(×)(3)对细菌进行计数只能采纳稀释涂布平板法，而不能用平板划线法(×)(4)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素(√)(5)筛选分解尿素的细菌应以尿素作为培育基中的唯一氮源(√)(6)在以尿素为唯一氮源的培育基中加入酚红指示剂，若指示剂变蓝，则说明筛选到分解尿素的细菌(×)(7)刚果红可以与纤维素形成透亮复合物，所以可以通过是否产生透亮圈来筛选纤维素分解菌(×)(8)刚果红染色法只能在培育微生物的时候加入刚果红(×)(9)在筛选能分解纤维素的细菌的试验中，选择培育的目的是增大样品中目的菌株的浓度(√)延长探究1．据某微生物培育基的配方表回答下列问题：成分纤维素粉NaNO3Na2HPO4·7H2OKH2PO4含量5g1g1.2g0.9g成分MgSO4·7H2OKCl酵母膏水解酪素含量0.5g0.5g0.5g0.5g将上述成分溶解后，用蒸馏水定容到1000mL(1)该培育基对微生物是否具有选择作用？假如具有，又是如何进行选择的？(2)你能否设计一个比照试验，说明选择培育的作用？(3)假如用该培育基来鉴别纤维素分解菌，须要加入的成分有哪些？[提示](1)具有选择作用。纤维素为唯一碳源，只有能分解纤维素的微生物才能生长繁殖，而不能分解纤维素的微生物被抑制。(2)用接种了的完全培育基(牛肉膏蛋白胨培育基)作为比照。(3)须要加入的成分有凝固剂(琼脂)和染色剂(刚果红)。2．测定活菌的数量时不用平板划线法，请说出其中的缘由。[提示]用平板划线法接种时，一般只有最终一次划线的末端才会形成只由一个活菌形成的菌落，而其他一些菌落往往由两个或多个活菌繁殖而成，还有一些不能形成菌落，而在计数时一个菌落对应着一个活菌，这样在划线所得的平板中，菌落数目低于活菌的实际数值，所以不能用平板划线法测定活菌的数量。3．探讨人员用含有刚果红的培育基培育纤维素分解菌时，筛选到了几株有透亮降解圈的菌落如图所示。据图回答以下问题：(1)透亮圈是如何形成的？(2)推想与图中透亮圈大小有关因素主要是什么？降解纤维素实力最强的菌种是哪种？[提示](1)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。细菌分泌的纤维素酶能将培育基中的纤维素降解成纤维二糖和葡萄糖，形成透亮圈。(2)纤维素酶的产量和活性。菌落①对应的菌种。剖析难点·考点突破重难精讲1．两种微生物计数方法的比较间接计数法(稀释涂布平板法)干脆计数法(显微计数法)原理当样品的稀释度足够高时，培育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，就能推想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，在显微镜下计算肯定容积的样品中微生物的数量公式每克样品中的菌落数＝eq\f(C,V)×MC：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：每小格内平均细菌数×400×104×稀释倍数缺点当两个或多个菌体连在一起时，平板上视察到的只是一个菌落不能区分细胞死活结果比实际值偏小比实际值偏大2．微生物的筛选与鉴别方法(1)微生物的筛选方法单菌落挑取法利用平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体平板培育基表面，干脆依据微生物菌落的特征利用单菌落挑取的方法获得目的微生物选择培育法利用选择培育基对微生物进行选择培育，干脆获得目的微生物鉴定培育法利用鉴别培育基使目的微生物菌落呈现特有的特征，然后筛选目的微生物(2)微生物的鉴别方法菌落特征鉴别法依据微生物在固体培育基表面形成的菌落的形态、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别指示剂鉴别法如培育基中加入酚红指示剂，培育某种微生物后，培育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，依据培育基中出现以纤维素分解菌为中心的透亮圈来筛选分解纤维素的微生物3．微生物的分别与计数试验中比照组和重复组的设置及作用(1)两种比照组的设置及作用①推断培育基中“是否有杂菌污染”，需将未接种的培育基同时进行培育。②推断选择培育基“是否具有筛选作用”，需设置牛肉膏蛋白胨培育基进行接种后培育，视察两种培育基上菌落数目，进行对比得出结论。(2)重复组的设置及作用为解除偶然因素对试验结果的干扰，在每一稀释度下宜设置3个平板作重复组，选择菌落数均在30～300且数目相差不大的三个平板，用“平均值”代入计数公式予以计算菌落数。4．常用的选择培育基与鉴别培育基类型实例选择培养基培育基中加入青霉素分别得到酵母菌和霉菌培育基中加入高浓度的食盐用于分别金黄色葡萄球菌以尿素作为唯一氮源的培育基用于分别分解尿素的细菌以纤维素作为唯一碳源的培育基用于分别纤维素分解菌不添加氮源的培育基用于分别固氮微生物石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分别能消退石油污染的微生物的目的培育基放在高温环境中培育能得到耐高温的微生物鉴别培养基加入伊红美蓝可以鉴别大肠杆菌(菌落呈黑色)加入酚红指示剂可以鉴别尿素分解菌加入刚果红可以鉴别纤维素分解菌精准命题〔典例剖析〕例2(2024·江苏高考)下列关于产纤维素酶菌分别及运用的叙述，不合理的是(A)A．筛选培育基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖供应生长养分B．可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌C．在分别平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的实力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[解析]分别产纤维素酶菌时，筛选培育基中应以纤维素作为唯一碳源，A项错误。富含腐殖质的林下土壤中纤维素多，故含有能分解纤维素的产纤维素酶菌，B项正确。用筛选培育基分别得到的菌落只是初步筛选，还需进一步确定其产纤维素酶的实力，C项正确。用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆，可将纤维素分解为小分子物质，动物食用后易消化汲取，故可提高其饲用价值，D项正确。〔对应训练〕2．(2024·城固县月考)二硝基甲苯遇碱变红，如图表示从被二硝基甲苯污染的土壤中分别具有降解二硝基甲苯实力的光合细菌——球形红细菌的过程。请回答下列问题：(1)将10g土壤样品加入装有无菌水的三角瓶中制备土壤浸出液。②过程的目的是获得单个菌落；③过程所用的接种方法为平板划线法。(2)在5个培育基平板上分别接种稀释倍数为105的土壤样液0.1mL，培育一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191，则每毫升土壤样液中的细菌数量约为1.75×108个。用此方法测定的球形红细菌数量比实际活菌数量少，缘由是一个菌落可以由一个或多个球形红细菌形成。(3)图中甲、乙培育基需置于有光条件下培育，主要缘由是球形红细菌进行光合作用须要光。挑出纯化获得的菌落接种在含二硝基甲苯的培育基中，培育结束后，可通过调整培育基的pH至碱性后视察培育基颜色来推断菌种降解二硝基甲苯的实力。[解析](1)图中②稀释涂布平板接种的目的是获得单个菌落；由图中菌落的分布可知，③过程所用的接种方法为平板划线法。(2)在5个培育基平板上分别接种稀释倍数为105的土壤样液0.1mL，培育一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191，一般取菌落数在30～300之间的平板计数，则每毫升土壤样液中的细菌数量为eq\f(156＋178＋191×105÷0.1,3)＝1.75×108个。用此方法测定的球形红细菌数量比实际活菌数量少，缘由是一个菌落可以由一个或多个球形红细菌形成。(3)由于球形红细菌进行光合作用须要光，因此图中甲、乙培育基需置于有光条件下培育。挑出纯化获得的菌落接种在含二硝基甲苯的培育基中，由于二硝基甲苯遇碱变红，因此培育结束后，可通过调整培育基的pH至碱性后视察培育基颜色来推断菌种降解二硝基甲苯的实力。3．(2024·江西省新余市高三期末)目前微博传言手机细菌比马桶多。如图，央视和北京卫视通过试验展示调查结果。回答下列相关问题∶(1)该试验需制备固体(填“固体”或“液体”)培育基。在液体培育基中加入琼脂可配置成固体培育基。(2)据图，两电视台均采纳稀释涂布平板法接种，接种前须要采纳高压蒸汽灭菌法对培育基进行灭菌。(3)通过视察菌落形态、大小、隆起程度和颜色等初步鉴定手机屏幕和马桶按钮上的生物类群。两电台试验操作均正确且完全一样，但报道结果迥然不同，你认为缘由是：手机的取样和马桶的取样都不相同。(4)按图操作取样面积，试验员测定某手机屏幕的细菌数量，将10mL菌悬液进行梯度稀释，分别取0.1mL稀释倍数为100的样品液接种到三个培育基上，培育一段时间后，统计菌落数分别为98、100、102，则该手机屏幕的细菌数为4×104个/平方厘米。该试验比照组要取培育基涂布0.1_mL无菌水进行培育。[解析](1)该试验需制备固体培育基。在液体培育基中加入琼脂做凝固剂即可。(2)图中，均要用稀释涂布平板法接种，培育基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。(3)不同的菌落形态、大小不同，图示两个电视台调查的手机屏幕和马桶按钮都有多种形态的菌落，即存在多种微生物。两电视台试验操作均正确且完全一样，但报道结果迥然不同，可能是因为手机的取样和马桶的取样都不相同。(4)依据题意分析，三个菌落的平均数为(98＋100＋102)/3＝100(个)，则该手机屏幕的细菌数＝100×100×(10÷0.1)÷(5×5)＝4×104(个/cm2)。该试验比照组应当取培育基涂布0.1mL无菌水进行培育。课末总结学问导图·思维缕析学科素养·核心释疑下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题：(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)接种操作要在火焰旁边进行的缘由是火焰旁边存在着无菌区域。(3)接种后，在固体培育基上培育细菌时进行倒置培育的目的是防止冷凝后形成的水珠滴落在培育基上污染培育基。探究高考·明确考向1．(2024·山东卷，20)野生型大肠杆菌可以在基本培育基上生长，发生基因突变产生的氨基酸依靠型菌株须要在基本培育基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依靠型菌株M和苏氨酸依靠型菌株N单独接种在基本培育基上时，均不会产生菌落。某同学试验过程中发觉，将M、N菌株混合培育一段时间，充分稀释后再涂布到基本培育基上，培育后出现很多由单个细菌形成的菌落，将这些菌落分别接种到基本培育基上，培育后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现缘由的分析，不合理的是(B)A．操作过程中出现杂菌污染B．M、N菌株互为对方供应所缺失的氨基酸C．混合培育过程中，菌株获得了对方的遗传物质D．混合培育过程中，菌株中已突变的基因再次发生突变[解析]操作过程中出现杂菌污染，基本培育基上生长的为杂菌，A合理；若M、N菌株互为对方供应所缺失的氨基酸形成的菌落，须要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，单个细菌不行能是混合培育的细菌。B项不合理。M、N菌株混合培育后在基本培育基上可以生存，推想可能是混合培育过程中，菌株间发生了基因沟通，获得了对方的遗传物质，C合理；基因突变是不定向的，在混合培育过程中，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育基上生存的野生型大肠杆菌，D合理。故选B。2．(2024·江苏卷，19)为纯化菌种，在鉴别培育基上划线接种纤维素降解细菌，培育结果如图所示。下列叙述正确的是(B)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．该试验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的D．菌落四周的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色[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．(2024·浙江卷，19)下列关于微生物培育及利用的叙述，错误的是(A)A．利用尿素固体培育基可快速杀死其他微生物，而保留利用尿素的微生物B．配制培育基时应依据微生物的种类调整培育基的pHC．酵母菌不能干脆利用糯米淀粉发酵得到糯米酒D．相宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化[解析]在尿素固体培育基中，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，所以配置培育基时应依据微生物的种类调整培育基的pH，B正确；酵母菌不能干脆利用淀粉，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．(2024·江苏卷，12)下列关于微生物试验操作的叙述，错误的是(A)A．培育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．接种后的培育皿要倒置，以防培育污染D．菌种分别和菌落计数都可以运用固体培育基[解析]培育微生物的器具不肯定都要进行高压蒸汽灭菌，如接种环须要进行灼烧灭菌，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。接种后的培育皿要倒置，既可以防止皿盖上的水珠落入培育基造成污染，又可以避开培育基里的水分过快地挥发，C项正确。固体培育基可通过平板划线法或稀释涂布平板法进行菌种分别；在固体培育基上才能形成菌落，故菌落计数用固体培育基，D项正确。5．(2024·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。探讨人员依据下图所示流程从淤泥中分别得到能高效降解S的细菌菌株。试验过程中须要甲、乙两种培育基，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)试验时，盛有水或培育基的摇瓶通常采纳高压蒸汽灭菌的方法进行灭菌。乙培育基中的Y物质是琼脂。甲、乙培育基均属于选择培育基。(2)试验中初步估测摇瓶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104倍。(3)在步骤⑤的筛选过程中，发觉当培育基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其缘由可能是S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长(答出1点即可)。(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要试验步骤：取淤泥加入无菌水中，涂布(或稀释涂布)到乙培育基上，培育后计数。(5)上述试验中，甲、乙两种培育基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长供应4类养分物质，即水、碳源、氮源和无机盐。[解析]本题考查微生物的培育、分别和计数。(1)为保持原有的湿度，盛有水或培育基的器皿常采纳高压蒸汽灭菌法灭菌。乙培育基为固体培育基，须要加入凝固剂琼脂。甲、乙培育基均只含S一种碳源和氮源，故只有能利用S的细菌才能生长，因而都属于选择培育基。(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)当培育基中的S超过某一浓度时，细胞外的渗透压增大，细胞吸水削减，代谢减弱，菌株生长受到抑制，对S的降解量下降。(4)采纳稀释涂布平板法进行培育计数时，先取1g淤泥加入9mL无菌水中制成菌悬液，稀释涂布到乙培育基上，培育后统计菌落数，推算淤泥中能降解S的细菌数量。(5)培育微生物的培育基中含有水、碳源、氮源和无机盐等养分物质。6．(2024·全国卷Ⅱ，37)物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培育基中达到肯定量时培育基表现为不透亮。某探讨小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分别目标菌，所用选择培育基中的氮源应当是W。(2)在从土壤中分别目标菌的过程中，发觉培育基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。假如要得到目标菌，应当选择乙菌落进一步纯化，选择的依据是乙菌落四周出现透亮圈，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。若要设计试验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出试验思路、预期结果和结论，即将甲、乙菌分别接种在无氮源培育基上，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。(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与自然酶降解W实力的差异，该小组拟进行如下试验，请完善相关内容。①在含有肯定浓度W的固体培育基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度自然酶的缓冲液，C处滴加缓冲液，三处滴加量相同。②一段时间后，测量透亮圈的直径。若C处没有出现透亮圈，说明缓冲液不能降解W；若A、B处形成的透亮圈直径大小相近，说明酶E与自然酶降解W的实力相近。[解析](1)物质W是一种含氮有机物，要分别能够降解物质W的细菌，需用以物质W为唯一氮源的选择培育基进行筛选。(2)由题图可知，甲菌落四周没有透亮圈，说明甲菌不能降解物质W，乙菌落四周出现透亮圈，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，则培育基中不能添加氮源，所以将甲、乙菌分别接种在无氮源的培育基上(其他条件相同且相宜)，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)试验目的是比较自然酶和酶E降解物质W的实力，做试验时要设计空白比照试验，所以C处应滴加缓冲液。C处没有出现透亮圈，说明缓冲液不能降解物质W，A、B处透亮圈的出现说明物质W被降解，若两个透亮圈直径大小相近，则说明酶E与自然酶降解物质W的实力相近。7．(2024·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。某小组用三种培育基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。Ⅰ号培育基：在牛肉膏蛋白胨培育基中加入X(5g/L)。Ⅱ号培育基：氯化钠(5g/L)，硝酸铵(3g/L)，其他无机盐(适量)，X(15g/L)。Ⅲ号培育基：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号培育基中，为微生物供应氮源的是牛肉膏、蛋白胨。Ⅱ、Ⅲ号培育基中为微生物供应碳源的有机物是X。(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培育基中，培育一段时间后，不能降解X的细菌比例会下降，其缘由是不能降解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号培育基加入琼脂后可以制成固体培育基，若要以该固体培育基培育目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采纳的方法是稀释涂布平板法。(4)假设从Ⅲ号培育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供应能量和合成其他物质的原料。[解析](1)Ⅰ号培育基中含有牛肉膏、蛋白胨和有机物X等，其中X仅含有C、H两种元素，故为微生物供应氮源的是牛肉膏、蛋白胨。Ⅱ、Ⅲ号培育基中除无机盐外，还含有有机物X，故为微生物供应碳源的有机物是X。(2)因Ⅱ号液体培育基中的有机碳源只有X，故培育一段时间后，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)对微生物分别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供应能量。丙酮酸还可以为该细菌中其他物质的合成供应原料。8．(2024·全国卷Ⅰ)将马铃薯去皮切块，加水煮沸肯定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入肯定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培育基。回答下列问题：(1)M培育基若用于真菌的筛选，则培育基中应加入链霉素以抑制细菌的生长，加入了链霉素的培育基属于选择培育基。(2)M培育基中的马铃薯浸出液为微生物生长供应了多种养分物质，养分物质类型除氮源外还有碳源、无机盐(答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参加合成的生物大分子有蛋白质、核酸(答出两点即可)。(3)若在M培育基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培育，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。加入的显色剂是碘液，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落四周淀粉被水解，形成透亮圈。(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，其缘由是乙同学的结果中，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培育基中加入链霉素作为选择培育基，可筛选出真菌。(2)培育基中的养分成分一般包括碳源、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加以上物质的合成。(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，向加有淀粉的培育基中加入碘液后培育基呈现蓝色，产淀粉酶的菌落四周的淀粉被水解，形成透亮圈，可依据透亮圈的大小推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