2024-2025年新教材高中生物第1章发酵工程2.2微生物的选择培养和计数学案+练习含解析新人教版选择性必修3

PAGE25-微生物的选择培育和计数必备学问·素养奠基一、选择培育基1.试验室中微生物筛选的原理:人为供应有利于目的菌生长的条件(包括养分、温度、pH等),同时抑制或阻挡其他微生物的生长。2.选择培育基概念:在微生物学中,允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻挡其他种类微生物生长的培育基。3.选择培育基配方的设计:(1)原理:分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解产生NH3。(2)培育基配方设计:以尿素为唯一氮源的选择培育基。假如要从土壤中分别出固氮微生物,那么对培育基有什么要求呢?提示:固氮微生物能利用空气中的N2,因此培育基中不应添加氮源,这样就只有固氮微生物才能生存。二、微生物的选择培育1.方法:对样品进行充分稀释,然后将菌液涂布到制备好的选择培育基上。2.稀释涂布平板法的操作过程:(1)系列梯度稀释操作:(2)涂布平板操作。①取菌液:取0.1__mL菌液,添加到培育基表面。

②涂布器灭菌:取出浸在酒精中的涂布器,放在火焰上燃烧,酒精燃尽后,冷却涂布器。③涂布过程:用涂布器将菌液匀称地涂布在培育基表面,涂布时可转动培育皿,使菌液分布匀称。3.培育:待涂布的菌液被培育基汲取后,将平板倒置,放入恒温培育箱中培育,视察。在进行稀释操作时,须要在酒精灯火焰旁边操作吗?说明缘由。提示:须要。在进行稀释操作时,假如不在酒精灯火焰旁边进行,就有可能造成杂菌污染。三、微生物的数量测定1.稀释涂布平板法:(1)统计依据。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。(2)操作。①一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。②选用肯定稀释范围的样品液进行培育,在同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,然后求平均值。2.显微镜干脆计数:利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下视察、计数,然后再计算肯定体积的样品中微生物的数量。四、探究·实践——土壤中分解尿素的细菌的分别与计数1.提出问题:如何分别土壤中分解尿素的细菌?每克土壤样品中含有多少分解尿素的细菌?2.基础学问:组分含量供应的主要养分KH2PO41.4无机盐Na2HPO42.1MgSO4·7H2O0.2葡萄糖10.0碳源尿素1.0氮源琼脂15.0凝固剂H2O定容至1000mL水3.试验设计:(1)土壤取样:先铲去表层土,取距地表3～8cm的土壤层,将样品装入(2)样品稀释:一般选用1×__104、1×__105、1×__106倍的稀释液进行平板培育。

(3)微生物的培育与视察:一般在30～37__℃的温度下培育1～2天,每隔24__h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果。

4.操作提示:选出下列关于试验操作的正确说法①②⑤。①本试验耗时长,应提前制订好安排,提高效率。②本试验用到的器材比较多,应当对试管和平板做好标记。③取土样的铁铲和取样纸袋运用前都要经过消毒。④为了防止杂菌污染,从酒精中取出的涂布器应当干脆在酒精灯火焰上充分燃烧灭菌。⑤过热的涂布器不能干脆放在盛有酒精的烧杯中。5.结果分析与评价:结合试验过程,推断下列试验分析的正误:(1)由于运用了选择培育基,因此本试验不须要设置比照组。 (×)提示:应当设置未接种的平板和接种在牛肉膏蛋白胨培育基的平板作为比照。(2)在同一稀释度下,至少要涂布3个平板。 (√)(3)当菌落数目稳定时,选取菌落数在30～300的平板进行计数。 (√)(4)应当细致视察培育基上菌落的形态、大小、颜色等特征,并要做好记录。 (√)(5)统计的分解尿素的细菌菌落数目就是样品中分解尿素的活菌数目。 (×)提示:统计的菌落数目还要经过计算才能代表样品中的活菌数目,而且数目偏低,因为当两个或多个细菌连在一起时,平板上视察到的只是一个菌落。选择培育基上生长分解尿素的细菌之后,pH会发生改变吗?说明缘由。提示:会上升。分解尿素的细菌可以将尿素分解成NH3,导致培育基的pH上升。关键实力·素养形成学问点一微生物的选择培育与计数方法1.选择培育的目的:从众多微生物中分别出须要的特定微生物。2.筛选微生物常用培育基——选择培育基和鉴别培育基:选择培育基鉴别培育基特殊成分限制某一条件(如唯一氮源)或加入某种物质(如青霉素)加入某种指示剂或化学药品目的抑制其他微生物生长,促进目的微生物的生长与微生物的代谢产物或培育基中的成分发生特定反应用途培育、分别出特定微生物鉴别不同的微生物举例培育酵母菌和霉菌,可在培育基中加入青霉素,抑制细菌生长;用以尿素为唯一氮源的培育基来培育尿素分解菌可用伊红—美蓝培育基鉴定饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有,菌落呈深紫色,并带有金属光泽)3.稀释涂布平板法:(1)主要操作环节:系列梯度稀释和涂布平板。(2)系列梯度稀释和涂布平板后培育结果如图所示:(3)计算公式:每克样品中的菌株数=×稀释倍数(4)计数结果:由于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,计算结果比实际值偏小。4.稀释涂布平板法操作留意问题:(1)稀释操作时:每支试管及其中的9mL水、移液管等均需灭菌;操作时,试管口和移液管应在离火焰1～2(2)涂布平板时。①涂布器浸在体积分数为70%的酒精中,取出时,让多余酒精在烧杯中滴尽,然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。②不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中,以免引燃其中的酒精。③酒精灯与培育皿距离要合适,移液管管头不接触任何物体。(3)同一稀释度的样液加到三个或三个以上的平板上,经涂布、培育,计算出菌落平均数。5.两种纯化方法的比较:主要方法平板划线法稀释涂布平板法主要步骤接种环在固体培育基表面连续划线系列梯度稀释操作和涂布平板操作接种工具接种环涂布器菌体获得在具有显著的菌落特征的区域挑取菌体从相宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体能否用于计数不能计数可以计数,但是操作困难,需涂布多个平板共同点都能将微生物分散到固体培育基表面,以获得单细胞菌落,达到分别纯化微生物的目的,也可用于视察菌落特征6.显微镜干脆计数:(1)原理:此法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算肯定体积的样品中微生物的数量。(2)方法:显微镜下视察,细菌计数板或血细胞计数板计数。(3)计算公式:每毫升原液所含细菌数=每小格平均细菌数×400×10000×稀释倍数(4)缺点:统计的结果一般是活细菌和死细菌的总和,计算结果比实际值偏大。(2024·全国Ⅰ卷)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____________________的方法进行灭菌。乙培育基中的Y物质是__________________。甲、乙培育基均属于________________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__________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________________________________(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____________________________________。

(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__________________。

【解析】本题主要考查培育基的类型及其应用、无菌技术和微生物的分别与计数。(1)常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培育基的摇瓶。由图中③④过程可知,甲为液体培育基,乙为固体培育基,所以乙培育基中须要加入的Y为琼脂。甲和乙培育基可以用于筛选能降解S的菌株,因此均属于选择培育基。(2)若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且每个平板上长出的菌落数不超过200个,依据计算公式:细菌细胞数=(C÷V)×M可知,稀释倍数M=2×107×V÷C=2×107÷1000×100÷200=104(倍)。(3)当培育基中的S超过某一浓度后,可能会抑制菌株的生长,从而造成其对S的降解量下降。(4)要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数,可以取淤泥加无菌水制成菌悬液,稀释涂布到乙培育基上,培育后进行计数。(5)甲和乙培育基均含有水、无机盐、碳源、氮源等成分。答案:(1)高压蒸汽灭菌琼脂选择(2)104(3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长(4)取淤泥加入无菌水,涂布(或稀释涂布)到乙培育基上,培育后计数(5)水、碳源、氮源和无机盐【误区警示】稀释涂布平板法分别微生物常见误区(1)误认为不用涂布匀称:用涂布器涂布平板时肯定要涂布匀称,否则难以得到单菌落。(2)误认为不用冷却:涂布器运用前应进行酒精浸泡,然后灼烧灭菌,冷却之后再涂布,否则会由于温度过高杀死菌种。【素养·迁移】(2024·枣庄高二检测)筛选是分别和培育微生物新类型常用的手段,下列有关技术中不能筛选胜利的是 ()A.在全养分的LB培育基(一般培育基)中,筛选大肠杆菌B.在尿素固体培育基中,筛选能够分解尿素的微生物C.用纤维素为唯一碳源的培育基,筛选能分解纤维素的微生物D.在培育基中加入不同浓度的氯化钠,筛选抗盐突变体的微生物【解析】选A。在全养分的LB培育基中,几乎全部细菌都能生长,不能筛选出大肠杆菌,A错误;在尿素固体培育基中,只有能分解尿素的微生物才能生长,不能分解尿素的微生物因缺乏氮源不能生长,能够筛选分解尿素的微生物,B正确;在纤维素为唯一碳源的培育基上,只有能分解纤维素的微生物才能生长,不能分解纤维素的微生物因缺乏碳源不能生长,能筛选分解纤维素的微生物,C正确;在培育基中加入不同浓度的氯化钠,能筛选抗盐突变体微生物,D正确。【补偿训练】下列关于测定土壤中微生物数量的叙述,不正确的是 ()A.显微镜干脆计数计算的结果比实际值偏大B.当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落C.采纳平板计数法获得的菌落数往往少于实际的活菌数D.统计菌落数目时,只要菌落数目在30～300的平板都可以计数,并以它们的平均值作为统计结果【解析】选D。显微镜干脆计数统计的结果一般是活细菌和死细菌的总和,计算结果比实际值偏大,A正确;当样品的稀释度足够高时,一个活菌会形成一个菌落,B正确;采纳平板计数法获得的菌落有可能是由多个细菌形成的,所以往往少于实际的活菌数,C正确;统计菌落数目时,应选择同一稀释倍数下涂布的菌落数量为30～300之间的平板进行计数,D错误。学问点二土壤中分解尿素的细菌的分别与计数1.分别菌种的原理:在以尿素为唯一氮源的选择培育基上,只有能产生脲酶的微生物才能分解尿素,而缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,会因缺乏氮源而无法生长繁殖。2.试验流程示意图:3.试验操作过程:流程详细操作操作提示土壤取样先铲去表层土,取距地表3～8cm的土壤层,将样品装入纸袋中①相宜在富含有机质,酸碱度接近中性的潮湿土壤中取样②取样用的铁铲和取样的纸袋运用前都须要灭菌制备培育基分别配制牛肉膏蛋白胨培育基和以尿素为唯一氮源的选择培育基牛肉膏蛋白胨培育基作为比照组,用来推断选择培育基是否具有选择的作用样品的稀释和涂布①火焰旁称取土壤样本②将稀释倍数为103～107的稀释液涂布平板。每个稀释度至少涂布三个平板作为重复组①留意无菌操作②对所用的平板、试管做好标记③初次试验对于稀释的范围没有把握,可选择一个较为宽泛范围103～107倍的稀释液培育、视察和计数①将涂布好的平板和空白平板放在相宜温度下的培育箱中倒置培育②每隔24h统计一次菌落数目,比较牛肉膏蛋白胨培育基和选择培育基中菌落的数量、形态等,并做好记录③当菌落数目稳定时,选取菌落数在30～300的平板进行计数①空白平板作为比照,检测培育基制备是否合格②视察时还要记录不同菌落的形态、大小、颜色等③在同一稀释度下,至少对3个平板进行计数,然后求出平均值,并依据平板所对应的稀释度计算出样品中活菌的数目4.试验结果分析:内容现象结论有无杂菌污染的推断比照的培育皿中无菌落生长未被杂菌污染培育基中菌落数偏高被杂菌污染菌落形态多样,菌落数偏高培育基中混入其他杂菌选择培育基的筛选作用牛肉膏蛋白胨培育基上的菌落数目大于选择培育基上的数目选择培育基具有筛选作用样品的稀释操作得到3个或3个以上菌落数目在30～300的平板操作胜利重复组的结果若选取同一种土样,统计结果应接近5.鉴定原理:分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解为NH3,使培育基的碱性增加,pH上升。在选择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。【特殊提示】试验中的两种“比照组”与“重复组”(1)两种比照组作用比较。①推断培育基中“是否有杂菌污染”,需将未接种的培育基(空白比照组)同时进行培育。②推断选择培育基“是否具有筛选作用”,需设置完全培育基(牛肉膏蛋白胨培育基)进行接种培育,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个平板作为重复组,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”代入计数公式计算活菌数。巴氏芽孢杆菌是一类具有较高脲酶活性,能够分解尿素的细菌,广泛分布在土壤、堆肥及污水中。这种细菌能够将氮肥中的尿素分解成氨态氮被植物汲取,对土壤的肥力有着重要作用。探讨人员拟从土壤样品中分别该类细菌,如图所示为操作流程,①～⑤表示操作步骤。请回答下列问题:(1)制备培育基时,依据培育基配方精确称量各组分,将其溶解、定容后,调整培育基的______________,刚好对培育基进行分装,并进行______________灭菌。

(2)步骤②富集培育所运用的培育基按用途来分应为______________培育基,步骤②的主要目的是__

_________________________________________。

(3)在步骤④的培育基中加入______________指示剂,依据培育基是否变红来鉴定是否为尿素分解菌。若用该方法培育设置了3个培育皿,菌落数分别为163个、158个、159个,则可以推想富集培育后的菌液中每毫升含活菌数为______________个,运用这种方法统计的结果往往较实际值______________。

(4)要进一步分别纯化巴氏芽孢杆菌采纳步骤⑤______________法进行操作,在该操作过程中接种工具至少要灼烧______________次。

【解题导引】解答本题的两个关键学问点:

(1)培育基灭菌的方法:常用高压蒸汽灭菌。

(2)培育基种类的推断:富集培育目的是增加巴氏芽孢杆菌的浓度,所运用的培育基属于选择培育基。【解析】(1)制备培育基时,操作过程为计算、称量、溶化、配制培育液、调整pH、分装、包扎、灭菌、倒平板,培育基须要进行高压蒸汽灭菌。(2)图中步骤②富集培育所运用的培育基属于选择培育基,目的是增加巴氏芽孢杆菌的浓度(数量)。(3)鉴别尿素分解菌时须要运用酚红指示剂,依据培育基是否变红来鉴定是否为尿素分解菌。富集培育后的菌液中每毫升含活菌数为(163+158+159)÷3÷0.1×103=1.6×106个,用稀释涂布平板法进行计数时,由于一个菌落可能是两个或多个微生物细胞的后代形成的,所以统计的结果往往较实际值偏低。(4)图中⑤分别纯化巴氏芽孢杆菌采纳的方法是平板划线法,图中划线区域共4个,所以该操作过程中接种工具至少要灼烧4+1=5次。答案:(1)pH高压蒸汽(湿热)(2)选择增加巴氏芽孢杆菌的浓度(数量)(3)酚红1.6×106偏低(4)平板划线5【误区警示】从土壤中分别微生物的留意事项(1)一般步骤:土壤取样、选择(富集)培育、梯度稀释、涂布培育和筛选菌株。(2)选择分别过程中须要运用选择培育基,要做到全过程无菌操作。(3)常用的固体培育基上的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。

【素养·探究——母题追问】(1)科学思维——分析与综合上题步骤②中用到的培育基的氮源是什么物质?提示:步骤②中用到的培育基属于选择培育基,目的是增加巴氏芽孢杆菌的浓度(数量),应当以尿素为氮源。(2)科学思维——演绎与推理某同学发觉他涂布的培育基上菌落数目过多连成一片,请你帮他分析可能的缘由并提出合理的处理措施。提示:可能是稀释倍数不够,导致菌液浓度过高,可以通过增大稀释倍数解决。【素养·迁移】尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用。下列有关土壤中尿素分解菌的分别和培育的叙述,正确的是 ()A.培育基中加入尿素作为唯一碳源,该培育基是鉴别培育基B.测定土壤中分解尿素的细菌数量和测定土壤中放线菌的数量可采纳相同的稀释度C.细菌合成的脲酶能将尿素分解成氨,氨会使培育基的碱性增加,pH上升D.利用稀释涂布平板法可以干脆完成土壤中分解尿素的细菌的分别计数和纯化鉴定【解析】选C。培育基中加入尿素作为唯一碳源,该培育基是选择培育基,A错误;因为土壤中各类微生物的数量不同,故为获得不同类型的微生物,要按不同的稀释倍数进行分别,B错误;细菌合成的脲酶能将尿素分解成氨,氨会使培育基的碱性增加,pH上升,可加入酚红指示剂进行检测,C正确;鉴定分解尿素的细菌应当用加酚红的鉴别培育基,D错误。【补偿训练】在做分别分解尿素的细菌试验时,A同学从对应106培育基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只筛选出大约50个菌落。A同学的结果产生的缘由可能有 ()①土样不同②培育基被污染③操作失误④没有设置比照A.①②③ B.②③④C.①③④ D.①②④【解析】选A。土样不同、培育基被污染和操作失误都会影响试验结果,比照的设置对试验结果没有影响。【课堂回眸】课堂检测·素养达标【概念·诊断】1.下列关于微生物的培育与计数的描述正确的是①③④⑤。①分别分解尿素的细菌要运用以尿素为唯一氮源的选择培育基②对微生物计数可以运用平板划线法和稀释涂布平板法接种微生物③运用显微镜干脆计数的统计结果比样品中的实际活菌数偏高④在试验过程中,应遵循平行重复原则,同一稀释倍数下至少涂布三个平板⑤进行微生物培育时要每隔24h统计一次菌落的数目⑥获得菌落数目为30～300的平板就说明试验操作胜利【解析】选①③④⑤。在以尿素为唯一氮源的选择培育基上,只有能利用尿素的微生物才能生长,①正确;对微生物计数运用稀释涂布平板法接种微生物,平板划线法无法计数,②错误;运用显微镜干脆计数统计的是活菌和死菌的数量,结果比样品中的实际活菌数偏高,③正确;在试验过程中,应遵循平行重复原则,同一稀释倍数下至少涂布三个平板,④正确;进行微生物培育时要每隔24h统计一次菌落的数目,⑤正确;应是在同一稀释倍数下,获得菌落数目为30～300的平板,且差距不能过大,说明试验操作胜利,⑥错误。2.能合成脲酶的微生物所须要的碳源和氮源分别是 ()A.CO2和N2 B.葡萄糖和NH3C.CO2和尿素 D.葡萄糖和尿素【解析】选D。合成脲酶的微生物能够分解尿素,所以碳源是葡萄糖,氮源是尿素。3.用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时 ()①可以用相同的培育基②都须要运用接种环进行接种③都须要在酒精灯火焰旁进行接种④都可以用来计数活菌A.①② B.③④ C.①③ D.②④【解析】选C。平板划线法或稀释涂布平板法都运用固体培育基,可以运用相同的培育基,①正确;平板划线法采纳接种环进行操作,而稀释涂布平板法采纳涂布器进行操作,②错误;纯化时,要进行无菌操作,须要在酒精灯火焰旁接种,避开空气中的微生物混入培育基,③正确;平板划线法一般用于分别而不是计数,④错误。4.(2024·浙江7月选考改编)下列关于微生物培育及利用的叙述,错误的是 ()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酸菌活化【解析】选A。本题主要考查微生物的培育条件和应用。尿素固体培育基上,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,并非快速杀死其他微生物,A项错误;不同的微生物所需的pH不同,所以配制培育基时,应依据微生物的种类调整培育基的pH,B项正确;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项正确;醋酸菌在有氧条件下能利用酒精产生醋酸,所以相宜浓度的酒精可以使醋酸菌活化,D项正确。5.下列关于菌种计数方法的叙述不正确的是 ()A.当样品的稀释度足够高时,能在培育基表面形成单个菌落B.应当选取培育基表面菌落数目稳定时的记录作为有效数据C.为了保证结果精确,一般采纳密度较大的平板进行计数D.在某一浓度下涂布三个平板,以它们的平均值作为统计结果【解析】选C。当样品的稀释度足够高时,培育基表面一个活菌会形成一个菌落,A正确;应当选取培育基表面菌落数目稳定时的记录作为有效数据,B正确;为了保证结果精确,一般选取菌落数在30～300之间的平板进行计数,C错误;在某一浓度下涂布三个平板,若三个平板统计的菌落数差别不大,则应以它们的平均值作为统计结果以减小试验误差,D正确。【思维·跃迁】6.自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在探讨微生物时一般要将它们分别提纯,然后进行数量的测定。下面是有关土壤中分解尿素的细菌分别和计数的试验过程,请回答有关问题。(1)若取土样6g,应加入________mL的无菌水配制成稀释10倍土壤溶液。因土壤中细菌密度很大,须要不断加以稀释,配制成101～107不同浓度的土壤溶液。将103～107倍的稀释液分别吸取0.2mL加入固体培育基上,用涂布器将菌液铺平,每个稀释度下至少涂布3个平板,这种接种方法称为________。将接种的培育皿放置在37℃恒温培育箱中培育24～48h,视察并统计菌落数,结果如下表,其中________倍的稀释比较合适,由此计算出每克土壤中的菌落数为________。这种方法测定的菌落数往往比活菌的实际数目________(填“低”或“高稀释倍数103104105106107菌落数/个1号平板4783672772652号平板4963542612083号平板509332254293(2)若探讨尿素分解菌的群体生长规律,可采纳平板划线法分别土壤中的尿素分解菌。操作时,接种环通过灼烧灭菌,在其次次及以后划线时,总是从上一次的末端起先划线。这样做的目的是___________________________。

将分别纯化后的单个菌落进行液体培育,可采纳定期取样的方法进行计数。若以一个大方格(体积为0.1mm3)有25个中方格的计数板为例进行计算,设5个中方格中总菌数为45,菌液稀释倍数为102,那么原菌液的菌群密度为________个/mL【解析】(1)依据题意分析,须要稀释10倍的土壤溶液,因此应当将6g土样加入54mL的无菌水进行配制;将103～107倍的稀释液分别吸取0.2mL加入固体培育基上,用稀释涂布平板法将菌液用涂布器涂布到固体培育基上;估算样品中的活菌数时,往往选取菌落数在30到300之间的平板,分析表格中数据可知,稀释倍数为105的平板菌落数在这一范围;每克土壤中的菌落数为(277+261+254)÷3×105÷0.2÷6=2.2×107。稀释涂布平板法进行微生物计数时,由于菌落之间会相互重叠,因此测定的菌落数往往比活菌的实际数目低。(2)用平板划线法分别土壤中的尿素分解菌时,为了将聚集的菌体逐步稀释以便获得(不连续)单个菌落,在其次次及以后划线时,总是从上一次的末端起先划线。若以一个大方格(体积为0.1mm3)有25个中方格的计数板为例进行计算,设5个中方格中总菌数为45,菌液稀释倍数为102,那么原菌液的菌群密度=45×5÷0.1÷10-3×102=2.25×10答案:(1)54稀释涂布平板法1052.2×107低(2)将聚集的菌体逐步稀释以便获得(不连续)单个菌落2.25×108【拓展·探究】7.反刍动物的瘤胃中有很多能分解尿素的微生物。为了探讨利用尿素配制的反刍动物饲料,以替代部分蛋白质饲料,降低饲料成本,进行了相关试验。请回答下列问题:(1)尿素是尿素分解菌的氮源,因此在配制培育基时________。

A.葡萄糖在培育基中含量越多越好B.尿素在培育基中含量越少越好C.尿素分解菌无固氮实力,故培育基中的氮源为尿素D.尿素分解菌有固氮实力,故培育基中尿素为无机氮(2)瘤胃中的尿素分解菌能将尿素分解成________,其中的________可用于合成微生物蛋白,该蛋白质是反刍动物的优质氮源。

(3)为探讨瘤胃中尿素分解菌的种类,试验者配制以尿素为唯一氮源的培育基,该培育基从功能上属于________培育基。可在培育基中加入________指示剂以初步鉴定这些菌能够分解尿素,为确证这些菌是尿素分解菌,可通过酶活性测定及基因数据库比对,只有具有脲酶活性和________基因的菌,才是真正的尿素分解菌。

(4)探讨发觉,假如只饲喂尿素配制的饲料,会导致反刍动物氨中毒,请依据中学所学学问分析其缘由是

_____________________________________。

【解析】(1)尿素既可以作为尿素分解菌的氮源,也可以作为其碳源,葡萄糖在培育基中并不是越多越好,A项错误;添加尿素的目的是筛选尿素分解菌,其他微生物不能很好地生活在该培育基上,尿素在培育基中不是越少越好,过少就失去选择作用,过多又会使细胞失水死亡,B项错误;尿素分解菌没有固氮实力,故培育基中须要添加尿素作为有机氮源,C项正确,D项错误。(2)尿素分解菌能将尿素分解成CO2和NH3,其中的NH3可用于合成微生物蛋白,为反刍动物供应优质氮源。(3)以尿素为唯一氮源的培育基,尿素分解菌可以生存,而其他微生物不能存活,因此该培育基从功能上属于选择培育基;可在培育基中加入酚红指示剂以初步鉴定这些菌能够分解尿素;为确证这些菌是尿素分解菌,可通过酶活性测定及基因数据库比对,只有具有脲酶活性和脲酶基因的菌,才是真正的尿素分解菌。(4)假如只饲喂尿素配制的饲料,会导致反刍动物氨中毒,缘由是氨会使瘤胃液pH增大。答案:(1)C(2)CO2和NH3NH3(3)选择酚红脲酶(4)氨会使瘤胃液pH增大三微生物的选择培育和计数(20分钟·70分)一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1.通过选择培育基可以从混杂的微生物群体中分别出所需的微生物。在缺乏氮源的培育基上大部分微生物无法生长;在培育基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌的生长;在培育基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分别出 ()①大肠杆菌②霉菌③放线菌④固氮细菌A.④②③ B.①②③C.①③④ D.只有③④【解析】选A。缺乏氮源的培育基上大部分微生物无法生长,而固氮细菌能生长;在培育基中加青霉素可以抑制细菌和放线菌等原核生物细胞壁的合成,而霉菌属于真核生物,故能生长;在培育基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长,对放线菌的生长无影响。2.稀释涂布平板法是微生物培育中的一种常用的接种方法。下列相关叙述错误的是 ()A.操作中须要将菌液进行一系列的浓度梯度稀释B.需将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培育基表面C.不同浓度的菌液均可在培育基表面形成单个的菌落D.操作过程中对培育基和涂布器等均需进行严格灭菌处理【解题关键】解答本题需明确梯度稀释的目的以及防止杂菌污染的做法。【解析】选C。若菌液浓度过大,形成的菌落连在一起,得不到单个的菌落。【互动探究】(1)题中假如不同稀释度的菌液接种后都不能得到单细胞菌落,缘由是什么?提示:可能是稀释度不够,聚集在一起的微生物没能被分散成单个细胞。(2)题中假如不进行D项操作,培育基上得到的菌落可能有哪些改变?提示:菌落种类和数目增多。3.下列是关于“土壤中分解尿素的细菌的分别与计数”试验操作的叙述,其中错误的是 ()A.利用稀释涂布平板法精确估计菌落数目的关键是恰当的稀释倍数B.若要推断选择培育基是否起到了选择作用,需设置接种的牛肉膏蛋白胨培育基作比照C.将试验组和比照组平板倒置,25℃恒温培育D.选择菌落数在30～300之间的试验组平板进行计数【解析】选C。利用稀释涂布平板法精确估计菌落数目的关键是恰当的稀释倍数,稀释倍数太低,菌落太多会长在一起,稀释倍数太高,平板上菌落数目过少,都不易进行计数,A正确;若要推断选择培育基是否起到了选择作用,需设置接种了的没有选择作用的细菌通用的牛肉膏蛋白胨培育基作比照,B正确;将试验组和比照组平板倒置,30～37℃恒温培育24～48小时,C错误;计数时通常选择菌落数在30～300之间的试验组平板进行计数,D正确。【补偿训练】下列关于能分解尿素的细菌的说法,正确的是 ()A.能分解尿素的缘由是能合成蛋白酶B.分别该种细菌时以尿素作为唯一碳源C.环境中含有大量的尿素诱导该细菌产生了分解尿素的特性D.用以尿素为唯一氮源且添加了酸碱缓冲剂的培育基培育该菌后不会使酚红指示剂变红【解析】选D。酶具有专一性,分解尿素的细菌之所以能分解尿素是因为能合成、分泌脲酶,A项错误;分别能分解尿素的细菌时以尿素作为唯一氮源,B项错误;环境中含有大量的尿素对分解尿素的细菌起了选择作用,而非诱导作用,C项错误;该菌产生的脲酶把尿素分解为氨后,使pH上升,可使酚红指示剂变红,但添加酸碱缓冲剂后,阻挡了pH的上升,因此培育基不使酚红指示剂变红,D项正确。4.关于土壤中分解尿素的细菌的分别与计数试验中,下列操作须要在酒精灯火焰旁进行的一组是 ()①土壤取样②称取土壤③稀释土壤溶液④涂布平板⑤微生物的培育A.①②③④⑤B.②③④⑤C.③④⑤ D.②③④【解析】选D。土壤中分解尿素的细菌的分别与计数试验需进行无菌操作,其中①土壤取样是在室外进行,⑤微生物的培育是在恒温箱中进行,其余过程都须要在酒精灯火焰旁进行,D项正确。5.某学者欲探讨被石油污染过的土壤中细菌数量,并从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是 ()A.利用平板划线法对细菌进行计数B.以石油为唯一碳源的培育基筛选C.采纳稀释涂布平板法分别菌种D.称取和稀释土壤时应在酒精灯火焰旁【解析】选A。平板划线法能对细菌分别纯化,但不能对细菌进行计数,稀释涂布平板法可以分别菌种还可进行计数,A错误。6.下列有关微生物分别、纯化及计数的叙述,错误的是 ()A.常用富含纤维素的培育基富集培育纤维素分解菌B.平板划线法通过连续划线将聚集的菌种分散并计数C.稀释涂布平板法通过系列梯度稀释可将微生物分散D.用血细胞计数板计数统计的结果往往比稀释涂布平板法得到的结果偏大【解析】选B。纤维素是纤维素分解菌的碳源,因此常用富含纤维素的培育基富集培育纤维素分解菌;平板划线法通过连续划线将聚集的菌种分散,但不能用于微生物的计数;稀释涂布平板法通过系列梯度稀释可将微生物分散并计数;用血细胞计数板计数微生物时,会将死的微生物计数在内,因此导致试验结果往往偏大。7.(2024·绍兴高二检测)为探讨泡菜腌制过程中起作用的微生物的种类及比例,须要进行分别培育。下列叙述错误的是 ()A.配制培育基时,须要加适量的凝固剂B.接种方法可选择平板划线分别法或稀释涂布平板法C.须要设置未经接种的空白比照D.培育须要在无氧条件下进行【解析】选B。配制培育基时,须要加适量的凝固剂,制成固体培育基,用于微生物的分别,A正确;要探讨微生物的种类及比例,应选用稀释涂布平板法进行接种,B错误。须要设置未经接种的空白比照,解除培育基被杂菌污染的可能,C正确;乳酸菌属于厌氧菌,须要在无氧条件下培育,D正确。8.(2024·济南高二检测)如图为分别和纯化分解甲醛细菌的试验过程,其中LB培育基能使菌种成倍扩增,以下说法正确的是 ()A.须要对活性污泥做灭菌处理B.②中LB培育基应以甲醛为唯一碳源C.目的菌种异化作用类型为厌氧型D.经⑤处理后,应选择瓶中甲醛浓度最低的一组进一步纯化培育【解析】选D。该试验是从活性污泥中分别和纯化分解甲醛细菌,则活性污泥不能灭菌,A错误;LB培育基使菌种成倍扩增,应用完全培育基培育,B错误;图示分解甲醛细菌进行振荡培育,属于需氧型细菌,C错误;经⑤处理后,瓶中甲醛浓度降低,甲醛浓度最低的一组中分解甲醛细菌纯度最高,可进一步纯化培育,D正确。【互动探究】上题中从④到⑤在操作过程中的关键是什么?提示:无菌操作:接种环须要灼烧灭菌,并等待接种环冷却后挑取菌种,防止菌种被高温杀死;操作完成后需将接种环在火焰上灼烧,以杀灭残留的微生物。二、非选择题(共2小题,共30分)9.(16分)(2024·乌鲁木齐高二检测)2024年,疫情期间,外卖成交量快速攀升,外卖餐食的微生物污染状况也越来越多地受到人们的关注。探讨人员通过试验探究了同种外卖餐食送达时的温度与其中的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的数量关系。请回答下列有关问题:(1)测量送达餐食的温度时,应测量餐食____________(填“表面”或“中心”)部位的温度。

(2)通常采纳固体培育基培育细菌并进行计数,在配制培育基时需加入____________作为凝固剂,并用____________法进行接种。

(3)检测金黄色葡萄球菌时,通常在培育基中加入肯定量的NaCl,像这样允许特定种类微生物生长的培育基称为____________培育基。为避开培育基中的菌落数太多影响计数,可对样品进行适度的____________。为了保证结果精确,一般选择菌落数为____________范围的平板进行计数。统计的菌落数往往会比活菌的实际数目低,缘由是__

_____________________________________。

(4)试验结果显示,送达温度与菌落数量呈负相关,因此送达温度较____________的餐食,合格率较高。

【解析】(1)餐食的表面温度较低,测量送达餐食的温度时,应测量餐食中心部位的温度。(2)固体培育基须要加入凝固剂琼脂,稀释涂布平板法可以用来对菌落进行计数,从而得知细菌的数目。(3)金黄色葡萄球菌有较高的耐盐性,通常在培育基中加入肯定量的NaCl可以筛选金黄色葡萄球菌,像这样允许特定种类微生物生长的培育基称为选择培育基。培育基中的菌落数太多会影响计数,因此可对样品进行适度的稀释。菌落太少误差较大,菌落太多简单聚集成一个菌落,因此为了保证结果精确,一般选择菌落数为30～300范围的平板进行计数。统计的菌落数往往会比活菌的实际数目低,缘由是当两个或多个细胞聚集在一起,平板上视察到的只是一个菌落。(4)送达温度与菌落数量呈负相关,因此送达温度较高的餐食,说明含菌量较少,合格率较高。答案:(1)中心(2)琼脂稀释涂布平板(3)选择稀释30～300当两个或多个细胞聚集在一起,平板上视察到的只是一个菌落(4)高10.(14分)为了调查某河流的水质状况,某探讨小组测定了该河流水样中的细菌含量,并进行了细菌分别和培育等工作。回答下列问题:(1)该小组采纳稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。将1mL水样稀释1000倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液。经适当培育后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37,据此可得出每升水样中的活菌数为________个。

(2)该小组采纳平板划线法分别水样中的细菌。操作时,接种环通过________灭菌,为了将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落,在其次次及以后的划线时,肯定要____________________________,示意图A和B中,________表示的是用稀释涂布平板法接种培育后得到的结果。通常,对获得的纯菌种可以依据________对细菌进行初步的鉴定和分类。

(3)该小组将得到的菌株接种到液体培育基中并混匀,一部分进行静置培育,另一部分进行振荡培育。结果发觉:振荡培育的细菌比静置培育的细菌生长速度快。分析其缘由是:振荡培育能提高培育液中________的含量,同时可使菌体与培育液充分接触,提高________的利用率。

【解析】(1)由题意知,1mL水样中的菌落数是(39+38+37)÷3÷0.1×1000=3.8×105,每升水样中的活菌数为3.8×105×103=3.8×108(个)。(2)接种环用灼烧法进行灭菌。在其次次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端起先划线,这样做的目的是通过划线次数的增加,将聚集的菌体渐渐稀释分散,使每次划线时菌体的数目渐渐削减,以便获得由单个细胞繁殖而来的单个菌落。图A是用平板划线法接种培育后得到的结果,图B表示的是用稀释涂布平板法接种培育后得到的结果。可以依据菌落的形态、大小等特征对细菌进行初步的鉴定和分类。(3)振荡培育可以增加液体培育基的氧气含量,同时还能使菌体与培育液充分接触,提高养分物质的利用率。答案:(1)3.8×108(2)灼烧从上一次划线的末端起先划线B菌落的形态、大小等特征(3)溶解氧养分物质(10分钟·30分)1.(5分)(不定项)如图是探讨人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的示意图,有关叙述正确的是 ()A.在配制步骤②、③的培育基时,应先调pH后高压蒸汽灭菌B.步骤③采纳涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培育基中加入尿素C.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实力D.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【解题关键】明确以下两个关键点:

(1)配制培育基时,应当在灭菌之前调整pH。

(2)培育基的选择:以尿素为唯一氮源的选择培育基。【解析】选A、C、D。在配制步骤②、③的培育基时,应先调pH后高压蒸汽灭菌,A正确;要筛选出能高效分解尿素的细菌,所选用的培育基要以尿素为唯一氮源,但牛肉膏和蛋白胨中都含有尿素,因此步骤③所用的培育基中不能含有牛肉膏蛋白胨,B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实力,C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,可以获得单细胞菌落,D正确。【方法规律】筛选微生物的三种方法(1)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。(2)选择培育法:利用选择培育基对微生物