2025届高考生物一轮复习第11单元生物技术实践第38讲微生物的培养与应用教学案新人教版选修1

PAGE24-第38讲微生物的培育与应用[考纲明细]1.微生物的分别和培育2.某种微生物数量的测定3.培育基对微生物的选择作用4.微生物在其他方面的应用考点1培育基及微生物的纯化培育技术1．培育基(1)概念：人们依据微生物对eq\x(\s\up1(01))养分物质的不同需求，配制出供其eq\x(\s\up1(02))生长繁殖的养分基质。(2)养分组成：一般都含有eq\x(\s\up1(03))水、碳源、氮源和无机盐。此外，还须要满意微生物生长对eq\x(\s\up1(04))pH、氧气以及eq\x(\s\up1(05))特别养分物质的要求。(3)种类①依据物理性质可分为eq\x(\s\up1(06))液体培育基、eq\x(\s\up1(07))固体培育基、eq\x(\s\up1(08))半固体培育基。②依据成分的来源可分为自然培育基和eq\x(\s\up1(09))合成培育基。③依据功能用途可分为eq\x(\s\up1(10))选择培育基、eq\x(\s\up1(11))鉴别培育基等。1．(选修1P14资料卡片)琼脂是一种从红藻中提取的多糖。琼脂在98℃以上熔化，在44℃以下凝固，在常规培育条件下呈现固态。2．(选修1P15资料卡片)牛肉膏和蛋白胨来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等养分物质。2．无菌技术(1)含义：指在培育微生物的操作中，全部防止eq\x(\s\up1(01))杂菌污染的方法。(2)关键：防止eq\x(\s\up1(02))外来杂菌的入侵。(3)不同对象的无菌操作方法(连线)[措施] [操作对象] [主要方法] Ⅰ.培育基 ①灼烧灭菌a．消毒 Ⅱ.接种环 ②干热灭菌 Ⅲ.操作者双手 ③巴氏消毒 Ⅳ.培育皿 ④紫外线消毒b．灭菌 Ⅴ.无菌室 ⑤化学消毒 Ⅵ.牛奶 ⑥高压蒸汽灭菌答案a—Ⅲ—⑤a—Ⅴ—④a—Ⅵ—③b—Ⅰ—⑥b—Ⅱ—①b—Ⅳ—②3．大肠杆菌的纯化培育(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培育基①操作步骤eq\x(计算)→eq\x(\x(\s\up1(01))称量)→eq\x(溶化)→eq\x(\x(\s\up1(02))灭菌)→eq\x(\x(\s\up1(03))倒平板)②倒平板的方法及留意事项a．请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：eq\x(\s\up1(04))丙→乙→甲→丁。b．乙中的灭菌方法是eq\x(\s\up1(05))灼烧灭菌。c．丁中的操作须要等待eq\x(\s\up1(06))平板冷却凝固后才能进行。(2)纯化大肠杆菌的两种方法1)平板划线法①概念：是通过eq\x(\s\up1(07))接种环在琼脂固体培育基表面eq\x(\s\up1(08))连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培育基的表面。②留意事项：a.第一次灼烧每次划线前灼烧划线结束灼烧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，避开细菌污染环境和感染操作者b．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。c．其次次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端起先，能使细菌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。d．划线时最终一区不要与第一区相连。e．划线用力大小要适当，防止用力过大将培育基划破。2)eq\x(\s\up1(09))稀释涂布平板法①概念：是将菌液进行一系列的eq\x(\s\up1(10))梯度稀释，然后将eq\x(\s\up1(11))不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培育基的表面，进行培育。②操作过程(3)菌种的保存方法①对于频繁运用的菌种，可以采纳eq\x(\s\up1(12))临时保藏的方法。②对于须要长期保存的菌种，可以采纳eq\x(\s\up1(13))甘油管藏的方法。1.(选修1P15旁栏思索)无菌技术除了用来防止试验室的培育物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？提示无菌技术还能有效避开操作者自身被微生物感染。2．(选修1P16旁栏思索)请你推断以下材料或用具是否须要消毒或灭菌。假如须要，请选择合适的方法。(1)培育细菌用的培育基与培育皿(2)玻棒、试管、烧瓶和吸管(3)试验操作者的双手提示(1)、(2)须要灭菌；(3)须要消毒。3．(选修1P18旁栏小资料改编)微生物的接种方法只有平板划线法和稀释涂布平板法吗？微生物接种的核心是什么？提示不是。微生物的接种技术还包括斜面接种、穿刺接种等方法，其核心是防止杂菌污染，保证培育物的纯度。4．(选修1P17探讨T2)倒平板操作时为什么须要使锥形瓶的瓶口通过火焰？提示通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培育基。5．(选修1P17探讨T3)平板冷凝后，为什么要将平板倒置？提示平板冷凝后，皿盖上会凝聚水珠，凝固后的培育基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培育基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培育基造成污染。6．(选修1P17探讨T4)在倒平板的过程中，假如不当心将培育基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培育微生物吗？为什么？提示不能。因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培育基上滋生，可能会造成污染。题组一培育基及其制备方法分析1．下表为某培育基的配方，下列叙述正确的是()成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水含量10g10g2g0.4g0.065g定容至1000mLA．从物理性质看该培育基属于液体培育基，从用途看该培育基属于鉴别培育基B．该培育基中属于碳源的物质是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨C．该培育基缺少供应生长因子的物质D．该培育基调整合适的pH后就可以接种运用答案A解析从物理性质看该培育基属于液体培育基，从用途看该培育基属于鉴别培育基，A正确；微生物的养分物质主要包括氮源、碳源、水和无机盐等，培育基中属于碳源的物质是葡萄糖和蛋白胨，属于氮源的物质是蛋白胨，B错误；生长因子主要包括维生素、氨基酸和碱基等，蛋白胨可以供应维生素，因此该培育基可供应生长因子，C错误；该培育基调整合适的pH后经灭菌后才可以接种运用，D错误。2．(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________(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_______________________________。硝化细菌在没有碳源的培育基上________(填“能够”或“不能”)生长，缘由是_____________________________________________。(2)用平板培育细菌时一般须要将平板________(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__________________。(4)有些运用后的培育基在丢弃前须要经过________处理，这种处理可以杀死丢弃物中全部的微生物。答案(1)蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)倒置(3)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)灭菌解析(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，葡萄糖只能供应碳源，NaNO3只能供应氮源。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，防止水滴倒流到培育基中造成污染。(3)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，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。运用后的培育基丢弃前要进行灭菌处理，防止其中的微生物感染操作者或污染环境。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．不同微生物对主要养分物质的需求特点(1)自养型微生物所需的主要养分物质是无机盐，碳源可来自大气中的CO2，氮源可由含氮无机盐供应。(2)异养型微生物所需的养分物质主要是有机物，即碳源必需由含碳有机物供应，氮源也主要是由有机物供应，部分异养型微生物也可以利用无机氮源。题组二无菌技术的操作3．下列对灭菌和消毒的理解不正确的是()A．灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子B．消毒和灭菌实质上是完全相同的C．接种环用灼烧法灭菌D．常用灭菌方法有灼烧灭菌法、干热灭菌法、高压蒸汽灭菌法答案B解析消毒是运用较为温柔的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)，灭菌则是运用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，B错误。4．为了获得β－胡萝卜素产品，某小组开展了产β－胡萝卜素酵母的筛选与色素提取试验。请回答下列问题：(1)试验用的培育皿常用的两种灭菌方法是________________________________________；为了削减灭菌后器皿被污染，灭菌前应当__________________________________________________。(2)为了筛选出酵母菌，培育基中添加了青霉素，其目的是______________________________。(3)如图是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙、丙指示的依次是________(填序号)。①平安阀、放气阀、压力表②放气阀、平安阀、压力表③平安阀、放气阀、温度表④放气阀、平安阀、温度表(4)为了将分别到的菌株纯化，挑取了菌落在3块相同平板上划线，结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长，最可能的缘由是______________________________。答案(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)用牛皮纸(报纸)包扎器皿(2)抑制细菌(放线菌)的生长(3)①(4)接种环温度过高，菌种被杀死解析(2)酵母菌是真菌，对青霉素具有反抗实力，青霉素主要抑制细菌、放线菌的生长。(4)该接种过程中的3块平板相同，菌种来源相同，只有一块平板接种培育后无菌落，对比知，问题最可能出现在接种过程中，最可能的缘由是接种环灼烧后未充分冷却，菌种被杀死。全面比较消毒和灭菌条件结果常用方法应用范围消毒较为温柔的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分微生物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接种室、接种箱或超净工作台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题组三微生物的培育与纯化5．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都须要运用接种针进行接种③都须要在火焰旁进行接种④都可以用来计数活菌A．①② B．③④C．①③ D．②④答案C解析平板划线法或稀释涂布平板法可以用相同的固体培育基，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，须要在火焰旁接种，避开空气中的微生物污染培育基，③正确；平板划线法一般用于分别而不能用于计数，④错误。6．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的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培育了一段时间，这样做的目的是______________________；然后，将1mL水样稀释100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________。(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，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________________________________________。(3)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。答案(1)检测培育基平板灭菌是否合格3.8×107(2)灼烧将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B解析(1)涂布接种前，灭菌后的空白平板先培育一段时间，若空白平板上无菌落形成，则说明培育基平板灭菌合格；平均每个平板上的菌落数目为38，稀释了100倍，取样为0.1mL，则每毫升水中的活菌数目为38×100÷0.1＝38000个，则每升水中的活菌数目为38000×1000＝3.8×107个。(3)示意图A是用平板划线法接种培育后得到的结果；示意图B是用稀释涂布平板法接种培育后得到的结果。两种纯化细菌方法的比较项目接种工具优点缺点平板划线法接种环可以视察菌落特征，对混合菌进行分别不能计数稀释涂布平板法涂布器可以计数，可以视察菌落特征，对混合菌进行分别较麻烦，平板不干燥效果不好，简单扩散考点2微生物的筛选和计数1．土壤中分解尿素的细菌的分别与计数项目具体内容试验原理(1)能合成eq\x(\s\up1(01))脲酶的细菌才能分解尿素(2)配制以eq\x(\s\up1(02))尿素为唯一氮源的培育基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌数量统计(1)eq\x(\s\up1(03))干脆计数法(显微镜下用特定细菌计数板或血细胞计数板)(2)间接计数法：eq\x(\s\up1(04))稀释涂布平板法试验流程土壤取样→配制土壤溶液和制备培育基→eq\x(\s\up1(05))梯度稀释→涂布平板与培育→菌落eq\x(\s\up1(06))计数(选修1P26资料卡片)细菌的数目还可以通过滤膜法来测定(以测定饮用水中大肠杆菌的数目为例)。将已知体积的水过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培育基上培育。在该培育基上，大肠杆菌的菌落呈现黑色。可以依据培育基上黑色菌落的数目，计算出水样中大肠杆菌的数量。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eq\x(\s\up1(01))复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即eq\x(\s\up1(02))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))eq\x(\s\up1(03))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原理纤维素分解菌↓eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(刚果红,纤维素))→eq\x(\s\up1(04))红色复合物eq\o(→,\s\up7(纤维素酶))红色消逝，出现eq\x(\s\up1(05))透亮圈②筛选方法：eq\x(\s\up1(06))刚果红染色法，即通过是否产生eq\x(\s\up1(07))透亮圈来筛选纤维素分解菌。③培育基：以eq\x(\s\up1(08))纤维素为唯一碳源的选择培育基。④试验流程土壤取样：富含eq\x(\s\up1(09))纤维素的环境↓选择培育：用eq\x(\s\up1(10))选择培育基培育，以增加纤维素分解菌的浓度↓eq\x(\s\up1(11))梯度稀释：制备系列稀释液↓涂布平板：将样品涂布到eq\x(\s\up1(12))鉴别纤维素分解菌的鉴别培育基上↓选择产生eq\x(\s\up1(13))透亮圈的菌落(3)结果分析与评价内容现象结论有无杂菌污染的推断空白比照的培育皿中无菌落生长未被杂菌污染培育物中菌落数偏高被杂菌污染菌落形态多样，菌落数偏高培育物中混入其他杂菌选择培育基的筛选作用牛肉膏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筛选作用样品的稀释操作得到2个或2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(选修1P22正文)在进行微生物计数试验时除设置比照组外，设置重复组的作用是什么？应如何设置重复组？提示设置重复组的作用是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。3．分别微生物的两种培育基的比较(1)选择培育基：即允许特定种类的微生物生长，同时eq\x(\s\up1(01))抑制或阻挡其他种类微生物生长的培育基。如以eq\x(\s\up1(02))尿素为唯一氮源的选择培育基，以eq\x(\s\up1(03))纤维素为唯一碳源的选择培育基。其目的是eq\x(\s\up1(04))富集、分别目标微生物。(2)鉴别培育基：在培育基中加入某种试剂或化学药品，使培育后发生某种改变，从而区分不同类型的微生物。如添加eq\x(\s\up1(05))酚红指示剂鉴别分解尿素的微生物的培育基。1.(选修1P22旁栏思索)想一想，如何从平板上的菌落数推想出每克样品中的菌落数？提示统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板上的菌落数的平均值，然后通过公式即每克样品中的菌株数＝(C÷V)×M进行计算，其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。2．(选修1P28旁栏思索T1)为什么要在富含纤维素的环境中找寻纤维素分解菌？提示由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于一般环境。3．(选修1P28旁栏思索T2)将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应当埋进土壤多深？提示将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，事实上是人工设置纤维素分解菌生存的相宜环境。一般应将纸埋于深约10cm左右的腐殖土壤中。4．(选修1P29旁栏思索T1)常用的刚果红染色法有两种，一种是先培育微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红，这两种方法各有哪些优点与不足？提示方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是由于纤维素粉和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种产生淀粉酶的微生物产生的透亮圈较为模糊，因为培育基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透亮圈相区分；方法二的另一缺点是：有些微生物具有降解色素的实力，它们在长时间培育过程中会降解刚果红而形成明显的透亮圈，与纤维素分解菌不易区分。5．(选修1P29旁栏思索T2)为什么选择培育能够“浓缩”所需的微生物？提示在选择培育的条件下，可以使那些能够适应这种养分条件的微生物得到快速繁殖，而那些不适应这种养分条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。题组一土壤中分解尿素细菌的分别与计数1．下面关于土壤中分解尿素的细菌的分别与计数的叙述中正确的是()A．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素B．筛选分解尿素的细菌时应以尿素作为培育基中的唯一养分物质C．统计样品中的活菌数目时一般用平板划线法D．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，则表明筛选到了分解尿素的细菌答案A解析酶具有专一性，故只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，A正确；筛选分解尿素的细菌的试验中，采纳的是以尿素为唯一氮源的培育基，B错误；统计样品中的活菌数目时一般采纳稀释涂布平板法，平板划线法不能用于统计样品中的细菌数，C错误；在以尿素为唯一氮源的培育基中加入酚红指示剂，培育某种细菌后，假如pH上升，指示剂将变红，这样就能初步鉴定该种细菌能够分解尿素，D错误。2．人和哺乳动物的尿液中含有尿素，大量尿素的存在会对环境造成污染，土壤中有些细菌含有脲酶，可通过降解尿素作为其生长的氮源。某探讨小组开展土壤中分解尿素的细菌的分别和培育试验，请回答下列问题：(1)该试验中，在以________为唯一氮源的培育基中加入________指示剂，能产生脲酶的细菌在该培育基上生长一段时间后，其菌落四周的指示剂将变成________色。(2)在接种前须要添加空白比照组以检测培育基是否被污染，该空白比照组应实行的操作要求和视察指标是_______________________________。(3)某同学在五个培育基平板下均接种稀释倍数为105的土壤样品液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。该过程实行的接种方法是______________，每克土壤样品中的细菌数量为______________个。答案(1)尿素酚红红(2)将已灭菌、未接种的培育基在相宜温度下放置相应的时间，视察培育基上是否有菌落产生(3)稀释涂布平板法1.75×108解析(1)分解尿素的细菌能合成脲酶将尿素分解成氨，氨会使培育基的碱性增加，在以尿素为唯一氮源的培育基中加入酚红指示剂培育细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。(2)在接种前须要添加空白比照组以检测培育基是否被污染，该空白比照组应实行的操作要求和视察指标是将已灭菌、未接种的培育基在相宜温度下放置相应的时间，视察培育基上是否有菌落产生。(3)某同学在五个培育基平板上均接种稀释倍数为105的土壤样品液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。该过程实行的接种方法是稀释涂布平板法，统计的菌落数应介于30～300之间，故选择细菌菌落数为156、178和191的平板计数，所以每克土壤样品中的细菌数量为eq\f(156＋178＋191,3)÷0.1×105＝1.75×108个。统计菌落数目的两种方法(1)显微镜干脆计数法原理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方法用计数板计数缺点不能区分死菌与活菌(2)间接计数法(活菌计数法)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计算公式每克样品中的菌株数＝(C÷V)×M，其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数操作设置重复组，增加试验的劝服力与精确性。同时为了保证结果精确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数题组二分解纤维素的微生物的分别3．分别纤维素分解菌的试验过程中操作有误的是()A．经选择培育后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培育基上B．富集培育这一步可省略，但培育的纤维素分解菌少C．培育基长出菌落后，用刚果红染色D．比照组可用同样量的培育液涂布到不含纤维素的培育基上答案A解析经选择培育后，再经稀释，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培育基上，A错误；富集培育可省略，B正确；刚果红染色法有两种，其中一种是先培育微生物，再加入刚果红进行颜色反应，即培育基上长出菌落后，用刚果红染色，C正确；设置比照能证明经富集培育的确得到了欲分别的微生物，D正确。4．(2024·重庆市一中月考)纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质，植物产生的纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，因为它们能产生纤维素酶。依据相关学问回答问题：(1)在微生物培育时，要获得纯净培育物的关键是__________________；试验室中常用的灭菌方法有灼烧灭菌、________和________。(2)纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，其中________酶能将纤维二糖分解成葡萄糖。(3)在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培育基之前可以通过________增加纤维素分解菌的浓度。(4)在含纤维素的培育基中加入刚果红时，刚果红可以与纤维素形成________复合物。当纤维素被分解后，刚果红—纤维素的复合物就无法形成，用含刚果红的该培育基培育纤维素分解菌时，培育基中会出现以纤维素分解菌为中心的________。常用的刚果红染色法有两种，其中一种是先培育微生物，再加入刚果红进行颜色反应，这种方法的缺点之一是加入刚果红溶液会使____________________。答案(1)防止外来杂菌的入侵干热灭菌高压蒸汽灭菌(2)葡萄糖苷(3)选择培育(4)红色透亮圈菌落之间发生混杂解析(2)纤维素酶是一种复合酶，至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，其中葡萄糖苷酶能将纤维二糖分解成葡萄糖。(3)在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培育基之前可以通过选择培育增加纤维素分解菌的浓度。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别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平板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，依据培育基中出现的透亮圈来筛选分解纤维素的微生物高考热点突破1．(2024·全国卷Ⅰ)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________________________。Ⅱ、Ⅲ号培育基中为微生物供应碳源的有机物是____________。(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________，其缘由是____________________________。(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______________________________。(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________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)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号液体培育基中只有X含有碳元素，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。2．(2024·全国卷Ⅱ)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________。(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________菌落进一步纯化，选择的依据是_________________________________________。(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_______________________________________________________________________________________________________。(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________，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____________________；若A、B处形成的透亮圈直径大小相近，说明___________________________________________________________________。答案(1)W(2)乙乙菌落四周出现透亮圈，说明乙菌能降解W(3)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)①缓冲液②缓冲液不能降解W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。3．(2024·全国卷Ⅱ)在生产、生活和科研实践中，常常通过消毒和灭菌来避开杂菌的污染。回答下列问题：(1)在试验室中，玻璃和金属材质的试验器具________(填“可以”或“不行以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采纳巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是________________________________。(3)密闭空间内的空气可采纳紫外线照耀消毒，其缘由是紫外线能__________________，在照耀前，适量喷洒____________，可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在运用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的缘由是____________________。答案(1)可以(2)在达到消毒目的的同时，养分物质损失较少(3)破坏DNA结构消毒液(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽解析(1)能耐高温的、须要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培育皿)和金属用具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)煮沸消毒法即在100℃煮沸5～6min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢；高温瞬时消毒法即135～150℃加热2～8s；巴氏消毒法即在70～75℃煮30min或在80℃煮15min，可以杀死微生物，并且保证养分物质不被破坏。因此，与煮沸消毒法相比，牛奶消毒常采纳的巴氏消毒法或高温瞬时消毒法的优点是在达到消毒目的的同时，养分物质损失较少。(4)通常乙醇消毒有气味，影响水质，不相宜消毒自来水；高锰酸钾本身有颜色，消毒后溶液呈紫红色，无法运用；因此水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的。(5)采纳高压蒸汽灭菌时，锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底解除后才能将锅密闭。假如未将锅内冷空气排尽，则会出现压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度的现象。4．(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________的生长，加入了链霉素的培育基属于__________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________________(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________________(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________，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，其缘由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。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，产淀粉酶的菌落四周淀粉被水解，形成透亮圈(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，结果的重复性差解析(1)M培育基若用于真菌的筛选，则M培育基应满意真菌的生长并抑制其他微生物的生长，链霉素是一种抗生素，可抑制细菌的生长；加入链霉素的培育基能筛选出真菌，该培育基属于选择培育基。(2)微生物生长所须要的养分成分除氮源外，还须要碳源、水、无机盐及特别养分物质；氮元素是蛋白质、核酸等生物大分子的组成元素，因此氮源进入细胞后，可参加蛋白质、核酸等生物大分子的合成。(3)依据淀粉遇碘液变蓝色，产淀粉酶的菌落四周淀粉被水解，形成透亮圈，依据透亮圈筛选产生淀粉酶的微生物。(4)设计试验时肯定要涂布至少3个平板作为重复组，才能增加试验的劝服力和精确性，在分析试验结果时，肯定要考虑所设置的重复组的结果是否相当，结果差距太大，意味着操作有误，乙结果不合理。5．(2024·全国卷Ⅰ)空气中的微生物在重力等作用下，可以肯定程度地沉降。某探讨小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布状况。试验步骤如下：①配制培育基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；②制作无菌平板；③设置空白比照组和若干试验组，进行相关操作；④将各组平板置于37℃恒温箱中培育一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题：(1)该培育基中微生物所需的氮来源于____________________。若要完成步骤②，该培育基中的成分X通常是__________。(2)步骤③中，试验组的操作是_______________________________。(3)若在某次调查中，某一试验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白比照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了__________现象。若将30(即36－6)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法______________(填“正确”或“不正确”)。答案(1)牛肉膏、蛋白胨琼脂(2)将各试验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间(3)污染不正确解析(1)培育基中的牛肉膏和蛋白胨可为培育基中的微生物供应氮源；制备固体培育基需加入琼脂。(2)该试验的目的是了解教室内不同高度空气中微生物的分布状况，所以需在教室不同高度的位置分别用平板收集微生物即开盖暴露一段时间。(3)该试验中空白比照组不应出现菌落，若空白比照组出现了菌落，则说明此次调查中出现了污染现象，试验组的污染状况不能确定，故不能用试验组与空白比照组菌落数的差值作为试验结果，而应重新进行试验。课时作业1．(2024·成都龙泉二中月考)幽门螺杆菌简称Hp，主要寄生在胃幽门、胃窦等旁边的黏膜上，是人类至21世纪初唯一的已知胃部细菌。Hp可产生高活性的脲酶，可将尿素分解成氨和CO2。(1)制备幽门螺杆菌培育基时，需将培育基的pH调至________性。培育皿进行灭菌的常用方法是________。倒平板时要待平板冷凝后，将平板倒置，其主要缘由是________________________。(2)图①表示的是用________法接种培育后得到的结果。图②是在纯化过程中通过________法分别培育的结果，在培育基上接种时接种环需通过灼烧灭菌，完成图中划线操作，至少须要灼烧接种环________次。(3)为检测某人体内是否感染了Hp，可让其服用14C标记的__________，定时收集呼出的气体，通过分析呼气中14C标记的CO2的含量即可推断。该检测方法和卡尔文探讨光合作用的方法一样可称为________法。答案(1)酸干热灭菌防止培育皿盖上的冷凝水落入培育基造成污染(2)稀释涂布平板平板划线4(3)尿素同位素标记(或同位素示踪)解析(1)因为幽门螺杆菌生活在胃部，所以其培育基的pH应偏酸性。对培育皿灭菌可以采纳干热灭菌法。(2)由图①分析可知菌落匀称分布，所以是利用稀释涂布平板法接种的，而图②是利用平板划线法接种的，在每次接种前和最终接种后都要对接种环进行灭菌，由图可知划线3次，所以至少须要灼烧4次。(3)因为Hp可产生高活性的脲酶，所以可以让病人服用14C标记的尿素，尿素会被分解为二氧化碳和氨，定时收集呼出的气体，通过分析呼气中14C标记的CO2的含量即可推断是否感染了Hp。该方法利用了同位素标记法。2．(2024·四川双流中学月考)莠去津是一种含氮的有机除草剂，在土壤中不易降解。为修复被莠去津污染的土壤，科研人员通过如图所示过程选育可高效降解莠去津的细菌(目的菌)。结合所学学问，回答下列问题：(1)培育皿中的培育基比培育瓶中的培育基多添加了____________作为凝固剂，从功能上讲，这两种培育基都属于____________培育基。若过程②运用的是平板划线法，则对接种环常用的灭菌方法是____________。(2)分解莠去津的微生物属于____________(填“自养”或“异养”)微生物，培育若干天后，应选择培育液中莠去津含量____________的培育瓶进行过程②。为了避开杂菌污染，接种操作须要在____________________旁边进行。图中培育过程重复多次的主要目的是____________。(3)若要获得更高效分解莠去津的微生物，常用的方法是____________。答案(1)琼脂选择灼烧灭菌法(2)异养最少酒精灯火焰选择最高效的目的菌(3)诱变育种解析(1)琼脂是固体培育基中的凝固剂，从功能上讲，这两种培育基都属于选择培育基，对培育基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法，对接种环常用的灭菌方法是灼烧灭菌法。(2)莠去津是一种含氮的有机除草剂，只能利用现成的有机物作为碳源和能源的微生物属于异养型微生物。在选育过程中，因为目的菌能够分解莠去津，所以应当选择培育液中莠去津含量最少的培育瓶进行下一步接种，为了防止杂菌污染，接种操作应在酒精灯火焰旁进行。因为初选出来的培育瓶中可能不止一种微生物能够分解莠去津，所以要通过固体培育基进行纯化，而多次重复培育过程的目的就是选育最高效的目的菌。(3)若要获得更高效分解莠去津的微生物，常用的方法是用诱变处理使其发生基因突变，即诱变育种。3．(2024·安徽马鞍山质检)为了获得耐热耐辐射微生物资源，某生物爱好小组在新疆库木塔格沙漠某区域取样，利用常规平板分别方法进行分别培育，定向筛选出耐高温耐辐射菌株，试验流程如下，分析并回答下列问题：eq\x(样品采集)→eq\x(\a\al(LB肉汤培育基,富集培育))→eq\x(\a\al(耐高温耐辐射,驯化培育))→eq\x(菌株纯化视察)→eq\x(鉴定已纯化菌株)(1)生物爱好小组选择在该区域取样的缘由是______________________________。(2)配制LB肉汤培育基需添加肯定量的NaCl，其目的是____________________，对LB肉汤培育基一般采纳________灭菌；驯化培育过程中，对活菌纯化并计数的方法是________，测得的活菌数往往比实际值________，缘由是______________________________________。(3)某同学为探究已纯化的菌株能否分解纤维素，他将此菌株接种在以纤维素为唯一碳源的培育基上，一段时间后，培育基上出现了菌落，该同学认为此菌株能分解纤维素，但其他的同学并不认同他的观点，你认为他们的理由是________________________________________________。答案(1)该区域温度较高、遭遇辐射较强、目的菌数量多(2)为微生物供应无机盐(或为微生物供应无机盐，调整渗透压)高压蒸汽稀释涂布平板法低当两个或多个细胞连在一起时，平板上只能视察到一个菌落(3)试验缺少空白比照；操作不规范，未进行重复试验解析(1)依据筛选目的菌株的特点，生物爱好小组之所以选择在该区域取样是因为该区域温度较高、遭遇辐射较强，所以含有的耐热耐辐射的微生物多。(3)结合试验设计要遵循比照试验的原则分析，该同学的试验设计中缺乏空白比照组，即不接种该筛选菌株，培育基中是否会出现菌落。此外，该同学未设置重复组，也可能会由于操作不规范等偶然因素导致培育基上出现菌落。4．(2024·齐鲁名校二联)大肠埃希菌，俗称大肠杆菌。是人和动物肠道中的正常栖居菌。自来水一旦被它污染，就有可能引发肠道传染病，甚至流行病。因此，必需对自来水进行严格的检测，以确保饮水平安。我国规定1000mL自来水中的大肠杆菌数不得超过3个。某同学欲对家中自来水中大肠杆菌含量是否达标，对饮用水中大肠杆菌进行了培育、计数和鉴定。回答下列问题：(1)试验前应进行无菌处理。将漏斗、培育皿、三角瓶和镊子等进行________灭菌。培育基进行________灭菌。对自来水龙头进行________灭菌。(2)为测定大肠杆菌的数目，将已知________的水过滤后，将滤膜放在培育基上培育，留意滤膜与培育基完全贴紧，不能有________。可依据培育基上________的数目，计算出水样中大肠杆菌的数目。(取三份样品求平均值)(3)为了鉴定大肠杆菌，在培育基中应加入________。在该培育基上，大肠杆菌的菌落呈现________色。答案(1)干热(或高压蒸汽)高压蒸汽灼烧(2)体积气泡菌落(3)伊红—美蓝黑解析(1)微生物培育过程中要留意防止杂菌污染，培育基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，漏斗、培育皿、三角瓶和镊子等进行干热灭菌或高压蒸汽灭菌，而对自来水龙头进行灼烧灭菌。(2)(3)欲测定饮用水中大肠杆菌数目，将已知体积的水过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培育基上，大肠杆菌的菌落呈现黑色，留意滤膜与培育基完全贴紧，不能有气泡；可依据培育基上菌落的数目，计算出水样中大肠杆菌的数目。5．(2024·湖南师大附中模拟)聚乙烯醇(PVA)是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物，PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA，PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消逝，形成白色透亮斑，请回答下列问题：(1)下表是筛选能高效分解PVA的细菌的培育基配方，X物质最可能为________。试验中还应设置完全培育液比照组，将菌液稀释相同的倍数，通过比较菌落数目，说明选择培育基具有筛选作用。成分MgSO4蛋白质PVA溶液水X物质用量5g10g1000mL7g20g(2)若将100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后，取0.1mL稀释液匀称涂布在选择培育基表面，测得菌落数的平均值为160个，空白比照组平板上未出现菌落，则100mL原菌液中有PVA分解菌________个，该方法的测量值与实际值相比一般会________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。(3)要鉴定分别出的细菌是否为PVA分解菌，培育PVA分解菌的培育基中除了加入必需的养分物质外还须要加入________，用于鉴别PVA分解菌。若用上述培育基比较不同菌株降解PVA实力的大小，请用简洁的语言写出设计思路：____________________________________。(4)对于选择出的PVA分解菌，应当接种在________培育基上培育，长成菌落后，置于________℃冰箱中做临时保藏。若要长期保藏，则需采纳________法。答案(1)琼脂(2)1.6×109偏小(3)碘配置相同PVA浓度的培育基来培育不同菌株，肯定时间后通过测定白色透亮圈大小来确定不同菌株降解PVA实力的大小(4)固体斜面4甘油管藏解析(1)分析题意可知，表格是筛选能高效分解PVA的细菌的培育基配方，应当是固体培育基，所以X物质最可能是琼脂；由于完全培育液中任何微生物都可以生长，因此比照组培育基上生长的菌落数目应明显多于选择培育基上的数目，从而说明选择培育基具有筛选作用。(2)若将100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释104倍后，取0.1mL稀释液匀称涂布在选择培育基表面，测得菌落数的平均值为160个，空白比照组平板上未出现菌落，则100mL原菌液中PVA分解菌有：160÷0.1×104×100＝1.6×109个；由于两个或多个细菌聚集在一起只能视察到一个菌落，因此该方法的测量值与实际值相比一般会偏小。(3)依据题意可知，“PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消逝，形成白色透亮斑”，因此要鉴定分别出的细菌是否为PVA分解菌，可在培育PVA分解菌的培育基中加入碘；若用上述培育基比较不同菌株降解PVA实力的大小，可以用含相同PVA浓度的上述培育基来培育不同菌株，肯定时间后，通过测定白色透亮斑的大小(或直径)来确定不同菌株降解PVA实力的大小。6．(2024·哈三中模拟)回答下列有关土壤中微生物分别的问题：(1)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培育基时，应选择__________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的缘由是____________________________。(2)用来筛选分解尿素细菌的培育基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有____________________________(答出两点即可)。(3)为从富含纤维素的土壤中分别获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培育基(成分见下表)：酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培育基甲＋＋＋＋－＋＋培育基乙＋＋＋－＋＋＋注：