2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 生物技術(shù)與工程 第2講 微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用教學(xué)案 新人教版
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1、 第2講 微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用 [考綱展示] 1.微生物的分離和培養(yǎng) 2.某種微生物數(shù)量的測(cè)定 3.培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用 考點(diǎn)一| 微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng) 1.培養(yǎng)基 (1)概念:人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。 (2)種類:液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基,二者的區(qū)別是是否添加凝固劑。 (3)營(yíng)養(yǎng)成分: ①主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽。 ②其他條件:pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣。 2.無(wú)菌技術(shù) (1)關(guān)鍵:防止外來(lái)雜菌的入侵。 (2)不同對(duì)象的無(wú)菌操作方法(連線): 答案:①—b—Ⅰ?、凇猙—Ⅱ?、邸ⅱ堋猘?、荨猘—Ⅲ、Ⅳ?、蕖?/p>
2、b 3.制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基 (1)計(jì)算:依據(jù)配方比例,計(jì)算配制100 mL的培養(yǎng)基時(shí),各種成分的用量。 (2)稱量:準(zhǔn)確地稱取各種成分。 (3)溶化 (4)滅菌 (5)倒平板:待培養(yǎng)基冷卻至50 ℃左右時(shí),在酒精燈火焰旁倒平板。 4.純化大腸桿菌 (1)菌落:由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體。 (2)純化大腸桿菌的方法 ①純化培養(yǎng)原理:在培養(yǎng)基上得到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的菌落,即可獲得較純的菌種。 ②純化大腸桿菌的關(guān)鍵步驟:接種。 ③常用的微生物接種方法有兩種。 a.平板劃線法:通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作,將聚集的菌種逐步稀釋
3、分散到培養(yǎng)基的表面。 b.稀釋涂布平板法:將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面,進(jìn)行培養(yǎng)。 5.菌種的保存方法 (1)對(duì)于頻繁使用的菌種,可以采用臨時(shí)保藏的方法。 (2)對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種,可以采用甘油管藏的方法。 1.選修1P18“旁欄小資料”,微生物的接種方法只有平板劃線法和稀釋涂布平板法嗎?微生物接種的核心是什么? 提示:不是,微生物的接種技術(shù)還包括斜面接種、穿刺接種等方法,其核心是防止雜菌的污染,保證培養(yǎng)物的純度。 2.如圖是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖,請(qǐng)分析接種的具體方法。 (1)獲得圖A
4、、圖B效果的接種方法分別是什么? 提示:稀釋涂布平板法;平板劃線法。 (2)某同學(xué)在用A方法純化土壤中的細(xì)菌時(shí),發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成一片,最可能的原因是什么?為了防止雜菌污染,有同學(xué)建議加入抗生素,你覺(jué)得可以嗎?并說(shuō)明理由。 提示:菌液濃度過(guò)高(土壤溶液稀釋不夠)。不可以,因?yàn)榭股夭坏珰珉s菌,而且也可以殺滅大腸桿菌,因此在培養(yǎng)基上不可以加入抗生素。 1.選擇無(wú)菌技術(shù)的原則 (1)考慮無(wú)菌技術(shù)的效果:滅菌的效果比消毒要好。 (2)考慮操作對(duì)象的承受能力:活體生物材料、操作者的手等只能采用消毒,而不能滅菌。 2.純化大腸桿菌的兩種方法的異同 (1)相同點(diǎn):平板劃線法和稀釋
5、涂布平板法都能獲得單細(xì)胞菌落。 (2)不同點(diǎn):平板劃線法不能對(duì)微生物計(jì)數(shù),而稀釋涂布平板法能對(duì)微生物計(jì)數(shù)。 考法1 考查無(wú)菌技術(shù) 1.(2018·全國(guó)卷Ⅱ)在生產(chǎn)、生活和科研實(shí)踐中,經(jīng)常通過(guò)消毒和滅菌來(lái)避免雜菌的污染?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)在實(shí)驗(yàn)室中,玻璃和金屬材質(zhì)的實(shí)驗(yàn)器具_(dá)_______(填“可以”或“不可以”)放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌。 (2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時(shí)消毒法,與煮沸消毒法相比,這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是_____________________________________ ___________________________________
6、__________________________。 (3)密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒,其原因是紫外線能________________。在照射前,適量噴灑________,可強(qiáng)化消毒效果。 (4)水廠供應(yīng)的自來(lái)水通常是經(jīng)過(guò)________(填“氯氣”“乙醇”或“高錳酸鉀”)消毒的。 (5)某同學(xué)在使用高壓蒸汽滅菌鍋時(shí),若壓力達(dá)到設(shè)定要求,而鍋內(nèi)并沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)溫度,最可能的原因是___________________________ ____________________________________________________________。 解析:(1)在實(shí)
7、驗(yàn)室中,能耐高溫的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金屬材質(zhì)的實(shí)驗(yàn)器具等可以放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌。(2)巴氏消毒法或高溫瞬時(shí)消毒法與煮沸消毒法相比,其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為在達(dá)到消毒目的的同時(shí),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較少。(3)紫外線照射能消毒的原因是其能夠破壞微生物細(xì)胞中的DNA分子。在利用紫外線照射前,適量噴灑石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液,可強(qiáng)化消毒效果。(4)自來(lái)水通常采用氯氣消毒。(5)采用高壓蒸汽滅菌時(shí),若壓力達(dá)到設(shè)定要求,而溫度未達(dá)到相應(yīng)要求,最可能的原因是沒(méi)有排盡高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)的冷空氣。 答案:(1)可以 (2)在達(dá)到消毒目的的同時(shí),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較少 (3)破壞DNA結(jié)構(gòu) 消毒液 (4)氯氣
8、 (5)未將鍋內(nèi)冷空氣排盡 考法2 考查微生物的純化技術(shù) 2.(2014·全國(guó)卷Ⅱ)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況,某研究小組測(cè)定了該河流水樣中的細(xì)菌含量,并進(jìn)行了細(xì)菌分離等工作?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測(cè)水樣中的細(xì)菌含量。在涂布接種前,隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時(shí)間,這樣做的目的是_______________________;然后,將1 mL水樣稀釋100倍,在3個(gè)平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液;經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后,3個(gè)平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為_(kāi)_______。 (2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的
9、細(xì)菌,操作時(shí),接種環(huán)通過(guò)________滅菌。在第二次及以后的劃線時(shí),總是從上一次劃線的末端開(kāi)始劃線。這樣做的目的是_______________________________________。 (3)示意圖A和B中,________表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 (4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻,一部分進(jìn)行靜置培養(yǎng),另一部分進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長(zhǎng)速度快。分析其原因是:振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中________的含量,同時(shí)可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高_(dá)_______的利用率。 解析:(1)為了檢測(cè)培養(yǎng)基平板滅菌是否合
10、格,可在涂布接種前,隨機(jī)取滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時(shí)間。0.1 mL稀釋液中平均有(39+38+37)/3=38個(gè)活菌,則每毫升稀釋液中活菌的數(shù)目為38/0.1=380,則稀釋前每毫升水樣中活菌數(shù)目為380×100=3.8×104,則每升水樣中活菌數(shù)目為3.8×104×1 000=3.8×107。 (2)接種環(huán)、接種針等金屬用具可直接在酒精燈火焰的充分燃燒層灼燒,以達(dá)到迅速?gòu)氐诇缇哪康?。在第二次及以后的劃線時(shí),總是從上一次劃線的末端開(kāi)始劃線,其目的是將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個(gè)菌落。 (3)比較圖A和圖B可以看出:A培養(yǎng)基中細(xì)菌的分布呈線性,是用平板劃線法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果;B
11、培養(yǎng)基中細(xì)菌均勻分布,是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 (4)振蕩培養(yǎng)可以提高培養(yǎng)液中溶解氧的含量,還可以使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率,因此振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長(zhǎng)速度快。 答案:(1)檢測(cè)培養(yǎng)基平板滅菌是否合格 3.8×107 (2)灼燒 將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個(gè)菌落 (3)B (4)溶解氧 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 3.某研究小組研究了不同濃度的抗生素A對(duì)大腸桿菌生長(zhǎng)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)如圖1?;卮鹣铝邢嚓P(guān)問(wèn)題: (1)該培養(yǎng)基為大腸桿菌提供的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、無(wú)機(jī)鹽、________四類,而配置該培養(yǎng)基時(shí),通常加入________作為凝固劑。
12、 (2)為了確保利用________________法接種大腸桿菌時(shí),形成一層菌膜,則對(duì)菌種的稀釋倍數(shù)________。另外,在培養(yǎng)和接種大腸桿菌時(shí)要特別注意進(jìn)行__________操作。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選出對(duì)大腸桿菌抑制作用最明顯的抗生素A濃度的依據(jù)是_______________________________ ____________________________________________________________。 (3)為減少實(shí)驗(yàn)誤差,每一濃度的抗生素A還要制備________。 (4)該研究小組運(yùn)用上述實(shí)驗(yàn)方法還研究了相同濃度的a、b、c三種不同抗生素對(duì)大腸桿菌生
13、長(zhǎng)的影響。請(qǐng)?jiān)趫D2中圖示這一處理方案(可模仿圖1加以必要的注解)。 解析:(1)微生物生長(zhǎng)繁殖所需要的四類主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是水、無(wú)機(jī)鹽、碳源和氮源。該實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,常用的凝固劑是瓊脂。 (2)圖中接種大腸桿菌時(shí)所使用的接種方法是稀釋涂布平板法,為了得到菌膜,稀釋倍數(shù)不能太大。接種和培養(yǎng)大腸桿菌的關(guān)鍵是無(wú)菌操作。據(jù)圖1分析,⑤號(hào)圓紙片的抑菌圈最大,說(shuō)明該濃度的抗生素A對(duì)大腸桿菌抑制作用最明顯。 (3)為減少實(shí)驗(yàn)誤差,每一濃度的抗生素A還要制備多個(gè)圓紙片進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 (4)該方案的自變量為相同濃度的a、b、c三種不同抗生素,還應(yīng)有空白對(duì)照,注意在圖中要標(biāo)記清楚,具體圖解見(jiàn)答案
14、。 答案:(1)氮源 瓊脂 (2)稀釋涂布平板 不能太大 無(wú)菌 透明圈越大,抑制效果越明顯 (3)多個(gè)圓紙片 (4)圖示見(jiàn)如圖所示 考點(diǎn)二| 微生物的分離與計(jì)數(shù) 1.篩選菌株 (1)尋找目的菌株的方法:根據(jù)它對(duì)生存環(huán)境的要求,到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。 (2)實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選: ①方法:人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件,同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。 ②實(shí)例:篩選尿素分解菌時(shí)使用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)選擇培養(yǎng)基:在微生物學(xué)中,將允許特定種類的微生物生長(zhǎng),同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基。 2.統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法 (1)顯微鏡直接計(jì)
15、數(shù)法 ①原理:利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板,在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量。 ②方法:用計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。 ③缺點(diǎn):不能區(qū)分死菌與活菌。 (2)間接計(jì)數(shù)法(活菌計(jì)數(shù)法) ①原理:當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落,來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌,通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù),就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。 ②計(jì)算公式:每克樣品中的菌株數(shù)=(C÷V)×M,其中,C代表某一稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù),V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL),M代表稀釋倍數(shù)。 ③操作:設(shè)置重復(fù)組和對(duì)照組,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力與準(zhǔn)確性。同時(shí)為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般選擇菌落數(shù)在30~3
16、00的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。 3.土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù) (1)方法:在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌。 (2)原理 分解尿素的細(xì)菌 ↓ CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3 ↓ 酚紅指示劑―→變紅色 (3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論 ①培養(yǎng)基變紅:該種細(xì)菌能分解尿素。 ②培養(yǎng)基不變紅:該種細(xì)菌不能分解尿素。 (4)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目 統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌一般用稀釋涂布平板法。 (5)實(shí)驗(yàn)流程 土壤取樣→樣品的稀釋→微生物的培養(yǎng)與觀察→細(xì)菌的計(jì)數(shù)。 4
17、.分解纖維素的微生物的分離 (1)纖維素酶 ①組成:纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。 ②作用: 纖維素纖維二糖葡萄糖 (2)纖維素分解菌的篩選 ①原理 纖維素分解菌 ↓ ―→紅色復(fù)合物紅色消失,出現(xiàn)透明圈。 ②篩選方法:剛果紅染色法,即通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。 ③培養(yǎng)基:以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。 ④實(shí)驗(yàn)流程 :富含纖維素的環(huán)境 ↓ :用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng),以增加纖維素分解菌的濃度 ↓ :制備系列稀釋液 ↓ :將樣品涂布到鑒別纖
18、維素分解菌的培養(yǎng)基上 ↓ :產(chǎn)生透明圈的菌落 1.選擇菌落數(shù)時(shí),若得到3個(gè)或3個(gè)以上菌落數(shù)在30~300的平板是否一定正確?并說(shuō)明理由。 提示:不一定。如得到3個(gè)平板,菌落數(shù)分別為200、34、240,雖然菌落數(shù)均在“30~300”,但由于34與另外兩個(gè)平板上的菌落數(shù)差異較大,應(yīng)找出原因并重新實(shí)驗(yàn)。 2.研究人員用含有剛果紅的培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時(shí),篩選到了幾株有透明降解圈的菌落如圖所示。據(jù)圖回答以下問(wèn)題: (1)簡(jiǎn)述透明圈的形成過(guò)程。 提示:剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物,但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。細(xì)菌分泌的纖維素酶能將培養(yǎng)基中的纖維素
19、降解成纖維二糖和葡萄糖,形成透明圈。 (2)推測(cè)與圖中透明圈大小有關(guān)因素主要是什么?降解纖維素能力最強(qiáng)的菌種是哪種? 提示:纖維素酶的產(chǎn)量和活性。 菌落①。 1.選擇培養(yǎng)基的作用原理 (1)在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì),如加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌;加入高濃度的食鹽可以得到金黃色葡萄球菌。這里的加入是在滿足基本所需培養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上加入。 (2)改變培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分,如缺乏氮源時(shí)可以分離出固氮微生物;以石油作為唯一碳源時(shí),可以分離出能消除石油污染的微生物。 (3)改變微生物的培養(yǎng)條件,如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)可以得到耐高溫的微生物,在高鹽環(huán)境中培養(yǎng)可分離得到耐鹽菌。
20、 2.目的微生物選擇的三種方法 (1)利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種在固體平板培養(yǎng)基上,根據(jù)目的微生物特定的菌落特征挑選目的微生物。 (2)利用選擇培養(yǎng)基直接篩選目的微生物。 (3)利用鑒別培養(yǎng)基鑒別篩選目的微生物。 考法1 考查微生物的選擇培養(yǎng) 1.(2017·全國(guó)卷Ⅰ)某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列問(wèn)題: (1)有些細(xì)菌能分解尿素,有些細(xì)菌則不能,原因是前者能產(chǎn)生________。能分解尿素的細(xì)菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源,原因是_______________________________________________
21、_________ ____________________________________________________________。但可用葡萄糖作為碳源,進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是________ _____________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。 (2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌,在配制培養(yǎng)基時(shí),應(yīng)選擇________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作為氮源,不選擇其他兩組的原因是___________________________________________ ____________
22、________________________________________________。 (3)用來(lái)篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有_________________________________________________________ ______________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。 解析:(1)有些細(xì)菌能分解尿素是因?yàn)檫@些細(xì)菌能產(chǎn)生脲酶,將尿素分解成CO2和NH3。能分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2作為碳源合成有機(jī)物,但這些細(xì)菌可用葡萄糖作為碳源,進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的
23、葡萄糖的主要作用是:作為能源物質(zhì)氧化分解為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量,為其他有機(jī)物的合成提供原料。 (2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌,在配制培養(yǎng)基時(shí),應(yīng)選擇尿素作為唯一氮源,這樣只有能分解尿素的細(xì)菌才能在培養(yǎng)基上生存。若選擇“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”作為氮源,能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3,不能起到篩選作用。 (3)用來(lái)篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4,它們可以為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng);同時(shí),KH2PO4和Na2HPO4還可以作為緩沖劑保持細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中pH穩(wěn)定。 答案:(1)脲酶 分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2來(lái)合成有機(jī)物
24、 為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量,為其他有機(jī)物的合成提供原料 (2)尿素 其他兩組都含有NH4NO3,能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3,不能起到篩選作用 (3)為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng),作為緩沖劑保持細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中pH穩(wěn)定 考法2 微生物的分離與計(jì)數(shù) 2.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時(shí)間,過(guò)濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂,用水定容后滅菌,得到M培養(yǎng)基。 回答下列問(wèn)題: (1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選,則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈霉素以抑制________的生長(zhǎng),加入了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。 (2)M培養(yǎng)基中的
25、馬鈴薯浸出液為微生物生長(zhǎng)提供了多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)類型除氮源外還有____________(答出兩點(diǎn)即可)。氮源進(jìn)入細(xì)胞后,可參與合成的生物大分子有____________(答出兩點(diǎn)即可)。 (3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖,接種土壤濾液并培養(yǎng),平板上長(zhǎng)出菌落后可通過(guò)加入顯色劑篩選出能產(chǎn)淀粉酶的微生物。加入的顯色劑是________,該方法能篩選出產(chǎn)淀粉酶微生物的原理是___________ ____________________________________________________________。 (4)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測(cè)定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量,在
26、同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果: 甲同學(xué)涂布了3個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是110、140和149,取平均值133;乙同學(xué)涂布了3個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是27、169和176,取平均值124。有人認(rèn)為這兩位同學(xué)的結(jié)果中,乙同學(xué)的結(jié)果可信度低,其原因是________________________________________________ ____________________________________________________________。 解析:(1)在微生物學(xué)中,將允許特定種類的微生物生長(zhǎng),同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基,稱做選擇培養(yǎng)基。若M培養(yǎng)基是用
27、于真菌的篩選,則應(yīng)加入鏈霉素以抑制細(xì)菌的生長(zhǎng),其屬于選擇培養(yǎng)基。(2)馬鈴薯浸出液中含有淀粉、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、水等多種物質(zhì),因此,除氮源外其中還有微生物生長(zhǎng)所需要的碳源、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)要素。進(jìn)入細(xì)胞的氮源可參與合成蛋白質(zhì)、核酸(DNA、RNA)等含氮的生物大分子。(3)加入顯色劑碘液后,淀粉遇碘變藍(lán),而淀粉的水解產(chǎn)物 則不發(fā)生這種反應(yīng)。若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖,接種土壤濾液并培養(yǎng),土壤中能產(chǎn)生淀粉酶的微生物可將淀粉分解,菌落周圍就會(huì)出現(xiàn)透明圈,這樣,我們就可以通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選能產(chǎn)淀粉酶的微生物了。(4)乙同學(xué)的結(jié)果中,1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個(gè)相差太遠(yuǎn),說(shuō)明在操作過(guò)程中可能出
28、現(xiàn)了錯(cuò)誤,結(jié)果的重復(fù)性太差,不能簡(jiǎn)單地將3個(gè)平板的計(jì)數(shù)值用來(lái)求平均值。 答案:(1)細(xì)菌 選擇 (2)碳源、無(wú)機(jī)鹽 蛋白質(zhì)、核酸 (3)碘液 淀粉遇碘液顯藍(lán)色,產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解,形成透明圈 (4)乙同學(xué)的結(jié)果中,1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個(gè)相差懸殊,結(jié)果的重復(fù)性差 3.為研究“某品牌酸奶中乳酸菌數(shù)量及其對(duì)抗生素耐藥性情況”,某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題: (1)配制的細(xì)菌培養(yǎng)基除了含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽等主要營(yíng)養(yǎng)成分外,還應(yīng)加入適量的________和瓊脂。在培養(yǎng)基各成分溶化與滅菌之間,要進(jìn)行的是________。 (2)接種微生物的方法有很多,圖中
29、過(guò)程①②③所示的方法為_(kāi)_____________。用該方法統(tǒng)計(jì)樣本菌落數(shù)后,所得數(shù)據(jù)需要乘以10n后,才可表示乳酸菌的數(shù)量(單位:個(gè)/mL),這里的n=________。用該方法統(tǒng)計(jì)樣本菌落數(shù)時(shí),同時(shí)需要做A、B、C三個(gè)培養(yǎng)皿,原因是_______ ____________________________________________________________。 (3)為了檢測(cè)乳酸菌對(duì)抗生素的敏感性,取該單菌落適當(dāng)稀釋,接種于固體培養(yǎng)基表面,在37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,使其均勻生長(zhǎng),布滿平板。將分別含有A、B、C三種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上的不同位置,培養(yǎng)一段時(shí)間后,含
30、A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈,說(shuō)明該致病菌對(duì)抗生素A________(填“敏感”或“不敏感”);含C濾紙片周圍的透明圈比含A的小,且透明圈中出現(xiàn)了一個(gè)菌落,在排除雜菌污染的情況下,此菌落很可能是__________________。 解析:(1)配制的細(xì)菌培養(yǎng)基除了含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽等主要營(yíng)養(yǎng)成分外,還需要特殊的物質(zhì)維生素,由于該培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,因此還應(yīng)加入適量的瓊脂作為凝固劑。在培養(yǎng)基各成分溶化與滅菌之間,要先調(diào)pH。(2)接種微生物的方法有很多,圖中過(guò)程③所示的方法為稀釋涂布平板法。用該方法統(tǒng)計(jì)樣本菌數(shù)落時(shí),同時(shí)需要做A、B、C三個(gè)培養(yǎng)皿,分別計(jì)數(shù)3次,取平均值,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)
31、確可靠。用該方法統(tǒng)計(jì)樣本菌落數(shù)后,所得數(shù)據(jù)需要乘以10n后,才可表示乳酸菌的數(shù)量(單位:個(gè)/mL),這里的n=6。(3)在抗藥性檢驗(yàn)過(guò)程中,如果在含某種抗生 素的濾紙片周圍出現(xiàn)透明的圓圈,說(shuō)明此種抗生素可抑制該細(xì)菌,因此該致病菌對(duì)抗生素A敏感;含C濾紙片周圍的透明圈比含A的小,且透明圈出現(xiàn)了一個(gè)菌落,在排除雜菌污染的情況下,此菌落很可能是抗生素C的耐藥菌。 答案:(1)維生素 調(diào)pH (2)稀釋涂布平板法 6 分別計(jì)數(shù)3次,取平均值,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠 (3)敏感 抗生素C的耐藥菌 真題體驗(yàn)| 感悟高考 淬煉考能 1.(多選)(2016·江蘇高考)漆酶屬于木質(zhì)素降解酶類,在環(huán)境修復(fù)
32、、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛用途。下圖是分離、純化和保存漆酶菌株的過(guò)程,相關(guān)敘述正確的是( ) A.生活污水中含有大量微生物,是分離產(chǎn)漆酶菌株的首選樣品 B.篩選培養(yǎng)基中需要加入漆酶的底物,通過(guò)菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落 C.在涂布平板上長(zhǎng)出的菌落,再通過(guò)劃線進(jìn)一步純化 D.斜面培養(yǎng)基中含有大量營(yíng)養(yǎng)物,可在常溫下長(zhǎng)期保存菌株 答案:BC 2.(2016·全國(guó)卷Ⅰ)空氣中的微生物在重力等作用下,可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物,以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①配制培養(yǎng)基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O);
33、 ②制作無(wú)菌平板; ③設(shè)置空白對(duì)照組和若干實(shí)驗(yàn)組,進(jìn)行相關(guān)操作; ④將各組平板置于37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間,統(tǒng)計(jì)各組平板上菌落的平均數(shù)。 回答下列問(wèn)題: (1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來(lái)源于____________________。若要完成步驟②,該培養(yǎng)基中的成分X通常是________。 (2)步驟③中,實(shí)驗(yàn)組的操作是_______________________________ _____________________________________________________________。 (3)若在某次調(diào)查中,某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板,而空白
34、對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落,這種結(jié)果說(shuō)明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了________現(xiàn)象。若將30(即36-6)個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值,該做法________(填“正確”或“不正確”)。 解析:(1)牛肉膏和蛋白胨中均含有氮元素,因此微生物所需的氮來(lái)源于牛肉膏和蛋白胨。若要完成步驟②,需要進(jìn)行倒平板操作,用到的是固體培養(yǎng)基,所以培養(yǎng)基中要有瓊脂。(2)該實(shí)驗(yàn)的空白對(duì)照組為不進(jìn)行處理的無(wú)菌平板,實(shí)驗(yàn)組的操作為將各無(wú)菌平板分別放置在教室不同高度的位置上,開(kāi)蓋暴露相同時(shí)間。(3)若空白對(duì)照組的平板上出現(xiàn)了菌落,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象??瞻讓?duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)變量不唯
35、一,不能確定實(shí)驗(yàn)組平板上的菌落是否僅由教室內(nèi)不同高度空氣中的微生物形成,因此不能求出實(shí)驗(yàn)組的菌落平均數(shù)。 答案:(1)牛肉膏、蛋白胨 瓊脂 (2)將各實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上,開(kāi)蓋暴露相同時(shí)間 (3)污染 不正確 3.(2014·全國(guó)卷Ⅰ)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶,該酶是由3種組分組成的復(fù)合酶,其中的葡萄糖苷酶可將________分解成________。 (2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時(shí),CR可與纖維素形成________色復(fù)合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時(shí),培養(yǎng)基
36、上會(huì)出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的________。 (3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落,某同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見(jiàn)下表): 酵母膏 無(wú)機(jī)鹽 淀粉 纖維素粉 瓊脂 CR溶液 水 培養(yǎng)基甲 + + + + - + + 培養(yǎng) 基乙 + + + - + + + 注:“+”表示有,“-”表示無(wú)。 據(jù)表判斷,培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌,原因是_________________________________________; 培養(yǎng)基乙________(填“能”或“不能”
37、)用于分離和鑒別纖維素分解菌,原因是__________________________________________________ ____________________________________________________________。 解析:(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,前兩種酶能使纖維素分解成纖維二糖,第三種酶能將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)剛果紅是一種染料,可以與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物,當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,紅色復(fù)合物就無(wú)法形成,培養(yǎng)基中就會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,我們可以通過(guò)是否產(chǎn)
38、生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。(3)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基,而用于分離和鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基,并且培養(yǎng)基中需含有纖維素,才能與CR形成紅色復(fù)合物,有纖維素分解菌時(shí)才能形成以纖維素分解菌為中心的透明圈。 答案:(1)纖維二糖 葡萄糖 (2)紅 透明圈 (3)不能 液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落 不能 培養(yǎng)基中沒(méi)有纖維素,不會(huì)形成CR—纖維素紅色復(fù)合物,即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌 4.(2018·全國(guó)卷Ⅲ)回答下列與酵母菌有關(guān)的問(wèn)題: (1)分離培養(yǎng)酵母菌通常使用____________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麥芽汁瓊脂”)培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基應(yīng)
39、采用________滅菌法滅菌。若將酵母菌劃線接種在平板上,培養(yǎng)一段時(shí)間后可觀察到菌落,菌落的含義是_________________________________________________ ___________________________________________________________。 (2)酵母菌液體培養(yǎng)時(shí),若通入氧氣,可促進(jìn)________________(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”);若進(jìn)行厭氧培養(yǎng),可促進(jìn)________(填“菌體快速增殖”“乙醇產(chǎn)生”或“乳酸產(chǎn)生”)。 (3)制作面包時(shí),為使面包松軟通常要在面粉中添加一定量的酵
40、母菌,酵母菌引起面包松軟的原因是___________________________________ ____________________________________________________________。 解析:(1)酵母菌為異養(yǎng)型生物,通常使用麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng);培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌法滅菌;由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體稱為菌落。(2)酵母菌為兼性厭氧型生物,有氧條件利于其繁殖,無(wú)氧條件下其進(jìn)行酒精發(fā)酵。(3)酵母菌分解葡萄糖可產(chǎn)生二氧化碳,使面包松軟多孔。 答案:(1)麥芽汁瓊脂 高壓蒸汽 由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體 (2)菌體快速增殖 乙醇產(chǎn)生 (3)酵母菌分解葡萄糖會(huì)產(chǎn)生CO2,CO2使面包松軟 - 14 -
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