第34讲微生物的培养和利用ppt课件.pptx

第34讲微生物的培养和利用,第十一单元 生物技术与工程,考点一微生物的实验室培养,基础自主诊断素养全面提升,1.培养基(1)概念:人们按照微生物对的不同需求,配制出供其的营养基质。(2)营养组成:一般都含有和无机盐。此外,还需要满足微生物生长对pH、氧气以及的要求。(3)分类 培养基:含凝固剂 培养基:不含凝固剂,营养物质,生长繁殖,水、碳源、氮源,特殊营养物质,固体,液体,2.无菌技术(1)含义:在培养微生物的操作中,所有防止的方法。(2)常用方法:,图11-34-1,杂菌污染,化学药剂消毒法,外来杂菌,干热灭菌,3.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基操作步骤计算溶化倒平板倒平板的方法及注意事项a.请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程:。b.甲、乙、丙中的灭菌方法是。c.丁中的操作需要等待后才能进行。,图11-34-2,称量,灭菌,丙乙甲丁,灼烧灭菌,平板冷却凝固,提醒 培养基的配制原则(1)目的要明确:配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。(2)营养要协调:注意各种营养物质的浓度和比例。(3)pH要适宜:细菌为6.57.5,放线菌为7.58.5,真菌为5.06.0,培养不同微生物所需的pH不同。,4.纯化大肠杆菌的方法(1)纯化培养原理:在培养基上将细菌稀释或分散成细胞,使其长成单个的菌落,这个菌落就是纯化的细菌菌落。(2)纯化大肠杆菌的关键步骤:。(3)常用的微生物接种方法平板划线法:是通过在琼脂固体培养基表面的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。法:是将菌液进行一系列的,然后将的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。,单个,接种,接种环,连续划线,不同稀释度,稀释涂布平板,梯度稀释,易错警示,(1)用稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低。这是因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。而显微计数法由于不能区分死菌与活菌,故所得数值可能比实际值偏高。(2)平板划线法只适用于微生物的提纯,不适用于微生物的计数,并且在最后一次划线的末端处的菌种最纯。,5.菌种的保藏(1)对于频繁使用的菌种,可以采用法。(2)对于需要长期保存的菌种,可以采用法。,临时保藏,甘油管藏,正误辨析(1)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。()(2)在配制培养基时,除满足营养需求外,还应考虑微生物生长对pH、O2及特殊营养物质的需求。()(3)高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖。 (),解析高压灭菌加热结束后,让其自然冷却,当压力表的压力降到零时打开排气阀。,(4)倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上。 ()(5)消毒的原则是既能杀死材料表面的微生物,又要减少消毒剂对细胞的伤害。()(6)为了防止污染,接种环经酒精灯火焰灼烧灭菌后应趁热快速挑取菌落。 (),解析倒平板时左手拿培养皿,右手拿锥形瓶,左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,倒入培养基后立即盖上培养皿皿盖。,解析灼烧接种环之后,要冷却后才能挑取菌落,以免温度太高杀死菌种。,(7)用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时,只有稀释度足够高,才能在培养基表面形成单个菌落。(),1.培养基中营养物质的确定方法(1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机物,碳源可来自大气中的CO2,氮源可由含氮无机盐提供。(2)异养型微生物所需的营养物质主要是有机物,即碳源必须由含碳有机物提供,氮源也主要由有机物提供,部分异养型微生物也可以利用无机氮源。,2.无菌技术(1)消毒和灭菌的区别,(2)选择无菌技术的原则考虑无菌技术的效果:灭菌的效果比消毒要好。考虑操作对象的承受能力:活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒,而不能灭菌。,3.纯化大肠杆菌的两种方法的异同,提醒 平板划线操作的3个易错点(1)灼烧接种环之后,要冷却后再进行接种,以免温度太高杀死菌种。(2)划线时最后一区域不要与第一区域相连。(3)划线时用力要大小适当,防止用力过大将培养基划破。,生命观念清概念明结论,1.下表所示为某微生物培养基的配方。下列说法中不正确的是()A.此培养基属于液体培养基,其中的碳源是(CH2O)B.配制培养基时,在各成分都溶化后、分装前,必须要进行的是调节pH和灭菌C.接种时应在酒精灯火焰附近操作D.若用该培养液选择培养纤维素分解菌,应除去青霉素,加入纤维素粉,D,解析 据表分析,该培养基配方中没有加琼脂,所以应该为液体培养基,碳源是(CH2O),A正确;不论何种培养基,在各成分都溶化后、分装前,要先进行pH调节,然后再进行灭菌,B正确;酒精灯火焰附近存在一个无菌区,为避免杂菌污染,接种时应在酒精灯火焰附近操作,C正确;纤维素分解菌对青霉素敏感,若用该培养基选择培养纤维素分解菌,应除去青霉素和(CH2O),同时加入纤维素粉作为唯一碳源,D错误。,2.图11-34-3表示小萌同学在实验室培养大肠杆菌过程中的部分操作,下列说法错误的是()A.步骤需要在酒精火焰旁操作B.培养基中必须含碳源、无机盐和水C.步骤接种环多方向划线便于估计细菌数量D.接种结束后,将倒置放入培养箱中培养, ,图11-34-3,C,解析 步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行,防止被杂菌污染,A正确;培养基的营养成分必须含有碳源、氮源、无机盐和水,B正确;步骤接种环多方向划线的目的是使菌种逐渐稀释,以便得到单个菌落,但不能用于估计细菌数量,C错误;划线接种结束后,将平板倒置放入培养箱中培养,有利于表面的水分更好地挥发和防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染,D正确。, ,图11-34-3,素养综合重知识提能力,3.在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题:(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。,可以,解析 (1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具常放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。,(2)牛奶的消毒常采用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。,在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少,解析牛奶的消毒常采用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既能达到消毒的目的,又可以减少对牛奶中营养物质的破坏。,(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能。在照射前,适量喷洒,可强化消毒效果。,破坏DNA结构,解析紫外线可以破坏微生物的DNA结构,从而杀死微生物。消毒液也可用于杀灭微生物。若照射紫外线前用消毒液处理,可强化消毒效果。,消毒液,(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。,氯气,解析氯气与水反应生成了次氯酸,次氯酸的强氧化性能杀死水里的病菌,而水中的残留毒性较少,可用于自来水消毒。,(5)某同学在使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,最可能的原因是。,未将锅内冷空气排尽,解析使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,最可能的原因是未将锅内冷空气排尽。,素养综合重知识提能力,4.2019全国卷 回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是。硝化细菌在没有碳源的培养基上(填“能够”或“不能”)生长,原因是。,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,解析蛋白胨的组成元素是C、H、O、N等,葡萄糖的组成元素是C、H、O,NaNO3的组成元素中没有C,故在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是蛋白胨。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因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养基上能够生长,原因是硝化细菌是自养型微生物,能将空气中的CO2转化为有机物。,(2)用平板培养细菌时一般需要将平板(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是。,倒置,在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征,解析 (2)用平板培养细菌时一般需要将平板倒置。(3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是在一定条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征。,(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。,灭菌,解析 有些使用后的培养基在丢弃前需要经过灭菌处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。,5.下表是某种微生物培养基的配方表,请据表回答:(1)此培养基的营养成分有五类,其中蛋白胨提供的营养物质是。(2)在培养基制备过程中,各种成分溶化后分装前,必需的操作是。,碳源、氮源、维生素,调节pH,解析 (1)微生物培养基的成分一般包括碳源、氮源、水、无机盐。蛋白胨在培养基中可以为微生物提供碳源、氮源和维生素。(2)配制培养基时为保证无菌,各种成分在溶化后分装前必须调节pH,然后再灭菌。,(3)微生物培养最基本的要求是无菌操作,下列对培养基、培养皿、接种环、双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法的正确顺序依次是(填序号)。化学消毒高压蒸汽灭菌干热灭菌紫外线灭菌灼烧灭菌巴氏消毒法,解析 培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,培养皿常用干热灭菌法灭菌,接种环常用灼烧灭菌法灭菌,双手应用化学药剂消毒,空气可用紫外线杀菌,牛奶常用巴氏消毒法消毒,故对培养基、培养皿、接种环、双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法的正确顺序依次是。,(4)巴氏消毒法与煮沸消毒法相比,其优点是。,在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少,解析与煮沸消毒法相比,巴氏消毒法在较低温度下,既可以杀死微生物,又能保持物品中营养物质损失较少和风味不变。,(5)用稀释涂布平板法统计菌落数目时,最好选择菌落数目在的平板进行计数。,30300,解析 使用稀释涂布平板法统计活菌数目时,为了保证结果准确,一般选择菌落数目在30300的平板进行计数。,(6)纯化菌株时,通常使用的划线工具是。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌,第二划线区域的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落的可能失误操作有。,接种环灼烧后未冷却;划线未从第一区域末端开始,接种环,解析纯化菌株时,通常使用的划线工具是接种环。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的失误操作:接种环灼烧后未冷却;划线未从第一区域末端开始。,考点二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数,基础自主诊断素养全面提升,1.筛选菌株(1)自然界中目的菌株筛选的依据:根据它对的要求,到相应的环境中去寻找。(2)实验室中微生物筛选的原理:人为提供有利于生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。(3)选择培养基:允许特定种类的微生物生长,同时或其他种类微生物生长的培养基。,生存环境,目的菌株,抑制,阻止,2.统计菌落数目(1)常用方法: 法。(2)统计依据:当样品的足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确,一般选择菌落数在的平板进行计数。,稀释涂布平板,稀释度,一个,30300,(3)每克样品中的菌株数的计算方法:(平均C涂布的稀释液体积V)M(4)其他方法:还可利用计数。提醒 利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。,显微镜直接,菌落数,稀释倍数,3.设置对照和重复,非测试因素,可信度,偶然因素,未接种的,完全,3,4.实验设计,脲酶,尿素,有机质,系列稀释,计数,酚红,氨,碱性,正误辨析(1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。()(2)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。()(3)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中,尿素是唯一的氮源。(),解析鉴别培养基可以鉴定某种微生物的种类。,(4)分解尿素的细菌在分解尿素时,可以将尿素转化为氨,使得培养基的pH降低。()(5)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变蓝,则说明筛选到能分解尿素的细菌。(),解析细菌在分解尿素时,可将尿素转化为氨, 导致培养基碱性增强,使酚红指示剂呈现红色。,解析尿素转化为氨,使得培养基的pH上升。,1.选择培养基的作用原理(1)在培养基中加入某种化学物质,如加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌;加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。这里的加入是在满足培养所需基本成分的基础上加入。(2)改变培养基中的营养成分,如缺乏氮源时可以分离出固氮微生物;以石油为唯一碳源时,可以分离出能消除石油污染的微生物。,(3)改变微生物的培养条件,如将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物。(4)通过某些特殊环境分离微生物,如在高盐环境中可分离出耐盐菌;在高温环境中可分离得到耐高温的微生物。,2.培养基的种类与应用,3.两种计数方法的比较,易错警示,关于“选择菌落数在30300的平板”的两个理解误区(1)只得到1个菌落数在30300的平板:不符合实验的重复原则,易受到偶然因素的影响。(2)得到3个或3个以上菌落数在30300的平板:也不一定正确,如得到3个平板,菌落数分别为230、34、240,虽然菌落数均在“30300”,但由于34与另外两个平板上的菌落数差异较大,应找出原因并重新实验。,4.实验结果分析与评价,图11-34-4,生命观念清概念明结论,1.如图11-34-5是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程,下列叙述错误的是 ()A.能产生脲酶的细菌可以分解利用尿素B.图中逐级稀释的程度会直接影响细菌培养基上的菌落数量C.培养基中可添加KH2PO4、Na2HPO4以提供无机盐和作为缓冲剂D.培养基应以尿素为唯一氮源,培养基的作用是纯化培养产脲酶细菌,D,图11-34-5,解析 酶具有专一性,能产生脲酶的细菌可以分解利用尿素,A正确;稀释度越低,细菌培养基上菌落数越多,稀释度越高,细菌培养基上菌落数越少,所以逐级稀释的程度会直接影响细菌培养基上的菌落数量,B正确;细菌的生长繁殖需要无机盐,培养基中添加KH2PO4,Na2HPO4可提供无机盐同时也可以作为缓冲剂,C正确;培养基为选择培养基,以尿素作为唯一氮源,培养基为鉴别培养基,通过加入酚红指示剂,判断菌落周围指示剂是否变红,D错误。,图11-34-5,2.2019成都外国语学校月考 下列关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验的叙述正确的是()A.培养基应以尿素为唯一氮源,该细菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的B.选择菌落数在30300的所有平板进行计数,以平均数为实验结果C.对10 mL土样稀释106倍后,取0.1 mL该溶液进行重复的涂布实验,测得的菌落数分别为18、234、276,则该10 mL土样中分解尿素的细菌数为2.55108个D.应该设置对照以排除非测试因素对实验结果的干扰,提高可信度,D,解析 从土壤中分离分解尿素的细菌,培养基应以尿素为唯一氮源,尿素分解菌为异养型生物,利用的是有机碳源,硝化细菌是自养型生物,以二氧化碳为碳源,二氧化碳为无机物,A错误;用稀释涂布平板法测定同一样品中的细菌数时,为了保证结果准确,在每一个浓度梯度内,至少要涂布3个平板,确定对照组无菌后,选择菌落数在30300的平板进行记数,应将菌落数明显最少和最多的平板舍弃后,求其平均值,再通过计算得出土壤中的细菌总数,B错误;,对10 mL土样稀释106倍后,取0.1 mL该溶液进行重复的涂布实验,测得的菌落数分别为18、234、276,则该10 mL土样中分解尿素的细菌数为(234+276)20.110610=2.551010(个),C错误;分离微生物时,需要设置不接种的培养基与实验组一起培养作空白对照,以排除实验组中非测试因素对实验结果的干扰,提高可信度,D正确。,素养综合重知识提能力,3.2017全国卷 某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列问题:(1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,原因是。但可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是(答出两点即可)。,脲酶,分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物,为细胞生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原料,解析催化尿素分解的酶为脲酶。分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物。进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是为细胞生命活动提供能量,葡萄糖的代谢中间产物可以作为合成其他有机物的原料。,(2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择 (填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是。,尿素,其他两组都含有NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用,解析能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,如果培养基中含有NH4NO3,则不能起到筛选作用。,(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有 (答出两点即可)。,为细菌生长提供无机营养,作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定,解析培养基中的KH2PO4和Na2HPO4可以为微生物生长提供钠离子、钾离子等,其还可以作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定。,题后归纳,目的微生物选择的“三种”方法(1)利用平板划线法或稀释涂布平板法接种在固体平板培养基上,根据目的微生物特定的菌落特征挑选目的微生物。(2)利用选择培养基直接筛选目的微生物。(3)利用鉴别培养基鉴别筛选目的微生物。,4.2019江西上饶二模 金黄色葡萄球菌具有高度耐盐性,在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。下面是某研究小组测定自来水中金黄色葡萄球菌浓度的实验操作。请回答下列问题:(1)金黄色葡萄球菌的培养基为7.5% NaCl牛肉膏蛋白胨培养基,此培养基能为金黄色葡萄球菌的生长提供,培养基中加入7.5% NaCl利于金黄色葡萄球菌的筛选,原因是。,碳源、氮源、水和无机盐,不影响金黄色葡萄球菌生长的同时抑制其他菌的生长,解析培养基能为微生物的生长提供碳源、氮源、水和无机盐。培养基中加入7.5% NaCl不影响金黄色葡萄球菌生长,同时抑制其他菌的生长,因此利于金黄色葡萄球菌的筛选。,(2)上述培养基的灭菌方法是,在制作血平板时需等平板后,方可加入血液,以防止。,高压蒸汽灭菌法,冷却,高温破坏血细胞,解析对培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法。在制作血平板时需等平板冷却后,方可加入血液,以防止高温破坏血细胞。,(3)现将10 mL自来水样进行梯度稀释,依次稀释成10-410-1的四个稀释样液,再取四个稀释样液各0.1 mL分别接种到4组血平板上(每组3个,每个接种0.1 mL),所用方法是。在血平板上,金黄色葡萄球菌菌落的周围会出现,若在10-3组的3个血平板上,金黄色葡萄球菌菌落数分别为35、36 和37,则每升自来水中的活菌数约为个。,稀释涂布平板法,透明圈(溶血圈),3.6108,解析现将10 mL自来水样进行梯度稀释,依次稀释成10-410-1的四个稀释样液,再取四个稀释样液各0.1 mL分别接种到4组血平板上(每组3个,每个接种0.1 mL),则所用方法是稀释涂布平板法。金黄色葡萄球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。因此在血平板上,金黄色葡萄球菌菌落的周围会出现透明圈(溶血圈)。若在10-3组的3个血平板上,金黄色葡萄球菌菌落数分别为35、36和37,则每升自来水中的活菌数约为 35+36+37 3 103 1 0.1 1000=3.6108(个)。,真题新题, 五年真题 ,1.2019北京卷 筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图11-34-7),实验结果见下表。,图11-34-7,图11-34-7,有关本实验的叙述,错误的是()A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异,C,解析 本题考查微生物的培养、目的菌种的筛选以及菌种分解特定物质能力的判断。培养微生物的培养基应含有碳源、氮源、水、无机盐等营养物质,A项正确。,为防止培养基上出现大量菌落,无法区分不同菌种对淀粉的分解情况,菌液应稀释以后再涂布,这样形成的菌落数量少,便于观察形成透明圈的情况,B项正确。两种细菌周围都形成了透明圈,说明两者都将菌体外的淀粉分解了,因此两种细菌产生的淀粉酶都能分泌到细胞外,C项错误。H/C值可反映两种细菌分解淀粉能力的差异,该值越大,说明细菌分解淀粉的能力越强,D项正确。,图11-34-7,2.2019全国卷 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)。号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(45 g/L)。回答下列问题。(1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是。,牛肉膏、蛋白胨,X,解析 本题考查微生物的培养。(1)号培养基中的牛肉膏和蛋白胨可为微生物提供氮源,X仅含C、H两种元素;、号培养基中只有X含有碳元素,故、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是X。,(2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会,其原因是。,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,解析土壤悬浮液中的细菌在培养基上生长繁殖必须从培养基中获得水、碳源、氮源和无机盐等物质,号液体培养基中提供碳源的物质仅有X,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)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。,稀释涂布平板法,解析接种的方法一般有平板划线法和稀释涂布平板法,其中稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养。在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而在培养基的表面形成单菌落,此时可对菌落进行计数。,(4)假设从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。,能量,合成其他物质的原料,解析在有氧条件下,该细菌可利用丙酮酸进行有氧呼吸,丙酮酸为该细菌的生长提供能量,同时该细菌内的酶类也可催化丙酮酸转化为细菌生长需要的其他物质。,3.2019全国卷 物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究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)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是。,W,解析 本题考查目标菌种的筛选以及对酶活力的鉴定。(1)若筛选能降解W的细菌,培养基中的氮源应为W,这样只有目标菌可以存活,其他菌因缺乏可利用的氮源不能存活。,(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图11-34-8所示)。如果要得到目标菌,应该选择菌落进一步纯化,选择的依据是。,图11-34-8,乙,乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W,解析根据图示可以看到,乙细菌菌落周围形成了透明圈,甲细菌菌落周围没有形成透明圈,说明乙细菌可以降解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。,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,解析若要确定甲、乙细菌能否利用空气中的氮气作为氮源,需将甲、乙菌分别接种在无氮培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌可以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。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。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。,酶E与天然酶降解W的能力相近,缓冲液,缓冲液不能降解W,解析根据实验的单一变量原则,A、B处滴加的都是含有相应酶的缓冲液,为确定缓冲液能否降解W(排除其对实验的干扰),对照组需滴加等量的缓冲液;如果在缓冲液周围不出现透明圈,说明缓冲液不能降解W;如果A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明酶E和天然酶降解W的能力相近。,新题精选,1.(不定选)2020山东模拟 生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类,研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板,然后在平板上划分数区,将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域,培养结果如图所示,下列说法正确的是()A.倒成平板后直接培养可判断有无污染B.倒成平板后需要进行灭菌处理C.图示结果表明该菌需要生长因子乙或丙D.生长图形法还可用于某些菌种的筛选,AD,图11-34-9,解析 倒平板后不接种任何菌种直接进行培养观察有无菌落出现,可以判断培养基有无污染,A正确;在制作培养基的过程中,需要先进行灭菌再倒平板,B错误;分析题图可知,嗜热菌在添加了乙、丙生长因子的区域生长,故该菌需要的生长因子是乙和丙,C错误;不同的菌种所需的生长因子不同,生长图形法可用于某些菌种的筛选,某菌种只会在提供了其需要的生长因子的区域生长,D正确。,图11-34-9,2.2019湖北黄冈二模 杀虫脒,又名氯苯脒,是一种有机氮农药,具有高效广谱杀虫杀螨的作用,但长期使用容易导致土壤污染,为探究能降解杀虫脒的细菌,研究人员进行了图11-34-10所示实验。回答下列问题:(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、无机盐四类,该实验所用的选择培养基只能以杀虫脒作为唯一碳源,其原因是,从功能上讲,该培养基属于培养基。,图11-34-10,氮源,只有能利用杀虫脒的微生物才能正常生长和繁殖,选择,解析微生物生长所需的营养物质有碳源、氮源、水和无机盐。该实验的目的是筛选能降解杀虫脒的细菌,所以应使用以杀虫脒为唯一碳源的培养基,在此培养基上只有能降解杀虫脒的细菌能够生长。这种培养基属于选择培养基。,图11-34-10,(2)微生物接种的方法很多,最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法,这两种方法在功能上的区别是,此外,也是测定微生物数量的常用方法。,稀释涂布平板法可以用于统计样品中活菌数目而平板划线法不可以,显微镜直接计数法,解析平板划线法和稀释涂布平板法是常用的两种接种方法,其中稀释涂布平板法能够统计样品中的活菌数目,而平板划线法不能。测定微生物数量的另一常用方法是显微镜直接计数法。,(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力。,强,解析高效降解杀虫脒的菌种能降解菌落周围的杀虫脒,从而形成分解圈,降解能力越强,形成的分解圈会越大。,(4)通常情况下,在微生物培养过程中实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和。培养基一般不使用干热灭菌的原因是。,高压蒸汽灭菌,湿度低会破坏培养基中的营养成分,解析微生物培养过程中,常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌。培养基常使用高压蒸汽灭菌法灭菌,干热灭菌法湿度低,会破坏培养基中的营养成分,因此不适合对培养基进行干热灭菌。,(1)P14在实验室培养微生物,一方面需要为培养的微生物提供合适的营养和环境条件,另一方面需要确保无处不在的其他微生物无法混入。(2)P15牛肉膏和蛋白胨来源于动物原料,含有糖、维生素和有机氮等营养物质。(3)P15无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物的污染外,还能有效避免操作者自身被微生物感染。,(4)P18微生物的接种技术还包括斜面接种、穿刺接种等方法。虽然这些技术的操作方法各不相同,但其核心都是要防止杂菌的污染,保证培养物的纯度。(5)P24分离不同的微生物要采用不同的稀释度,因为土壤中各类微生物的数量是不同的。(6)P24一般来说,在一定的培养条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征。这些特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面。,(7)P26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养基上培养。在该培养基上,大肠杆菌的菌落呈现黑色。可以根据培养基上黑色菌落的数目,计算出水样中大肠杆菌的数量。(8)P29选择培养能够“浓缩”所需的微生物,原因是在选择培养的条件下,可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速增殖,而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖受到抑制,从而达到“浓缩”作用。,1.2019山东菏泽一模 生物降解法是常用的降解农药的方法,某研究小组为分离出能降解敌敌畏(一种有毒的有机农药)的细菌,进行了以下相关操作。回答下列问题:(1)分离原理:土壤中的某种细菌能合成,这种物质在把敌敌畏分解成无机物过程中发挥重要作用。,(分解敌敌畏的)酶,解析土壤中的某种细菌能将敌敌畏分解成无机物,说明该细菌能合成(分解敌敌畏的)酶。,(2)实验流程:从富含敌敌畏的环境中采集土样配制成土壤菌液。从稀释10倍的菌液中取1 mL菌液,加入中,获得稀释100倍的菌悬液,如此操作直到稀释1000倍。配制以为唯一碳源的培养基并灭菌,灭菌后倒平板,冷却后需将平板倒置,目的是。用法接种细菌,该方法能成功统计菌落数目的关键是选择恰当的,统计的菌落数通常比实际数目低的原因是。,9 mL无菌水,敌敌畏,防止皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染,稀释涂布平板,稀释度,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,解析从稀释10倍的菌液中取1 mL菌液,加入9 mL无菌水中,就可以将菌液稀释到100倍。要将能分解敌敌畏的细菌分离出来,则要配制以敌敌畏为唯一碳源的培养基,为防止皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染,待平板冷却后需将平板倒置。接种该细菌时采用稀释涂布平板法,该方法能成功统计菌落数目的关键是选择恰当的稀释度;当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故利用该方法统计的菌落数通常比实际数目低。,2.2019河北唐山期末 淀粉酶可以通过微生物发酵生产。某科研小组想利用诱变育种的方法获得淀粉酶高产菌株,从而提高酶的产量。回答下列问题:(1)实验步骤:第一步:将菌株分为两组,甲组用一定剂量的诱变剂处理,乙组不处理,作对照。第二步:配制 (填“固体”或“液体”)培养基,该培养基的碳源应为。第三步:将甲、乙两组的菌株采用法进行接种,以便使菌落分布较均匀,然后放在相同且适宜条件下培养。第四步:菌落形成后加入染色,比较两组菌株菌落周围透明圈的大小。,固体,淀粉,稀释涂布平板,碘液,解析第二步:筛选菌株用固体培养基,该实验是为了筛选淀粉酶高产菌株,因此该培养基的碳源应为淀粉。第三步:将甲、乙两组的菌株采用稀释涂布平板法进行接种,以便使菌落分布较均匀,然后放在相同且适宜条件下培养。第四步:菌落形成后加入碘液染色,该培养基的碳源为淀粉,菌株能够水解淀粉,在菌落周围会形成透明圈,再比较两组菌株菌落周围透明圈的大小。,(2)预期实验结果:a.若甲组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与乙组相同,则说明诱变具有 。b.若 ,则说明诱变具有不定向性。,低频性,甲组中极少数菌落周围的透明圈与乙组相比变大或变小,解析预期实验结果:a.若甲组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与乙组相同,则说明诱变具有低频性。b.若甲组中极少数菌落周围的透明圈与乙组相比变大或变小,则说明诱变具有不定向性。,(3)从甲组培养基中筛选菌落周围透明圈最的菌株进行鉴定。,大,解析甲组培养基中菌落周围透明圈最大的菌株淀粉酶的产量可能最高,筛选该菌株进行鉴定。,3.2019贵州凯里一模 在农业生产中,微生物是土壤肥力的重要因素,可分解有机残体,促进难溶性矿物质转化,有些微生物还可以固定空气中的氮,增加土壤有效养分,促进土壤团粒结构的形成。结合所学知识,回答下列问题:(1)土壤微生物中70%90%是(填“细菌”“真菌”或“放线菌”),土壤微生物取样时用于盛土样的信封在使用前需要(填“灭菌”或“消毒”)。,细菌,灭菌,解析土壤微生物中70%90%是细菌,信封需要灭菌。,(2)分解纤维素的微生物能分泌纤维素酶,该酶是至少由3种组分组成的复合酶,其中的可将纤维二糖分解成。,葡萄糖苷酶,葡萄糖,解析纤维素酶至少包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种组分,其中C1酶、Cx酶可把纤维素分解成纤维二糖,葡萄糖苷酶可将纤维二糖分解成葡萄糖 。,(3)在微生物的纯化培养中,无菌操作是取得成功的关键,其中微生物培养中使用的培养皿应采用法灭菌。 微生物接种最常用的方法是平板划线法和。其中,平板划线法中的第二次以及其后的划线操作总是要从上一次划线的末端开始的原因是。,干热灭菌,稀释涂布平板法,每次划线的末端微生物的数量最少,从上一次划线末端开始能使细菌的数目随着划线次数增加而逐步减少,最终得到由单个细胞繁殖而来的菌落,解析培养皿等玻璃器皿一般采用干热灭菌法进行灭菌。微生物培养常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。划线的目的是稀释菌种,每次划线的末端菌种数量较少,所以第二次及之后的划线都从上一次划线的末端开始能使菌体数目随着划线次数的增加而逐渐减少。,4.2016全国卷 某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明,乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。回答下列问题:(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是。,解析 本题考查微生物的培养及泡菜制作方面的知识。(1)分离纯化乳酸菌时,首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释,进行梯度稀释的理由是在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的乳酸菌将被分散成单个细菌,从而能在培养基表面形成单菌落。,无菌水,泡菜滤液中菌的浓度高,直接培养很难分离得到单菌落,(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有和。分离纯化时应挑选出的菌落作为候选菌。,鉴别乳酸菌,中和产生的乳酸(或酸),具有透明圈,解析在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有中和乳酸菌代谢过程中产生的乳酸和利于乳酸菌的识别与分离。分离纯化时应挑选出在平板上有透明圈的菌落作为候选菌。,(3)乳酸菌在-20 长期保存时,菌液中常需要加入一定量的(填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”)。,甘油,解析乳酸菌在-20 长期保存时,甘油可起到密封和隔绝空气的作用。,5.2019江苏南京六校联考 甲、乙两图为两种常见的平板划线法:连续划线法和四区划线法,前者适用于纯化菌较少的样品,后者适用于纯化菌较多的样品。据图回答:(1)土壤是微生物生活的大本营,某兴趣小组欲从土壤中分离枯草芽孢杆菌以制备某碱性蛋白酶,宜选择图所示方法划线培养。若要分离和计数枯草芽孢杆菌,则应采用法。,解析四区划线法适用于纯化菌较多的样品。土壤是微生物生活的大本营,含有大量的不同微生物,从土壤中分离枯草芽孢杆菌,宜采用图乙所示的平板划线法培养。若要分离和计数枯草芽孢杆菌,则应采用稀释涂布平板法。,乙