高考生物一輪總復(fù)習(xí) 生物技術(shù)實(shí)踐 第2講 微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用課件 新人教版選修1

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1、選修一生物技術(shù)實(shí)踐選修一生物技術(shù)實(shí)踐選考內(nèi)容第二講微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用第二講微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用考綱要求考綱要求全國(guó)卷五年考題全國(guó)卷五年考題考點(diǎn)命題考點(diǎn)命題1.微生物的分離和培養(yǎng)微生物的分離和培養(yǎng)2培養(yǎng)基對(duì)微生物的選培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用擇作用3某種微生物數(shù)量的測(cè)某種微生物數(shù)量的測(cè)定定2017卷卷T372016卷卷T392015卷卷T392014卷卷T392014卷卷T392013卷卷T39以實(shí)際生產(chǎn)生活材料為以實(shí)際生產(chǎn)生活材料為載體，綜合考查微生物載體，綜合考查微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用，多以非的培養(yǎng)和應(yīng)用，多以非選擇題為主選擇題為主1 1考點(diǎn)一考點(diǎn)一2 2考點(diǎn)二考點(diǎn)二3 3課 末 總 結(jié)課 末 總

2、結(jié) 1培養(yǎng)基 (1)概念：人們按照微生物對(duì)_的不同需求，配制出供其_的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。 (2)營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成：一般都含有_和無(wú)機(jī)鹽。此外還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)_、氧氣以及_的要求。 (3)種類：按照物理性質(zhì)可分為_(kāi)培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基?？键c(diǎn)一微生物的分離與培養(yǎng)考點(diǎn)一微生物的分離與培養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 生長(zhǎng)繁殖生長(zhǎng)繁殖 水、碳源、氮源水、碳源、氮源 pH 特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 液體液體 2無(wú)菌技術(shù) (1)含義：指在培養(yǎng)微生物的操作中，所有防止_的方法。 (2)關(guān)鍵：防止_的入侵。 (3)不同對(duì)象的無(wú)菌操作方法(連線)雜菌污染雜菌污染 外來(lái)雜菌外來(lái)雜菌稱量稱量 滅菌滅菌 倒平板倒平板 接種接種 常用的微生物

3、接種方法有兩種 a平板劃線法：是通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面_，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。 b稀釋涂布平板法：是將菌液進(jìn)行一系列的_，然后將_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)。 (3)菌種的保存方法 對(duì)于頻繁使用的菌種，可以采用_的方法。 對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，可以采用_的方法。連續(xù)劃線的操作連續(xù)劃線的操作 梯度稀釋梯度稀釋 不同稀釋度不同稀釋度 臨時(shí)保藏臨時(shí)保藏 甘油管藏甘油管藏 判斷下列說(shuō)法的正誤。 (1)倒平板時(shí)，應(yīng)將打開(kāi)的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上。() (2)培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進(jìn)行滅菌。() (3)從有機(jī)廢水中分離分解有機(jī)物的微生物時(shí)，接種后

4、的培養(yǎng)皿須放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。() (4)消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對(duì)細(xì)胞的傷害。() (5)培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽，有時(shí)還需要加入一些特殊的物質(zhì)。() (6)下圖中甲為平板劃線中最重要的環(huán)節(jié)，乙為操作的結(jié)果： 每一次劃線后都要將接種環(huán)灼燒。() 除第一次劃線外，每一次劃線的起點(diǎn)都是第一次劃線的末端。() (7)用稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時(shí)，只要稀釋度足夠高，就能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。() (8)為了防止污染，接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)趁熱快速挑取菌落() 提示(1)獲得效果A的接種方法為稀釋涂布平板法，獲得效果B的接種方法為平板劃線法。 (2)最可能的

5、原因是菌液濃度過(guò)高或劃線時(shí)在劃下一區(qū)域前未將接種環(huán)滅菌；采取的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新區(qū)域前先將接種環(huán)滅菌。 1培養(yǎng)基配制 (1)培養(yǎng)基的成分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含義含義 作用作用 主要來(lái)源主要來(lái)源碳源碳源能提供碳元能提供碳元素的物質(zhì)素的物質(zhì)構(gòu)成生物體的物構(gòu)成生物體的物質(zhì)，異養(yǎng)生物的質(zhì)，異養(yǎng)生物的能源物質(zhì)能源物質(zhì)無(wú)機(jī)物：無(wú)機(jī)物：CO2、NaHCO3；有機(jī)物：糖類、脂肪酸、石油、花有機(jī)物：糖類、脂肪酸、石油、花生粉餅等生粉餅等氮源氮源能提供氮元能提供氮元素的物質(zhì)素的物質(zhì)合成蛋白質(zhì)、核合成蛋白質(zhì)、核酸以及含氮代謝酸以及含氮代謝產(chǎn)物產(chǎn)物無(wú)機(jī)物：無(wú)機(jī)物：N2、NH3、氨鹽、硝酸、氨鹽、硝酸鹽；鹽；有機(jī)

6、物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等有機(jī)物：尿素、牛肉膏、蛋白胨等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含義含義 作用作用 主要來(lái)源主要來(lái)源生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)必不可少的微量生長(zhǎng)必不可少的微量有機(jī)物有機(jī)物酶和核酸的成分酶和核酸的成分維生素、氨基維生素、氨基酸、堿基等酸、堿基等水水細(xì)胞生命活動(dòng)必不可細(xì)胞生命活動(dòng)必不可少的物質(zhì)少的物質(zhì)不僅是良好的溶劑，還是結(jié)不僅是良好的溶劑，還是結(jié)構(gòu)物質(zhì)構(gòu)物質(zhì)培 養(yǎng) 基 、 大培 養(yǎng) 基 、 大氣、代謝產(chǎn)物氣、代謝產(chǎn)物無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽提供除碳、氮元素以提供除碳、氮元素以外的各種重要元素，外的各種重要元素，包括某些大量元素包括某些大量元素細(xì)胞內(nèi)的組成成分，生理調(diào)細(xì)胞內(nèi)的組成成分，生理調(diào)節(jié)物質(zhì)；某些化能

7、自養(yǎng)型細(xì)節(jié)物質(zhì)；某些化能自養(yǎng)型細(xì)菌的能源；酶的激活劑菌的能源；酶的激活劑培養(yǎng)基、大氣培養(yǎng)基、大氣 (2)培養(yǎng)基的分類 (3)牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的制備計(jì)算計(jì)算依據(jù)配方比例，計(jì)算配制不同體積的培養(yǎng)基時(shí)各種成分的用量依據(jù)配方比例，計(jì)算配制不同體積的培養(yǎng)基時(shí)各種成分的用量稱量稱量準(zhǔn)確稱取各種成分。牛肉膏要放在稱量紙上稱量，牛肉膏和蛋白胨都準(zhǔn)確稱取各種成分。牛肉膏要放在稱量紙上稱量，牛肉膏和蛋白胨都易吸潮，稱取時(shí)動(dòng)作要迅速，稱取后及時(shí)蓋上瓶蓋易吸潮，稱取時(shí)動(dòng)作要迅速，稱取后及時(shí)蓋上瓶蓋熔化熔化將稱好的牛肉膏和稱量紙一同放入燒杯，加入少量水，加熱，取出稱將稱好的牛肉膏和稱量紙一同放入燒杯，加入少量水，

8、加熱，取出稱量紙，加入稱量好的蛋白胨和氯化鈉，加瓊脂。在熔化時(shí)注意玻璃棒量紙，加入稱量好的蛋白胨和氯化鈉，加瓊脂。在熔化時(shí)注意玻璃棒要不斷地?cái)嚢?，防止瓊脂糊底而?dǎo)致燒杯破裂，最后定容至要不斷地?cái)嚢?，防止瓊脂糊底而?dǎo)致燒杯破裂，最后定容至100 mL 滅菌滅菌滅菌前，調(diào)節(jié)滅菌前，調(diào)節(jié)pH；高壓蒸汽滅菌；高壓蒸汽滅菌倒平板倒平板 待培養(yǎng)基冷卻至待培養(yǎng)基冷卻至50左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板左右時(shí)，在酒精燈火焰附近倒平板 高考警示 (1)培養(yǎng)基的配制原則 目的要明確：根據(jù)微生物的種類、培養(yǎng)目的等選擇原料配制培養(yǎng)基，如培養(yǎng)自養(yǎng)型的微生物就不用加入有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)：注意各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比

9、例。 pH要適宜：各種微生物適宜生長(zhǎng)的pH范圍不同。 (2)微生物對(duì)主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求特點(diǎn) 不同種類的微生物代謝特點(diǎn)不同，因此對(duì)培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求也不同。 自養(yǎng)型微生物所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是無(wú)機(jī)鹽，碳源可來(lái)自大氣中的CO2，氮源可由含氮無(wú)機(jī)鹽提供。 異養(yǎng)型微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要是有機(jī)物，即碳源必須由含碳有機(jī)物提供，氮源也主要是由有機(jī)物提供，部分異養(yǎng)型微生物也可以利用無(wú)機(jī)氮源。 2純化微生物的接種方法 (1)兩種接種方法的比較項(xiàng)目項(xiàng)目平板劃線法平板劃線法稀釋涂布平板法稀釋涂布平板法原理原理通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌面連續(xù)劃線的操作，將

10、聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基上。在種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基上。在數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到由數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體，即菌落子細(xì)胞群體，即菌落將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將菌液進(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)。在稀固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落項(xiàng)目項(xiàng)目平板劃線

11、法平板劃線法稀釋涂布平板法稀釋涂布平板法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)可以觀察菌落特征，對(duì)可以觀察菌落特征，對(duì)混合菌進(jìn)行分離混合菌進(jìn)行分離可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征缺點(diǎn)缺點(diǎn)不能計(jì)數(shù)不能計(jì)數(shù)吸收量較少，較麻煩，平板不干燥吸收量較少，較麻煩，平板不干燥效果不好，容易蔓延效果不好，容易蔓延適用范圍適用范圍適用于好氧菌適用于好氧菌適用于厭氧菌和兼性厭氧菌適用于厭氧菌和兼性厭氧菌 (2)平板劃線操作的注意事項(xiàng) 操作第一步即取菌種之前及每次劃線之前都需要進(jìn)行火焰灼燒滅菌，劃線操作結(jié)束時(shí)，仍需灼燒接種環(huán)，每次灼燒目的如下表：第一次操作第一次操作每次劃線之前每次劃線之前劃線結(jié)束劃線結(jié)束目目的的殺死接種環(huán)殺

12、死接種環(huán)上原有的微上原有的微生物生物殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來(lái)源于上次劃線使下次劃線的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端，使每次劃線菌種數(shù)目減少的末端，使每次劃線菌種數(shù)目減少殺死接種環(huán)上殘存的殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免細(xì)菌污染菌種，避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者環(huán)境和感染操作者 灼燒接種環(huán)，待其冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。 第二次及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開(kāi)始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落。 劃線時(shí)最后一區(qū)不要與第一區(qū)相連。 劃線用力大小要適當(dāng)，防止用力過(guò)大將培養(yǎng)

13、基劃破。 3消毒和滅菌的辨析項(xiàng)目項(xiàng)目條件條件結(jié)果結(jié)果常用方法常用方法應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍消毒消毒較為溫和較為溫和的物理或的物理或化學(xué)方法化學(xué)方法僅殺死物體表面僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分對(duì)或內(nèi)部的部分對(duì)人體有害的微生人體有害的微生物物煮沸消毒法煮沸消毒法日常用品日常用品巴氏消毒法巴氏消毒法不耐高溫的液體不耐高溫的液體化學(xué)藥劑消毒法化學(xué)藥劑消毒法用酒精擦拭雙手，用用酒精擦拭雙手，用氯氣消毒水源氯氣消毒水源滅菌滅菌強(qiáng)烈的理強(qiáng)烈的理化因素化因素殺死物體內(nèi)外所殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包有的微生物，包括芽孢和孢子括芽孢和孢子灼燒滅菌法灼燒滅菌法接種工具接種工具干熱滅菌法干熱滅菌法玻璃器皿、金屬工具玻璃器皿、

14、金屬工具高壓蒸汽滅菌法高壓蒸汽滅菌法培養(yǎng)基及容器的滅菌培養(yǎng)基及容器的滅菌有些細(xì)菌可分解原油，從而消除由原油泄漏造成的土壤污染，某同學(xué)欲從污染的土壤中篩選出能高效降解原油的菌株。回答問(wèn)題： (1)在篩選過(guò)程中，應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以_為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，從功能上講，該培養(yǎng)基屬于_培養(yǎng)基。 (2)純化菌種時(shí)，為了得到單菌落，常采用的接種方法有兩種，即_和_。原油原油 選擇選擇 平板劃線法平板劃線法 稀釋涂布平板法稀釋涂布平板法 (3)為了篩選出高效菌株，可比較單菌落周圍分解圈的大小，分解圈大說(shuō)明該菌株的降解能力_。 (4)通常情況下，在微生物培養(yǎng)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、_

15、和_。無(wú)菌技術(shù)要求實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈_附近進(jìn)行，以避免周圍環(huán)境中微生物的污染。 解析(1)選擇性培養(yǎng)基的特點(diǎn)是在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以促進(jìn)所需要的微生物的生長(zhǎng)，而不需要的微生物無(wú)法生長(zhǎng)。本實(shí)驗(yàn)的目的是篩選出可以分解原油的高效菌株，因此在篩選的時(shí)候選擇性培養(yǎng)基的碳源為原油。強(qiáng)強(qiáng)干熱滅菌干熱滅菌 高壓蒸汽滅菌高壓蒸汽滅菌 火焰火焰 (2)純化微生物的方法有兩種：平板劃線法和稀釋涂布平板法。平板劃線法是通過(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分散到培養(yǎng)基的表面。在數(shù)次劃線后，可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體，這就是菌落。稀釋涂布平板法則是將菌液進(jìn)行一

16、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)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落。 (3)分解圈是原油分解之后，菌株周圍形成的無(wú)原油的透明圈。菌株降解能力強(qiáng)，周圍原油被分解得多，分解圈大。 (4)獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來(lái)雜菌的污染。滅菌的方法有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。酒精燈火焰附近溫度高、無(wú)菌，因此實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在其附近進(jìn)行。 正確判斷培養(yǎng)基制作與接種操作是否合格的方法 (1)從培養(yǎng)基制作是否合格上判斷：如果未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫12 d后無(wú)菌落生長(zhǎng)，說(shuō)明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需

17、要重新制備。 (2)從接種操作是否符合無(wú)菌要求上判斷： 如果培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的菌落的顏色、形狀、大小基本一致，并符合接種菌菌落的特點(diǎn)，說(shuō)明接種操作是符合要求的； 如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他菌落，則說(shuō)明接種過(guò)程中，無(wú)菌操作還未達(dá)到要求，需要分析原因，重新操作。技巧點(diǎn)撥技巧點(diǎn)撥 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練 A 解析缺乏氮源的培養(yǎng)基上大部分微生物無(wú)法生長(zhǎng)，而固氮細(xì)菌能生長(zhǎng)；在培養(yǎng)基中加青霉素可以抑制細(xì)菌和放線菌等原核生物細(xì)胞壁的合成，而霉菌屬于真核生物，能生長(zhǎng)；在培養(yǎng)基中加入10%的酚可以抑制細(xì)菌和霉菌的生長(zhǎng)，對(duì)放線菌的生長(zhǎng)無(wú)影響。 一土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù) (1)分離原理 土壤中細(xì)菌之所以能分解尿素，是因

18、為它們能合成_，這種物質(zhì)在把尿素分解成無(wú)機(jī)物的過(guò)程中起到_作用。 (2)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目 統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌一般用_法?？键c(diǎn)二微生物的篩選和計(jì)數(shù)考點(diǎn)二微生物的篩選和計(jì)數(shù)脲酶脲酶 催化催化 稀釋涂布平板稀釋涂布平板 (3)實(shí)驗(yàn)流程 土壤取樣_微生物的培養(yǎng)與觀察細(xì)菌的_。 2分解纖維素的微生物的分離 (1)纖維素酶 組成：纖維素酶是一種_，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即_。 作用：樣品的稀釋樣品的稀釋 計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 復(fù)合酶復(fù)合酶 C1酶、酶、CX酶和葡萄糖苷酶酶和葡萄糖苷酶 纖維二糖纖維二糖 葡萄糖葡萄糖 紅色復(fù)合物紅色復(fù)合物 透明圈透明圈 剛果紅剛果紅透明圈透明圈 纖維素纖維素 實(shí)驗(yàn)流程 土壤取樣：富含_

19、的環(huán)境。 選擇培養(yǎng)：用_培養(yǎng)，以增加纖維素分解菌的濃度 _：制備系列稀釋液。 涂布平板：將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上。 挑選產(chǎn)生_的菌落。纖維素纖維素 選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基 梯度稀釋梯度稀釋 透明圈透明圈 判斷下列說(shuō)法的正誤。 (1)篩選能分解尿素的細(xì)菌所利用的培養(yǎng)基中，尿素是唯一的氮源。() (2)分解尿素的細(xì)菌在分解尿素時(shí)，可以將尿素轉(zhuǎn)化為氨，使得培養(yǎng)基的酸堿度降低。() (3)纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分，在纖維素酶的作用下，纖維素可以水解成葡萄糖。() (4)剛果紅可以與纖維素形成透明復(fù)合物，所以可以通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。() (5)在篩選能分解纖維素的細(xì)

20、菌的實(shí)驗(yàn)中，選擇培養(yǎng)的目的是增大樣品中目的菌株的濃度。() (6)剛果紅染色法只能在培養(yǎng)微生物的時(shí)候加入剛果紅。() (7)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素() 研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上，篩到了幾株有透明降解圈的菌落如圖1所示，并用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株J1和J4，在不同的溫度和pH條件下進(jìn)行發(fā)酵，測(cè)得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見(jiàn)圖2，請(qǐng)分析： (1)透明圈是如何形成的？ (2)圖中透明圈大小代表什么？降解纖維素能力最強(qiáng)的菌株是哪種？ (3)結(jié)合圖2推測(cè)哪種菌株更適合用于人工瘤胃發(fā)酵？ 提示(1)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

21、纖維素酶能將培養(yǎng)基中的纖維素降解成纖維二糖和葡萄糖，形成透明圈。 (2)透明圈大小與纖維素酶的量和活性有關(guān)，降解纖維素能力最強(qiáng)的是菌株。 (3)J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高，更適合用于人工瘤胃發(fā)酵。 1選擇培養(yǎng)基的選擇方法 (1)在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)：例如，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分離出金黃色葡萄球菌。注意：這里的加入是在主要營(yíng)養(yǎng)成分完整的基礎(chǔ)上加入。 (2)改變培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分：例如，缺乏氮源時(shí)可分離出固氮微生物；石油作為唯一碳源時(shí)可分離出消除石油污染的微生物。 (3)改變微生物的培養(yǎng)條件：例如，將培養(yǎng)基置于高溫環(huán)境中培養(yǎng)，可得到耐高溫的微

22、生物。 2篩選分解尿素的細(xì)菌與分解纖維素的微生物的比較 3.微生物的計(jì)數(shù) (1)兩種計(jì)數(shù)方法的比較比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 間接計(jì)數(shù)法間接計(jì)數(shù)法(稀釋涂布平板法稀釋涂布平板法)直接計(jì)數(shù)法直接計(jì)數(shù)法(顯微計(jì)數(shù)法顯微計(jì)數(shù)法)原理原理當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表當(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)出樣品中大約含有菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌多少活菌利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣鏡下計(jì)算

23、一定容積的樣品中微生物的數(shù)量品中微生物的數(shù)量比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 間接計(jì)數(shù)法間接計(jì)數(shù)法(稀釋涂布平板法稀釋涂布平板法)直接計(jì)數(shù)法直接計(jì)數(shù)法(顯微計(jì)數(shù)法顯微計(jì)數(shù)法)公式公式每克樣品中的菌落數(shù)：每克樣品中的菌落數(shù)：(CV)MC：某稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落：某稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)；數(shù)；V：涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積：涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL)；M：稀釋倍數(shù)：稀釋倍數(shù)每 毫 升 原 液 所 含 細(xì) 菌每 毫 升 原 液 所 含 細(xì) 菌數(shù)：每小格平均細(xì)菌數(shù)數(shù)：每小格平均細(xì)菌數(shù)40010 000稀釋倍稀釋倍數(shù)數(shù)缺點(diǎn)缺點(diǎn)當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)菌體連在一起時(shí)，平板上觀當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)菌體連在一起時(shí)，平

24、板上觀察到的只是一個(gè)菌落察到的只是一個(gè)菌落不能區(qū)分細(xì)胞死活不能區(qū)分細(xì)胞死活結(jié)果結(jié)果比實(shí)際值偏小比實(shí)際值偏小比實(shí)際值偏大比實(shí)際值偏大 (2)設(shè)置對(duì)照和重復(fù)比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目對(duì)照對(duì)照重復(fù)重復(fù)目的目的排除非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)排除非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響果的影響排除偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響排除偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響實(shí)例實(shí)例空白對(duì)照：確定培養(yǎng)基制空白對(duì)照：確定培養(yǎng)基制作是否合格作是否合格同一稀釋度涂布至少同一稀釋度涂布至少3個(gè)平板個(gè)平板 4.微生物的篩選與鑒別方法 (1)微生物的篩選方法： 單菌落挑取法：利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種到固體平板培養(yǎng)基表面，直接根據(jù)微生物菌落的特征利用單菌落挑取的方法

25、獲得目的微生物。 選擇培養(yǎng)法：利用選擇培養(yǎng)基對(duì)微生物進(jìn)行選擇培養(yǎng)，直接獲得目的微生物。 鑒定培養(yǎng)法：利用鑒別培養(yǎng)基使目的微生物菌落呈現(xiàn)特有的特征，然后篩選目的微生物。 (2)微生物的鑒別方法： 菌落特征鑒別法：根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進(jìn)行鑒別。 指示劑鑒別法：如培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種微生物后，培養(yǎng)基變紅說(shuō)明該種微生物能夠分解尿素。 染色鑒別法：如利用剛果紅染色法，根據(jù)培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈來(lái)篩選分解纖維素的微生物。 高考警示 “選擇菌落數(shù)在30300的平板”的兩個(gè)提醒 用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)微生物時(shí)，要求選擇菌落數(shù)在3

26、0300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。解題時(shí)易出現(xiàn)以下誤解： (1)只得到1個(gè)菌落數(shù)在30300的平板是錯(cuò)誤的。錯(cuò)誤的原因是不符合實(shí)驗(yàn)的重復(fù)原則，易受到偶然因素的影響。 (2)得到3個(gè)或3個(gè)以上菌落數(shù)在30300的平板，也不一定正確，這可能有兩種情況： 不同平板間差異較大，如得到3個(gè)平板，菌落數(shù)分別為230、34、240，雖然菌落數(shù)均在“30300”，這也是不正確的，因?yàn)椤?4”與“230”“240”差異太大，應(yīng)重新實(shí)驗(yàn)找出原因。 不同平板之間差異不大，是符合要求的，用其平均值作為估算的最終結(jié)果。 可見(jiàn)，并不是只要得到3個(gè)“菌落數(shù)在30300的平板”即可，而應(yīng)該是涂布的同一稀釋度的平板均符合“菌落數(shù)在303

27、00的平板”且無(wú)較大差異，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作合格，才能按照計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。D 解析制備培養(yǎng)基時(shí)，需要將培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌，A正確；接種方法為稀釋涂布平板法，即需要制備不同的土壤稀釋液后才能倒平板，B正確；對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組需要放置在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，C正確；一般選擇菌落數(shù)在30300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，D錯(cuò)誤。 2(2014全國(guó)卷，39)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

28、維素分解菌時(shí)，培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的_。變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練 纖維二糖纖維二糖 葡萄糖葡萄糖 紅紅透明圈透明圈 (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)： 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”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是_ _。酵母膏酵母膏無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽淀粉淀粉 纖維素粉纖維素粉瓊脂瓊脂CR溶液溶液水水培養(yǎng)基甲培養(yǎng)基甲培養(yǎng)基乙培養(yǎng)基乙不能不能 液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落 不能不能 培養(yǎng)基中

29、沒(méi)有纖維素，不會(huì)培養(yǎng)基中沒(méi)有纖維素，不會(huì) 形成形成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 解析(1)纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是含量最豐富的多糖類物質(zhì)，能被土壤中某些微生物分解利用；分解纖維素的纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即CX酶、C1酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，紅色復(fù)合物無(wú)法形成，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)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解

30、菌。(3)根據(jù)有無(wú)瓊脂成分可推知，培養(yǎng)基甲為液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基乙為固體培養(yǎng)基；纖維素分解菌分離和鑒別要用固體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基甲不符合要求；培養(yǎng)基乙不含纖維素粉，不能形成特定的紅色復(fù)合物，乙培養(yǎng)基不符合要求。課末總結(jié)課末總結(jié) (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_。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)。脲酶脲酶 分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物，不能利用分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO2來(lái)合成有機(jī)物來(lái)合成有機(jī)物 為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量，為為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量，為 其他有機(jī)物的

31、合成提供原料其他有機(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_(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素NH4NO3”)作為氮源，不選擇其他兩組的原因是_。 (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)。尿素尿素 其他兩組都含有其他兩組都含有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，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，不能起到篩選作用 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)定穩(wěn)定 2(20

32、16四川卷，10)圖甲是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過(guò)程，圖乙是脲酶基因轉(zhuǎn)錄的mRNA部分序列。 (1)圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以_為唯一氮源；鑒別培養(yǎng)基還需添加_作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)一段時(shí)間后，其菌落周圍的指示劑將變成_色。 (2)在5個(gè)細(xì)菌培養(yǎng)基平板上，均接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品液0.1mL，培養(yǎng)一段時(shí)間后，平板上長(zhǎng)出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。 該過(guò)程采取的接種方法是_，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為_(kāi)108個(gè)；與血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法相比，此計(jì)數(shù)方法測(cè)得的細(xì)菌數(shù)較_。尿素尿素 酚紅酚紅 紅紅稀釋涂布平板法稀釋涂布平板法 1.75 少少 (3)現(xiàn)有一菌株的脲

33、酶由于基因突變而失活，突變后基因轉(zhuǎn)錄的mRNA在圖乙箭頭所示位置增加了70個(gè)核苷酸，使圖乙序列中出現(xiàn)終止密碼(終止密碼有UAG、UGA和UAA)。突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中，終止密碼為_(kāi)，突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)含_個(gè)氨基酸。 解析(1)篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的選擇培養(yǎng)基應(yīng)以尿素為唯一氮源；鑒別培養(yǎng)基還需要添加酚紅作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌產(chǎn)生的脲酶可以將尿素分解成氨，導(dǎo)致培養(yǎng)基的pH升高，菌落周圍的指示劑將變成紅色。UGA 115 (2)圖中過(guò)程采取的接種方法是稀釋涂布平板法，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為：(156178191)/30.11051.75108，血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法所得數(shù)據(jù)包括死的細(xì)菌，且稀釋涂布平板

34、法計(jì)數(shù)時(shí)所計(jì)菌落數(shù)少于真正的活細(xì)菌數(shù)，故與血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法相比，此計(jì)數(shù)法測(cè)得的細(xì)菌數(shù)較少。(3)圖乙從起始密碼算起的堿基序列號(hào)為271，前270個(gè)堿基決定90個(gè)氨基酸，從271位到箭頭處可以決定1個(gè)氨基酸，然后插入70個(gè)核苷酸，可決定23個(gè)氨基酸，多出一個(gè)堿基，加上后面的AG剛好可以決定1個(gè)氨基酸，則后面UGA是終止密碼。因此突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA終止密碼為UGA，突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)所含氨基酸數(shù)為901231115(個(gè))。 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，該培養(yǎng)基中的成分X通常是_。 (2)步驟中，實(shí)驗(yàn)組的操作是_ _。 (3)若在某次調(diào)查中，某一實(shí)驗(yàn)

35、組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板，而空白對(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366)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”)。牛肉膏、蛋白胨牛肉膏、蛋白胨 瓊脂瓊脂 將實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的將實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的 位置上，開(kāi)蓋暴露一段時(shí)間位置上，開(kāi)蓋暴露一段時(shí)間 污染污染 不正確不正確 解析(1)牛肉膏、蛋白胨都含有N，可為微生物的生長(zhǎng)提供氮源。制作無(wú)菌平板所用培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，因此X應(yīng)為瓊脂。(2)由實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍搶?shí)驗(yàn)的自變量為教室的不同高度，因變量為微生物的分布情況，故實(shí)驗(yàn)組的操作應(yīng)為

36、將實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開(kāi)蓋暴露一段時(shí)間。(3)空白培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落，說(shuō)明培養(yǎng)基被污染了，即調(diào)查中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若培養(yǎng)基被污染，必須將其拋棄，重新制作新的培養(yǎng)基進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 4(2015全國(guó)卷)已知微生物A可以產(chǎn)生油脂，微生物B可以產(chǎn)生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生產(chǎn)。回答有關(guān)問(wèn)題： (1)顯微觀察時(shí)，微生物A菌體中的油脂通?？捎胈染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā)，可選用_(填“萃取法”或“水蒸氣蒸餾法”)從菌體中提取。 (2)為了從自然界中獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落，可從含有油料作物種子腐爛物的土壤中取樣，并應(yīng)選用以_為碳源的固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。

37、蘇丹蘇丹(或蘇丹或蘇丹) 萃取法萃取法 油脂油脂 (3)若要測(cè)定培養(yǎng)液中微生物B的菌體數(shù)，可在顯微鏡下用_直接計(jì)數(shù)；若要測(cè)定其活菌數(shù)量，可選用_法進(jìn)行計(jì)數(shù)。 (4)為了確定微生物B產(chǎn)生的脂肪酶的最適溫度，某同學(xué)測(cè)得相同時(shí)間內(nèi)，在35、40、45溫度下降解10g油脂所需酶量依次為4mg、1mg、6mg，則上述三個(gè)溫度中，_條件下該酶活力最小。為了進(jìn)一步確定該酶的最適溫度，應(yīng)圍繞_設(shè)計(jì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)。血細(xì)胞計(jì)數(shù)板血細(xì)胞計(jì)數(shù)板稀釋涂布平板稀釋涂布平板 45 40 解析(1)油脂可被蘇丹染液或者蘇丹染液染成橘黃色或紅色。由于不易揮發(fā)，故采用萃取法。(2)產(chǎn)生脂肪酶的微生物B可以分解脂肪，故可以以脂肪為碳源的固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，不產(chǎn)生脂肪酶的微生物無(wú)法生存。(3)微生物B的菌體數(shù)，可在顯微鏡下用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù)，測(cè)定活菌用稀釋涂布平板法。(4)45降解10g油脂所需酶量最大，故酶活性最??；40下降解10g油脂所需酶量最小，故酶活性最大，所以要測(cè)定該酶的最適溫度，應(yīng)圍繞該溫度設(shè)計(jì)不同溫度梯度進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。