资源简介

第十一单元 生物技术实践
学案58 微生物的培养与应用
考纲要求
1.微生物的分离和培养 实验与探究
2.某种微生物数量的测定 实验与探究
3. 培养基对微生物的选择作用 实验与探究
4.用微生物发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用 实验与探究
复习要求
1.理解培养基对微生物的选择利用并能利用选择培养基分离微生物
2.掌握培养微生物的过程、条件和方法
3.掌握测量微生物数量的方法、统计菌落数量的方法
4.能利用选择培养基分离微生物的方法
基础自查
一、微生物的实验室培养
1．培养基
(1)概念： 。
(2)成分：
2．无菌技术
3．实验操作
(1)牛肉膏蛋白胨固体培养基的制备
(2)微生物的分离方法
二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1．分离原理：
统计菌落数目：
3．实验流程：
三、分解纤维素的微生物的分离
1．纤维素酶
2．纤维素分解菌的筛选原理
3．土壤中纤维素分解菌的筛选实验流程
课堂深化探究
一．微生物的培养与应用
1．微生物的实验室培养
(1)培养基
①概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
②分类和应用
划分标准 培养基种类 特　点 用　途
物理性质 液体培养基
半固体培养基
固体培养基
化学成分 天然培养基
合成培养基
用途 选择培养基
鉴别培养基
③培养基配方及营养要素
基本营养要素：
营养要素 来源 功能
碳源 无机氮源
有机碳源
氮源 无机氮源
有机碳源
生长因子
特别提醒　①微生物最常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；最常利用的氮源是铵盐、硝酸盐。
②对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物既是碳源，又是氮源、能源。
③有些培养基不需要添加特殊营养物质，生物自己能合成，如大肠杆菌能合成某些维生素，作为特殊营养物质。
④制备：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。
(2)微生物培养的无菌技术
①消毒和灭菌的区别
使用方法 结 果 常用的方法
消毒
灭菌
②三种常用灭菌方法的比较
灭菌方法 适用材料或用具 灭菌条件 灭菌时间
灼烧灭菌
干热灭菌
高压蒸汽灭菌
2.微生物的纯化培养及菌种的保藏
(1)原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。
(2)方法：平板划线法、稀释涂布平板法。
方法 平板划线法 稀释涂布平板法
注意事项 (1)接种环的灼烧①第一次划线前： ②每次划线前： ③划线结束后： 灼烧接种环之后 (3)划线时最后一区域不要与第一区域相连(4)划线用力要大小适当，防止 (1)稀释操作时：每支试管及其中的9 mL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 cm～2 cm处(2)涂布平板时①涂布器用体积分数为70%酒精消毒，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酒精灯火焰上引燃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酒精灯与培养皿距离要合适，移液管管头不要接触任何物体
目的
培养
二、特定微生物的数量的测定
1．测定微生物数量的方法
(1)直接计数法：常用的是 。
(2)间接计数法：常用的是 。
2．测定微生物数量方法的实际应用
(1)土壤中好氧型细菌的计数
(2)检测天然水源中细菌总数和大肠杆菌菌落数
细菌总数通常是 。大肠杆菌菌落数通常是指
。
(3)检测某种食品中的细菌总数和大肠杆菌菌落数
一般说来，大肠杆菌菌落总数越多，说明 。
(4)土壤中分解尿素细菌的计数
某些细菌中含有尿素分解酶，能 。
3．制备系列稀释液的方法
将1 g土样放入99 mL无菌水中，制成102倍的稀释液，用1 mL无菌移液管吸取上述浓度的溶液0.5 mL，移入装有4.5 mL无菌水的试管中，即配制成103倍的稀释液，用同样的方法可以配制成104、105、106倍的稀释液。将待测样品进行稀释的目的是使微生物细胞分散开，使实验结果更接近真实值
三、培养基对微生物的选择分析
1．分离微生物的方法
从混合样品中获得某种微生物的方法通常有哪两种？
2．选择培养基及应用实例
(1)选择培养基：
(2)选择培养基应用举例
对应训练
1.不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是(　　)。
A．氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B．碳源物质也是该微生物的能源物质
C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D．水是该微生物的营养要素之一
2.如右图是微生物平板划线示意图。划线的顺序为1、2、3、4、5。下列操作方法正确的是(　　)。
A．操作前要将接种环放在火焰旁灭菌
B．划线操作须在火焰上进行
C．在5区域中才可以得到所需菌落
D．在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌
3.用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是(　　)。
A．涂布了一个平板，统计的菌落数是230
B．涂布了两个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238
C．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163
D．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233
4.(2011·烟台模拟)可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是(　　)。
A．以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂
B．以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂
C．以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂
D．以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂
5.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出(　　)。
①大肠杆菌　②霉菌　③放线菌　④固氮细菌
A．④②③ B．①②③ C．①③④ D．③④
实验探究
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。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示，实验步骤如图所示。请分析回答问题：
KH2PO4 1.4 g
Na2HPO4 2.1 g
MgSO4·7H2O 0.2 g
葡萄糖 10 g
尿素 1 g
琼脂 15 g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL
　 　
(1)此培养基能否用于植物组织培养？________，理由是________________________。
(2)培养基中加入尿素的目的是筛选________，这种培养基属于________培养基。
(3)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的________和________，实验需要振荡培养，原因是________________。
(4)转为固体培养时，常采用________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。
(5)下列材料或用具中：①培养细菌用的培养基与培养皿；②玻棒、试管、锥形瓶和吸管；③实验操作者的双手。需要灭菌的是：________；需要消毒的是：________(填序号)。
(6)在进行分离分解尿素的细菌的实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有_____(填序号)。
①由于土样不同　②由于培养基污染　③由于操作失误　④没有设置对照
(7)简述土壤中可分解尿素的细菌的鉴定方法及原理：____________________________
限时训练
题组一微生物的培养与应用
1.培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是 (　　)
①化学消毒　②灼烧灭菌　③干热灭菌　④紫外线消毒　⑤高压蒸汽灭菌　⑥巴氏消毒法
A．⑤③②①④⑥ B．①②③④⑤⑥
C．⑥②③④①⑤ D．③④②①⑥⑤
2.（2012·河北唐山摸底）请回答下列关于微生物的相关问题
（1）微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和______________，平板划线前要对接种环进行灼烧，原因是为了________。
（2）用培养基培养微生物时，培养基中应有_________、________、________和_________等营养，同时还必须满足微生物生长对_______________、________、________的要求。
（3）用唯一碳源培养基分离微生物的主要操作步骤为①原料称量、溶解②________③分装、包扎④灭菌⑤倒平板⑥________⑦培养。
题组二特定微生物的数量的测定
3.下列关于微生物分离和培养的有关叙述，错误的是（ ）
A.微生物培养前，需对培养基进行消毒
B.测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法
C.分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度
D.分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源
4.用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时（ ）
①可以用相同的培养基 ②都需要使用接种针进行接种
③都需要在火焰旁进行接种 ④都可以用来计数活菌
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
题组三培养基对微生物的选择分析
5.（2012·上海虹口期末）“筛选”是分离和培养生物新类型常用的手段，下列有关技术中不能筛选成功的是(　　)
A．在全营养的LB培养基(普通培养基)中，筛选大肠杆菌
B．在尿素固体培养基中，筛选能够分解尿素的微生物
C．用纤维素为唯一碳源的培养基，筛选能分解纤维素的微生物
D．在培养基中加入不同浓度的氯化钠，筛选抗盐突变体植物
6.可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是(　　)
A．以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂
B．以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂
C．以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂
D．以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂
7.下图为分离并统计分解纤维素的微生物的实验流程，据此回答有关问题：(　　)
(1)要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌，从高温热泉中寻找耐热菌，这说________。
(2)某同学根据需要，配制了纤维素分解菌的培养基如下，整个实验过程严格执行无菌操作。
如果将其中的纤维素粉换成________，菌落数_____________，即可说明选择培养基的作用。
(3)接种微生物最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，本实验宜采用________法，原因是____________________________,
题组四综合应用
8.某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，设计实验步骤如下，请给予合理的补充。
（1）采样与培养：将采集的土样混匀后称取1g，置于经过 法灭菌处理的 （填“固体”或“液体”）培养基中，28℃振荡培养。
（2）接种与选择：为避免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行 处理。之后，将菌液涂布接种于以 为唯一碳源的固体培养基上，30℃条件下培养。为避免污染，需将培养皿呈 状态放置。此外，为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤需设计 作为空白对照。
（3）筛选与纯化：将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围，如果菌落周围的现象是 ，则说明此种菌能够 。从平板中挑取实验效果明显的目的菌株，采用 法接种于新的培养基平板，可对菌株进行进一步的纯化。
高考真题体验
1.（2012大纲卷）关于细菌的叙述中，正确的是
A.不同种类细菌的生长均需要相同碳源
B.常用液体培养基分离获得细菌单菌落
C.细菌大量培养过程中，芽孢形成于细菌生长的调整期
D.培养基中含有高浓度NaCl有利于金黄色葡萄球菌的筛选“
2.（2012上海）高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图15所示。
①过程称为_______，②过程是为了__________。
3.（2012上海）Ⅰ号培养基称为_____________(按功能分)；该培养基中除了加入淀粉外，还需加入另一种重要的营养成分_____。
A．琼脂 B．葡萄糖 C．硝酸铵 D．碳酸氢钠
4.（2012上海）一般对配制的培养基采用高压灭菌，其中“高压”是为了__________________。
5.（2012北京）高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是
A．将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中
B．将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上
C．将转基因植物叶片接种到无菌培养基上
D．将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上
6.（2012山东）【生物—生物技术实践】辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。
（1）图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的__________和__________过程。
（2）图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是__________。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值__________（填“高”或“低”）时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是__________。
（3）图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是__________。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是__________和纤维素酶。
（4）提取辣椒素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是__________。
7.(2011·新课标全国)有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。请回答下面的问题。
(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于________培养基。
(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即________和________。
(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________。
(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、________和________。无菌技术要求实验操作应在酒精灯________附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。
8．(2011·重庆卷)下列有关细菌培养的叙述，正确的是(　　)。
A．在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌
B．在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长
C．向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长
D．在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动
9.（2011·四川高考）下列关于微生物的生长曲线的叙述，不正确的是（ ）
A．在相同培养条件下接种对数期的菌种，调整期将缩短
B．进入对数期的微生物代谢旺盛，形态和生理特性比较稳定
C．进入稳定期后不再产生新细胞，活细胞数目维持相对恒定
D．进入衰亡期后部分细胞解体，可释放出抗生素等代谢产物
10．(2009·安徽理综，6)下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是(　　)。
A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板
B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上
C．将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养24～48小时
D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数
11．(2011·山东卷)研究发现柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用，两者的提取及应用如图所示。
(1)柚皮易焦糊，宜采用________法提取柚皮精油，该过程得到的糊状液体可通过________除去其中的固体杂质。
(2)筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或________接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是________。实验前需对超净工作台进行________处理。
(3)培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供________。电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度________。
(4)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
12.．(2010·山东理综，34)生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化学燃料的消耗。科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。
　　　　　　　　　　　 　
　　　　　　　　　　　　　　
(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发，宜选用________、________方法从油料作物中提取。
(2)筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供________，培养基灭菌采用的最适方法是________法。
(3)测定培养液中微生物数量，可选用________法直接计数；从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测________，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产成本，可利用________技术使脂肪酶能够重复使用。
(4)若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的________技术。
学案58 微生物的培养与应用
答案与解析
基础自查
一、微生物的实验室培养
1．培养基
(1) 人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
(2) 一般都含有 碳源、氮源、水和无机盐，还需满足不同微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2．无菌技术
常用的消毒方法有煮沸消毒法、化学试剂消毒和紫外线消毒；常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。
3．实验操作
(1) 计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。
(2) ①平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步分散开来。
② 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 表面，进行培养。
二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1．土壤中细菌之所以能分解尿素，是由于它们体内能合成脲酶 ，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中 起到催化作用。
2． 统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。
3． 土壤取样→制备培养基→微生物的培养与观察→细菌的计数。
三、分解纤维素的微生物的分离
1． 一种复合酶，它包括酶 、Cx酶和 葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
2． (1)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不和二糖和葡萄糖发生这种反应。
(2)纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素，从而使菌落周围形成透明圈。
3． 土壤取样→选择培养→梯度稀释 →将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。
课堂深化探究
一．微生物的培养与应用
1．微生物的实验室培养
(1)培养基
①概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
②分类和应用
划分标准 培养基种类 特　点 用　途
物理性质 液体培养基 不加凝固剂 工业生产
半固体培养基 加凝固剂，如琼脂 观察微生物的运动、分类、鉴定
固体培养基 微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种
化学成分 天然培养基 含化学成分不明确的天然物质 工业生产
合成培养基 培养基成分明确(用化学成分已知的化学物质配成) 分类、鉴定
用途 选择培养基 培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长 培养、分离出特定微生物(如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度食盐)
鉴别培养基 根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品 鉴别不同种类的微生物，如可用伊红—美蓝培养基鉴别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培养基配方及营养要素
基本营养要素：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐。此外还要满足不同微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。
营养要素 来源 功能
碳源 无机氮源 CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物 ①构成细胞中的物质和一些代谢产物；②既是碳源又是能源
有机碳源 糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等
氮源 无机氮源 无机氮：NH3、铵盐、硝酸盐、N2等 将无机氮合成含氮的代谢产物
有机碳源 牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸 合成蛋白质、核酸及含氮的代谢产物
生长因子 维生素、氨基酸、碱基 ①酶和核酸的组成成分；②参与代谢过程中的酶促反应
(2)微生物培养的无菌技术
进行无菌操作主要是为了防止外来杂菌的入侵，重点是消毒和灭菌。
①消毒和灭菌的区别
使用方法 结 果 常用的方法
消毒 较为温和的物理或化学方法 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) 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法等
灭菌 强烈的理化因素 杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌
②三种常用灭菌方法的比较
灭菌方法 适用材料或用具 灭菌条件 灭菌时间
灼烧灭菌 接种环、接种针或其他金属工具 酒精灯火焰的充分燃烧层 直至烧红
干热灭菌 玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等 干热灭菌箱内，160 ℃～170 ℃ 1 h～2 h
高压蒸汽灭菌 培养基等 高压蒸汽灭菌锅内100 kPa，121 ℃ 15 min～30 min
2.微生物的纯化培养及菌种的保藏
(1)原理：在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。
(2)方法：平板划线法、稀释涂布平板法。
方法 平板划线法
注意事项 (1)接种环的灼烧①第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物②每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末端③划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者(2)灼烧接种环之后，要冷却后再进行操作，以免温度太高杀死菌种(3)划线时最后一区域不要与第一区域相连(4)划线用力要大小适当，防止用力过大将培养基划破
目的 在培养基上形成由单个菌种繁殖而来的子细胞群体——菌落
培养 平板冷凝后倒置培养，使培养基表面的水分更好地挥发，防止皿盖上水珠落入培养基造成污染
二、特定微生物的数量的测定
1．测定微生物数量的方法
(1) 常用的是显微镜直接计数法。
(2) 常用的是稀释平板计数法。
2．测定微生物数量方法的实际应用
(1)土壤中好氧型细菌的计数
①制备土壤稀释液：取土壤表层3～5 cm处的土样；制备系列稀释液。
②取样及倒平板：该实验的接种方法是稀释涂布平板法。
③培养。
④观察记录结果：每克土壤样品菌数＝某稀释倍数的菌落平均数×。
(2)检测天然水源中细菌总数和大肠杆菌菌落数
细菌总数通常是指1 g或1 mL检测样品中所含细菌菌落的总数。大肠杆菌菌落数通常是指每100 g或100 mL检测样品中所含细菌的实际数值。
(3)检测某种食品中的细菌总数和大肠杆菌菌落数
一般说来，大肠杆菌菌落总数越多，说明食品的卫生质量越差。
(4)土壤中分解尿素细菌的计数
某些细菌中含有尿素分解酶，能将培养基中的尿素分解成氨，该物质的水溶液会使酚酞指示剂呈现红色。
三、培养基对微生物的选择分析
1．分离微生物的方法
(1)利用该分离对象对某一营养物质有“嗜好”的原理，专门在培养基中加入该营养物质，从而使它成为一种加富培养基。
(2)利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性，在混合培养物中加入该抑制物，经培养后，原来占优势的微生物生长受抑制，而分离对象却可乘机大大增殖，在数量上占优势。
2．选择培养基及应用实例
(1)选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进需要的微生物的生长，目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。
(2)选择培养基应用实例
①培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。
②培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。
③培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。
④当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。如石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分离能消除石油污染的微生物的目的。
⑤改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。
对应训练
1.解析　以CO2为唯一碳源可知该微生物为自养型微生物，可以利用CO2合成有机物，该无机碳源不能为微生物提供能量，其能源来自于光能或分解有机物释放出的化学能。
答案　B
2.解析　在每次划线前后都要对接种环进行灭菌，接种环的灭菌方法是在火焰上灼烧，接种时划线操作是在火焰旁进行。在5个区域中，只要有单个活细菌，通过培养即可获得所需菌落。
答案　D
3.解析　在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性，所以A、B不正确。C项虽涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，此时，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。
答案　D
4.解析　在以尿素为唯一氮源的培养基中，不能分解尿素获得氮源的细菌不能生长，而分解尿素的细菌能利用尿素作氮源，将尿素分解为氨，使pH升高。若培养基中加入酚红指示剂，指示剂将变红。此培养基既属于选择培养基，又属于鉴别培养基。
答案　A
5.解析　缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长，而固氮细菌能生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌，霉菌能生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌，放线菌能生长。
答案　A
实验探究
[解析](1)考查微生物培养与植物组织培养的培养基的区别。配制培养基需要根据培养的生物营养需求情况，确定其成分及比例。植物组织培养需要有满足植物细胞生长所必需的营养和植物激素等条件。(2)培养基中加入尿素能够筛选出能分解尿素的细菌，属于选择培养基。(3)尿素为该细菌提供氮源，葡萄糖为该细菌提供碳源。振荡培养基可溶入氧气，供培养的目的菌提供必需的氧气。(6)培养基上筛选出的细菌数量与是否设置对照无关。
[答案](1)不能　缺少多种必需的矿质元素和生长素、细胞分裂素　 (2)目的菌　选择　
(3)尿素　葡萄糖　为目的菌提供氧气　(4)平板划线法(或稀释涂布平板法)　(5)①和②③　(6)①②③　(7)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，pH增高，使酚红指示剂变红
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题组一微生物的培养与应用
1.【解析】培养基用高压蒸汽灭菌；培养皿耐高温，需用干热灭菌；接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果；实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒，如用酒精擦拭双手；空气可用紫外线消毒；牛奶为不破坏其营养成分可采用巴氏消毒法。
【答案】A
2.【解析】（1）微生物最常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法，平板划线前要对接种环进行灼烧，原因是为了灭菌。
（2）培养微生物时，培养基中应有碳源、氮源、水、无机盐等营养，同时还必须满足微生物生长对特殊营养物质、pH、氧气的要求。
（3）用唯一碳源培养基分离微生物的主要操作步骤为①原料称量、溶解②调节pH③分装、包扎④灭菌⑤倒平板⑥接种⑦培养。
【答案】（1）稀释涂布平板法 灭菌
（2）碳源 氮源 　水 无机盐 特殊营养物质 pH 氧气
（3）调节pH 接种
题组二特定微生物的数量的测定
3.【解析】微生物培养前，需对培养基进行灭菌，而不是消毒；单个细菌时肉眼看不见的，肉眼可见的是群落，因此测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法而一般不用活菌数计数；分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度以便能从中选择出菌落数在30-300间的平板进行计数；能分解尿素的细菌，可以利用尿素为氮源，其它微生物不能，故分离能分解尿素的细菌时，要以尿素作为培养基中唯一的氮源。
【答案】A
4.【解析】平板划线法或稀释涂布平板法都使用固体培养基，故①正确；平板划线法采用接种针进行操作，而稀释涂布平板法采用涂布器进行操作，故②错误；纯化时，要进行无菌操作，需要在火焰旁接种，避免空气中的微生物混入培养基，故③正确；平板划线法一般用于分离而不是计数，故④错误。
【答案】C
题组三培养基对微生物的选择分析
5.解析：全营养的LB培养基(普通培养基)上可生长多种细菌，筛选不到纯的大肠杆菌。
答案：A
6.【解析】在以尿素为唯一氮源的培养基中，不能分解尿素获得氮源的细菌不能生长，而分解尿素的细菌能利用尿素作氮源，将尿素分解为氨，使pH升高。若培养基中加入酚红指示剂，指示剂将变红。此培养基既属于选择培养基，又属于鉴别培养基。
【答案】A
7.【解析】(1)因为纤维素分解菌与耐热菌有不同的生活习性，生活在不同的环境中，故要根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。(2)因为葡萄糖是纤维素水解的、能被微生物直接利用的有机小分子，所以如果将其中的纤维素粉换成葡萄糖，纤维素分解菌及其他细菌会生长繁殖得更快，故菌落数明显多于选择培养基。(3)因为稀释涂布平板法要将菌液进行一系列的梯度稀释，故该法可根据稀释体积计算每克样品中的细菌数，而平板划线法则不能这样，所以本实验宜采用稀释涂布平板法。
【答案】(1)根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找(2)葡萄糖　明显多于选择培养基上的菌落数 (3)稀释涂布平板　平板划线法难以根据稀释体积计算每克样品中的细菌
题组四综合应用
8.答案：（1）高压蒸汽灭菌；液体 （2）系列稀释（或“梯度稀释”） 淀粉 倒置
未接种的空白培养基（或“接种等量无菌水的培养基”）（3）出现透明圈 分泌淀粉酶使淀粉发生水解 （平板）划线
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1.【答案】D
【解析】自养型细菌可以利用无机碳源，异养型细菌只能利用有机碳源，A错误。分离细菌并获得单菌落需要固体培养基，B错误。芽孢是细菌为适应不利的环境而产生的休眠体，而调整期资源丰富，不会产生芽孢，C错误。金黄色葡萄球菌有耐高浓度盐的特点，D正确。
2.【答案】稀释 单个菌落的筛选（或筛选）
3. 【答案】选择培养基 C
4. 【答案】.杀死培养基中的细菌芽孢
5.【答案】C
【解析】植物组织培养中的外植体必须在严格的无菌环境中进行培养，而且操作的各环节都要注意严格灭菌，必须无菌操作，C对；葡萄酒的制作原理是利用酵母菌无氧发酵时产生酒精，在无氧条件下，大部分微生物都不能生存，随着发酵的进行，酒精度增大，也有杀菌的作用；而制作腐乳时，主要是将毛霉等微生物接种在豆腐上，此过程的加盐、加卤汤等操作均有一定的杀菌作用；选择培养基只能允许目的菌生长，会抑制其他杂菌生长，因此不是严格无菌操作时A、B、D选项的情况下比C选项的受影响要小。
6.【答案】（1）脱分化(或去分化) ; 再分化
（2）琼脂； 低； 高压蒸汽灭菌
（3）70%； 果胶酶
（4）防止有机溶剂的挥发
【解析】（1）由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化，脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。
（2）培养基中常用的凝固剂是琼脂。同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。生长素和细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化；反之则利于根的分化。培养基应用高压蒸汽灭菌锅灭菌。
（3）外植体消毒所用酒精的体积分数是70%。酶解法将愈伤组织分离成单细胞所用的酶是果胶酶和纤维素酶。
（4）用萃取法提取植物有效成分时，应在加热瓶口安装冷凝回流装置，目的是防止加热时有机溶剂挥发。
7.解析　(1)欲筛选出能降解原油的菌株，则培养基中应只含有原油而无其他碳源，不能降解原油的细菌则在此培养基上不能生存，这类培养基为选择培养基。(2)分离纯化菌种时，接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落，以便于纯化菌种。(3)降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈就越大。
答案　(1)原油　选择　(2)平板划线法　稀释涂布平板法
(3)强　(4)干热灭菌　高压蒸汽灭菌　火焰
8.解析　菌落就是由单个细菌或同种细胞繁殖成的具有一定形态结构特征的子细胞群体，一个菌落就是一个种群，所以单个菌落就只有一种细菌。青霉素能抑制细菌的细胞壁的形成从而抑制细菌的繁殖。破伤风杆菌是厌氧型的生物。半固体培养基中可以观察细菌的运动。
答案　D
9.解析：进入稳定期后，由于环境条件的改变，繁殖率=死亡率，活菌数达到最大值。
答案：C
10解析　检测土壤中细菌总数，用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上，将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养24～48小时，在确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300的一组平板为代表进行计数。
答案　D
11解析　本题考查选修1相关知识，对于柚皮精油的提取一般用压榨法，再采用过滤去除其中的固体杂质；对于筛选菌种一般用固体选择培养基，通常接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法，培养基灭菌通常用高压蒸汽灭菌，对于工作台一般消毒的方法处理，通常用紫外线消毒，尿素为微生物提供氮源和碳源，电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度越慢；抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈，可通过测定透明圈的大小来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
答案　(1)压榨　过滤　(2)稀释涂布平板法　高压蒸汽灭菌锅　紫外线消毒　(3)碳源和氮源　越慢　(4)大小(直径)
12.解析　(1)因为植物油不易挥发，不能选用蒸馏法，可以用压榨法、萃取法从油料作物中提取。(2)微生物的生长需要水、碳源、氮源和无机盐等，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供碳源。分析灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌等实验室常用灭菌方法的特点可知，培养基灭菌采用的最适方法是高压蒸汽灭菌法。(3)测定培养液中微生物的数量，可选用显微镜直接计数法直接计数。提取的脂肪酶在应用于实验或生产之前，要先检测其活性，以确定其应用价值。固定化酶技术可以实现酶的反复利用，降低了生产成本。(4)在应用PCR技术扩增DNA片段时，DNA合成(延伸)时温度要控制在72 ℃，需要具有较强耐热性的DNA聚合酶催化。
12.答案　(1)压榨　萃取(注：两空顺序无先后)　(2)碳源　高压蒸汽灭菌　(3)显微镜直接计数　酶活性(或酶活力)　固定化酶(或固定化细胞)　(4)PCR(或：多聚酶链式反应，聚合酶链式反应)
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