第51讲 微生物的培养技术及应用 讲义(学生版+教师版) 选择性必修3 第九单元 2027版高考生物学一轮总复习

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第51讲 微生物的培养技术及应用 讲义(学生版+教师版) 选择性必修3 第九单元 2027版高考生物学一轮总复习

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第51讲 微生物的培养技术及应用
 1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。 2.阐明无菌技术是在操作过程中,保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。 3.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。 4.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。 5.概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。
考点1 微生物的基本培养技术
一、培养基的配制
1.培养基的概念、类型和用途
2.培养基的配方
(1)主要营养物质:水、无机盐、碳源、______等。
(2)其他条件:pH、________________和氧气等(如下表所示)。
微生物 对培养基的需求
乳酸杆菌 添加________
霉菌 一般将培养基调至________性
细菌 一般将培养基调至____________性
厌氧微生物 提供________的条件
(3)几种微生物的营养和能量来源
微生物 碳源 氮源 能源
蓝细菌 ________ 、 等 光能
硝化 细菌 ________ NH3 NH3的氧化
根瘤菌 糖类等有机物 ________ 有机物
酵母菌 糖类、蛋白质等有机物 蛋白质等 有机物
1.(人教版选择性必修3 P10旁栏思考)培养基中加入氮源的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
二、无菌技术
1.概念:在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染的方法。
2.关键:________________________。
3.目的:________________________。
4.消毒与灭菌的比较
比较项目 条件 结果 常用方法 应用范围
消毒 较为温 和的__ ______ 或生物 等方法 杀死物 体表面 或内部 一部分 微生物 煮沸消毒法 日常用品
巴氏消毒法 不耐高温的液体
化学药物 消毒法  操作空间、水源、操作者的衣物和手等
紫外线 消毒法 接种室、接种箱或超净工作台
灭菌 强烈的 理化 方法 杀死物 体内外 所有的 微生物, 包括芽 孢和 孢子 湿热灭 菌法  培养基、容器等
干热灭 菌法  玻璃器皿、金属用具等
灼烧灭 菌法  接种工具等
5.其他操作
(1)做好消毒和灭菌工作后,要注意避免已经灭菌处理的材料用具与____________接触。
(2)为了避免周围环境中微生物的污染,接下来的许多操作都应在超净工作台上并在____________附近进行。
 
选择无菌技术的原则:(1)要考虑无菌技术的效果,灭菌的效果比消毒要好;(2)要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,而不能用灭菌。
2.(人教版选择性必修3 P10相关信息)利用某些微生物可以净化污水、污泥,原因是_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
6.微生物的纯培养
(1)微生物的纯培养概念辨析
(2)纯培养的过程(以酵母菌为例)
3.(人教版选择性必修3 P12探究·实践)倒平板操作中,平板冷凝后,要将平板倒置,其主要原因是_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
1.在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性。(  )
2.不含氮源的平板不能用于微生物培养。(  )
3.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃。(  )
4.为防止蛋白质变性,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌。(  )
(人教版选择性必修3 P12探究·实践)微生物的分离和培养是现代生物工程应用中的重要环节。如图甲、乙是大肠杆菌分离和培养过程中部分操作和实验结果示意图。
(1)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染,对于固体培养基应采用的检测方法是____________________________________________________。
(2)指出图甲所示的操作中较明显的一处错误是____________________________;
在第二次划线前灼烧接种环,目的是__________________________________。
(3)图乙是平板划线法接种操作示意图,正确的操作顺序是_____________________________________________________________________
(用字母和箭头表示);找出图乙中两处错误的操作:________(用字母表示)。
培养基的配制与无菌技术
1.(2025·云南楚雄模拟)获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。在选择消毒和灭菌方法时,应根据实验的具体情况和需要,综合考虑各种因素,选择最适合的方法。同时,还应注意操作过程中的具体步骤问题。下列相关叙述错误的是(  )
A.微生物纯培养时,对培养基及培养用具需进行严格灭菌处理
B.在酒精灯火焰附近,不能将培养皿盖完全打开然后倒入培养基
C.玻璃器皿、金属用具可以干热灭菌,培养基一般进行湿热灭菌
D.经巴氏消毒法处理的食物因微生物被彻底消灭,可在常温下长期保存
2.(链接人教版选择性必修3 P12探究·实践)微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是(  )
A.①②⑤⑥     B.③④⑥⑦
C.①②⑦⑧ D.①③④⑤
  平板划线操作中几次灼烧接种环的目的
项目 第一次划 线前灼烧 每次划线 前灼烧 划线结束 后灼烧
目的 避免接种环上可能存在的微生物污染培养物 杀死上一次划线结束后接种环上可能残留的菌种,使每次划线的菌种均来自上一次划线的末端 杀死接种环上残留的菌种,避免菌种污染环境和感染操作者
3.(人教版选择性必修3 P14拓展应用T2改编)某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中,并放置在摇床上培养,摇床转速分别为210 r/min、230 r/min和250 r/min。培养时间与酵母菌种群密度的关系如图所示。以下叙述正确的是(  )
A.该实验的自变量是摇床的转速多少
B.若用稀释涂布平板法统计酵母菌活菌数量,得到的数据会比实际值偏大
C.培养8 h后,有2个锥形瓶中酵母菌的数量已达到了环境容纳量
D.根据图中数据可以得出,培养基中氧气含量越高,酵母菌种群密度越小
考点2 微生物的选择培养和计数
一、选择培养基
二、微生物的选择培养
1.土壤取样
铲取土样,将样品装入纸袋中。
2.等比稀释
将10 g土样加入盛有________ mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀。取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中,依次等比稀释。
3.涂布平板
4.培养观察
(1)待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入______ ℃的恒温培养箱中培养1~2 d。
(2)在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的________。
1.(人教版选择性必修3 P18探究·实践)统计菌落种类和数目时要每隔24 h观察统计一次,直到各类菌落数目稳定。若培养时间不足或培养时间太长,分别会导致的结果是________________________、_____________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
三、微生物的数量测定
 
显微镜直接计数法本身不能区分细菌的死活,但通过一定的辅助处理,可以实现活菌计数,如在计数前用台盼蓝染液进行染色,可以通过统计无色细胞的个数来对活菌进行计数。
2.(人教版选择性必修3 P18相关信息)血细胞计数板常用于____________的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数;细菌计数板常用于细菌等__________的细胞的计数。
四、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
[深化拓展]
1.选择培养基四种常见制备方法或实例
(1)加入某些特定的物质(前提是培养基具备全部营养成分)
(2)改变培养基的营养成分
(3)利用培养基特定化学成分分离
(4)通过某些特殊环境分离
2.两种纯化细菌的方法的比较
项目 平板划线法 稀释涂布平板法
纯化原理 通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面 将菌液进行一系列的梯度稀释,稀释度足够高时,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞
主要步骤 平板划线操作 系列梯度稀释操作和涂布平板操作
接种工具 接种环 涂布器
平板示 意图
能否用 于计数 不能计数 可以计数,但操作复杂,需涂布多个平板
共同点 都能将单个微生物分散到固体培养基表面,以获得单菌落,达到分离纯化微生物的目的,也可用于观察菌落特征
1.选择培养基可以筛选分离出某种微生物。(  )
2.血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定,也可用于细菌的数量测定。(  )
3.稀释涂布平板法和平板划线法均能得到单菌落,都可以用于细菌计数。(  )
4.某同学进行分离高产脲酶菌的实验设计时,认为可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌。(  )
5.刚果红与纤维素形成红色复合物,可以通过是否产生透明圈来分离纤维素分解菌。(  )
(人教版选择性必修3 P18探究·实践)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,某生物兴趣小组完成了“土壤中分解尿素的细菌分离与计数”的实验,具体操作流程如图所示。请分析回答。
(1)配制培养基时,加入尿素的目的是______________________________,本实验还同时设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养,目的是__________________。
(2)采用____________法,既能经培养观察到分离的单菌落,又能统计样品中的活菌数目。但统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,这是因为
_____________________________________________________________________。
(3)该兴趣小组在三种稀释度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板,统计菌落数,得到下表数据,则10 g土样中的活菌数约为________个。
微生物的选择培养
1.(链接人教版选择性必修3 P20拓展应用T1)牛、羊等反刍动物具有特殊的器官——瘤胃。在瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解纤维素。某科研团队按照如图所示的流程分离瘤胃中的纤维素分解菌,实验中需要甲、乙两种培养基。回答下列问题:
(1)获得纯净的微生物培养物的关键是______________,无菌技术主要包括_______________。
(2)从①开始分离筛选纤维素分解菌,甲培养基中除含有水、无机盐、氮源外还应有_____________成分,该培养基按功能来分应为_______________培养基。
(3)过程②所使用的接种方法是____________。科研人员先用0.85%NaCl溶液进行系列稀释而不用无菌水,原因是_______________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
在培养基表面均加入一层无菌的石蜡,其作用是___________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应,研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见图),图中降解纤维素能力最强的菌株是________(填图中序号)
(5)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为104的胃部样液0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为189、25、417、175和179。则每毫升样品中含有细菌数量为________个。
微生物的分离和计数
2.(链接人教版选择性必修3 P20概念检测T1)石油对土壤的污染不仅给周边生态环境带来严重的损害,还严重影响居民的健康生活,且污染物含量越多,降解难度越大。为解决石油污染问题,某科研小组用了将近1年的时间,从长庆油田被石油污染最严重的土壤中分离出了高效分解石油的细菌,如图所示。小明用该法进行了过程④的操作,将1 mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接种0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为46、58和52。下列说法中错误的是(  )
A.步骤③培养基中以石油为唯一碳源,使用高压蒸汽灭菌法灭菌
B.平板冷却后倒置可防止皿盖上的水珠落回污染培养基和防止培养基中的水分过快挥发
C.采用稀释涂布平板法对石油分解菌进行分离和计数
D.根据小明的实验结果,可得出每升该样品中的活菌数为5.2×106个
3.(不定项)(链接人教版选择性必修3 P20拓展应用T2)配制以纤维素为唯一碳源且含有刚果红的培养基,若接种的微生物能分解纤维素,将出现以菌落为中心的透明圈。某兴趣小组从土壤中分离纤维素分解菌,具体操作过程及培养结果如下图。下列叙述错误的是(  )
A.在该实验过程中制备培养基时应先调pH,再灭菌
B.药品称量、溶化和倒平板等操作都必须在酒精灯火焰旁进行
C.培养结果显示A菌株分解纤维素的能力最强,应对其扩大培养
D.若平板上菌落数平均为50个,则1 g土壤含纤维素分解菌5×107个
1.(2025·湖南卷)采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是(  )
A.稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数
B.完成平板划线后,培养时需增加一个未接种的平板作为对照
C.土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸
D.用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质
2.(2025·江苏卷)从种植草莓的土壤中分离致病菌,简易流程如下:制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是(  )
A.制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌
B.将土样加入无菌水混匀,梯度稀释后取悬液加入平板并涂布
C.连续划线时,接上次划线的起始端开始划线
D.鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上,并在室温下长期保存
3.(2025·黑吉辽蒙卷)科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素(C22H23ClN2O8)能力强的菌株,旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是(  )
A.以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基
B.逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株
C.配制选择培养基时,需确保pH满足实验要求
D.用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面
4.(2025·山东卷)深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是(  )
组别 压强 纤维素 淀粉 菌落
① 常压 - + -
② 常压 + - -
③ 高压 - + -
④ 高压 + - +
注:“+”表示有;“-”表示无。
A.可用平板划线法对该菌计数
B.制备培养基的过程中,应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C.由②④组可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在常压下生长
D.由③④组可知,高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长
5.(不定项)(2025·河北卷)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一。从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产。下列叙述正确的是(  )
A.隐甲藻可从腐烂的叶片中获得生长必需的碳源
B.采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻
C.选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长
D.适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量第51讲 微生物的培养技术及应用
 1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。 2.阐明无菌技术是在操作过程中,保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。 3.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。 4.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。 5.概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。
考点1 微生物的基本培养技术
一、培养基的配制
1.培养基的概念、类型和用途
2.培养基的配方
(1)主要营养物质:水、无机盐、碳源、氮源等。
(2)其他条件:pH、特殊营养物质和氧气等(如下表所示)。
微生物 对培养基的需求
乳酸杆菌 添加维生素
霉菌 一般将培养基调至酸性
细菌 一般将培养基调至中性或弱碱性
厌氧微生物 提供无氧的条件
(3)几种微生物的营养和能量来源
微生物 碳源 氮源 能源
蓝细菌 CO2 、等 光能
硝化 细菌 CO2 NH3 NH3的氧化
根瘤菌 糖类等有机物 N2 有机物
酵母菌 糖类、蛋白质等有机物 蛋白质等 有机物
1.(人教版选择性必修3 P10旁栏思考)培养基中加入氮源的原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示:培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的
二、无菌技术
1.概念:在培养微生物的操作中,所有防止杂菌污染的方法。
2.关键:防止杂菌污染。
3.目的:获得纯净的微生物培养物。
4.消毒与灭菌的比较
比较项目 条件 结果 常用方法 应用范围
消毒 较为温 和的物 理、化学 或生物 等方法 杀死物 体表面 或内部 一部分 微生物 煮沸消毒法 日常用品
巴氏消毒法 不耐高温的液体
化学药物 消毒法  操作空间、水源、操作者的衣物和手等
紫外线 消毒法 接种室、接种箱或超净工作台
灭菌 强烈的 理化 方法 杀死物 体内外 所有的 微生物, 包括芽 孢和 孢子 湿热灭 菌法  培养基、容器等
干热灭 菌法  玻璃器皿、金属用具等
灼烧灭 菌法  接种工具等
5.其他操作
(1)做好消毒和灭菌工作后,要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。
(2)为了避免周围环境中微生物的污染,接下来的许多操作都应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行。
选择无菌技术的原则:(1)要考虑无菌技术的效果,灭菌的效果比消毒要好;(2)要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,而不能用灭菌。
2.(人教版选择性必修3 P10相关信息)利用某些微生物可以净化污水、污泥,原因是_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示:有的微生物能够寄生于多种细菌体内,使细菌裂解
6.微生物的纯培养
(1)微生物的纯培养概念辨析
(2)纯培养的过程(以酵母菌为例)
3.(人教版选择性必修3 P12探究·实践)倒平板操作中,平板冷凝后,要将平板倒置,其主要原因是_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示:防止皿盖上冷凝后形成的水珠滴落在培养基上,防止培养基水分过快蒸发
1.在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性。 (√)
2.不含氮源的平板不能用于微生物培养。 (×)
提示:不含氮源的平板可用于固氮菌的培养。
3.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃。 (×)
提示:接种后未长出菌落的培养基也要在丢弃前进行灭菌处理,以免污染环境。
4.为防止蛋白质变性,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌。 (×)
提示:一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌。
(人教版选择性必修3 P12探究·实践)微生物的分离和培养是现代生物工程应用中的重要环节。如图甲、乙是大肠杆菌分离和培养过程中部分操作和实验结果示意图。
(1)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染,对于固体培养基应采用的检测方法是_____________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)指出图甲所示的操作中较明显的一处错误是______________________________________;在第二次划线前灼烧接种环,目的是_________________________
___________________________________________________________________。
(3)图乙是平板划线法接种操作示意图,正确的操作顺序是________________________________(用字母和箭头表示);找出图乙中两处错误的操作:________(用字母表示)。
提示:(1)将未接种的培养基在适宜的条件下培养一段时间,观察培养基上是否有菌落产生
(2)最后一次(第四次)划线与第一次划线相连 杀死上次划线后接种环上可能残留的菌种,保证下一次划线时的菌种直接来源于上一次划线的末端
(3)A→B→G→F→E→C→D→H C、D
培养基的配制与无菌技术
1.(2025·云南楚雄模拟)获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。在选择消毒和灭菌方法时,应根据实验的具体情况和需要,综合考虑各种因素,选择最适合的方法。同时,还应注意操作过程中的具体步骤问题。下列相关叙述错误的是(  )
A.微生物纯培养时,对培养基及培养用具需进行严格灭菌处理
B.在酒精灯火焰附近,不能将培养皿盖完全打开然后倒入培养基
C.玻璃器皿、金属用具可以干热灭菌,培养基一般进行湿热灭菌
D.经巴氏消毒法处理的食物因微生物被彻底消灭,可在常温下长期保存
D [微生物纯培养时,培养基需灭菌以防止杂菌干扰,培养用具(如培养皿、接种环)也需灭菌处理,A正确。倒平板时应在酒精灯火焰附近操作,仅打开培养皿盖一条缝隙倒入培养基,避免杂菌污染,B正确。玻璃器皿和金属用具耐高温且需保持干燥,适用干热灭菌;培养基含水分且需彻底灭菌,适用湿热灭菌(高压蒸汽灭菌),C正确。巴氏消毒法通过较低温度处理杀死部分微生物,但未彻底消灭所有微生物,故处理后的食物不能在常温下长期保存,D错误。]
2.(链接人教版选择性必修3 P12探究·实践)微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是(  )
A.①②⑤⑥     B.③④⑥⑦
C.①②⑦⑧ D.①③④⑤
D [由图可知,②中拔出棉塞后应握住棉塞上部;⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开,应只打开一条缝隙;⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连;⑧中平板应倒置培养。①③④⑤正确,故选D。]
  平板划线操作中几次灼烧接种环的目的
项目 第一次划 线前灼烧 每次划线 前灼烧 划线结束 后灼烧
目的 避免接种环上可能存在的微生物污染培养物 杀死上一次划线结束后接种环上可能残留的菌种,使每次划线的菌种均来自上一次划线的末端 杀死接种环上残留的菌种,避免菌种污染环境和感染操作者
3.(人教版选择性必修3 P14拓展应用T2改编)某生物兴趣小组将从葡萄皮上成功分离来的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中,并放置在摇床上培养,摇床转速分别为210 r/min、230 r/min和250 r/min。培养时间与酵母菌种群密度的关系如图所示。以下叙述正确的是(  )
A.该实验的自变量是摇床的转速多少
B.若用稀释涂布平板法统计酵母菌活菌数量,得到的数据会比实际值偏大
C.培养8 h后,有2个锥形瓶中酵母菌的数量已达到了环境容纳量
D.根据图中数据可以得出,培养基中氧气含量越高,酵母菌种群密度越小
C [据图可知,该实验的自变量是摇床的转速多少与培养时间,A错误;若用稀释涂布平板法统计酵母菌活菌数量,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的仅仅是一个菌落,所以得到的数据会比实际值偏小,B错误;培养8 h后,由于营养物质逐渐被消耗,酵母菌种群密度达到K值,培养液中的溶氧量和营养物质都有限,使种群密度达到稳定,其中250 r/min和230 r/min的两个锥形瓶已达到K值,C正确;在一定转速范围内,摇床转速越高,培养基中的O2越充足,酵母菌种群密度越大,D错误。]
考点2 微生物的选择培养和计数
一、选择培养基
二、微生物的选择培养
1.土壤取样
铲取土样,将样品装入纸袋中。
2.等比稀释
将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀。取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的试管中,依次等比稀释。
3.涂布平板
4.培养观察
(1)待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入30~37 ℃的恒温培养箱中培养1~2 d。
(2)在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落。
1.(人教版选择性必修3 P18探究·实践)统计菌落种类和数目时要每隔24 h观察统计一次,直到各类菌落数目稳定。若培养时间不足或培养时间太长,分别会导致的结果是________________________、_____________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示:遗漏菌落的种类和数目 菌落粘连影响计数,培养基表面干燥脱水,微生物衰败导致菌落特征不易观察
三、微生物的数量测定
显微镜直接计数法本身不能区分细菌的死活,但通过一定的辅助处理,可以实现活菌计数,如在计数前用台盼蓝染液进行染色,可以通过统计无色细胞的个数来对活菌进行计数。
2.(人教版选择性必修3 P18相关信息)血细胞计数板常用于____________的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数;细菌计数板常用于细菌等________________的细胞的计数。
提示:相对较大 相对较小
四、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
[深化拓展]
1.选择培养基四种常见制备方法或实例
(1)加入某些特定的物质(前提是培养基具备全部营养成分)
(2)改变培养基的营养成分
(3)利用培养基特定化学成分分离
(4)通过某些特殊环境分离
2.两种纯化细菌的方法的比较
项目 平板划线法 稀释涂布平板法
纯化原理 通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面 将菌液进行一系列的梯度稀释,稀释度足够高时,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞
主要步骤 平板划线操作 系列梯度稀释操作和涂布平板操作
接种工具 接种环 涂布器
平板示 意图
能否用 于计数 不能计数 可以计数,但操作复杂,需涂布多个平板
共同点 都能将单个微生物分散到固体培养基表面,以获得单菌落,达到分离纯化微生物的目的,也可用于观察菌落特征
1.选择培养基可以筛选分离出某种微生物。 (√)
2.血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定,也可用于细菌的数量测定。 (×)
提示:血细胞计数板适用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数,细菌计数板用于细菌等相对较小的细胞的数量测定。
3.稀释涂布平板法和平板划线法均能得到单菌落,都可以用于细菌计数。 (×)
提示:平板划线法不能用于细菌计数。
4.某同学进行分离高产脲酶菌的实验设计时,认为可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌。 (×)
提示:产脲酶菌不能分解酚红指示剂。
5.刚果红与纤维素形成红色复合物,可以通过是否产生透明圈来分离纤维素分解菌。 (√)
(人教版选择性必修3 P18探究·实践)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,某生物兴趣小组完成了“土壤中分解尿素的细菌分离与计数”的实验,具体操作流程如图所示。请分析回答。
(1)配制培养基时,加入尿素的目的是____________________________________________,本实验还同时设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养,目的是__________________________________。
(2)采用________法,既能经培养观察到分离的单菌落,又能统计样品中的活菌数目。但统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,这是因为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)该兴趣小组在三种稀释度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板,统计菌落数,得到下表数据,则10 g土样中的活菌数约为________个。
提示:(1)尿素作为唯一氮源用来分离分解尿素的细菌 判断尿素(选择)培养基是否有筛选作用
(2)稀释涂布平板 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
(3)2.4×109
微生物的选择培养
1.(链接人教版选择性必修3 P20拓展应用T1)牛、羊等反刍动物具有特殊的器官——瘤胃。在瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解纤维素。某科研团队按照如图所示的流程分离瘤胃中的纤维素分解菌,实验中需要甲、乙两种培养基。回答下列问题:
(1)获得纯净的微生物培养物的关键是______________,无菌技术主要包括_______________。
(2)从①开始分离筛选纤维素分解菌,甲培养基中除含有水、无机盐、氮源外还应有_________________成分,该培养基按功能来分应为_________________培养基。
(3)过程②所使用的接种方法是______________。科研人员先用0.85%NaCl溶液进行系列稀释而不用无菌水,原因是_____________________________________
___________________________________________________________________。
在培养基表面均加入一层无菌的石蜡,其作用是___________________________
_____________________________________________________________________。
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应,研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见图),图中降解纤维素能力最强的菌株是________(填图中序号)
(5)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为104的胃部样液0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为189、25、417、175和179。则每毫升样品中含有细菌数量为________个。
[答案] (1)防止杂菌污染 消毒和灭菌 (2)纤维素 选择 (3)稀释涂布平板法 0.85%浓度NaCl溶液与细胞等渗,可维持细胞形态 瘤胃中的纤维素分解菌属于厌氧微生物,石蜡密封创设无氧环境,有利于瘤胃中的纤维素分解菌生长繁殖 (4)菌落① (5)1.81×107
[解析] (1)获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术主要包括消毒和灭菌。(2)微生物所需的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等,筛选纤维素分解菌时,需要配制纤维素作为唯一的碳源的选择培养基。该培养基按功能来分应为选择培养基。(3)乙培养基上形成的菌落分布均匀,因此②所使用的接种方法是稀释涂布平板法;无菌水不存在对微生物的保护,因为渗透压的作用,还可能造成微生物吸水过多死亡;0.85%浓度NaCl溶液与细胞等渗,可维持细胞形态,因此过程②用0.85%NaCl溶液进行系列稀释而不用无菌水;瘤胃中的纤维素分解菌属于厌氧微生物,石蜡密封创设无氧环境,有利于瘤胃中的纤维素分解菌生长繁殖。(4)图中降解圈大小与纤维素酶的量与活性有关;图中降解纤维素能力最强的菌株是①,因为其周围的透明圈与菌落的直径之比最大。(5)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为104的胃部样液0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为189、25、417、175和179,一般取菌落数在30~300之间的平板,则平板的平均菌落数为(189+175+179)÷3=181,则每毫升土壤样品中含有的细菌数量约为181÷0.1×104=1.81×107个。
微生物的分离和计数
2.(链接人教版选择性必修3 P20概念检测T1)石油对土壤的污染不仅给周边生态环境带来严重的损害,还严重影响居民的健康生活,且污染物含量越多,降解难度越大。为解决石油污染问题,某科研小组用了将近1年的时间,从长庆油田被石油污染最严重的土壤中分离出了高效分解石油的细菌,如图所示。小明用该法进行了过程④的操作,将1 mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接种0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为46、58和52。下列说法中错误的是(  )
A.步骤③培养基中以石油为唯一碳源,使用高压蒸汽灭菌法灭菌
B.平板冷却后倒置可防止皿盖上的水珠落回污染培养基和防止培养基中的水分过快挥发
C.采用稀释涂布平板法对石油分解菌进行分离和计数
D.根据小明的实验结果,可得出每升该样品中的活菌数为5.2×106个
D [配制好的培养基通常使用高压蒸汽灭菌法灭菌;该实验的目的是分离和纯化高效分解石油的细菌,故步骤③培养基为选择培养基,培养基成分与普通液体培养基相比,最大的区别是培养基中以石油为唯一碳源,A正确。平板冷却后需要倒置,目的有两个:一是防止皿盖上的水珠落回培养基造成污染;二是防止培养基中的水分过快挥发,B正确。稀释涂布平板法统计的是活菌数目,常采用稀释涂布平板法对石油分解菌进行分离和计数,C正确。将1 mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接种0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为46、58和52,据此可得出每升样品中的活菌数为(46+58+52)÷3÷0.1×100×1 000=5.2×107个,D错误。]
3.(不定项)(链接人教版选择性必修3 P20拓展应用T2)配制以纤维素为唯一碳源且含有刚果红的培养基,若接种的微生物能分解纤维素,将出现以菌落为中心的透明圈。某兴趣小组从土壤中分离纤维素分解菌,具体操作过程及培养结果如下图。下列叙述错误的是(  )
A.在该实验过程中制备培养基时应先调pH,再灭菌
B.药品称量、溶化和倒平板等操作都必须在酒精灯火焰旁进行
C.培养结果显示A菌株分解纤维素的能力最强,应对其扩大培养
D.若平板上菌落数平均为50个,则1 g土壤含纤维素分解菌5×107个
BC [制备培养基时应先调pH再灭菌,A正确;药品称量、溶化是进行培养基配制的过程,培养基配制后才需要灭菌,故称量和溶化不需要无菌操作,倒平板过程需要进行无菌操作,B错误;分解纤维素能力最强的是E菌株,应对其扩大培养,因为E菌落外围的透明圈和E菌落直径的比值最大,C错误;若平板中平均菌落数为50个,图示实验所用的涂布菌液稀释了105倍,则1 g土壤中含有纤维素分解菌:50÷0.1×105=5×107个,D正确。]
1.(2025·湖南卷)采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是(  )
A.稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数
B.完成平板划线后,培养时需增加一个未接种的平板作为对照
C.土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸
D.用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质
B [平板划线法仅用于分离纯化菌种,无法计数,A错误;平板划线法操作后需设置未接种的平板作为空白对照,以验证培养基灭菌是否彻底,B正确; 醋酸菌为异养需氧菌,其代谢需氧气,无氧条件下无法将葡萄糖转化为乙酸,C错误;筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源,若含蛋白胨(其他氮源),则无法筛选目标菌,D错误。]
2.(2025·江苏卷)从种植草莓的土壤中分离致病菌,简易流程如下:制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是(  )
A.制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌
B.将土样加入无菌水混匀,梯度稀释后取悬液加入平板并涂布
C.连续划线时,接上次划线的起始端开始划线
D.鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上,并在室温下长期保存
B [紫外线可以杀死空气中或物体表面的微生物,一般不能对培养基进行灭菌,A错误;可用稀释涂布平板法分离土壤中的微生物,B正确;用平板划线法接种时,需灼烧接种环,待其冷却后,从第一次划线的末端开始作第二次划线,重复以上操作,作第三、四、五次划线,注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连,C错误;鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上于冰箱内短期保存,D错误。]
3.(2025·黑吉辽蒙卷)科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素(C22H23ClN2O8)能力强的菌株,旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是(  )
A.以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基
B.逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株
C.配制选择培养基时,需确保pH满足实验要求
D.用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面
D [该研究的目的是筛选出高耐受且降解金霉素能力强的菌株,可以以金霉素为唯一碳源制备选择培养基进行筛选,且逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株,A、B正确;微生物培养需要适宜的pH等,C正确;稀释涂布平板法不需要接种环,而是需要涂布器,D错误。]
4.(2025·山东卷)深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是(  )
组别 压强 纤维素 淀粉 菌落
① 常压 - + -
② 常压 + - -
③ 高压 - + -
④ 高压 + - +
注:“+”表示有;“-”表示无。
A.可用平板划线法对该菌计数
B.制备培养基的过程中,应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C.由②④组可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在常压下生长
D.由③④组可知,高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长
D [对微生物进行计数时应该用稀释涂布平板法接种,A错误;制备培养基的过程中,应先进行高压蒸汽灭菌再倒平板,B错误;②④组的自变量是压强,实验结果是常压下无菌落,高压下有菌落,说明在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在高压下生长,C错误;③④组的自变量是唯一碳源的种类,实验结果是以淀粉为唯一碳源时无菌落,以纤维素为唯一碳源时有菌落,压强条件均为高压,说明高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长,D正确。]
5.(不定项)(2025·河北卷)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一。从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产。下列叙述正确的是(  )
A.隐甲藻可从腐烂的叶片中获得生长必需的碳源
B.采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻
C.选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长
D.适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量
ACD [根据题目信息“隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖”可知,隐甲藻可从腐烂的叶片中获得生长必需的碳源,A正确;采集海水中腐烂的叶片进行湿热灭菌后,会杀死叶片中所有的微生物,此时接种到固体培养基上无法获得隐甲藻,B错误;根据题目信息可知,隐甲藻为真核生物,抗生素可通过抑制细菌细胞壁合成或影响代谢过程来抑制细菌生长,不会影响真核生物的生命活动,因此在筛选或培养隐甲藻时,加入抗生素可有效抑制杂菌生长,提高隐甲藻的纯度和生长效率,C正确;根据题目信息可知,隐甲藻为好氧生物,因此利用隐甲藻进行DHA发酵生产时,适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量,D正确。]
课时数智作业(五十一) 微生物的培养技术及应用
1.(2025·湖北七市二模)细菌培养常用牛肉膏蛋白胨培养基,酵母菌培养常用马铃薯琼脂培养基。下列有关细菌和酵母菌纯培养实验的叙述正确的是(  )
A.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
B.酵母菌培养基通常比细菌培养基有更高的碳氮比
C.制备培养基的步骤为配制培养基→倒平板→灭菌
D.可用血细胞计数板测定酵母菌和细菌的种群数量
B [未长出菌落的培养基也需要灭菌后才能丢弃,A错误;细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,不同微生物对营养物质的需求不一样,通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比,B正确;制备培养基的步骤为配制培养基→灭菌→倒平板,C错误;血细胞计数板适用于真菌等较大细胞的计数,细菌计数板用于细菌等较小细胞的数量测定,D错误。]
2.(2025·江苏南通模拟)平板划线法和稀释涂布平板法是分离、纯化微生物的常用方法,相关叙述错误的是(  )
A.两种方法都能将单个菌体分散到培养基上,培养获得单菌落
B.涂布器和接种环均可采用干热灭菌和灼烧灭菌
C.完成划线和涂布后,都须等菌液被培养基吸收后再倒置培养
D.两种方法获得的菌落都是由单个微生物繁殖形成的
D [平板划线法和稀释涂布平板法都能获得由单个细胞繁殖而成的单菌落,A正确;涂布器和接种环均可采用干热灭菌和灼烧灭菌,B正确;采用平板划线法划线或稀释涂布平板法涂布后,都须等菌液被培养基吸收后再倒置培养,C正确;平板划线法和稀释涂布平板法两种方法获得的单菌落也有可能是由多个微生物繁殖形成的,D错误。]
3.(2025·广东广州二模)研究人员以YMA培养基(10 g甘露醇C6H14O6、0.4 g酵母粉、0.5 g K2HPO4、0.1 g NaCl、0.2 g MgSO4·7H2O,定容至1 L)为基础,探究某种大豆根瘤菌的碳源利用情况,实验结果如图。下列叙述错误的是(  )
A.添加酵母粉作为氮源,原因可能是根瘤菌在体外培养时固氮能力有所下降
B.实验组需将甘露醇替换为等量的其他碳源,其他条件保持一致
C.测定根瘤菌的数量可以使用显微镜直接计数法
D.实验结果直接证明大豆通过蔗糖的形式向根瘤菌提供有机营养
D [根瘤菌都依赖豆科植物为其提供有机物,在体外培养时,其固氮能力可能受到抑制或下降,因此需要额外添加酵母粉作为氮源,A正确;实验自变量为碳源的种类,为控制无关变量,保证实验为单一变量,故实验组需将甘露醇替换为等量的其他碳源,其他条件保持一致,B正确;显微镜直接计数法是测定培养液中微生物数量的方法之一,故该实验中测定根瘤菌的数量可以使用显微镜直接计数法,C正确;据题干信息和实验结果分析可知,当甘露醇被蔗糖替换后,根瘤菌的相对数量与碳源为甘露醇的对照组相当,实验结果只能说明大豆根瘤菌能利用蔗糖作为碳源进行生长繁殖,不能直接证明大豆在自然条件下通过蔗糖的形式向根瘤菌提供有机营养,D错误。]
4.(2025·广东大亚湾区二模)某生物兴趣小组打算筛选能高效降解淀粉的微生物,进行如下操作:采集微生物→接种至固体培养基X→培养一段时间后滴加碘液→挑选目的菌落鉴定并分别接种至多个液体培养基Y→培养出大量高效降解淀粉的微生物。下列叙述错误的是(  )
A.可从厨房下水道采集微生物,体现了生物与环境相适应
B.X培养基是以淀粉为唯一碳源的选择培养基
C.X培养基表面可形成形态清晰的菌落,便于分离与鉴定
D.Y培养基可用于微生物的扩大培养,但不适用于计数
D [厨房下水道是一个富含淀粉等有机物的环境,因此可能存在能够降解淀粉的微生物。从这样的环境中采集微生物,正是基于生物与环境相适应的原理,A正确。为了筛选能高效降解淀粉的微生物,需要使用以淀粉为唯一碳源的选择培养基。这样,只有那些能够利用淀粉作为碳源的微生物才能在这种培养基上生长,从而达到筛选的目的,B正确。固体培养基X的凝固特性使微生物形成单菌落,菌落形态可用于初步鉴定高效降解菌,即加碘液后,菌落周围会出现透明圈,这样可以通过菌落特征和透明圈大小来鉴定,C正确。Y培养基为液体培养基,可用于微生物的扩大培养,也可用于计数,如可用显微镜直接计数法进行计数,D错误。]
5.(2025·湖北武汉二模)夹层培养法可用于筛选营养缺陷型细菌,具体做法如图所示:先在培养皿上倒一层M.M培养基(满足野生型菌株生长的最低营养成分),待凝固后涂布一层经过诱变处理的某种菌液,其上再倒一层M.M。经培养后,首次出现的菌落标记为A。最后倒一层C.M培养基(满足营养缺陷型菌株生长的营养成分),再培养,新出现的菌落标记为B。下列叙述错误的是(  )
A.菌落A是野生型,菌落B是营养缺陷型
B.诱变处理是为了获得营养缺陷型细菌
C.再倒一层M.M可避免菌落被C.M冲散
D.菌落B的直径应小于菌落A的直径
A [由夹层培养法的原理可知,新出现的菌落多数是营养缺陷型,但是还可能是因生长较晚而在C.M上出现的野生型菌落,A错误;诱变处理的目的是诱导细菌发生基因突变,从而获得营养缺陷型细菌,B正确;再倒一层M.M培养基可避免菌落被C.M培养基冲散,C正确;菌落B的微生物是晚于菌落A微生物生长的,故菌落B的直径应小于菌落A的直径,D正确。]
6.(2025·四川内江模拟)藻类细胞解体后产生的难降解的多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。科研人员采集了某海域深海冷泉附近的沉积物样品,分离、鉴定得到一种新的微生物菌株,并以含不同碳源的培养基培养该菌株,结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.实验中可采用干热灭菌法对培养基、培养皿和操作环境进行灭菌处理
B.科研人员在实验室分离深海冷泉附近的微生物菌株应提供低温、充足的氧气
C.据图可知,该新的微生物菌株在以纤维素为碳源的培养基中生长状况最好
D.实验中仍存在某些微生物无法分离,原因可能是深海冷泉存在其生存的必需物质
D [常用湿热灭菌法对培养基进行灭菌,用紫外线对操作环境进行消毒,A错误;深海中的微生物应该属于厌氧菌,应该在无氧的环境中分离,B错误;由图可知,该微生物在含木聚糖的培养基上生长最好,C错误;由于深海冷泉存在某些微生物生存的必需物质,无法将其分离出来,D正确。]
7.(2025·湖南长沙模拟)某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸,其突变株则不能。将突变株 TrpB、TrpC、TrpE(仅图1中的某一步受阻)分别接种在图2培养基的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域,短时间培养三个区域均有少量细菌生长增殖,继续培养后Ⅰ区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖,而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述错误的是(  )
A.配制图2培养基时加入了琼脂和少量色氨酸,pH通常呈中性或弱碱性
B.使用接种环接种3种突变菌株,接种前需对接种环进行灼烧灭菌
C.TrpC菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅰ区域的一端
D.TrpE菌株不再生长可能是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶
C [微生物培养基中加入琼脂可制成固体培养基,适合微生物的接种和培养,从接种后短时间培养三个区域均有少量细菌生长增殖可知,培养基中加入了少量色氨酸,能让突变株短时间生长,细菌生长的培养基pH通常呈中性或弱碱性,A正确。在微生物接种操作中,使用接种环接种前需进行灼烧灭菌,以杀死接种环上可能存在的微生物,防止杂菌污染,B正确。Ⅲ区域菌株不再生长,说明TrpE不能利用其他两种突变体合成的物质,应是最后一环节受阻;Ⅰ区域的两端菌株继续生长增殖,说明TrpB可以利用其他突变体合成的物质,应是第一环节受阻;从色氨酸合成途径来看,TrpC突变株是邻氨基苯甲酸合成吲哚这一步受阻。Ⅲ区域能为TrpC突变株提供吲哚,所以TrpC菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅲ区域的一端(因为Ⅲ区域能产生吲哚,扩散到Ⅱ区域靠近Ⅲ区域的一端,使TrpC突变株能继续生长),C错误。TrpE突变株不能生长,根据色氨酸合成途径,可能是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶,导致无法合成色氨酸,在培养基中少量色氨酸消耗完后就不能再生长,D正确。]
8.(不定项)(2025·广东深圳模拟)苹果树腐烂病由真菌感染引起,欲从土壤中筛选具有抑制真菌作用的芽孢杆菌,科研人员进行相关实验如图所示,下列相关叙述正确的是(  )
A.应在大量感染苹果树腐烂病的种植园内采集土壤
B.①加入50 mL无菌水,②及后续稀释均为取1 mL菌液加入9 mL无菌水
C.③为接种,需使用灭菌后的涂布器或接种环进行无菌操作
D.筛选目的菌应在A处接种真菌,B处接种芽孢杆菌
AD [要筛选具有抑制苹果树腐烂病真菌作用的芽孢杆菌,真菌感染的苹果树周围的土壤应含有较多的真菌,可能分离得到能抑制真菌繁殖的芽孢杆菌,A正确;①加入45 mL无菌水,②及后续稀释均为取1 mL菌液加入9 mL无菌水,B错误;图示操作方法为稀释涂布平板法,所以③为接种,需使用灭菌后的涂布器进行无菌操作,C错误;由图可知,筛选目的菌时,应取苹果树腐烂病真菌的菌落移置于A处,B处接种从土壤中分离筛选出的能抑制苹果树腐烂病真菌生长的芽孢杆菌,D正确。]
9.(10分)(2025·湖南长沙雅礼中学月考)天然色素来源于植物、动物及微生物,通过适当方法可从生物体细胞内提取色素。科研人员利用高氏1号培养基从土壤中筛选获得了产蓝色素的微生物,并对其进行鉴定,以期为该微生物的开发利用奠定基础。回答下列问题:
(1)与植物、动物相比,利用微生物提取天然色素的优势是_____________________________________________________________________(答1点)。科研人员将土壤浸出液接种在培养基上,在适宜条件下培养,根据________初步确定土壤中含有的微生物种类。
(2)高氏1号培养基的pH为7.5,主要成分包括可溶性淀粉、NaCl、KNO3、K2HPO4、MgSO4、FeSO4及2%琼脂。利用该培养基不能通过逐渐升高温度的方法鉴定菌株耐热性,其原因是______________________________________________________。
(3)科研人员采用平板划线法分离产蓝色素的菌落,结果如图1。此方法不能统计土壤中产蓝色素微生物数量的原因是_______________________________________________________________。若要统计土壤溶液中产蓝色素微生物的数量,可采用稀释涂布平板法,过程如图2所示,若得到的3个平板上产蓝色素的菌落数分别为60个、53个、55个,则可以推测原土壤溶液中每毫升含产蓝色素的微生物的数目为________个。
[答案] (每空2分,共10分)(1)不受季节、气候的限制;繁殖周期短;培养技术简单 菌落特征
(2)琼脂在高温下熔化为液体,导致培养基表面不能形成菌落 (3)平板划线法得到的许多菌落聚集在一起,不利于计数 5.6×107
[解析] (1)与植物、动物相比,微生物具有生长繁殖快、易培养、代谢产物丰富等特点,所以利用微生物提取天然色素的优势是不受季节、气候的限制,繁殖周期短,培养技术简单等。科研人员将土壤浸出液接种在培养基上,在适宜条件下培养,可根据培养基上形成的菌落的形状、大小、颜色、隆起程度等特征初步确定土壤中含有的微生物种类,因为不同微生物形成的菌落特征不同,同种微生物表现出稳定的菌落特征。(2)高氏1号培养基中含有琼脂,琼脂在高温下会熔化为液体,导致培养基表面不能形成菌落,所以该培养基不能通过逐渐升高温度的方法鉴定菌株耐热性。(3)平板划线法不能统计土壤中产蓝色素微生物数量的原因是平板划线法得到的许多菌落聚集在一起,不利于计数。若要统计土壤溶液中产蓝色素微生物的数量,可采用稀释涂布平板法。据图2可以判断出菌液的稀释倍数为105倍,所以原土壤溶液中每毫升含菌数为(60+53+55)÷3÷0.1×105=5.6×107个。
(教师用书独具)
1.(2025·山东滨州二模)PAHs是一种不溶于水的碳氢化合物,在土壤中的降解速率很慢,并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs污染的土壤中分离出降解PAHs的菌株并计数,过程如图,已知培养基中PAHs被降解后会形成透明圈。下面说法错误的是(  )
A.培养皿中的培养基应以PAHs为唯一碳源
B.可用细菌计数板对试管3中PAHs分解菌进行计数
C.挑取单菌落时应选择透明圈与菌落直径比值大的菌落
D.1 g样品土壤中约含7×107个PAHs分解菌
B [该实验的目的是从被PAHs污染的土壤中分离出高效降解PAHs的菌株,所以培养基应以PAHs为唯一碳源,A正确;试管3中菌体不一定都是PAHs分解菌,不能用细菌计数板对试管3中PAHs分解菌进行计数,可用稀释涂布平板法根据透明圈计数,B错误;透明圈直径与菌落直径比值越大,降解PAHs的效果越好,C正确;据平板菌落数可知1 g样品土壤中约含(66+76+68)÷3÷0.1×105=7.0×107个PAHs分解菌,D正确。]
2.(2025·陕西宝鸡二模)吃腐烂水果可能会出现头晕、恶心、呕吐或更严重的症状,这可能与微生物代谢产生的毒素有关,某研究小组致力于研究健康饮食,设计实验探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性,实验基本步骤如图所示。请据此判断以下说法正确的是(  )
A.根据本实验探究目的,步骤二采用的接种方法是平板划线法
B.步骤三在适宜环境下培养8小时即可统计出不同菌液中全部微生物的种类和数量
C.若菌落的种类和数量均为①>②>③>④>⑤,则离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低
D.若编号为⑤的部位微生物的数量极少,则切掉①~④后的苹果就可以放心食用
C [本实验目的是探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性,要对微生物进行计数,应采用稀释涂布平板法,而平板划线法不能用于计数,A错误;不同微生物生长繁殖速度不同,培养8小时不一定能让所有微生物都形成肉眼可见的菌落,也就不能统计出全部微生物的种类和数量,B错误;若菌落的种类和数量均为①>②>③>④>⑤,说明离腐烂部位越远,微生物的种类和数量越少,因为微生物代谢可能产生毒素,所以离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低,C正确;编号为⑤的部位微生物数量极少,但不能排除该部位以及①~④部位存在少量毒素的可能,所以切掉①~④后的苹果不能放心食用,D错误。]
3.(不定项)(2025·山东聊城二模)使用时间过长的玩具表面可能会滋生细菌,容易导致儿童患接触性皮炎。为了检测某玩具表面是否存在大肠杆菌,某团队进行了如图所示实验:使用伊红—亚甲蓝染液(用于鉴别大肠杆菌,能使其菌落呈深紫色,并带有金属光泽)对培养基C进行染色,初步统计大肠杆菌的数量,图中1~6表示不同菌落。下列叙述正确的是(  )
A.对菌液进行系列梯度稀释,菌落数为30~300时适合进行计数
B.配制平板A时只需要加入碳源、氮源、水、无机盐这几类物质即可
C.图中平板B的接种方法为稀释涂布平板法,初步判断3是大肠杆菌的菌落
D.为保护儿童健康,平时可用75%的酒精对玩具进行擦拭消毒
ACD [对菌液进行系列梯度稀释,培养出的菌落数计数要在30~300的范围内,否则导致结果误差大,A正确;平板 A为固体培养基,配制时还需要加入琼脂作为凝固剂,B错误;用伊红—亚甲蓝染液对培养基C进行染色,根据平板D的结果,可初步判断平板B中3是大肠杆菌菌落,C正确;可用75%的酒精对玩具进行擦拭消毒,从而达到保护儿童健康的目的,D正确。]
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