第40讲微生物的利用Word文件下载.docx

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①对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。

②对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

1．消毒和灭菌的不同点

比较项目

理化因素的作用强度

消灭微生物的数量

芽孢和孢子能否被消灭

消毒

较为温和

部分生活状态的微生物

不能

灭菌

强烈

全部微生物

能

2.两种纯化细菌方法优缺点的比较

项目

优点

缺点

平板划线法

可以观察菌落特征，对混合菌进行分离

不能计数

稀释涂布平板法

可以计数，可以观察菌落特征

吸收量较小，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延

3.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，为什么？

答案　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。

4．平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段灼烧接种环的目的不同：

（1）第一次操作：

杀死接种环上原有的微生物。

（2）每次划线之前：

杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。

（3）划线结束后：

杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。

易错警示　配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的注意事项

（1）倒平板的适宜温度是50℃左右，温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。

（2）平板需倒置，这样既可使培养基表面的水分更好地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。

1．下列有关微生物培养与应用的说法，正确的是（　　）

A．天然培养基是指直接取自自然界不需加工的培养基

B．接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理

C．大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段

D．分离分解尿素的细菌时，尿素是培养基中唯一的氮源和碳源

答案　C

解析　天然培养基是成分不明确的培养基，并不是不需加工配制的培养基；

实验者的双手需进行消毒处理；

分离分解尿素的细菌时，尿素是唯一的氮源而不是唯一的碳源。

2．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。

回答问题：

（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。

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

解析　

（1）可以将所需要的微生物从混杂的微生物群中分离出来的培养基为选择培养基。

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，这样不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存，能降解原油的细菌才能在只含原油这一碳源的培养基上生存。

（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，其目的都是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越大。

（4）实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌（如接种环）、干热灭菌（如培养皿）和高压蒸汽灭菌（如培养基）等。

无菌技术要求整个实验操作都要在酒精灯火焰附近进行，以避免周围微生物的污染。

考点二　微生物的筛选和计数[重要程度：

一、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

1．分离原理：

土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，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．统计菌落数目：

统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。

3．实验流程：

土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察→细菌的计数。

二、分解纤维素的微生物的分离

1．纤维素酶

（1）组成：

纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。

（2）作用

纤维素纤维二糖葡萄糖

2．纤维素分解菌的筛选

（1）原理

　　　　　　　　纤维素分解菌

　　　　　　　　　　　↓

→红色复合物红色消失，出现透明圈

（2）筛选方法：

刚果红染色法，即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

（3）培养基：

以纤维素为唯一碳源的选择培养基。

（4）实验流程

土壤取样：

富含纤维素的环境

↓

选择培养：

用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度

梯度稀释：

制备系列稀释液

涂布平板：

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

1．筛选菌株的原则是：

人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物

的生长。

2．探究菌株筛选原理的不同点

土壤中分解尿素的细菌

分解纤维素的微生物

①选择培养基的成分：

尿素作为唯一的氮源

②鉴定方法：

在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，pH升高，说明细菌能分解尿素

纤维素作为唯一的碳源

刚果红染色法，即刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，培养基出现以纤维素分解菌为中心的透明圈

3.在微生物的筛选与计数实验中，设置对照实验的目的是：

排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。

4．怎样设置证明培养基未被污染的对照？

用空白培养基作对照。

5．怎样设置证明选择培养基选择作用的对照？

用牛肉膏蛋白胨培养基接种等量同种菌液作对照。

易错警示　

（1）为了使结果接近真实值，应设置三个或三个以上的平板，计算出菌落平均数。

（2）计算时明显偏离实际值（本组实验其他平板计数值）的要舍弃掉后求平均值。

（3）对照实验的设计首先要明确设计的目的，分析出实验的自变量之后才能准确设计。

1．下列关于微生物分离和培养的叙述，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的唯一氮源

答案　A

解析　微生物培养前，需对培养基进行灭菌，而不是消毒；

测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法；

分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度，因为不同的微生物在土壤中的含量不同；

分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中的唯一氮源。

2．自然界中的微生物往往是混杂生长的。

人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯，然后进行数量的测定。

下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。

实验步骤：

（1）制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。

（2）为了得到更加准确的结果，你选用______________法接种样品。

（3）适宜温度下培养。

结果分析：

（1）测定大肠杆菌数时，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确可信的是________，其理由是_____________________________________

_____。

A．一个平板，统计的菌落数是230

B．两个平板，统计的菌落数是220和260，取平均值240

C．三个平板，统计的菌落数分别是210、50和520，取平均值260

D．四个平板，统计的菌落数分别是210、300、240和250，取平均值250

（2）一同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每毫升样品中的菌落数是________（涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL）。

（3）用这种方法测定的大肠杆菌密度，实际活菌数量要比测得的数量________，因为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　实验步骤：

（2）稀释涂布平板

（1）D　在设计实验时，一定要涂布至少三个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性；

在分析实验结果时，要考虑所设置的重复组的结果是否合理

（2）2.34×

108　（3）多　当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落

解析　实验步骤：

为了得到更加准确的结果，应用稀释涂布平板法接种样品。

（1）选取多个菌落数相差不大的平板计数，取其平均值。

（2）234÷

0.1×

105＝2.34×

108。

（3）因为菌落可能由两个或多个细菌连在一起生长而成，所以实际活菌数量要比测得的数量多。

统计菌落数目的方法

（1）显微镜直接计数法

①原理：

利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。

②方法：

用计数板计数。

③缺点：

不能区分死菌与活菌。

（2）间接计数法（活菌计数

法）

当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，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。

②计算公式：

每克样品中的菌株数＝（C÷

V）×

M，其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。

③操作：

设置重复组，增强实验的说服力与准确性。

同时为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。

二级集训　强化素能

高考题组

1．（2013·

江苏卷，18）某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。

下列叙述正确的是

（　　）

A．培养基分装到培养皿后进行灭菌

B．转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线

C．接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养

D．培养过程中每隔一周观察一次

答案　B

解析　培养基灭菌后再分装到培养皿中；

转换划线角度前要灼烧接种环，冷却后再从上次划线的末端开始进行划线；

接种后的培养皿必须放在恒温箱中进行培养，一般每隔12h或24h观察一次。

2．（2013·

新课标全国卷Ⅱ，39）临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。

实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。

回答下列问题：

（1）为了从样本中获取致病菌单菌落，可用____________法或____________法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。

（2）取该单菌落适当稀释，用__________法接种于固体培养基表面，在37℃培养箱中培养24h，使其均匀生长，布满平板。

（3）为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A__________________；

含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B__________________；

含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明______________

__________________________；

含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的__________________。

（4）根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素__________。

答案　

（1）划线（平板划线）　稀释涂布（或涂布）

（2）涂布　（3）敏感　不敏感　该致病菌对C的敏感性比对A的弱　耐药菌　（4）A

解析　微生物纯化的方法主要有平板划线法和稀释涂布平板法。

根据微生物的特点对其进行一系列浓度梯度稀释，然后用涂布法接种于固体培养基表面，然后在适宜条件下培养；

抗生素是由真菌产生的，可以抑制生长、繁殖或杀死细菌等致病菌的一类物质，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明

有抗生素A的地方该致病菌受到抑制；

B的周围没有透明圈，说明致病菌对抗生素B不敏感，通过C的透明圈要比A的透明圈小，说明该致病菌对C的敏感性比A的弱；

D出现了透明圈，说明该致病菌对D敏感，但是在透明圈上出现一个菌落，又排除杂菌污染，判断此菌落的微生物对抗生素D产生了耐药性。

根据以上分析，为达到抗菌的目的，最好选择抗生素A。

模拟题组

3．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（双选）（　　）

A．用自来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0.1mL，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

答案　AD

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0.1mL，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。

4．从自然界微生物中筛选某菌种的一般步骤是：

采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。

（1）不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从合适的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。

培养噬盐菌的菌样应从________________环境中采集。

（2）富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方法。

对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择____________________的培养基，并在____________条件下培养。

（3）接种前要对培养基进行________________处理。

在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在______________条件下进行。

（4）如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图，请分析接种的具体方法。

获得图A效果的接种方法是______________________，获得图B效果的接种方法是________________。

一同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是________________________，应当怎样操作才可避免此种现象？

__________________。

（5）如果探究温度对纤维素酶活性的影响，自变量是____________，应该保持______________________等不变（至少答两项）。

答案　

（1）海滩等高盐　

（2）以淀粉为唯一碳源　高温　（3）高压蒸汽灭菌　无菌　（4）稀释涂布平板法　平板划线法　菌液浓度过高　增大稀释倍数（或培养过程被杂菌污染　严格无菌操作；

或用接种环划下一区域前接种环没有灭菌　每划一个新区域前都要对接种环进行灭菌处理）　（5）温度　纤维素的量与浓度、反应时间、pH

解析　

（1）筛选菌种应从适于目的菌种生长、繁殖的环境中寻找，故培养噬盐菌应从高盐环境中采集。

（2）富集培养时培养基及培养条件应能促进目的菌的生长、繁殖。

（3）微生物的分离及培养中必须保证无菌，包括培养基的灭菌和操作过程的灭菌等。

（4）纯化培养中接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，前一种方法形成的菌落分布较均匀，后一种方法形成的菌落分布不均匀，先划线的部分菌落密集甚至相连，后划线的部分菌落分布稀疏。

（5）探究温度对酶活性的影响时，温度为自变量，酶活性为因变量，其他变量如底物和酶的用量、pH、反应时间等均为无关变量。

1．（2012·

北京卷，5）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

解析　在酿制葡萄酒的过程中，如果灭菌不彻底会影响葡萄酒的品质，但影响不大；

在制作腐乳的过程中，发酵过程有多种微生物的参与，所以该过程不进行严格的无菌操作对结果影响不大；

在植物组织培养过程中，如果灭菌不彻底，杂菌产生的物质会影响外植体的生长，甚至杀死外植体，导致培养失败，对结果影响最大；

土壤浸出液本身就含有大量的杂菌，另外在选择培养基上只能生存我们所要筛选的细菌，所以无菌操作不严格，对结果影响也不会太大。

2．下列无菌操作中，错误的是（　　）

A．无菌操作的目的是防止杂菌污染

B．用酒精擦拭双手的方法对操作者进行消毒

C．实验操作过程应在酒精灯火焰附近进行

D．玻璃器皿（吸管、培养皿）可用酒精擦拭

答案　D

解析　对操作者应用较温和的方法进行消毒。

实验操作过程应在酒精灯火焰附近进行，防止瓶口的微生物污染培养基。

对无菌操作用到的玻璃器皿要用干热灭菌的方法彻底消灭其中的微生物，用酒精擦拭不能达到目的。

3．欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，下列实验操作中，不正确的是（双选）（　　）

A．将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释

B．同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板

C．不可将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照

D．用加入刚果红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌

答案　CD

解析　为了获得单个菌落，应将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释，A正确；

为了使结果更加准确，同一浓度的土壤稀释液至少要涂布3个平板进行重复实验，然后计算平均值，B正确；

加入刚果红的培养基用来筛选纤维素分解菌，D错误。

4．苹果醋是指以苹果汁经发酵而成的苹果原醋，再兑以苹果汁等原料而制成的饮品。

既有淡淡的醋味，又有果汁的香甜，喝起来非常爽口。

下图是苹果醋的制作流程简图，请据图回答下列问题：

（1）过程①中使用到的微生物是__________，属于生态系统成分中的________。

若要检测是否产生了酒精可用____________试剂进行检测。

（2）过程②中使用到的微生物是____________，该微生物的代谢类型是____________型。

该微生物可以从食醋中分离纯化获得，方法是：

第一步：

配制培养基。

该培养基必须含有微生物生长所需要的________

________________等基本营养成分。

第二步：

对培养基用____________________法进行灭菌。

第三步：

微生物常用的接种方法有______________、______________________。

第四步：

培养。

温度控制在____________。

第五步：

挑选符合要求的菌落。

答案　

（1）酵母菌　分解者　重铬酸钾　

（2）醋酸菌　异养需氧　水、碳源、氮源、无机盐　高压蒸汽灭菌　平板划线法　稀释涂布平板法　30～35℃

解析　

（1）过程①利用了酵母菌无氧呼吸分解葡萄糖产生酒精的原理。

酵母菌属于生态系统中的分解者。

（2）过程②中醋酸菌利用培养液中的乙醇生成了醋酸。

醋酸菌的代谢类型是异养需氧型。

对微生物进行培养时，要对培养用具、培养基进行灭菌处理。

醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，故应将培养温度控制在30～35℃范围内。

5．急性肠胃炎、手足口病分别是由细菌、病毒通过消化道进入人体导致的。

因此检验饮用水中细菌、病毒的含量是有效监控疾病发生的必要措施。

请回答下列与检验饮用水有关的问题：

（1）检测大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为____________________。

下图所示的四种菌落分布图中，不可能由该方法得到的是________。

（2）用该方法统计样本菌落数时是否需要对照组？

___

___。

为什么？

_______________。

（3）有三种材料或用具需要消毒或灭菌：

①培养细菌用的培养基与培养皿；

②玻棒、试管、烧瓶和吸管；

③实验操作者的双手。

其中需要消毒的是________，需要灭菌的是______。

（4）已知大肠杆菌能发酵乳糖并产酸产气，现提供足量的已灭菌的乳糖蛋白胨培养液和具塞试管，应如何判断待检水样中是否含有大肠杆菌？

________________________________________________________________________

答案　

（1）稀释涂布平板法　D　

（2）需要　因为需要判断培养基是否被杂菌污染（培养基灭菌是否合格）　（3）③　①②　（4）通过无菌操作向试管内注入一定量待测水样。

再注入已灭菌的乳糖蛋白胨培养液将试管充满，塞上塞子，混匀后置于37℃恒温箱培养24h。

若试管内有气泡生成，则说明水样中有大肠杆菌

解析　

（1）平板划线法所得菌落集中呈线状，D的菌落分布情况可判断为平板划线法接种。

（2）为判断培养基灭菌是否合格，本实验需要对照。

（3）消毒是指使用较温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子）。

灭菌是指使用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。

对人的手不能进行灭菌。

（4）根据题目意思大肠杆菌能产生气体，可对培养基进行接种观察有无气泡产生来判断大肠杆菌的有无。

6．

（1）在大肠杆菌培