32讲 微生物的培养与应用.docx
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32讲微生物的培养与应用
第32讲 微生物的培养与应用
[最新考纲] 1.微生物的分离和培养。
2.培养基对微生物的选择作用。
3.某种微生物数量的测定。
4.微生物在其他方面的应用。
考点一 微生物的实验室培养（5年12考）
【知识回顾1】培养基
（1）培养基的成分：
各种培养基的具体配方不同，但一般都含有、、
、，此外还要满足微生物生长对、、
的要求。
例如，培养乳酸菌时需要添加，培养霉菌时需要将
PH调至，培养细菌时需要将PH调至，培养厌氧微生物时需要提供
条件。
（2）培养基的类型及作用
类型
功能
实例
按形态分
按功能分
（3）培养基的制备步骤：
。
解析：
①溶化
②灭菌
③倒平板
【知识回顾2】无菌技术
获得纯净的培养物，关键是。
1、请填写下表并背诵
比较
条件
结果
常用方法
实例
消毒
灭菌
此外，实验室里还用或进行消毒。
如，接种室、接种箱、工作台等可以，在照射前适量喷洒
可以增强消毒效果。
【知识回顾3】微生物的分离纯化培养实验实例——大肠杆菌的纯化培养
1、基础知识：
①两个基本步骤：
和
②菌落的概念：
。
③纯化的目的：
④纯化的方法：
和。
⑤菌种的保藏方法：
（临时保藏）和（长期保藏）
2、注意事项：
（1）倒平板注意：
①烧瓶口
②一条缝
③倒置
（2）平板划线注意：
①灼烧后冷却
②第一次灼烧目的
③第二次灼烧目的
④划线方法
⑤一条缝，别划破
⑥对照试验
（3）稀释涂布注意：
①移液管
②混匀
③均匀涂布，火焰附近
④对照试验
⑤系列稀释操作步骤（请画图）
【跟踪训练1】下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请思考：
（1）图甲是利用 法进行微生物接种，图乙是利用 法进行微生物接种。
这两种方法所用的接种工具分别是 和 ；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是 和酒精消毒。
（2）接种操作为什么一定要在火焰附近进行？
________________________。
（3）右图是采用上述接种方法接种后
培养的效果图解，其接种方法是
（填“图甲”或“图乙”）。
【跟踪训练2】（2017·全国卷Ⅰ，37）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）。
（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_______________________________________。
（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）。
KH2PO4
1.4g
Na2HPO4
2.1g
MgSO4·7H2O
0.2g
FeCl3
0.1g
X
1g
维生素
微量
琼脂
15g
【变式】回答下列有关微生物培养与应用的问题：
（1）题表是筛选异养型细菌的培养基配方。
从物理性质上看该培养基属于 培养基，
其中成分X除了为目的菌提供能源外，还能提供 。
制备该培养基的一般操作顺序是
计算→称量→ →灭菌→ ，对培养基进行灭菌的常用方法是 。
（2）如图A、B是纯化微生物培养的两种接种方法，C、D是接种后培养的效果。
某同学接种培养后获得图C所示效果，则其采用的接种方法是[ ] （[ ]中填“A”或“B”）；接种时可能的失误操作是 。
（3）微生物强化采油是利用某些微生物能降解石油、增大石油的乳化度、降低石油黏度的原理，通过向油井中注入含微生物的水来提高采油率的新技术。
为筛选和纯化该类微生物，应向培养基中添加 作为唯一碳源；培养一段时间后在菌落周围形成降油圈，此时选取 就可获得高效菌株。
考点二 微生物的筛选和计数（5年7考）
【知识回顾1】实验
（一）土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1、基本知识
①自然环境中找到目的菌的方法？
②实验室中筛选目的菌的方法？
③尿素分解菌能分解尿素的原理？
④如何鉴别某菌是否能分解尿素？
⑤请以本试验为例，解析选择培养基和鉴别培养基
⑥本实验的培养基配方？
⑦稀释涂布平板法能够统计样品中活菌数目的原因？
用此方法统计的结果比实际数目少，请分析。
⑧设置对照的目的？
如何设置对照？
⑨重复实验的目的？
如何重复实验？
2、试验目的
3、实验流程
①土壤取样
②制备培养基
③涂布与培养
④菌落计数
【知识回顾2】对分解纤维素的微生物的初步筛选
1、基本知识
①纤维素酶
②如何选择培养？
③如何鉴别？
④本实验的培养基配方？
⑤纤维素酶的测定方法？
⑥其他事项见【知识回顾1】
2、实验流程
【跟踪训练1】（2017·江苏卷，31）苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中，对环境有严重危害。
小明同学准备依据下图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。
请回答下列问题：
（1）酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作为碳源的有 。
（2）将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐 ，以达到富集酚降解菌的目的。
若上图平板中菌落过于密集，应进一步 ，以便于菌落计数与分离。
制备平板培养基时除了需要水、营养物质外，还必须添加 。
（3）下图为连续划线法示意图，在图中 （填图中序号）区域更易获得单菌落。
（4）采用比色测定法（使用苯酚显色剂）检测降解后的废水中苯酚残留量。
先制作系列浓度梯度并进行显色反应，下表中1～5号比色管的苯酚浓度应分别为 。
管号
1
2
3
4
5
6
苯酚浓度/（mg·L－1）
1
如果废水为50mg/L苯酚溶液，降解后约有21%的苯酚残留，则需将残留液稀释 （填序号：
①5 ②10 ③20）倍后，再进行比色。
【跟踪训练2】（2016·全国卷Ⅰ，39）空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。
某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。
实验步骤如下：
①配置培养基（成分：
牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O）；
②制作无菌平板；
③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；
④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。
回答下列问题：
（1）该培养基中微生物所需的氮来源于 。
若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是 。
（2）步骤③中，实验组的操作是____________________________。
（3）若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了
现象。
若将30（即36－6）个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法
（填“正确”或“不正确”）。
【跟踪训练3】（（2016·四川卷，10）图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程，图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。
（1）图中选择培养基应以 为唯一氮源；鉴别培养基还需添加 作指示剂，产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后，其菌落周围的指示剂将变成
色。
（2）在5个细菌培养基平板上，均接种稀释倍数为105的土壤样品液0.1mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。
该过程采取的接种方法是 ，每克土壤样品中的细菌数量为
×108个；与血细胞计数板计数法相比，此计数方法测得的细菌数较 。
（3）现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活，突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸，使图乙序列中出现终止密码（终止密码有UAG、UGA和UAA）。
突变基因转录的mRNA中，终止密码为 ，突变基因表达的蛋白质含 个氨基酸。
【限时训练30分钟】
1、金黄色葡萄球菌是一种具有高度耐盐性的微生物，可引起人类肺炎、肠炎等疾病。
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。
下图为定性检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌的操作流程，请回答相关问题：
（1）从培养过程分析，金黄色葡萄球菌可进行 呼吸。
（2）7.5%NaCl肉汤培养基为微生物提供的营养成分包括水和无机盐、 ，用7.5%NaCl肉汤培养基进行选择培养的主要目的是______________________________________________。
（3）在血平板上进行平板划线接种时，为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？
________________________________________________。
（4）在制备血平板时需将pH调节至 （填“微酸性”或“微碱性”）后灭菌，待培养基冷却后，再加入适量血液。
（5）经多次规范操作、重复实验，血平板上均出现 的菌落，初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，但鲜牛奶供应商仍认为此菌并非鲜牛奶所携带，因此，要对本操作进行完善，完善的方案是_________________________。
2、“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验的流程：
土壤取样→样品稀释→取样涂布→微生物的培养→观察并记录结果→计数。
在做该实验时，甲同学在对应106倍稀释的培养基中筛选得到250个菌落，但是其他同学在相同的稀释倍数下筛选得到160个菌落，请分析并回答有关问题：
（1）实验流程中“样品稀释→取样涂布”所用的方法称之为 ；利用该方法成功统计菌落数目的关键是________________________________________。
（2）要判断甲同学实验结果出现差异的原因需要设置对照，设置对照的主要目的是___________________________________________。
有人认为甲同学的实验结果出现差异的原因是培养基被杂菌污染了，应如何设置对照实验？
_________________________________________。
若甲同学的实验结果出现差异的原因是培养基中混入了其他含氮物质，又该如何设置对照实验？
。
若两者的细菌数目大致相等，则说明甲同学的培养基中混入了其他含氮物质。
（3）在细菌分解尿素的反应中，细菌产生的 酶可将尿素分解成为氨。
为进一步鉴定得到的细菌是否可以分解尿素，可在培养基中加入 指示剂，若该指示剂变红，则可初步鉴定该细菌可以分解尿素。
3、秸秆含有大量的纤维素，是可再生的自然资源，科学利用秸秆能缓解人类面临的能源危机。
下图是利用小麦秸秆来生产工业酒精的流程图，请回答相关问题：
（1）通常采用酶解法来处理小麦秸秆，纤维素酶是一种复合酶，至少包括
等三种组分。
（2）若要测定样液中纤维素分解菌的数量，可在显微镜下用 直接计数。
若要测定其活菌数量，可选用 法进行计数。
用上述方法测定纤维素分解菌的数量时，实际活菌数比测得的菌落数多，原因是_________。
若实验组每个平板中的菌落数都超过了300，应对样本菌液进行 处理。
（3）由糖液发酵产生酒精。
所依赖的微生物主要是 ，酒精是在该微生物的 （填场所）中产生的。
4、为研究“某品牌酸奶中乳酸菌数量及其对抗生素耐药性情况”，某同学进行了如下实验。
请分析回答下列问题：
（1）配制的细菌培养基除了含有水、碳源、氮源和无机盐等主要营养成分外，还应加入适量的 和琼脂。
在培养基各成分溶化与灭菌之间，要进行的操作是 。
为避免培养皿污染，需将培养皿呈 状态放置。
（2）接种微生物的方法有很多，上图中过程①②③所示的方法为 。
用该方法统计样本菌落数后，所得数据需要乘以10n后，才可表示乳酸菌的数量（单位：
个/mL），这里的n＝ 。
用该方法统计样本菌落数时，同时需要做A、B、C三个培养皿，原因是________________________________________。
（3）为了检测乳酸菌对抗生素的敏感性，取该单菌落适当稀释，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。
将分别含有A、B、C三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 （填“敏感”或“不敏感”）；含C滤纸片周围的透明圈比含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_____________________________________________。
5、常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精，科学家欲从果园的葡萄上或土壤中分离这种酵母菌，操作如下：
（1）制备酵母菌培养基要进行倒平板操作，待平板冷凝后，要将平板倒置，其主要原因是___________________________________________________。
获得纯净培养物的关键是__________________________。
（2）纯化菌株时，通常使用的划线工具是 。
在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是__________________________。
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落，第二划线区域的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。
造成划线无菌落可能的操作失误是______________________________________________________。
（3）将自然界中采集到的葡萄带回实验室，用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，然后将瓶中的液体用涂布器涂布接种于以木糖为唯一
的固体培养基上，在适宜的条件下培养一段时间，获得能利用木糖的多个酵母菌 。
实验中所用培养基按功能属于 培养基。
（4）若要检测土样中的酵母菌含量，应采用 法。
在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间，这样做的目的是____________________________。
然后，将1mL土壤溶液分别稀释10倍和100倍，每种稀释度各在3个平板上分别接入0.1mL稀释液，经适当培养后，6个平板上的菌落数分别为59、57、58、2、7和5，据此可得出每升土壤溶液中的活菌数为 个。
6、下表是某同学列出的分离并计数土壤中微生物培养基的配方，据此回答下列问题：
KH2PO4
1.4g
Na2HPO4
2.1g
MgSO4·7H2O
0.2g
葡萄糖
10.0g
尿素
1.0g
琼脂
15.0g
（1）制备培养基时，将上述物质溶解并用蒸馏水定容至1000mL后，还要进行
和 。
（2）从功能上看，该培养基属于 培养基，细菌能利用培养基中的氮源是由于能合成 。
（3）用稀释涂布平板法统计样本菌落数时， （填“需要”或“不需要”）设置对照组（即不接种进行培养），原因是_________________________________。
（4）某同学在3个培养基上分别涂布稀释倍数为106的土壤样液0.1mL，培养一段时间后，其菌落数分别为180、220、320个，则每毫升原土壤样液中上述微生物的数量为 ，此方法测定的活菌数比实际活菌数少的原因为________________________________。
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