全国版版高考生物一轮复习生物技术实践第2讲微生物的培养与应用学案.docx
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全国版版高考生物一轮复习生物技术实践第2讲微生物的培养与应用学案
第2讲 微生物的培养与应用
考纲要求
全国卷五年考情
1.微生物的分离和培养
2017·卷ⅠT37,2016·卷ⅠT39,2016·卷ⅢT39,2015·卷ⅠT39,2014·卷ⅠT39,2014·卷ⅡT39,2013·卷ⅡT39
2.某种微生物数量的测定
2016·卷ⅠT39,2014·卷ⅡT39
3.培养基对微生物的选择作用
2017·卷ⅠT37,2016·卷ⅢT39,2014·卷ⅠT39,2013·卷ⅡT39
考点一|微生物的实验室培养
（对应学生用书第236页）
[识记—基础梳理]
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）营养构成：
一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
此外还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求。
（3）①种类：
按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。
②下表为某微生物培养基的成分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
H2O
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
15.0g
1000mL
该培养基中可以为微生物提供碳源的是葡萄糖，因为此培养基中加入了琼脂，故该培养基为固体培养基。
2．无菌技术
（1）关键：
防止外来杂菌的入侵。
（2）不同对象的无菌操作方法（连线）：
[答案] ①—b—Ⅰ ②—b—Ⅱ ③、④—a ⑤—a—Ⅲ、Ⅳ ⑥—b
3．大肠杆菌的纯化培养
（1）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
―→―→―→―→
（2）纯化大肠杆菌的方法
①纯化培养原理：
想方设法在培养基上得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较纯的菌种。
②纯化大肠杆菌的关键步骤：
接种。
③接种方法：
下图甲可表示用平板划线法接种获得的平板；下图乙可表示用稀释涂布平板法接种获得的平板。
④纯化原理：
上图甲菌体的分散是通过一系列的连续划线操作实现的；上图乙菌体的分散是通过一系列的梯度稀释和涂布平板操作实现的。
4．菌种的保藏方法
（1）临时保藏法：
对于频繁使用的菌种，先接种到试管的固定斜面培养基上培养，然后放入4℃的冰箱中保藏。
（2）甘油管藏法：
对于需要长期保存的菌种，先将菌液转入灭菌后的甘油中，混匀后放在－20℃冷冻箱中保存。
[教材边角知识] 选修1 P18“旁栏小资料”,微生物的接种方法只有平板划线法和稀释涂布平板法吗？
微生物接种的核心是什么？
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
【提示】 不是，微生物的接种技术还包括斜面接种、穿刺接种等方法，其核心是防止杂菌的污染，保证培养物的纯度。
[运用—考向对练]
考向1 考查无菌技术
1．牛奶中富含蛋白质，长期饮用有助于增强体质，但牛奶同时也是多种疾病的传播载体。
国家标准是每毫升牛奶中细菌数小于30000个。
以下是牛奶消毒及细菌检测实验。
分析回答：
（1）图中步骤①称为________消毒法。
步骤②是________。
（2）培养基中的蛋白胨可以为微生物提供________。
进行步骤③操作时，应选用下列中的哪种工具？
________。
为了避免杂菌污染，此步骤应在________附近进行。
（3）将接种后的培养基和作为对照的________________同时放入37℃恒温培养箱中，培养36小时。
取出后统计各平板的菌落数，结果如下表所示。
应该选择其中稀释倍数为____________的平板进行计数，经过消毒后的牛奶中，细菌数大约是____________/mL。
牛奶稀释倍数
102
103
104
平板1菌落数
87
10
1
平板2菌落数
83
12
1
平板3菌落数
85
10
0
[解析]
（1）80°C恒温水浴15min是巴氏消毒法，步骤②是进行系列稀释（或梯度稀释）。
（2）培养基中的蛋白胨可以为微生物提供碳源、氮源（和维生素），③是接种，因为需要计数，需用稀释涂布平板法，接种工具是涂布器；为了避免杂菌污染，此步骤应在酒精灯火焰附近进行。
（3）统计各平板的菌落数时，应选择菌落数在30～300的计数，经过消毒后的牛奶中，细菌数大约是（87＋83＋85）÷3×102＝8500个。
[答案]
（1）巴氏 系列稀释（或梯度稀释）
（2）碳源、氮源（和维生素） B 酒精灯火焰 （3）一个未接种的培养基 102 8500个
1．考虑无菌技术的效果：
灭菌的效果比消毒要好。
2．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，而不能灭菌。
（2018·湖北省七市高三一调）我国规定1升自来水中大肠杆菌不得超过3个。
在培养基中加入伊红美蓝，可以使大肠杆菌的菌落呈深紫色，并带有金属光泽。
有关部门据此对自来水中的大肠杆菌进行检测。
具体步骤大致如下：
（一）用火焰灼烧自来水龙头3分钟，然后打开水龙头放水5分钟，再用无菌的三角瓶接取1000毫升水样，盖好瓶塞。
（二）将漏斗和抽滤瓶固定好，用镊子夹住滤膜边缘，将水样倒入漏斗中，边抽滤、边加水。
（三）用镊子将滤膜取出、放在无菌平板上进行培养，观察并记录实验结果。
回答下列问题：
（1）实验中所用的醋酸纤维素滤膜、漏斗、抽滤瓶、镊子等实验器材和培养基都需先用______________法进行灭菌。
如需检测培养基灭菌是否彻底，常用的方法是_________________________________________________________
________________________________________________________________。
（2）制作本实验所用的无菌平板时，需要加入________、水、无机盐等大肠杆菌所必需的营养成分，以及加入________，便于统计菌落外；还需要将培养基的pH调整至________性。
鉴别是否有大肠杆菌菌落，需要在培养基中加入________。
（3）按上述步骤制作的3个样品平板上所有的菌落数分别为49、51、47。
能否据此得出每升水样中大肠杆菌数约为49的结论？
________。
理由是________
________________________________________________________________。
[解析]
（1）培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法，检测培养基灭菌是否彻底，常用的方法是将灭菌过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）培养微生物的培养基需要碳源、氮源、水和无机盐。
统计微生物数目要用固定培养基，因此培养基需要加入琼脂。
大肠杆菌生长的最适合pH为中性或微碱性，伊红美蓝是专一鉴定大肠杆菌的指示剂，利用伊红美蓝培养基可以鉴定大肠杆菌。
（3）该培养基是鉴别培养基，在平板上生长的菌落，只有部分是大肠杆菌形成的菌落，因此大肠杆菌数实际数值应该小于49。
[答案]
（1）高压蒸汽灭菌 将灭菌过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）碳源和氮源 琼脂 中性或微碱 伊红美蓝
（3）不能 培养基表面生长的菌落，只有部分是大肠杆菌的菌落
考向2 微生物的纯化培养
2．（2018·贵州省模拟）生活饮用水已经过沉淀、过滤、加氯消毒等处理，含微生物很少，但当水源不洁净或处理达不到要求时，仍然会含相当量的微生物甚至含有致病性微生物。
供水管道破损及二次供水等环节也可能导致生活饮用水的污染。
因此生活饮用水的微生物安全性日常检测是很重要的。
我国生活饮用水水质标准（GB5749－85）中规定生活饮用水中细菌总数不得大于100个/mL，总大肠菌群不得大于3个/L。
（1）检验细菌的含量时，可以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，进而计算出样本中的菌株数。
这种微生物的计数方法获得的菌落数一般________（填“小于”“大于”或“等于”）活菌的实际数目。
（2）用该方法对微生物进行计数时是否需要设置对照组？
____。
为什么？
___
________________________________________________________________。
（3）分别取0.1mL已稀释102倍的水样分别涂布到三个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为155、158、170，则每升原水样中大肠杆菌数为________。
（4）为了更进一步的研究，需要纯化大肠杆菌。
下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________________，图B效果的接种方法是____________。
某同学在用A方法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________________________。
为了防止杂菌污染，有同学建议加入抗生素，你觉得可以吗？
________。
[解析]
（1）用这种方法计数时，当两个或多个细胞在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此获得的菌落数一般小于活菌的实际数目。
（2）设置对照的目的是为了排除非测试因素（如培养基是否被污染）对实验结果的影响。
（3）由给定的数据可计算出每升原水样中大肠杆菌数为（155＋158＋170）÷3×102×10×103＝1.61×108。
（4）读题图可知，获得图A效果的接种方法是稀释涂布平板法，图B效果的接种方法是平板划线法。
某同学在用A方法纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是菌液浓度过高。
因为抗生素不但杀灭杂菌，而且也可以杀灭大肠杆菌，因此在培养基上不可以加入抗生素。
[答案]
（1）小于
（2）需要 因为需要判断培养基是否被污染 （3）1.61×108 （4）稀释涂布平板法 平板划线法 菌液浓度过高（土壤溶液稀释不够） 不可以
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
某研究小组研究了不同浓度的抗生素A对大肠杆菌生长的影响，实验结果见下图1。
回答下列相关问题：
（1）该培养基为大肠杆菌提供的主要营养物质有碳源、水、无机盐、________四类，而配置该培养基时，通常加入________作为凝固剂。
（2）为了确保利用____________法接种大肠杆菌时，形成一层菌膜，则对菌种的稀释倍数________。
另外，在培养和接种大肠杆菌时要特别注意进行________操作。
根据实验结果，选出对大肠杆菌抑制作用最明显的抗生素A浓度的依据是_____________________________________________________
_________________________________________________________________。
（3）为减少实验误差，每一浓度的抗生素A还要制备________。
（4）该研究小组运用上述实验方法还研究了相同浓度的a、b、c三种不同抗生素对大肠杆菌生长的影响。
请在图2中图示这一处理方案（
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