备考2024届高考生物一轮复习讲义第十一章生物技术与工程课时2微生物的培养与应用考点2微生物的选择培养和计数

这是一份备考2024届高考生物一轮复习讲义第十一章生物技术与工程课时2微生物的培养与应用考点2微生物的选择培养和计数，共5页。

1.选择培养基
2.微生物的选择培养——稀释涂布平板法的操作步骤
（1）系列稀释操作：该操作常用在将细胞接种到培养基之前，通过[2] 液体稀释 的方法分散细胞，随着稀释程度的增大，单位体积中的微生物细胞数量[3] 减少 ，细胞得以分散。
操作步骤：
（2）涂布平板操作
3.微生物的数量测定——两种计数方法的比较 活菌计数法
提醒血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。
4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
教材补遗[选必3P18“探究·实践”]本活动只是初步筛选了能分解尿素的细菌，还需要借助生物化学的方法来鉴定所分离的菌种：分解尿素的细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，可确定该细菌能够分解尿素。
基础自测
1.平板划线法和稀释涂布平板法都用固体培养基，接种工具都为接种针，都能计数。（× ）
2.统计菌落数目时为保证结果准确，一般选择菌落数目最多的平板进行统计。（× ）
3.用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时，只要稀释度足够高，就能在培养基表面形成单个菌落。（ √ ）
4.分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使培养基的pH降低。（× ）
5.刚果红可以与纤维素形成透明复合物，所以可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。（× ）
6.不含氮源的平板不能用于微生物培养[2023山东，T15A]。（× ）
7.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物[2023山东，T15D]。（ √ ）
8.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[2023江苏，T7D]。（× ）
深度思考
1.请从主要步骤、接种工具、菌种获取等方面比较分析平板划线法和稀释涂布平板法。
提示 平板划线法和稀释涂布平板法的比较如表：
2.在进行菌落计数时为什么要选择菌落数为30～300的平板？能否只选择一个菌落数为30～300的平板进行计数？
提示 （1）因为若平板中的菌落数小于30，说明稀释倍数太大，会造成误差；若平板中的菌落数大于300，则菌落的生长受到抑制，并且难以区分各个菌落，也不能准确计数，会造成误差。（2）不能。根据实验的重复性原则，为排除偶然因素对实验结果的影响，同一稀释度的菌液涂布后至少要选择三个平板进行计数。
3.利用稀释涂布平板法纯化分解尿素的细菌时，经培养后发现培养基上出现多种菌落，可能的原因有哪些？
提示 出现多种菌落的可能原因：培养基制备过程中被杂菌污染；接种过程中，无菌操作不符合要求；系列稀释时，无菌操作不符合要求等。
4.为什么稀释涂布平板法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目低？
提示 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。
研透高考 明确方向
命题点1 微生物的选择培养
1.[2023广东]研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线（如图所示）和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组合是（D ）
A.a点时取样、尿素氮源培养基
B.b点时取样、角蛋白氮源培养基
C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D.c点时取样、角蛋白氮源培养基
解析 由图可知，随着堆肥时间的延长，堆肥温度先升高后保持稳定，a点时堆肥温度最低，c点时堆肥温度最高。该实验的目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，应该用以角蛋白为唯一氮源的培养基进行筛选培养，且应该在高温条件下取样，即c点时取样，D符合题意。
2.[2022江苏]下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计，不合理的是（D ）
A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源
C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落
D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
解析 在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，D错误。
命题点2 微生物的分离与计数
3.[全国Ⅰ高考，15分]某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题：
（1）实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用 高压蒸汽灭菌 的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是 琼脂 。甲、乙培养基均属于 选择 培养基。
（2）实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释 104 倍。
（3）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是 S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 （答出1点即可）。
（4）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤： 取淤泥加入无菌水中，涂布（或稀释涂布）到乙培养基上，培养后计数 。
（5）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即 水、碳源、氮源和无机盐 。
解析 （1）实验过程中，对盛有水或培养基的摇瓶进行灭菌时，常采用高压蒸汽灭菌法。据题图分析可知，乙培养基为固体培养基，与甲培养基相比，其特有的组分Y物质应是凝固剂琼脂。甲、乙培养基均只允许能利用物质S作为氮源和碳源的微生物生长，因此均为选择培养基。（2）据题意，假设至少将摇瓶M中的菌液稀释x倍，才能保证稀释后的100μL菌液中细菌细胞数不超过200个，初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，则有200÷（100×10－3）×x＝2×107，得x＝104，因此至少应将摇瓶M中的菌液稀释104倍。（3）在筛选过程中，若培养基中S浓度过高，可能会导致细胞失水，进而抑制菌株的生长。（4）将含有能降解S的细菌的淤泥加入无菌水中，进行适当稀释后，利用稀释涂布平板法，取适量的菌液涂布到乙培养基上，在适宜条件下进行培养，一段时间后，统计菌落数，即可估算出淤泥中能降解S的细菌细胞数。（5）本实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供的营养物质是水、碳源、氮源和无机盐。项目
间接计数法（稀释涂布平板法）
直接计数法（显微计数法）
原理
当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个[7] 单菌落 ，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
利用特定的[8] 细菌计数板或血细胞计数板 ，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量
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
每毫升原液中所含的微生物数＝每小格的平均微生物数×400×104×稀释倍数
缺点
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
不能区分死菌与活菌
结果
与实际值相比[9] 偏小
与实际值相比[10] 偏大
项目
平板划线法
稀释涂布平板法
主要步骤
接种环在固体培养基表面连续划线
系列稀释操作和涂布平板操作
接种工具
接种环
涂布器
菌体获取
在具有显著的菌落特征的区域挑取菌体
从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体
优点
可以观察菌落特征、分离混合菌落
可以计数、观察菌落特征、分离混合菌落
缺点
不能计数
操作复杂，平板不干燥则效果不好，容易蔓延
共同点
都要用固体培养基；都需进行无菌操作；都会在培养基表面形成单菌落；都可用于观察菌落特征