2021版浙江新高考选考生物一轮复习教师用书：第31讲　微生物的利用

第31讲　微生物的利用知识内容考试要求知识内容考试要求1．大肠杆菌的培养和分离实验与探究能力2.分离以尿素为氮源的微生物实验与探究能力　细菌的培养与分离1．微生物：结构简单、形体微小的单细胞、多细胞或没有细胞结构的低等生物，如酵母、细菌、蓝细菌和病毒等。绝大多数微生物与传染病无关，90%以上的微生物对人类有利。2．培养基含义微生物生存的环境和营养物质成分①水、无机盐、碳源和氮源，还需满足不同微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求②LB培养基：蛋白胨、酵母提取物、氯化钠、水、琼脂(固体培养基)LB培养基的作用①蛋白胨、酵母提取物：为细菌生长提供碳源和氮源；②氯化钠：维持一定的渗透压；③琼脂：凝固剂，不易分解，一般不作为营养物质。其在96 ℃时融化成液体，冷却到45 ℃以下即重新凝固种类①按物理状态分，包括固体培养基、半固体培养基、液体培养基；②按特殊用途分，包括基础培养基、加富培养基、选择培养基和鉴别培养基；③按培养不同微生物分，包括细菌培养基(pH呈中性偏碱，添加有机物如蛋白胨、酵母提取物)、霉菌培养基(pH呈中性偏酸，添加无机物或者添加蔗糖的豆芽汁)3.细菌的培养和分离细菌培养细菌分离划线分离法涂布分离法细菌以分裂的方式繁殖，分裂速度很快。在培养细菌时，一般用接种环将已有细菌的培养物转移到新的培养基中。在液体培养基中，培养8 h，每毫升培养基中有几亿个细菌。接种于固体培养基10～20 h后，一个细菌细胞会繁殖成许多个细菌细胞，聚集在一起，形成菌落用接种环在固体培养基表面连续划线的操作。由于划线过程中，接种环上的菌液逐渐减少，因此划线最后部分的细菌间距离加大。培养一段时间后，每一个细菌细胞产生一个菌落。再将每个菌落分别接种到试管斜面上，从而除去杂菌先将培养的菌液稀释，通常稀释105～107倍。取0.1 mL稀释度不同的菌液，加在培养皿的固体培养基上，用玻璃刮刀涂布在培养基平面上，然后进行培养，得到相互分开的菌落。通常以每个培养皿有20个以内的单菌落最为合适方法简单单菌落更易分开，但操作复杂些单菌落的分离是消除污染杂菌的通用方法，也是用于筛选高表达量菌株的最简便方法之一4.灭菌操作项目灼烧灭菌高压蒸汽灭菌过滤灭菌适用材料或用具接种环、接种针或其他金属用具培养基、培养皿、试管等玻璃器具等尿素等加热会分解的物质续　表 项目灼烧灭菌高压蒸汽灭菌过滤灭菌灭菌条件及时间在酒精灯火焰上充分灼烧，直至烧红，冷却后备用LB培养基：121℃(1 kg/cm2压力)、15 min含葡萄糖的培养基：90℃以上(500__g/cm2压力)、30 min 玻璃器皿：高压蒸汽灭菌后放入60～80__℃的烘箱中烘干 G6玻璃砂漏斗过滤 5.超净工作台提前50 min左右开启超净工作台，先打开紫外灯灭菌30 min，然后关闭紫外灯开启过滤风，运行20 min，之后超净台可以开始使用。(1)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，有时还需要加入一些特殊的物质(√)(2)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上(×)(3)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害(√)(4)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落(×)1．选择培养基的制作方法(1)在培养基全部营养成分具备的前提下，加入物质：依据某些微生物对某些物质的抗性，在培养基中加入该物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物生长，如培养基中加入高浓度食盐时可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可将该菌分离出来；而在培养基中加入青霉素时可抑制细菌、放线菌的生长，从而分离得到酵母菌和霉菌。(2)通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的：培养基中缺乏氮源时，可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存；培养基中若缺乏有机碳源则异养微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物生存。(3)利用培养基的特定化学成分分离特定微生物：如当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物生长，使能够利用石油的微生物生长，从而分离出能消除石油污染的微生物。(4)通过某些特殊环境分离微生物：如在高盐环境中可分离耐盐菌，其他菌在盐浓度高时易失水而不能生存；在高温环境中可分离得到耐高温的微生物，其他微生物在高温环境中因酶失活而无法生存。2．消毒与灭菌的辨析项目条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的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剂消毒法用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼烧灭菌法接种工具干热灭菌法玻璃器皿、金属工具高压蒸汽灭菌法培养基及容器3．细菌的两种分离方法的比较项目划线分离法涂布分离法工具接种环玻璃刮刀原理通过接种环在琼脂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表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细菌细胞繁殖而来的肉眼可见的细胞群体，即菌落将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细菌细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落特点方法简单，但不适宜计数单菌落更易分开，但操作复杂目的使培养基上形成单个细菌细胞繁殖而来的子细胞群体——菌落[题组冲关]1．做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是(　　)A．高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖B．倒平板时，应将打开的皿盖放在一边，以免培养基溅到皿盖上C．为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D．用记号笔标记培养皿中的菌落时，应标记在皿底上解析：选D。高压灭菌结束后应自然冷却，等灭菌锅压力与大气压相同时打开锅盖，A项错误；倒平板时，不能将皿盖放在一边，B项错误；接种环经火焰灭菌应冷却后挑取菌落，C项错误；标记培养皿中的菌落时，记号笔应标记在皿底上，D项正确。2．(2020·宁波模拟)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：(1)该小组采用涂布分离法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是____________________。(2)该小组采用划线分离法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过________灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是__________________________________。(3)示意图A和B中，________表示的是用涂布分离法接种培养后得到的结果。(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中____________的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高____________的利用率。解析：(1)在涂布接种前，随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，目的是检测培养基平板灭菌是否合格，不能留有杂菌。(2)用划线分离法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过灼烧灭菌，在第二次及以后的划线时，从上一次划线末端开始划线，目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(3)涂布分离法接种培养后得到的结果应为图B。(4)振荡可以使细菌分散，更有利于细菌利用培养液中的营养物质，并且可以使培养液中的溶解氧增多。答案：(1)检测培养基平板灭菌是否合格(2)灼烧　将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(3)B　(4)溶解氧　营养物质　大肠杆菌的培养和分离1．大肠杆菌(1)特性：大肠杆菌是革兰氏阴性、兼性厌氧(代谢类型)的肠道杆菌，在肠道中一般对人无害，但若进入人的泌尿系统，就会对人体产生危害。(2)用途：是基因工程技术中被广泛采用的工具。2．大肠杆菌的培养和分离实验(1)实验内容：将大肠杆菌扩大培养和划线分离，即用LB液体培养基扩大培养大肠杆菌，培养后再在LB固体平面培养基上划线进行分离，随后培养基上就会形成一个个单独的菌落。(2)实验步骤 培养基灭菌↓倒平板↓接种↓划线分离↓培养观察50 mL LB液体培养基和50 mL LB固体培养基及培养皿高压蒸汽灭菌将培养基分别倒至4个灭菌后的培养皿中，水平放置，使之形成平面在装有液体培养基的三角瓶中接种大肠杆菌，培养12 h用接种环在接种有大肠杆菌的三角瓶中蘸菌液一次，在固体培养基的平板上连续划线，盖好培养皿培养皿倒置(盖在下面)，放在37 ℃恒温培养箱中培养12～24 h后，可看到划线的末端出现不连续的单个菌落 (3)大肠杆菌分离的用途：单菌落的分离是消除污染杂菌的通用方法，也是用于筛选高表达量菌株的最简便方法之一。 (1)大肠杆菌是革兰氏阳性菌，既能进行需氧呼吸又能进行厌氧呼吸(×)(2)利用LB液体培养基和LB固体培养基分别进行分离培养和扩大培养微生物(×)(3)单菌落的分离是消除杂菌污染的通用方法，也是筛选高表达菌株的简便方法(√)(4)常用的微生物分离方法有划线分离法和涂布分离法(√)(5)划线分离法的原理是利用接种环挑去一个菌种，接种到固体培养基上，经培养后得到单菌落(×)(6)划线分离操作简便，但涂布分离更容易得到单菌落(√)(7)高压蒸汽灭菌法是进行各种无菌操作都需要进行的灭菌方法(×)(8)划线分离时，接种环只蘸取一次菌液，每次划线前均需灼烧接种环(√)(9)进行菌种扩大培养和分离培养需要将培养基倒置放在恒温培养箱中(×)1．菌液划线分离的方法2．划线分离操作中的相关问题在划线操作的第一步以及之后每次划线之前都要灼烧接种环，在划线操作结束后，还需要灼烧接种环。项目第一次灼烧之后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次划线结束后残留在接种环上的菌种杀死接种环上残留的菌种，避免其污染环境或感染操作者注意事项①在灼烧接种环后，要待其冷却后才能伸入菌液，以免接种环温度太高杀死菌种；②第二次及以后的划线要从上一次划线的末端开始；③划线时用力大小要适当，防止用力过大划破培养基3.进行恒温培养时，要将培养皿倒置如果正放培养皿，则皿盖上形成的水滴会落入培养基表面并且扩散开。如果培养皿中已形成菌落，则菌落中的细菌会随水扩散，菌落间相互影响，很难再分成单菌落，达不到分离的目的。因此恒温培养时，培养皿必须倒置。4．保存菌种用接种环取出单个菌落，用划线分离法接种在斜面培养基上，37 ℃ 培养24 h后，置于4 ℃冰箱中保存。[题组冲关]1．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解析：选B。培养基灭菌后再分装到培养皿中；转换划线角度后要灼烧接种环，冷却后再从上次划线的末端开始进行划线；接种后的培养皿需放在恒温箱中进行培养，一般每隔12 h或24 h观察一次。2．(2020·浙江温岭选考模拟)下图为“大肠杆菌的培养和分离”实验的基本流程，请回答下列问题：→→→→(1)A过程配制培养基时除了加入特定的营养物质以外，还要加入一定量的氯化钠，以维持________。对培养基酸碱度的调节，应该在B过程的________(填“前面”或“后面”)。(2)D过程与C过程相比，培养基中另外需添加的物质是________。E过程所需的温度是________。(3)与微生物培养不同，植物组织培养时，先配制MS培养基，再加入一定比例的________。(4)植物组织培养和微生物培养都需要无菌操作，下列不适宜用高压蒸汽灭菌的是________。A．接种环和镊子　　　　　　 B．三角瓶和广口瓶C．发芽培养基和生根培养基   D．用于培养的幼茎和幼芽解析：(1)氯化钠的作用是维持培养基的渗透压。调节好酸碱度后才能进行灭菌，若灭菌后再调节酸碱度，会产生新的污染。(2)在液体培养基的基础上加入一定量的琼脂可形成固体培养基。菌种应置于4 ℃冰箱中保存。(3)植物组织培养培养基中需加入一定比例的植物激素。(4)高压蒸汽灭菌常用于培养基、培养器材等的灭菌，而用于培养的幼茎和幼芽只能进行消毒，不能进行灭菌操作，否则会导致细胞死亡。答案：(1)渗透压　前面(2)琼脂　4  ℃(3)植物激素(4)D　分离以尿素为氮源的微生物1．实验原理：利用尿素的细菌含有脲酶，通过降解尿素作为其生长的氮源。其反应式为(NH2)2C===O＋H2O2NH3＋CO2，生成的NH3使培养基的pH由原来的中性变为碱性，于是培养基中的酚红由红黄色变成红色。2．实验步骤3．预测本实验的结果：LB全营养固体培养基上的菌落多而杂；尿素固体培养基上的菌落少而纯；一定时间内，菌落周围出现红色区域。用浓度为10－4和10－5土壤稀释液接种，更容易形成单菌落的是10－5土壤稀释液。(1)尿素培养基配制时各种成分均需要过滤灭菌(×)(2)脲酶分解尿素为氨气，酚红指示剂遇氨气(碱性)变红色(√)(3)涂布分离后不能倒置培养皿，防止涂布的菌液流出(×)(4)分离以尿素为唯一氮源的微生物时，尿素培养基中加入琼脂作为凝固剂(×)(5)制备土壤悬液时，在无菌条件下，将土样与无菌水混合摇匀后尽量吸取土样，以增加微生物的数量(×)(6)涂布分离法分离细菌，一般采用移液器吸取0.1 mL样液加到含有相应培养基中(√)(7)涂布分离法能够计数菌落数，采用该方法统计出的细菌数通常偏少(√)(8)尿素培养基上的微生物数量比全营养培养基上微生物数量多(×)1．培养基中观测指标的分析(1)培养基中的酚红指示剂产生颜色变化(变红)，标志着存在脲酶水解尿素的作用，从而证明这一菌株能以尿素为氮源。红色环状区域的大小代表脲酶活性的强弱和含量的多少。红色区域越大，表明菌株利用尿素的能力越强。(2)与全营养培养基上的菌落数比较，尿素培养基上只有少数菌落，这一现象表明能利用尿素的细菌在土壤菌群中只占极少部分。2．微生物筛选过程中必要的两种对照培养基及其作用对照组作用现象结论未接种培养基有无杂菌污染的判断未接种的培养皿中无菌落生长未被杂菌污染接种的LB全营养培养基选择培养基筛选作用的确认LB全营养培养基上的菌落数大于选择培养基上的数目选择培养基具有筛选作用3.样品稀释的原因和标准(1)稀释原因：样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落数。在适当的稀释度下，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。因此，恰当的稀释度是成功地统计菌落数的关键。(2)稀释标准：选用一定范围的样品稀释液进行培养，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板计数。[题组冲关]1．金黄色葡萄球菌有很强的致病力，常引起骨髓炎等，还可能引起食物中毒，下列实验结束后的做法错误的是(　　)A．对接种环进行灼烧处理B．带菌培养基必须经高压蒸汽灭菌锅灭菌后才能倒掉C．带菌培养基必须经加热后才能倒掉D．接种后双手必须用肥皂洗净，再用75%的酒精棉球擦拭解析：选C。金黄色葡萄球菌有很强的致病力，所以在操作时一定要做到安全防范，接种后双手用肥皂洗净，再用75%的酒精棉球擦拭，以起到杀菌的作用；对接种环进行灼烧也可以杀灭细菌，防止污染环境；高压蒸汽灭菌也可杀死培养基中的金黄色葡萄球菌；如果只对带菌培养基进行加热，杀不尽其中的致病菌，因为此菌的耐高温能力很强，会污染环境。2．(2020·浙江台州高三模拟)下图是“分离以尿素为氮源的微生物”实验的基本流程，请回答下列问题：(1)该实验培养基不能含有____________。A．尿素       　　　　　　　　　 B．氯化钠        C．葡萄糖   D．琼脂(2)尿素溶液可用____________使之无菌。若要检查B过程灭菌是否彻底，可以采用的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)图中步骤C为____________。相对于划线分离法，过程D涂布分离法的优点是____________。(4)如果菌落周围出现____________色环带，说明该菌落能分泌脲酶。答案：(1)D　(2)G6玻璃砂漏斗过滤　将空白培养基放在适宜温度下培养一段时间，观察有无菌落出现　(3)倒平板　单菌落更易分开　(4)红1．下列关于微生物的培养和分离的叙述，错误的是(　　)A．通过消毒不能杀死物体内所有的微生物B．利用划线分离法可以统计样品中活菌的数目C．划线分离法和涂布分离法常用于微生物的接种D．微生物所用的培养基成分和植物组织培养用的培养基成分不同解析：选B。消毒是指杀死病原微生物，但不一定能杀死细菌芽孢的方法。统计样品中活菌的数目要用涂布分离法，划线分离法办不到。微生物接种最常见的方法是划线分离法和涂布分离法。不同的培养对象，所需的营养成分不同，培养基中加入的物质也就不同。2．下图是利用牛肉膏蛋白胨培养基培养和纯化X细菌的部分操作步骤。有关叙述正确的是(　　)A．步骤①中，倒好平板后应立即将其倒置，防止水蒸气落在培养基上污染培养物B．步骤②接种环和试管口应先在火焰上灼烧，接种环冷却后再放入试管中蘸取菌液 C．步骤③沿多个方向划线，使接种物逐渐稀释，培养后可根据出现的单个菌落计数 D．步骤④是将培养皿放在恒温培养箱中培养，一段时间后所得到的都是X细菌的菌落答案：B3．(2016·浙江10月选考)请回答从土壤中分离产脲酶细菌和脲酶固定化实验的有关问题：(1)LB固体培养基：取适量的蛋白胨、酵母提取物、NaCl，加入一定量的蒸馏水溶解，再加________，灭菌备用。(2)尿素固体培养基：先将适宜浓度的尿素溶液用________灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤，因为G6玻璃砂漏斗________________________，故用于过滤除菌。然后将尿素溶液加入已经灭菌的含有酚红的培养基中，备用。(3)取适量含产脲酶细菌的10－4、10－5两种土壤稀释液，分别涂布接种到LB固体培养基和尿素固体培养基上，培养48 h，推测固体培养基上生长的菌落数最少的是______(A.10－5稀释液＋尿素固体培养基　B．10－5稀释液＋LB固体培养基　C．10－4稀释液＋尿素固体培养基　D．10－4稀释液＋LB固体培养基)。在尿素固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现________，其原因是细菌产生的脲酶催化尿素分解产生________所致。(4)制备固定化脲酶时，用石英砂吸附脲酶、装柱。再用蒸馏水洗涤固定化酶柱，其作用是________。答案：(1)琼脂糖(2)高压蒸汽　孔径小，细菌不能滤过(3)A　红色环　氨(或NH3)(4)除去游离的脲酶4．请结合图示，回答下列有关大肠杆菌分离与纯化的问题：(1)稀释用1 mL无菌吸管吸取1 mL大肠杆菌培养液，加入盛有9 mL________的大试管中，充分混匀，稀释________倍；按照同样的方法依次进行稀释制成10－1、10－2、10－3、10－4、10－5、10－6系列稀释度的大肠杆菌稀释液。(2)划线或涂布①划线分离法a．操作：在________旁，左手拿皿底，右手拿接种环，挑取大肠杆菌培养液在平板上划线。b．划线方法：________划线和________划线。c．平行划线时，第一次划线及每次划线之间都要灼烧接种环，划线结束后也要灼烧接种环，目的分别是什么？②涂布分离法a．操作：取0.1 mL稀释度不同的菌液，加在培养皿的固体培养基上，用玻璃刮刀涂布在培养基平面上，然后进行培养。b．图示：(3)培养：将接种的平板________于培养箱或温室中37 ℃培养12～24 h。答案：(1)无菌水　10(2)a.酒精灯火焰　b．平行　连续c. 第一次灼烧每次划线之前灼烧划线结束时灼烧目的杀死接种环上原有的微生物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，使每次划线后菌种数目减少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(3)倒置1．(2020·杭州模拟)如表为某微生物培养基的配方，请回答下列问题：成分含量成分含量NaNO33 gFeSO40.01 gK2HPO41 gC6H12O630 g琼脂15 gH2O1 000 mLMgSO4·7H2O0.5 g青霉素0.1万单位(1)依物理性质，该培养基属于__________培养基。依用途划分，则属于__________培养基。(2)根据培养基原料，所培养微生物的同化作用类型是________________。(3)该培养基中的碳源是__________。不论何种培养基，在各成分都融化后分装前，要进行的是__________。(4)若用该培养基培养纤维素分解菌，应除去的物质是________________，应加入的物质是__________。(5)细菌种群进化过程中，起主要作用的变异是______。(填编号)A．环境条件　　　　　　 B．基因重组C．基因突变   D．染色体畸变解析：(1)该培养基中含有凝固剂琼脂，属于固体培养基。该培养基含有抗生素(青霉素)，属于选择培养基。(2)该培养基含有有机碳源——C6H12O6，可见所培养的微生物是异养型生物。(3)不论何种培养基，在各成分都融化后分装前，要先进行pH调整。(4)若用该培养基培养纤维素分解菌，应除去青霉素和C6H12O6，加入纤维素粉。(5)细菌是原核生物，没有染色体，不会发生染色体畸变；细菌不能进行有性生殖，不会发生基因重组，所以细菌可遗传的变异只有基因突变。答案：(1)固体　选择　(2)异养型　(3)C6H12O6调整pH　(4)青霉素和C6H12O6　纤维素粉　(5)C2．请回答下列有关微生物培养基的问题：(1)微生物的培养都需要培养基，一般培养基都含有的成分有______________________；配制固体培养基还需要加入凝固剂________________。(2)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的一般流程包括：→→→A→B上述流程中A代表__________，实验室中这个步骤常用的方法有__________________；流程中B代表________________，该步骤进行的适宜温度是__________°C左右。(3)鉴定分解尿素的细菌的方法是向以______________为唯一氮源的培养基中加入__________指示剂，培养某种细菌，如果pH升高，指示剂将变红，说明该种细菌能分解尿素。(4)与全营养培养基中的菌落相比，选择培养基中菌落数(　　)A．多　　　　　　　　 B．少C．相等   D．几乎为零解析：(1)一般培养基中都应含有水、无机盐、碳源和氮源四种成分。(2)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的流程包括：计算→称量→融化→灭菌→倒平板；灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌是实验室中常用的灭菌方法。(4)选择培养基上只能生长特定的微生物，因此该培养基上长出的菌落数目比全营养培养基上长出的菌落数少。答案：(1)水、碳源、氮源和无机盐　琼脂(2)灭菌　灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌　倒平板　60　(3)尿素　酚红　(4)B3．(2020·浙江五校高三联考)某村庄有一条小溪，近几年由于上游几家乳胶厂不断向其中排放废水，小溪变得不再清澈。某同学想测定该溪水中的细菌含量情况。回答下列问题：(1)先根据所学知识制备LB培养基。制备该培养基的步骤是：计算→称量→融化→灭菌→倒平板。下列关于制备LB培养基的叙述，错误的是________。A．培养基应先调pH再进行灭菌B．培养基应先灭菌再分装到培养皿中C．融化琼脂时不能使培养基溢出或烧焦D．灭菌时一般用高压蒸汽灭菌锅在121 ℃，500 g/cm2 压力下灭菌15分钟(2)该同学利用上述制备的培养基来检测水样中的细菌数量，他所选择的分离方法应是____________；该同学在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是____________________________。接种在超净工作台上进行，实验前一段时间需打开工作台上的紫外灯和过滤风，实验中需关闭的是____________(A.酒精灯　B．照明灯　C．紫外灯　D．过滤风)。(3)值得注意的是，他所选择的这种方法统计的结果往往比实际细菌的数目要低，这是因为①__________________________；②_________________________________________________________________________________________________________________。(不考虑实验操作原因引起的细菌数目的变化)(4)该同学欲将所分离出的某种细菌临时保藏，应接种到试管的____________培养基上，等菌落长成后，放入冰箱低温保藏。解析：培养基应先调pH再进行灭菌，A正确；培养基应先灭菌再分装到培养皿中，B正确；融化琼脂时不能使培养基溢出或烧焦，C正确；灭菌时一般用高压蒸汽灭菌锅在121  ℃，1000 g/cm2压力下灭菌15分钟，D错误。答案：(1)D　(2)(稀释)涂布分离法　检查平板灭菌是否彻底　C(3)①该方法只能统计样品中活菌的数目，死菌无法统计  　②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　(4)斜面4．(2020·杭州模拟)从土壤中分离以尿素为氮源的细菌，实验过程如图所示，请回答下列问题：―→―→―→―→(1)欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，将土壤用________进行一系列的梯度稀释，同一浓度的土壤稀释液至少涂布________个平板。(2)在培养基中加入尿素(唯一氮源)，以分离出能分解尿素的细菌，这种加入尿素的培养基在功能上属于________。A．选择培养基　　　  B．固体培养基C．液体培养基　　　  D．半固体培养基(3)接种后的培养皿________放于37 ℃的恒温箱中培养。在能利用尿素的细菌菌落周围，有红色环带出现的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)为了提高尿素肥效，可以将分解尿素的酶和尿素混合，制成“加酶尿素”。水培某植物时，为了提高“加酶尿素”中酶的利用率，可采用________技术。解析：(1)稀释时，为减少杂菌干扰，需要用无菌水稀释。为排除偶然因素，每个稀释度需要涂布3个平板。(2)以尿素为唯一氮源的培养基在功能上属于选择培养基。(3)培养时，为防止培养皿盖上的冷凝水滴落冲散细菌，需要将培养皿倒置。能利用尿素的细菌可分泌脲酶，脲酶能将培养基中的尿素分解，产生的氨使指示剂酚红呈红色。(4)固定化酶技术使酶可以回收，从而提高了酶的利用率。答案：(1)无菌水　3　(2)A　(3)倒置　能利用尿素的细菌可分泌脲酶，脲酶能将培养基中的尿素分解，产生的氨使指示剂呈红色　(4)固定化酶5．已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解，会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。Ⅱ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(15 g/L)。Ⅲ号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(45 g/L)。回答下列问题：(1)在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是________。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是________。(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌比例会________，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是________________________________________。(4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供____________和______________________。解析：(1)牛肉膏蛋白胨培养基中，牛肉膏、蛋白胨为微生物提供了氮源，而Ⅱ号、Ⅲ号培养基中除X外的其他物质均不含碳，所以能为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因为Ⅱ号培养基中碳源只有X，相当于选择培养基，只有能降解X的细菌才能增殖，而不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖。(3)要对菌落进行计数，应采用稀释涂布平板法进行接种。(4)在有氧条件下，丙酮酸参与细菌的需氧呼吸，可以为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。答案：(1)牛肉膏、蛋白胨　X(2)下降　不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量　合成其他物质的原料6．(2020·宁波一模)某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示。请分析回答下列问题：(1)培养基中加入化合物A的目的是____________________________，这种培养基属于______培养基。(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的________。实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是________。(3)在上述实验操作过程中，获得纯净“目的菌”的关键是______________________。(4)转为固体培养基时，常采用划线分离的方法进行接种，此过程中所用的接种工具是__________，操作时采用________灭菌的方法。解析：(1)在选择培养基中加入特定物质，可以筛选出特定的细菌。(2)根据题目所给的培养基配方，“目的菌”生长所需的氮源和碳源只能来自培养基中的化合物A。异养需氧型细菌在培养时需要振荡。(3)获得纯净特定“目的菌”的关键是防止外来杂菌入侵。(4)用划线分离的方法进行接种，接种工具是接种环，操作时一般采用灼烧灭菌。答案：(1)筛选目的菌　选择　(2)化合物A　异养需氧型　(3)防止外来杂菌入侵　(4)接种环　灼烧7．急性肠胃炎、手足口病分别是由细菌和病毒通过消化道进入人体导致的，因此检验饮用水的细菌含量和病毒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)在如图所示的四种菌落分布图中，不可能是用涂布分离法得到的是________。(2)图中用该方法得到的菌落分布图中，最符合计数要求的是图中的________。(3)用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？__________。为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)分别取0.1 mL、已稀释103倍的水样分别涂布到3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平均数为50。则每升原水样中大肠杆菌数为________。解析：(1)据图可知，D图所示的菌落分布为划线分离法接种获得的。(2)利用涂布分离法进行微生物计数时，需要得到30～300个菌落的平板进行计数。(3)为了增强实验的说服力，通常要设置对照实验，本实验可设置空白对照排除培养基污染产生的影响。(4)根据公式计算每升原水样中大肠杆菌数为50×103÷0.1×1 000＝5.0×108。答案：(1)D　(2)C(3)需要　培养基制备不合格会导致菌落数增加(4)5.0×1088．(2020·浙江教育绿色评价联盟高三考试)已知某细菌的两种突变类型细菌Ⅰ和细菌Ⅱ的营养条件和菌落特征都相同，但细菌Ⅰ能分解有机物A而不能分解有机物B，细菌Ⅱ能分解有机物B而不能分解有机物A。现有这两种类型细菌的混合液样品，要将其分离，有人设计了一种方案，部分操作步骤如下图。请回答下列问题：(1)步骤一使用的是____________培养基，其中含有细菌生长所需的水、无机盐、碳源和氮源等营养物质，此外还必须加入____________，以利于对不同菌种进行分离操作。(2)步骤一采用____________法接种，此接种法可使接种细菌逐渐稀释，经适宜条件培养，可形成单个、独立的____________，最终可能得到纯种的细菌；要进行上述接种操作，必须在____________及酒精灯火焰附近进行，以避免杂菌污染。(3)步骤三中，若对其中某瓶培养液中A、B两种有机物含量进行测定，当培养液中检测出如下的实验结果时，能说明培养液只有细菌Ⅰ的是________。A．化合物A与B含量都明显下降 B．化合物A含量明显下降，B含量基本不变C．化合物A含量基本不变，B含量明显下降 D．化合物A、B含量都基本不变解析：(1)步骤一使用的是LB固体培养基，其中含有细菌生长所需的水、无机盐、碳源和氮源等营养物质。由于需要配制固体培养基，所以还必须加入凝固剂——琼脂，以利于对不同菌种进行分离操作。(2)步骤一采用划线分离法接种，此接种法可使接种细菌逐渐稀释，经适宜条件培养，可形成单个、独立的菌落，最终可能得到纯种的细菌；为了避免杂菌污染，必须在超净台及酒精灯火焰附近进行。(3)当培养液中检测出化合物A含量明显下降，B含量基本不变，才能说明培养液只有细菌Ⅰ，因为细菌Ⅰ只能分解利用有机物A不能利用有机物B。答案：(1)LB固体　琼脂　(2)划线分离　(单)菌落超净台　(3)B