江蘇專用2022版高考生物一輪復(fù)習(xí)選擇性必修課程第2講微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用學(xué)案

江蘇專用2022版高考生物一輪復(fù)習(xí)選擇性必修課程第2講微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用學(xué)案江蘇專用2022版高考生物一輪復(fù)習(xí)選擇性必修課程第2講微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用學(xué)案PAGE35-江蘇專用2022版高考生物一輪復(fù)習(xí)選擇性必修課程第2講微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用學(xué)案第2講微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1．闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的前提2．闡明無(wú)菌技術(shù)是在操作過(guò)程中,保持無(wú)菌物品與無(wú)菌區(qū)域不被微生物污染的技術(shù)3．舉例說(shuō)明通過(guò)調(diào)整培養(yǎng)基的配方可有目的地培養(yǎng)某種微生物4．概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行微生物分離和純化的常用方法5．概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計(jì)數(shù)法是測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法1．分析培養(yǎng)基的成分及其作用；平板劃線法和稀釋涂布平板法的異同;選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基的區(qū)別（科學(xué)思維)2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究微生物培養(yǎng)的條件及如何分離某種微生物等(科學(xué)探究）3．關(guān)注有害微生物的控制及宣傳健康生活方式等（社會(huì)責(zé)任)考點(diǎn)一微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)1．培養(yǎng)基（1)概念：人們按照微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。（2)營(yíng)養(yǎng)組成：一般都含有碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽。此外，還需要滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)pH、氧氣以及特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求。(3)種類：液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基，二者的區(qū)別是是否添加凝固劑。2．無(wú)菌技術(shù)(1）含義:在培養(yǎng)微生物的操作中,所有防止雜菌感染的方法。(2)關(guān)鍵:防止外來(lái)雜菌的入侵。(3)不同對(duì)象的無(wú)菌操作方法（連線）提示：①-b—Ⅰ②—b—Ⅱ③④—a⑤-a-Ⅲ、Ⅳ⑥—b3．制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基(1)計(jì)算:依據(jù)配方比例，計(jì)算配制100mL的培養(yǎng)基時(shí)，各種成分的用量。（2)稱量：準(zhǔn)確地稱取各種成分。(3)溶化eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1（①牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯,②加入少量水,加熱,③牛肉膏溶化后用玻璃棒取出稱量紙，④加入稱量好的蛋白胨和氯化鈉,攪拌,⑤加入瓊脂，加熱使其溶化,并不斷攪拌,⑥補(bǔ)加蒸餾水定容））(4）滅菌eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1（①滅菌前，調(diào)節(jié)pH，②方法：高壓蒸汽滅菌法。壓力為100kPa，，溫度為121℃，滅菌時(shí)間為15～30min）)(5)倒平板：待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時(shí)，在酒精燈火焰4．純化大腸桿菌（1）菌落:由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體。（2)純化大腸桿菌的方法①純化培養(yǎng)原理：在培養(yǎng)基上得到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的菌落，即可獲得較純的菌種.②純化大腸桿菌的關(guān)鍵步驟：接種。③常用的微生物接種方法有兩種a．平板劃線法:通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。b．稀釋涂布平板法：將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng).5．菌種的保存方法(1）對(duì)于頻繁使用的菌種，可以采用臨時(shí)保藏的方法.(2)對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。1．培養(yǎng)基的配制原則（1)目的要明確：配制時(shí)應(yīng)根據(jù)微生物的種類、培養(yǎng)目的等確定配制的培養(yǎng)基種類。(2)營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)：注意各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。(3）pH要適宜：細(xì)菌為6.5~7。5,放線菌為7。5～8。5，真菌為5。0～6.0，培養(yǎng)不同微生物所需的pH不同。2．選擇無(wú)菌技術(shù)的原則(1）考慮無(wú)菌技術(shù)的效果：滅菌的效果比消毒的要好。（2）考慮操作對(duì)象的承受能力：活體生物材料、操作者的手等只能采用消毒,而不能用滅菌.3．平板劃線法與稀釋涂布平板法的比較比較項(xiàng)目平板劃線法稀釋涂布平板法原理通過(guò)接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基上.在數(shù)次劃線后培養(yǎng),可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體,即菌落將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落菌體獲取從具有顯著的菌落特征的菌落中挑取菌體從適宜稀釋度的平板上的菌落中挑取菌體優(yōu)點(diǎn)可以根據(jù)菌落的特點(diǎn)獲得某種微生物的單細(xì)胞菌落既可以獲得單細(xì)胞菌落，又能對(duì)微生物計(jì)數(shù)缺點(diǎn)不能對(duì)微生物計(jì)數(shù)操作復(fù)雜，需要涂布多個(gè)平板1．平板劃線第一次操作及每次劃線之前都需進(jìn)行火焰灼燒滅菌，劃線結(jié)束時(shí)，仍需灼燒接種環(huán)，每次灼燒的目的分別是什么?提示：第一次操作每次劃線之前劃線結(jié)束目的殺死接種環(huán)上原有的微生物殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來(lái)源于上次劃線的末端，使每次劃線菌種數(shù)目減少殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免微生物污染環(huán)境和感染操作者2．在純化微生物的過(guò)程中,若用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種,在涂布平板時(shí),滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液的量一般不超過(guò)0．1mL，其原因是什么？提示：避免培養(yǎng)基表面的菌液出現(xiàn)積液,導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果。3．某同學(xué)在利用稀釋涂布平板法純化土壤中的細(xì)菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成一片，最可能的原因是什么？為了防止雜菌污染，有同學(xué)建議加入抗生素，你覺(jué)得可以嗎？并說(shuō)明理由。提示：最可能的原因是菌液濃度過(guò)高（土壤溶液稀釋不夠）。不可以，因?yàn)榭股夭坏軞珉s菌，而且也可以殺滅大腸桿菌，因此在培養(yǎng)基上不可以加入抗生素.考查無(wú)菌技術(shù)1．(2020·聊城市高三二模)下列關(guān)于無(wú)菌操作的敘述,錯(cuò)誤的是（)A．煮沸消毒可以殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢B．加入培養(yǎng)基中的指示劑和染料不需要滅菌C．利用組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖脫毒苗時(shí),需要對(duì)植物的外植體進(jìn)行消毒D．接種時(shí)灼燒接種環(huán)要冷卻后再對(duì)菌種劃線B［100℃煮沸5~6min可以殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和一部分芽孢，A正確；指示劑和染料可能混有微生物，故加入培養(yǎng)基前需滅菌,B錯(cuò)誤；利用組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖脫毒苗時(shí),為防止細(xì)菌污染，應(yīng)對(duì)外植體進(jìn)行消毒,C正確;接種時(shí)灼燒接種環(huán)要冷卻后再對(duì)菌種劃線，以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種，D正確.］2．在生產(chǎn)、生活和科研實(shí)踐中,經(jīng)常通過(guò)消毒和滅菌來(lái)避免雜菌的污染?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)在實(shí)驗(yàn)室中,玻璃和金屬材質(zhì)的實(shí)驗(yàn)器具_(dá)_____（填“可以”或“不可以”)放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌。（2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時(shí)消毒法,與煮沸消毒法相比，這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是___________________.(3)密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒,其原因是紫外線能_______________，在照射前，適量噴灑________________，可強(qiáng)化消毒效果。（4)水廠供應(yīng)的自來(lái)水通常是經(jīng)過(guò)________(填“氯氣"“乙醇"或“高錳酸鉀”)消毒的。（5）某同學(xué)在使用高壓蒸汽滅菌鍋時(shí),若壓力達(dá)到設(shè)定要求,而鍋內(nèi)并沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)溫度,最可能的原因是_________________。［解析］(1）在實(shí)驗(yàn)室中，能耐高溫的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金屬材質(zhì)的實(shí)驗(yàn)器具等可以放入干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌.(2）巴氏消毒法或高溫瞬時(shí)消毒法與煮沸消毒法相比，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為在達(dá)到消毒目的的同時(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較少.（3）紫外線照射能消毒的原因是其能夠破壞微生物細(xì)胞中的DNA分子.在利用紫外線照射前，適量噴灑石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可強(qiáng)化消毒效果。(4）自來(lái)水通常采用氯氣消毒.（5）采用高壓蒸汽滅菌時(shí)，若壓力達(dá)到設(shè)定要求，而溫度未達(dá)到相應(yīng)要求,最可能的原因是沒(méi)有排盡高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)的冷空氣。［答案]（1)可以(2）在達(dá)到消毒目的的同時(shí),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較少（3）破壞DNA結(jié)構(gòu)消毒液（4)氯氣(5)未將鍋內(nèi)冷空氣排盡消毒和滅菌項(xiàng)目條件結(jié)果常用方法應(yīng)用范圍消毒較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分對(duì)人體有害的微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高溫的液體化學(xué)藥劑消毒法用酒精擦拭雙手,用氯氣消毒水源滅菌強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物,包括芽孢和孢子灼燒滅菌法接種工具干熱滅菌法玻璃器皿、金屬工具高壓蒸汽滅菌法培養(yǎng)基及容器的滅菌考查微生物的純化技術(shù)3．（2020·山東省菏澤市高三一模)某科研人員利用郫縣豆瓣醬為材料篩選高產(chǎn)蛋白酶的霉菌，下列利用平板劃線法篩選該菌株的做法正確的是()A．在每次劃線前后都灼燒接種環(huán)的目的是防止雜菌污染B．接種霉菌后的培養(yǎng)基必須采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌C．篩選用的固體選擇培養(yǎng)基中必須加入一定量的蛋白質(zhì)D．對(duì)篩選的菌株計(jì)數(shù)時(shí)選擇菌落數(shù)為30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)C[初次劃線灼燒的目的是防止雜菌污染，其后劃線后灼燒的目的是殺死上次劃線結(jié)束后殘留在接種環(huán)上的菌種,使下一個(gè)區(qū)域的菌種只來(lái)自上一個(gè)區(qū)域的末尾,最后一次灼燒的目的是防止菌體污染環(huán)境，A錯(cuò)誤；接種霉菌之前，培養(yǎng)基需要用高壓蒸汽滅菌法滅菌，B錯(cuò)誤；產(chǎn)蛋白酶的霉菌利用的底物是蛋白質(zhì)，因此,培養(yǎng)基中需加入一定量的蛋白質(zhì)，C正確；平板劃線法不能對(duì)菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)，D錯(cuò)誤。］4．某研究小組欲研究手機(jī)外殼表面上的微生物種類和數(shù)量，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：①配制培養(yǎng)基(成分：牛肉膏5g、蛋白胨10g、NaCl15g、X20g、H2O1000mL）并制作無(wú)菌平板培養(yǎng)基；②用無(wú)菌棉簽蘸蒸餾水擦拭手機(jī)外殼表面后將無(wú)菌棉簽浸入100mL的蒸餾水中并充分振蕩制成細(xì)菌懸液；③吸取0。1mL細(xì)菌懸液，用涂布器將其接種到無(wú)菌平板上.重復(fù)操作，制成多個(gè)接種平板;④將平板置于37℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，統(tǒng)計(jì)各組平板上菌落的平均數(shù)。回答下列問(wèn)題：（1）該培養(yǎng)基中的成分X通常是________.牛肉膏可為微生物生長(zhǎng)提供________________________________________等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì).(2）倒平板時(shí)需要等到滅菌的培養(yǎng)基冷卻到________℃時(shí)，再在________附近進(jìn)行.制成的無(wú)菌平板培養(yǎng)基需要待平板冷凝后,將平板倒置，其主要目的是___________________________。（3）除用上述方法接種外，還可以采用________接種,但無(wú)論是哪種方法接種，核心都是___________________________。（4）上述實(shí)驗(yàn)步驟并不完整,請(qǐng)改進(jìn)：______________________。［解析］（1）由于配制的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，所以需要加瓊脂。牛肉膏可為微生物生長(zhǎng)提供碳源、氮源、磷酸鹽和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì).(2）倒平板時(shí)要等到滅菌的培養(yǎng)基冷卻到50℃時(shí)，再在酒精燈火焰附近進(jìn)行并制成無(wú)菌平板培養(yǎng)基。為了防止培養(yǎng)皿蓋的冷凝水落入培養(yǎng)基造成污染，待平板冷凝后，要將平板倒置。(3）接種方法有稀釋涂布平板法和平板劃線法，但是無(wú)論是哪種方法接種，核心都是防止雜菌的污染，保證培養(yǎng)物的純度。(4)由于沒(méi)有設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，所以上述實(shí)驗(yàn)步驟不完整,需要增加對(duì)照組,對(duì)照組為蒸餾水接種的平板.[答案]（1)瓊脂碳源、氮源、磷酸鹽和維生素（2）50酒精燈火焰防止培養(yǎng)皿蓋的冷凝水落入培養(yǎng)基造成污染(3)平板劃線法防止雜菌的污染，保證培養(yǎng)物的純度(4）設(shè)置用蒸餾水接種的平板作為對(duì)照組考點(diǎn)二微生物的分離和計(jì)數(shù)1．篩選菌株（1）尋找目的菌株的方法：根據(jù)它對(duì)生存環(huán)境的要求,到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。(2)實(shí)驗(yàn)室中微生物的篩選：①方法：人為提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件，同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。②實(shí)例：篩選尿素分解菌時(shí)使用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。(3)選擇培養(yǎng)基:在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基.2．統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法（1)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法①原理：利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量。②方法:用計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。③缺點(diǎn)：不能區(qū)分死菌與活菌.（2)間接計(jì)數(shù)法（活菌計(jì)數(shù)法）①原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌，通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌.②計(jì)算公式：每克樣品中的菌株數(shù)＝(C÷V)×M，其中，C代表某一稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積（mL），M代表稀釋倍數(shù).③操作:設(shè)置重復(fù)組和對(duì)照組，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力與準(zhǔn)確性。同時(shí)為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù).3．土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)（1）實(shí)驗(yàn)原理（2）實(shí)驗(yàn)流程4．分解纖維素的微生物的分離(1)纖維素酶①組成:纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。②作用：(2)纖維素分解菌的篩選①原理②篩選方法：剛果紅染色法,即通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌.③培養(yǎng)基：以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。1．選擇培養(yǎng)基的作用原理（1)在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，如加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌；加入高濃度的食鹽可以得到金黃色葡萄球菌。這里的“加入”是在滿足基本所需培養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上的“加入"。(2)改變培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分，如缺乏氮源時(shí)可以分離出固氮微生物；以石油作為唯一碳源時(shí)，可以分離出能消除石油污染的微生物。(3)改變微生物的培養(yǎng)條件，如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)可以得到耐高溫的微生物,在高鹽環(huán)境中培養(yǎng)可分離得到耐鹽菌。2．目的微生物選擇的三種方法(1）利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種在固體平板培養(yǎng)基上，根據(jù)目的微生物特定的菌落特征挑選目的微生物.（2)利用選擇培養(yǎng)基直接篩選目的微生物。（3）利用鑒別培養(yǎng)基鑒別篩選目的微生物。1．興趣小組觀察到培養(yǎng)基上有淡黃色不透明菌落,查閱資料得知該菌落可能是分解淀粉的芽孢桿菌，可產(chǎn)生多種α。淀粉酶。若要進(jìn)一步鑒定該菌落，請(qǐng)利用相關(guān)試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)測(cè)結(jié)果。提示:實(shí)驗(yàn)思路：將該菌接種到盛有一定濃度淀粉溶液的試管中，一段時(shí)間后滴加碘液，觀察試管中溶液顏色變化。預(yù)期結(jié)果:若不出現(xiàn)藍(lán)色，則說(shuō)明該菌能產(chǎn)生淀粉酶，可能是能分解淀粉的芽孢桿菌.2．甲、乙同學(xué)測(cè)定泡菜濾液中微生物的濃度.在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為105的培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計(jì)結(jié)果：甲同學(xué)在該濃度下涂布了一個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)為49;乙同學(xué)在該濃度下涂布了3個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別為43、54、287，然后取其平均值128作為統(tǒng)計(jì)結(jié)果。請(qǐng)?jiān)u價(jià)這兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性，并說(shuō)明理由。提示：(1）甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是無(wú)效的，因?yàn)闆](méi)有設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn),結(jié)果不具有說(shuō)服力。（2）乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是無(wú)效的，因?yàn)橐粋€(gè)平板上的菌落計(jì)數(shù)結(jié)果與另外兩個(gè)相差太大?？疾槲⑸锏倪x擇培養(yǎng)1．（多選）（2020·煙臺(tái)市高三一模）如圖為篩選淀粉分解菌的培養(yǎng)基，接種培養(yǎng)后，培養(yǎng)平板經(jīng)稀碘液處理，出現(xiàn)了兩個(gè)以菌落為中心的透明圈。相關(guān)敘述正確的是（)A．培養(yǎng)基中除淀粉外還含有氮源等其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)B．兩個(gè)菌落中的微生物為同一種微生物C．兩個(gè)菌落中的微生物均不能將淀粉酶分泌至細(xì)胞外D．透明圈直徑與菌落直徑的比值越大，說(shuō)明該微生物分解淀粉的能力越大AD[篩選淀粉分解菌的培養(yǎng)基中，除淀粉提供碳源外，還需要氮源、水、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，A正確；能夠水解淀粉的微生物不一定是同一種微生物，B錯(cuò)誤；據(jù)圖分析可知，兩個(gè)菌落均產(chǎn)生了透明圈，說(shuō)明兩種細(xì)菌均能將淀粉酶分泌至細(xì)胞外,C錯(cuò)誤；透明圈直徑與菌落直徑的比值越大，分解淀粉能力越強(qiáng)，該值的大小反映了兩種細(xì)菌分解淀粉能力的差異，D正確.］2．有研究者擬從中藥渣肥堆的樣本中篩選高產(chǎn)纖維素酶菌株，為纖維素酶制劑的研制提供原料。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)從中藥渣肥堆中能分離出纖維素分解菌的原因是_________.(2）纖維素分解菌能產(chǎn)生纖維素酶，該酶至少包括三種組分，其中________酶能將纖維二糖分解成葡萄糖。（3)從中藥渣肥堆中取樣后，需要進(jìn)行選擇培養(yǎng)，其目的是____________。（4)若將纖維素分解菌內(nèi)的酶提取出來(lái)，進(jìn)行固定,一般不采用________法，原因是_________________________________。（5）經(jīng)篩選獲得高產(chǎn)纖維素酶菌株3株,分別命名為Z-1、Z。2和Z-3.在適宜條件下培養(yǎng)相同時(shí)間后，測(cè)得3種菌株的菌落直徑與產(chǎn)生的透明圈直徑結(jié)果如下表。菌株編碼菌落直徑d(cm）透明圈直徑D（cm)Z-13。435。43Z。21。834。86Z。32.154。88要使纖維素分解菌菌落周圍出現(xiàn)透明圈，需要向培養(yǎng)基中添加________進(jìn)行鑒別.透明圈的大小與纖維素酶的量和________有關(guān)。你認(rèn)為表中最適合用于制備纖維素酶制劑的菌株是________（填菌株編碼）。［解析]（1)由于纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環(huán)境中，而中藥渣富含纖維素，所以可以從中藥渣肥堆中分離出纖維素分解菌。（2）纖維素酶是一種復(fù)合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,其中葡萄糖苷酶能將纖維二糖分解成葡萄糖。（3)從中藥渣肥堆中取樣后，需要選擇培養(yǎng)一段時(shí)間,其目的是增加纖維素分解菌的數(shù)量.（4）纖維素酶分子較小,容易從包埋材料中漏出來(lái)，所以一般不采用包埋法。（5)剛果紅能和纖維素形成紅色復(fù)合物，纖維素被分解后，就會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。據(jù)表分析可知，Z.2菌株的直徑最小，但其作用的透明圈的直徑與菌落直徑比最大，故活性最高.[答案］（1）中藥渣富含纖維素（2)葡萄糖苷（3)增加目的（纖維素分解）菌的數(shù)量(4）包埋酶分子較小，容易從包埋材料中漏出來(lái)（5）剛果紅酶的活性Z.23．某種產(chǎn)脂肪酶菌常被用作飼料添加劑。下表是從土壤中初篩該菌的培養(yǎng)基配方，請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(NH4)2SO4NaClMgSO4·7H2OK2HPO41％橄欖油蒸餾水pH0.0.0.10g4mL定容至100mL7.0（1）在上述培養(yǎng)基中，橄欖油能為產(chǎn)脂肪酶菌提供____________。為增大產(chǎn)脂肪酶菌的濃度，需用該培養(yǎng)基進(jìn)行富集培養(yǎng)，富集培養(yǎng)基宜選用液體培養(yǎng)基的原因是________________。(2）用涂布平板法分離產(chǎn)脂肪酶菌時(shí)，在上述培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，還應(yīng)加入________和溴甲酚紫(在堿性條件下呈紫色，在酸性條件下呈黃色)。在平板上產(chǎn)脂肪酶菌落的周圍會(huì)出現(xiàn)黃色圈，原理是___________________。篩選時(shí)常選擇菌落大、黃色圈直徑大的菌落，二者分別說(shuō)明_____________________________。(3）菌落是指由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體。在平板上,有的菌落較小,呈乳白色，表面光滑，無(wú)絲狀物，這些菌落可能為________（填“細(xì)菌"或“霉菌”）。有的菌落連成一片，形成原因最可能是__________________。（4)研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加產(chǎn)脂肪酶菌劑后，動(dòng)物的體重明顯增加，這說(shuō)明_______________________________________.［解析］（1)橄欖油是本培養(yǎng)基中的唯一碳源，能為產(chǎn)脂肪酶菌提供碳源。由于液體培養(yǎng)基能增大菌體與培養(yǎng)基的接觸面積，為菌株的生長(zhǎng)和繁殖提供更多的營(yíng)養(yǎng)和空間，所以進(jìn)行富集培養(yǎng)時(shí)宜選用液體培養(yǎng)基。（2)用涂布平板法分離產(chǎn)脂肪酶菌時(shí)所用的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，所以在上述培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,還應(yīng)加入瓊脂等凝固劑。脂肪酶將脂肪水解為甘油和脂肪酸，脂肪酸呈酸性，能使溴甲酚紫變?yōu)辄S色，因此在平板上產(chǎn)脂肪酶菌落的周圍會(huì)出現(xiàn)黃色圈.菌落大，說(shuō)明菌體繁殖能力強(qiáng)；黃色圈直徑大，說(shuō)明所產(chǎn)脂肪酶的活性高或產(chǎn)脂肪酶能力強(qiáng)。(3)菌落無(wú)絲狀物,說(shuō)明此菌落不是霉菌.若接種菌液的濃度過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致菌落在平板上連成一片。(4)在飼料中添加產(chǎn)脂肪酶菌劑后，因脂肪酶能催化脂肪水解，有利于脂肪的吸收，即脂肪酶菌劑能提高飼料轉(zhuǎn)化率（利用率)，導(dǎo)致動(dòng)物的體重明顯增加。［答案］(1)碳源液體培養(yǎng)基能增大菌體與培養(yǎng)基的接觸面積，為菌株的生長(zhǎng)和繁殖提供更多的營(yíng)養(yǎng)和空間（2)瓊脂脂肪酶將脂肪水解為甘油和脂肪酸，脂肪酸使溴甲酚紫變?yōu)辄S色菌體繁殖能力強(qiáng)、脂肪酶活性高（產(chǎn)脂肪酶能力強(qiáng)）（3）細(xì)菌接種菌液的濃度過(guò)高（4）脂肪酶菌劑能提高飼料轉(zhuǎn)化率（利用率）考查微生物的分離與計(jì)數(shù)4．（多選）（2020·德州市高三一模)大平板計(jì)數(shù)異常是指在對(duì)自然樣品（如土壤)中微生物細(xì)胞數(shù)進(jìn)行評(píng)估時(shí),顯微直接計(jì)數(shù)法得到的菌體數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平板計(jì)數(shù)法得出的菌體數(shù)。出現(xiàn)大平板計(jì)數(shù)異常的原因有（）A．一種培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件不能符合全部微生物的生長(zhǎng)需求B．培養(yǎng)時(shí)間較短時(shí)，平板上的菌落數(shù)目沒(méi)有達(dá)到最大值C．平板上兩個(gè)或多個(gè)相鄰的菌落形成一個(gè)菌落D．顯微直接計(jì)數(shù)能逐一對(duì)細(xì)胞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，比平板計(jì)數(shù)精確ABC［由于一種培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件不能符合全部微生物的生長(zhǎng)需求，所以造成統(tǒng)計(jì)的數(shù)目比實(shí)際微生物的數(shù)目少，A正確;利用平板計(jì)數(shù)法,由于培養(yǎng)時(shí)間較短，平板上的菌落數(shù)目沒(méi)有達(dá)到最大值，可能造成統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)目偏小，B正確；平板上兩個(gè)或多個(gè)相鄰的菌落形成一個(gè)菌落,造成統(tǒng)計(jì)數(shù)目偏小，C正確；顯微直接計(jì)數(shù)不能區(qū)分死菌和活菌,所以其精確度不會(huì)比平板計(jì)數(shù)法高，D錯(cuò)誤.]5．土壤中含有多種微生物,某研究小組欲分離能在Fe2＋污染的土壤環(huán)境下生存的希瓦氏菌，進(jìn)行了相關(guān)研究?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）配制培養(yǎng)基：加入牛肉膏、蛋白胨、瓊脂、NaCl、H2O及________等并滅菌;該培養(yǎng)基按功能劃分,屬于________培養(yǎng)基.(2）分離希瓦氏菌：將10g土樣溶于90mL蒸餾水中，再稀釋成多個(gè)倍數(shù)，取多個(gè)稀釋倍數(shù)的土壤樣品液0.1mL分別接種到多個(gè)平板上，這樣做的目的是______________；培養(yǎng)一段時(shí)間后,A、B研究員在105稀釋倍數(shù)下得到的結(jié)果:A涂布4個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是150、178、259、310；B涂布4個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是152、165、175、184，則每克土壤樣品中的希瓦氏菌數(shù)量最可能為________個(gè)。（3）進(jìn)一步純化希瓦氏菌：采用平板劃線法接種培養(yǎng)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)第一劃線區(qū)域上都不間斷地長(zhǎng)滿了菌落，第二劃線區(qū)域上幾乎無(wú)菌落,分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是__________________（答出兩點(diǎn))。(4）研究人員還欲采用測(cè)定ATP含量的方法估算希瓦氏菌數(shù)，該方法的依據(jù)是_______________，此方法與顯微鏡直接計(jì)數(shù)相比，得到的希瓦氏菌數(shù)目______(填“多"或“少”),原因是_______。[解析］（1)本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖欠蛛x能在Fe2＋污染的土壤環(huán)境下生存的希瓦氏菌,所以在培養(yǎng)基中添加含高濃度Fe2＋的溶液，這屬于選擇培養(yǎng)基。（2）取多個(gè)稀釋倍數(shù)的土壤樣品液0．1mL分別接種到多個(gè)平板上，這樣做的目的是獲得菌落數(shù)量合適的平板，排除偶然因素造成的誤差；每克土壤樣品中的希瓦氏菌的數(shù)目為eq\f(152＋165＋175＋184,4×0.1）×105＝1．69×108（個(gè)）。(3)第一劃線區(qū)域上都不間斷地長(zhǎng)滿了菌落，第二劃線區(qū)域上幾乎無(wú)菌落,可能是因?yàn)榻臃N環(huán)灼燒后未冷卻就劃線(將菌種全部殺死)、未從第一區(qū)域末端開始劃線(未接種菌種）。(4)活細(xì)胞都需要ATP提供能量，所以可以采用測(cè)定ATP含量的方法估算希瓦氏菌數(shù)；由于死的細(xì)菌不能產(chǎn)生ATP，顯微鏡直接計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)中包括死細(xì)胞和活細(xì)胞，所以該方法得到的希瓦氏菌數(shù)目少.［答案］（1)含高濃度Fe2＋的溶液選擇（2)獲得菌落數(shù)量合適的平板，排除偶然因素造成的誤差1．69×108(3）接種環(huán)灼燒后未冷卻就劃線；未從第一區(qū)域末端開始劃線(4)活細(xì)胞都能產(chǎn)生ATP，因此可用于估算數(shù)目少顯微鏡直接計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)中包括死細(xì)胞和活細(xì)胞統(tǒng)計(jì)菌落時(shí)所用兩種計(jì)數(shù)方法的比較比較項(xiàng)目活菌計(jì)數(shù)法(稀釋涂布平板法）顯微鏡直接計(jì)數(shù)法原理當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌，通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量公式每克樣品中的菌落數(shù)＝(C÷V）×MC：某稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)；V:涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積（mL）；M：稀釋倍數(shù)每毫升原液所含細(xì)菌數(shù)：每小格平均細(xì)菌數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)缺點(diǎn)當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)菌體連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落不能區(qū)分細(xì)胞的死活結(jié)果比實(shí)際值小比實(shí)際值大真題體驗(yàn)｜感悟高考淬煉考能[新高考·選擇性考試示范］1．(2021·江蘇新高考適應(yīng)性考試）平板涂布是分離菌種常用的方法，下列相關(guān)敘述不恰當(dāng)?shù)氖?)A．固體培養(yǎng)基滅菌后，應(yīng)冷卻至50℃左右時(shí)倒平板B．倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影響菌的生長(zhǎng)C．平板涂布分離得到的單菌落需進(jìn)一步劃線純化D．平板涂布法既可用于微生物的分離，也可用于微生物的計(jì)數(shù)B[固體培養(yǎng)基滅菌后，應(yīng)冷卻至50℃左右時(shí)倒平板，溫度過(guò)低易導(dǎo)致污染，溫度過(guò)高無(wú)法操作,A正確；倒好的平板需要冷卻后使用,且不宜久存，以免表面干燥,影響接種后微生物的生長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；平板涂布分離得到的單菌落仍需進(jìn)一步劃線純化，以利于菌種保藏，C正確；平板涂布法既可用于微生物的分離，也可用于微生物的計(jì)數(shù)，D正確.］[全國(guó)卷·命題研析借鑒]2.(2020·江蘇高考）為純化菌種，在鑒別培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解細(xì)菌，培養(yǎng)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(）A．倒平板后需間歇晃動(dòng)，以保證表面平整B．圖中Ⅰ、Ⅱ區(qū)的細(xì)菌數(shù)量均太多,應(yīng)從Ⅲ區(qū)挑取單菌落C．該實(shí)驗(yàn)結(jié)果因單菌落太多，不能達(dá)到菌種純化的目的D．菌落周圍的纖維素被降解后,可被剛果紅染成紅色B［倒平板后無(wú)需間歇晃動(dòng),A錯(cuò)誤；圖中Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)的細(xì)菌數(shù)量太多,Ⅲ區(qū)的細(xì)菌數(shù)量較少，可從Ⅲ區(qū)挑取單菌落，B正確；Ⅲ區(qū)中存在單菌落，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果能達(dá)到菌種純化的目的，C錯(cuò)誤；剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物，但不能和纖維素水解后的纖維二糖和葡萄糖形成紅色復(fù)合物，因此菌落周圍的纖維素被降解后，不能被剛果紅染成紅色,D錯(cuò)誤。］3．（2021·廣東選擇考適應(yīng)性測(cè)試）幾丁質(zhì)廣泛存在于甲殼類動(dòng)物的外殼、昆蟲的外骨骼和真菌的細(xì)胞壁中。某些微生物能合成幾丁質(zhì)酶(胞外酶)，使幾丁質(zhì)降解為N-乙酰氨基葡萄糖,然后進(jìn)一步轉(zhuǎn)化利用?？蒲腥藛T試圖從土壤中篩選出能高效降解幾丁質(zhì)的菌株，通過(guò)微生物培養(yǎng)獲得幾丁質(zhì)酶，用于生物防治。回答下列問(wèn)題：(1)在篩選過(guò)程中,應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以________為唯一碳源的固體選擇性培養(yǎng)基上篩選目標(biāo)菌株。(2)培養(yǎng)所篩選出的目標(biāo)菌株，計(jì)算各單菌落周圍的“水解圈直徑/菌落直徑”的比值，比值大小反映了_______________________________________________________________________________________________________。(3）科研人員篩選出了產(chǎn)幾丁質(zhì)酶的菌株A。將菌株A發(fā)酵產(chǎn)生的幾丁質(zhì)酶粗提液加入到盛有馬鈴薯培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中，涂布均勻后分別接種4種病原真菌，以__________代替幾丁質(zhì)酶粗提液作為對(duì)照，結(jié)果如圖幾丁質(zhì)酶粗提液對(duì)________的抑菌效果最強(qiáng)(填入病原菌編號(hào))。推測(cè)幾丁質(zhì)酶的抑菌機(jī)理是______________________________________________________________.a.花生白絹病菌b。辣椒疫霉病菌c。尖孢鐮刀菌d.擬盤多毛孢屬菌[解析]（1)科研人員試圖從土壤中篩選出能高效降解幾丁質(zhì)的菌株，應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以幾丁質(zhì)為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基上，在該培養(yǎng)基上只有可以利用幾丁質(zhì)的微生物可以大量繁殖，其他不能利用幾丁質(zhì)的微生物的生長(zhǎng)繁殖被抑制.（2)水解圈直徑/菌落直徑可以反映目標(biāo)菌株對(duì)幾丁質(zhì)的降解能力，水解圈直徑/菌落直徑越大，說(shuō)明該菌降解幾丁質(zhì)能力越強(qiáng)，反之越弱。(3）對(duì)照組實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿足單一變量原則，實(shí)驗(yàn)組添加幾丁質(zhì)酶粗提液，對(duì)照組加入等量的無(wú)菌水，對(duì)4組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察比較，d的水解圈直徑/菌落直徑最大，即抑菌效果最強(qiáng)。幾丁質(zhì)是細(xì)菌細(xì)胞壁的組成成分，幾丁質(zhì)酶水解幾丁質(zhì)可破壞真菌的細(xì)胞壁，抑制真菌的繁殖。［答案]（1)幾丁質(zhì)（2）目標(biāo)菌株對(duì)幾丁質(zhì)的降解能力（3）等量的無(wú)菌水d幾丁質(zhì)酶通過(guò)水解真菌細(xì)胞壁，抑制真菌的繁殖4．(2020·全國(guó)卷Ⅰ)某種物質(zhì)S（一種含有C、H、N的有機(jī)物)難以降解,會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，只有某些細(xì)菌能降解S。研究人員按照如圖所示流程從淤泥中分離得到能高效降解S的細(xì)菌菌株。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要甲、乙兩種培養(yǎng)基，甲的組分為無(wú)機(jī)鹽、水和S，乙的組分為無(wú)機(jī)鹽、水、S和Y。無(wú)菌水甲乙甲回答下列問(wèn)題:（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶通常采用________的方法進(jìn)行滅菌。乙培養(yǎng)基中的Y物質(zhì)是________。甲、乙培養(yǎng)基均屬于________培養(yǎng)基.(2)實(shí)驗(yàn)中初步估測(cè)搖瓶M中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2×107個(gè)/mL，若要在每個(gè)平板上涂布100μL稀釋后的菌液,且保證每個(gè)平板上長(zhǎng)出的菌落數(shù)不超過(guò)200個(gè),則至少應(yīng)將搖瓶M中的菌液稀釋________倍。(3）在步驟⑤的篩選過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)培養(yǎng)基中的S超過(guò)某一濃度時(shí)，某菌株對(duì)S的降解量反而下降，其原因可能是____________(答出1點(diǎn)即可).(4)若要測(cè)定淤泥中能降解S的細(xì)菌細(xì)胞數(shù)，請(qǐng)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟：____________________________________________________________________________________________________________________________.（5）上述實(shí)驗(yàn)中，