備考2024屆高考生物一輪復(fù)習(xí)講義第十一章生物技術(shù)與工程課時(shí)2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用考點(diǎn)2　微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)

考點(diǎn)2微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)1.選擇培養(yǎng)基2.微生物的選擇培養(yǎng)——稀釋涂布平板法的操作步驟（1）系列稀釋操作：該操作常用在將細(xì)胞接種到培養(yǎng)基之前，通過(guò)[2]液體稀釋的方法分散細(xì)胞，隨著稀釋程度的增大，單位體積中的微生物細(xì)胞數(shù)量[3]減少，細(xì)胞得以分散。操作步驟：（2）涂布平板操作3.微生物的數(shù)量測(cè)定——兩種計(jì)數(shù)方法的比較活菌計(jì)數(shù)法項(xiàng)目間接計(jì)數(shù)法（稀釋涂布平板法）直接計(jì)數(shù)法（顯微計(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)[7]單菌落，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的[8]細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下觀察、計(jì)數(shù)，然后再計(jì)算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量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)每毫升原液中所含的微生物數(shù)＝每小格的平均微生物數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)缺點(diǎn)當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落不能區(qū)分死菌與活菌結(jié)果與實(shí)際值相比[9]偏小與實(shí)際值相比[10]偏大提醒血細(xì)胞計(jì)數(shù)板比細(xì)菌計(jì)數(shù)板厚，常用于相對(duì)較大的酵母菌細(xì)胞、霉菌孢子等的計(jì)數(shù)。用細(xì)菌計(jì)數(shù)板可對(duì)細(xì)菌等較小的細(xì)胞進(jìn)行觀察和計(jì)數(shù)。4.土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)教材補(bǔ)遺[選必3P18“探究·實(shí)踐”]本活動(dòng)只是初步篩選了能分解尿素的細(xì)菌，還需要借助生物化學(xué)的方法來(lái)鑒定所分離的菌種：分解尿素的細(xì)菌合成的脲酶可以將尿素分解成氨，氨會(huì)使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)，在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，若指示劑變紅，可確定該細(xì)菌能夠分解尿素?；A(chǔ)自測(cè)1.平板劃線法和稀釋涂布平板法都用固體培養(yǎng)基，接種工具都為接種針，都能計(jì)數(shù)。（×）2.統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)為保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)目最多的平板進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。（×）3.用稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時(shí)，只要稀釋度足夠高，就能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。（√）4.分解尿素的細(xì)菌在分解尿素時(shí)，可以將尿素轉(zhuǎn)化為氨，使培養(yǎng)基的pH降低。（×）5.剛果紅可以與纖維素形成透明復(fù)合物，所以可以通過(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌。（×）6.不含氮源的平板不能用于微生物培養(yǎng)[2023山東，T15A]。（×）7.利用以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物[2023山東，T15D]。（√）8.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板既可用于酵母菌的數(shù)量測(cè)定，也可用于細(xì)菌的數(shù)量測(cè)定[2023江蘇，T7D]。（×）深度思考1.請(qǐng)從主要步驟、接種工具、菌種獲取等方面比較分析平板劃線法和稀釋涂布平板法。提示平板劃線法和稀釋涂布平板法的比較如表：項(xiàng)目平板劃線法稀釋涂布平板法主要步驟接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線系列稀釋操作和涂布平板操作接種工具接種環(huán)涂布器菌體獲取在具有顯著的菌落特征的區(qū)域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)可以觀察菌落特征、分離混合菌落可以計(jì)數(shù)、觀察菌落特征、分離混合菌落缺點(diǎn)不能計(jì)數(shù)操作復(fù)雜，平板不干燥則效果不好，容易蔓延共同點(diǎn)都要用固體培養(yǎng)基；都需進(jìn)行無(wú)菌操作；都會(huì)在培養(yǎng)基表面形成單菌落；都可用于觀察菌落特征2.在進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)時(shí)為什么要選擇菌落數(shù)為30～300的平板？能否只選擇一個(gè)菌落數(shù)為30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)？提示（1）因?yàn)槿羝桨逯械木鋽?shù)小于30，說(shuō)明稀釋倍數(shù)太大，會(huì)造成誤差；若平板中的菌落數(shù)大于300，則菌落的生長(zhǎng)受到抑制，并且難以區(qū)分各個(gè)菌落，也不能準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，會(huì)造成誤差。（2）不能。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性原則，為排除偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，同一稀釋度的菌液涂布后至少要選擇三個(gè)平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。3.利用稀釋涂布平板法純化分解尿素的細(xì)菌時(shí)，經(jīng)培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上出現(xiàn)多種菌落，可能的原因有哪些？提示出現(xiàn)多種菌落的可能原因：培養(yǎng)基制備過(guò)程中被雜菌污染；接種過(guò)程中，無(wú)菌操作不符合要求；系列稀釋時(shí)，無(wú)菌操作不符合要求等。4.為什么稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)目往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低？提示因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。研透高考明確方向命題點(diǎn)1微生物的選擇培養(yǎng)1.[2023廣東]研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據(jù)堆肥溫度變化曲線（如圖所示）和選擇培養(yǎng)基篩選原理來(lái)判斷，下列最可能篩選到目標(biāo)菌的條件組合是（D）A.a點(diǎn)時(shí)取樣、尿素氮源培養(yǎng)基B.b點(diǎn)時(shí)取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基C.b點(diǎn)時(shí)取樣、蛋白胨氮源培養(yǎng)基D.c點(diǎn)時(shí)取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基解析由圖可知，隨著堆肥時(shí)間的延長(zhǎng)，堆肥溫度先升高后保持穩(wěn)定，a點(diǎn)時(shí)堆肥溫度最低，c點(diǎn)時(shí)堆肥溫度最高。該實(shí)驗(yàn)的目的是篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌，應(yīng)該用以角蛋白為唯一氮源的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選培養(yǎng)，且應(yīng)該在高溫條件下取樣，即c點(diǎn)時(shí)取樣，D符合題意。2.[2022江蘇]下列是某同學(xué)分離高產(chǎn)脲酶菌的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不合理的是（D）A.選擇農(nóng)田或公園土壤作為樣品分離目的菌株B.在選擇培養(yǎng)基中需添加尿素作為唯一氮源C.適當(dāng)稀釋樣品是為了在平板上形成單菌落D.可分解酚紅指示劑使其褪色的菌株是產(chǎn)脲酶菌解析在細(xì)菌分解尿素的化學(xué)反應(yīng)中，細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成氨，氨會(huì)使培養(yǎng)基的pH升高，酚紅指示劑將變紅，D錯(cuò)誤。命題點(diǎn)2微生物的分離與計(jì)數(shù)3.[全國(guó)Ⅰ高考，15分]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。研究人員按照下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。回答下列問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶通常采用高壓蒸汽滅菌的方法進(jìn)行滅菌。乙培養(yǎng)基中的Y物質(zhì)是瓊脂。甲、乙培養(yǎng)基均屬于選擇培養(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104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S的濃度超過(guò)某一值時(shí)會(huì)抑制菌株的生長(zhǎng)（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(xiě)出主要實(shí)驗(yàn)步驟：取淤泥加入無(wú)菌水中，涂布（或稀釋涂布）到乙培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后計(jì)數(shù)。（5）上述實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩種培養(yǎng)基所含有的組分雖然不同，但都能為細(xì)菌的生長(zhǎng)提供4類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，即水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽。解析（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶進(jìn)行滅菌時(shí)，常采用高壓蒸汽滅菌法。據(jù)題圖分析可知，乙培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，與甲培養(yǎng)基相比，其特有的組分Y物質(zhì)應(yīng)是凝固劑瓊脂。甲、乙培養(yǎng)基均只允許能利用物質(zhì)S作為氮源和碳源的微生物生長(zhǎng)，因此均為選擇培養(yǎng)基。（2）據(jù)題意，假設(shè)至少將搖瓶M中的菌液稀釋x倍，才能保證稀釋后的100μL菌液中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)不超過(guò)200個(gè)，初步估測(cè)搖瓶M中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2×107個(gè)/mL，則有200÷（100×10－3）×x＝2×107，得x＝104，因此至少應(yīng)將搖瓶M中的菌液稀釋104倍。（3）在篩選過(guò)程中，若培養(yǎng)基中S濃度過(guò)高，可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水，進(jìn)而抑制菌株