高二生物同步講義：微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（二）（教師版）

《第1章發(fā)酵工程》第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用二微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)必會知識考點(diǎn)梳理拓展延伸易錯警示必會知識一選擇培養(yǎng)基1．自然界中目的菌株的篩選(1)原理：根據(jù)目的菌株對生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。(2)實(shí)例：DNA聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)中用到的耐高溫的DNA聚合酶。就是從水生棲熱菌中分離出來的。2．實(shí)驗(yàn)室中目的菌株的篩選(1)原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度和pH等)，同時抑制或阻止其他微生物生長。(2)方法：利用選擇培養(yǎng)基分離。①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，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。②選擇培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)原理：根據(jù)某種微生物對某種營養(yǎng)物質(zhì)的特殊要求或者對某些特殊理化因素的抗性進(jìn)行設(shè)計(jì)。(3)典型實(shí)例：利用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基分離土壤中分解尿素的細(xì)菌。組分KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素瓊脂H2O含量1.4g2.1g0.2g10.0g1.0g15.0g定容至1000mL提供的主要營養(yǎng)和作用無機(jī)鹽碳源氮源碳源凝固劑水只有能夠以尿素作為唯一氮源的微生物才能在該培養(yǎng)基上生長繁殖。必會知識二微生物的選擇培養(yǎng)1．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細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落。主要操作環(huán)節(jié)：系列稀釋和涂布平板。(1)系列稀釋(梯度稀釋)操作①將分別盛有9mL無菌水的6支試管滅菌，并按1×102～1×107的順序編號。②用移液槍吸取1mL培養(yǎng)的菌液，注入1×102倍稀釋的試管中。槍頭插入液面下吸打幾次，吸打時不用更換槍頭，但是吸取上一級溶液時必須更換新的槍頭。③從1×102倍稀釋的試管中吸取1mL稀釋液，注入1×103倍稀釋的試管中，重復(fù)上一步的混勻操作。依次類推，直到完成最后一支試管的稀釋。(2)涂布平板操作必會知識三微生物的數(shù)量測定1．稀釋涂布平板法(活菌計(jì)數(shù)法)(1)原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)來推測樣品中大約含有的活菌數(shù)。(2)統(tǒng)計(jì)原則①為了獲得菌落數(shù)為30～300、適于計(jì)數(shù)的平板，通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)；②每個稀釋度至少涂布3個平板，取其平均值(作為重復(fù)實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)時取平均值，以減少偶然因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度)。(3)計(jì)算公式：每克樣品中的菌株數(shù)=(C÷V)×M。C：某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)；V：涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)；M：稀釋倍數(shù)。(4)結(jié)果分析：統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目少。因此統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是用活菌數(shù)表示。原因分析：當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落：除此之外，在操作過程中，一些細(xì)菌會死亡，也會造成統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)偏低。2．顯微鏡直接計(jì)數(shù)法(1)原理：利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(細(xì)菌計(jì)數(shù)板)，在顯微鏡下觀察、計(jì)數(shù)、然后再計(jì)算一定容體的樣品中微生物的數(shù)量。(2)血細(xì)胞計(jì)數(shù)板：計(jì)數(shù)室有兩種常見方格網(wǎng)，均有400小格，對于16(中)×25(小)的方格網(wǎng)而言，統(tǒng)計(jì)四角的4個中方格(共計(jì)100個小方格)中的個體數(shù)量；而對于25(中)×16(小)的方格網(wǎng)而言，統(tǒng)計(jì)四角和正中間的共5個中方格(共計(jì)80個小方格)中的個體數(shù)量，如圖所示。每個大方格的體積為0.1mm3(10﹣4mL)，故1mL培養(yǎng)液中細(xì)胞個數(shù)＝(中方格中細(xì)胞數(shù)/中方格中小方格數(shù))×400×10×稀釋倍數(shù)＝每小格平均細(xì)胞數(shù)×400×10×稀釋倍數(shù)。(3)結(jié)果分析：計(jì)數(shù)的結(jié)果比實(shí)際值偏大。因?yàn)轱@微鏡下無法區(qū)分細(xì)胞的死活，計(jì)數(shù)時包括了死細(xì)胞。3．其他方法—濾膜法濾膜法可用來測定飲水中大腸桿菌的數(shù)量。將一定體積的水用細(xì)菌過濾器過濾后，將濾膜放到伊紅—亞甲藍(lán)培養(yǎng)基上培養(yǎng)，大腸桿菌菌落呈現(xiàn)深紫色，可以根據(jù)培養(yǎng)基上深紫色菌落的數(shù)目，計(jì)算得出水樣中大腸桿菌的數(shù)量。必會知識四土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)步驟2．實(shí)驗(yàn)中的無菌操作(1)取土樣的小鐵鏟和盛土樣的信封在使用前都需要滅菌。(2)應(yīng)在火焰旁稱取土壤，并在火焰附近將土樣倒入燒瓶中，塞好棉塞。(3)在稀釋土壤溶液的過程中，每一步都要在火焰旁操作。3．制訂計(jì)劃：對于耗時較長的生物實(shí)驗(yàn)，要事先規(guī)劃時間，以便提高工作效率，在操作上做到有條不紊。例如：第一天：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)器材的滅菌以及制備培養(yǎng)基的工作；第二天：進(jìn)行稀釋涂布平板的操作；第三、四、五天：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察與記錄。4．結(jié)果分析與評價內(nèi)容現(xiàn)象結(jié)論有無雜菌污染的判斷用于對照的空白培養(yǎng)皿中無菌落生長培養(yǎng)基制備過程中未被雜菌污染接種過的培養(yǎng)基中菌落數(shù)偏高，菌種的菌落形態(tài)多樣接種操作等過程中被雜菌污染選擇培養(yǎng)基的篩選作用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目明顯大于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目選擇培養(yǎng)基具有篩選作用樣品的稀釋操作某稀釋度下得到3個或3個以上菌落為30～300的平板操作成功重復(fù)組的結(jié)果若選取同一種土樣，統(tǒng)計(jì)結(jié)果應(yīng)接近。若結(jié)果相差太遠(yuǎn)，則需要從各項(xiàng)操作過程中去分析、尋找可能的原因5．菌種鑒定(1)原理：細(xì)菌合成的脲酶能將尿素分解成氨，使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)，pH升高。因此，可通過檢測培養(yǎng)基pH的變化來判斷該化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。(2)方法：在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種細(xì)菌后，如果pH升高，指示劑將變紅，可初步鑒定該種細(xì)菌能夠分解尿素。6．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)做好標(biāo)記：實(shí)驗(yàn)中使用的平板和試管比較多，為避免混淆，使用前要做好標(biāo)記。標(biāo)記培養(yǎng)皿時應(yīng)注明培養(yǎng)基類型、培養(yǎng)時間、稀釋度、培養(yǎng)物等。(2)同一稀釋倍數(shù)的三個重復(fù)的菌落數(shù)不能相差懸殊，如相差較大，表示實(shí)驗(yàn)不精確，需重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(3)在一定的培養(yǎng)條件下，同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征，菌落的特征包括形狀、大小、隆起程度、顏色等方面。必備技能典例精講模型秒殺巧思妙解必備技能一選擇培養(yǎng)基的[例1](2022春·重慶·高二校聯(lián)考期末)某同學(xué)想通過選擇培養(yǎng)基分離以下生物，下列敘述錯誤的是()A．欲篩選硝化細(xì)菌，培養(yǎng)基中無需有C源，但必須有N源B．欲篩選分解尿素的細(xì)菌，培養(yǎng)基中必須有N源，可以無C源C．欲篩選固氮菌，培養(yǎng)基中必須有C源，可以無N源D．欲篩選分解纖維素的細(xì)菌，培養(yǎng)基中必須有C源和N源[答案]B．[解析]A、硝化細(xì)菌屬于自養(yǎng)生物，能自身合成有機(jī)物，欲篩選硝化細(xì)菌，培養(yǎng)基中無需有C源，但必須有N源，A正確；B、分解尿素的細(xì)菌屬于異養(yǎng)生物，欲篩選分解尿素的細(xì)菌，培養(yǎng)基中必須以尿素為唯一N源，但也必須要有C源，B錯誤；C、固氮菌能自身固氮，欲篩選固氮菌，培養(yǎng)基中必須有C源，可以無N源，C正確；D、欲篩選分解纖維素的細(xì)菌，培養(yǎng)基中必須以纖維素為唯一C源，同時要加入N源，D正確。故選B。必備技能二單個的菌落形成[例2](2022春·重慶·高二重慶市育才中學(xué)?？贾軠y)下圖中甲是稀釋涂布平板法中的部分操作，乙是平板劃線法的操作結(jié)果。下列敘述中正確的是()A．甲涂布前要將涂布器灼燒，灼燒后直接取菌液B．甲、乙操作都可用于微生物的計(jì)數(shù)C．乙中接種環(huán)需要灼燒5次D．乙中連續(xù)劃線的起點(diǎn)是上一次劃線的末端[答案]D．[解析]A、甲圖中涂布前要將涂布器灼燒，冷卻后才能取菌液，防止將菌種殺死，A錯誤；B、甲是稀釋涂布分離法，可以用于微生物的計(jì)數(shù)，圖乙中劃線分離法無法計(jì)數(shù)，B錯誤；C、接種環(huán)在劃線前后都需要灼燒滅菌，因此乙中劃了5個區(qū)域，接種環(huán)需要灼燒6次，C錯誤；D、圖乙中的連續(xù)劃線的起點(diǎn)是上一次劃線的末端，使菌種來自上次劃線的末端，D正確。故選D。必備技能三酵母菌的純培養(yǎng)[例3](2023·全國·高三專題練習(xí))酵母的蛋白含量高，可用作飼料蛋白，且有些酵母能利用工業(yè)廢甲醇作為碳源進(jìn)行繁殖，既可減少污染，又可降低成本。研究人員擬從土壤中分離該類酵母并大量培養(yǎng)，操作流程如下圖。下列相關(guān)敘述正確的是(

)(注：25×16型血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，表示計(jì)數(shù)室中有25個中格，每個中格又分成16個小格。)A．實(shí)驗(yàn)前需對玻璃器皿、金屬用具和培養(yǎng)基進(jìn)行干熱滅菌B．只有③過程中使用的培養(yǎng)基需以甲醇作為唯一的碳源C．為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，對每一個平板的菌落都要進(jìn)行計(jì)數(shù)并取平均值D．將發(fā)酵液稀釋1000倍后，用25×16(1mm×1mm×0．1mm)型血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)10個中格中的細(xì)胞數(shù)為60個，則發(fā)酵液中每毫升有1．5×10?個細(xì)胞[答案]D．[解析]A、培養(yǎng)基不能進(jìn)行干熱滅菌，可使用高壓蒸汽滅菌，A錯誤；B、③是進(jìn)行選擇培養(yǎng)，需要以甲醇作為唯一的碳源，將分解甲醇的酵母篩選出來，⑤擴(kuò)大培養(yǎng)時也需要以甲醇作為唯一的碳源，不是只有③過程，B錯誤；C、計(jì)數(shù)和取平均值時應(yīng)選取菌落數(shù)目在30～300之間的平板，C錯誤；D、已知血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的規(guī)格為25×16(1mm×1mm×0.1mm)，若10個中格中的細(xì)胞數(shù)為60個，則可得公式(60÷10)×25×10000×1000=1.5×109，D正確。故選D。必備技能四土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)[例4](2022春·河北石家莊·高二石家莊市第四十一中學(xué)?？计谥?關(guān)于“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)”實(shí)驗(yàn)操作的敘述，錯誤的是()A．利用稀釋涂布平板法準(zhǔn)確估計(jì)菌落數(shù)目的關(guān)鍵是有恰當(dāng)?shù)南♂尪菳．若要判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用需要設(shè)置未接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對照C．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用稀釋涂布平板法D．用以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基來培養(yǎng)該細(xì)菌[答案]B．[解析]A、利用稀釋涂布平板法準(zhǔn)確估算菌落數(shù)目的關(guān)鍵是恰當(dāng)?shù)南♂尪?，稀釋倍?shù)太低，菌落太多會長在一起，稀釋倍數(shù)太高，平板上菌落數(shù)目過少，都不易進(jìn)行計(jì)數(shù)，A正確；B、若要判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用，需設(shè)置接種了的沒有選擇作用的細(xì)菌通用的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作對照，B錯誤；C、在土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)采用稀釋涂布平板法，C正確；D、配制以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基，能夠生長的細(xì)菌就是能分解尿素的細(xì)菌，從而分離該細(xì)菌，D正確。故選B。必備技能五分離土壤中能水解纖維素的微生物并觀察菌落數(shù)[例5](2022·浙江·模擬預(yù)測)剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物，但對纖維素水解后形成的纖維二糖和葡萄糖無作用。某同學(xué)利用剛果紅配制選擇培養(yǎng)基，分離土壤中能水解纖維素的微生物并觀察菌落數(shù)。下列敘述正確的是(

)A．劃線接種后統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，統(tǒng)計(jì)值比活菌實(shí)際數(shù)高B．選擇培養(yǎng)基中應(yīng)以剛果紅作為唯一碳源，并加入瓊脂糖作凝固劑C．培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌時，滅菌時間應(yīng)從電源插上開始計(jì)時D．可以把濾紙埋在土壤中，經(jīng)過一段時間后，再從已腐爛的濾紙上篩選目的菌[答案]D．[解析]A、劃線接種不能用于菌落的計(jì)數(shù)，A錯誤；B、剛果紅相當(dāng)于指示劑，要用以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基，B錯誤；C、培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌時，滅菌時間應(yīng)從達(dá)到設(shè)定的溫度或壓力值開始計(jì)時，C錯誤；D、濾紙的主要成分是纖維素，可以通過此操作獲得能夠分解纖維素的微生物，D正確。故選D。必備技能六微生物的選擇培養(yǎng)在實(shí)際生活以及科學(xué)研究中的應(yīng)用[例6](2022秋·安徽安慶·高三?？茧A段練習(xí))某種物質(zhì)X(一種含有C、H、O、N的有機(jī)物)難以降解，會對環(huán)境造成污染，只有某些細(xì)菌能降解X。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X的細(xì)菌菌株。實(shí)驗(yàn)過程中需要甲、乙兩種培養(yǎng)基，甲的組分為無機(jī)鹽、水和X，乙的組分為無機(jī)鹽、水、X和Y。下列相關(guān)敘述中錯誤的是()A．甲、乙培養(yǎng)基均屬于選擇培養(yǎng)基，乙培養(yǎng)基組分中的Y物質(zhì)是瓊脂B．步驟⑤的篩選過程中，各培養(yǎng)瓶中的X溶液要有一定的濃度梯度C．若要篩選高效降解X的細(xì)菌菌株，甲、乙培養(yǎng)基中X是唯一的碳源D．步驟⑤的篩選過程中，若培養(yǎng)基中的X濃度過高，某菌株對X的降解量可能下降[答案]B．[解析]A、甲、乙培養(yǎng)基均只含有機(jī)物X，屬于選擇培養(yǎng)基，乙培養(yǎng)基組分中除了X外，還加入了Y物質(zhì)瓊脂，從而獲得固體培養(yǎng)基，A正確；B、步驟⑤中自變量是挑取的不同的菌落，各培養(yǎng)瓶中的X溶液的濃度應(yīng)該是一致的，B錯誤；C、若要篩選高效降解X的細(xì)菌菌株，需要甲、乙培養(yǎng)基中的X是唯一提供碳源的有機(jī)物，C正確；D、步驟⑤的篩選過程中，若培養(yǎng)基中的X濃度過高，則會導(dǎo)致菌體失水影響菌體的正常生長，因此某菌株對X的降解量可能下降，D正確。故選B。[例7](2022春·天津·高二校聯(lián)考期末)嗜熱菌又稱高溫細(xì)菌，是一類生活在火山口及其周圍區(qū)域、溫泉、工廠高溫廢水排放區(qū)等高溫環(huán)境中的微生物。研究者從溫泉中管選高效產(chǎn)生高溫淀粉酶的嗜熱菌，其?選過程如圖1所示。將得到的菌懸液轉(zhuǎn)接于同時含有葡萄糖和淀粉作碳源的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到若干菌落后用碘液作顯色處理，結(jié)果如圖2所示。下列說法錯誤的是(

)A．熱泉的高溫狀態(tài)淘汰了絕大多數(shù)的微生物保留了咾熱菌B．甲、乙試管為液體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基能擴(kuò)大培養(yǎng)水生噬熱桿苗C．丙中噬熱菌數(shù)量迅速增加，培養(yǎng)過程中需保證充足的營養(yǎng)和高溫條件D．圖2中周圍顯藍(lán)色的菌落含有所需的嗜熱菌[答案]D．[解析]A、熱泉的高多數(shù)的微生物，因而保留了嗜熱菌，故此，若篩選嗜熱菌需要從該環(huán)境中尋找，A正確；B、甲、乙試管為液體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基能使微生物與營養(yǎng)物質(zhì)充分接觸，因而可用于擴(kuò)大培養(yǎng)水生噬熱桿苗，B正確；C、丙中培養(yǎng)的是挑選出來的噬熱菌，在保證充足的營養(yǎng)和高溫條件下數(shù)量可迅速增加，C正確；D、圖2中周圍不顯藍(lán)色的菌落，說明其產(chǎn)生的淀粉酶可以在在高溫下分解淀粉，所以周圍不顯藍(lán)色的菌落含有所需的嗜熱菌，D錯誤。故選D。必刷好題基礎(chǔ)演練能力提升巔峰突破1．(2022秋·江蘇鎮(zhèn)江·高三江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))幽門螺桿菌具有活性很高的脲酶，調(diào)查幽門螺桿菌感染可采用尿素呼氣試驗(yàn)，用幽門螺桿菌的數(shù)量表示感染情況?，F(xiàn)從待測人員體內(nèi)采集樣本并制成菌液后，按如下步驟進(jìn)行分離培養(yǎng)，下列敘述正確的是(

)A．滅菌之前應(yīng)先將平板的pH調(diào)節(jié)至中性或弱酸性B．圖中X步驟可以使用平板劃線法或稀釋涂布平板法C．目的菌接種到培養(yǎng)基后應(yīng)立即將倒置的平板放入30~37℃恒溫箱中D．培養(yǎng)基中加入的酚紅指示劑使平板上有的菌落周圍出現(xiàn)紅色透明圈[答案]D．[解析]A、幽門螺桿菌生活在人體胃液中，胃液為酸性環(huán)境(pH為1.5左右)，因此滅菌之前應(yīng)先將培養(yǎng)基的pH調(diào)節(jié)至酸性，A錯誤；B、根據(jù)題意可知，用幽門螺桿菌的數(shù)量表示感染情況，因此圖示接種方法應(yīng)能統(tǒng)計(jì)幽門螺桿菌的數(shù)量，圖中X步驟為接種，需用稀釋涂布平板法才能計(jì)數(shù)，B錯誤；C、目的菌接種到培養(yǎng)基后，待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，才能將平板倒置，C錯誤；D、幽門螺桿菌含有脲酶，脲酶將尿素分解成氨，氨會使培養(yǎng)基的pH升高，因此如果在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，若有幽門螺桿菌，則菌落周圍會出現(xiàn)紅色環(huán)帶，D正確。故選D。2．(2021秋·山西運(yùn)城·高三校考開學(xué)考試)平板劃線法和稀釋涂布平板法是常用的兩種接種方法。下列相關(guān)敘述中錯誤的是()A．平板劃線法要求在培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線，且除第一次劃線外，每一次劃線的起點(diǎn)都是上一次劃線的終點(diǎn)B．除第一次劃線前需要將接種環(huán)灼燒滅菌外，以后的劃線可以不用滅菌C．如果菌液本來濃度不高，則可以適當(dāng)降低稀釋倍數(shù)D．“充分稀釋”和“連續(xù)劃線”的目的都是獲得由單一細(xì)胞繁殖而成的菌落[答案]B．[解析]A、平板劃線法要求要連續(xù)多次劃線，且除了第一次劃線外，每一次劃線的起點(diǎn)都是上一次劃線的終點(diǎn)，逐步稀釋成單個菌，A正確；B、接種環(huán)每次使用前都要進(jìn)行灼燒滅菌，B錯誤；C、如果菌液本來濃度不高，則可以適當(dāng)降低稀釋倍數(shù)，以保證平板上形成的菌落數(shù)在30-300個，C正確；D、充分稀釋和連續(xù)劃線的目的都是為了使形成的菌落是由單一的細(xì)菌細(xì)胞繁殖而成，D正確。故選B。3．(2022春·青海西寧·高二校聯(lián)考期末)以下關(guān)于能分解尿素的細(xì)菌的說法，正確的是()A．能分解尿素的原因是能合成蛋白酶B．用以尿素為唯一氮源且添加了酸堿緩沖劑的培養(yǎng)基培養(yǎng)該菌后不會使酚紅指示劑變紅C．環(huán)境中含有大量的尿素誘導(dǎo)該細(xì)菌產(chǎn)生了分解尿素的特性D．分離該種細(xì)菌時以尿素作為唯一碳源[答案]B．[解析]A、能分解尿素的原因是能合成脲酶，A錯誤；B、該菌產(chǎn)生的脲酶把尿素分解為氨后，使pH升高，可使酚紅指示劑變紅，但添加酸堿緩沖劑后，防止pH的升高，因此培養(yǎng)基不會使酚紅指示劑變紅，B正確；C、環(huán)境中含有的大量的尿素對分解尿素的細(xì)菌起到了選擇作用，不是誘導(dǎo)作用，C錯誤；D、分離該種細(xì)菌時以尿素作為唯一氮源，D錯誤。故選B。4．(2022春·四川·高二期中)在“分離土壤中分解尿素的細(xì)菌”實(shí)驗(yàn)中，為判斷是否起到了分離效果，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度，需要精心設(shè)置對照。對照組的設(shè)置方式為()A．牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上接種相同土壤樣液B．牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上接種無菌水C．篩選分解尿素細(xì)菌的選擇培養(yǎng)基不接種D．篩選分解尿素細(xì)菌的選擇培養(yǎng)基上接種無菌水[答案]A．[解析]A、本實(shí)驗(yàn)中，目的是為了判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了分離效果，故應(yīng)用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對照，接種相同土壤樣液觀察菌落的多少，通過兩種培養(yǎng)基上菌落的多少，可判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了分離效果，A正確；B、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上接種無菌水可用于檢測培養(yǎng)基是否合格，與題意不符，B錯誤；C、篩選分解尿素細(xì)菌的選擇培養(yǎng)基是實(shí)驗(yàn)組，應(yīng)該接種，否則無法達(dá)到篩選的目的，C錯誤；D、篩選分解尿素細(xì)菌的選擇培養(yǎng)是為了增加細(xì)菌的數(shù)量，保證篩選的成功，不是對照組，故應(yīng)接種適量適宜濃度的土壤樣液，D錯誤。故選A。5．(2022春·四川雅安·高二校考期中)下列關(guān)于纖維素分解菌分離實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是()A．通常采用剛果紅染色法篩選纖維素分解菌B．從土壤中分離含量較多的微生物時，選擇培養(yǎng)可以省略C．該實(shí)驗(yàn)用到的是鑒別培養(yǎng)基D．要從土壤中將分解纖維素的細(xì)菌分離出來，應(yīng)該將它們接種在只有纖維素粉而無其他碳源的選擇培養(yǎng)基上[答案]C．[解析]A、剛果紅可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，紅色復(fù)合物不能形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，在纖維素分解菌分離實(shí)驗(yàn)中，通常采用剛果紅染色法篩選纖維素分解菌，A正確；B、從土壤中分離含量較多的微生物時，進(jìn)行富集的選擇培養(yǎng)可以省略，B正確；C、該實(shí)驗(yàn)富集纖維素分解菌時需要選擇培養(yǎng)基，分離時需要鑒別培養(yǎng)基，C錯誤；D、只有纖維素粉而無其他碳源的選擇培養(yǎng)基上纖維素是唯一的碳源，只有纖維素分解菌能夠生存，其他微生物不能生存，可以篩選纖維素分解菌，D正確。故選C。6．(2022·四川綿陽·鹽亭中學(xué)?？家荒?利用微生物分解纖維素對廢棄物污染的減輕和作物秸稈再利用具有重要意義。某興趣小組從富含纖維素的土壤中取樣，加入選擇培養(yǎng)基中進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，之后接種于鑒別培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，篩選出能夠分解纖維素的微生物。下列敘述錯誤的是()A．選擇培養(yǎng)的目的是促進(jìn)纖維素分解菌生長，抑制其他微生物的生長B．振蕩培養(yǎng)可以增加溶解氧量，促進(jìn)微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的充分接觸和利用C．鑒別培養(yǎng)基上涂布接種時，將1mL菌液滴到培養(yǎng)基表面再用涂布器涂布均勻D．加入剛果紅的鑒別培養(yǎng)基上出現(xiàn)透明圈的菌落，可能是能夠分解纖維素的微生物[答案]C．[解析]A、選擇培養(yǎng)的原理是人為提供有利于目的菌生長的條件，同時抑制或阻止其他微生物的生長，因此選擇培養(yǎng)的目的是促進(jìn)纖維素分解菌生長，抑制其他微生物的生長，A正確；B、振蕩培養(yǎng)可以增加溶解氧量，促進(jìn)微生物對營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的充分接觸和利用，B正確；C、鑒別培養(yǎng)基上涂布接種時，將0.1mL菌液滴到培養(yǎng)基表面再用涂布器涂布均勻，C錯誤；D、加入剛果紅的培養(yǎng)基上所出現(xiàn)的有透明圈的菌落，可能是分解纖維素的細(xì)菌或依賴剛果紅而生存的真菌繁殖而成，D正確。故選C。7．(2023·全國·高三專題練習(xí))某生物興趣小組把從固體培養(yǎng)基上分離出來的野生酵母菌接種到盛有等量同種液體培養(yǎng)基的三個相同錐形瓶中，并分別放在轉(zhuǎn)速為2l0r/min、230r/min、250r/min的搖床上培養(yǎng)，得到如圖所示結(jié)果，下列有關(guān)分析錯誤的是(

)A．在固體培養(yǎng)基上分離所需菌種可以使用平板劃線法B．用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板對培養(yǎng)液中酵母菌直接計(jì)數(shù)時，數(shù)值會偏小C．在不同培養(yǎng)條件下相同錐形瓶內(nèi)酵母菌種群的最大數(shù)量不同D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)不同的原因與培養(yǎng)過程中氧氣的供應(yīng)量有關(guān)[答案]B．[解析]A、在固體培養(yǎng)基上分離所需菌種可采用平板劃線法進(jìn)行分離，也可采用稀釋涂布平板法分離，A正確；B、利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板估算酵母菌的值往往偏大，其中有死細(xì)胞，B錯誤；C、從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出不同培養(yǎng)條件下，三個相同錐形瓶內(nèi)酵母菌的種群數(shù)量的最大值出現(xiàn)了差異，C正確；D、實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)差異的原因與搖床轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速快的錐形瓶內(nèi)氧氣多，酵母菌繁殖速度快，種群數(shù)量多，D正確。故選B。8．(2022春·河北滄州·高二任丘市第一中學(xué)?？计谀?丙草胺是一種應(yīng)用廣泛的除草劑，能抑制土壤細(xì)菌、放線菌和真菌的生長。某生物興趣小組從達(dá)活泉公園土壤中分離出能有效降解丙草胺的細(xì)菌菌株，并對其進(jìn)行計(jì)數(shù)(如下圖所示)，以期為修復(fù)被丙草胺污染土壤提供微生物資源。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A．將培養(yǎng)基pH調(diào)至酸性，有利于丙草胺降解菌的生長繁殖B．除了用圖中所示計(jì)數(shù)方法之外，還可用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法，其計(jì)數(shù)結(jié)果往往比實(shí)際值偏大C．用以丙草胺為唯一氮源的液體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)可提高丙草胺降解菌濃度D．通過計(jì)算得知每克土壤中的菌株數(shù)約為1.7×109個[答案]A．[解析]A、培養(yǎng)細(xì)菌時需將pH調(diào)至中性或微堿性，A錯誤；B、圖中利用的是稀釋涂布平板法進(jìn)行計(jì)數(shù)，還可用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法，由于顯微鏡下不能區(qū)分死菌與活菌，因此顯微鏡直接計(jì)數(shù)法的計(jì)數(shù)結(jié)果往往比實(shí)際值偏大，B正確；C、由題干信息可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是從某地土壤中分離獲得能有效降解丙草胺的細(xì)菌菌株，故培養(yǎng)基應(yīng)以丙草胺為唯一氮源，該培養(yǎng)基中只有降解丙草胺的細(xì)菌菌株才能生長，其他微生物的生長會受到抑制，故用該培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)可提高降解菌的濃度，C正確；D、5號試管的總的稀釋倍數(shù)是106，則每克土壤中的菌株數(shù)為(168+175+167)÷3÷0.1×106=1.7×109個，D正確。故選A。40．(2022秋·山東青島·高三山東省青島第十七中學(xué)校考期中)自生固氮菌是土壤中能獨(dú)立固定空氣中N2的細(xì)菌，將玉米種子用自生固氮菌拌種后播種，可顯著提高產(chǎn)量并降低化肥的使用量?？蒲腥藛T進(jìn)行了土壤中自生固氮菌的分離和固氮能力測定的研究，部分實(shí)驗(yàn)流程如下圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)下表為兩種培養(yǎng)基的配方，步驟④應(yīng)選其中的__________________________培養(yǎng)基，原因是__________________________________________。培養(yǎng)基類型培養(yǎng)基組分Ashby培養(yǎng)基甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCI、K2SO4、CaCO3、蒸餾水、瓊脂LB培養(yǎng)基蛋白豚、酵母提取物、NaCI、蒸餾水、瓊脂(2)步驟④所用的接種工具是_______________，若在④的平板上統(tǒng)計(jì)的菌落的平均數(shù)量為126個，則每克土壤中含有的固氮菌為_____________個。(3)將純化的固氮菌置于完全培養(yǎng)液中擴(kuò)大培養(yǎng)48小時，經(jīng)離心后收集下層細(xì)胞并轉(zhuǎn)移至特定培養(yǎng)基中進(jìn)行固氮能力的測定，篩選出固氮能力最強(qiáng)的菌種CM12，為進(jìn)一步鑒定其固氮能力，科研人員選用發(fā)芽一致的玉米種子進(jìn)行3組盆栽實(shí)驗(yàn)，30天后測定土壤微生物有機(jī)氮含量，結(jié)果如下圖。注：CK：對照處理組；N：尿素處理組(每盆土壤中50mI有氮全營養(yǎng)液：成分為在1000mL無氮植物營養(yǎng)液中加入0.12g尿素)；CM12：自生固氮菌CM12處理組(每盆土壤澆50mL，接種自身固氮菌的無氮植物營養(yǎng)液)。①對照組(CK)的處理為__________________________。②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：施用尿素處理和接種固氮菌CM12處理均能顯著增加土壤微生物有機(jī)氮含量。與尿素處理組相比，CM12處組土壤微生物的有機(jī)氮含量增加了大約_____%(保留1位小數(shù))③自生固氨菌較共生固氮菌(如根瘤菌)的應(yīng)用范圍更廣，原因是__________________________。[答案](1)

Ashby培養(yǎng)基

Ashby培養(yǎng)基中沒有氮源，只有自生固氮菌能在該培養(yǎng)基生存(2)

涂布器

1.26×107(3)

50mL無氮植物營養(yǎng)液

83.3

自生固氮菌能在土壤中獨(dú)立固氮，不受宿主的限制[解析](1)由題干信息分析可知，科研人員的目的是分離土壤中自生固氮菌，故為了模擬類似的生長環(huán)境，培養(yǎng)基中需要添加多種無機(jī)鹽來模擬土壤環(huán)境，故如表為兩種培養(yǎng)基的配方，步驟④應(yīng)選擇其中的Ashby培養(yǎng)基。(2)由圖觀察可知，步驟③中的稀釋梯度分別為10、100、1000倍，實(shí)驗(yàn)中取樣進(jìn)行培養(yǎng)的是稀釋倍數(shù)為1000的試管，實(shí)驗(yàn)采用的是稀釋涂布平板法，所以步驟④中所用的接種工具是涂布器。每克樣品中的菌株數(shù)的計(jì)算方法:(平均菌落數(shù)C÷涂布的稀釋液體積V)×稀釋倍數(shù)M=(126÷0.1)×104=1.26×107個。(3)①對照組的目的是排除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)的影響，故對照組(CK)的處理為每盆土壤澆50mL無氮植物營養(yǎng)液。②由柱狀圖可知，空白對照組中土壤微生物有機(jī)氨含量為10，故尿素處理組的土壤微生物有機(jī)氨含量為12-10=2，而CM12處理組土壤微生物有機(jī)氮含量為22-10=12，故與尿素處理組相比，CM12處理組土壤微生物有機(jī)氮含量增加值大概為(1-(2÷12))×100%=83.3%。③自生固氮菌較共生固氮菌(如根瘤菌)的應(yīng)用范圍更廣，原因是自生固氮菌能在土壤中獨(dú)立固氮，不受宿主的限制。10．(2022·甘肅張掖·高臺縣第一中學(xué)?？寄M預(yù)測)人工瘤胃模仿了牛、羊等反芻動物的胃，可用來發(fā)酵處理秸秤，提高秸稈的營養(yǎng)價值。為了增強(qiáng)發(fā)酵效果，研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株，并對其降解纖維素能力進(jìn)行了研究。請回答下列問題：(1)平板劃線法______________(填“能