浙江鴨2025版高考生物新導學大一輪復習第30講微生物的利用含解析講義VIP

PAGEPAGE19第30講微生物的利用[考綱要求]1.大腸桿菌的培育和分別。2.分別以尿素為氮源的微生物?？键c一微生物的培育和分別1.培育基與無菌技術(shù)(1)培育基含義微生物生存的環(huán)境和養(yǎng)分物質(zhì)成分①水、無機鹽、碳源和氮源，還需滿意不同微生物生長對pH、特別養(yǎng)分物質(zhì)以及氧氣的要求②LB培育基：蛋白胨、酵母提取物、氯化鈉、水、瓊脂(固體培育基)各成分的作用蛋白胨、酵母提取物：為細菌生長供應(yīng)碳源和氮源氯化鈉：維持肯定的滲透壓瓊脂：凝固劑，不易分解，一般不作為養(yǎng)分物質(zhì)。其在96℃時溶化成液體，冷卻到45℃以下即重新凝固種類①按物理狀態(tài)分：固體培育基、半固體培育基、液體培育基②按特別用途分：基礎(chǔ)培育基、加富培育基、選擇培育基和鑒別培育基③按培育的微生物分：細菌培育基(pH呈中性偏堿，添加有機物如蛋白胨、酵母提取物，還要添加氯化鈉以維持滲透壓)、霉菌培育基(pH呈中性偏酸，添加無機物或添加蔗糖的豆芽汁)(2)滅菌操作項目灼燒滅菌高壓蒸汽滅菌過濾滅菌適用材料或用具接種環(huán)、接種針或其他金屬用具培育基、培育皿、試管等玻璃器具等尿素等加熱會分解的物質(zhì)滅菌條件剛好間在酒精燈火焰上充分灼燒，直至燒紅，冷卻后備用①LB培育基：121℃(1kg/cm2壓力)、15min②含葡萄糖的培育基：90℃以上(500g/cm2壓力)、30min③玻璃器皿：高壓蒸汽滅菌后放入60～80℃烘箱中烘干G6玻璃砂漏斗過濾2.大腸桿菌的培育和分別(1)大腸桿菌①特性：大腸桿菌是革蘭氏陰性、兼性厭氧(代謝類型)的腸道桿菌，在腸道中一般對人無害，但若進入人的泌尿系統(tǒng)，就會對人體產(chǎn)生危害。②用途：是基因工程技術(shù)中被廣泛采納的工具。(2)細菌的培育和分別①細菌的繁殖：以分裂的方式繁殖，分裂速度很快，約20min分裂一次。②培育的方法：須要將已有細菌的培育物轉(zhuǎn)移到新的培育基中，一般用接種環(huán)(工具)轉(zhuǎn)移帶菌的培育物。③細菌分別的方法與特點分別方法特點劃線分別法操作簡潔涂布分別法操作困難，單菌落更易分開(3)大腸桿菌的培育和分別試驗①試驗內(nèi)容：將大腸桿菌擴大培育和劃線分別，即用LB液體培育基擴大培育大腸桿菌，培育后再在LB固體平面培育基上劃線進行分別，隨后培育基上便會形成一個個單獨的菌落。②試驗步驟培育基滅菌↓倒平板↓接種↓劃線分別↓培育視察50mLLB液體培育基和50mLLB固體培育基及培育皿進行高壓蒸汽滅菌將培育基分別倒至4個滅菌后的培育皿中，水平放置，使之形成平面在裝有液體培育基的三角瓶中接種大腸桿菌，培育12h用接種環(huán)在接種有大腸桿菌的三角瓶中蘸菌液一次，在固體培育基的平板上連續(xù)劃線，蓋好培育皿培育皿倒置(蓋在下面)，放在37℃恒溫培育箱中培育12～24h后，可看到劃線的末端出現(xiàn)不連續(xù)的單個菌落③大腸桿菌分別的用途：單菌落的分別是消退污染雜菌的通用方法，也是用于篩選高表達量菌株的最簡便方法之一。3.微生物兩種常用的接種方法比較比較劃線分別法涂布分別法工具接種環(huán)玻璃刮刀原理通過接種環(huán)在瓊脂固體培育基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培育基表面。在數(shù)次劃線后培育，可以分別到由一個細菌細胞繁殖而來的肉眼可見的細胞群體，即菌落將菌液進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育基的表面，進行培育。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菌細胞，從而能在培育基表面形成單個的菌落特點方法簡潔，但不相宜計數(shù)單菌落更易分開，但操作困難些目的使培育基上形成由單個細菌細胞繁殖而來的子細胞群體——菌落(1)玻璃砂漏斗用后需用1mol/L的HCl浸泡，并抽濾去酸，再用蒸餾水洗至洗出液呈中性，干燥后保存(√)(2)科研人員在超凈臺上進行接種操作時，為了保證無菌環(huán)境，打開紫外燈和過濾風(×)(3)倒平板時，應(yīng)將打開的培育皿蓋放到一邊，以免培育基濺到培育皿蓋上(×)(√)(5)劃線分別法簡潔并且可以用來計數(shù)，涂布分別法使單菌落更易分開，但操作困難些(×)(6)微生物的分別和培育試驗結(jié)束后，將培育基倒入廢料桶并用清水將器皿清洗干凈(×)(7)下圖中甲為劃線分別法中最重要的環(huán)節(jié)，乙為操作的結(jié)果：①每一次劃線后都要灼燒接種環(huán)(√)②除第一次劃線外，每一次劃線的起點都是第一次劃線的末端(×)視察甲、乙、丙、丁四幅圖和兩種接種方法接種后培育的效果圖，請思索：(1)請用文字和箭頭寫出正確的倒平板操作流程：丙→乙→甲→丁。(2)甲、乙、丙中的滅菌方法是灼燒滅菌。(3)丁中的操作須要等待平板冷卻凝固才能進行。(4)下圖是采納純化微生物培育的兩種接種方法接種后培育的效果圖，請思索：①獲得圖A效果和B效果的接種方法分別是什么？提示獲得圖A效果的接種方法為涂布分別法，獲得圖B效果的接種方法為劃線分別法。②某同學在純化土壤中的細菌時，發(fā)覺培育基上的菌落連成了一片，最可能的緣由是什么？應(yīng)當怎樣操作才可避開此種現(xiàn)象？提示最可能的緣由是菌液濃度過高或劃線時在劃下一區(qū)域前未將接種環(huán)灼燒滅菌。應(yīng)實行的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新區(qū)域前先將接種環(huán)灼燒滅菌。1.(2024·杭州一模)據(jù)報道，一些企業(yè)生產(chǎn)的速凍食品中檢出金黃色葡萄球菌超標，加上熟鹵制品的大腸桿菌超標，“細菌門”事務(wù)引起公眾普遍關(guān)注。金黃色葡萄球菌能分解卵黃中的卵磷脂，在含卵黃的固體培育基上形成的菌落四周會出現(xiàn)特有的乳白色的乳濁環(huán)。請回答下列問題：(1)某生物愛好小組欲檢測某果汁類食品中是否含有金黃色葡萄球菌以及該菌的含量。①配制培育基：稱取適量的牛肉膏、蛋白胨、NaCl、瓊脂等，加入蒸餾水，攪拌加熱至完全溶解后____________，分裝到錐形瓶后利用________________進行滅菌，在無菌狀態(tài)下加入卵黃液(100mL10%滅菌NaCl溶液中加一個雞蛋黃，振蕩勻稱)搖勻后馬上倒平板。②接種：該小組采納涂布分別法檢測果汁樣品中的細菌含量。在涂布接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板先行培育了一段時間，這樣做的目的是________________________；然后，將1mL果汁樣品稀釋10倍，在3個平板上用涂布分別法分別接入0.1mL稀釋液。③培育及結(jié)果：將培育皿____________放入恒溫培育箱中經(jīng)適當培育，3個平板上的菌落數(shù)分別為19、18和17。據(jù)此可得出每升果汁樣品中的活菌數(shù)為__________個。(2)示意圖A和B中____________表示的是用涂布分別法接種培育后得到的結(jié)果。(3)下列有關(guān)常用涂布分別法的操作正確的是________。A.在超凈工作臺中進行接種時應(yīng)關(guān)閉紫外燈B.接種前需先稀釋，然后過濾除去雜菌C.在每個固體培育基表面都可形成單菌落D.玻璃刮刀浸泡在70%的酒精中滅菌，不用灼燒(4)菌種保存：在無菌條件下將單菌落用接種環(huán)取出，再用劃線法接種在_______上，在37℃下培育24h后，置于4℃冰箱中保存。答案(1)①②③(2)B(3)A(4)斜面解析(1)①培育基配制好后應(yīng)調(diào)整酸堿度(pH)，分裝到錐形瓶后利用高壓蒸汽滅菌鍋進行滅菌。②涂布接種前，將制好的空白平板先培育一段時間，目的是檢測培育基平板滅菌是否合格；③接種后，培育皿須要倒置培育，防止皿蓋上凝集的水滴滴落造成污染；0.1mL稀釋液(稀釋10倍)含細菌數(shù)約為18個，得出每升果汁含有活菌數(shù)1.8×106個。(2)圖中A為劃線分別得到的結(jié)果，B為涂布分別得到的結(jié)果。(3)在超凈工作臺進行接種操作時應(yīng)關(guān)閉紫外燈，A正確；涂布分別前需稀釋，但不能過濾除菌，B錯誤；稀釋度較大的溶液涂布分別不肯定出現(xiàn)單菌落，C錯誤；玻璃刮刀浸泡后須要灼燒，D錯誤。(4)純化的菌種保存在斜面上。2.(2024·寧波3月聯(lián)考)探討小組從土壤中篩選以多環(huán)芳烴(PAHs)為碳源和能源的細菌，用以降解工業(yè)廢水和生活污水中的PAHs。請回答：(1)為了從土壤中篩選PAHs降解菌，需配制以______________為唯一碳源的培育基，培育基經(jīng)____________[A.121℃(500g/cm2壓力)，15minB.90℃(500g/cm2壓力)，15minC.121℃(1kg/cm2壓力)，15minD.90℃(500g/cm2壓力)，30min]高壓蒸汽滅菌，待冷卻至60℃后倒平板。(2)倒平板時應(yīng)使錐形瓶的瓶口通過火焰，目的是______________________。在倒平板的過程中，假如培育基濺在皿蓋與皿底之間的部位，則這個平板不能用來培育PAHs降解菌，緣由是________________________________________________________________________。(3)制備土壤稀釋液時，用________法接種于固體培育基表面；培育時，需將培育皿________并放在37℃恒溫培育箱中培育24h。(4)用劃線分別法純化PAHs降解菌的過程中，在其次次及其后的劃線操作時，應(yīng)從上一次劃線的末端起先劃線，緣由是__________________________________________________。答案(1)PAHsC(2)防止雜菌污染空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培育基上滋生(3)涂布分別倒置(4)使細菌數(shù)量隨著劃線次數(shù)的增加而漸漸削減，最終得到由單個細菌繁殖而成的菌落解析(1)為了篩選以PAHs為碳源的細菌，應(yīng)保證培育基中PAHs為唯一碳源；配制好的培育基經(jīng)高壓蒸汽滅菌法滅菌，溫度為121℃(1kg/cm2壓力)，滅菌15min。(2)倒平板時使錐形瓶的瓶口通過火焰，目的是防止雜菌污染。若培育基濺在皿蓋與皿底之間的部位，則空氣中的微生物可能在此部位的培育基上滋生，故該平板不能運用。(3)土壤稀釋液用涂布分別法接種，培育皿需倒置培育。(4)劃線分別法中其次次及其后的劃線操作要從上一次劃線的末端起先，緣由是上一次劃線末端菌數(shù)削減，有利于進一步分別。3.(2024·舟山質(zhì)檢)下列是有關(guān)大腸桿菌的培育試驗，請回答問題：(1)配制培育大腸桿菌的培育基時，依據(jù)“細菌喜葷，霉菌喜素”的規(guī)律，通常在培育基中加入蛋白胨和_______作為養(yǎng)分物質(zhì)，為維持肯定的滲透壓，常需加入肯定量的_______。(2)大腸桿菌的培育和分別試驗中，在______________中進行擴大培育，培育液經(jīng)________后，在LB固體培育基上進行________，并將培育皿__________放在恒溫培育箱中培育，可以獲得如圖所示效果。為了檢測接種、培育過程是否受到雜菌污染以及______________，應(yīng)同時將未接種的培育基放入相同條件的恒溫培育箱中培育。(3)依據(jù)________的形態(tài)、大小等特征對獲得的純菌種進行初步的鑒定。(4)下列關(guān)于“大腸桿菌的培育和分別”的操作中，敘述正確的是________。A.高壓蒸汽滅菌加熱結(jié)束時，打開放氣閥使壓力表指針回到零后，開啟鍋蓋B.倒平板時，應(yīng)將打開的皿蓋放到一邊，以免培育基濺到皿蓋上C.為了防止污染，接種工具經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)趁熱快速挑取菌落D.用記號筆標記培育皿中菌落時，應(yīng)標記在皿底上答案(1)酵母提取物NaCl(2)LB液體培育基稀釋分別倒置無菌操作是否規(guī)范(3)菌落(4)D解析(1)配制培育大腸桿菌的培育基時，依據(jù)“細菌喜葷，霉菌喜素”的規(guī)律，通常在培育基中加入蛋白胨和酵母提取物作為養(yǎng)分物質(zhì)，為維持肯定的滲透壓，常需加入肯定量的NaCl。(2)大腸桿菌的培育和分別試驗中，在LB液體培育基中進行擴大培育，培育液經(jīng)稀釋后，在LB固體培育基上進行分別，并將培育皿倒置放在恒溫培育箱中培育；為了檢測接種、培育過程是否受雜菌污染以及無菌操作是否規(guī)范，應(yīng)同時將未接種的培育基放入恒溫培育箱中培育。(3)依據(jù)菌落的形態(tài)、大小等特征對獲得的純菌種進行初步的鑒定。(4)高壓蒸汽滅菌加熱結(jié)束，等待壓力表指針回到零后，才能打開放氣閥，開啟鍋蓋，不能干脆打開放氣閥使壓力表指針回到零，A錯誤；倒平板過程中不能打開培育皿的皿蓋，以防止雜菌污染，B錯誤；接種環(huán)在火焰上灼燒后，待冷卻后才可以快速挑取菌落，C錯誤；用記號筆標記培育皿中菌落時，應(yīng)標記在皿底上，D正確。1.對無菌操作的理解(1)滅菌的緣由：為了獲得純凈的培育物，防止外來雜菌的污染。(2)無菌操作的條件：各種器皿必需無菌；培育基必需無菌；細菌接種、轉(zhuǎn)移等操作過程必需無菌。(3)避開培育物被雜菌污染的方法①留意滅菌操作原則，滅菌徹底，降低環(huán)境污染概率，手和試驗服要清潔，削減操作時間，膽大心細。②留意微生物的生長條件，如pH、滲透壓、溫度等?！凹毦踩?，霉菌喜素”，細菌喜愛在中性偏堿的環(huán)境中生長，霉菌喜愛在中性偏酸的環(huán)境中生長。因此，可依據(jù)不同微生物的“喜好”來削減污染。2.劃線分別操作中的有關(guān)問題(1)在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環(huán)，在劃線操作結(jié)束后，仍舊須要灼燒接種環(huán)。第一次灼燒每次劃線之前灼燒劃線結(jié)束灼燒目的避開接種環(huán)上可能存在的微生物污染培育物殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避開細菌污染環(huán)境或感染操作者(2)在灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進行劃線，以免接種環(huán)溫度太高，殺死菌種。(3)在進行其次次以及其后的劃線操作時，要從上一次劃線的末端起先劃線。每次劃線后，線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端起先劃線，能使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步削減，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。3.進行恒溫培育時，要將培育皿倒置的緣由假如正放培育皿，則皿蓋上形成的水滴會落到培育基表面并且擴散開，會沖散菌體，污染菌落，達不到分別的目的，因此恒溫培育時，培育皿必需倒置?？键c二分別以尿素為氮源的微生物1.菌種特點含有脲酶，可以通過降解尿素作為其生長的氮源。2.培育基用以尿素為唯一氮源的培育基培育，以LB全養(yǎng)分培育基為比照。3.試驗原理(1)篩選以尿素為氮源的微生物，可運用以尿素為唯一氮源的選擇培育基進行培育選擇。(2)細菌合成的脲酶能將尿素分解成NH3，致使pH上升，使酚紅指示劑變紅。4.試驗步驟5.反應(yīng)的鑒定在配制培育基時，加入指示劑酚紅，培育時細菌將尿素分解并產(chǎn)生堿性的氨，使培育基上菌落四周出現(xiàn)紅色的環(huán)帶。(1)分別以尿素為氮源的微生物時，配制的培育基中加入酚紅作為酸堿指示劑，加入瓊脂作為凝固劑(×)(2)選擇培育基可以鑒定某種微生物的種類(×)(3)從物理性狀的角度看，選擇培育基多屬于固體培育基(√)(4)對細菌進行計數(shù)只能采納涂布分別法，而不能用劃線分別法(×)(5)篩選能分解尿素的細菌所利用的培育基中，尿素是唯一的氮源(√)(6)分解尿素的細菌在分解尿素時，可以將尿素轉(zhuǎn)化為氨，使得培育基的酸堿度降低(×)如圖為分別以尿素為氮源的微生物的試驗，思索回答下列問題：(1)試驗目的是運用含有尿素的培育基分別能產(chǎn)生脲酶的細菌，運用酚紅作為指示劑。(2)有脲酶的細菌菌落四周出現(xiàn)有色環(huán)帶的緣由是什么？提示細菌向胞外分泌脲酶，使培育基中尿素水解產(chǎn)生呈堿性的氨，遇培育基中的酚紅指示劑產(chǎn)生顏色改變，形成紅色環(huán)帶。(3)制備尿素固體培育基的過程中采納的滅菌方法有高壓蒸汽滅菌法、G6玻璃砂漏斗過濾法。(4)從上圖所示試驗過程中可推斷出細菌懸液C的稀釋度為10－4。1.幽門螺桿菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性潰瘍的主要致病因素。在患者體內(nèi)采集樣本并制成菌液后，進行分別培育。試驗基本步驟如下：eq\x(配制培育基)→eq\x(滅菌、倒平板)→eq\x(X)→eq\x(培育)→eq\x(視察)請回答下列問題：(1)在配制培育基時，要加入尿素和酚紅指示劑，這是因為Hp含有________，它能以尿素作為氮源；若有Hp，則菌落四周會出現(xiàn)______色環(huán)帶。(2)下列對尿素溶液進行滅菌的最適方法是__________滅菌。A.高壓蒸汽B.紫外燈照耀C.70%酒精浸泡D.過濾(3)步驟X表示________。在無菌條件下操作時，先將菌液稀釋，然后將菌液_______到培育基平面上。菌液稀釋的目的是為了獲得________菌落。(4)在培育時，需將培育皿倒置并放在________中，若不倒置培育，將導致__________。(5)臨床上用14C呼氣試驗檢測人體是否感染Hp，其基本原理是Hp能將14C標記的_________________________________________________________分解為NH3和14CO2。答案(1)脲酶紅(2)D(3)接種涂布單(4)恒溫培育箱無法形成單菌落(5)尿素解析(1)幽門螺桿菌(Hp)含有脲酶，能以尿素為氮源，在加入尿素和酚紅指示劑的培育基中培育Hp，由于尿素經(jīng)脲酶的降解可產(chǎn)生堿性的NH3，NH3能使培育基中的酚紅由紅黃色變成紅色，故菌落四周會出現(xiàn)紅色環(huán)帶。(2)由于尿素加熱會分解，對尿素溶液進行滅菌最好用G6玻璃砂漏斗過濾。(3)微生物的分別和培育步驟：配制培育基→滅菌、倒平板→接種→培育。為獲得單菌落，接種操作前應(yīng)先將菌液稀釋，然后將菌液涂布到培育基平面上即可。(4)微生物培育時需將培育皿倒置并放在恒溫培育箱中，若不倒置培育，則無法形成單菌落。(5)幽門螺桿菌能將14C標記的尿素分解為NH3和14CO2，故臨床上常用14C呼氣試驗檢測人體內(nèi)幽門螺桿菌的存在。2.(2024·紹興市魯迅高級中學期中質(zhì)檢)回答下列問題：尿素是一種高濃度氮肥，且長期施用沒有不良影響，但尿素只有通過土壤中某些細菌的分解作用，才能被植物汲取利用。某同學要分別出土壤中能分解尿素的細菌，并嘗試進行計數(shù)，培育基配方如下：K2HPO4NaClH2O葡萄糖尿素酚紅瓊脂0.12g0.12g15mL0.025g2.0g0.25mg0.5g(1)上述培育基配制完成后，應(yīng)選擇____________________法滅菌，依據(jù)培育基的成分推斷，該同學能否分別出土壤中只分解尿素的細菌？__________(填“能”或“否”)，推斷理由是__________________________________________________________________________。(2)分別得到分解尿素的細菌后，則應(yīng)選擇____________培育基進行擴大培育。培育一段時間后，要借助顯微鏡對微生物細胞進行計數(shù)。計數(shù)過程中，下列哪種行為會影響計數(shù)的精確性____________。A.計數(shù)時干脆從靜置培育的試管底部取培育液進行計數(shù)B.假如方格內(nèi)微生物細胞數(shù)量多于300個，應(yīng)將培育液先稀釋后再計數(shù)C.假如微生物細胞有粘連，要數(shù)出團塊中的每一個細胞D.壓在方格線上的細胞只計左線和上線上的細胞數(shù)(3)為了提高尿素肥效，可以將分解尿素的酶和尿素混合，制成“加酶尿素”。為了提高“加酶尿素”中酶的利用率，可采納________________技術(shù)。答案(1)高壓蒸汽滅菌否瓊脂是未純化的混合物，內(nèi)含肯定量的含氮化合物，導致尿素不是唯一的氮源(2)液體A(3)固定化酶解析(1)高壓蒸汽滅菌適合于耐高溫的物品，如培育基、金屬器械、玻璃等，題中培育基配制完成后，應(yīng)選擇高壓蒸汽滅菌；該同學不能分別出土壤中只分解尿素的細菌，因為瓊脂是未純化的混合物，內(nèi)含肯定量的含氮化合物，導致尿素不是唯一的氮源。(2)應(yīng)選擇液體培育基進行擴大培育；由于重力作用，試管底部培育液中細菌種群密度較大，應(yīng)將培育液搖勻后進行計數(shù)。(3)為了提高“加酶尿素”中酶的利用率，可采納固定化酶技術(shù)，使酶與尿素分開，可重復利用。3.(2024·浙江名校新高考聯(lián)盟聯(lián)考)請分析回答以下關(guān)于分別以尿素為氮源的微生物試驗的問題：(1)脲酶可以催化尿素分解為_______________________，其中堿性物質(zhì)能使酚紅指示劑變?yōu)開_________________________。(2)分別以尿素為氮源的微生物，配制培育基時必需加凝固劑______，培育基在______g/cm2壓力下滅菌30分鐘，冷卻至60℃，加入通過__________的尿素溶液，混合勻稱待用。(3)為了從土壤中分別得到以尿素為氮源的微生物，分別效果比較好的操作方法是釆用________________，釆用該方法分別，土壤溶液必需經(jīng)過________處理。答案(1)NH3和CO2紅色(2)瓊脂糖500G6玻璃砂漏斗過濾(3)涂布分別法稀釋解析(1)脲酶可以催化尿素分解為NH3和CO2，其中堿性物質(zhì)能使酚紅指示劑變?yōu)榧t色。(2)分別以尿素為氮源的微生物，配制培育基時必需加凝固劑瓊脂糖。培育基在500g/cm2壓力下滅菌30分鐘，冷卻至60℃，加入通過G6玻璃砂漏斗過濾的尿素溶液，混合勻稱待用。(3)涂布分別法是從土壤中分別得到以尿素為氮源的微生物的最簡便的方法，采納該方法分別，土壤溶液必需經(jīng)過稀釋處理。培育基的選擇作用(1)選擇培育基的概念選擇培育基是指依據(jù)某種微生物的特別養(yǎng)分需求或其對某化學、物理因素的抗性而設(shè)計的培育基。在培育基中往往加入某種化學物質(zhì)，以抑制不須要的微生物的生長，促進須要的微生物的生長，從而提高對該菌的篩選效率。(2)選擇培育基的常用設(shè)計方案加入青霉素的培育基：分別酵母菌、霉菌等真菌。加入青霉素、卡那霉素等抗生素的培育基：分別導入了目的基因的受體細胞。加入高濃度食鹽的培育基：分別金黃色葡萄球菌。不加氮源的無氮培育基：分別固氮菌。不加含碳有機物的無碳培育基：分別自養(yǎng)型微生物。加入氨基蝶呤、次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培育基：分別雜交瘤細胞。提示：運用選擇培育基對微生物進行篩選時，需設(shè)置比照試驗，一般選擇LB全養(yǎng)分培育基作為比照。(3)選擇培育基與鑒別培育基的區(qū)分一般來說，選擇培育基能夠篩選出所須要培育的微生物，促進其生長，抑制其余種類的微生物的生長。而鑒別培育基往往通過顯色反應(yīng)，只需用肉眼辨別顏色就能從近似菌落中找到目的菌菌落，但不能抑制其余種類的微生物生長。例如，利用伊紅—美藍培育基可鑒別分解乳糖的大腸桿菌，菌落呈紫黑色且?guī)в薪饘俟鉂?。探究真題預料考向1.(2024·浙江10月選考)請回答從土壤中分別產(chǎn)脲酶細菌和脲酶固定化試驗的有關(guān)問題：(1)LB固體培育基：取適量的蛋白胨、酵母提取物、NaCl，加入肯定量的蒸餾水溶解，再加________，滅菌備用。(2)尿素固體培育基：先將相宜濃度的尿素溶液用____________滅菌過的G6玻璃砂漏斗過濾，因為G6玻璃砂漏斗____________________，故用于過濾細菌。然后將尿素溶液加入到已經(jīng)滅菌的含有酚紅的培育基中，備用。(3)取適量含產(chǎn)脲酶細菌的10－4、10－5兩種土壤稀釋液，分別涂布接種到LB固體培育基和尿素固體培育基上，培育48h，推想固體培育基上生長的菌落數(shù)最少的是____(A.10－5稀釋液＋尿素固體培育基B.10－5稀釋液＋LB固體培育基C.10－4稀釋液＋尿素固體培育基D.10－4稀釋液＋LB固體培育基)。在尿素固體培育基上產(chǎn)脲酶細菌菌落四周出現(xiàn)______，其緣由是細菌產(chǎn)生的脲酶催化尿素分解產(chǎn)生__________所致。(4)制備固定化脲酶時，用石英砂吸附脲酶，裝柱。再用蒸餾水洗滌固定化酶柱，其作用是________________________________________________________________________。答案(1)瓊脂糖(2)高壓蒸汽孔徑小，細菌不能濾過(3)A紅色環(huán)氨(或NH3)(4)除去游離的脲酶解析(1)LB固體培育基的成分組成是蛋白胨、酵母提取物、氯化鈉、蒸餾水、瓊脂(糖)。(2)尿素固體培育基的制備：先將含有酚酞的固體培育基高壓蒸汽滅菌，待冷卻至60℃時加入滅菌的尿素溶液，但要留意尿素溶液的加入需用到高壓蒸汽滅菌后的G6玻璃砂漏斗過濾，緣由是G6玻璃砂漏斗的孔徑小，細菌不能通過，便于除菌。(3)LB固體培育基含有的養(yǎng)分元素全面，培育基上會有較多菌落，而尿素培育基只有尿素為唯一氮源，培育基上有較少菌落。尿素培育基上細菌產(chǎn)生的脲酶將尿素分解為NH3，使菌落四周的含酚酞的培育基變成紅色環(huán)。(4)制備固定化脲酶可用吸附法將脲酶固定在石英砂上，用10倍體積的蒸餾水沖洗固定化酶柱，目的是除去未吸附的游離的脲酶。2.(2015·浙江自選)某工廠為了生產(chǎn)耐高溫植酸酶飼料添加劑，開展了產(chǎn)該酶菌株的篩選、酶的固定化及其特性分析探討，其流程如下圖所示。eq\x(土樣中的菌株篩選)→eq\x(菌株鑒定)→eq\x(優(yōu)良菌株擴大培育)→eq\x(植酸酶提純)→eq\x(植酸酶固定化)→eq\x(植酸酶特性分析)請回答：(1)土壤懸液首先經(jīng)80℃處理15分鐘，其目的是篩選出________________。(2)在無菌條件下，將經(jīng)過處理的土壤懸液進行________，然后涂布于含有植酸鹽的固體培育基上。培育后視察到________，其四周出現(xiàn)透亮水解圈，圈的直徑大小與________________強弱相關(guān)。(3)篩選獲得的菌株經(jīng)鑒定后，將優(yōu)良菌株進行液體擴大培育。培育時須要振蕩，其主要目的是________________________________________________________________________。液體培育基與固體培育基相比，不含有的成分是________________________________。(4)在合適條件下，將提純的植酸酶與海藻酸鈉混合后，滴加到肯定濃度的鈣離子溶液中，使液滴形成凝膠固體小球。該過程是對酶進行________。A.吸附B.包埋C.裝柱D.洗滌(5)溫度與植酸酶相對酶活性的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是________。A.測試溫度中，固定化與非固定化植酸酶的最適溫度分別為60℃和45℃B.測試溫度范圍內(nèi)，固定化植酸酶的相對酶活性波動低于非固定化植酸酶C.固定化與非固定化植酸酶相比，相對酶活性在80%以上時的溫度范圍較寬D.65℃時固定化與非固定化植酸酶的相對酶活性因蛋白質(zhì)變性而位于最低點答案(1)耐高溫菌株(2)稀釋單菌落植酸酶的活性(3)供氧瓊脂(4)B(5)D解析(1)欲獲得“耐高溫”植酸酶合成菌株，需在“高溫”條件下篩選目的菌株。(2)若對產(chǎn)植酸酶的菌株進行選擇培育，宜在無菌條件下，將經(jīng)過處理的土壤懸液進行稀釋，然后用涂布分別法將菌液涂布于含有植酸鹽的固體選擇培育基上，培育基上可呈現(xiàn)以植酸酶合成菌菌落為中心的透亮圈，圈的直徑大小與植酸酶活性呈正相關(guān)。(3)對篩選獲得的優(yōu)良菌株進行液體擴大培育時，為滿意菌株需氧呼吸對O2的需求，宜進行振蕩處理，與固體培育基相比，液體培育基中不需添加瓊脂等凝固劑。(4)將海藻酸鈉與提純的植酸酶混合，滴加到肯定濃度的鈣離子溶液中，使液滴形成凝膠固體小球，此操作應(yīng)屬于包埋法固定化酶技術(shù)。(5)圖示曲線變動趨勢表明，相對于非固定化植酸酶，固定化植酸酶其活性波動明顯降低，且酶活性溫度范圍更加寬泛；非固定化酶的最適溫度為45℃，而固定化酶的最適溫度為60℃；圖中65℃并非固定化植酸酶活性的最低點，由以上分析知，A～D中A、B、C均正確，D錯誤。3.(2024·浙江11月選考，32(一))回答與微生物培育及應(yīng)用有關(guān)的問題：(1)對培育基進行高壓蒸汽滅菌時，滅菌時間應(yīng)從________時起先計時。對于不耐熱的液體培育基，一般可將其轉(zhuǎn)入G6玻璃砂漏斗中，采納_______方式可較快地進行過濾滅菌。(2)與釀造果醋相比，利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋，需增加_____的過程。某醋化醋桿菌培育基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇組成，其中甘露醇的主要作用是______。(3)為篩選胞外α-淀粉酶分泌型菌種，一般從____________(A.果園樹下B.肉類加工廠四周C.米酒廠四周D.枯樹四周)獲得土樣，用無菌水稀釋，涂布到含有淀粉的選擇培育基上培育，一段時間后在培育基表面滴加碘液，可在菌落四周視察到透亮的水解圈。若要篩選酶活性較高的菌種，需選擇若干個______________________比值大的菌落，分別利用液體培育基振蕩培育進行擴增。然后將培育液離心，取__________用于檢測酶活性。答案(1)達到設(shè)定的溫度或壓力值抽濾(2)將淀粉分解成糖作為碳源(3)C水解圈直徑與菌落直徑上清液解析(1)高壓蒸汽滅菌的計時時間從達到設(shè)定的溫度或壓力值起先，采納抽濾方式用G6玻璃砂漏斗進行過濾滅菌。(2)將淀粉分解成糖，便于微生物的利用，醋化醋桿菌培育基中的甘露醇的主要作用是作為碳源。(3)篩選富含α-淀粉酶的菌種要在富含淀粉的環(huán)境中篩選，故選C。水解圈直徑與菌落直徑比值越大說明菌種分泌的酶活性越高。課時作業(yè)一、選擇題1.下圖為試驗室培育和純化大腸桿菌過程中的部分操作步驟，下列說法錯誤的是()A.①②③步驟操作時須要在酒精燈火焰旁進行B.步驟①中，待倒入的培育基冷卻后蓋上培育皿的皿蓋C.步驟③中，每次劃線前后都需對接種環(huán)進行灼燒處理D.劃線接種結(jié)束后，將圖④平板倒置后放入培育箱中培育答案B解析由圖可知，步驟①是倒平板，步驟②是用接種環(huán)蘸取菌液，步驟③是進行平板劃線，步驟④是培育。①②③步驟操作時須要在酒精燈火焰旁進行，防止被雜菌污染，A項正確；倒完平板后應(yīng)馬上蓋上培育皿的皿蓋，冷卻后將平板倒過來放置，B項錯誤；每次劃線前后灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種，使下一次劃線時，接種環(huán)上的菌種干脆來源于上次劃線的末端，從而通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時菌種的數(shù)目漸漸削減，以便得到單菌落，C項正確；劃線接種結(jié)束后，將平板倒置放入培育箱中培育，有利于培育基表面的水分更好地揮發(fā)和防止皿蓋上的水珠落入培育基造成污染，D項正確。2.下列關(guān)于大腸桿菌的培育的敘述，不正確的是()A.在大腸桿菌培育過程中，除考慮養(yǎng)分條件外，還要考慮pH、溫度和滲透壓等條件B.若對大腸桿菌活菌進行計數(shù)，要想使所得估計值更接近實際值，除應(yīng)嚴格操作、多次重復外，還應(yīng)保證待測樣品的稀釋度合適C.在微生物培育操作過程中，為防止雜菌污染，需對培育基和培育皿進行消毒D.運用過的培育基及其培育物必需經(jīng)過滅菌處理后才能丟棄答案C解析微生物培育條件有養(yǎng)分條件、pH、溫度、滲透壓等，A正確；為計數(shù)活菌數(shù)，要多次試驗求平均值、操作要嚴格，還要保證樣品的稀釋度合適，便于檢測，B正確；為防止雜菌污染，對培育基和培育皿要進行滅菌，C錯誤；為防止對環(huán)境的污染，用過的培育基及其培育物必需經(jīng)過滅菌處理后才能丟棄，D正確。3.下圖是微生物平板劃線示意圖。劃線的依次為1、2、3、4、5。下列操作方法正確的是()A.操作前要將接種環(huán)放在火焰旁滅菌B.劃線操作應(yīng)在火焰上進行C.在5區(qū)域中才有可能得到所需菌落D.在1、2、3、4、5區(qū)域中劃線前后都要對接種環(huán)進行滅菌答案D解析操作前要將接種環(huán)放在火焰上灼燒滅菌，A項錯誤；劃線操作應(yīng)在火焰旁進行，B項錯誤；在5區(qū)域中最有可能得到所需菌落，C項錯誤；在1、2、3、4、5區(qū)域中劃線前后都要對接種環(huán)進行滅菌，D項正確。4.細菌培育過程中分別采納了高壓蒸汽、酒精、火焰灼燒等幾種不同的處理，這些方法依次用于殺滅哪些部位的雜菌()A.接種環(huán)、手、培育基 B.高壓鍋、手、接種環(huán)C.培育基、手、接種環(huán) D.接種環(huán)、手、高壓鍋答案C解析一般來說，滅菌是指徹底殺滅微生物，使其恒久丟失生長繁殖的實力，對于培育基、操作器皿和接種環(huán)等都須要滅菌。消毒僅指殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物，而對被消毒的物體基本無害，操作者的手須要消毒。高壓蒸汽滅菌鍋是滅菌設(shè)備，通常用于培育基的滅菌；用酒精擦拭雙手是消毒的一種方法；火焰灼燒可以快速徹底滅菌，適用于微生物的接種工具，如接種環(huán)。二、非選擇題5.(2024·嘉興模擬)自生固氮菌是一種能獨立固定氮氣的細菌，其中有些好氧種類能產(chǎn)生PHB(一種生物可降解的熱塑性塑料)。現(xiàn)欲從活性污泥中分別、純化、篩選出高產(chǎn)PHB的固氮菌，操作流程如下：采集土樣→富集培育→分別、純化培育→初步篩選PHB固氮菌→篩選高產(chǎn)PHB固氮菌→保存?zhèn)溆谩Ｕ埢卮穑?1)富集培育時，為達到篩選自生固氮菌的目的，在配制培育液時不應(yīng)添加______。培育時要將裝有培育液的錐形瓶放置在搖床上振蕩培育，其目的是為細菌的生長供應(yīng)_______。(2)篩選高表達量菌株的方法之一是經(jīng)涂布分別獲得________。進行分別、純化培育時，要先將培育基倒入________中，制成平板，此時所運用的培育基與富集培育時有所不同，添加了肯定量的________。(3)在純化過程中，在固體培育基上劃線時，下列操作正確的是________。A.接種環(huán)采納70%酒精滅菌B.接種時應(yīng)在酒精燈火焰旁邊進行C.劃線時要將最終一區(qū)的劃線與第一區(qū)的劃線相連D.劃線分別時，須要把接種環(huán)深化培育基中進行接種答案(1)含氮物質(zhì)(或氮源)足夠的氧氣(2)單菌落培育皿瓊脂糖(3)B6.(2024·浙江五校9月聯(lián)考)某村莊有一條小溪，近幾年由于上游幾家乳膠廠不斷向其中排放廢水，小溪變得不再澄澈。某同學想測定該溪水中的細菌含量狀況?；卮鹣铝袉栴}：(1)先依據(jù)所學學問制備LB培育基。制備該培育基的步驟：計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板，下列關(guān)于制備LB培育基的敘述，錯誤的是________。A.培育基應(yīng)先調(diào)pH再進行滅菌B.培育基應(yīng)先滅菌再分裝到培育皿C.溶化瓊脂時不能使培育基溢出或燒焦D.滅菌時一般用高壓蒸汽滅菌鍋在121℃，500g/cm2壓力下滅菌15分鐘(2)該同學利用上述制備的培育基來檢測水樣中的細菌數(shù)量，他所選擇的分別方法應(yīng)是________________；該同學在接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板先行培育了一段時間，這樣做的目的是__________________。接種在超凈工作臺上進行，工作臺上試驗前一段時間需打開，試驗中需關(guān)閉的是________(A.酒精燈B.照明燈C.紫外線D.過濾風)。(3)值得留意的是，他所選擇的這種方法統(tǒng)計的結(jié)果往往比實際細菌的數(shù)目要低，這是因為(不考慮試驗操作緣由引起的細菌數(shù)目的改變)：①________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)該同學欲將所分別出的某種細菌臨時保藏，應(yīng)接種到試管的________培育基上，等菌落長成后，放入冰箱低溫保藏。答案(1)D(2)涂布分別法檢查平板滅菌是否徹底C(3)①該方法只能統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目，死菌無法統(tǒng)計②當兩個或多個細菌連在一起時，平板上視察到的只是一個菌落(4)斜面解析(1)要想測定該溪水中的細菌含量狀況，需先依據(jù)所學學問制備LB培育基，制備該培育基的步驟：計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。制備LB培育基時，培育基應(yīng)先調(diào)pH再進行滅菌，A正確；培育基應(yīng)先滅菌再分裝到培育皿，B正確；溶化瓊脂時不能使培育基溢出或燒焦，C正確；滅菌時一般用高壓蒸汽滅菌鍋在121℃，1000g/cm2壓力下維持15分鐘，D錯誤。(2)用上述制備的培育基來檢測水樣中的細菌數(shù)量時，選擇的分別方法應(yīng)是涂布分別法；在接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板先行培育了一段時間，這樣做的目的是檢查平板滅菌是否徹底；接種在超凈工作臺上進行，工作臺上試驗前一段時間需打開，試驗中需關(guān)閉的是紫外線，以防止紫外線對人體造成損害。(3)用涂布分別法檢測水樣中的細菌數(shù)量時，統(tǒng)計結(jié)果往往比實際細菌數(shù)目低的緣由：①該方法只能統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目，死菌無法統(tǒng)計；②當兩個或多個細菌連在一起時，平板上視察到的只是一個菌落。(4)臨時保藏菌種時，應(yīng)將菌種接種到試管的斜面培育基上，等菌落長成后，放入冰箱低溫保藏。7.(2024·浙江金麗衢十二校聯(lián)考)鎘是工業(yè)廢水中常見的污染物，對人體的損害極大，被我國環(huán)保法列為一類污染物。一些微生物可以分泌多聚糖、糖蛋白、脂多糖、可溶性氨基酸等胞外聚合物，這些聚合物具有絡(luò)合或沉淀金屬離子的特點，從而起到凈化工業(yè)廢水中重金屬鹽的功能。某同學打算依據(jù)下圖操作步驟，從處理廢水的活性污泥中分別篩選鎘降解高效菌株。請回答下列問題：(1)______是消退污染雜菌的通用方法，也是用于篩選高表達量菌株的最簡便方法之一。(2)鎘降解菌富集培育基中含有蛋白胨、鎘、葡萄糖、水等物質(zhì)，則其在進行滅菌時應(yīng)限制壓力在______________。分別時應(yīng)取不同濃度的稀釋液______mL涂布到平板上。(3)下圖為劃線分別法分別純化細菌，整個試驗過程須要將接種環(huán)灼燒滅菌________次。A.2B.3C.4D.5(4)采納光電比色測定法檢測降解后的廢水中鎘留量。在制備標準曲線試驗過程中，應(yīng)分別以______________為橫、縱坐標繪制曲線。答案(1)單菌落的分別(2)500g/cm20.1(3)C(4)鎘濃度、光密度值解析(1)單菌落的分別是消退污染雜菌的通用方法。(2)鎘降解菌富集培育基中含有蛋白胨、鎘、葡萄糖、水等物質(zhì)，則其在進行滅菌時應(yīng)限制壓力在500g/cm2。分別時應(yīng)取不同濃度的稀釋液0.1mL涂布到平板上。(3)依據(jù)圖中劃線分別法中劃線的方向和起始端可知，整個試驗過程中劃了3次線，而每一次劃線前后都須要將接種環(huán)灼燒滅菌，所以一共須要滅菌4次，故選C。(4)繪制標準曲線時應(yīng)以鎘濃度為橫坐標，光密度值為縱坐標，其中各組的鎘濃度應(yīng)當設(shè)置等濃度梯度。8.下圖是“分別以尿素為氮源的微生物”試驗的基本流程，請回答下列問題：(1)該試驗培育基不能含有____________。A.尿素B.氯化鈉C.葡萄糖D.瓊脂(2)尿素溶液可用__________________使之無菌。若要檢查B過程滅菌是否徹底，可以采納的方法是____________________________________________________________________。(3)圖中步驟C為______。相對于劃線分別法，過程D涂布分別法的優(yōu)點是_________。(4)假如菌落四周出現(xiàn)____________色環(huán)帶，說明該菌落能分泌脲酶。答案(1)D(2)G6玻璃砂漏斗過濾將空白培育基放在相宜溫度下培育一段時間，視察有無菌落出現(xiàn)(3)倒平板單菌落更易分開(4)紅解析(1)分別以尿素為氮源的微生物，應(yīng)當以尿素為唯一氮源，所以不應(yīng)有瓊脂。(2)尿素溶液用G6玻璃砂漏斗過濾除去其中的細菌等微生物。(4)若菌落能分泌脲酶，則菌落四周會出現(xiàn)紅色環(huán)帶。9.(2024·