高考生物一轮复习第十单元生物技术与工程第32讲微生物的培养与应用课件 59页

第 32 讲　微生物的培养与应用 生物技术与工程 （选择性必修 3 ） 第十单元 等级考 (2017 级 ) 课标要求 内容标准 活动要求 1 ．进行微生物的分离与培养。 2 ．测定某种微生物的数量。 3 ．研究培养基对微生物的选择作用。 4 ．探讨微生物的利用。 1 ．用大肠杆菌为材料进行平面培养，分离菌落。 2 ．分离土壤中分解尿素的细菌，并进行计数。 1 ． 培养基 考点一　微生物的实验室培养 氮源　 无机盐　 液体培养基　 鉴别培养基　 pH 　 氧气　 2 ． 无菌技术 化学药剂消毒法　 外来杂菌　 高压蒸汽灭菌　 干热灭菌　 3 ． 大肠杆菌的纯化培养 称量　 灭菌　 平板划线法　 甘油管藏法　 [ 归纳整合 ] 1 ． 全面比较消毒和灭菌 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 2 ． 平板划线法和稀释涂布平板法的比较 比较项目 平板划线法 稀释涂布平板法 关键操作 接种环在固体平板培养基表面连续划线 ① 一系列的梯度稀释 ② 涂布平板法操作 注意事项 每次划线前后均需灼烧接种环 稀释度要足够高，为确保实验成功可以增加稀释度的范围 菌体获取 在具有显著的菌落特征的区域菌落中挑取菌体 从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体 适用范围 适用于好氧菌 适用于厌氧菌和兼性厌氧菌 优点 可以根据菌落的特点获得某种微生物的单细胞菌落 既可以获得单细胞菌落，又能对微生物计数 缺点 不能对微生物计数 操作复杂，需要涂布多个平板 [ 思维探究 ] 如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图，请分析： (1) 获得图 A 效果和图 B 效果的接种方法分别是什么？ 提示： 获得效果 A 的接种方法为稀释涂布平板法，获得效果 B 的接种方法为平板划线法。 (2) 某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成了一片，最可能的原因是什么？应当怎样操作才可避免此种现象？ 提示： 最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灼烧灭菌；采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灼烧灭菌。 (3) 接种操作为什么一定要在火焰附近进行？ 提示： 火焰附近存在着无菌区域。 [ 教材深挖 ] 1 ．教材选修 1P 17 “ 倒平板操作讨论 ” ：平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 提示： 平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 2 ．教材选修 1P 18 “ 旁栏小资料 ” ：微生物的接种方法只有平板划线法和稀释涂布平板法吗？微生物接种的核心是什么？ 提示： 不是。微生物的接种方法还包括斜面接种、穿刺接种等，其核心是防止杂菌污染，保证培养物的纯度。 命题点一　微生物的培养基及无菌技术 1 ． (2019 · 河南郑州一中期中改编 ) 如表所示为某培养基的配方，下列叙述错误的是 ( 　　 ) 成分 NaNO 3 K 2 HPO 4 MgSO 4 · 7H 2 O (CH 2 O) 蒸馏水 青霉素 含量 3 g 1 g 0.5 g 30 g 定容至 1 000 mL 0.1 万单位 A ．根据物理性质划分，该培养基属于液体培养基 B ．根据用途划分，该培养基属于选择培养基 C ．根据培养基的配方可知，该培养基培养的微生物的同化作用类型是异养型 D ．固体培养基中加入少量水即可形成液体培养基 答案 　 D 　 解析 　 固体培养基和液体培养基的区别在于是否加入凝固剂 ( 如琼脂 ) ，如表所示的培养基配方中没有琼脂，因此属于液体培养基， A 正确、 D 错误；加入青霉素可分离得到酵母菌和霉菌，因此该培养基属于选择培养基， B 正确；该培养基中的 (CHO) 可作为有机碳源，因此其培养的微生物的同化作用类型是异养型， C 正确。 2 ． (2018 · 全国卷 Ⅱ ， T37) 在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。 回答下列问题： (1) 在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具 _________( 填 “ 可以 ” 或 “ 不可以 ” ) 放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。 (2) 牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是 _____________________________________________ 。 可以　 在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少　 (3) 密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能 ___________ __________ 。在照射前，适量喷洒 _________ ，可强化消毒效果。 (4) 水厂供应的自来水通常是经过 _________( 填 “ 氯气 ”“ 乙醇 ” 或 “ 高锰酸钾 ” ) 消毒的。 (5) 某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是 ________________________ 。 破坏 DNA 　 结构　 消毒液　 氯气　 未将锅内冷空气排尽　 解析 　 (1) 干热灭菌是指将物品放入干热灭菌箱内，在 160 ～ 170 ℃ 条件下加热 1 ～ 2 h 。耐高温、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿 ( 吸管、培养皿 ) 和金属用具等，可采用干热灭菌的方法。 (2) 巴氏消毒法是在 70 ～ 75 ℃ 条件下煮 30 min 或在 80 ℃ 条件下煮 15 min ，可以杀死牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养物质损失较少。 (3) 接种室、接种箱或超净工作台在使用前，可以用紫外线照射 30 min ，紫外线能破坏微生物的 DNA 结构，以杀死物体表面或空气中的微生物。在照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以强化消毒效果。 (4) 自来水通常是用氯气进行消毒的。 (5) 在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是锅内原有的冷空气没有排尽。 3 ． (2019 · 安徽宣城调研 ) 高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。请据图回答下列问题： (1)Ⅰ 号培养基从物理状态来看，属于固体培养基，配制时要加入 _________ 作为凝固剂，从用途来看属于选择培养基，应以 ________ 作为唯一碳源。 (2) 配制固体培养基的基本步骤是 ( 　　 ) A ．计算、称量、倒平板、溶化、灭菌 B ．计算、称量、溶化、倒平板、灭菌 C ．计算、称量、溶化、灭菌、倒平板 D ．计算、称量、灭菌、溶化、倒平板 琼脂　 淀粉　 C 　 (3) 溶化时，烧杯中加入琼脂后要不停地 _____________ ，防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基灭菌的方法一般为 _____________________ 。 (4)① 过程是 __________ ，②过程所使用的接种方法是 ______________ 法。 (5) 部分嗜热菌在 Ⅰ 号培养基上生长时可释放 _________ 分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈，挑选相应的菌落，接种到 Ⅱ 号培养基进一步分离纯化后，再对菌种进行 _________ 培养。 搅拌　 高压蒸汽灭菌　 稀释　 涂布平板　 淀粉酶　 扩大　 解析 　 (1) 固体培养基通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得产生高温淀粉酶的嗜热菌，故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。 (2) 配制固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。 (3) 配制培养基加热溶化时，要注意加入琼脂后要不断搅拌，防止琼脂糊底。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌法。 (4) 仔细观察题图可知过程 ① 是菌液稀释过程，过程 ② 是采用涂布平板法接种。 (5) 能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉，其菌落周围会出现透明圈，取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种，以后可以对菌种进行扩大培养用于生产。 命题点二　微生物的培养与纯化 4 ． (2019 · 四川资阳期中 ) 平板划线法和稀释涂布平板法是常用的两种接种方法。下列相关叙述错误的是 ( 　　 ) A ．平板划线法要求在培养基表面连续划线，且除第一次划线外，每一次划线的起点都是上一次划线的终点 B ．除第一次划线前需要将接种环灼烧灭菌外，以后的划线可以不用灭菌即可划线 C ．如果菌液本来浓度不高，则可以适当降低稀释倍数 D ． “ 充分稀释 ” 和 “ 连续划线 ” 的目的都是获得由单一细胞繁殖而成的菌落 B 　 解析 　 在平板划线法中，连续划线的目的是使菌种的浓度降低，所以除第一次划线外，以后的每一次划线的起点都是上一次划线的终点， A 正确。将接种环灼烧灭菌并冷却后沾取菌液进行第一次划线，以后的每一次划线前都要将接种环进行灼烧灭菌， B 错误。稀释倍数要随菌液的浓度而定，如果菌液的浓度过高，则需要更高的稀释倍数，否则就可以适当降低稀释的倍数， C 正确。稀释涂布平板法中的 “ 充分稀释 ” 及平板划线法中的 “ 连续划线 ” ，目的都是获得由单个细胞繁殖而成的菌落， D 正确。 5 ．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) 该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。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 _________________ ________________ ；然后，将 1mL 水样稀释 100 倍，在 3 个平板上用涂布法分别接入 0.1mL 稀释液；经适当培养后， 3 个平板上的菌落数分别为 39 、 38 和 37 ，据此可得出每升水样中的活菌数为 ____________ 。 (2) 该小组采用平板划线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 __________________________________________ 。 检测培养基平板　 无菌是否合格　 3.8×10 7 　 灼烧　 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落　 (3) 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。 溶解氧　 营养物质　 解析 　 (1) 为了确定培养基的灭菌是否合格，通过随机取若干灭菌后的空平板培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成，用来进行对照。三个培养基上平均数为 38 ，所以每升水样中活菌数为 38 × 10 × 100 × 1000 ＝ 3.8 × 10 7 。 (2) 接种环用灼烧进行灭菌。在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是：通过划线次数的增加，使每次划线时菌体的数目逐渐减少，以便得到菌落。 (3) 震荡培养可以增加液体培养基的氧气含量，促进好氧型微生物的生长；同时还能使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。 6 ． (2019 · 湖南永州模拟 ) 某研究小组为了调查湘江永州段河流的水质状况，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) 在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是 _______( 填序号 ) 。 ①酒精灯　②培养皿　③显微镜　④无菌水 (2) 在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是 _________ _______________________________________________________ 。 (3) 向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是 _________________________ 。 ③ 　 培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果　 避免培养基污染棉塞　 (4) 该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。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 ____________________ _________________ 。 (5) 该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过 ___________ 灭菌，在微生物的培养中，一般要对配制的培养基采用高压蒸汽灭菌，其中 “ 高压 ” 是为了 _________________________________________________ _____________________________________________ 。 (6) 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，原因是 __________________________________________________________________ ___________________________________ 。 检测培养基平板灭菌　 是否合格　 灼烧　 杀死培养基中的细菌芽孢 ( 微生物的芽孢耐受性强，高压可以杀死培养基中的细菌芽孢 ) 　 振荡培养能提高培养液中溶解氧的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率 解析 　 (1) 在样品稀释和涂布平板步骤中，需要使用 ① 酒精灯、 ② 培养皿、移液管、 ④ 无菌水等，但不需要 ③ 显微镜。 (2) 在涂布平板时，若滴加到培养基表面的菌液量过多，则会导致菌体堆积，影响分离效果，因此在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多。 (3) 试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，为了防止培养基污染棉塞，应该用酒精棉球将其擦净。 (4) 微生物培养过程应该进行无菌操作，配制的培养基需要进行高压蒸汽灭菌，可以将灭菌后的空白平板进行培养以检测培养基灭菌是否彻底。 (5) 利用平板划线法分离细菌时，接种环应该灼烧灭菌，培养基应该利用高压蒸汽灭菌法灭菌，其中高压是为了杀死培养基中的细菌芽孢。 (6) 振荡培养能提高培养液中溶解氧的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率，所以振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。 1 ． 筛选菌株 考点二　微生物的筛选和计数 (1) 自然界中目的菌株的筛选 ① 依据：根据目的菌株对 ___________ 的要求，到相应环境中去寻找。 ② 实例： PCR 技术中用到的耐高温的， Taq DNA 聚合酶就是从热泉中筛选出来的 Taq 细菌中分离出来的。 生存环境 (2) 实验室中目的菌株的筛选 ①原理：人为提供有利于 __________ 生长的条件 ( 包括营养、温度、 pH 等 ) ，同时 ______________ 其他微生物的生长。 ②方法：利用 _______ 培养基分离。 a 选择培养基：允许 _______ 种类的微生物生长，同时 ____________ 其他种类微生物生长的培养基。 b 实例：选择分解尿素的细菌的培养基，以 ______ 作为唯一氮源，只有能合成 ________ 的微生物才能分解尿素。 目的菌株 抑制或阻止 选择 特定 阻止或抑制 尿素 脲酶 2 ． 统计菌落数目 稀释涂布平板 稀释度 活菌 菌落数 ② 计算公式：每克样品中的菌株数＝ ______________ 。 C 代表某一稀释度下平板上生长的 ____________ 。 V 代表涂布平板时所用的稀释液的 _______ 。 M 代表 _______________ 。 ③ 计数原则：一般选择菌落数在 ___________ 的平板进行计数。 ④ 结果分析：统计的菌落数往往比活菌的实际数目 _____ 。原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是 _____________ 。 (2) 其他方法：利用 _________ 直接计数。 (C÷V)×M 平均菌落数 体积 稀释倍数 30 － 300 低 一个菌落 显微镜 3 ． 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (1) 实验设计 ① 土壤取样 → 富含有机质的土壤 ________ 上 　 ② 样品的稀释 → 　 ③ 接种 → 用 _________________ 法接种 表层 30 － 300 通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在 _________ 之间、适于计数的平板 稀释涂布平板 ⑤ 观察 → 根据菌落的特征区分微生物 　 ⑥ 计数：当菌落数目 ______ 时，取同一 ________ 下的 3 个平板进行计数，求出 _________ ，并根据所对应的 _________ 计算出样品中细菌的数目。 30 － 37 5 － 7 25 － 28 3 － 4 稳定 稀释度 平均值 稀释度 (2) 菌种鉴定 ① 原理 分解尿素的细菌 　 CO(NH 2 ) 2 ＋ H 2 O――→ CO 2 ＋ _________ 脲酶 2NH 3 酚红指示剂→变 _____ 色 红 ② 方法 在以 _______ 为唯一氮源的培养基中加入 _______ 指示剂培养分解尿素的细菌。若指示剂变 ____ ，可确定该种细菌能够分解尿素。 尿素 酚红 红 [ 归纳整合 ] 1 ． 微生物的筛选方法： 单菌落挑取法 利用平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体平板培养基表面，直接根据微生物菌落的特征利用单菌落挑取的方法获得目的微生物 选择培养法 利用选择培养基对微生物进行选择培养，直接获得目的微生物 鉴定培养法 利用鉴别培养基使目的微生物菌落呈现特有的特征，然后筛选目的微生物 2. 两种计数方法的比较 比较项目 间接计数法 ( 稀释涂布平板法 ) 直接计数法 ( 显微计数法 ) 原理 当样品的稀释度足够高时，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，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌 利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定体积的样品中微生物的数量 公式 每克样品中的菌落数： (C÷V) × M C ：某稀释度下平板上生长的平均菌落数； V ：涂布平板时所用的稀释液的体积 (mL) ； M ：稀释倍数 每毫升原液所含细菌数：每小格平均细菌数 × 400 × 10 000 × 稀释倍数 缺点 当两个或多个菌体连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 不能区分细胞死活 结果 比实际值偏小 比实际值偏大 [ 思维探究 ] (1) 利用活菌计数法进行实验操作时，常常将同一浓度稀释液接种三个平板，分析这样做的目的。 提示： 该做法是设置重复实验，目的是增强实验的说服力和准确性。将同一稀释度的稀释液接种三个平板，经涂布、培养，计算出菌落平均数，可使结果更接近真实值。 (2) 根据微生物的计数原则，判断样品稀释是否成功的依据是什么？ 提示： 若实验得到了 2 个或 2 个以上菌落数目在 30 ～ 300 之间的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数。 [ 教材深挖 ] 1 ．教材 P 22 “ 选择菌落数在 30 ～ 300 的平板 ” 的两个思考： (1) 只得到 1 个菌落数在 30 ～ 300 的平板是错误的，原因是什么？ 提示： 不符合实验的重复原则，易受到偶然因素的影响。 (2) 得到 3 个或 3 个以上菌落数在 30 ～ 300 的平板，一定正确吗？为什么？ 提示： 不一定正确，原因是如果不同平板间差异较大，如得到 3 个平板，菌落数分别为 230 、 34 、 240 ，虽然菌落数均在 30 ～ 300 ，但由于 34 与另外两个平板菌落数差异较大，应找出原因并重新实验。 2 ．教材 P 23 右上角相关信息：如何设置对照实验证明培养基未被污染？如何设置对照实验证明选择培养基具有选择作用？ 提示： 证明培养基未被污染，需要用空白培养基作对照。以全营养培养基为对照，进行与选择培养基同样的接种、培养过程，来证明选择培养基的选择作用。 1 ． (2019 · 山西大同月考 ) 分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是 ( 　　 ) 注：“＋”表示加入，“－”表示不加。 命题点一　尿素分解菌的筛选 选项 尿素 琼脂 葡萄糖 硝酸盐 A ＋ ＋ ＋ ＋ B － － － － C ＋ ＋ ＋ － D ＋ － － ＋ C 解析 　 分离土壤中分解尿素的细菌，培养基中要有碳源，且尿素作为唯一的氮源，故不能添加硝酸盐。 2 ． (2017 · 全国卷 Ⅰ ， T37) 某些土壤细菌可将尿素分解成 CO 2 和 NH 3 ，供植物吸收和利用。回答下列问题： (1) 有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生 _________ 。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物 CO 2 作为碳源，原因是 _______________ _________________________________________________ 。 但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是 ______________ _______________________________________( 答出两点即可 ) 。 脲酶　 分解尿素的细菌是异养生物，不能利用 CO 2 来合成有机物　 为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料　 (2) 为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择 _________( 填 “ 尿素 ” “ NH 4 NO 3 ” 或 “ 尿素＋ NH 4 NO 3 ” ) 作为氮源，不选择其他两组的原因是 ____________________________________________________________________________________________________ 。 (3) 用来筛选分解尿素细菌的培养基含有 KH 2 PO 4 和 Na 2 HPO 4 ，其作用有 ________________________________________________________________( 答出两点即可 ) 。 尿素　 其他两组都含有 NH 4 NO 3 ，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用 NH 4 NO 3 ，不能起到筛选作用　 为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中 pH 稳定　 解析 　 (1) 有些细菌能分解尿素是因为这些细菌能产生脲酶，将尿素分解成 CO 2 和 NH 3 。能分解尿素的细菌是异养生物，不能利用 CO 2 作为碳源合成有机物，但这些细菌可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是：作为能源物质氧化分解为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料。 (2) 为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择尿素作为唯一氮源，这样只有能分解尿素的细菌才能在培养基上生存。若选择 “ NH 4 NO 3 ” 或 “ 尿素＋ NH 4 NO 3 ” 作为氮源，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用 NH 4 NO 3 ，不能起到筛选作用。 (3) 用来筛选分解尿素细菌的培养基含有 KH 2 PO 4 和 Na 2 HPO 4 ，它们可以为细菌生长提供无机营养；同时， KH 2 PO 4 和 Na 2 HPO 4 还可以作为缓冲剂保持细胞生长过程中 pH 稳定。 3 ． (2019 · 河北衡水中学月考 ) 用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为 10 6 的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是 ( 　　 ) A ．涂布了 1 个平板，统计的菌落数是 230 B ．涂布了 2 个平板，统计的菌落数是 215 和 260 ，取平均值 238 C ．涂布了 3 个平板，统计的菌落数分别是 21 、 212 和 256 ，取平均值 163 D ．涂布了 3 个平板，统计的菌落数分别是 212 、 240 和 250 ，取平均值 234 D 命题点二　菌落数目的统计 解析 　 在设计实验时，一定要涂布至少 3 个平板作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性， A 、 B 错误。 C 项虽然涂布了 3 个平板，但是，其中 1 个平板的计数结果与其他的相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，此时，不能简单地用 3 个平板的计数值来求平均值。 4 ．自然界中的微生物往往是混杂生长的。人们在研究微生物时一般要将它们分离提纯，然后进行数量测定。下面是对某水样中大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。 步骤： ① 制备稀释倍数为 10 2 、 10 3 、 10 4 、 10 5 、 10 6 的系列稀释液； ② 用稀释涂布平板法接种样品； ③ 在适宜温度下培养。 结果分析： (1) 一位同学在稀释倍数为 10 6 的培养基上测得平板上菌落数的平均值为 43.4 ，那么每毫升样品中的菌株数是 ( 涂布平板时所用稀释液的体积为 0.2 mL)________ 。 (2) 用这种方法测定微生物数量时，实际的活菌数往往要比统计的菌落数 ________ ，因为 ______________________________________________________ 。 2.17 × 10 8 多 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 (3) 某同学在测定大肠杆菌的密度时发现，在培养基上还有其他杂菌的菌落， ________( 填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ) 肯定大肠杆菌的品系被污染了。原因是 ______________________________ 。 解析 　 (1) 每毫升样品中的菌株数为 43.4÷0.2 × 10 6 ＝ 2.17 × 10 8 。 (2) 因为肉眼可见的菌落可能由两个或多个细胞连在一起生长而成，所以实际的活菌数往往要比统计的菌落数多。 (3) 杂菌的出现可能是由于培养基灭菌不彻底或在培养过程中感染了杂菌。 不能 不能确定杂菌的来源 命题点三　微生物的筛选和计数在其他方面的应用 5 ．临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。试验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题： (1) 为了从样本中获取致病菌单菌落，可用 _________ 法或 _________________ 法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。 (2) 取该单菌落适当稀释，用 __________ 法接种于固体培养基表面，而在 37℃ 培养箱中培养 24h ，使其均匀生长，布满平板。 平板划线　 稀释涂布 ( 或涂布 ) 　 稀释涂布　 (3) 为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有 A 、 B 、 C 、 D 四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含 A 的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素 A________ ；含 B 的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该病菌对抗生素 B ________ ；含 C 的滤纸片周围的透明圈比含 A 的小，说明 _____________________________ ； 含 D 的滤纸片周围的透明圈也比含 A 的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素 D 的 _________ 。 (4) 根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素 ______ 。 敏感　 不敏感　 该致病菌对 C 的敏感性比 A 的弱　 耐药性　 A 　 解析 　 微生物的纯化的方法主要为平板划线法和稀释涂布平板法。根据微生物的特点对其进行系列浓度梯度稀释，然后用涂布法接种于固体培养基表面，然后再适宜条件下培养；抗生素是由真菌产生的，可以抑制生长、繁殖或杀死细菌等致病菌的一类物质，含 A 的滤纸周围出现透明圈，说明有抗生素 A 的地方该致病菌受到抑制； B 的周围没有透明圈说明致病菌对抗生素 B 不敏感，通过 C 的透明圈要比 A 的透明圈的小，说明该致病菌对 C 的敏感性比 A 的弱； D 出现了透明圈，说明该致病菌对 D 敏感，但是在透明圈上出现一个菌落，又排除杂菌污染，判断此菌落的微生物对抗生素 D 产生了耐药性。根据以上分析，为达到抗菌的目的，最好选择抗生素 A 。 6 ． (2019 · 河南八市测评 ) 环保人员发现，工业污水中有一种极难降解的含氮有机物 NS( 无色的 NS 与碘作用可形成蓝色反应 ) ，但可被 NS 分解菌高效降解。请分析回答下列问题：　　 (1) 欲得到能高效降解 NS 分解菌，可以选择 _______________________ 的环境采集样品分离所需细菌，在筛选 NS 分解菌的过程中，以 _________________ 为唯一氮源，该培养基属于 ________ 培养基，若要对 NS 分解菌加以纯化并计数，可采用的接种方法是 _________________ 。 (2) 实验室采用此方法，将 1mL 样品稀释 100 倍，在 3 个平板上分别接人 0.1mL 稀释液；经正确操作培养后， 3 个平板上的菌落数分别为 150 、 158 和 145 。据此可得出每升样品中的活菌数 _________( 填 “ 至多 ” 或 “ 至少 ” ) 为 _____________ 个。 被工业污水污染的水体　 含氮有机物 (NS) 　 选择　 稀释涂布平板法　 至少　 1.51×10 8 　 (3) 为排除杂菌污染，应设置的对照实验是 _______________________ 。 (4) 欲鉴定筛选得到的 NS 分解菌是否具有实用价值，在培养 NS 分解菌的培养基中除了加入必需营养物质外还需要加入 _________ 用于颜色反应鉴别 NS 分解菌。若用上述培养基比较不同菌株 NS 降解能力的大小，请将实验设计思路补充完整：用含有 ____________________________ 培养不同菌株，一定时间后，通过测定 __________________________________ 来确定不同菌株降解 NS 能力的大小。 不接种的空白培养基　 碘液　 相同 NS 浓度的上述培养基　 菌落周围透明圈的大小 ( 或“直径” ) 　 解析 　 筛选相应的菌株应该到其生存环境去寻找，由于工业污水中有一种极难降解的含氮有机物 NS ，但可被 NS 分解菌高效降解，因此欲得到能高效降解 NS 分解菌，可以选择被工业污水污染的水体的环境采集样品分离所需细菌，据题意可知， NS 分解菌高效降解含氮有机物 NS ，因此筛选 NS 分解菌的过程中，以含氮有机物 (NS) 为唯一氮源，该培养基属于选择培养基，若要对 NS 分解菌加以纯化并计数，可采用的接种方法是稀释涂布平板法。 (2) 将 1mL 样品稀释 100 倍，在 3 个平板上分别接入 0.1mL 稀释液；经正确操作培养后， 3 个平板上的菌落数分别为 150 、 158 和 145 。由于两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，据此可得出每升样品中的活菌数至少为 (150 ＋ 158 ＋ 145)÷3÷0.1 × 100 × 1000 ＝ 1.51 × 10 8 个。 (3) 为排除杂菌污染，应设置的对照实验是不接种的空白培养基。 (4) 由于无色的 NS 与碘作用可形成蓝色反应，因此在培养 NS 分解菌的培养基中除了加入必需营养物质外，还需要加入碘液用于颜色反应鉴别 NS 分解菌。若用上述培养基比较不同菌株 NS 降解能力的大小，可用含相同 NS 浓度的上述培养基，培养不同菌株，一定时间后，通过测定菌落周围透明圈的大小 ( 或 “ 直径 ” ) 来确定不同菌株降解 NS 能力的大小。 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 ( 　　 ) 课堂小结 · 内化体系 ……………………………………………………………………………………………………………… ◎ √ 　 × 　 √　 × 　 5 ．用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时，只要稀释度足够高，就能在培养基表面形成单个菌落 ( 　　 ) 6 ．选择培养基可以鉴定某种微生物的种类 ( 　　 ) 7 ．对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法，而不能用平板划线法 ( 　　 ) 8 ．筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的氮源 ( 　　 ) 9 ．分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低 ( 　　 ) √ 　 × 　 × 　 √　 × 　 1 ．灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。 2 ．划线时最后一区不要与第一区相连。 3 ．划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。 4 ．用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低 ，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 ……………………………………………………………………………………………………………… ◎ 5 ．有关菌落数目统计：为使结果更接近真实值，一般选择菌落数在 30 ～ 300 的平板进行计数；要设置重复组，取其平均值。可将同一稀释度的样品加到三个或三个以上的平板上，经涂布、培养，计算出菌落平均数。 6 ．有关微生物分离、计数时常见的对照实验有两种：第一种，判断培养基是否被杂菌污染，需同时将未接种的培养基进行培养，作为空白对照；第二种，判断选择培养基是否有筛选作用，需同时设置牛肉膏蛋白胨培养基，并对其接种、培养，作为条件对照，观察两种培养基上的菌落数目，通过对比得出结论。