高考生物一轮复习专题微生物培养和应用人教版选修

1、专题2微生物的培养与应用 考点一微生物的实验室培养 核心知识通关 1 无菌技术的主要方法及适用对象 连一连 2 制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 一定体积 称量纸 称量纸 蛋白胨 琼脂 pH 高压蒸汽 121 15 30 50 3 纯化大肠杆菌 1 原理 在培养基上将细菌稀释或分散成 细胞 使其长成单个的菌落 这个菌落就是纯化的细菌菌落 单个 2 主要方法 下图甲可表示用 法接种获得的平板 下图乙可表示用 法接种获得的平板 3 纯化原理 上图甲菌体的分散是通过一系列的 操作实现的 上图乙菌体的分散是通过一系列的 和 操作实现的 平板划线 稀释涂布平板 连续 划线 梯度稀释 涂布平板 4 菌种的保存方法 1 对于频繁使用的菌种 可以采用 的方法 2 对于需要长期保存的菌种 可以采用 的方法 临时保藏 甘油管藏 特别提醒 1 培养基中营养物质的确定方法 自养型微生物所需的主要营养物质是无机物 碳源可来自大气中的CO2 氮源可由含氮无机盐提供 异养型微生物所需的营养物质主要是有机物 即碳源必须由含碳有机物提供 氮源也主要由有机物提供 部分异养型微生物也可以利用无机氮源 2 选择无菌技术的原则 考虑

2、无菌技术的效果 灭菌的效果比消毒要好 考虑操作对象的承受能力 活体生物材料 操作者的手等只能采用消毒 而不能用灭菌 3 纯化大肠杆菌的两种方法的异同 相同点 平板划线法和稀释涂布平板法都能获得单细胞菌落 不同点 平板划线法不能对微生物计数 而稀释涂布平板法能对微生物计数 思维拓展 培养基的 三大成分 与 三种分类 1 培养基的 三大成分 2 培养基的 三种分类 高考模拟精练 1 2013 全国卷 临床使用抗生素前 有时需要做细菌耐药实验 实验时 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 在37 培养箱中培养24h 使其均匀生长 布满平板 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 说明该致病菌对抗生素B

3、 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 解题指南 本题主要考查微生物培养 解答本题可从以下两个方面着手 1 分离微生物方法 平板划线法和稀释涂布 平板 法 2 透明圈的大小表示此种抗生素抗菌能力的强弱 解析 本题考查微生物接种和抗生素抗菌能力判断 1 在微生物的培养过程中 常用来分离微生物的方法是稀释涂布 平板 法或平板划线法 2 为了使微生物在培养基上能够均匀分布 一般用涂布法将微生物接种在培养基上 3 在抗药性检验过程中 如果在抗生素周围出现透明的圆圈 说明此种抗生素可抑制该细菌生长 透明圈的大小表示此种抗生素抗菌能力的强弱 据此可判断A B C抗菌能力强弱依次是A C B D的透明圈中出现了一个菌落 说明该菌落对此种抗生素具有耐药性 4 实验结果表明抗生素A对该致病菌的抗菌效果最好 答案 1 划线稀释涂布 平板 或涂布 2 涂布 3 敏感不敏感该致病菌对C的敏感性比对A的弱耐药菌 4 A 2 2016 西安

4、模拟 某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验 实验包括制备培养基 灭菌 接种及培养 菌落观察计数 请回答与此实验相关的问题 1 培养基中含有的蛋白胨 淀粉为细菌培养提供了碳源和氮源 除此之外 培养基还必须含有的基本成分是 和 2 为了尽快观察到细菌培养的实验结果 应将接种了湖水样品的平板置于 中培养 培养的温度设定在37 要使该实验所得结果可靠 还应该同时在另一平板上接种 作为对照实验 3 培养20小时后 观察到平板上有形态和颜色不同的 这说明湖水样品中有多种细菌 一般来说 菌落总数越多 湖水遭受细菌污染的程度越 填 高 或 低 4 某同学在纯化土壤中的细菌时 发现培养基上的菌落连成一片 最可能的原因是 应当怎样操作 解题指南 1 题干关键词 培养基的 基本成分 形态和颜色 2 关键方法 接种无菌水的空白对照可以判断培养基制作是否合格 解析 1 蛋白胨富含蛋白质 主要为微生物提供氮源 淀粉作为微生物的碳源 培养基中还应含有水和无机盐 2 微生物的培养在恒温培养箱中进行 要使该实验所得结果可靠 还应设置对照实验 即同时在另一平板上接种无菌水作为对照实验 以判断培养基制作是否合

5、格 3 培养20小时后 不同微生物在平板培养基上会形成形态和颜色不同的菌落 菌落总数越多 说明湖水中的微生物数量越多 即湖水遭受细菌污染的程度越高 4 培养基上的菌落连成一片 最可能的原因是菌液浓度过高或培养过程被杂菌污染 可以通过增大稀释倍数或严格无菌操作的方法解决 答案 1 无机盐水 2 恒温培养箱无菌水 3 菌落高 4 菌液浓度过高 或培养过程被杂菌污染 增大稀释倍数 或严格无菌操作 原因与操作要对应 3 2016 安庆模拟 据报道 从部分企业生产的速冻食品中检出葡萄球菌超标 细菌门 事件引起公众普遍关注 葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂 在含卵黄的固体培养基上形成的菌落周围会出现特有的乳白色的乳浊环 某兴趣小组欲检测某果汁类食品中是否含有葡萄球菌 进行了如下实验 回答下列问题 1 配制培养基 称取适量的牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂等 加入蒸馏水 搅拌加热至完全溶解后调节pH 分装到锥形瓶后进行 在无菌状态下加入卵黄液摇匀后立即倒平板 培养基中的牛肉膏和蛋白胨为葡萄球菌生长和繁殖提供 葡萄球菌能耐受高浓度的NaCl溶液 所以在配制培养基时加入高浓度的NaCl溶液可以将它分离出来 此

6、培养基属于 培养基 2 接种 取待检测果汁2 5mL加入22 5mL灭菌生理盐水中 制成接种样液 实验组 将接种样液用平板划线法接种在含卵黄的固体培养基上 对照组 将 用平板划线法接种在含卵黄的固体培养基上或不接种作为 对照 3 培养 将上述接种后的培养皿同时放在36 的恒温箱中培养48h 4 观察 培养基表面 5 结论 若培养基上 则该果汁类食品中含有葡萄球菌 若培养基上 则该果汁类食品中不含有葡萄球菌 解题指南 1 关键信息 葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂 在含卵黄的固体培养基上形成的菌落周围会出现特有的乳白色的乳浊环 接种样液是用灭菌生理盐水稀释的 对照组用平板划线法接种 2 必备知识 对照实验除自变量不同 其他均相同 解析 1 培养基的制备流程 计算 称量 溶化 灭菌 倒平板 培养基中的牛肉膏可以为葡萄球菌生长和繁殖提供氮源 磷酸盐和维生素 蛋白胨可以为葡萄球菌生长和繁殖提供碳源 氮源和维生素 加入高浓度的NaCl溶液的培养基可以抑制大多数微生物的生长繁殖 因此该培养基属于选择培养基 2 比较实验组和对照组可知 实验的自变量为是否接种接种样液 对照组接种无菌生理盐水 或不接种 为

7、空白对照 4 根据题干关键信息 葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂 在含卵黄的固体培养基上形成的菌落周围会出现特有的乳白色的乳浊环 可知 观察是否出现周围有乳浊环的菌落可以判断果汁中是否含有葡萄球菌 5 果汁中存在葡萄球菌时 培养基上会出现周围有乳浊环的菌落 果汁中不存在葡萄球菌时 培养基上不会出现周围有乳浊环的菌落 因此可以根据是否出现周围有乳浊环的菌落判断是否存在葡萄球菌 答案 1 灭菌 高压蒸汽灭菌 碳源 氮源 磷酸盐和维生素选择 2 无菌生理盐水空白 4 是否出现周围有乳浊环的菌落 5 出现周围有乳浊环的菌落 不出现周围有乳浊环的菌落 方法规律 正确判断培养基制作与接种操作是否合格的方法 1 从培养基制作是否合格上判断 如果未接种的培养基在恒温箱中保温1 2d后无菌落生长 说明培养基的制备是成功的 否则需要重新制备 2 从接种操作是否符合无菌要求上判断 如果培养基上生长的菌落的颜色 形状 大小基本一致 并符合接种菌菌落的特点 说明接种操作是符合要求的 如果培养基上出现了其他菌落 则说明接种过程中 无菌操作还未达到要求 需要分析原因 重新操作 考点二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 核

8、心知识通关 1 筛选菌株 1 寻找目的菌株的原则 根据它对 的要求 到相应的环境中去寻找 2 实验室筛选尿素分解菌的方法 使用以 为唯一氮源的 培养基进行培养 生存环境 尿素 选择 3 选择培养基 在微生物学中 将允许 的微生物生长 同时 其他种类微生物生长的培养基 特定种类 抑制或阻止 2 微生物的计数 常用的方法有显微计数法和 稀释 涂布平板法 表层 30 300 稀释涂布平板 30 37 5 7 25 28 3 4 菌落 7 计算 根据公式 每克样品中的菌落数 C V M C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数 V代表涂布平板时所用的稀释液的体积 mL M代表稀释倍数 进行计算 4 分解尿素的细菌的鉴定 1 方法 在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 指示剂培养分解尿素的细菌 酚红 2 原理 脲酶 2NH3 5 设置对照和重复 特别提醒 选择菌落数在30 300的平板 的两个提醒 1 只得到1个菌落数在30 300的平板是错误的 原因是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 也不一定正确 原因是如果不同平板间差异较大 如得到3个

9、平板 菌落数分别为230 34 240 虽然菌落数均在 30 300 但由于34与另外两个平板差异较大 应找出原因并重新实验 思维拓展 微生物计数的两种方法 高考模拟精练 1 2015 全国卷 节选 已知微生物A可以产生油脂 微生物B可以产生脂肪酶 脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产 回答有关问题 1 显微观察时 微生物A菌体中的油脂通常可用 染色 微生物A产生的油脂不易挥发 可选用 填 萃取法 或 水蒸气蒸馏法 从菌体中提取 2 为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落 可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样 并应选用以 为碳源的固体培养基进行培养 3 为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度 某同学测得相同时间内 在35 40 45 温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg 1mg 6mg 则上述三个温度中 条件下该酶活力最小 为了进一步确定该酶的最适温度 应围绕 设计后续实验 解题指南 1 题干关键词 不易挥发 2 关键知识 提取油脂的方法 分解油脂的微生物的分离 测定微生物数量的方法和探究酶的最适温度的方法 解析 1 脂肪可被苏丹 染液染成橘黄色 红色 题干中说明微生物A产

10、生的油脂不易挥发 则可以采用萃取法提取微生物A中的油脂 2 油脂为有机化合物 富含碳元素 故为了从自然界获得能够分解油脂的单菌落 应以油脂为唯一碳源来配制培养基 在该培养基上 能分解油脂的微生物可以正常生长 其他微生物不能正常生长 3 在45 下 降解10g油脂所需酶量最多 则该温度下酶活性最低 由题干信息可知 40 下降解10g油脂所需的酶量最少 应围绕40 设置不同温度梯度来探究酶的最适温度 答案 1 苏丹 或苏丹 萃取法 2 油脂 其他合理答案也可 3 4540 2 2014 全国卷 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

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