1、生物技术实践生物技术实践选修选修1 1第第33讲微生物的培养与应用讲微生物的培养与应用内容要求内容要求实验要求实验要求学业要求学业要求1阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。的微生物培养物的前提。2阐明无菌技术是在操作过程中，保阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。染的技术。3举例说明通过调整培养基的配方可举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。有目的地培养某种微生物。4概述平板划线法和稀释涂布平板法概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的是实验室中
2、进行微生物分离和纯化的常用方法。常用方法。5概述稀释涂布平板法和显微镜计数概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。法是测定微生物数量的常用方法。1通过配制培养通过配制培养基、灭菌、接种基、灭菌、接种和培养等实验操和培养等实验操作获得纯化的酵作获得纯化的酵母菌落。母菌落。2分离土壤中分分离土壤中分解尿素的细菌，解尿素的细菌，并进行计数。并进行计数。1通过结合生活或生产通过结合生活或生产实例，举例说出发酵工实例，举例说出发酵工程相关技术的基本原理程相关技术的基本原理(生命观念生命观念)。2通过针对人类生产或通过针对人类生产或生活的某一需求，在发生活的某一需求，在发酵工程中选取恰
3、当的技酵工程中选取恰当的技术和方法。尝试提出初术和方法。尝试提出初步的工程学构想，进行步的工程学构想，进行简单的设计和制作简单的设计和制作(生命生命观念、科学探究观念、科学探究)。栏目导航考点一培养基及微生物的纯化培养技术考点一培养基及微生物的纯化培养技术考点二微生物的筛选和计数考点二微生物的筛选和计数小结升华区小结升华区随堂演练区随堂演练区考点一培养基及微生物的纯化培养技术考点一培养基及微生物的纯化培养技术1培养基培养基 氮源氮源无机盐无机盐液体培养基液体培养基鉴别培养基鉴别培养基pH氧气氧气2无菌技术无菌技术化学药剂消毒法化学药剂消毒法干热灭菌干热灭菌高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌外来杂菌外来杂
4、菌3大肠杆菌的纯化培养大肠杆菌的纯化培养称量称量灭菌灭菌平板划线法平板划线法甘油管藏法甘油管藏法 细节拾遗细节拾遗1(教材选修教材选修1 P17“倒平板操作讨论倒平板操作讨论”)平板冷凝后，为什么要将平板倒置？平板冷凝后，为什么要将平板倒置？提示提示平板冷凝后，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。珠落入培养基，造成污染。2(教材选修教材选修1 P18“旁栏小
5、资料旁栏小资料”)微生物的接种方法只有平板划线法和稀释涂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？布平板法吗？微生物接种的核心是什么？提示提示不是。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。杂菌污染，保证培养物的纯度。基础小测基础小测1判断下列叙述的正误。判断下列叙述的正误。(1)斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株()(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倒平板时，应将打开
6、的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上()(3)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落()(4)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质()(5)由于物理状态的不同，培养基只有液体培养基和固体培养基两种类型由于物理状态的不同，培养基只有液体培养基和固体培养基两种类型()(6)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()(7)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料
7、无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等如培养基、接种环等)都可采用都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌高压蒸汽灭菌法进行灭菌()(8)配制培养基时应先灭菌再调配制培养基时应先灭菌再调pH()(9)平板划线法中每一次划线后要将接种环灼烧平板划线法中每一次划线后要将接种环灼烧()(10)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面形成单个菌落()2据某微生物培养基的配方表回答下列问题。据某微生物培养基的配方表回答下列问题。(1)此培养基按物理性质划分属于此培养基按物理性质划分属于_培养
8、基，因为没有凝固剂培养基，因为没有凝固剂(如琼脂如琼脂)；按功能划分属于按功能划分属于_培养基，因为没有碳源，只有培养基，因为没有碳源，只有_微生物才能生长微生物才能生长(利用空气中的利用空气中的CO2)。编号编号成分成分(NH4)2SO4KH2PO4FeSO4CaCl2H2O含量含量0.4 g4.0 g0.5 g0.5 g100 mL液体液体选择选择自养型自养型(2)此培养基含有的微生物的营养成分包括此培养基含有的微生物的营养成分包括_、_和和_三三类，若加入氨基酸，则它可充当的营养成分包括类，若加入氨基酸，则它可充当的营养成分包括_、_和生长因子。和生长因子。(3)若要观察微生物的菌落特征
9、，培养基中应添加的成分是若要观察微生物的菌落特征，培养基中应添加的成分是_。(4)若用该培养基来分离尿素分解菌，应除去表中若用该培养基来分离尿素分解菌，应除去表中_成分成分(填表中序号填表中序号)，加，加入入_和不含氮元素的有机物。和不含氮元素的有机物。水水无机盐无机盐氮源氮源碳源碳源氮源氮源凝固剂凝固剂(琼脂琼脂)尿素尿素3下图是倒平板的操作，请据图填空。下图是倒平板的操作，请据图填空。(1)请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：_。(2)甲、乙、丙中的灭菌方法是甲、乙、丙中的灭菌方法是_。(3)丁中的操作需要等待丁中的操作需要等待_后才能进行。后才
10、能进行。丙丙乙乙甲甲丁丁灼烧灭菌灼烧灭菌平板冷却凝固平板冷却凝固4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：析：(1)获得图获得图A效果和图效果和图B效果的接种方法分别是效果的接种方法分别是_、_。(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一片，最可能的原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，最可能的原因是什么？应当怎样操作才可避免此种现象。因是什么？应当怎样操作才可避免此种现象。_。提示提示(1)稀释涂布平板法平板划线法稀释涂布平板法平板划线法(2)最可能的原因是菌液浓度过高
11、或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灭菌。采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区划线时在划下一区域前未将接种环灭菌。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灭菌。域前先将接种环灭菌。1消毒和灭菌的比较消毒和灭菌的比较强化生命观念中的概念辨析强化生命观念中的概念辨析条件条件结果结果常用方法常用方法应用范围应用范围消消毒毒较为温和的较为温和的物理或化学物理或化学方法方法仅杀死物体表面仅杀死物体表面或内部的部分微或内部的部分微生物生物煮沸消毒法煮沸消毒法日常用品日常用品巴氏消毒法巴氏消毒法不耐高温的液体不耐高温的液体化学药剂化学药剂消毒法消毒法用酒精擦拭双手，用氯用酒
12、精擦拭双手，用氯气消毒水源气消毒水源灭灭菌菌强烈的强烈的理化因素理化因素杀死物体内外所杀死物体内外所有的微生物，包有的微生物，包括芽孢和孢子括芽孢和孢子灼烧灭菌法灼烧灭菌法接种工具接种工具干热灭菌法干热灭菌法玻璃器皿、金属用具等玻璃器皿、金属用具等高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法培养基及容器培养基及容器2平板划线法和稀释涂布平板法的比较平板划线法和稀释涂布平板法的比较强化科学技术的比较强化科学技术的比较比较项目比较项目平板划线法平板划线法稀释涂布平板法稀释涂布平板法关键操作关键操作接种环在固体平板培养基表面连接种环在固体平板培养基表面连续划线续划线一系列的梯度稀释一系列的梯度稀释涂布平板法操作涂布
13、平板法操作注意事项注意事项 每次划线前后均需灼烧接种环每次划线前后均需灼烧接种环稀释度要足够高，为确保实验成功可稀释度要足够高，为确保实验成功可以增加稀释度的范围以增加稀释度的范围菌体获取菌体获取在具有显著的菌落特征的区域菌在具有显著的菌落特征的区域菌落中挑取菌体落中挑取菌体从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体菌体适用范围适用范围 适用于好氧菌适用于好氧菌适用于厌氧菌和兼性厌氧菌适用于厌氧菌和兼性厌氧菌优点优点可以根据菌落的特点获得某种微可以根据菌落的特点获得某种微生物的单细胞菌落生物的单细胞菌落既可以获得单细胞菌落，又能对微生既可以获得单细胞菌落，又能对微生物
14、计数物计数缺点缺点不能对微生物计数不能对微生物计数操作复杂，需要涂布多个平板操作复杂，需要涂布多个平板3平板划线操作的注意事项平板划线操作的注意事项强化科学探究强化科学探究(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。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)第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，能使微生物的数目第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，能使微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。(3)划线时最后一区不要与第一区相连。划
15、线时最后一区不要与第一区相连。(4)划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。(5)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要进行火焰灼烧灭菌，划线操操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧的目的如下表：作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧的目的如下表：第一次操作第一次操作每次划线之前每次划线之前划线结束划线结束目的目的杀死接种环杀死接种环上原有的微上原有的微生物生物杀死上次划线后接种环上残留的菌种，杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线使下次划线的菌种直接
16、来源于上次划线的末端，使每次划线菌种数目减少的末端，使每次划线菌种数目减少杀死接种环上残存的杀死接种环上残存的菌种，避免微生物污菌种，避免微生物污染环境和感染操作者染环境和感染操作者1微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒，以下理解不正确的是微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒，以下理解不正确的是()A灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子B任何消毒方法一般都不能消灭微生物的孢子和芽孢任何消毒方法一般都不能消灭微生物的孢子和芽孢C灼烧法灭菌主要对象是金属器具，也可以是玻璃器具灼烧法灭菌主要对象是金属器具，也可以是玻璃器具D常用灭菌
17、方法有灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法和紫外线灭菌法常用灭菌方法有灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法和紫外线灭菌法解析解析灭菌是指使用强烈的理化因素杀灭环境中的一切微生物，包括芽孢和孢灭菌是指使用强烈的理化因素杀灭环境中的一切微生物，包括芽孢和孢子，子，A正确；消毒是使用较为温和的理化方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体正确；消毒是使用较为温和的理化方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物，不包括芽孢和孢子，有害的微生物，不包括芽孢和孢子，B正确；灼烧法灭菌主要对象是金属器具，也正确；灼烧法灭菌主要对象是金属器具，也可以是玻璃器具，可以是玻璃器具，C正确；常用灭菌方法有灼烧灭菌法、干热灭菌法和高压蒸
18、汽灭正确；常用灭菌方法有灼烧灭菌法、干热灭菌法和高压蒸汽灭菌法，菌法，D错误。错误。D2(不定项选择不定项选择)下列能达到微生物纯种分离目的的是下列能达到微生物纯种分离目的的是()A利用稀释涂布法分离某一种细菌利用稀释涂布法分离某一种细菌B利用平板划线法分离某一种细菌利用平板划线法分离某一种细菌C利用液体培养基震荡法培养土壤稀释液利用液体培养基震荡法培养土壤稀释液D利用选择培养基筛选某一种或某一类微生物利用选择培养基筛选某一种或某一类微生物解析解析利用稀释涂布法可以对某一种细菌进行分离和计数，因此可用于微生物利用稀释涂布法可以对某一种细菌进行分离和计数，因此可用于微生物的纯化分离，的纯化分离，
19、A正确；利用平板划线法可以对某一种细菌进行分离和纯化，正确；利用平板划线法可以对某一种细菌进行分离和纯化，B正正确；利用液体培养基震荡法培养土壤稀释液，其中有若干种菌种，不能达到微生物确；利用液体培养基震荡法培养土壤稀释液，其中有若干种菌种，不能达到微生物纯种分离目的，纯种分离目的，C错误；利用选择培养基筛选某一种或某一类微生物，如培养基中错误；利用选择培养基筛选某一种或某一类微生物，如培养基中加入纤维素可用来富集纤维素分解菌，尿素可用来富集尿素分解菌，因此，选择培加入纤维素可用来富集纤维素分解菌，尿素可用来富集尿素分解菌，因此，选择培养基可用于分离和纯化微生物，养基可用于分离和纯化微生物，D
20、正确。正确。ABD3(2019全国卷全国卷，T37)回答下列与细菌培养相关的问题。回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是_(填填“蛋蛋白胨白胨”“”“葡萄糖葡萄糖”或或“NaNO3”)。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的来调节培养基的pH，其原因是，其原因是_。硝化。硝化细菌在没有碳源的培养基上细菌在没有碳源的培养基上_(填填“能够能够”或或“不能不能”)生长，原因是生长，原因是_。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板用平板培养细菌时一
21、般需要将平板_(填填“倒置倒置”或或“正置正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是_ _。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过有些使用后的培养基在丢弃前需要经过_处理，这种处理可以杀死丢处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。弃物中所有的微生物。蛋白胨蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同不同 能够能够 硝化细菌可以利用空气中的硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源作为碳源
22、 倒置倒置 在一定的培养条件下，不同种微生在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征物表现出各自稳定的菌落特征 灭菌灭菌 解析解析(1)蛋白胨中含有碳元素和氮元素，可为细菌生长提供碳源和氮源，葡萄蛋白胨中含有碳元素和氮元素，可为细菌生长提供碳源和氮源，葡萄糖只能提供碳源，糖只能提供碳源，NaNO3只能提供氮源。不同细菌生长繁殖所需要的最适只能提供氮源。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH不不同，制备培养基时要根据所培养细菌种类的不同来调节同，制备培养基时要根据所培养细菌种类的不同来调节pH。硝化细菌是自养生。硝化细菌是自养生物，可通过化能合成作用利用空气中的物，可通过化能合成作用利用
23、空气中的CO2合成有机物，所以在没有碳源的培养基合成有机物，所以在没有碳源的培养基上也能生长。上也能生长。(2)用平板培养细菌时，一般将平板倒置，防止水滴倒流到培养基中造用平板培养细菌时，一般将平板倒置，防止水滴倒流到培养基中造成污染。成污染。(3)在一定的培养条件下，不同微生物表现出各自稳定的菌落特征，因此研在一定的培养条件下，不同微生物表现出各自稳定的菌落特征，因此研究人员可根据菌落的这些特征初步区分微生物的种类。究人员可根据菌落的这些特征初步区分微生物的种类。(4)消毒仅杀死物体表面或内消毒仅杀死物体表面或内部的部分微生物，灭菌可杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。使用后的部的部分
24、微生物，灭菌可杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。使用后的培养基丢弃前要进行灭菌处理，防止其中的微生物感染操作者或污染环境。培养基丢弃前要进行灭菌处理，防止其中的微生物感染操作者或污染环境。4(2020山东泰安期末山东泰安期末)某中学兴趣小组欲从土壤中分离枯草芽孢杆菌以制备某中学兴趣小组欲从土壤中分离枯草芽孢杆菌以制备某碱性蛋白酶。甲、乙图为两种常见的平板划线接种法；图丙为分离出的七种不同某碱性蛋白酶。甲、乙图为两种常见的平板划线接种法；图丙为分离出的七种不同碱性蛋白酶的活力检测结果。请回答下列问题：碱性蛋白酶的活力检测结果。请回答下列问题：(1)将采集的土壤用将采集的土壤用_制成土壤浸
25、出液进行该分离实验，分离出的枯草制成土壤浸出液进行该分离实验，分离出的枯草芽孢杆菌可发生的可遗传变异为芽孢杆菌可发生的可遗传变异为_。(2)相较于图乙划线方法，图甲适用于纯化目的菌较少的样品，实验过程需要灼相较于图乙划线方法，图甲适用于纯化目的菌较少的样品，实验过程需要灼烧接种环烧接种环_次。若要对菌种进行计数，通常用次。若要对菌种进行计数，通常用_法。法。(3)图乙平板划线法依次进行四区划线，图乙平板划线法依次进行四区划线，F区面积最大有利于获得区面积最大有利于获得_。所有划线操作均需在所有划线操作均需在_旁进行。接种结束后需将培养基旁进行。接种结束后需将培养基_于恒温于恒温箱中培养。箱中培
26、养。(4)已知在最适温度，一定时间内，分解已知在最适温度，一定时间内，分解1 mL 10%脱脂奶粉的酶量为一个酶活脱脂奶粉的酶量为一个酶活力单位力单位(U)。据图丙分析，催化能力最弱的是。据图丙分析，催化能力最弱的是_组碱性蛋白酶。组碱性蛋白酶。无菌水无菌水基因突变基因突变2 稀释涂布平板稀释涂布平板单个菌落单个菌落酒精灯火焰酒精灯火焰倒置倒置A1 解析解析(1)将采集的土壤用无菌水制成土壤浸出液进行该分离实验；分离出的枯将采集的土壤用无菌水制成土壤浸出液进行该分离实验；分离出的枯草芽孢杆菌是原核生物，无染色体，不进行减数分裂，可发生的可遗传变异为基因草芽孢杆菌是原核生物，无染色体，不进行减数
27、分裂，可发生的可遗传变异为基因突变。突变。(2)相较于图乙划线方法，图甲适用于纯化目的菌较少的样品，实验过程需要相较于图乙划线方法，图甲适用于纯化目的菌较少的样品，实验过程需要灼烧接种环灼烧接种环2次，即开始接种前和结束接种后。若要对菌种进行计数，通常将菌液次，即开始接种前和结束接种后。若要对菌种进行计数，通常将菌液稀释一定倍数后再进行涂布平板，常用稀释涂布平板法。稀释一定倍数后再进行涂布平板，常用稀释涂布平板法。(3)图乙平板划线法依次进图乙平板划线法依次进行四区划线，由于通过平板划线操作后在行四区划线，由于通过平板划线操作后在F区域出现大量的单菌落以供挑选纯种用区域出现大量的单菌落以供挑选
28、纯种用(或便于菌种分散或便于菌种分散)，所以，所以F区面积最大。所有划线操作均需要进行无菌操作，均需在区面积最大。所有划线操作均需要进行无菌操作，均需在酒精灯火焰旁进行。接种结束后需将培养基倒置于恒温箱中培养。酒精灯火焰旁进行。接种结束后需将培养基倒置于恒温箱中培养。(4)据图丙所示，据图丙所示，分解分解1 mL 10%脱脂奶粉的酶量最多的是脱脂奶粉的酶量最多的是A1组，故酶催化能力最弱的是组，故酶催化能力最弱的是A1组。组。考点二微生物的筛选和计数考点二微生物的筛选和计数土壤中分解尿素的细菌的分离与计数土壤中分解尿素的细菌的分离与计数脲酶脲酶尿素尿素直接计数法直接计数法稀释涂布平板法稀释涂布
29、平板法系列稀释系列稀释计数计数细节拾遗细节拾遗(教材选修教材选修1 P22)得到得到3个或个或3个以上菌落数在个以上菌落数在30300的平板一定正确吗？的平板一定正确吗？提示提示不一定，如得到不一定，如得到3个平板，菌落数分别为个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均，虽然菌落数均在在“30300”，但由于，但由于34与另外两个平板上的菌落数差异较大，应找出原因并重与另外两个平板上的菌落数差异较大，应找出原因并重新实验。新实验。基础小测基础小测1判断下列叙述的正误。判断下列叙述的正误。(1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类选择培养基可以鉴定某种微生物的种类()(2)对细菌进行计
30、数只能采用稀释涂布平板法，而不能用平板划线法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()(3)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素()(4)筛选分解尿素的细菌应以尿素作为培养基中的唯一氮源筛选分解尿素的细菌应以尿素作为培养基中的唯一氮源()(5)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降低()(6)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变蓝，则说明筛在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变蓝，则说明筛选到分解尿素的细菌选到分
31、解尿素的细菌()2尿素是一种重要的农业氮肥，但不能被农作物直接吸收，土壤中有一种好尿素是一种重要的农业氮肥，但不能被农作物直接吸收，土壤中有一种好氧型细菌能把尿素分解成氨。欲从土壤中筛选出能分解尿素的细菌并予以纯化计氧型细菌能把尿素分解成氨。欲从土壤中筛选出能分解尿素的细菌并予以纯化计数，某兴趣小组采用了如图所示的基本操作流程。数，某兴趣小组采用了如图所示的基本操作流程。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生_。(2)能在该选择培养基上生长的细菌能在该选择培养基上生长的细菌_(填填“一定一定
32、”或或“不一定不一定”)都能都能分解尿素，若在平板中加入酚红，目的菌落出现的变化是分解尿素，若在平板中加入酚红，目的菌落出现的变化是_ _。(3)筛选得到的菌落可以采用平板划线法进一步纯化，每次划线后接种环必须筛选得到的菌落可以采用平板划线法进一步纯化，每次划线后接种环必须_，才能再次用于划线。纯化获得的菌种可以保存在试管中，塞上棉塞，才能再次用于划线。纯化获得的菌种可以保存在试管中，塞上棉塞或盖上封口膜，不能密封，原因是或盖上封口膜，不能密封，原因是_。脲酶脲酶不一定不一定周围指示剂变红周围指示剂变红(或周围出现红圈或周围出现红圈)灼烧并冷却灼烧并冷却细菌有氧呼吸需要气体流通细菌有氧呼吸需要
33、气体流通解析解析(1)根据以上分析可知，尿素分解菌能够产生脲酶将尿素分解为氨，而不根据以上分析可知，尿素分解菌能够产生脲酶将尿素分解为氨，而不能产生脲酶的细菌不能利用尿素为氮源。能产生脲酶的细菌不能利用尿素为氮源。(2)由于固氮菌也能在以尿素为唯一氮源的由于固氮菌也能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长，所以在该选择培养基上生长的细菌不一定都能产生脲酶；尿素分解培养基上生长，所以在该选择培养基上生长的细菌不一定都能产生脲酶；尿素分解菌产生的脲酶能将尿素分解成氨，氨是碱性物质，可使酚红指示剂变红。菌产生的脲酶能将尿素分解成氨，氨是碱性物质，可使酚红指示剂变红。(3)采用平采用平板划线法进一步纯化时，
34、每次划线后接种环必须灼烧并冷却，才能再次用于划线。板划线法进一步纯化时，每次划线后接种环必须灼烧并冷却，才能再次用于划线。纯化获得的尿素分解菌是一种好氧型细菌，其有氧呼吸需要气体流通，故将该菌种纯化获得的尿素分解菌是一种好氧型细菌，其有氧呼吸需要气体流通，故将该菌种保存在试管中时不能密封。保存在试管中时不能密封。1土壤中分解尿素的细菌土壤中分解尿素的细菌强化科学思维与科学探究强化科学思维与科学探究(1)选择培养基的成分：尿素作为唯一的氮源选择培养基的成分：尿素作为唯一的氮源(2)鉴定方法：在培养基中加入酚红指示剂，若鉴定方法：在培养基中加入酚红指示剂，若pH升高，指示剂变红，说明细升高，指示剂
35、变红，说明细菌能分解尿素菌能分解尿素2微生物的筛选与鉴别方法微生物的筛选与鉴别方法强化科学思维与科学探究强化科学思维与科学探究(1)微生物的筛选方法：微生物的筛选方法：单菌落单菌落挑取法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鉴定培养法利用鉴别培养基使目的微生物菌落呈
36、现特有的特征，然后筛选目的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微生物(2)微生物的鉴别方法：微生物的鉴别方法：菌落特征鉴别法菌落特征鉴别法根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别指示剂鉴别法指示剂鉴别法如培养基中加入酚红指示剂，培养某种微生物后，培养基变如培养基中加入酚红指示剂，培养某种微生物后，培养基变红说明该种微生物能够分解尿素红说明该种微生物能够分解尿素3.统计菌落数目的两种方法统计菌落数目的两种方法强化科学探究中实验结果的检测强化科学探
37、究中实验结果的检测(1)显微镜直接计数法：显微镜直接计数法：原理原理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容积的样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容积的样品中微生物的数量品中微生物的数量方法方法用计数板计数用计数板计数缺点缺点不能区分死菌与活菌不能区分死菌与活菌(2)间接计数法间接计数法(活菌计数法活菌计数法)：原理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
38、大约含有多少活菌含有多少活菌计算计算公式公式每克样品中的菌株数每克样品中的菌株数(CV)M，其中，其中，C代表某一稀释度下平板上代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，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代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代代表稀释倍数表稀释倍数操作操作设置重复组，增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确，一设置重复组，增强实验的说服力与准确性。同时为了保证结果准确，一般选择菌落数在般选择菌落数在30300的平板进行计数的平板进行计数1在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂的目的是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂的目的是()A筛选出
39、能分解尿素的细菌筛选出能分解尿素的细菌B培养基中缺乏酚红指示剂作细菌的营养培养基中缺乏酚红指示剂作细菌的营养C对分离的菌种作进一步的鉴定对分离的菌种作进一步的鉴定D如指示剂变蓝就能准确认定该菌能分解尿素如指示剂变蓝就能准确认定该菌能分解尿素解析解析在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果果pH升高，指示剂将变红，这样就能初步鉴定该种细菌能够分解尿素。升高，指示剂将变红，这样就能初步鉴定该种细菌能够分解尿素。C2(不定项选择不定项选择)在分离分解尿素细菌的实验时，大部分同学从培养基上筛选出在分离分解尿素细菌的实
40、验时，大部分同学从培养基上筛选出大约大约50个菌落，而有一个个菌落，而有一个A同学从培养基上筛选出大约同学从培养基上筛选出大约150个菌落，这种实验结果差个菌落，这种实验结果差异 的 产 生 可 能 原 因 有异 的 产 生 可 能 原 因 有()A由于没有设置对照由于没有设置对照B由于培养基污染由于培养基污染C由于操作失误由于操作失误 D由于土样不同由于土样不同解析解析A同学从培养基中筛选出大约同学从培养基中筛选出大约150个菌落，与其他同学相比数目明显偏个菌落，与其他同学相比数目明显偏多，可能原因是土样不同、培养基污染或操作失误导致的，而与没有设置对照实验多，可能原因是土样不同、培养基污染
41、或操作失误导致的，而与没有设置对照实验无关。无关。BCD3(2019全国卷全国卷，T37)已知一种有机物已知一种有机物X(仅含有仅含有C、H两种元素两种元素)不易降解，不易降解，会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌的细菌(目标菌目标菌)。号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。号培养基：氯化钠号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐，其他无机盐(适量适量)，X(15 g/L)。号培养基：氯化钠号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵，硝
42、酸铵(3 g/L)，其他无机盐，其他无机盐(适量适量)，X(45 g/L)。回答下列问题。回答下列问题。(1)在在号培养基中，为微生物提供氮源的是号培养基中，为微生物提供氮源的是_。、号号培养基中为微生物提供碳源的有机物是培养基中为微生物提供碳源的有机物是_。(2)若将土壤悬浮液接种在若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的的细菌比例会细菌比例会_，其原因是，其原因是_ _。(3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种
43、时，应采用的方法是菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是_。(4)假设从假设从号培养基中得到了能高效降解号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供_和和_ _。牛肉膏、蛋白胨牛肉膏、蛋白胨X下降下降不能降解不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖的细菌能够增殖稀释涂布平板法稀释涂布平板法能量能量合成其他物质合成其他物质的原料的原料解析解析(1)号培养基中含有牛肉膏、蛋白胨和有机物号培养基中含有牛肉膏、蛋白胨
44、和有机物X等，其中等，其中X仅含有仅含有C、H两种元素，故为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。两种元素，故为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。、号培养基中除无机盐号培养基中除无机盐外，还含有有机物外，还含有有机物X，故为微生物提供碳源的有机物是，故为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因因号液体培养基中号液体培养基中的有机碳源只有的有机碳源只有X，故培养一段时间后，不能降解，故培养一段时间后，不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解而能降解X的细菌能够增殖，故不能降解的细菌能够增殖，故不能降解X的细菌比例会下降。的细菌比例会下降。(3)对微生物分离的对微生物分离的方
45、法有平板划线法和稀释涂布平板法，但其中只有稀释涂布平板法能够计数。方法有平板划线法和稀释涂布平板法，但其中只有稀释涂布平板法能够计数。(4)能能高效降解高效降解X的细菌能将的细菌能将X代谢为丙酮酸，丙酮酸在有氧条件下被降解时能释放出大代谢为丙酮酸，丙酮酸在有氧条件下被降解时能释放出大量能量，故丙酮酸可为该细菌的生长提供能量。丙酮酸还可以为该细菌中其他物质量能量，故丙酮酸可为该细菌的生长提供能量。丙酮酸还可以为该细菌中其他物质的合成提供原料。的合成提供原料。4(2017全国卷全国卷，T37)某些土壤细菌可将尿素分解成某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和和NH3，供植物吸，供植物吸收和利用。回答下列
46、问题：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。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是作为碳源，原因是_ _。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内。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的葡萄糖的主要作用是_(答出两点即可答出两点即可)。脲酶脲酶分解尿素的细菌是分解尿素的细菌是 异养生物，不能利用异养生物，不能利用CO2来合成有机物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为细胞生命活动提供能量，为其他有机物
47、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，应选择为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择_(填填“尿素尿素”“NH4NO3”或或“尿素尿素NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是作为氮源，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用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和和Na2HPO4，其作用有，其作用有_(答出两点即答出两点即可可)。尿素尿素其他两组都含有其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用，不能起到筛选作用为细菌生长
48、提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中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稳定稳定解析解析(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CO2和和NH3。能分解尿素的细菌是异养生物，不能利用。能分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2作为碳源合成有机物，但这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。氧化分解为细胞生命
49、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。若选择素的细菌才能在培养基上生存。若选择“NH4NO3”或或“尿素尿素NH4NO3”作为氮作为氮源，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用源，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作，不能起到筛选作用。用。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和和Na2HPO4，它们可以为细菌
50、，它们可以为细菌生长提供无机营养；同时，生长提供无机营养；同时，KH2PO4和和Na2HPO4还可以作为缓冲剂保持细胞生长过还可以作为缓冲剂保持细胞生长过程中程中pH稳定。稳定。小结升华区(一一)培养基及无菌技术培养基及无菌技术1微生物培养基的成分一般包括水、无机盐、碳源、氮源及生长因子等。微生物培养基的成分一般包括水、无机盐、碳源、氮源及生长因子等。2制备固体培养基的步骤包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板等。制备固体培养基的步骤包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板等。3消毒指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物消毒指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生
