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1.2 微生物的培养技术和应用——微生物的选择培养和技术(教师版)-高二生物同步精品讲义(人教版2019选择性必修3)
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这是一份1.2 微生物的培养技术和应用——微生物的选择培养和技术(教师版)-高二生物同步精品讲义(人教版2019选择性必修3),共40页。
第2节 微生物的培养技术和应用
二、微生物的选择培养和技术目标导航
教学目标
课程标准
目标解读
获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础。
1. 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。
2. 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常用方法。
3. 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。
教学重点
1. 微生物选择培养的原理。
2. 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。
教学难点
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。
知识精讲
知识点01 选择培养基
选择培养基:在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
实验室中微生物的筛选原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
知识点02 微生物的选择培养
稀释涂布平板法:稀释涂布法是将菌液进行一系列梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。在稀释度足够高的菌液里, 聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而
能在培养基表面形成单个菌落。
待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放在30-37℃恒温箱中培养1-2d,平板上就可以观察到单菌落。
知识点03 微生物的数量测定
常用方法:稀释涂布平板法、显微镜直接计数法
1.稀释涂布平板法(也叫活菌计数法、间接计数法)
原理:成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。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。
操作:①设置重复组,目的是增强实验的说服力与准确性。将待测样品经一系列10倍稀释,然后选择三个稀释度的菌液,分别取0.1ml接种到已制备好的平板上,然后用无菌涂布器将菌液涂布在整个平板表面,放在适宜的温度下培养计数菌落数。为使结果接近真实值,可将同一稀释度菌液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。②为了保证结果的准确,一般选择菌落数在30—300的平板进行计数,若设置的重复组中结果相差太远,意味着操作有误,需重新实验。
2.显微镜直接计数法
(1)原理:此法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数量。
(2)方法:用血细胞计数板计数。
计数板是特制的载玻片,其上有特定的面积为1mm2,高为0.1mm的计数室,一个计数室又被分成25个(或16个)中格,每个中格再被分成16个(或25个)小格,每个计数室都由400个小格组成。
(3)操作:将稀释的样品滴在计数板上,盖上盖玻片,然后在显微镜下计数4~5个中格中的细菌数,并求出每个小格所含的细菌数,再按计数公式求出每毫升样品中所含的细菌数。
(4)计算公式
(5)缺点:不能区分死菌与活菌;
不适于对运动细菌的计数;
需要相对高的细菌浓度;
个体小的细菌在显微镜下难以观察;
知识点04 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
(一)课题背景
1.尿素的利用:尿素是一种重要的农业氮肥。尿素不能直接被农作物吸收。土壤中的细菌将尿素分解成氨之后才能被植物利用。
2.细菌利用尿素的原因:土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶,
3.常见的分解尿素的微生物:芽孢杆菌、小球菌、假单胞杆菌、克氏杆菌、棒状杆菌、梭状芽孢杆菌,某些真菌和放线菌也能分解尿素。
(二)课题目的
①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌 ②统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌
(三)实验原理
在以尿素为唯一氮源的选择培养基上,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,从而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
(四)实验流程
1.土壤取样
从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm左右,再取样,将样品装入事先准备好的信封中。
◆取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。
2.制备培养基
3. 样品稀释:将10 g土样加入盛有90 mL无菌生理盐水的锥形瓶中(锥形瓶体积为250 mL),充分摇匀,吸取上清液1 mL,转移至盛有9 mL的生理盐水的无菌大试管中,依次等比稀释至107稀释度。
由于初次实验,对于稀释的范围没有把握,因此选择了一个较为宽泛的范围:稀释倍数为103~107。每个稀释度下需要3个选择培养基,1个基础培养基,因此共需要15个选择培养基,5个基础培养基。此外,还需要准备8个灭菌的试管和1个灭菌的移液管。
◆应在火焰旁称取土壤10g。
◆在稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在火焰旁进行
◆不同微生物在土壤中含量不同;保证获得菌落数在30~300之间、适于计数的平板。
微生物的种类
土壤稀释倍数
目标
分离土壤中所有细菌
104、105、106
平板上的菌落数应为30~300个,便于准确计数。
分离土壤中的放线菌
103、104、105
分离土壤中的真菌
102、103、104
分离土壤中的尿素细菌
104、105、106、107
◆为获得不同类型的微生物,就需要按不同的稀释度进行分离,同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。
4. 取样涂布
按照由107~103稀释度的顺序分别吸取0.1 mL进行平板涂布操作。按照浓度从低到高的顺序涂布平板,不必更换移液管。
◆实验时要对培养皿作好标记。注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等。
◆如果得到了2个或2个以上菌落数目在30——300的平板,则说明稀释操作比较成功,并能够进行菌落的计数,如果同一稀释倍数的三个重复的菌落数相差较大,表明试验不精确,需要重新实验。
5.微生物的培养与观察
培养不同微生物往往需要不同培养温度。
微生物的种类
培养温度
培养时间
观察时间
细 菌
30~37℃
1~2d
①每隔24h统计一次菌落数,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。②仔细观察并记录菌落的(形状、大小、隆起程度和颜色等)特征。
霉 菌
25~28℃
3~4d
放线菌
25~28℃
5~7d
将涂布好的培养皿放在某(如:30 ℃)温度下培养。随着培养时间的延长,会有不同的菌落产生。
6.观察记录
比较基础培养基和选择培养基中菌落的数量、形态、大小、边缘、突起、颜色、质地等等,并做好记录。
7.细菌计数
当菌落数目稳定时,选取菌落数在30~300的平板进行计数。在同一稀释度下,至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值,并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。
8.进一步探究:对分离的菌种做进一步鉴定
挑选选择培养基中不同形态的菌落接入含酚红培养基的斜面中,观察能否产生如图的颜色反应。
因为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PH升高,指示剂将变红,说明该细菌能够分解尿素。
知识点05 拓展应用:分解纤维素的微生物的分离
纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即CX酶、 C1酶和葡萄糖苷酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
刚果红染色法:这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选
刚果红是一种染料,它可以与纤维素形成红色复合物,但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红—纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解为中心的透明圈 。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
知识点06 平板划线法和稀释涂布平板法的比较
作用
优点
缺点
适用范围
平板划线法
都能使细菌纯化
可以观察菌落特征,对混合菌进行分离
不易分离出单个菌落,不能计数
适用于好氧菌
稀释涂布平板法
能使单菌落分离,便于计数;可以观察菌落特征
吸收量较少、较麻烦;
平板不干燥效果不好;
适用于厌氧菌和兼性厌氧菌
能力拓展
考点01 微生物的选择培养
选择培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。人为提供有利于目的菌株生长的条件(选择条件可根据所需分离的微生物的特点,从物理、化学、生物及综合多个方面进行选择,如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等许多方面),同时抑制或阻止其他微生物生长,从而使目的菌株在群落中的数量大大增加,人们能够更容易地从中分离到所需的特定微生物。在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
证明选择培养基的选择作用,用基础培养基(牛肉膏蛋白胨培养基)接种等量同种菌液作对照。若牛肉膏培养基的菌落数目明显大于选择培养基的数目,说明选择培养基已筛选出一些菌落。
【典例1】下列培养基不是为选择培养基的是( )
A. 牛肉膏蛋白胨培养基 B. 分解尿素的微生物培养基
C. 筛选纤维素分解菌的培养基 D. 无氮培养基
【答案】A
【解析】解:A、牛肉膏蛋白胨培养基含有微生物生长的碳源、氮源、水和无机盐,不是选择培养基,A正确;
B、以尿素为氮源的培养基上只有尿素分解菌可以生存,属于选择培养基,B错误;
C、筛选纤维素分解菌的培养基需要使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,C错误;
D、无氮培养基只有能够固氮的微生物能够生存,属于选择培养基,D错误.
故选:A.
选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的微生物在这种培养基上是不能生存的.据此分析作答.
本题主要考查选择培养基的相关知识,意在强化学生对选择培养基的特点的理解与运用.
考点02 微生物的数量测定
1.稀释涂布平板法,也叫活菌计数法、间接计数法
原理:成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。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。此法所计算的菌数是培养基上长出来的菌落数,故又称活菌计数。
操作:
①设置重复组,目的是增强实验的说服力与准确性。将待测样品经一系列10倍稀释,然后选择三个稀释度的菌液,分别取0.1ml接种到已制备好的平板上,然后用无菌涂布器将菌液涂布在整个平板表面,放在适宜的温度下培养计数菌落数。为使结果接近真实值,可将同一稀释度菌液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。
②为了保证结果的准确,一般选择菌落数在30—300的平板进行计数,若设置的重复组中结果相差太远,意味着操作有误,需重新实验。
计算公式:每克样品中的菌落数=×M。其中,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。
2.显微镜直接计数法
(1)原理:此法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数量。
(2)方法:用血细胞计数板计数
计数板是一块特制的厚玻璃片,玻片上有四个槽构成三个平台,中央平台又由一短槽隔成两半,其上各刻有一方格网,每个方格网共分九个大格,中央的一大格作为计数用,称为计数室。
计数室刻度有2种:一种是25中格×16小格,而另一种为16中格×25小格,它们都是由400个小格组成。计数室边长为1mm,则计数室面积为1×1=1mm2。盖上盖玻片后,载玻片与盖玻片之间高度为0.1mm,所以每个计数室的体积为0.1 × 1 × 1=0.1mm3,计数室有400个小格,所以每个小格体积为
(3)操作:将稀释的样品滴在计数板上,盖上盖玻片,然后在显微镜下计数4~5个中格中的细菌数,并求出每个小格所含的细菌数,再按计数公式求出每毫升样品中所含的细菌数。
(4)计算公式
(5)缺点:不能区分死菌与活菌;
不适于对运动细菌的计数;
需要相对高的细菌浓度;
个体小的细菌在显微镜下难以观察;
3.滤膜法
滤膜法是适用于杂质较少的水样或检测空气中浮菌数的方法。
滤膜法是检测水样中大肠细菌群的方法。将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中,经过抽滤,细菌被截留在滤膜上,将滤膜贴于品红亚硫酸钠培养基上,经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠菌群菌落,依据过滤水样计算每升或每100毫升水样中的大肠菌群数。操作简单、快速,主要适用于杂质较少的水样。
如:测定饮用水中大肠杆菌的数目为例。将已知体积的水用细菌过滤器过滤后,将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养。在该培养基上,大肠杆菌的菌落呈现黑色。可以根据培养基上黑色菌落的数目,计算出水样中大肠杆菌的数量。
原理:伊红—美蓝培养基(EMB)是鉴别培养基,可以用来检测自来水中的大肠杆菌是否超标,因为大肠杆菌的代谢产物与伊红—美蓝结合,使菌落呈深紫色或黑色并带有金属光泽,使大肠杆菌的菌落显示出来,并没有促进大肠杆菌的生长和抑制其他微生物的生长。
滤膜法也是检测空气中浮菌数的方法。将定量的空气抽滤器通过微孔薄膜,带菌的尘粒即留滞在滤膜上,将滤膜贴于营养琼脂平皿上,培养后计数滤膜上生长的菌群数,根据气样量计算每立方米空气中的细菌总数。
【典例1】用稀释涂抹平板法来统计样品中活菌的数目,其结果与实际值相比( )
A. 比实际值高
B. 比实际值低
C. 和实际值一致
D. 可能比实际值高,也可能比实际值低
【答案】B
【解析】解:用稀释涂布平板法对样品中活菌数目进行统计,只是一种估测,根据此方法的实验过程可知,在某一稀释度下涂布的平板菌体数具有一定的偶然性,并不是绝对均匀的,所以取若干个平板菌落数量的平均值比较接近样品中菌体数的真实值。用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目有可能几个细菌同时在一起,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,而样品稀释度无论多高都很难使其中的细菌都单个分布于培养基上,故计数结果比实际值低。
故选:B。
稀释涂布平板法可以用来进行微生物的计数。通常选用菌落数在30~300的平板进行统计计数,为了避免实验误差至少需要选用3个或3个以上的平板统计计数,求出平均值,这样最近真实值。
本题主要考查稀释涂布平板法进行微生物计数的相关知识,意在强化学生对微生物培养中的计数的相关知识的识记、理解与掌握。
【典例2】在“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”的实验中,观察到血细胞计数板(如图1,规格为1mm×1mm×0.1mm)计数室的某一个方格中酵母菌的分布如图2.下列叙述错误的是( )
A. 该血细胞计数板1个大方格的体积是0.1mm3
B. 这种统计酵母菌数量的方法属于抽样检测法
C. 培养液渗入计数室后应立即计数以减小误差
D. 图2所示一个方格中酵母菌的数量应计为7个
【答案】C
【解析】解:A、根据题意可知,血细胞计数板的规格为1mm×1mm×0.1mm,则该血细胞计数板1个大方格的体积是0.1mm3,A正确;
B、利用血球计数板统计酵母菌数量的方法属于抽样检测法,B正确;
C、培养液渗入计数室后,稍待片刻,使酵母菌全部沉降到血球计数室内再进行计数以减小误差,C错误;
D、该方格中酵母菌的数量应计为7个,只计数内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌,D正确。
故选:C。
血球计数板的使用(以计数酵母菌为例):
(1)用血球计数板计数酵母菌悬液的酵母菌个数;
(2)样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数,以每小方格内含有4-5个酵母细胞为宜,一般稀释10倍即可;
(3)将血球计数板用擦镜纸擦净,在中央的计数室上加盖专用的厚玻片;
(4)将稀释后的酵母菌悬液,用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘,使菌液缓缓渗入,多余的菌液用吸水纸吸取,稍待片刻,使酵母菌全部沉降到血球计数室内;
(5)计数时,如果使用16格×25格规格的计数室,要按对角线位,取左上,右上,左下,右下4个中格(即100个小格)的酵母菌数。如果规格为25格×16格的计数板,除了取其4个对角方位外,还需再数中央的一个中格(即80个小方格)的酵母菌数;
(6)当遇到位于格线上的酵母菌,一般只计数方格的上方和右方线上的酵母细胞(或只计数下方和左方线上的酵母细胞);
(7)对每个样品计数三次,取其平均值,按下列公式计算每1ml菌液中所含的酵母菌个数。
本题考查探究培养液中酵母菌种群数量变化的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力以及对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。
分层提分
题组A 基础过关练
单项选择题
1.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长;在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌的生长;在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出( )
①大肠杆菌 ②霉菌 ③放线菌 ④固氮细菌
A. ④②③ B. ①②③ C. ①③④ D. 只有③④
【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查微生物分离的相关内容, 意在考查学生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
【解答】
由题意可知固氮细菌不需要专门添加氮源,在缺乏氮源的培养基上能生存,利用此培养基可分离出固氮细菌;青霉素是抗生素,可抑制细菌和放线菌等原核微生物,可利用含有抗生素的培养基分离出霉菌;10%酚可以抑制细菌和霉菌,可利用含有10%酚的培养基分离出放线菌。综上所述能够依次将固氮细菌、霉菌和放线菌分离出来,利用上述方法不能从混杂的微生物群体中分离出大肠杆菌。故B、C、D错误,A正确。
故选A。
2.有关稀释涂布平板法,叙述正确的是()
A. 为使菌液与水充分混匀,每次稀释可用橡皮头对移液管吹吸3次
B. 稀释常用的方法是依次从前一稀释度试管中取1mL的菌液,加入10mL无菌水中
C. 稀释后需在适宜的温度下培养一段时间后进行涂布
D. 浓度越高的越容易形成单菌落
【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查微生物培养的相关知识,意在考查学生的识记以及理解能力。
【解答】
A.为使菌液与水充分混匀,每次稀释可用橡皮头对移液管吹吸3次,A正确。
B.稀释常用的方法是依次从前一稀释度试管中取1mL的菌液,加入9mL无菌水中,B错误。
C.稀释后不用培养,C错误。
D.形成单菌落和浓度无关,D错误。
故选A。
3.下列关于微生物数量测定的相关叙述,正确的是( )
A. 通过稀释涂布平板法统计的活菌数一般低于实际的活菌数
B. 利用显微镜进行直接计数时,可使用普通的载玻片完成计数
C. 平板划线法除可以用于分离微生物外,也常用于统计细菌数目
D. 应尽量选菌落数少的平板来统计,以确保一个菌落来自单个细菌
【答案】A
【解析】A、利用稀释涂布平板法统计活菌时,当两个或多个细胞连在一起时,会形成一个菌落,导致计数低于实际的活菌数,A正确;
B、利用显微镜进行直接计数时,需要使用血球计数板,B错误;
C、平板划线法只适用于分离微生物,不能用于统计细菌数目,C错误;
D、利用平板计数时,需要选择菌落数在30~300之间的平板进行计数,D错误。
故选:A。
统计菌落数目的方法有两种,显微镜直接计数法和稀释涂布平板法。
(1)显微镜直接计数法:
①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品中微生物数量;
②方法:用计数板计数;
③缺点:不能区分死菌与活菌。
(2)稀释涂布平板法:
①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;
②操作:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性。b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数;
③计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,其中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。
本题考查微生物的分离与培养的有关知识,要求考生掌握统计菌落数目的两种方法,掌握相关实验的原理,能结合所学知识准确判断各项。
4.下列关于微生物的培养和应用的叙述,错误的是()
A. 测定培养液中微生物数量,可选用显微镜直接计数法
B. 若要测定活菌数量,可选用稀释涂布平板法进行计数
C. 一般用液体培养基来分离和鉴定纤维素分解菌
D. 在筛选能分解纤维素的细菌的实验中,选择培养的目的是增大样品中菌株的浓度
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查微生物培养的知识,考生识记微生物培养基的分类、制作步骤和微生物培养的方法是解题的关键。
【解答】
A.显微镜直接计数法是测定培养液中微生物数量的方法之一,A正确;
B.若要测定活菌数量,可选用稀释涂布平板法进行计数,B正确;
C.分离纤维素分解菌,应该用以纤维素作为唯一碳源的固体培养基,C错误;
D.在筛选能分解纤维素的细菌的实验中,选择培养的目的是增大样品中目的菌株的浓度,D正确。
故选C。
5.用血细胞计数板计数培养液中酵母菌种群数量的动态变化时,进行如下图所示的操作。下列相关叙述正确的是( )
A. 图示对酵母菌计数采用的方法为抽样检测法,操作是正确的
B. 培养液中酵母菌的数量一般比图示操作统计出来的数值小
C. 应先轻轻振荡几次培养瓶,再从培养瓶中取培养后期的原液计数
D. 实验结束后,血球计数板用试管刷蘸洗涤剂擦洗、晾干
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查酵母菌种群数量的动态变化,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.图示操作是错误的,盖上盖玻片,再滴加细胞悬液,A错误;
B.培养液中酵母菌的数量一般比图示操作统计出来的数值小,B正确;
C.应先轻轻振荡几次培养瓶,再从培养瓶中取培养各期的原液,稀释后,再计数,C错误;
D.实验结束后,血球计数板用自来水冲洗,再晾干,D错误。
故选B。
6.如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图,有关叙述错误的是( )
A. 在配制步骤②、③的培养基时,应先调pH值后髙压蒸汽灭菌
B. 步骤③纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落
C. 步骤③采用涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D. 步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力
【答案】C
【解析】
【分析】
本题结合图解,考查微生物的分离和培养,要求考生识记培养基的基本成分、种类及功能;识记接种微生物常用的两种方法,能结合图中信息准确判断各选项。
1、培养基按功能分:
种类
制备方法
特征
用途
选择培养基
培养基中加入某种化学成分
根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基
加入某种试剂或化学药品
依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计
鉴别和区分菌落相似的微生物伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
2、微生物常见的接种的方法
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【解答】
A.在配制步骤②、③的培养基时,应先调pH值后高压蒸汽灭菌,A正确;
B.步骤③纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落,B正确;
C.要筛选出能高效分解尿素细菌,所选用的培养基要以尿素为唯一氮源,但牛肉膏和蛋白胨中都含有氮元素,因此步骤③所用的培养基中不能含有牛肉膏蛋白胨,C错误;
D.步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力,D正确。
故选C。
7.下列分离纤维素分解菌实验过程中的操作有误的是( )
A. 选择培养这一步可省略,但获得的纤维素分解菌落少
B. 经选择培养后直接将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
C. 用刚果红染色法,可以通过观察是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌
D. 用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上做对照,可以说明可能获得了纤维素分解菌
【答案】B
【解析】解:A、选择培养可省略,但培养分离的纤维素分解菌少,A正确;
B、经选择培养后,再经梯度稀释,才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,B错误;
C、用刚果红染色法,可以通过观察是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌,C正确;
D、用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上做对照,可以说明可能获得了纤维素分解菌,D正确。
故选:B。
纤维素分解菌的筛选实验流程为:土壤取样、选择培养、梯度稀释、将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上、挑选产生透明圈的菌落。
本题主要考查纤维素分解菌的筛选过程,意在强化学生该实验流程的理解与运用。
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1.如表所示为某微生物培养基的配方。下列叙述中错误的是( )
成分
NaNO3
K2HP4
KCl
MgSO4•7H2O
含量
3g
1g
0.5g
0.5g
成分
FeSO4
(CH2O)
H2O
青霉素
含量
0.01g
30g
定容至1000mL
0.1万单位
A. 此培养基属于液体培养基,其中的碳源是(CH2O)
B. 配制培养基时,溶化后分装前,必须要进行的是调整pH和灭菌
C. 接种时应在酒精灯火焰附近操作
D. 若用该培养基选择培养尿素分解菌,应除去青霉素、加入纤维素粉
【答案】D
【解析】解:A、该培养基中没有加入凝固剂,属于液体培养基,其中的碳源是(CH2O),A正确;
B、配制培养基时,溶化后分装前,必须要进行的是调整pH和灭菌,B正确;
C、接种时应在酒精灯火焰附近操作,防止杂菌污染,C正确;
D、若用该培养基选择培养尿素分解菌,应以尿素为唯一氮源,因此需要除去青霉素和NaNO3,加入尿素,D错误。
故选:D。
培养基的类型
(1)按物理性质分:
名称
特征
功能
固体培养基
外观显固体状态的培养基
主要用于微生物的分离、鉴定
液体培养基
呈液体状态的培养基
主要用于工业生产
(2)按化学性质分:
名称
特征
功能
天然培养基
用于化学成分不明确的天然物质配成
主要用于工业生产
合成培养基
用化学成分已知的化学物质配成
主要用于微生物的分类、鉴定
(3)按功能分:
种类
制备方法
特征
用途
选择培养基
培养基中加入某种化学成分
根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基
加入某种试剂或化学药品
依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计
鉴别和区分菌落相似的微生物,如伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
本题结合表格,考查培养基的相关知识,要求考生识记培养基的营养构成、种类及功能,能结合所学的知识准确答题。
2.若要通过稀释涂布平板法分离纯化土壤中的微生物,其正确操作步骤是( )
①土壤取样;
②称取1g土壤加入盛有99mL无菌水的锥形瓶中,制备10-2土壤稀释液;
③吸取0.1mL土壤稀释液进行平板涂布;
④依次将土壤稀释液稀释至浓度为10-3、10-4、10-5、10-6、10-7的溶液.
A. ①②③④ B. ①③②④ C. ①②④③ D. ①④②③
【答案】C
【解析】解:稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的正确操作步骤是①土壤取样,②称取10g土壤加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中制备土壤提取液,④进行梯度稀释,即依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度,③涂布和筛选菌株。
故选:C。
(1)微生物实验室培养常用的灭菌方法有干热灭菌,高压蒸汽灭菌和灼烧灭菌;
(2)常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法,其中稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的步骤为土壤取样→溶化→梯度稀释→涂布平板。
本题主要考查微生物的实验室培养及微生物的分离和腐乳的制作等知识,意在强化学生对相关知识的识记、理解和与运用。
3.某学者欲研究被石油污染过的土壤中细菌数量,并从中筛选出能分解石油的细菌.下列操作错误的是( )
A. 利用平板划线法对细菌进行计数 B. 以石油为唯一碳源的培养基筛选
C. 采用稀释涂布平板法分离菌种 D. 称取和稀释土壤时应在火焰旁
【答案】A
【解析】试题分析:阅读题干可知本题涉及的知识点是利用选择培养基分离特定菌种,梳理相关知识点,然后根据选项描述结合基础知识做出判断.
A、分离菌种常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板对微生物法,但对活菌进行计数常用稀释涂布平板法而不能用平板划线法.所以A描述错误.
B、阅读题干可知实验目的是筛选出能分解石油的细菌,培养基的配方应以石油为唯一碳源.所以B描述正确.
C、对微生物进行分离和计数,应该用稀释涂布平板法.所以C描述正确.
D、微生物的分离和培养的关键技术是无菌技术,因此在微生物的分离和培养的过程中称取和稀释土壤时应在火焰旁等活动要在火焰旁进行.所以D描述正确.
故应选A.
4.下列有关微生物分离、纯化及计数的叙述中,错误的是( )
A. 平板划线法通过连续划线将聚集的菌种分散并计数
B. 用富含尿素的培养基富集培养尿素分解菌
C. 稀释涂布平板法通过系列梯度稀释可将微生物分散
D. 用血细胞计数板计数微生物时,实验结果往往偏大
【答案】A
【解析】解:A、平板划线法通过连续划线将聚集的菌种分散,但平板划线法不能对微生物进行计数,A错误;
B、用富含尿素的培养基富集培养尿素分解菌,B正确;
C、稀释涂布平板法通过系列梯度稀释可将微生物分散,而且能对微生物进行计数,C正确;
D、用血细胞计数板计数微生物时,由于死菌也计数在内,因此实验结果往往偏大,D正确。
故选:A。
1、微生物常见的接种的方法
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落.
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落.
2、统计菌落数目的方法
(1)显微镜直接计数法
①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品中微生物数量;②方法:用计数板计数;③缺点:不能区分死菌与活菌.
(2)间接计数法(活菌计数法)
①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.
②操作
a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性.
b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数.
③计算公式:每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中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.
本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记接种微生物常用的两种方法,掌握计数微生物常用的两种方法,能结合所学的知识准确答题。
5.在进行酵母菌计数时,某同学先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上,然后吸取摇匀的培养液,滴在盖玻片边缘,让培养液自行渗入。如图是在显微镜下观察到的一个中方格的酵母菌分布情况,相关叙述正确的是( )
A. 用血细胞计数板计数酵母菌时只统计方格内的菌体
B. 探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法
C. 未对酵母菌染色会导致计数值比实际值偏小
D. 需要对该酵母菌培养液稀释后再重新计数
【答案】D
【解析】解:A、用血细胞计数板计数酵母菌时要遵循记上不记下,记左不计右的原则,A错误;
B、探究酵母菌的种群数量变化可以用抽样检测法,B错误;
C、未对酵母菌染色会将死酵母菌计数在内,导致计数值比实际值偏大,C错误;
D、图中酵母菌较密集,所以需要对该酵母菌培养液稀释后再重新计数,D正确。
故选:D。
注意事项
(1)由于酵母就是单细胞微生物,因此计数必须在显微镜下进行;显微镜计数时,对于压线的酵母菌,应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡数次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
(3)每天计算酵母菌数量的时间要固定。
(4)溶液要进行定量稀释。
(5)本实验不需要设置对照和重复,因为该实验在时间上形成前后对照,只要分组重复实验,获得平均值即可。
本题考查探究培养基中酵母菌种群数量的动态变化,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验操作步骤等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
6.下面关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的叙述中,正确的是( )
A. 只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素
B. 筛选分解尿素的细菌时,应以尿素为培养基中唯一的营养物质
C. 统计样品中的活菌数目一般用平板划线法
D. 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,则表明筛选到了分解尿素的细菌
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查尿素分解菌的分离与计数,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
【解答】
A.只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,A正确;
B.筛选分解尿素的细菌的实验中,采用的是以尿素为唯一氮源的培养基,B错误;
C.统计样品中的活菌数目一般用稀释涂布平板法,C错误;
D.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,如果指示剂变红,说明培养基中产生了氨,那么就能初步鉴定该种细菌能够分解尿素,D错误。
故选A。
7.在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基之前,通常要进行选择培养,其目的是()
A. 分离纤维素分解菌
B. 加快纤维素分解菌的生长速度
C. 使纤维素分解菌均匀地分布在稀释液中
D. 增加纤维素分解菌的密度,以确保能够从样品中分离到所需要的微生物
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查纤维素分解菌的筛选过程,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
分解纤维素的微生物的基本过程如下:土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落,其中选择培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度,以确保能够从样品中分离到所需的微生物。选择培养所用的培养基中唯一的碳源是纤维素,在纤维素分解菌的培养基中需要加入的特殊物质是刚果红,该物质能够与纤维素反应生成红色复合物,如果某个菌落的周围出现了透明圈,说明该种微生物能够产生纤维素酶,能够分解纤维素。综上所述,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、 填空题
8.牛的食物主要是草茎类,其中含有大量的纤维素。牛胃内的微生物,在帮助消化和利用植物纤维素方面起了决定性的作用。回答下列问题:
(1)纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质,组成纤维素的单体为 ______ .牛胃中某些微生物能够产生纤维素酶,这种酶是一种复合酶,其中的 ______ 能使纤维素分解成纤维二糖。
(2)实验室培养牛胃内的微生物,分离得到高纯度纤维素分解菌的关键环节是 ______ .为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在 ______ 附近进行;倒平板用的培养皿需要保持干燥,可以采用 ______ 法进行灭菌。
(3)为了从牛胃的食麋中分离出纤维素分解菌,配制的选择培养基要以 ______ 作为唯一碳源。筛选纤维素分解菌时,常用的刚果红染色法有两种,一种是先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,另一种是 ______ .在涂布平板时滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多,原因是 ______ .
【答案】(1)葡萄糖;C1酶、CX酶
(2)防止外来杂菌的入侵;酒精灯火焰;干热灭菌
(3)纤维素;在倒平板时就加入刚果红;培养基表面的菌悬液过多会导致菌体堆积,影响分离效果
【解析】
【分析】
本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记接种微生物常用的两种方法,掌握无菌技术;识记分解纤维素的微生物的分离实验的原理,能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
(1)纤维素是一种多糖,其基本组成单位是葡萄糖;纤维素酶是一种复合酶,其中的C1酶、CX酶能使纤维素分解成纤维二糖。
(2)微生物分离和培养的关键环节是防止外来杂菌的入侵;为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行;倒平板用的培养皿需要保持干燥,可以采用干热灭菌法进行灭菌。
(3)为了分离出纤维素分解菌,配制的选择培养基要以纤维素作为唯一碳源。筛选纤维素分解菌时,常用的刚果红染色法有两种,一种是先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,另一种是在倒平板时就加入刚果红。在涂布平板时滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多,原因是培养基表面的菌悬液过多会导致菌体堆积,影响分离效果。
9. 尿素是一种重要的农业肥料,经微生物分解后能更好的被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计实验并成功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示。
KH2PO4
NaHPO4
MgSO4•7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4g
2.1g
0.2g
10g
1g
15g
将表中物质溶解后,用蒸馏水定容到 100mL。实验过程如图所示:
回答下列问题:
(1)该培养基能筛选出目的菌的原因是______。
(2)图中将细菌转到固体培养基上接种时,可采用的方法是______.初步筛选出来的菌种还需要进一步的鉴定:在培养基中加入______指示剂,接种并培养初步筛选的菌种,若指示剂变成______色,则可说明该菌种能够分解尿素。
(3)在实验中,下列材料或用具需要灭菌的是______,需要消毒的是______(填序号)。
①培养细菌的培养基与培养皿
②玻棒、试管、锥形瓶和吸管
③实验操作者的双手
(4)在进行分离分解尿素的细菌实验时,A同学从培养基上筛选出大约50个菌落,而其他同学只选择出大约20个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有______(填序号)。
①所取土样不同②培养基被污染③接种操作错误④没有设置对照实验
(5)实验结束后,使用过的培养基应该进行______处理后,才能倒掉。
【答案】(1)该选择培养基中的唯一氮源是尿素
(2)稀释涂布平板法;酚红;红
(3)①②;③
(4)①②③
(5)灭菌
【解析】
【分析】
本题考查尿素分解菌的培养和分离相关知识,意在考查基础知识的理解和实验能力。
从土壤中分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。选择培养基的目的是筛选目的菌,在固体培养基上接种的方法通常是稀释涂布平板法和平板划线法。接种过程中培养基、接种器具要灭菌,操作者的双手和环境要消毒。对于微生物培养技术、选择培养基的选择作用、培养基为微生物提供的营养成分、常用的接种方法和具体操作过程的理解把握知识点间的内在联系是解题的关键。
【解答】
(1)选择培养基的是指在培养基上加入某种化学试剂,以抑制不需要微生物的生长,促进所需要微生物的生长。该培养基中加入尿素的目的是筛选出能分解尿素的细菌。
(2)转为固体培养时常用的接种方法是涂布平板法或平板划线法。尿素分解菌可以用酚红指示剂进行鉴定,原因是其体内产生的脲酶能够将尿素转化为氨使酚红指示剂呈红色。
(3)培养细菌用的培养基与培养皿,玻棒、试管、锥形瓶和吸管需要进行灭菌处理;实验操作者的双手需要进行消毒。
(4)该同学与其他同学获得的菌落数差异很大,可能的原因是采用的土样不同,培养基灭菌不彻底,培养基被污染;或者是实验过程中没有进行无菌操作。故选①②③。
(5)为避免污染环境与操作者,使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉。
故答案为:
(1)该选择培养基中的唯一氮源是尿素
(2)稀释涂布平板法;酚红;红
(3)①②;③
(4)①②③
(5)灭菌
10.分析回答下列微生物及其培养问题
农业上广泛使用的除草剂在土壤中不易被分解,长期使用会污染土壤。为了修复被污染的土壤,可按下图程序选育出能降解该除草剂的细菌。(注:已知该除草剂是一种含氮有机物;含一定量该除草剂的培养基不透明。)
(1) 微生物培养过程中需要的营养物质主要有
(2) 培养基的配制主要包括如下步骤:①溶化,②调pH,③高温高压灭菌,④称量。这些步骤正确的顺序是 。
(3) 实验中进行平板划线操作(如图乙、丙所示)的目的是 。在具体操作时,首先要将接种环通过(填编号) (①紫外线;②酒精灯灼烧;③高温高压)灭菌;第二次及以后的划线,总是从 开始。
(4) 为了选育出能降解除草剂的细菌,在配置培养基时需添加一定量的该型除草剂,并以该型除草剂作为 (营养来源),其原因是 。
(5) 如果筛选能降解该型除草剂的细菌结果如图丁所示(A—E分别表示不同的菌株),其中的B、D菌株周围无透明圈形成,说明 ;如果从A—E菌株中选育高效的能降解该型除草剂的细菌,应选育菌株 。
(6) 实验中采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。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 。
(7) 为探究此除草剂的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图戊所示实验。该实验的假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质;该实验设计缺少对照处理,正确的对照处理是 。
【答案】
【小题1】
碳源、氮源、生长因子、无机盐、水
【小题2】
④①②③
【小题3】
将聚集的微生物逐步分离(获得单个的菌落,分离纯化菌种 ② 上一次划线的末端
【小题4】
唯一氮源 只有能利用除草剂的微生物才能在该培养基上正常生长和繁殖
【小题5】
菌株B和菌株D不能分解除草剂(利用其中的氮) E
【小题6】
3.8×107
【小题7】
上清液中不加蛋白酶溶液(或加等量的无菌水),再测定除草剂的降解率
【解析】
【分析】
本题主要考查培养基的制作过程,意在提高学生的识记和实验能力。
【解答】
微生物培养过程中需要的营养物质主要有碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。
【分析】
本题主要考查培养基的制作过程,意在提高学生的识记和实验能力。
【解答】
在培养基的配制过程中,根据微生物的生长需要,称量不同的营养物质,然后溶化、调整PH、培养基的分装、加棉塞、包扎和灭菌等,所以正确的顺序是④①②③。
【分析】
本题的知识点是平板划线操作划线前后的灭菌及目的,平板划线法接种的结果预期,主要考查学生对平板划线法的掌握程度。
【解答】
、实验中进行平板划线操作(如图乙、丙所示)的目的是将聚集的微生物逐步分离(获得单个的菌落,分离纯化菌种 。在具体操作时,首先要将接种环通过酒精灯灼烧灭菌;第二次及以后的划线,总是从上一次划线的末端开始。
【分析】
本题主要考查微生物培养的相关知识,意在强化微生物培养的所以操作过程,提高学生实验技能。
【解答】
由于只有能利用除草剂的微生物才能在该培养基上正常生长和繁殖;因此在配置培养基时需添加一定量的该型除草剂,可以选育出能降解除草剂的细菌。
【分析】
本题主要考查微生物培养的相关知识,意在强化微生物培养的所以操作过程,提高学生实验技能。
【解答】
根据题意分析,筛选能降解该型除草剂的细菌结果如图丁所示(A—E分别表示不同的菌株),其中的B、D菌株周围无透明圈形成,说明菌株B和菌株D不能分解除草剂(利用其中的氮);如果从A—E菌株中选育高效的能降解该型除草剂的细菌,应选育菌株E形成更大的透明圈。
【分析】
本题主要考查微生物培养的相关知识,意在强化微生物培养的所以操作过程,提高学生实验技能。
【解答】
由由题意知1ml水样中的菌落数是(39+38+37)÷3÷0.1×100=3.8×104个,每升水样中的活菌数为3.8×104×103=3.8×107。
【分析】
本题主要考查微生物培养的相关知识,意在强化微生物培养的所以操作过程,提高学生实验技能。
【解答】
从图上清液中加入蛋白酶溶液可知是用于水解上清液中的某蛋白质的,由此可判定实验假设是目的菌株通过分泌某种蛋白质来降解苯磺隆,但是尚需设置上清液中不加蛋白酶溶液(或加等量的无菌水),再测定除草剂的降解率的对照组实验。
题组C 培优拔尖练
一、 单项选择题
1.在培养基中加入10%酚可以抑制细菌和霉菌;在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌;在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长。利用上述选择培养基依次能从混杂的微生物群体中分离出()
A. 放线菌、霉菌、固氮细菌
B. 放线菌、金黄色葡萄球菌、固氮细菌
C. 放线菌、大肠杆菌、.固氮细菌
D. 放线菌、乳酸菌、金黄色葡萄球菌
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查微生物的分离相关知识,意在考查考生对知识点的理解掌握程度。
【解答】
加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长可以筛选分离放线菌,在添加青霉素的选择培养基上可以筛选分离真菌(如霉菌),在缺乏氮源的选择培养基上可以筛选分离固氮微生物,综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
2.某同学将1mL土壤样液稀释100倍,在3个平板上用稀释涂布平板法分别接入0.1mL稀释液,经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、57和58。下列叙述错误的是()
A. 可得出土壤样液中活菌数大约为5.7×107个/L
B. 此方法统计的菌落数往往比实际的活菌数目低
C. 一般选择菌落数在30—300的平板进行计数
D. 显微镜直接计数法统计的都是稀释液中活菌数
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查微生物分离和培养,要求考生识记几种微生物常用的两种方法,掌握采用稀释涂布平板法计数微生物的具体过程,能结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A.将1mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接入0.1mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、58和57,据此可得出每升样品中的活菌数为(56+58+57)÷3÷0.1×1000×100=5.7×107个,A正确;
B.由于两个或多个菌种形成一个菌落,所以统计的菌落数往往比实际的活菌数目低,B正确;
C.一般选择菌落数在30-300的平板进行计数,C正确;
D.显微镜直接计数法统计的都是稀释液中所有个体的数目,包括死菌,D错误。
故选D。
3.血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具下列叙述正确的是( )
A. 每块血细胞计数板的正中央有1个计数室
B. 计数室的容积为1mm×1mm×0.1mm
C. 盖盖玻片之前,应用吸管直接向计数室滴加样液
D. 计数时,不应统计压在小方格角上的细胞
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了血细胞计数板的构造及使用方法,意在考查学生的应用和实验操作能力,试题难度一般。
血细胞计数板一、血细胞计数板的构造血细胞计数板被用以对人体内红、白血细胞进行显微计数之用,也常用于计算一些细菌、真菌、酵母等微生物的数量,是一种常见的生物学工具。 血细胞计数板是由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的。玻片中有四条下凹的槽,构成三个平台。 中间的平台较宽,其中间又被一短横槽隔为两半,每半边上面,刻有一个方格网。 方格网上刻有9个大方格,其中只有中间的一个大方格为计数室,供微生物计数用。 这一大方格的长和宽各为1mm,深度为0.1mm,其体积为0.1mm3。 计数室通常有两种规格。一种是大方格内分为16中格,每一中格又分为25小格; 另一种是大方格内分为25中格,每一中格又分为16小格。但是不管计数室是哪一种构造,它们都有一个共同的特点,即每一大方格都是由 16×25=25×16=400个小方格组成。
【解答】
A.每块血细胞计数板的正中央有多个计数室,A错误;
B.计数室的容积为1mm×1mm×0.1mm,B正确;
C.先盖盖玻片,再将稀释后的酵母菌悬液,用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘,使菌液缓缓渗入,C错误;
D.计数时,压在方格边上的酵母菌,要计数相邻两边及其顶角的个体数,减小误差,D错误。
故选B。
4.下列有关分解纤维素的微生物的分离的叙述,说法错误的是()
A. 纤维素酶中的C1酶和CX酶可以将纤维素分解为纤维二糖
B. 分离纤维素分解菌时,可在倒平板时加入刚果红染色,然后接种分解菌
C. 纤维素酶的发酵方法有液体发酵法和固体发酵法
D. 要增加纤维素分解菌的浓度,应使用固体培养基进行选择培养
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查纤维素分解菌的分离实验的相关知识,解题关键是对该实验过程的理解与记忆。
【解答】
A.纤维素酶包括三部分,C1酶和CX酶和葡萄糖苷酶,C1酶和CX酶能把纤维素分解成纤维二糖,A正确;
B.分离纤维素分解菌时,可在倒平板时加入刚果红染色,然后接种分解菌,B正确;
C.纤维素酶的发酵方法有液体发酵法和固体发酵法两种类型,C正确;
D.要增加纤维素分解菌的浓度(即扩大培养),应使用液体培养基进行选择培养,利于菌体充分接触培养基和利用空间,D错误。
故选D。
5.某生物兴趣小组尝试对土壤中分解尿素的细菌进行分离并计数,相关叙述正确的是( )
A. 制备选择培养基时,需加入尿素、琼脂、葡萄糖、硝酸盐等物质
B. 用活菌计数法统计结果,活菌的实际数目往往比统计的菌落数低
C. 脲酶将尿素分解成氨使培养基的pH降低,加入酚红指示剂后变红
D. 每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,C为某一稀释度下平板上的平均菌落数
【答案】D
【解析】解:A、分离土壤中分解尿素的细菌,培养基中要有尿素、琼脂糖、葡萄糖,尿素给分解尿素的细菌提供氮源,不能加硝酸盐,A错误;
B、用活菌计数法统计结果时,有的活菌在培养过程中会死亡,而有的菌落是由多个活菌共同形成的,故活菌的实际数目往往比统计的菌落数高,B错误;
C、脲酶将尿素分解成氨使培养基的pH增加,加入酚红指示剂后变红,C错误;
D、每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,其中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,D正确。
故选:D。
1、培养基选择分解尿素的微生物的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
2、分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
3、统计菌落数目的方法:
(1)显微镜直接计数法
①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品中微生物数量;②方法:用计数板计数;③缺点:不能区分死菌与活菌。
(2)间接计数法(活菌计数法)
①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。
②操作:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
③计算公式:每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中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。
本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记培养基的概念和统计菌落数目的方法等知识,意在考查考生的识记能力和分析能力。
二、填空题
6.如表为培养某种微生物的培养基配方,请回答有关问题:
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4•7H2O
葡萄糖
尿素
蒸馏水
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
定容1000mL
(1)根据配方可知该培养基只允许分解______的细菌生长,从功能上看,这种培养基被称作______培养基。为防止杂菌污染,对培养基采用的灭菌方法是______.
(2)若要通过统计培养基中菌落数来估计样品中的细菌数,上述培养基中还需要添加______,接种时应采用______法。该方法接种培养后的菌落如图,其中适合用于计数的平板是______.
(3)某同学涂布平板时用0.lmL稀释液,稀释液的稀释倍数为105,平板中测得菌落数分别为17、156、179、451、175,则每1mL样品中的细菌数约是______个。从土壤中分离出分解尿素的细菌后,要对其作进一步的鉴定,可在上述培养基中加入______.
【答案】尿素;选择;高压蒸汽灭菌;凝固剂(或琼脂);稀释涂布平板;C;1.7×l08 ;酚红指示剂
【解析】解:(1)该培养基以尿素为唯一氮源,只允许分解尿素的细菌生长,故这种培养基称为选择培养基。培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌。
(2)若要通过统计培养基中菌落数来估计样品中的细菌数,需用固体培养基,故上述培养基中还需要添加琼脂作为凝固剂,接种时应采用稀释涂布平板法法。用稀释涂布平板法测定细菌数时,在每一个梯度浓度内,至少要涂布3个平板,选择菌落数在30~300的进行记数,因此图中C平板适合用于计数。
(3)某同学涂布平板时用0.lmL稀释液,稀释液的稀释倍数为105,平板中测得菌落数分别为17、156、179、451、175,由于需要选择菌落数在30~300的进行记数,因此每1mL样品中的细菌数约=(156+179+175)÷3÷0.1×105=1.7×l08 个。从土壤中分离出分解尿素的细菌后,要对其作进一步的鉴定,可在上述培养基中加入酚红指示剂。
故答案为:
(1)尿素 选择 高压蒸汽灭菌
(2)凝固剂(或琼脂) 稀释涂布平板法 C
(3)1.7×l08 酚红指示剂
1、选择培养基是在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质,抑制不需要的微生物的生长,有利于所需微生物的生长。
2、稀释涂布平板法计数时,首先将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表一个细胞),再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
本题考查了微生物培养技术的相关知识,考生要明确选择培养基的选择作用,识记培养基为微生物提供的营养成分,识记常用的接种方法和具体操作过程,对于微生物培养技术的掌握及分解尿素的菌的分离和计数的掌握应用是解题的关键。
7.纤维素酶的成本能否下降,是能否实现乙醇工业化生产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程:土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。
①培养纤维素酶分解菌的土样最好选择在 ______ 环境采集。
②以下是一种培养基配方:纤维素5g、NaNO31g、Na2HPO4•7H2O1.2g、KH2PO40.9g、MgSO4•7H2O0.5g、KCl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到1000mL).
该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度,其原理是培养基中 ______ 是主要碳源,有利于纤维素分解菌生长,同时抑制其他微生物生长。
③为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种,可以在鉴别培养基上加入刚果红染液,将筛选获得的菌液稀释后用 ______ 方法接种到鉴别培养基上,然后挑选产生透明圈的菌落作为菌种进行扩大培养.
【答案】①富含纤维素
②纤维素
③涂布平板法
【解析】
【分析】
本题主要考查纤维素分解菌的筛选与培养,意在强化学生对相关知识点的识记与理解。
从土壤中分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。从土壤中筛选纤维素分解菌应该使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,用刚果红染液进行鉴定。纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量需要进行发酵产纤维素酶分解菌葡萄糖的实验进行测定。酒精发酵使用的微生物是酵母菌。
【解答】
①筛选纤维素分解菌时,纤维素丰富的土壤环境中含有较多的纤维素分解菌。
②筛选纤维素分解菌的培养基应该以纤维素为唯一的碳源,只有纤维素分解菌能够正常生长,而其他微生物生长受到抑制。
③纤维素分解菌可以用用刚果红染液进行鉴定,用稀释涂布平板法接种后,刚果红染液可以与纤维素反应呈红色,而纤维素分解菌的菌落周围会出现透明圈。
故答案为:
①富含纤维素
②纤维素
③涂布平板法
8.回答下列有关微生物培养的问题。
某化工厂的污水池中,含有一种有害的、难于降解的有机化合物A,研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示。
(1)培养基中加入化合物A的目的是________,这种培养基属于________培养基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的________,同时,实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是________。
(3)培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量________的培养液,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量________。
(4)转为固体培养基培养时,常采用 的方法接种,获得单菌落后继续筛选。
(5)在培养基的配制过程中,操作方法包括以下步骤,其正确顺序为________。
①溶解②调 pH值③定容④包扎⑤培养基的分装⑥称量⑦灭菌
A.①②⑥⑤⑦③④ B.⑥①③②⑤④⑦
C.⑥①②⑤④⑦③ D.①②⑤④⑥⑦③
(6)实验结束后,使用过的培养基应该进行 处理后,才能倒掉,这样处理的目的是________。
【答案】(1)筛选目的菌;选择
(2)化合物A;异养需氧型
(3)减少;增加
(4)平板划线(稀释平板涂布法)
(5)B
(6)灭菌;杀死培养基上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者
【解析】
【分析】
本题的知识点是微生物的培养及培养基的配置方法,主要考查学生运用微生物培养的知识解决生活中问题的能力。
【解答】
(1)由题意可知,本实验是分离出高效降解有机化合物A的菌种,所以培养基中加入化合物A的目的是筛选降解的有机化合物A的菌种,这种培养基属于选择培养基。
(2)有机化合物A为目的菌提供了生长所需的氮和碳源,实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是异养需氧型。
(3)由于“目的菌”有高效降解有机化合物A的作用,所以培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量减少的培养基,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量增加。
(4)转为固体培养时,常采用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种,分离获得单菌落。
(5)在培养基的配制过程中,操作方法包括以下步骤,其正确顺序为⑥称量、①溶解、③定容、②调PH值、⑤培养基的分装、④包扎、⑦灭菌,即B正确,ACD错误。
(6)实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌处理后,才能倒掉。目的是杀死培养基上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。
第2节 微生物的培养技术和应用
二、微生物的选择培养和技术目标导航
教学目标
课程标准
目标解读
获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础。
1. 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。
2. 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常用方法。
3. 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。
教学重点
1. 微生物选择培养的原理。
2. 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。
教学难点
土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。
知识精讲
知识点01 选择培养基
选择培养基:在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
实验室中微生物的筛选原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生长。
知识点02 微生物的选择培养
稀释涂布平板法:稀释涂布法是将菌液进行一系列梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。在稀释度足够高的菌液里, 聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而
能在培养基表面形成单个菌落。
待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放在30-37℃恒温箱中培养1-2d,平板上就可以观察到单菌落。
知识点03 微生物的数量测定
常用方法:稀释涂布平板法、显微镜直接计数法
1.稀释涂布平板法(也叫活菌计数法、间接计数法)
原理:成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。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。
操作:①设置重复组,目的是增强实验的说服力与准确性。将待测样品经一系列10倍稀释,然后选择三个稀释度的菌液,分别取0.1ml接种到已制备好的平板上,然后用无菌涂布器将菌液涂布在整个平板表面,放在适宜的温度下培养计数菌落数。为使结果接近真实值,可将同一稀释度菌液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。②为了保证结果的准确,一般选择菌落数在30—300的平板进行计数,若设置的重复组中结果相差太远,意味着操作有误,需重新实验。
2.显微镜直接计数法
(1)原理:此法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数量。
(2)方法:用血细胞计数板计数。
计数板是特制的载玻片,其上有特定的面积为1mm2,高为0.1mm的计数室,一个计数室又被分成25个(或16个)中格,每个中格再被分成16个(或25个)小格,每个计数室都由400个小格组成。
(3)操作:将稀释的样品滴在计数板上,盖上盖玻片,然后在显微镜下计数4~5个中格中的细菌数,并求出每个小格所含的细菌数,再按计数公式求出每毫升样品中所含的细菌数。
(4)计算公式
(5)缺点:不能区分死菌与活菌;
不适于对运动细菌的计数;
需要相对高的细菌浓度;
个体小的细菌在显微镜下难以观察;
知识点04 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
(一)课题背景
1.尿素的利用:尿素是一种重要的农业氮肥。尿素不能直接被农作物吸收。土壤中的细菌将尿素分解成氨之后才能被植物利用。
2.细菌利用尿素的原因:土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶,
3.常见的分解尿素的微生物:芽孢杆菌、小球菌、假单胞杆菌、克氏杆菌、棒状杆菌、梭状芽孢杆菌,某些真菌和放线菌也能分解尿素。
(二)课题目的
①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌 ②统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌
(三)实验原理
在以尿素为唯一氮源的选择培养基上,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,从而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
(四)实验流程
1.土壤取样
从肥沃、湿润的土壤中取样。先铲去表层土3cm左右,再取样,将样品装入事先准备好的信封中。
◆取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。
2.制备培养基
3. 样品稀释:将10 g土样加入盛有90 mL无菌生理盐水的锥形瓶中(锥形瓶体积为250 mL),充分摇匀,吸取上清液1 mL,转移至盛有9 mL的生理盐水的无菌大试管中,依次等比稀释至107稀释度。
由于初次实验,对于稀释的范围没有把握,因此选择了一个较为宽泛的范围:稀释倍数为103~107。每个稀释度下需要3个选择培养基,1个基础培养基,因此共需要15个选择培养基,5个基础培养基。此外,还需要准备8个灭菌的试管和1个灭菌的移液管。
◆应在火焰旁称取土壤10g。
◆在稀释土壤溶液的过程中,每一步都要在火焰旁进行
◆不同微生物在土壤中含量不同;保证获得菌落数在30~300之间、适于计数的平板。
微生物的种类
土壤稀释倍数
目标
分离土壤中所有细菌
104、105、106
平板上的菌落数应为30~300个,便于准确计数。
分离土壤中的放线菌
103、104、105
分离土壤中的真菌
102、103、104
分离土壤中的尿素细菌
104、105、106、107
◆为获得不同类型的微生物,就需要按不同的稀释度进行分离,同时还应当有针对性地提供选择培养的条件。
4. 取样涂布
按照由107~103稀释度的顺序分别吸取0.1 mL进行平板涂布操作。按照浓度从低到高的顺序涂布平板,不必更换移液管。
◆实验时要对培养皿作好标记。注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等。
◆如果得到了2个或2个以上菌落数目在30——300的平板,则说明稀释操作比较成功,并能够进行菌落的计数,如果同一稀释倍数的三个重复的菌落数相差较大,表明试验不精确,需要重新实验。
5.微生物的培养与观察
培养不同微生物往往需要不同培养温度。
微生物的种类
培养温度
培养时间
观察时间
细 菌
30~37℃
1~2d
①每隔24h统计一次菌落数,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。②仔细观察并记录菌落的(形状、大小、隆起程度和颜色等)特征。
霉 菌
25~28℃
3~4d
放线菌
25~28℃
5~7d
将涂布好的培养皿放在某(如:30 ℃)温度下培养。随着培养时间的延长,会有不同的菌落产生。
6.观察记录
比较基础培养基和选择培养基中菌落的数量、形态、大小、边缘、突起、颜色、质地等等,并做好记录。
7.细菌计数
当菌落数目稳定时,选取菌落数在30~300的平板进行计数。在同一稀释度下,至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值,并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。
8.进一步探究:对分离的菌种做进一步鉴定
挑选选择培养基中不同形态的菌落接入含酚红培养基的斜面中,观察能否产生如图的颜色反应。
因为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PH升高,指示剂将变红,说明该细菌能够分解尿素。
知识点05 拓展应用:分解纤维素的微生物的分离
纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即CX酶、 C1酶和葡萄糖苷酶,前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
刚果红染色法:这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选
刚果红是一种染料,它可以与纤维素形成红色复合物,但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红—纤维素的复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解为中心的透明圈 。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
知识点06 平板划线法和稀释涂布平板法的比较
作用
优点
缺点
适用范围
平板划线法
都能使细菌纯化
可以观察菌落特征,对混合菌进行分离
不易分离出单个菌落,不能计数
适用于好氧菌
稀释涂布平板法
能使单菌落分离,便于计数;可以观察菌落特征
吸收量较少、较麻烦;
平板不干燥效果不好;
适用于厌氧菌和兼性厌氧菌
能力拓展
考点01 微生物的选择培养
选择培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。人为提供有利于目的菌株生长的条件(选择条件可根据所需分离的微生物的特点,从物理、化学、生物及综合多个方面进行选择,如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等许多方面),同时抑制或阻止其他微生物生长,从而使目的菌株在群落中的数量大大增加,人们能够更容易地从中分离到所需的特定微生物。在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
证明选择培养基的选择作用,用基础培养基(牛肉膏蛋白胨培养基)接种等量同种菌液作对照。若牛肉膏培养基的菌落数目明显大于选择培养基的数目,说明选择培养基已筛选出一些菌落。
【典例1】下列培养基不是为选择培养基的是( )
A. 牛肉膏蛋白胨培养基 B. 分解尿素的微生物培养基
C. 筛选纤维素分解菌的培养基 D. 无氮培养基
【答案】A
【解析】解:A、牛肉膏蛋白胨培养基含有微生物生长的碳源、氮源、水和无机盐,不是选择培养基,A正确;
B、以尿素为氮源的培养基上只有尿素分解菌可以生存,属于选择培养基,B错误;
C、筛选纤维素分解菌的培养基需要使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,C错误;
D、无氮培养基只有能够固氮的微生物能够生存,属于选择培养基,D错误.
故选:A.
选择培养基是指通过培养混合的微生物,仅得到或筛选出所需要的微生物,其他不需要的微生物在这种培养基上是不能生存的.据此分析作答.
本题主要考查选择培养基的相关知识,意在强化学生对选择培养基的特点的理解与运用.
考点02 微生物的数量测定
1.稀释涂布平板法,也叫活菌计数法、间接计数法
原理:成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。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。此法所计算的菌数是培养基上长出来的菌落数,故又称活菌计数。
操作:
①设置重复组,目的是增强实验的说服力与准确性。将待测样品经一系列10倍稀释,然后选择三个稀释度的菌液,分别取0.1ml接种到已制备好的平板上,然后用无菌涂布器将菌液涂布在整个平板表面,放在适宜的温度下培养计数菌落数。为使结果接近真实值,可将同一稀释度菌液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。
②为了保证结果的准确,一般选择菌落数在30—300的平板进行计数,若设置的重复组中结果相差太远,意味着操作有误,需重新实验。
计算公式:每克样品中的菌落数=×M。其中,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。
2.显微镜直接计数法
(1)原理:此法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数量。
(2)方法:用血细胞计数板计数
计数板是一块特制的厚玻璃片,玻片上有四个槽构成三个平台,中央平台又由一短槽隔成两半,其上各刻有一方格网,每个方格网共分九个大格,中央的一大格作为计数用,称为计数室。
计数室刻度有2种:一种是25中格×16小格,而另一种为16中格×25小格,它们都是由400个小格组成。计数室边长为1mm,则计数室面积为1×1=1mm2。盖上盖玻片后,载玻片与盖玻片之间高度为0.1mm,所以每个计数室的体积为0.1 × 1 × 1=0.1mm3,计数室有400个小格,所以每个小格体积为
(3)操作:将稀释的样品滴在计数板上,盖上盖玻片,然后在显微镜下计数4~5个中格中的细菌数,并求出每个小格所含的细菌数,再按计数公式求出每毫升样品中所含的细菌数。
(4)计算公式
(5)缺点:不能区分死菌与活菌;
不适于对运动细菌的计数;
需要相对高的细菌浓度;
个体小的细菌在显微镜下难以观察;
3.滤膜法
滤膜法是适用于杂质较少的水样或检测空气中浮菌数的方法。
滤膜法是检测水样中大肠细菌群的方法。将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中,经过抽滤,细菌被截留在滤膜上,将滤膜贴于品红亚硫酸钠培养基上,经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠菌群菌落,依据过滤水样计算每升或每100毫升水样中的大肠菌群数。操作简单、快速,主要适用于杂质较少的水样。
如:测定饮用水中大肠杆菌的数目为例。将已知体积的水用细菌过滤器过滤后,将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养。在该培养基上,大肠杆菌的菌落呈现黑色。可以根据培养基上黑色菌落的数目,计算出水样中大肠杆菌的数量。
原理:伊红—美蓝培养基(EMB)是鉴别培养基,可以用来检测自来水中的大肠杆菌是否超标,因为大肠杆菌的代谢产物与伊红—美蓝结合,使菌落呈深紫色或黑色并带有金属光泽,使大肠杆菌的菌落显示出来,并没有促进大肠杆菌的生长和抑制其他微生物的生长。
滤膜法也是检测空气中浮菌数的方法。将定量的空气抽滤器通过微孔薄膜,带菌的尘粒即留滞在滤膜上,将滤膜贴于营养琼脂平皿上,培养后计数滤膜上生长的菌群数,根据气样量计算每立方米空气中的细菌总数。
【典例1】用稀释涂抹平板法来统计样品中活菌的数目,其结果与实际值相比( )
A. 比实际值高
B. 比实际值低
C. 和实际值一致
D. 可能比实际值高,也可能比实际值低
【答案】B
【解析】解:用稀释涂布平板法对样品中活菌数目进行统计,只是一种估测,根据此方法的实验过程可知,在某一稀释度下涂布的平板菌体数具有一定的偶然性,并不是绝对均匀的,所以取若干个平板菌落数量的平均值比较接近样品中菌体数的真实值。用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目有可能几个细菌同时在一起,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,而样品稀释度无论多高都很难使其中的细菌都单个分布于培养基上,故计数结果比实际值低。
故选:B。
稀释涂布平板法可以用来进行微生物的计数。通常选用菌落数在30~300的平板进行统计计数,为了避免实验误差至少需要选用3个或3个以上的平板统计计数,求出平均值,这样最近真实值。
本题主要考查稀释涂布平板法进行微生物计数的相关知识,意在强化学生对微生物培养中的计数的相关知识的识记、理解与掌握。
【典例2】在“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”的实验中,观察到血细胞计数板(如图1,规格为1mm×1mm×0.1mm)计数室的某一个方格中酵母菌的分布如图2.下列叙述错误的是( )
A. 该血细胞计数板1个大方格的体积是0.1mm3
B. 这种统计酵母菌数量的方法属于抽样检测法
C. 培养液渗入计数室后应立即计数以减小误差
D. 图2所示一个方格中酵母菌的数量应计为7个
【答案】C
【解析】解:A、根据题意可知,血细胞计数板的规格为1mm×1mm×0.1mm,则该血细胞计数板1个大方格的体积是0.1mm3,A正确;
B、利用血球计数板统计酵母菌数量的方法属于抽样检测法,B正确;
C、培养液渗入计数室后,稍待片刻,使酵母菌全部沉降到血球计数室内再进行计数以减小误差,C错误;
D、该方格中酵母菌的数量应计为7个,只计数内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌,D正确。
故选:C。
血球计数板的使用(以计数酵母菌为例):
(1)用血球计数板计数酵母菌悬液的酵母菌个数;
(2)样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数,以每小方格内含有4-5个酵母细胞为宜,一般稀释10倍即可;
(3)将血球计数板用擦镜纸擦净,在中央的计数室上加盖专用的厚玻片;
(4)将稀释后的酵母菌悬液,用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘,使菌液缓缓渗入,多余的菌液用吸水纸吸取,稍待片刻,使酵母菌全部沉降到血球计数室内;
(5)计数时,如果使用16格×25格规格的计数室,要按对角线位,取左上,右上,左下,右下4个中格(即100个小格)的酵母菌数。如果规格为25格×16格的计数板,除了取其4个对角方位外,还需再数中央的一个中格(即80个小方格)的酵母菌数;
(6)当遇到位于格线上的酵母菌,一般只计数方格的上方和右方线上的酵母细胞(或只计数下方和左方线上的酵母细胞);
(7)对每个样品计数三次,取其平均值,按下列公式计算每1ml菌液中所含的酵母菌个数。
本题考查探究培养液中酵母菌种群数量变化的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力以及对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。
分层提分
题组A 基础过关练
单项选择题
1.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长;在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌的生长;在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出( )
①大肠杆菌 ②霉菌 ③放线菌 ④固氮细菌
A. ④②③ B. ①②③ C. ①③④ D. 只有③④
【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查微生物分离的相关内容, 意在考查学生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
【解答】
由题意可知固氮细菌不需要专门添加氮源,在缺乏氮源的培养基上能生存,利用此培养基可分离出固氮细菌;青霉素是抗生素,可抑制细菌和放线菌等原核微生物,可利用含有抗生素的培养基分离出霉菌;10%酚可以抑制细菌和霉菌,可利用含有10%酚的培养基分离出放线菌。综上所述能够依次将固氮细菌、霉菌和放线菌分离出来,利用上述方法不能从混杂的微生物群体中分离出大肠杆菌。故B、C、D错误,A正确。
故选A。
2.有关稀释涂布平板法,叙述正确的是()
A. 为使菌液与水充分混匀,每次稀释可用橡皮头对移液管吹吸3次
B. 稀释常用的方法是依次从前一稀释度试管中取1mL的菌液,加入10mL无菌水中
C. 稀释后需在适宜的温度下培养一段时间后进行涂布
D. 浓度越高的越容易形成单菌落
【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查微生物培养的相关知识,意在考查学生的识记以及理解能力。
【解答】
A.为使菌液与水充分混匀,每次稀释可用橡皮头对移液管吹吸3次,A正确。
B.稀释常用的方法是依次从前一稀释度试管中取1mL的菌液,加入9mL无菌水中,B错误。
C.稀释后不用培养,C错误。
D.形成单菌落和浓度无关,D错误。
故选A。
3.下列关于微生物数量测定的相关叙述,正确的是( )
A. 通过稀释涂布平板法统计的活菌数一般低于实际的活菌数
B. 利用显微镜进行直接计数时,可使用普通的载玻片完成计数
C. 平板划线法除可以用于分离微生物外,也常用于统计细菌数目
D. 应尽量选菌落数少的平板来统计,以确保一个菌落来自单个细菌
【答案】A
【解析】A、利用稀释涂布平板法统计活菌时,当两个或多个细胞连在一起时,会形成一个菌落,导致计数低于实际的活菌数,A正确;
B、利用显微镜进行直接计数时,需要使用血球计数板,B错误;
C、平板划线法只适用于分离微生物,不能用于统计细菌数目,C错误;
D、利用平板计数时,需要选择菌落数在30~300之间的平板进行计数,D错误。
故选:A。
统计菌落数目的方法有两种,显微镜直接计数法和稀释涂布平板法。
(1)显微镜直接计数法:
①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品中微生物数量;
②方法:用计数板计数;
③缺点:不能区分死菌与活菌。
(2)稀释涂布平板法:
①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;
②操作:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性。b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数;
③计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,其中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。
本题考查微生物的分离与培养的有关知识,要求考生掌握统计菌落数目的两种方法,掌握相关实验的原理,能结合所学知识准确判断各项。
4.下列关于微生物的培养和应用的叙述,错误的是()
A. 测定培养液中微生物数量,可选用显微镜直接计数法
B. 若要测定活菌数量,可选用稀释涂布平板法进行计数
C. 一般用液体培养基来分离和鉴定纤维素分解菌
D. 在筛选能分解纤维素的细菌的实验中,选择培养的目的是增大样品中菌株的浓度
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查微生物培养的知识,考生识记微生物培养基的分类、制作步骤和微生物培养的方法是解题的关键。
【解答】
A.显微镜直接计数法是测定培养液中微生物数量的方法之一,A正确;
B.若要测定活菌数量,可选用稀释涂布平板法进行计数,B正确;
C.分离纤维素分解菌,应该用以纤维素作为唯一碳源的固体培养基,C错误;
D.在筛选能分解纤维素的细菌的实验中,选择培养的目的是增大样品中目的菌株的浓度,D正确。
故选C。
5.用血细胞计数板计数培养液中酵母菌种群数量的动态变化时,进行如下图所示的操作。下列相关叙述正确的是( )
A. 图示对酵母菌计数采用的方法为抽样检测法,操作是正确的
B. 培养液中酵母菌的数量一般比图示操作统计出来的数值小
C. 应先轻轻振荡几次培养瓶,再从培养瓶中取培养后期的原液计数
D. 实验结束后,血球计数板用试管刷蘸洗涤剂擦洗、晾干
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查酵母菌种群数量的动态变化,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.图示操作是错误的,盖上盖玻片,再滴加细胞悬液,A错误;
B.培养液中酵母菌的数量一般比图示操作统计出来的数值小,B正确;
C.应先轻轻振荡几次培养瓶,再从培养瓶中取培养各期的原液,稀释后,再计数,C错误;
D.实验结束后,血球计数板用自来水冲洗,再晾干,D错误。
故选B。
6.如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图,有关叙述错误的是( )
A. 在配制步骤②、③的培养基时,应先调pH值后髙压蒸汽灭菌
B. 步骤③纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落
C. 步骤③采用涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D. 步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力
【答案】C
【解析】
【分析】
本题结合图解,考查微生物的分离和培养,要求考生识记培养基的基本成分、种类及功能;识记接种微生物常用的两种方法,能结合图中信息准确判断各选项。
1、培养基按功能分:
种类
制备方法
特征
用途
选择培养基
培养基中加入某种化学成分
根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基
加入某种试剂或化学药品
依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计
鉴别和区分菌落相似的微生物伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
2、微生物常见的接种的方法
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【解答】
A.在配制步骤②、③的培养基时,应先调pH值后高压蒸汽灭菌,A正确;
B.步骤③纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散,可以获得单细胞菌落,B正确;
C.要筛选出能高效分解尿素细菌,所选用的培养基要以尿素为唯一氮源,但牛肉膏和蛋白胨中都含有氮元素,因此步骤③所用的培养基中不能含有牛肉膏蛋白胨,C错误;
D.步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力,D正确。
故选C。
7.下列分离纤维素分解菌实验过程中的操作有误的是( )
A. 选择培养这一步可省略,但获得的纤维素分解菌落少
B. 经选择培养后直接将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
C. 用刚果红染色法,可以通过观察是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌
D. 用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上做对照,可以说明可能获得了纤维素分解菌
【答案】B
【解析】解:A、选择培养可省略,但培养分离的纤维素分解菌少,A正确;
B、经选择培养后,再经梯度稀释,才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,B错误;
C、用刚果红染色法,可以通过观察是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌,C正确;
D、用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上做对照,可以说明可能获得了纤维素分解菌,D正确。
故选:B。
纤维素分解菌的筛选实验流程为:土壤取样、选择培养、梯度稀释、将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上、挑选产生透明圈的菌落。
本题主要考查纤维素分解菌的筛选过程,意在强化学生该实验流程的理解与运用。
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1.如表所示为某微生物培养基的配方。下列叙述中错误的是( )
成分
NaNO3
K2HP4
KCl
MgSO4•7H2O
含量
3g
1g
0.5g
0.5g
成分
FeSO4
(CH2O)
H2O
青霉素
含量
0.01g
30g
定容至1000mL
0.1万单位
A. 此培养基属于液体培养基,其中的碳源是(CH2O)
B. 配制培养基时,溶化后分装前,必须要进行的是调整pH和灭菌
C. 接种时应在酒精灯火焰附近操作
D. 若用该培养基选择培养尿素分解菌,应除去青霉素、加入纤维素粉
【答案】D
【解析】解:A、该培养基中没有加入凝固剂,属于液体培养基,其中的碳源是(CH2O),A正确;
B、配制培养基时,溶化后分装前,必须要进行的是调整pH和灭菌,B正确;
C、接种时应在酒精灯火焰附近操作,防止杂菌污染,C正确;
D、若用该培养基选择培养尿素分解菌,应以尿素为唯一氮源,因此需要除去青霉素和NaNO3,加入尿素,D错误。
故选:D。
培养基的类型
(1)按物理性质分:
名称
特征
功能
固体培养基
外观显固体状态的培养基
主要用于微生物的分离、鉴定
液体培养基
呈液体状态的培养基
主要用于工业生产
(2)按化学性质分:
名称
特征
功能
天然培养基
用于化学成分不明确的天然物质配成
主要用于工业生产
合成培养基
用化学成分已知的化学物质配成
主要用于微生物的分类、鉴定
(3)按功能分:
种类
制备方法
特征
用途
选择培养基
培养基中加入某种化学成分
根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌,从而提高该菌的筛选率
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基
加入某种试剂或化学药品
依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应,产生明显的特征变化而设计
鉴别和区分菌落相似的微生物,如伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
本题结合表格,考查培养基的相关知识,要求考生识记培养基的营养构成、种类及功能,能结合所学的知识准确答题。
2.若要通过稀释涂布平板法分离纯化土壤中的微生物,其正确操作步骤是( )
①土壤取样;
②称取1g土壤加入盛有99mL无菌水的锥形瓶中,制备10-2土壤稀释液;
③吸取0.1mL土壤稀释液进行平板涂布;
④依次将土壤稀释液稀释至浓度为10-3、10-4、10-5、10-6、10-7的溶液.
A. ①②③④ B. ①③②④ C. ①②④③ D. ①④②③
【答案】C
【解析】解:稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的正确操作步骤是①土壤取样,②称取10g土壤加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中制备土壤提取液,④进行梯度稀释,即依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度,③涂布和筛选菌株。
故选:C。
(1)微生物实验室培养常用的灭菌方法有干热灭菌,高压蒸汽灭菌和灼烧灭菌;
(2)常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法,其中稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的步骤为土壤取样→溶化→梯度稀释→涂布平板。
本题主要考查微生物的实验室培养及微生物的分离和腐乳的制作等知识,意在强化学生对相关知识的识记、理解和与运用。
3.某学者欲研究被石油污染过的土壤中细菌数量,并从中筛选出能分解石油的细菌.下列操作错误的是( )
A. 利用平板划线法对细菌进行计数 B. 以石油为唯一碳源的培养基筛选
C. 采用稀释涂布平板法分离菌种 D. 称取和稀释土壤时应在火焰旁
【答案】A
【解析】试题分析:阅读题干可知本题涉及的知识点是利用选择培养基分离特定菌种,梳理相关知识点,然后根据选项描述结合基础知识做出判断.
A、分离菌种常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板对微生物法,但对活菌进行计数常用稀释涂布平板法而不能用平板划线法.所以A描述错误.
B、阅读题干可知实验目的是筛选出能分解石油的细菌,培养基的配方应以石油为唯一碳源.所以B描述正确.
C、对微生物进行分离和计数,应该用稀释涂布平板法.所以C描述正确.
D、微生物的分离和培养的关键技术是无菌技术,因此在微生物的分离和培养的过程中称取和稀释土壤时应在火焰旁等活动要在火焰旁进行.所以D描述正确.
故应选A.
4.下列有关微生物分离、纯化及计数的叙述中,错误的是( )
A. 平板划线法通过连续划线将聚集的菌种分散并计数
B. 用富含尿素的培养基富集培养尿素分解菌
C. 稀释涂布平板法通过系列梯度稀释可将微生物分散
D. 用血细胞计数板计数微生物时,实验结果往往偏大
【答案】A
【解析】解:A、平板划线法通过连续划线将聚集的菌种分散,但平板划线法不能对微生物进行计数,A错误;
B、用富含尿素的培养基富集培养尿素分解菌,B正确;
C、稀释涂布平板法通过系列梯度稀释可将微生物分散,而且能对微生物进行计数,C正确;
D、用血细胞计数板计数微生物时,由于死菌也计数在内,因此实验结果往往偏大,D正确。
故选:A。
1、微生物常见的接种的方法
①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养.在划线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落.
②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落.
2、统计菌落数目的方法
(1)显微镜直接计数法
①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品中微生物数量;②方法:用计数板计数;③缺点:不能区分死菌与活菌.
(2)间接计数法(活菌计数法)
①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.
②操作
a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性.
b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数.
③计算公式:每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中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.
本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记接种微生物常用的两种方法,掌握计数微生物常用的两种方法,能结合所学的知识准确答题。
5.在进行酵母菌计数时,某同学先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上,然后吸取摇匀的培养液,滴在盖玻片边缘,让培养液自行渗入。如图是在显微镜下观察到的一个中方格的酵母菌分布情况,相关叙述正确的是( )
A. 用血细胞计数板计数酵母菌时只统计方格内的菌体
B. 探究酵母菌的种群数量变化可以用标志重捕法
C. 未对酵母菌染色会导致计数值比实际值偏小
D. 需要对该酵母菌培养液稀释后再重新计数
【答案】D
【解析】解:A、用血细胞计数板计数酵母菌时要遵循记上不记下,记左不计右的原则,A错误;
B、探究酵母菌的种群数量变化可以用抽样检测法,B错误;
C、未对酵母菌染色会将死酵母菌计数在内,导致计数值比实际值偏大,C错误;
D、图中酵母菌较密集,所以需要对该酵母菌培养液稀释后再重新计数,D正确。
故选:D。
注意事项
(1)由于酵母就是单细胞微生物,因此计数必须在显微镜下进行;显微镜计数时,对于压线的酵母菌,应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡数次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
(3)每天计算酵母菌数量的时间要固定。
(4)溶液要进行定量稀释。
(5)本实验不需要设置对照和重复,因为该实验在时间上形成前后对照,只要分组重复实验,获得平均值即可。
本题考查探究培养基中酵母菌种群数量的动态变化,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验操作步骤等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
6.下面关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的叙述中,正确的是( )
A. 只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素
B. 筛选分解尿素的细菌时,应以尿素为培养基中唯一的营养物质
C. 统计样品中的活菌数目一般用平板划线法
D. 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,则表明筛选到了分解尿素的细菌
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查尿素分解菌的分离与计数,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
【解答】
A.只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,A正确;
B.筛选分解尿素的细菌的实验中,采用的是以尿素为唯一氮源的培养基,B错误;
C.统计样品中的活菌数目一般用稀释涂布平板法,C错误;
D.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,如果指示剂变红,说明培养基中产生了氨,那么就能初步鉴定该种细菌能够分解尿素,D错误。
故选A。
7.在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基之前,通常要进行选择培养,其目的是()
A. 分离纤维素分解菌
B. 加快纤维素分解菌的生长速度
C. 使纤维素分解菌均匀地分布在稀释液中
D. 增加纤维素分解菌的密度,以确保能够从样品中分离到所需要的微生物
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查纤维素分解菌的筛选过程,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
分解纤维素的微生物的基本过程如下:土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落,其中选择培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度,以确保能够从样品中分离到所需的微生物。选择培养所用的培养基中唯一的碳源是纤维素,在纤维素分解菌的培养基中需要加入的特殊物质是刚果红,该物质能够与纤维素反应生成红色复合物,如果某个菌落的周围出现了透明圈,说明该种微生物能够产生纤维素酶,能够分解纤维素。综上所述,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、 填空题
8.牛的食物主要是草茎类,其中含有大量的纤维素。牛胃内的微生物,在帮助消化和利用植物纤维素方面起了决定性的作用。回答下列问题:
(1)纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质,组成纤维素的单体为 ______ .牛胃中某些微生物能够产生纤维素酶,这种酶是一种复合酶,其中的 ______ 能使纤维素分解成纤维二糖。
(2)实验室培养牛胃内的微生物,分离得到高纯度纤维素分解菌的关键环节是 ______ .为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在 ______ 附近进行;倒平板用的培养皿需要保持干燥,可以采用 ______ 法进行灭菌。
(3)为了从牛胃的食麋中分离出纤维素分解菌,配制的选择培养基要以 ______ 作为唯一碳源。筛选纤维素分解菌时,常用的刚果红染色法有两种,一种是先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,另一种是 ______ .在涂布平板时滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多,原因是 ______ .
【答案】(1)葡萄糖;C1酶、CX酶
(2)防止外来杂菌的入侵;酒精灯火焰;干热灭菌
(3)纤维素;在倒平板时就加入刚果红;培养基表面的菌悬液过多会导致菌体堆积,影响分离效果
【解析】
【分析】
本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记接种微生物常用的两种方法,掌握无菌技术;识记分解纤维素的微生物的分离实验的原理,能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
(1)纤维素是一种多糖,其基本组成单位是葡萄糖;纤维素酶是一种复合酶,其中的C1酶、CX酶能使纤维素分解成纤维二糖。
(2)微生物分离和培养的关键环节是防止外来杂菌的入侵;为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行;倒平板用的培养皿需要保持干燥,可以采用干热灭菌法进行灭菌。
(3)为了分离出纤维素分解菌,配制的选择培养基要以纤维素作为唯一碳源。筛选纤维素分解菌时,常用的刚果红染色法有两种,一种是先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应,另一种是在倒平板时就加入刚果红。在涂布平板时滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多,原因是培养基表面的菌悬液过多会导致菌体堆积,影响分离效果。
9. 尿素是一种重要的农业肥料,经微生物分解后能更好的被植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计实验并成功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示。
KH2PO4
NaHPO4
MgSO4•7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4g
2.1g
0.2g
10g
1g
15g
将表中物质溶解后,用蒸馏水定容到 100mL。实验过程如图所示:
回答下列问题:
(1)该培养基能筛选出目的菌的原因是______。
(2)图中将细菌转到固体培养基上接种时,可采用的方法是______.初步筛选出来的菌种还需要进一步的鉴定:在培养基中加入______指示剂,接种并培养初步筛选的菌种,若指示剂变成______色,则可说明该菌种能够分解尿素。
(3)在实验中,下列材料或用具需要灭菌的是______,需要消毒的是______(填序号)。
①培养细菌的培养基与培养皿
②玻棒、试管、锥形瓶和吸管
③实验操作者的双手
(4)在进行分离分解尿素的细菌实验时,A同学从培养基上筛选出大约50个菌落,而其他同学只选择出大约20个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有______(填序号)。
①所取土样不同②培养基被污染③接种操作错误④没有设置对照实验
(5)实验结束后,使用过的培养基应该进行______处理后,才能倒掉。
【答案】(1)该选择培养基中的唯一氮源是尿素
(2)稀释涂布平板法;酚红;红
(3)①②;③
(4)①②③
(5)灭菌
【解析】
【分析】
本题考查尿素分解菌的培养和分离相关知识,意在考查基础知识的理解和实验能力。
从土壤中分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。选择培养基的目的是筛选目的菌,在固体培养基上接种的方法通常是稀释涂布平板法和平板划线法。接种过程中培养基、接种器具要灭菌,操作者的双手和环境要消毒。对于微生物培养技术、选择培养基的选择作用、培养基为微生物提供的营养成分、常用的接种方法和具体操作过程的理解把握知识点间的内在联系是解题的关键。
【解答】
(1)选择培养基的是指在培养基上加入某种化学试剂,以抑制不需要微生物的生长,促进所需要微生物的生长。该培养基中加入尿素的目的是筛选出能分解尿素的细菌。
(2)转为固体培养时常用的接种方法是涂布平板法或平板划线法。尿素分解菌可以用酚红指示剂进行鉴定,原因是其体内产生的脲酶能够将尿素转化为氨使酚红指示剂呈红色。
(3)培养细菌用的培养基与培养皿,玻棒、试管、锥形瓶和吸管需要进行灭菌处理;实验操作者的双手需要进行消毒。
(4)该同学与其他同学获得的菌落数差异很大,可能的原因是采用的土样不同,培养基灭菌不彻底,培养基被污染;或者是实验过程中没有进行无菌操作。故选①②③。
(5)为避免污染环境与操作者,使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉。
故答案为:
(1)该选择培养基中的唯一氮源是尿素
(2)稀释涂布平板法;酚红;红
(3)①②;③
(4)①②③
(5)灭菌
10.分析回答下列微生物及其培养问题
农业上广泛使用的除草剂在土壤中不易被分解,长期使用会污染土壤。为了修复被污染的土壤,可按下图程序选育出能降解该除草剂的细菌。(注:已知该除草剂是一种含氮有机物;含一定量该除草剂的培养基不透明。)
(1) 微生物培养过程中需要的营养物质主要有
(2) 培养基的配制主要包括如下步骤:①溶化,②调pH,③高温高压灭菌,④称量。这些步骤正确的顺序是 。
(3) 实验中进行平板划线操作(如图乙、丙所示)的目的是 。在具体操作时,首先要将接种环通过(填编号) (①紫外线;②酒精灯灼烧;③高温高压)灭菌;第二次及以后的划线,总是从 开始。
(4) 为了选育出能降解除草剂的细菌,在配置培养基时需添加一定量的该型除草剂,并以该型除草剂作为 (营养来源),其原因是 。
(5) 如果筛选能降解该型除草剂的细菌结果如图丁所示(A—E分别表示不同的菌株),其中的B、D菌株周围无透明圈形成,说明 ;如果从A—E菌株中选育高效的能降解该型除草剂的细菌,应选育菌株 。
(6) 实验中采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。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 。
(7) 为探究此除草剂的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图戊所示实验。该实验的假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质;该实验设计缺少对照处理,正确的对照处理是 。
【答案】
【小题1】
碳源、氮源、生长因子、无机盐、水
【小题2】
④①②③
【小题3】
将聚集的微生物逐步分离(获得单个的菌落,分离纯化菌种 ② 上一次划线的末端
【小题4】
唯一氮源 只有能利用除草剂的微生物才能在该培养基上正常生长和繁殖
【小题5】
菌株B和菌株D不能分解除草剂(利用其中的氮) E
【小题6】
3.8×107
【小题7】
上清液中不加蛋白酶溶液(或加等量的无菌水),再测定除草剂的降解率
【解析】
【分析】
本题主要考查培养基的制作过程,意在提高学生的识记和实验能力。
【解答】
微生物培养过程中需要的营养物质主要有碳源、氮源、生长因子、无机盐和水。
【分析】
本题主要考查培养基的制作过程,意在提高学生的识记和实验能力。
【解答】
在培养基的配制过程中,根据微生物的生长需要,称量不同的营养物质,然后溶化、调整PH、培养基的分装、加棉塞、包扎和灭菌等,所以正确的顺序是④①②③。
【分析】
本题的知识点是平板划线操作划线前后的灭菌及目的,平板划线法接种的结果预期,主要考查学生对平板划线法的掌握程度。
【解答】
、实验中进行平板划线操作(如图乙、丙所示)的目的是将聚集的微生物逐步分离(获得单个的菌落,分离纯化菌种 。在具体操作时,首先要将接种环通过酒精灯灼烧灭菌;第二次及以后的划线,总是从上一次划线的末端开始。
【分析】
本题主要考查微生物培养的相关知识,意在强化微生物培养的所以操作过程,提高学生实验技能。
【解答】
由于只有能利用除草剂的微生物才能在该培养基上正常生长和繁殖;因此在配置培养基时需添加一定量的该型除草剂,可以选育出能降解除草剂的细菌。
【分析】
本题主要考查微生物培养的相关知识,意在强化微生物培养的所以操作过程,提高学生实验技能。
【解答】
根据题意分析,筛选能降解该型除草剂的细菌结果如图丁所示(A—E分别表示不同的菌株),其中的B、D菌株周围无透明圈形成,说明菌株B和菌株D不能分解除草剂(利用其中的氮);如果从A—E菌株中选育高效的能降解该型除草剂的细菌,应选育菌株E形成更大的透明圈。
【分析】
本题主要考查微生物培养的相关知识,意在强化微生物培养的所以操作过程,提高学生实验技能。
【解答】
由由题意知1ml水样中的菌落数是(39+38+37)÷3÷0.1×100=3.8×104个,每升水样中的活菌数为3.8×104×103=3.8×107。
【分析】
本题主要考查微生物培养的相关知识,意在强化微生物培养的所以操作过程,提高学生实验技能。
【解答】
从图上清液中加入蛋白酶溶液可知是用于水解上清液中的某蛋白质的,由此可判定实验假设是目的菌株通过分泌某种蛋白质来降解苯磺隆,但是尚需设置上清液中不加蛋白酶溶液(或加等量的无菌水),再测定除草剂的降解率的对照组实验。
题组C 培优拔尖练
一、 单项选择题
1.在培养基中加入10%酚可以抑制细菌和霉菌;在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌;在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长。利用上述选择培养基依次能从混杂的微生物群体中分离出()
A. 放线菌、霉菌、固氮细菌
B. 放线菌、金黄色葡萄球菌、固氮细菌
C. 放线菌、大肠杆菌、.固氮细菌
D. 放线菌、乳酸菌、金黄色葡萄球菌
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查微生物的分离相关知识,意在考查考生对知识点的理解掌握程度。
【解答】
加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长可以筛选分离放线菌,在添加青霉素的选择培养基上可以筛选分离真菌(如霉菌),在缺乏氮源的选择培养基上可以筛选分离固氮微生物,综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
2.某同学将1mL土壤样液稀释100倍,在3个平板上用稀释涂布平板法分别接入0.1mL稀释液,经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、57和58。下列叙述错误的是()
A. 可得出土壤样液中活菌数大约为5.7×107个/L
B. 此方法统计的菌落数往往比实际的活菌数目低
C. 一般选择菌落数在30—300的平板进行计数
D. 显微镜直接计数法统计的都是稀释液中活菌数
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查微生物分离和培养,要求考生识记几种微生物常用的两种方法,掌握采用稀释涂布平板法计数微生物的具体过程,能结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A.将1mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接入0.1mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、58和57,据此可得出每升样品中的活菌数为(56+58+57)÷3÷0.1×1000×100=5.7×107个,A正确;
B.由于两个或多个菌种形成一个菌落,所以统计的菌落数往往比实际的活菌数目低,B正确;
C.一般选择菌落数在30-300的平板进行计数,C正确;
D.显微镜直接计数法统计的都是稀释液中所有个体的数目,包括死菌,D错误。
故选D。
3.血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具下列叙述正确的是( )
A. 每块血细胞计数板的正中央有1个计数室
B. 计数室的容积为1mm×1mm×0.1mm
C. 盖盖玻片之前,应用吸管直接向计数室滴加样液
D. 计数时,不应统计压在小方格角上的细胞
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了血细胞计数板的构造及使用方法,意在考查学生的应用和实验操作能力,试题难度一般。
血细胞计数板一、血细胞计数板的构造血细胞计数板被用以对人体内红、白血细胞进行显微计数之用,也常用于计算一些细菌、真菌、酵母等微生物的数量,是一种常见的生物学工具。 血细胞计数板是由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的。玻片中有四条下凹的槽,构成三个平台。 中间的平台较宽,其中间又被一短横槽隔为两半,每半边上面,刻有一个方格网。 方格网上刻有9个大方格,其中只有中间的一个大方格为计数室,供微生物计数用。 这一大方格的长和宽各为1mm,深度为0.1mm,其体积为0.1mm3。 计数室通常有两种规格。一种是大方格内分为16中格,每一中格又分为25小格; 另一种是大方格内分为25中格,每一中格又分为16小格。但是不管计数室是哪一种构造,它们都有一个共同的特点,即每一大方格都是由 16×25=25×16=400个小方格组成。
【解答】
A.每块血细胞计数板的正中央有多个计数室,A错误;
B.计数室的容积为1mm×1mm×0.1mm,B正确;
C.先盖盖玻片,再将稀释后的酵母菌悬液,用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘,使菌液缓缓渗入,C错误;
D.计数时,压在方格边上的酵母菌,要计数相邻两边及其顶角的个体数,减小误差,D错误。
故选B。
4.下列有关分解纤维素的微生物的分离的叙述,说法错误的是()
A. 纤维素酶中的C1酶和CX酶可以将纤维素分解为纤维二糖
B. 分离纤维素分解菌时,可在倒平板时加入刚果红染色,然后接种分解菌
C. 纤维素酶的发酵方法有液体发酵法和固体发酵法
D. 要增加纤维素分解菌的浓度,应使用固体培养基进行选择培养
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查纤维素分解菌的分离实验的相关知识,解题关键是对该实验过程的理解与记忆。
【解答】
A.纤维素酶包括三部分,C1酶和CX酶和葡萄糖苷酶,C1酶和CX酶能把纤维素分解成纤维二糖,A正确;
B.分离纤维素分解菌时,可在倒平板时加入刚果红染色,然后接种分解菌,B正确;
C.纤维素酶的发酵方法有液体发酵法和固体发酵法两种类型,C正确;
D.要增加纤维素分解菌的浓度(即扩大培养),应使用液体培养基进行选择培养,利于菌体充分接触培养基和利用空间,D错误。
故选D。
5.某生物兴趣小组尝试对土壤中分解尿素的细菌进行分离并计数,相关叙述正确的是( )
A. 制备选择培养基时,需加入尿素、琼脂、葡萄糖、硝酸盐等物质
B. 用活菌计数法统计结果,活菌的实际数目往往比统计的菌落数低
C. 脲酶将尿素分解成氨使培养基的pH降低,加入酚红指示剂后变红
D. 每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,C为某一稀释度下平板上的平均菌落数
【答案】D
【解析】解:A、分离土壤中分解尿素的细菌,培养基中要有尿素、琼脂糖、葡萄糖,尿素给分解尿素的细菌提供氮源,不能加硝酸盐,A错误;
B、用活菌计数法统计结果时,有的活菌在培养过程中会死亡,而有的菌落是由多个活菌共同形成的,故活菌的实际数目往往比统计的菌落数高,B错误;
C、脲酶将尿素分解成氨使培养基的pH增加,加入酚红指示剂后变红,C错误;
D、每克样品中的菌株数=(C÷V)×M,其中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,D正确。
故选:D。
1、培养基选择分解尿素的微生物的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
2、分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
3、统计菌落数目的方法:
(1)显微镜直接计数法
①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品中微生物数量;②方法:用计数板计数;③缺点:不能区分死菌与活菌。
(2)间接计数法(活菌计数法)
①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。
②操作:a、设置重复组,增强实验的说服力与准确性;b、为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
③计算公式:每克样品中的菌株数=(c÷V)×M,其中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。
本题考查微生物的分离和培养,要求考生识记培养基的概念和统计菌落数目的方法等知识,意在考查考生的识记能力和分析能力。
二、填空题
6.如表为培养某种微生物的培养基配方,请回答有关问题:
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4•7H2O
葡萄糖
尿素
蒸馏水
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
定容1000mL
(1)根据配方可知该培养基只允许分解______的细菌生长,从功能上看,这种培养基被称作______培养基。为防止杂菌污染,对培养基采用的灭菌方法是______.
(2)若要通过统计培养基中菌落数来估计样品中的细菌数,上述培养基中还需要添加______,接种时应采用______法。该方法接种培养后的菌落如图,其中适合用于计数的平板是______.
(3)某同学涂布平板时用0.lmL稀释液,稀释液的稀释倍数为105,平板中测得菌落数分别为17、156、179、451、175,则每1mL样品中的细菌数约是______个。从土壤中分离出分解尿素的细菌后,要对其作进一步的鉴定,可在上述培养基中加入______.
【答案】尿素;选择;高压蒸汽灭菌;凝固剂(或琼脂);稀释涂布平板;C;1.7×l08 ;酚红指示剂
【解析】解:(1)该培养基以尿素为唯一氮源,只允许分解尿素的细菌生长,故这种培养基称为选择培养基。培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌。
(2)若要通过统计培养基中菌落数来估计样品中的细菌数,需用固体培养基,故上述培养基中还需要添加琼脂作为凝固剂,接种时应采用稀释涂布平板法法。用稀释涂布平板法测定细菌数时,在每一个梯度浓度内,至少要涂布3个平板,选择菌落数在30~300的进行记数,因此图中C平板适合用于计数。
(3)某同学涂布平板时用0.lmL稀释液,稀释液的稀释倍数为105,平板中测得菌落数分别为17、156、179、451、175,由于需要选择菌落数在30~300的进行记数,因此每1mL样品中的细菌数约=(156+179+175)÷3÷0.1×105=1.7×l08 个。从土壤中分离出分解尿素的细菌后,要对其作进一步的鉴定,可在上述培养基中加入酚红指示剂。
故答案为:
(1)尿素 选择 高压蒸汽灭菌
(2)凝固剂(或琼脂) 稀释涂布平板法 C
(3)1.7×l08 酚红指示剂
1、选择培养基是在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质,抑制不需要的微生物的生长,有利于所需微生物的生长。
2、稀释涂布平板法计数时,首先将待测样品制成均匀的系列稀释液,尽量使样品中的微生物细胞分散开,使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表一个细胞),再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中,使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后,由单个细胞生长繁殖形成菌落,统计菌落数目,即可计算出样品中的含菌数。
本题考查了微生物培养技术的相关知识,考生要明确选择培养基的选择作用,识记培养基为微生物提供的营养成分,识记常用的接种方法和具体操作过程,对于微生物培养技术的掌握及分解尿素的菌的分离和计数的掌握应用是解题的关键。
7.纤维素酶的成本能否下降,是能否实现乙醇工业化生产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程:土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。
①培养纤维素酶分解菌的土样最好选择在 ______ 环境采集。
②以下是一种培养基配方:纤维素5g、NaNO31g、Na2HPO4•7H2O1.2g、KH2PO40.9g、MgSO4•7H2O0.5g、KCl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到1000mL).
该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度,其原理是培养基中 ______ 是主要碳源,有利于纤维素分解菌生长,同时抑制其他微生物生长。
③为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种,可以在鉴别培养基上加入刚果红染液,将筛选获得的菌液稀释后用 ______ 方法接种到鉴别培养基上,然后挑选产生透明圈的菌落作为菌种进行扩大培养.
【答案】①富含纤维素
②纤维素
③涂布平板法
【解析】
【分析】
本题主要考查纤维素分解菌的筛选与培养,意在强化学生对相关知识点的识记与理解。
从土壤中分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。从土壤中筛选纤维素分解菌应该使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基,用刚果红染液进行鉴定。纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量需要进行发酵产纤维素酶分解菌葡萄糖的实验进行测定。酒精发酵使用的微生物是酵母菌。
【解答】
①筛选纤维素分解菌时,纤维素丰富的土壤环境中含有较多的纤维素分解菌。
②筛选纤维素分解菌的培养基应该以纤维素为唯一的碳源,只有纤维素分解菌能够正常生长,而其他微生物生长受到抑制。
③纤维素分解菌可以用用刚果红染液进行鉴定,用稀释涂布平板法接种后,刚果红染液可以与纤维素反应呈红色,而纤维素分解菌的菌落周围会出现透明圈。
故答案为:
①富含纤维素
②纤维素
③涂布平板法
8.回答下列有关微生物培养的问题。
某化工厂的污水池中,含有一种有害的、难于降解的有机化合物A,研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如图所示。
(1)培养基中加入化合物A的目的是________,这种培养基属于________培养基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的________,同时,实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是________。
(3)培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量________的培养液,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量________。
(4)转为固体培养基培养时,常采用 的方法接种,获得单菌落后继续筛选。
(5)在培养基的配制过程中,操作方法包括以下步骤,其正确顺序为________。
①溶解②调 pH值③定容④包扎⑤培养基的分装⑥称量⑦灭菌
A.①②⑥⑤⑦③④ B.⑥①③②⑤④⑦
C.⑥①②⑤④⑦③ D.①②⑤④⑥⑦③
(6)实验结束后,使用过的培养基应该进行 处理后,才能倒掉,这样处理的目的是________。
【答案】(1)筛选目的菌;选择
(2)化合物A;异养需氧型
(3)减少;增加
(4)平板划线(稀释平板涂布法)
(5)B
(6)灭菌;杀死培养基上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者
【解析】
【分析】
本题的知识点是微生物的培养及培养基的配置方法,主要考查学生运用微生物培养的知识解决生活中问题的能力。
【解答】
(1)由题意可知,本实验是分离出高效降解有机化合物A的菌种,所以培养基中加入化合物A的目的是筛选降解的有机化合物A的菌种,这种培养基属于选择培养基。
(2)有机化合物A为目的菌提供了生长所需的氮和碳源,实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是异养需氧型。
(3)由于“目的菌”有高效降解有机化合物A的作用,所以培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量减少的培养基,接入新的培养液中连续培养,使“目的菌”的数量增加。
(4)转为固体培养时,常采用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种,分离获得单菌落。
(5)在培养基的配制过程中,操作方法包括以下步骤,其正确顺序为⑥称量、①溶解、③定容、②调PH值、⑤培养基的分装、④包扎、⑦灭菌,即B正确,ACD错误。
(6)实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌处理后,才能倒掉。目的是杀死培养基上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。
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