高考生物复习夺标学案：专题15 微生物的利用

这是一份高考生物复习夺标学案：专题15 微生物的利用，共12页。学案主要包含了考纲解读，热点题型分析等内容，欢迎下载使用。
二、热点题型分析
热点题型1 掌握微生物实验室培养的基本知识，解答微生物培养的有关问题
【例1】有关平板划线操作正确的是 （ ）
A.使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中不再灭菌
B.打开含菌种的试管需通过火焰灭菌，取出菌种后需马上塞上棉塞
C.将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线即可
D.最后将平板倒置，放入培养箱中培养
【例2】下列常用的无菌操作中错误的是 ( )
A．无菌操作不要求杀死培养基中的一切细菌
B．用酒精擦拭双手方法对操作者进行消毒
C．实验操作过程应在酒精灯火焰附近进行
D．玻璃器皿(吸管、培养皿)可用酒精擦拭
【例3】甲、乙两同学学习完微生物的实验室培养后，要利用所学知识研究水中微生物的情况。Ⅰ.甲为了检测饮用水中是否会有某种细菌，配制如下培养基进行培养：
（1）该培养基所含有的碳源有___________，其功能是____________________。
（2）该培养基所含有的氮源有___________，其功能是____________________。
（3）该培养基除含碳源、氮源外，还有微生物需要的营养物质，是____________________。
（4）用该培养基培养微生物时，还需要控制哪些理化条件？ 。
Ⅱ.乙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。请回答与此实验相关的问题。
（1）乙同学培养基为 （物理性质）培养基，其中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了__ __和__ ____。
（2）对培养基进行灭菌，应该采用的方法是___ ____。
（3）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___ ___作为对照进行实验。
题型攻略
【知识储备】1.病毒的生存离不开细胞，不能用含有机物的培养基直接培养，应用相应的宿主细胞来培养。
2. 微生物和动物、植物营养要素比较
3.消毒和灭菌
4.两种纯化细菌的方法的比较
5．培养基的营养构成
①各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐；②不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
6．配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的注意事项
①倒平板的温度一般50℃左右适宜，温度过高会烫手，过低培养基又会凝固；②平板需倒置，这样既可使培养基表面的水分更好地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。
7．平板划线操作的注意事项
①第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌；②灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种；③划线时最后一区域不要与第一区域相连；④划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。
灭菌和消毒的实质大都是使微生物的蛋白质或核酸发生变性。
热点题型2 掌握微生物的计数方法，解答微生物的计数问题
【例1】用稀释涂布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．比实际值可能高也可能低
【例2】下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是
A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板
B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1ml，分别涂布于各组平板上
C．将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24-48小时
D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数
【例3】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，然后进行数量的测定。下面是对大肠杆菌进行数量测定的实验，请回答有关问题。
实验步骤：
（1）制备稀释倍数为102、103、104、105、106的系列稀释液。
（2）为了得到更加准确的结果，你选用 法接种样品。
（3）适宜温度下培养。
结果分析：
（1）测定的大肠杆菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确可信的是 ，其理由是 。
A．一个平板，统计的菌落数是230
B．两个平板，统计的菌落数是220和260，取平均值240
C．三个平板，统计的菌落数分别是210、50和520，取平均值260
D．四个平板，统计的菌落数分别是210、300、240和250，取平均值250
（2）一同学在稀释倍数为105的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234，那么每毫升样品中的菌落数是（涂布平板时所用稀释液的体积为0．2mL） 。
（3）用这种方法测定的大肠杆菌密度，实际活菌数量要比测得的数量 ，因为 。
题型攻略
【知识储备】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。
热点题型3 运用选择培养基的选择原理，解答从环境中分离所需微生物的综合题
【例1】苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如下图所示，①为土壤样品。下列相关叙述错误的是 （ ）
A.图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源
B.如果要测定②中活细菌数量，常采用稀释涂布平板法
C.若图中④为对照实验，则其中应以苯酚作为唯一的碳源
D.使用平板划线法可以在⑥上获得单菌落
【例2】为了探究土壤中的微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如下表所示，实验步骤如下图所示。请分析回答问题：

（1）简述土壤中可分解尿素的细菌的鉴定方法及原理: 。
（2）培养基中加入尿素的目的是筛选 ，这种培养基属于 培养基。
（3）“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的 和 ，实验中需要振荡培养，原因是 。
（4）转为固体培养基时，常采用 接种，获得单菌落后继续筛选。
（5）实验结束后，使用过的培养基应该进行 处理后，才能倒掉。
【例3】从自然菌样中筛选较理想生产菌种的一般步骤是：采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。
（1）不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养噬盐菌的菌样应从 环境采集。
（2）富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其群落中的数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择 的培养基，并在 条件下培养。
（3）下面两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解，请分析接种的具体方法。
获得图甲效果的接种方法是 ，获得图乙效果的接种方法是 。
（4）配制培养基时各种成分在熔化后分装前必须进行 ，接种前要进行 。在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在 条件下进行。
题型攻略
【知识储备】1．从混合样品中获得某种微生物的方法通常有两种：第一种是可利用该分离对象对某一营养物质有一“嗜好”的原理，专门在培养基中加入或不加该营养物质，从而使它成为一种选择培养基（如在含高浓度NaCl的培养基上分离金黄色葡萄糖球菌，在不含N的培养基上分离圆褐固氮菌）；或根据分离对象对pH、温度和氧气浓度的喜好，改变培养环境的理化性质，使环境条件最适宜该微生物的生存，从而达到分离的目的，将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。第二种办法可利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性，在混合培养物中加入该抑制物，经培养后，原来占优势的微生物生长受抑制，而分离对象却可乘机大大增殖，使之在数量上占优势（如在加入青霉素的培养基上分离真核微生物）。
2．该实验中的注意事项
（1）设立重复组：（2）对照原则
①判断培养基中是否有杂菌污染，需将未接种的培养基同时进行培养。
②判断选择培养基是否具有筛选作用，需设立牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。
【易错指导】不注意对照实验的设置
在实验操作和接相关试题时，同学们往往会忽略对照实验的设置。牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基应各有一个空白对照，即不涂布菌液，目的是验证培养基中是否含杂菌。
热点题型4 运用鉴别培养基的鉴别原理，解答从环境中分离分解纤维素的微生物的综合题
【例1】下列有关刚果红染色法的叙述，不正确的是 （ ）
A 刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入
B 刚果红可以在菌落形成后加入
C 在菌落形成前倒平板时加入，刚果红不需要灭菌
D在菌落形成后加入刚果红时，刚果红不需要灭菌
【例2】分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是( )
A．经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
B．富集培养这一步可省略，但培养纤维素分解菌少
C．可通过定时测定葡萄糖产量的变化来衡量纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量
D．对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上
【例3】据中国食品产业网报道：纤维素酶从被发现起就受到世界各国生物界的关注。当今世界，能源和资源日趋危机，人们希望能借助纤维素酶将地球上最丰富（占全球总生物量80%）、最廉价的可再生资源纤维素转化为能直接利用的能源和资源。目前纤维素酶已被广泛应用到医药、食品发酵、烟草及饲料等各个领域。
纤维素酶的成本能否下降，是能否实现纤维素酶在工业生产中被广泛应用的关键因素。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→ →鉴别培养。
⑴请补充实验流程： 。
⑵寻找纤维素分解菌应到 的土壤环境中。
A．湿润 B．富含纤维素 C．富含N、P D．干旱
如果找不到合适的环境，可采取的办法是 。
⑶选择培养的目的是 ，该过程研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐、以及微量元素配制的培养基进行选择培养，该培养基为 （物理特性）培养基，其中加入的化合物A是______________，为微生物的生长提供_____________。
⑷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__________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
的菌落作为菌种进行扩大培养。
的液体培养基培养，增加微生物的浓度。⑷刚果红是一种酸性染料，可与纤维素反应形成红色复合物；如果有分解纤维素的微生物存在的地方，纤维素被分解，出现透明圈。
【答案】：(1)梯度稀释 ⑵B ⑶增加微生物的浓度 液体 纤维素 碳源 ⑷刚果红 涂布平板法 透明圈
题型攻略
【知识储备】 选择培养基与鉴别培养基
考纲下载
考纲解读
命题规律
命题趋势
1.微生物的分离和培养
1.了解培养基的种类、配制原则；掌握无菌技术及分离纯化微生物的研究思路和方法。
2.会运用测定微生物数量的常用方法来测定微生物的数量。
3.掌握利用培养基对微生物选择的实验原理，会描述其大体实验流程。
1.从命题内容上看，对微生物的利用，微生物培养技术。培养基的选用，在高考题中出现的概率相对较高。2.从命题思路上看，主要考查相关实验的原理、过程和方法，特别注重实验过程中关键操作步骤的考查。
3.关注生活热点问题，做到理论联系实际，以生物学原理分析实际生产问题。
1.命题趋势：微生物的培养、应用，常用微生物的营养与代谢关系、发酵条件的控制、相应的实验操作要领等。[来源:学。科。网]
2.热点预测：预计2013年高考对该部分的考查，将集中在微生物的培养、分离和计数，题型主要为非选择题。考查内容以实验为基础，又和生产实际相联系，如对污染的土壤中如何筛选出高效降解原油的菌株、具有抑菌作用物质的提取及应用等。
2.某种微生物数量的测定
3.培养基对微生物的选择作用
蛋白胨
10 g
乳糖
5 g
蔗糖
5 g
K2HPO4
2 g
蒸馏水
1000 mL
将pH调到7.2
碳源
氮源
能源
无机盐、水
动物
糖类、脂肪等
蛋白质或其降解物
同碳源
都需要，种类及功能基本相同
微生物
异养型
糖类、脂肪、醇、有机酸等
蛋白质或其降解物、铵盐、硝酸盐、N2等
同碳源
自养型
CO2、碳酸盐等
NH3、铵盐、硝酸盐等
氧化无机物或利用光能
绿色植物
铵盐、硝酸盐
光能
比较项目
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
较为温和
部分生活状态的微生物
不能
灭菌
强烈
全部微生物
能
优点
缺点
适用范围
平板划
线分离法
可以观察菌落特征，对混合菌进行分离
不能计数
适用于好氧菌
稀释倒
平板法
可以计数，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，容易蔓延
适用于厌氧，兼性厌氧
种类
制备方法
原理
用途
举例
选择培养基
培养基中加入某些化学物质
依据某些微生物对某些物质或环境条件的嗜好、抗性而设计
从众多微生物中分离所需的微生物
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基
培养基中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的特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计
鉴别不同种类的微生物
伊红—美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌