复习与测试教学评价实录

微生物的培养和利用

[考纲要求]

[构建网络]

1.微生物的实验室培养。2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。

考点一

微生物的利用

1．有关微生物实验的基本方法

(1)制备培养基：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。

(2)无菌技术：主要指消毒和灭菌。

(3)倒平板操作：待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。

(4)平板划线法：是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

(5)稀释涂布平板法：先将菌液进行一系列的梯度稀释后涂布平板，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，从而在培养基表面形成单个菌落。如图：

2．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

(1)分离——选择培养基。

(2)计数

①筛选菌株：利用选择培养基筛选菌株。

②计数方法：稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。

③过程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察。

(3)鉴定方法：含酚红指示剂的尿素为唯一氮源的培养基→细菌→指示剂变红，则该菌能分解尿素。

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[错混诊断]

1．在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，这样做的目的是检测培养基上的细菌含量(2014·新课标Ⅱ，39(1)改编)(

×

) 2．某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养(2013·江苏，18C)(

×

) 3．纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法(2011·新课标，39(2)改编)(

√

) 4．在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌(2011·重庆，2A)(

×

) 5．检测土壤中细菌总数实验操作中，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(2009·安徽，6D)(

×

) 6．培养微生物的培养基分装到培养皿后进行灭菌(2013·江苏，18A改编)(

×

)

题组一

从微生物的实验室培养进行命题

1．(2014·新课标Ⅱ，39)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的细菌含量。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_________________。

(3)示意图A和B中，________表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。

(4)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。

答案

(1)检测培养基平板灭菌是否合格

3.8×107

(2)灼烧

将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落

(3)B

(4)溶解氧

营养物质

解析

(1)为了检测培养基平板灭菌是否合格，可在涂布接种前，随机取灭菌后的空白平板先行培养一段时间。0.1mL稀释液中平均有(39＋38＋37)/3＝38个活菌，则每毫升稀释液中活

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菌的数目为38/0.1＝380，则稀释前每毫升水样中活菌数目为380×100＝3.8×104，则每升水样中活菌数目为3.8×104×1000＝3.8×107。(2)接种环、接种针等金属用具可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，以达到迅速彻底灭菌的目的。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，其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(3)比较图A和图B可以看出：A培养基中细菌的分布呈线性，是用平板划线法接种培养后得到的结果；B培养基中细菌均匀分布，是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量，还可以使菌体与培养液充分接触，提高了营养物质的利用率，因此振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。

题组二

从微生物培养基的组成成分及纯化方法进行命题

2．(2014·四川，10)有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。

(1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、__________四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是________________________。

(2)与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基常需添加生长素和________________，这些植物激素一般需要事先单独配制成________保存备用。

(3)纯化菌株时，通常使用的划线工具是________。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有______________________________________________。

(4)为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是________________________________，该实验设计是否合理？为什么？________________________。

答案

(1)氮源和无机盐

只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖

(2)细胞分裂素

母液

(3)接种环

①接种环灼烧后未冷却；②划线未从第一区域末端开始

(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质

不合理，缺少空白对照

解析

(1)微生物生长繁殖需要的主要营养物质包括碳源、氮源、水和无机盐四类。根据题意

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可知，土壤中某些微生物有降解苯磺隆的能力，该实验的目的是探索其降解机制，因此，需要分离出有降解苯磺隆能力的土壤中的某些微生物，故选择培养时为了排除其他碳源的干扰，培养基中唯一碳源只能是苯磺隆。(2)与微生物培养基相比，植物组织培养的培养基需要添加生长素和细胞分裂素，用于调节植物细胞脱分化和再分化；这些植物激素一般需要事先单独配制成母液保存备用。(3)纯化菌株时，通常使用的划线工具是无菌接种环。划线的平板培养后，发现第一划线区域的划线上不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，而其他划线上有菌落。造成此现象的原因可能有两个：一是接种环灼烧后未冷却，菌种接触到高温的接种环而死亡；二是划第二划线区域第一条线时未从第一区域末端开始。(4)根据图乙所示实验中的上清液加入蛋白酶溶液推测，实验目的是探究目的菌株是否能分泌降解苯磺隆的蛋白质，实验设计不合理之处是缺少不加蛋白酶溶液、其他条件同图乙的空白对照。

用选择培养基分离微生物的方法

(1)在基础培养基中加入抗性物质。举例：①加高浓度食盐分离金黄色葡萄球菌；②加青霉素分离酵母菌和细菌。

(2)通过改变培养基的成分。举例：①培养基中缺乏氮源时，可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存。②培养基中若缺乏有机碳源则异养微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物生存。

(3)利用培养基的特定成分。举例：①当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，从而分离出能消除石油污染的微生物。②当纤维素为唯一碳源时，分离纤维素分解菌。

习题突破练

1．下列关于微生物分离和培养的叙述，错误的是(

) A．微生物培养前，需对培养基进行消毒

B．测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法

C．分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度

D．分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中的唯一氮源

答案

A 解析

微生物培养前，需对培养基进行灭菌，而不是消毒；测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法；分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度，因为不同的微生物在土壤中的含量不同；分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中的唯一氮源。

2．欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，下列实验操作中，不正确的是(

) A．将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释

B．同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板

C．可将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照

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D．用加入刚果红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌

答案

D 解析

为了获得单个菌落，应将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释，A正确；为了使结果更加准确，同一浓度的土壤稀释液至少要涂布3个平板进行重复实验，然后计算平均值，B正确；加入刚果红的培养基用来筛选纤维素分解菌，D错误。

3．微生物强化采油(MEOR)是利用某些微生物能降解石油，增大石油的乳化度，降低石油粘度的原理，通过向油井中注入含微生物的水来提高采油率的新技术。以下是筛选、纯化和扩大培养该类微生物的实验操作。请回答下列问题：

(1)土壤是微生物的大本营，该类微生物应取自________________的土壤。

(2)为筛选和纯化该类微生物，从功能上分，应选用________________培养基。常用的接种方法是________________________和________________。

(3)接种后，应密封培养的原因是________________，培养一段时间后在培养基上形成降油圈，此时选取________________的菌落就可获得高效菌株。

(4)扩大培养过程中需要对微生物进行计数。取0.2mL样品，用固体培养基对其培养，最后统计三个平板，菌落数分别是200、180、220。则样品中微生物的数量为________个/mL。该统计结果________(填“低于”或“高于”)实际值。

答案

(1)长期被石油污染(含石油多的)

(2)选择

平板划线法

稀释涂布平板法

(3)该类微生物是厌氧型微生物

降油圈大

(4)1000

低于

解析

(1)根据微生物对生存环境的要求，该类微生物应到相应的环境中寻找，即被石油污染的环境或含石油较多的环境。(2)筛选微生物常用选择培养基，纯化微生物常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(3)由于该类微生物是厌氧微生物，因此接种后应密封培养，一段时间后在培养基上形成降油圈，此时选取降油圈较大的菌落就可获得高效菌株。(4)根据公式C计算菌株数：C＝(200＋180＋220)÷3＝200，V＝0.2，M＝1，则样品中微生物数量为·M＝1000V个/mL。在统计菌落时，有些活菌在培养过程中死亡，另外有些菌落是由多个活菌共同形成的，所以按形成的菌落数目来计算活菌数目的话，结果往往会低于活菌实际数目。

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