复习与测试课堂实录【2】

专题九

生物技术实践(导学案) 做高考真题，探命题规律

1．(2018·全国卷Ⅰ，37)[生物——选修1：生物技术实践] 将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。

回答下列问题：

(1)M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制________的生长，加入了链霉素的培养基属于________培养基。

(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有________(答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有________(答出两点即可)。

(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是________，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是________________________________ __________________________________________________________________。

(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：

甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

2．(2017·全国卷Ⅰ，37)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。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__________________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是__________________，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__________________（答出两点即可）。

（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择____________________（填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”）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KH2PO4和Na2

HPO4，其作用有________________________（答出两点即可）。

3. (2016·全国卷Ⅰ，37)[生物——选修1：生物技术实践] 空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物。以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：

①配制培养基（成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O）；

②制作无菌平板；

③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；

0④将各级平板置于37C恒温箱中培养一段时间，统计各级平板上菌落的平均数。

1

回答下列问题：

（1）该培养基中微生物所需的氮来源于 。若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是 。

（2）步骤③中，实验组的操作是 。

（3）若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了 现象。若将30（即36－6）个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法 （填“正确”或“不正确”）。

[考纲要求]

1.微生物的分离和培养。2.某种微生物数量的测定。3.培养基对微生物的选择作用。4.利用微生物进行发酵来生产特定产物及微生物在其他方面的应用。5.运用发酵加工食品的基本方法。6.测定食品加工中可能产生的有害物质。7.从生物材料中提取某些特定的成分。

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微专题1

微生物的培养、分离与计数

一．快速确认两类培养基

(1)

培养基：加入的物质起“鉴别”作用(该物质可与被鉴别菌种发生特殊颜色反应)，该物质加入后并未杀死其他微生物，其培养基中可生存多种微生物。

(2)

培养基：加入的物质起“筛选”作用，该物质可抑制或杀死其他微生物，只有被选择的“目标菌种”才能生存下来。

二．培养基制备与微生物纯化技术

1.培养基制备:计算→ →溶化→ →倒平板。

2.两种纯化培养方法:

(1)平板划线法:通过 在琼脂固体培养基表面连续划线将聚集的菌种分散开。

(2)稀释涂布平板法:将菌液进行 ,然后将不同稀释度的菌液分别涂布在琼脂固体培养基表面,从而能在培养基表面形成 。

2

三．筛选目的微生物的原理与实例

(1)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

止其他微生物的生长。因此，可以通过配制“选择”培养基、控制培养条件等选择目的微生物。

(2)实例：

1、两种选择培养基。

①以尿素为唯一氮源的培养基:选择培养 。

②富含纤维素的培养基:选择培养 。

2、两种鉴别培养基。

①添加 的培养基:尿素分解菌可使该培养基变红。

②加 的培养基:纤维素分解菌的菌落周围产生透明圈。

四.两种微生物计数的方法:

(1) :用血细胞计数板借助显微镜观察计数,不能区分菌种死活,实验结果偏大。

(2) :稀释涂布平板法,实验结果偏小。

典例：(2018·全国卷Ⅱ，37)[生物——选修1：生物技术实践] 在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题：

(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具________(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。

(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是___________________________________________________ ________________________________________________________________。

(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能________。在照射前，适量喷洒________，可强化消毒效果。

(4)水厂供应的自来水通常是经过________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。

(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是________。

变式1：我国乳制品国家标准中，原奶细菌数允许最大值为每毫升200万个。下图是某高二生物兴趣小组进行的牛奶消毒及细菌检测实验的过程图。请回答下列相关问题：

(1)图示过程①采用的方法是________________，对从富含纤维素的土壤中分离分解纤维素的细菌进行计数前一般________(填“需要”或“不需要”)进行过程②，理由是____________________________________________________。

(2)过程③是采用________法接种培养得到的结果，该统计结果一般情况下________(填“低于”或“高于”)实际值。

(3)过程③后应将培养基放入________中，一段时间后取出，统计4个平板上的菌落数分别是16、82、126和167。经过消毒后的牛奶中，细菌数大约是________个/mL。

3

(4)小明用右图所示的方法在培养基上接种牛奶中的细菌，在图中________(填图中字母)区域更易获得单菌落。

变式2：(2018·河南顶级名校联考)研究发现艰难梭菌本是肠道细菌的一部分，在其他肠道细菌比例失调后，艰难梭菌在肠道中快速生长繁殖，引起肠道感染，导致许多人出现“大肚子”。下表为培养艰难梭菌的配方，回答下列问题：

成分

含量

蛋白胨

5 g K2HPO4

2 g FeSO4

0.08 g MgSO4·7H2O 0.7 g 葡萄糖

30 g H2O 1 000 mL 抗生素

0.2万单位

(1)艰难梭菌同化作用类型________；培养基中加入抗生素的原因是____________________。为获取艰难梭菌的单菌落，在该培养基上还需要添加________成分。

(2)取肠道感染人的________加入到无菌水中进行稀释，通过________________法分离和计数；如果换成肠道健康的人，为了获得大量的艰难梭菌需要用________培养。

(3)为治疗这种疾病，科学家提出了两个治疗方案：一是引入健康人的肠道微生物，目的是________________________；二是开发治疗艰难梭菌的口服细菌药片，这种药片对肠道细菌的作用是____________________________________。

变式3：(2018·河北河南两省重点高中联考)工艺上常用酵母菌来改善酿造酱油的风味，在稀释发酵阶段，由于添加了较多的盐，抑制了大部分微生物的生长，而一些耐盐酵母菌会继续生长，发酵产生乙醇、有机酸等小分子物质，增加酱油的风味。某实验小组从传统发酵酱油中筛选并分离耐盐酵母菌，请回答下列问题：

(1)将酵母菌用于酱油发酵过程中，密封的发酵罐要留有一定的空间，其目的是______________________________________________________________。

(2)若用牛肉膏蛋白胨培养基培养大肠杆菌，则培养基的pH需要调至________。实验室对培养基灭菌的常见方法是________________。

(3)筛选耐盐酵母菌的培养基中需要加入青霉素，其目的是__________________________________________________________________，

为了保证筛选出的酵母菌具有耐盐性，培养基中还需要加入________。酵母菌发酵产生的乙醇与________(试剂)反应会呈现灰绿色，该反应可用于乙醇的检验。

(4)在对菌液中的耐盐酵母菌进行计数时，一般要将多个稀释倍数的菌液分别涂布在平板上培养，其目的是____________________________________ ____________________________________________________________。

我的收获：

1答案

(1)细菌

选择

(2)碳源、无机盐

蛋白质、核酸

(3)碘液

淀粉遇碘液显蓝色，4

产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈

(4)乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差

2（1）脲酶

分解尿素的细菌是异养型生物，不能利用CO2来合成有机物

为细胞生物生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料

（2）尿素

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NH4NO3，不能起到筛选作用

（3）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

3、[生物——选修1：生物技术实验]（15分）

空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物。以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：

①配制培养基（成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O）；

②制作无菌平板；

③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；

0④将各级平板置于37C恒温箱中培养一段时间，统计各级平板上菌落的平均数。

回答下列问题：

（1）该培养基中微生物所需的氮来源于 牛肉膏、蛋白胨 。若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是 琼脂 。

（2）步骤③中，实验组的操作是 将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间 。

（3）若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了 污染 现象。若将30（即36－6）个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法 不正确 （填“正确”或“不正确”）。

例题：解析

(1)在实验室中，能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿和金属材质的实验器具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)巴氏消毒法或高温瞬时消毒法与煮沸消毒法相比，其优点表现为在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。(3)紫外线照射能消毒的原因是其能够破坏微生物细胞中的DNA分子。在利用紫外线照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可强化消毒效果。(4)自来水通常采用氯气消毒。(5)采用高压蒸汽灭菌时，若压力达到设定要求，而温度未达到相应要求，最可能的原因是没有排尽高压蒸汽灭菌锅内的冷空气。

答案

(1)可以

(2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少

(3)破坏DNA结构

消毒液

(4)氯气

(5)未将锅内冷空气排尽

变式1：解析

(1)巴氏灭菌法，亦称低温消毒法，由法国微生物学家巴斯德发明的冷杀菌法，是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法，常常被广义地用于定义需要杀死各种病原菌的热处理方法。(2)接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法可用于计数5

活菌数目。因为2个或多个细菌连在一起时，在平板上只能观察到一个菌落，因此该方法统计结果低于实际值。(3)将接种后的培养基放入恒温培养箱中。计数时，30～300之间的数值有效；由图可知稀释倍数为103，因此，经过消毒后的牛奶中，细菌数大约为(82＋126＋167)÷3×103＝1.25×105

个/mL。(4)下一次划线的起始端是上次划线的末端，随着划线的进行，菌种的密度越来越小，更易形成单菌落，故c区域更易获得菌落。

答案

巴氏灭菌法(或巴氏消毒法)

需要

富含纤维素的土壤中的分解纤维素的微生物数目较多，在进行计数前要进行梯度稀释

(2)稀释涂布平板

低于

(3)恒温培养箱

1.25×105

(4)c 解析

(1)由表格可知：培养艰难梭菌的培养基成分中有碳源、蛋白胨和抗生素，意味着艰难梭菌同化类型为异养型，耐抗生素。一般获取艰难梭菌的单菌落或者计数，需要固体培养基，需要往艰难梭菌的培养基配方中加入凝固剂，如琼脂。(2)由材料可知：肠道健康的人粪便中的艰难梭菌数量不多，但是肠道感染的人肠道内艰难梭菌数量比较多。艰难梭菌在人体肠道的粪便中，因此取肠道感染人的粪便加入到无菌水中进行稀释，通过稀释涂布平板法进行分离和计数。肠道健康的人粪便中的艰难梭菌数量少，为获取大量的艰难梭菌可用液体培养基培养。(3)肠道感染的人肠道内艰难梭菌数量多，其他有益菌数量少。因此治疗这种疾病可从两个角度出发：①恢复肠道有益菌群的数量或者恢复肠道细菌比例；②科技开发一些药物去抑制肠道内艰难梭菌的生长，但不抑制其他肠道菌的生长。

答案

(1)异养型

抑制杂菌生长(筛选出艰难梭菌)

琼脂(凝固剂) (2)粪便

稀释涂布平板

液体培养基

(3)恢复肠道细菌比例(恢复有益菌群的数量)

抑制艰难梭菌生长，不抑制其他肠道菌生长

答案

(1)为酵母菌提供氧气，以促进酵母菌的繁殖

(2)中性或微碱性

高压蒸汽灭菌法

(3)抑制细菌的繁殖

一定浓度的食盐溶液

酸性重铬酸钾

(4)保证能从中筛选出菌落数在30～300的平板进行计数

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