高考生物一輪復習 專題2 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課件 新人教版選修1.ppt

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專題2 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用,,考點一 微生物的實驗室培養(yǎng) 【核心知識通關(guān)】 1.無菌技術(shù)的主要方法及適用對象(連一連)：,,,,,,,,,,,,,2.制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基：,一定體積,稱量紙,稱量紙,蛋白胨,瓊脂,pH,高壓蒸汽,121℃,15～30,50℃,3.純化大腸桿菌： (1)原理：在培養(yǎng)基上將細菌稀釋或分散成_____細胞，使其長成單個的菌落，這個菌落就是純化的細菌菌落。,單個,(2)主要方法：下圖甲可表示用_________法接種獲得 的平板；下圖乙可表示用_____________法接種獲得的 平板。 (3)純化原理：上圖甲菌體的分散是通過一系列的_____ _____操作實現(xiàn)的；上圖乙菌體的分散是通過一系列的 _________和_________操作實現(xiàn)的。,平板劃線,稀釋涂布平板,連續(xù),劃線,梯度稀釋,涂布平板,4.菌種的保存方法： (1)對于頻繁使用的菌種，可以采用_________的方 法。 (2)對于需要長期保存的菌種，可以采用_________的 方法。,臨時保藏,甘油管藏,【特別提醒】 (1)培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的確定方法。 ①自養(yǎng)型微生物所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)是無機物，碳源可來自大氣中的CO2，氮源可由含氮無機鹽提供。 ②異養(yǎng)型微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)主要是有機物，即碳源必須由含碳有機物提供，氮源也主要由有機物提供，部分異養(yǎng)型微生物也可以利用無機氮源。,(2)選擇無菌技術(shù)的原則。 ①考慮無菌技術(shù)的效果：滅菌的效果比消毒要好。 ②考慮操作對象的承受能力：活體生物材料、操作者的手等只能采用消毒，而不能用滅菌。,(3)純化大腸桿菌的兩種方法的異同。 ①相同點：平板劃線法和稀釋涂布平板法都能獲得單細胞菌落。 ②不同點：平板劃線法不能對微生物計數(shù)，而稀釋涂布平板法能對微生物計數(shù)。,【思維拓展】培養(yǎng)基的“三大成分”與“三種分類” (1)培養(yǎng)基的“三大成分”：,(2)培養(yǎng)基的“三種分類”：,【高考模擬精練】 1.(2013·全國卷Ⅱ)臨床使用抗生素前，有時需要做細菌耐藥實驗。實驗時，首先要從病人身上獲取少量樣本，然后按照一定的實驗步驟操作，以確定某致病菌對不同抗生素的敏感性。 回答下列問題：,(1)為了從樣本中獲取致病菌單菌落，可用__________法或_____________法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。 (2)取該單菌落適當稀釋，用__________法接種于固體培養(yǎng)基表面，在37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，使其均勻生長，布滿平板。,(3)為了檢測該致病菌對于抗生素的敏感性，將分別含 有A、B、C、D四種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上 的不同位置，培養(yǎng)一段時間后，含A的濾紙片周圍出現(xiàn) 透明圈，說明該致病菌對抗生素A__________；含B的 濾紙片周圍沒有出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素 B____________；含C的濾紙片周圍的透明圈比含A的 小，說明___________________________；含D的濾紙,片周圍的透明圈也比含A的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個菌落，在排除雜菌污染的情況下，此菌落很可能是抗生素D的____________________。 (4)根據(jù)上述實驗結(jié)果，為達到抗菌目的，最好應(yīng)選用抗生素__________。,【解題指南】本題主要考查微生物培養(yǎng)，解答本題可從以下兩個方面著手： (1)分離微生物方法：平板劃線法和稀釋涂布(平板)法。 (2)透明圈的大小表示此種抗生素抗菌能力的強弱。,【解析】本題考查微生物接種和抗生素抗菌能力判斷。 (1)在微生物的培養(yǎng)過程中，常用來分離微生物的方法是稀釋涂布(平板)法或平板劃線法。 (2)為了使微生物在培養(yǎng)基上能夠均勻分布，一般用涂布法將微生物接種在培養(yǎng)基上。,(3)在抗藥性檢驗過程中，如果在抗生素周圍出現(xiàn)透明的圓圈，說明此種抗生素可抑制該細菌生長；透明圈的大小表示此種抗生素抗菌能力的強弱，據(jù)此可判斷A、B、C抗菌能力強弱依次是A、C、B；D的透明圈中出現(xiàn)了一個菌落，說明該菌落對此種抗生素具有耐藥性。 (4)實驗結(jié)果表明抗生素A對該致病菌的抗菌效果最好。,答案：(1)劃線 稀釋涂布(平板)(或涂布) (2)涂布 (3)敏感 不敏感 該致病菌對C的敏感性比對A的弱 耐藥菌 (4)A,2.(2016·西安模擬)某小組同學為了調(diào)查湖水中細菌的污染情況而進行了實驗。實驗包括制備培養(yǎng)基、滅菌、接種及培養(yǎng)、菌落觀察計數(shù)。請回答與此實驗相關(guān)的問題。 (1)培養(yǎng)基中含有的蛋白胨、淀粉為細菌培養(yǎng)提供了碳源和氮源。除此之外，培養(yǎng)基還必須含有的基本成分是__________和__________。,(2)為了盡快觀察到細菌培養(yǎng)的實驗結(jié)果，應(yīng)將接種了湖水樣品的平板置于________中培養(yǎng)，培養(yǎng)的溫度設(shè)定在37℃。要使該實驗所得結(jié)果可靠，還應(yīng)該同時在另一平板上接種__________作為對照實驗。 (3)培養(yǎng)20小時后，觀察到平板上有形態(tài)和顏色不同的__________，這說明湖水樣品中有多種細菌。一般來說，菌落總數(shù)越多，湖水遭受細菌污染的程度越________(填“高”或“低”)。,(4)某同學在純化土壤中的細菌時，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成一片，最可能的原因是__________________，應(yīng)當怎樣操作？____________________________。,【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：培養(yǎng)基的“基本成分”“形態(tài)和顏色”。 (2)關(guān)鍵方法：接種無菌水的空白對照可以判斷培養(yǎng)基制作是否合格。,【解析】(1)蛋白胨富含蛋白質(zhì)，主要為微生物提供氮源；淀粉作為微生物的碳源，培養(yǎng)基中還應(yīng)含有水和無機鹽。 (2)微生物的培養(yǎng)在恒溫培養(yǎng)箱中進行。要使該實驗所得結(jié)果可靠，還應(yīng)設(shè)置對照實驗，即同時在另一平板上接種無菌水作為對照實驗，以判斷培養(yǎng)基制作是否合格。,(3)培養(yǎng)20小時后，不同微生物在平板培養(yǎng)基上會形成形態(tài)和顏色不同的菌落。菌落總數(shù)越多，說明湖水中的微生物數(shù)量越多，即湖水遭受細菌污染的程度越高。 (4)培養(yǎng)基上的菌落連成一片，最可能的原因是菌液濃度過高或培養(yǎng)過程被雜菌污染，可以通過增大稀釋倍數(shù)或嚴格無菌操作的方法解決。,答案：(1)無機鹽 水 (2)恒溫培養(yǎng)箱 無菌水 (3)菌落 高 (4)菌液濃度過高(或培養(yǎng)過程被雜菌污染) 增大稀釋倍數(shù)(或嚴格無菌操作，原因與操作要對應(yīng)),3.(2016·安慶模擬)據(jù)報道，從部分企業(yè)生產(chǎn)的速凍食品中檢出葡萄球菌超標，“細菌門”事件引起公眾普遍關(guān)注。葡萄球菌能分解卵黃中的卵磷脂，在含卵黃的固體培養(yǎng)基上形成的菌落周圍會出現(xiàn)特有的乳白色的乳濁環(huán)。某興趣小組欲檢測某果汁類食品中是否含有葡萄球菌，進行了如下實驗?；卮鹣铝袉栴}：,(1)配制培養(yǎng)基：稱取適量的牛肉膏、蛋白胨、NaCl、瓊脂等，加入蒸餾水，攪拌加熱至完全溶解后調(diào)節(jié)pH，分裝到錐形瓶后進行____________，在無菌狀態(tài)下加入卵黃液搖勻后立即倒平板。培養(yǎng)基中的牛肉膏和蛋白胨為葡萄球菌生長和繁殖提供____________。葡萄球菌能耐受高濃度的NaCl溶液，所以在配制培養(yǎng)基時加入高濃度的NaCl溶液可以將它分離出來，此培養(yǎng)基屬于____________培養(yǎng)基。,(2)接種：取待檢測果汁2.5 mL加入22.5 mL滅菌生理鹽水中，制成接種樣液。 ①實驗組：將接種樣液用平板劃線法接種在含卵黃的固體培養(yǎng)基上。 ②對照組：將________________用平板劃線法接種在含卵黃的固體培養(yǎng)基上或不接種作為______________對照。,(3)培養(yǎng)：將上述接種后的培養(yǎng)皿同時放在36℃的恒溫箱中培養(yǎng)48 h。 (4)觀察：培養(yǎng)基表面__________________。 (5)結(jié)論。 ①若培養(yǎng)基上__________________，則該果汁類食品中含有葡萄球菌。 ②若培養(yǎng)基上__________________，則該果汁類食品中不含有葡萄球菌。,【解題指南】(1)關(guān)鍵信息： ①葡萄球菌能分解卵黃中的卵磷脂，在含卵黃的固體培養(yǎng)基上形成的菌落周圍會出現(xiàn)特有的乳白色的乳濁環(huán)。 ②接種樣液是用滅菌生理鹽水稀釋的。 ③對照組用平板劃線法接種。 (2)必備知識：對照實驗除自變量不同，其他均相同。,【解析】(1)培養(yǎng)基的制備流程：計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板。培養(yǎng)基中的牛肉膏可以為葡萄球菌生長和繁殖提供氮源、磷酸鹽和維生素，蛋白胨可以為葡萄球菌生長和繁殖提供碳源、氮源和維生素。加入高濃度的NaCl溶液的培養(yǎng)基可以抑制大多數(shù)微生物的生長繁殖，因此該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。,(2)比較實驗組和對照組可知，實驗的自變量為是否接種接種樣液。對照組接種無菌生理鹽水，或不接種，為空白對照。 (4)根據(jù)題干關(guān)鍵信息“葡萄球菌能分解卵黃中的卵磷脂，在含卵黃的固體培養(yǎng)基上形成的菌落周圍會出現(xiàn)特有的乳白色的乳濁環(huán)”可知，觀察是否出現(xiàn)周圍有乳濁環(huán)的菌落可以判斷果汁中是否含有葡萄球菌。,(5)果汁中存在葡萄球菌時，培養(yǎng)基上會出現(xiàn)周圍有乳濁環(huán)的菌落；果汁中不存在葡萄球菌時，培養(yǎng)基上不會出現(xiàn)周圍有乳濁環(huán)的菌落，因此可以根據(jù)是否出現(xiàn)周圍有乳濁環(huán)的菌落判斷是否存在葡萄球菌。,答案：(1)滅菌(高壓蒸汽滅菌) 碳源、氮源、磷酸鹽和維生素 選擇 (2)②無菌生理鹽水 空白 (4)是否出現(xiàn)周圍有乳濁環(huán)的菌落 (5)①出現(xiàn)周圍有乳濁環(huán)的菌落 ②不出現(xiàn)周圍有乳濁環(huán)的菌落,【方法規(guī)律】正確判斷培養(yǎng)基制作與接種操作是否合格的方法 (1)從培養(yǎng)基制作是否合格上判斷：如果未接種的培養(yǎng)基在恒溫箱中保溫1～2 d后無菌落生長，說明培養(yǎng)基的制備是成功的，否則需要重新制備。,(2)從接種操作是否符合無菌要求上判斷： ①如果培養(yǎng)基上生長的菌落的顏色、形狀、大小基本一致，并符合接種菌菌落的特點，說明接種操作是符合要求的； ②如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)了其他菌落，則說明接種過程中，無菌操作還未達到要求，需要分析原因，重新操作。,考點二 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù) 【核心知識通關(guān)】 1.篩選菌株： (1)尋找目的菌株的原則：根據(jù)它對_________的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。 (2)實驗室篩選尿素分解菌的方法：使用以_____為唯一氮源的_____培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。,生存環(huán)境,尿素,選擇,(3)選擇培養(yǎng)基：在微生物學中，將允許_________的微生物生長，同時___________其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。,特定種類,抑制或阻止,2.微生物的計數(shù)：常用的方法有顯微計數(shù)法和_____ ___________。,稀釋,涂布平板法,表層,30～300,稀釋涂布平板,30～37,5～7,25～28,3～4,菌落,(7)計算：根據(jù)公式“每克樣品中的菌落數(shù)=(C÷V)× M[C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)]”進行計算,4.分解尿素的細菌的鑒定： (1)方法：在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入_____指示劑培養(yǎng)分解尿素的細菌。,酚紅,(2)原理：,脲酶,2NH3,5.設(shè)置對照和重復：,【特別提醒】 “選擇菌落數(shù)在30～300的平板”的兩個提醒 (1)只得到1個菌落數(shù)在30～300的平板是錯誤的，原因是不符合實驗的重復原則，易受到偶然因素的影響。,(2)得到3個或3個以上菌落數(shù)在30～300的平板，也不一定正確，原因是如果不同平板間差異較大，如得到3個平板，菌落數(shù)分別為230、34、240，雖然菌落數(shù)均在“30～300”，但由于34與另外兩個平板差異較大，應(yīng)找出原因并重新實驗。,【思維拓展】微生物計數(shù)的兩種方法,【高考模擬精練】 1.(2015·全國卷Ⅰ節(jié)選)已知微生物A可以產(chǎn)生油脂，微生物B可以產(chǎn)生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生產(chǎn)。回答有關(guān)問題： (1)顯微觀察時，微生物A菌體中的油脂通?？捎胈___________染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā)，可選用____________(填“萃取法”或“水蒸氣蒸餾法”)從菌體中提取。,(2)為了從自然界中獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落，可從含有油料作物種子腐爛物的土壤中取樣，并應(yīng)選用以____________為碳源的固體培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。,(3)為了確定微生物B產(chǎn)生的脂肪酶的最適溫度，某同學測得相同時間內(nèi)，在35℃、40℃、45℃溫度下降解10 g油脂所需酶量依次為4 mg、1 mg、6 mg，則上述三個溫度中，________℃條件下該酶活力最小。為了進一步確定該酶的最適溫度，應(yīng)圍繞________℃設(shè)計后續(xù)實驗。,【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：不易揮發(fā)。 (2)關(guān)鍵知識：提取油脂的方法、分解油脂的微生物的分離、測定微生物數(shù)量的方法和探究酶的最適溫度的方法。,【解析】(1)脂肪可被蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液染成橘黃色(紅色)，題干中說明微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā)，則可以采用萃取法提取微生物A中的油脂。 (2)油脂為有機化合物，富含碳元素，故為了從自然界獲得能夠分解油脂的單菌落，應(yīng)以油脂為唯一碳源來配制培養(yǎng)基。在該培養(yǎng)基上，能分解油脂的微生物可以正常生長，其他微生物不能正常生長。,(3)在45℃下，降解10 g油脂所需酶量最多，則該溫度下酶活性最低；由題干信息可知，40℃下降解10 g油脂所需的酶量最少。應(yīng)圍繞40℃設(shè)置不同溫度梯度來探究酶的最適溫度。 答案：(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ) 萃取法 (2)油脂(其他合理答案也可) (3)45 40,2.(2014·全國卷Ⅱ)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況，某研究小組測定了該河流水樣中的細菌含量，并進行了細菌分離等工作?；卮鹣铝袉栴}： (1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中細菌含量。在涂布接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間，這樣做的目的是________________；,然后，將1 mL水樣稀釋100倍，在3個平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液；經(jīng)適當培養(yǎng)后，3個平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37，據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為________。 (2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細菌。操作時，接種環(huán)通過__________滅菌，在第二次及以后的劃線時，總是從上一次劃線的末端開始劃線，這樣做的目的是____________________________。,(3)示意圖A和B中，________表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。,(4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻，一部分進行靜置培養(yǎng)，另一部分進行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快。分析其原因是：振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中__________的含量，同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高__________的利用率。,【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：“先行培養(yǎng)”“振蕩培養(yǎng)”。 (2)隱含信息：A圖中菌落是采用平板劃線法培養(yǎng)的結(jié)果，B圖中菌落分布相對均勻，為稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)的結(jié)果。 (3)關(guān)鍵知識：稀釋涂布平板法檢測細菌含量、平板劃線法分離細菌。,【解析】本題考查微生物培養(yǎng)、細菌分離的相關(guān)知識。 (1)為了確定培養(yǎng)基的滅菌是否合格，微生物學實驗一般會設(shè)置空白對照：隨機取若干滅菌后的空白平板培養(yǎng)一段時間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落生成；利用平板菌落計數(shù)法的計算公式估算水樣中的活菌數(shù)：,(2)接種時接種環(huán)需要灼燒滅菌；在第二次及以后劃線時，總是從上一次劃線的末端開始劃線，這樣做的目的是通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時菌體的數(shù)目逐漸減少，以便得到單個菌落。 (3)根據(jù)示意圖A和B中生長出的菌落形態(tài)，判定B圖中為稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)的結(jié)果(菌落分布相對均勻)。,(4)振蕩培養(yǎng)可以增加液體培養(yǎng)基溶解氧的含量，促進好氧型微生物的生長；另外振蕩培養(yǎng)還可以使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。 答案：(1)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格 3.8×107 (2)灼燒 將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落 (3)B (4)溶解氧 營養(yǎng)物質(zhì),【易錯提醒】本題第(1)題第2空易錯答為3.8×104。出錯原因是忽視了單位，課本計算公式是每克樣品中的細菌數(shù)，而本題要計算每升水樣中的活菌數(shù)，應(yīng)再乘以103。,3.(2016·石家莊模擬)同學們?yōu)榱颂骄客寥乐械奈⑸飳δ蛩厥欠裼蟹纸庾饔?，設(shè)計了以下實驗，并成功篩選到能高效降解尿素的細菌(目的菌)。培養(yǎng)基成分如下表所示，實驗步驟如下圖所示。請分析回答問題：,(1)培養(yǎng)基中加入尿素的目的是篩選目的菌，這種培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。 (2)目的菌生長所需的氮源和碳源分別來自培養(yǎng)基中的____________和__________，實驗中需要振蕩培養(yǎng)，原因是______________。,(3)關(guān)于下圖的操作方法和結(jié)果，敘述正確的是_____。 A.操作前要將接種環(huán)放在火焰邊灼燒滅菌 B.劃線操作必須在火焰上進行 C.在5區(qū)域中才可以得到所需菌落 D.在1、2、3、4、5區(qū)域中劃線前后都要對接種環(huán)滅菌,【解析】(1)培養(yǎng)基中加入尿素形成以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基，只有尿素分解菌能夠以尿素為氮源進行生活，而其他微生物不能生活，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。 (2)尿素分解菌所需要的氮源是尿素，碳源是培養(yǎng)基中的葡萄糖，尿素分解菌的代謝類型是異養(yǎng)需氧型，所以實驗中需要振蕩培養(yǎng)為其提供更多的氧氣。,(3)操作前要將接種環(huán)放在火焰上灼燒滅菌，A項錯誤。劃線操作必須在火焰附近進行，B項錯誤。經(jīng)劃線操作后，出現(xiàn)單細胞菌落的區(qū)域不一定只是5區(qū)域，如果第一次挑取菌種時接種環(huán)上菌體較少，可能在3、4區(qū)域就出現(xiàn)單細胞菌落，C項錯誤。每次劃線前后均要對接種環(huán)滅菌，D項正確。,答案：(1)選擇 (2)尿素 葡萄糖 為目的菌提供氧氣 (3)D,【方法技巧】選擇培養(yǎng)基的設(shè)計方法 (1)營養(yǎng)缺陷型選擇培養(yǎng)基：通過控制培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分，使營養(yǎng)缺陷型微生物不能正常生長。 (2)添加抑菌物質(zhì)的選擇培養(yǎng)基：在完全培養(yǎng)基中加入某些化學物質(zhì)，利用加入的化學物質(zhì)對非目的微生物產(chǎn)生的抑制作用選擇目的菌。,(3)特殊培養(yǎng)條件的選擇培養(yǎng)基：改變微生物的培養(yǎng)條件(如高溫、特殊pH等)。,【加固訓練】 尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料，但若不經(jīng)細菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物種類和數(shù)量繁多，某同學試圖從土壤中篩選出能高效降解尿素的細菌(目的菌)，表中所示是該同學配制的培養(yǎng)基成分：,,(1)該培養(yǎng)基中的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括___________。從物理性質(zhì)上看，該培養(yǎng)基屬于__________培養(yǎng)基。 (2)在微生物的培養(yǎng)中，一般要對配制的培養(yǎng)基采用高壓蒸汽滅菌，其中“高壓”是為了_______________。 (3)若培養(yǎng)從土壤中分離出來的目的菌，該培養(yǎng)基成分如何調(diào)整？____________________________，依據(jù)是____________________________________。,【解析】(1)從培養(yǎng)基的成分看，該培養(yǎng)基中包含微生物生長所需的氮源[(NH4)2SO4]、碳源(葡萄糖)、水和多種無機鹽，并且培養(yǎng)基中還有瓊脂作為凝固劑，因此從物理性質(zhì)上看，該培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基。 (2)微生物的芽孢耐受性強，高壓可以殺死培養(yǎng)基中的細菌芽孢。,(3)從土壤中分離降解尿素的細菌，應(yīng)用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，因此應(yīng)將該培養(yǎng)基中的(NH4)2SO4換成尿素。,答案：(1)氮源、碳源、無機鹽和水 固體 (2)殺死培養(yǎng)基中的細菌芽孢 (3)將(NH4)2SO4換成尿素 要篩選出降解尿素的細菌，只能以尿素作為唯一的氮源,考點三 分解纖維素的微生物的分離 【核心知識通關(guān)】 1.纖維素酶： (1)組成：纖維素酶是一種_______，一般認為它至少 包括三種組分，即______________________。,復合酶,C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,(2)作用：,纖維二糖,葡萄糖,2.纖維素分解菌的篩選： (1)培養(yǎng)基：___________的選擇培養(yǎng)基。 (2)篩選原理： (3)篩選方法：挑選菌落周圍出現(xiàn)_______________的菌落。,富含纖維素,紅色復合物,透明圈,不變紅的透明圈,3.實驗流程： (1)土壤取樣：富含_______的環(huán)境 (2)選擇培養(yǎng)：用___________的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)，以增加纖維素分解菌的濃度,纖維素,富含纖維素,,,(3)梯度稀釋：制備系列稀釋液，目的是使纖維素分解 菌的細胞分散開，以獲得_____的菌落 (4)涂布平板：將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng) 基上 (5)挑選產(chǎn)生_______的菌落,單個,透明圈,,,【特別提醒】 (1)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基中并不只有纖維素一種碳源。 (2)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基上生長的并不只是纖維素分解菌。 (3)纖維素分解菌菌落周圍的透明圈的大小與纖維素分解菌分解纖維素的能力呈正相關(guān)。,【思維拓展】篩選微生物的三種方法 (1)單菌落挑取法：利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種到固體平板培養(yǎng)基表面，直接根據(jù)微生物菌落的特征利用單菌落挑取的方法獲得目的微生物。 (2)選擇培養(yǎng)法：利用選擇培養(yǎng)基對微生物進行選擇培養(yǎng)，直接獲得目的微生物。 (3)鑒定培養(yǎng)法：利用鑒別培養(yǎng)基使目的微生物菌落呈現(xiàn)特有的特征，然后篩選目的微生物。,【高考模擬精練】 1.(2014·全國卷Ⅰ)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解?；卮鹣铝袉栴}： (1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復合酶，其中的葡萄糖苷酶可將__________分解成__________。,(2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時，CR可與纖維素形成__________色復合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時，培養(yǎng)基上會出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的____________。,(3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表)： 注：“+”表示有，“-”表示無。,據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是___________ _____________________；培養(yǎng)基乙_________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是_______________________________________。,【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：“纖維素酶”“剛果紅”。 (2)隱含信息：兩種培養(yǎng)基中有瓊脂的為固體培養(yǎng)基，無瓊脂的為液體培養(yǎng)基；淀粉是微生物的碳源，不含纖維素粉不能作為分離和鑒別纖維素分解菌實驗的選擇培養(yǎng)基。 (3)關(guān)鍵知識：土壤中某些微生物的分解作用和篩選纖維素分解菌的方法。,【解析】本題主要考查纖維素酶的作用、剛果紅染色法、分離和鑒別纖維素分解菌的方法。 (1)纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是含量最豐富的多糖類物質(zhì)。纖維素能被纖維素酶分解為葡萄糖，如圖：,,(2)剛果紅與纖維素形成紅色復合物，當纖維素被纖維素酶分解后，紅色復合物無法形成，出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。 (3)分離和鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，且需要以纖維素為唯一碳源。,答案：(1)纖維二糖 葡萄糖 (2)紅 透明圈 (3)不能 液體培養(yǎng)基不能分離單菌落 不能 培養(yǎng)基乙中沒有纖維素，不會形成CR-纖維素紅色復合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌,2.(2015·江蘇高考)人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動物的胃，可用來發(fā)酵處理秸稈，提高秸稈的營養(yǎng)價值。為了增強發(fā)酵效果，研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株，并對其降解纖維素能力進行了研究。請回答下列問題：,(1)在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項不需要的是__________(填序號)。 ①酒精燈 ②培養(yǎng)皿 ③顯微鏡 ④無菌水 (2)在涂布平板時，滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是______________________________。 (3)向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時，若試管口粘附有培養(yǎng)基，需要用酒精棉球擦凈的原因是__________。,(4)剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上，篩選到了幾株有透明降解圈的菌落(見下圖)。圖中降解圈大小與纖維素酶的________有關(guān)。圖中降解纖維素能力最強的菌株是__________(填圖中序號)。,(5)研究人員用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株J1和J4，在不同溫度和pH條件下進行發(fā)酵，測得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見下圖，推測菌株____________更適合用于人工瘤胃發(fā)酵，理由是______________________。,【解析】本題主要考查微生物的分離和培養(yǎng)。(1)樣品 稀釋和涂布平板的操作過程不需要顯微鏡。(2)涂布平 板時，若培養(yǎng)基表面的菌懸液過多會出現(xiàn)積液，造成 菌體堆積，影響分離效果。(3)試管口粘附的培養(yǎng)基， 需要用酒精棉球擦凈，避免培養(yǎng)基污染棉塞。(4)菌株 產(chǎn)生的降解纖維素酶的量越多、活性越高，會使降解 圈越大。降解纖維素能力最強的菌株是①，因其菌株,菌落小，但降解圈大。(5)分析圖中曲線可知，J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高，而發(fā)酵過程會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸，所以J4菌株更適合用于人工瘤胃發(fā)酵。,答案：(1)③ (2)培養(yǎng)基表面的菌懸液會出現(xiàn)積液，導致菌體堆積，影響分離效果 (3)避免培養(yǎng)基污染棉塞 (4)量與活性 ① (5)J4 發(fā)酵過程會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸，J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高,3.(2016·湛江模擬)隨著環(huán)境污染的加劇和石油危機出現(xiàn)，越來越多的國家開始選擇使用乙醇作為代替燃料，生產(chǎn)中玉米和麥草的秸稈可以用來生產(chǎn)燃料乙醇。已知秸稈的主要成分是纖維素，回答下列問題：,(1)人們首先利用纖維素分解菌將纖維素分解，纖維素分解菌多分布在________的土壤中，該微生物產(chǎn)生的纖維素酶是一種復合酶，一般包括三種成分：______，______和______。前兩種酶能使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。 (2)從土壤中篩選纖維素分解菌需要配制________培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基中需要加入纖維素粉作為________。,(3)經(jīng)過梯度稀釋后，要將樣品均勻涂布在用于鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上，在該培養(yǎng)基中需要加入的特殊染料是__________，當形成菌落以后可以根據(jù)菌落周圍是否產(chǎn)生________來篩選纖維素分解菌。 (4)在利用涂布器涂布平板之后，需要對涂布器進行________(填“消毒”或者“滅菌”)處理。,【解析】(1)纖維素分解菌多分布在富含纖維素的土壤中，纖維素酶包含三種成分：C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。 (2)篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基，其中添加的纖維素粉是由C、H、O三種元素組成的多糖，只能為微生物提供碳源。,(3)鑒別纖維素分解菌時要在培養(yǎng)基中添加剛果紅作為指示劑，剛果紅能與纖維素形成紅色復合物，當纖維素被纖維素分解菌分解后，紅色復合物就不能形成，其菌落周圍就會產(chǎn)生不變紅的透明圈。 (4)微生物接種工具在接種前和接種后均要進行滅菌處理。接種前滅菌的目的是防止雜菌污染，接種后滅菌的目的是防止微生物污染環(huán)境或感染操作者。,答案：(1)富含纖維素 C1酶 Cx酶 葡萄糖苷酶 (2)選擇 碳源 (3)剛果紅 透明圈 (4)滅菌,【加固訓練】 (2015·臨沂模擬)莠去津是一種含氮農(nóng)藥，在土壤中不易降解，為修復被其污染的土壤，可按下面程序選育能降解莠去津的細菌(目的菌)。請據(jù)圖回答：(已知莠去津在水中溶解度低，含過量莠去津的固體培養(yǎng)基不透明),(1)由圖推斷，從A瓶到C瓶液體培養(yǎng)的過程稱為______，目的是___________________________。,(2)在將C瓶菌種接種到固體培養(yǎng)基之前通常要進行______________，將菌種接種到固體培養(yǎng)基的方法有平板劃線法和____________法，從圖中看本實驗采用的是______________(填“前者”或“后者”)。 (3)一段時間后，培養(yǎng)基出現(xiàn)無透明圈和有透明圈兩種菌落，我們篩選的目的菌是菌落中________的細菌，該菌落生長所需的氮元素主要來自__________。,(4)為弄清固體培養(yǎng)基中的非目的菌落來自C瓶菌種還是培養(yǎng)基，應(yīng)如何設(shè)置對照組？_________________ _______________________。,【解題指南】(1)關(guān)鍵信息：“莠去津是一種含氮農(nóng)藥”“含過量莠去津的固體培養(yǎng)基不透明”。 (2)隱含信息： ①無氮培養(yǎng)基+過量莠去津為以莠去津為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基。 ②圖中菌落分布均勻的培養(yǎng)基是利用稀釋涂布平板法接種獲得的。,【解析】(1)圖中從A瓶到C瓶液體培養(yǎng)的過程稱為選擇培養(yǎng)，目的是初步選擇能降解莠去津的細菌(目的菌)并提高其密度。 (2)將菌種接種到固體培養(yǎng)基的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法兩種，由圖中固體培養(yǎng)基上的菌落分布可知，該接種方法是稀釋涂布平板法，包括梯度稀釋操作和涂布平板操作。,(3)根據(jù)題目信息“莠去津在水中溶解度低，含過量莠去津的固體培養(yǎng)基不透明”可知，能夠降解莠去津的目的菌分解莠去津，使菌落周圍出現(xiàn)透明圈，因此可以選擇菌落周圍存在透明圈的細菌。由于培養(yǎng)基中只有莠去津一種氮源，因此分解莠去津的微生物所需的氮元素主要由莠去津提供。,(4)為弄清固體培養(yǎng)基中的非目的菌落來自C瓶菌種還是培養(yǎng)基，應(yīng)設(shè)置滅菌后不接種菌種的培養(yǎng)基，與實驗組放在相同條件下培養(yǎng)，若培養(yǎng)基上無菌落出現(xiàn)，則非目的菌落一定來自C瓶菌種，若培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落，則說明非目的菌落可能來自培養(yǎng)基。,答案：(1)選擇培養(yǎng) 初步選擇能降解莠去津的細菌(目的菌)并提高其密度 (2)梯度稀釋 稀釋涂布平板 后者 (3)有透明圈 莠去津 (4)配制的培養(yǎng)基滅菌后不接種菌種，與實驗組放在相同條件下培養(yǎng),