第1章 第2节 第2课时 微生物的选择培养和计数-【勤径学升】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步练测（人教版2019）

第1章 发酵工程 4.(不定项)(吉林高考)某些香蕉植株组织中存 在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程 及抗性检测如图。下列操作正确的是( ) 内生菌菌液划线 样品采集-样品消毒-无菌检测-样品研磨 抗性检测一获得纯培养物一稀释涂布 病原菌 菌斑 抗性检测 A.在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内， 从感病植株上采集样品 B.将采集的样品充分消毒后，用蒸馏水冲 洗，收集冲洗液进行无菌检测 C.将无菌检测合格的样品研磨，经稀释涂布 平板法分离得到内生菌的单菌落 D.判断内生菌的抗性效果需比较有无接种 内生菌的平板上的病原菌菌斑大小 5.无菌操作是微生物接种技术的关键。传统发 酵技术和微生物分离、纯化、应用过程均要无 菌操作。回答下列相关问题： (1)消毒和灭菌是两个不同的概念，下列适用 于消毒处理的是 。 ①皮肤 ②饮用水 ③牛奶 ④注射器 ⑤培养皿 ⑥接种环 ⑦培养基 ⑧果汁 ⑨酱油 ⑩手术刀 A.①②③⑧⑨ B.④⑤⑥⑦⑩ C.①②③④⑤ D.④⑤⑥⑧⑨ (2)如图所示，利用 接种。 法进行酵母菌 如图 A、B、C、D所示的四种划线方法，正确 的是___。 A B C D (3)培养酵母菌常用的培养基是 _,此培养基的氮源是 。氮源 进入酵母菌细胞后，可参与合成的生物大分 子有 、 等。在接种前需要 检测培养基是否被污染。对培养基的检测方 法是 观察培养基上是否有菌落产生。 提示、请完成《素能提升训练》训练二 第2课时 微生物的选择培养和计数 [学习目标] 1.能够运用生物与环境相适应的观点来理解选择培养的原理。 2.学会通过调整培养基的配方来有目的地培养某种微生物。 =0 AI样学助手 在抵答键 配弯答宴 盖露键 3.掌握测定微生物数量的常用方法。 自主学习探新知 课前预习 双基落实 一、选择培养基 1.实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利 于 生长的条件(包括营养、温度和 pH 等),同时 或 其他微生 物的生长。 2.方法：利用 分离。 (1)选择培养基：在微生物学中，允许 的微生物生长，同时 其 他种类微生物生长的培养基。 13 , ?高中生物学·选择性必修3(人教版) (2)选择培养基的设计原理：根据某种微生物 对某种 的特殊要求或对某些特殊理 化因素的 进行设计。 (3)典型实例：利用以 为唯一 的选择培养基分离土壤中分解尿素的 细菌。 二、微生物的选择培养 1.方法：对样品进行充分稀释，然后将 培养基上。涂布到制备好的 2.稀释涂布平板法的操作过程 (1)系列梯度稀释操作： ×10 ×102 x10 x10 Ix1C tk10 x10 10g土样 +90mL无菌水 (2)涂布平板操作： ①取菌液：取 菌液，添加到。 中的涂②涂布器灭菌：取出浸在 布器，放在_ 上燃烧，酒精燃尽后， 涂布器。 ③涂布过程：用涂布器将菌液 地涂 布在培养基表面，涂布时可 培养皿， 使菌液分布 。 3.培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板 ,放入 中培养， 观察。 三、微生物的数量测定 1.稀释涂布平板法 (1)原理：当样品的 足够高时，培 养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀 释液中的一个 。通过统计平板上的 ,就能推测出样品中大约含有多少 活菌。 (2)计数原则：平板上菌落数应在 _, 同一稀释度下，应至少对 个平板进 行重复计数，然后求出 。 (3)不足：当两个或多个细胞连在一起时， 平板上观察到的只是 个菌落，所 以统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。 2.显微镜直接计数法 (1)计数工具：显微镜、细菌计数板或血细胞 计数板。 (2)不足：由于计数结果是活菌数和死菌数的 总和，所以一般比活菌的实际数目 。 四、探究·实践——土壤中分解尿素的细菌 的分离与计数 1.提出问题：如何 土壤中分解尿素的 细菌?每克土壤样品中含有多少分解尿素的 细菌? 2.基础知识： 组分 含量 提供的主要营养 KH?PO? 1.4 g Na?HPO? 2.1 g MgSO?·7H?O 0.2 g 葡萄糖 10.0 g 尿素 1.0 g 琼脂 15.0 g H?O 定容至 水1 000 mL 3.实验设计 (1)土壤取样：先铲去 ,取距地表 cm的土壤，将样品装入 中。 (2)样品稀释：一般选用 倍稀释的稀释液进行平板培养。 (3)微生物的培养与观察：一般在 的 温度下培养1～2 d,每隔 _统计一次 菌落数目，选取 时的记录 作为结果。 4.操作提示 选一选：基于对土壤中分解尿素的细菌的分 离与计数的实验操作的理解，选出下列关于 实验操作的正确说法： 。 ①本实验耗时长，应提前制订好计划，提高 效率 14 第1章 发酵工程 ②本实验用到的器材比较多，应该对试管和 平板做好标记 ③取土样的铁铲和取样纸袋使用前都要经过 消毒 ④为了防止杂菌污染，从酒精中取出的涂布 器应该直接在酒精灯火焰上充分燃烧灭菌 ⑤过热的涂布器不能直接放在盛有酒精的烧 杯中 5.结果分析与评价 判一判：基于对实验过程的理解，判断下列实 验分析的正误。 (1)由于使用了选择培养基，因此本实验不需 ( )要设置对照组。 (2)在同一稀释度下，至少要涂布3个平板。 ( ) (3)当菌落数目稳定时，选取菌落数在 30～ 300的平板进行计数。 ( ) (4)应该仔细观察培养基上菌落的形状、大 小、颜色等特征，并要做好记录。 ( ) (5)统计的分解尿素的细菌菌落数目就是样 品中分解尿素的活菌数目。 ( ) 概念检测 判断正误，正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)选择分解尿素的细菌的培养基为液体培 养基。 ( ) (2)用平板划线法培养计数，应选择菌落数在 10～100的平板。 ( ) (3)统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌 的实际数目。 ( ) (4)统计菌落数目的理论依据是一个菌落来 源于样品稀释液中的一个活菌。 ( ) (5)基本培养基中可能不含有氮源，但一定含 有碳源。 ( ) (6)在用涂布器涂布平板时，为了操作方便可 完全打开培养皿盖。 ( ) 互动探究解疑难 要点归纳 重难突破 知识点一 选择培养基 □思考讨论 尿素是一种重要的农业氮肥，尿素不能直 接被农作物吸收，土壤中的某些细菌将尿素分 解成 NH?,NH?再转化为NO?、NH4 等被植 物吸收。细菌利用尿素的原理：土壤中分解尿 素的细菌合成脲酶，脲酶催化尿素分解产生 NH?,NH?可作为细菌生长的氮源。 H?O+CO(NH?)2脲酶2NH?+CO? 方该如何设计? (2)为什么只有能分解尿素的微生物才能在 该培养基上生长? 尿素[CO(NH?I (1)如果让你配制一种培养基，将土壤稀释液 中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配 15 ?高中生物学·选择性必修3(人教版) (3)设计对照实验：如何验证所用的选择培养 基没有受到污染?该培养基与普通培养基有 哪些相同点和不同点? 素养提升 1.选择培养基与鉴别培养基的比较 选择培养基 鉴别培养基 原理 加入不影响甚至促进 目标微生物生长，而抑 制或阻止其他种类微 生物生长的化学物质 加入某种指示剂或化 学药品(不影响微生物 正常生长),使微生物 的某种代谢产物与培 养基中的特定指示剂 或化学药品发生反应 用途 培养、分离出 目标 微 生物 鉴别目标微生物 举例 培养酵母菌和霉菌时， 可在培养基中加入青 霉素，抑 制 细 菌的生 长；利用以尿素为唯一 氮源的培养基来培养 可分解尿素的细菌 可用伊红一亚甲蓝培 养基鉴定饮用水或乳 制品中是否含有大肠 杆菌(若有，则菌落呈 紫黑色) 2.筛选微生物的三种方法的特点及举例 方法 特点 举例 利用只含有尿 利用微生 物 通过控制培养基的 素一种氮源的 的营养特点 营养成分，使某种微 培养基，可筛 进 行 选 择 生物能生长，其他微 选出分解尿素 培养 生物不能生长 的细菌 在完全培养基中加 入某些化学物质，利 利用某种化 用加入的化学物质 加入青霉素可 学物质进行 对微生物产生的影 以分离出酵母 选择培养 响，抑制某些微生 菌和霉菌 物，同时选择所需的 微生物 将培养基放在 利用培养条 改变微生物的培养 高温环境中培 件进行选择 条件 养可以得到耐 培养 高温的微生物 □能力强化 1.原油中含有大量有害的、致癌的多环芳烃。 土壤中有些细菌可以利用原油中的多环芳烃 为碳源，在培养基中形成分解圈。为筛选出 能高效降解原油的菌株并投入除污，某小组 同学设计了相关实验。下列有关实验的叙 述，不正确的是 ( ) A.应配制来源于被原油污染土壤的土壤稀 释液备用 B.配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培 养基 C.将土壤稀释液灭菌后接种到选择培养 基上 D.在选择培养基上能形成分解圈的即为所 需菌种 2.(吉林实验中学月考)现有两种培养基配制时 所加的成分及含量(如下表),下列有关判断 正确的是 ( ) 成分 甲培养基 乙培养基 KH?PO 0.02% 0.02% MgSO?·7H?O 0.02% 0.02% NaCl 0.02% 0.02% Na?SO?·2H?O 0.01% 0.01% CaCO? 0.5% 0.5% 葡萄糖 0.5% 一 纯淀粉 2% 一 水 十 十 A.甲培养基适于分离酵母菌，乙培养基适于 分离真菌 B.甲培养基适于分离异养型固氮菌，乙培养 基适于分离自养型固氮菌 C.甲培养基适于分离自养型固氮菌，乙培养 基适于分离异养型固氮菌 D.甲、乙培养基都不适于分离固氮菌 16 第1章 发酵工程 知识点二 微生物的选择培养 思考讨论 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 菌的分离等工作。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 菌后的空平板先行培养了一段时间，这样做 的目的是什么? (2)该小组采用平板划线法分离水样中的细 菌。操作时，在第二次及以后划线时，总是从 上一次的末端开始划线，说出这样操作的 目的。 (3)图 A和图 B中，哪一个表示的是用稀释 涂布平板法接种培养后得到的结果?稀释涂 布平板法较平板划线法的优点是什么? A B 素养提升 1.稀释涂布平板法操作注意问题 (1)稀释操作时：每支试管及移液管等均需灭 菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰 1～2 cm处。 (2)涂布平板时 ①涂布器浸在体积分数为 70??酒精中，取 出时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后放在火 焰上灼烧。 ②不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯 中，以免引燃其中的酒精。 ③酒精灯与培养皿距离要合适，移液管管头 不接触任何物体。 (3)同一稀释度的样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.常用微生物分离方法比较 平板划线法 稀释涂布平板法 工具 接种环 涂布器 在稀释度足够高的菌 在数次划线后培养， 液里，聚集在一起的 可以分离到由一个 微生物将分散成单个 原理 细菌繁殖而来的肉 细菌，从而能在培养 眼可见的群体，即 基表面形成单个细菌 菌落 发育而来的菌落 方法简单，但不适宜 单菌落更易分开，可 特点 计数 以计数，但操作复杂 结果 使培养基上形成由单个细菌细胞繁殖而来的 共同点 子细胞群体—--菌落 能力强化 3.(湖北武汉期中)高温淀粉酶在大规模工业生 产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选 高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程 如图1所示。将得到的菌悬液转接于同时含 有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培 养，得到若干菌落后用碘液做显色处理，结果 如图2所示。下列选项错误的是( ) 挑出菌落 ① 介② I号培养基 Ⅱ号培养基6⋯ 85古 嗜热菌样品 甲 乙 图1 oo ) 周围显蓝色的菌落 周围不显蓝色的菌落o 60 图2 A.过程①②合称为稀释涂布平板法 B.甲、乙试管中的液体均为选择培养基 C.Ⅱ号培养基上的接种方法为平板划线法 D.图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种 17 ?高中生物学·选择性必修3(人教版) 4.(广东卷)研究者拟从堆 肥中取样并筛选能高效 降解羽毛、蹄角等废弃 物中角蛋白的嗜热菌。 根据堆肥温度变化曲线 堆肥温度(℃) 100 80 c60 40 b 20 a %123456 堆肥时间(天) (如图)和选择培养基筛选原理来判断，下列 最可能筛选到目标菌的条件组合是( ) A.a点时取样、尿素氮源培养基 B.b点时取样、角蛋白氮源培养基 C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基 D.c点时取样、角蛋白氮源培养基 知识点三 微生物的数量测定 思考讨论 结合教材第18 页“探究·实践”中“土壤中分 解尿素的细菌的分离与计数”,回答下列问题。 1 mL 1 mL 1 ml. 1 mL 1 mL 9mL →168个菌落 无菌水→175个菌落言 →167个菌落i 2 3 4 50.1 mL10g土样 90mL 无菌水 (1)据图分析，每克土壤中的菌株数约为 多少? (4)你统计的每克土样中能分解尿素的细菌 的菌落数与其他同学统计的结果接近吗?如 果差异很大，可能是什么原因引起的? 素养提升 1.直接计数法和间接计数法的比较 (2)计数方法有哪些? (3)结合对照组，分析如何判断培养物中是否 有杂菌污染以及选择培养基怎样筛选出一些 菌落。 比较内容 直接计数法 间接计数法 当样品的稀释度足够 高时，培养基表面生 利用特定的细菌计 长的一个菌落，来源 数板或血细胞计数 于样品稀释液中的一 原理 板，在显微镜下计算 个活菌。通过统计平 一定体积的样品中 板上的菌落数，就能 微生物的数量 推测出样品中大约含 有多少活菌 主要 显微镜、细菌计数板 培养基 用具 或血细胞计数板 计数 菌体本身 培养基上菌落数 数据 优点 计数方便、操作简单 计数的是活菌 缺点 死菌、活菌都计算在内 操作较复杂，有一定误差 每毫升原液含菌数 每毫升原液含菌数= 计算 =每小格平均菌体 培养基上平均菌落数 公式 数×400×10 000× ×稀释倍数÷涂布液 稀释倍数 体积 .8 第1章 发酵工程 2.结果分析与评价 内容 现象 结论 有无杂 菌污染 的判断 对照的培养皿 中无菌落生长 未被杂菌污染 培养皿中菌落数偏高 被杂菌污染 菌落形态多样， 菌落数偏高 培养皿中混入 其他杂菌 选择培养基 的筛选作用 牛肉膏培养基上的 菌落数目大于选择 培养基上的数目 选择培养基具 筛选作用 样品的稀释 操作 得到3个或3个以 上菌落为30～300 的平板 操作成功 重复组 的结果 若选取同一种土样，统计结果应接近 能力强化 5.在做“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数” 实验时，A同学从对应1×10?倍的培养基中 筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择 出大约 50个菌落。下列有关叙述不正确 的是 ( ) A. A同学出现这种结果的原因是土样不同 B.可以将 A同学配制的培养基在不加土样 的情况下进行培养作为空白对照，以验证 培养基是否受到污染 C.让其他同学用与 A同学一样的土壤进行 实验，如果结果与 A 同学一样，则可证明 A 同学无误 D.B选项的实验思路遵循了实验的对照原 则，C选项也有对照实验 6.某同学对1×101、1×102、1×103倍稀释液计数 的平均菌落数分别是2 760、295 和16,则菌落总 数为(所用稀释液体积为0.1 mL) ( ) A.2.76×10?个/mL B.2.95×10?个/mL C.4.6×10?个/mL D.3.775×10?个/mL 素养发展 探究应用 [情境_ 幽门螺杆菌(Hp)感染是急、慢性胃炎和消 化性溃疡的主要致病因素。图中4 支试管分别 代表 4 种微生物在半固体培养基(琼脂含量 3.5 g/L)中的生长状况。 空气 微生物 空气 微生物 空气 空气 微生物 基中 Hp的数量比刚接种时多还是少?主要 原因是什么? 成分 葡萄糖 KH?PO? MgSO? NaCl 含量 10 g 0.2 g 0.2 g 0.2 g 成分 CaSO? CaCO? 琼脂 蒸馏水 含量 0.2 g 5 g 3.5 g 定容至1 L 微生物 ① ② ③ ④ [探究] (1)②号试管代表 Hp的生长状态，由图判 断，Hp在什么条件下不能生长? (2)将 Hp接种到 pH适宜的培养基中(如表 所示),置于37 ℃下培养一段时间后，该培养 微生物的选择培养和计数 IⅡ课堂小结|Ⅱ 概念 选择培养基 选择培养基配方的设计 取样 微生物的 选择培养 梯度稀释 平板涂布 平板划线法 区别与 稀释涂布平板法」联系 方法- 显微镜直接计数法微生物的 数量测定 探究实验：土壤中分解尿素的 细菌的分离与计数 19 ?高中生物学·选择性必修3(人教版) 随堂巩固促应用 验证反馈 迁移运用 1.判断正误，正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)因为土壤中各类微生物的数量不同，所以 要获得不同类型的微生物就要按不同的稀释 ( )倍数进行分离。 (2)转换划线角度后需要灼烧接种环再进行 划线。 ( ) (3)只要培养基中有尿素就可筛选出分解尿 素的细菌。 ( ) (4)分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素 转化为氨，使得培养基的pH 降低。 ( ) 2.分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要 求是 ( ) ①加尿素 ②不加尿素 ③加琼脂 ④不加 琼脂 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖 ⑦加硝 酸盐 ⑧不加硝酸盐 A.①③⑤⑦ B.②④⑥⑧ C.①③⑤⑧ D.①④⑥⑦ 3.平板划线法和稀释涂布平板法是接种微生物 的两种常用方法，下列描述正确的是( ) A.都要将菌液进行一系列的梯度稀释 B.平板划线法是将不同稀释度的菌液通过 接种环连续划线，接种在固体培养基表面 C.稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液 倒入液体培养基中进行培养 D.都能在培养基表面形成单个的菌落 4.下列关于统计菌落数目的方法的叙述，不正 确的是 ( ) A.采用稀释涂布平板法获得的菌落数往往 少于实际的活菌数 B.当样品的稀释度足够高时，一个活菌往往 会形成一个菌落 C.为了保证结果准确，一般采用菌落密度较 大的平板进行计数 D.在某一浓度下涂布三个平板，若三个平板 统计的菌落数差别不大，则应以它们的平 均值作为统计结果 5.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。下面是有关土壤中分解 尿素的细菌分离和计数的实验过程，请回答 有关问题： (1)若取土样6 g,应加入 mL 的无 菌水配制成稀释 10倍的土壤溶液。因土壤 中细菌密度很大，需要不断加以稀释，配制成 101～10?不同浓度的土壤溶液。将103～107 倍的稀释液分别吸取0.2 mL加入固体培养 基上，用涂布器将菌液铺平，每个稀释度下至 少涂布3个平板，这种接种方法称为 。将接种的培养皿放置在37℃ 恒温培养箱中培养 24～48 h,观察并统计菌 落数，结果如下表，其中 倍的稀释比 较合适，由此计算出每克土壤中的菌落数为 。这种方法测定的菌落数往往 比活菌的实际数目 (填“低”或“高”)。 稀释倍数 103 10? 10? 10 107 1号平板 478 367 277 26 5 菌落 2号平板 496 数/个 3号平板 509 354 261 20 8 332 254 29 3 (2)若研究尿素分解菌的群体生长规律，可采 用平板划线法分离土壤中的尿素分解菌。操 作时，接种环通过灼烧灭菌，在第二次及以后 划线时，总是从上一次的末端开始划线。这 样做的目的是 。将分离纯化后的单个 菌落进行液体培养，可采用定期取样的方法进 行计数。若以一个大方格(体积为0.1 mm3) 有 25个中方格的计数板为例进行计算，设5 个中方格中总菌数为 45,菌液稀释倍数为 102,那么原菌液的菌群密度为 个/mL。 提示请完成《素能提升训练》训练三 20 素养发展 探究应用 (1)提示：筛选出最适宜的用于培养高产红酵母菌的培 养基。 (2)提示：平板划线法。接种环灼烧并冷却。 【随堂巩固促应用】 1.(1)√ (2)× (3)×(4)√ 2.A 自养型微生物与异养型微生物的主要差别在于自 养型微生物可以利用无机碳，异养型微生物只能以有机 碳作为碳源，所以两种培养基的主要差别在于碳源。 3.D 高压蒸汽灭菌主要用于液体培养基的灭菌，也可用 于培养器械的灭菌，A正确；高压蒸汽灭菌法不仅能杀 死微生物的营养体，也能杀死芽孢等休眠体，B正确；高 压蒸汽灭菌法中高压产生高温，高温使微生物蛋白质凝 固变性，达到灭菌目的，C正确；高压蒸汽灭菌后，加入 了琼脂的固体培养基为液态，可用于制备平板，D错误。 4.CD 由题意知：某些香蕉植株组织中存在的内生菌可 防治香蕉枯萎病，故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植 园内，从未感病植株上采集样品，A错误；获得纯净的微 生物培养物的关键是防止杂菌污染；将采集的样品充分 消毒后，用无菌水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测，B错 误；题图可知，样品研磨后进行了稀释涂布，可见将无菌 检测合格的样品研磨，经稀释涂布平板法分离得到内生 菌的单菌落，C正确；题图抗性检测可知，判断内生菌的 抗性效果需设置对照组和实验组，对照组不接种内生菌 得到病原菌菌斑，实验组接种内生菌得到病原菌菌斑， 然后比较对照组和实验组的菌斑大小，实验组病原菌菌 斑越小表明内生菌抗性效果越好，D正确。 5.解析(1)皮肤可用 70??酒精消毒，饮用水用氯气消 毒，牛奶、果汁、酱油用巴氏消毒法进行消毒，注射器、培 养基可用高压蒸汽灭菌，培养皿、手术刀用干热灭菌或 高压蒸汽灭菌，接种环进行灼烧灭菌，①②③⑧⑨应采 用消毒，④⑤⑥⑦⑩应采用灭菌。(2)题图是采用平板 划线法接种，需要注意的是连续划线时，每次划线前后 要灼烧接种环，同时最后一次划线不能与第一次相连。 A图很难得到由单个细胞繁殖而来的菌落，A错误； B图划线从上次划线末端开始，容易得到由单个细胞繁 殖而来的菌落，B正确；C图划线没有从上次划线的末 端开始，接种环上没有菌种，不能得到由单个细胞繁殖 而来的菌落，C错误；D图划线不是从上次划线末端开 始，不容易得到由单个细胞繁殖而来的菌落，D错误。 (3)培养酵母菌常用的培养基是马铃薯琼脂培养基，提 供氮源的是马铃薯，细胞中含有氮元素的生物大分子有 蛋白质、核酸等，氮源可参与以上物质的合成。检测培 养基是否被污染，方法是将未接种的培养基在适宜的温 度下放置适当时间，观察培养基上是否有菌落产生。 答案(1)A(2)平板划线 B (3)马铃薯琼脂培养基 马铃薯 蛋白质 核酸 将未 接种的培养基在适宜的温度下放置适当时间 第 2课时 微生物的选择培养和计数 【自主学习探新知】一、 1.目的菌 抑制 阻止 2.选择培养基(1)特定种类 抑制或阻止 (2)营养物 质 抗性 (3)尿素 氮源 二、 1.菌液 选择 2.(1)1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 9 mL 无菌水(2)①0.1 mL 培养基表面 ②酒精 火焰 冷却 ③均匀 转动 均匀 3.倒置 恒温培养箱 三、 1.(1)稀释度 活菌 菌落数 (2)30～300 3 平均数 (3)1 少 2.(2)多 四、 1.分离 2.无机盐 碳源 氮源 凝固剂 3.(1)表层土 3～8 纸袋(2)1×10?、1×10?、1×10? (3)30～37℃ 24 h 菌落数目稳定 4.①②⑤ 5.(1)×(2)√ (3)√ (4)√ (5)× 概念检测 (1)×(2)×(3)×(4)√ (5)×(6)× 【互动探究解疑难】 知识点一 思考讨论 (1)提示：设计一种选择培养基，用尿素作为唯一氮源， 可以将分解尿素的细菌分离出来。 (2)提示：分解尿素的微生物能合成脲酶，而脲酶可将尿 素分解成氨，从而为微生物提供氮源。 (3)提示：将未接种的选择培养基在适宜的温度下放置 适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生。选择培养 基与普通培养基相比，只是用尿素作为唯一氮源，培养 基的其他营养成分与普通培养基基本相同。 能力强化 1.C 为了筛选、获取能利用多环芳烃为碳源的菌种，首 先是取材，应配制来源于被原油污染土壤的土壤稀释液 备用，A正确；其次配制以多环芳烃为唯一碳源的选择 培养基，B正确；然后进行接种，在无菌环境下，将土壤 稀释液接种到选择培养基上，在适宜的条件下进行培 养，若将土壤稀释液进行灭菌，就不能筛选出能高效降 解原油的菌株，C错误；在选择培养基上形成的菌落，若 该菌落周围有分解圈，即为所需菌种，D正确。 2.B 分析题表中培养基的成分可得到下表，即 B正确。 培养基 成分特点 可以生长的微生物 甲 含有碳源、不含氮源 异养型固氮菌 乙 不含碳源、不含氮源 自养型固氮菌 知识点二 思考讨论 (1)提示：检测培养基平板灭菌是否合格。 (2)提示：将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。 (3)提示：B为稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。 稀释涂布平板法还可以用于计数。 能力强化 3.B 根据I号培养基上的菌落均匀分布可知，过程①② 为稀释涂布平板法，A正确；甲、乙试管中的液体用于样 品稀释，应为无菌水，B错误；由Ⅱ号培养基上的划线区 域可知，Ⅱ号培养基上的接种方法是平板划线法，C正 确；淀粉与碘液反应呈蓝色，能产生高温淀粉酶的嗜热 菌产生的淀粉酶催化淀粉水解，使其周围不显蓝色，因 此，周围不显蓝色的菌落含有所需菌种，D正确。 4.D 研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中 角蛋白的嗜热菌，因此既要耐高温，又要能够高效降解 角蛋白，所以在c点取样，并且用角蛋白氮源培养基进 行选择培养，所以D正确，A、B、C错误。 知识点三 思考讨论 (1)提示：每克土壤中的菌株数约为1.7×10?个。 (2)提示：显微镜直接计数法和稀释涂布平板法。 (3)提示：如果没有接种的培养基上没有菌落生长，说明 培养基没有被杂菌污染。如果接种后的完全培养基上 的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，说明选择培 养基筛选出了一些尿素分解菌。 3 (4)提示：不一定。如果是用同一土样进行的操作，数据 应该比较接近。如果差异很大，就需要从操作是否规 范、培养基配制是否合理等方面查找原因。 能力强化 5.A A同学出现这种结果的原因可能是土样不同，也可 能是操作中污染造成的，A 错误；A同学的实验结果可 能是培养基污染造成的，可以将 A同学配制的培养基 在不加土样的情况下进行培养作为空白对照，以验证培 养基是否受到污染，B正确；让其他同学用与A同学一 样的土壤进行实验，如果结果与 A同学一样，则可证明 A同学无误，C正确；B、C选项的实验思路都遵循了实 验的对照原则，D正确。 6.B 为保证结果准确，一般选择菌落数为 30～300的平 板进行计数，因此只有 295 符合要求。其稀释倍数为 1×102,所用稀释液体积为0.1 mL,菌落总数为2.95× 10?个/mL。 素养发展 探究应用 (1)提示：在氧气浓度过高或过低时不能正常生长。 (2)提示：少。缺少氮源。 【随堂巩固促应用】 1.(1)√ (2)√ (3)×(4)× 2.C 尿素和硝酸盐都能作为氮源，而培养尿素分解菌的 培养基应是以尿素为唯一氮源的固体培养基。因此培 养基中应不加硝酸盐，加入尿素和琼脂。葡萄糖作为碳 源，也需要加入。 3.D 平板划线法不需要进行梯度稀释，平板划线法是将 菌液通过接种环在固体培养基表面连续划线进而稀释 菌液，A、B错误；稀释涂布平板法先进行梯度稀释，再将 不同稀释度的菌液涂布到固体培养基的表面，C错误； 平板划线法和稀释涂布平板法都能在培养基表面形成 单个菌落，D正确。 4.C 采用稀释涂布平板法获得的菌落有可能是由多个 细菌形成的，所以往往少于实际的活菌数，A正确；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，B正确；为了保证结果 准确，一般选取菌落数为 30～300间的平板进行计数， C错误；设计实验时，一定要至少用三个平板做重复实 验，才能增强实验的说服力和准确性；分析结果时，一定 要考虑所设置的重复实验的结果是否一致，差别不大 时，取平均值作为统计结果，D正确。 5.解析(1)根据题意分析，需要稀释10倍的土壤溶液， 因此应该将6g土样加入54 mL的无菌水进行配制；将 103～107倍的稀释液分别吸取0.2 mL 加入固体培养基 上，用稀释涂布平板法将菌液用涂布器涂布到固体培养 基上；估算样品中的活菌数时，往往选取菌落数在30到 300之间的平板，分析表格中数据可知，稀释倍数为10? 的平板菌落数在这一范围；每克土壤中的菌落数为 (277+261+254)÷3×10?÷0.2÷6=2.2×10?个。稀 释涂布平板法进行微生物计数时，由于菌落之间会相互 重叠，因此测定的菌落数往往比活菌的实际数目低。 (2)用平板划线法分离土壤中的尿素分解菌时，为了将 聚集的菌体逐步稀释以便获得(不连续)单个菌落，在第 二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线。若 以一个大方格(体积为0.1 mm3)有25个中方格的计数 板为例进行计算，设5个中方格中总菌数为45,菌液稀 释倍数为102,那么原菌液的菌群密度=45×5÷0.1÷ 10-3×102=2.25×10?个/mL。 答案(1)54 稀释涂布平板法 10? 2.2×10?个 低 (2)将聚集的菌体逐步稀释以便获得(不连续)单个菌落 2.25×10? 第3节 发酵工程及其应用 【自主学习探新知】一、 自然界 诱变育种 试验 发酵设备 中心环节 溶 解氧 全过程 沉淀 代谢物 二、 1.(1)酱油 各种酒类(2)黑曲霉 谷氨酸棒状杆菌 2.基因 蛋白质 3.(1)有机酸 生物活性物质 根瘤菌肥 固氮菌肥 (2)微生物 其代谢物 生物防治 可持续发展 (3)蛋白质 微生物菌体 4.粮食、环境、健康 能源 概念检测 (1)× (2)×(3)× (4)× (5)√ 【互动探究解疑难】 知识点一 思考讨论 (1)提示：需要考虑培养基成本；能否迅速生长繁殖；生 产所需代谢物的产量；发酵条件；菌种的变异、退化等 因素。 (2)提示：要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控 制，使其最适合微生物的生长繁殖，同时及时添加必要 的营养组分。 (3)提示：传统发酵技术获得的产物一般是成分复杂的 混合物，很多时候不会对产物进行分离和提纯处理，或 者仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离和提纯产物。 而在发酵工程中产物的初分离阶段，常采用沉淀、萃取、 膜分离、吸附和离子交换等方法；在进一步纯化阶段，会 采用液相层析法、结晶法等方法。 (4)提示：不能。因为在进行发酵生产时，微生物及其代 谢物中都可能含有危害环境的物质。为了减少或避免 污染物的产生和排放，应该对排出的气体和废弃培养液 进行二次清洁或灭菌处理。 能力强化 1.B 发酵工程的基本操作过程包括选育菌种，扩大培养， 配制培养基，灭菌，接种，发酵罐内发酵，分离、提纯产 物，A项正确；发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，B 项错误；基因工程育种、诱变育种均能获得性状优良的 菌种，C项正确；产品不同，分离、提纯的方法一般不同， 如果产品是微生物细胞本身，可采用过滤、沉淀等方法 将菌体分离和干燥，即可获得产品，D项正确。 2.解析(1)高产青霉素菌种是通过诱变育种获得的，啤 酒酵母是通过基因工程改造的。(2)题图中①表示扩大 培养，目的是增加菌种的数量，缩短生产周期。(3)题图 中③是整个过程的中心环节———发酵罐内发酵，在此阶 段需随时取样并检测微生物数量、产物浓度等，以了解 发酵进程。随着发酵的进行，培养基中的营养物质减 少，还要及时添加必需的营养组分，同时严格控制温度、 pH和溶解氧等发酵条件。(4)题图中④是发酵工程产 品微生物细胞，发酵结束后可采用过滤、沉淀等方法将 菌体分离和干燥。 答案(1)诱变 基因工程 (2)扩大培养 增加菌种的数量，缩短生产周期 (3)发酵罐内发酵 微生物数量 产物浓度 必需的营 养组分 温度、pH 和溶解氧 (4)微生物细胞(或菌体) 过滤、沉淀 知识点二 思考讨论 1.提示：醋酸菌是一种好氧菌，若发酵罐密封不严，酒精就 会在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛，最后变为醋酸。 2.提示：微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物 4