第1章 第2节 纯净的目标微生物可通过分离和纯化获得（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（浙科版2019）

第二节　纯净的目标微生物可通过分离和纯化获得 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 栏目索引 预习案 自主读教材 巩固案 总结与应用 探究案 互动探疑难 预习案 自主读教材 自然 人为 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 接种环 无菌水 0.1 mL 涂布器 接种环 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 24 h 斜面 平均值 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 能够生长 均不能生长 代谢类型 代谢方式 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 青霉素 不添加任何氮源 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 × × × × 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 探究案 互动探疑难 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 平板划线 稀释涂布平板 接种环 涂布器 灼烧灭菌 每次划线 末端 划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开 始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁 殖而来的菌落 不要相连 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 图乙 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 通过接种环在固体培养基表面进行连续划 线操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，培养后可在划线的末端获 得单菌落 以免接种环温度太高，杀死菌种 是划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染 环境和感染操作者 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 使菌液中酵母菌分布均匀，以减少误差 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 尿素 这些微生物体内能产生脲酶，能将尿素分解为氨 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 巩固案 总结与应用 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 课时作业(2) 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第一章 发酵工程 谢谢观看！ 课程内容标准 核心素养对接 1．举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。 2．概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。 3．概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。 1．理解微生物的选择培养和计数的原理。(生命观念) 2．开展稀释涂布平板法的操作和土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验。(科学探究) 一、釆用划线或涂布的接种方法能够实现对目标微生物的分离和纯化 1．接种 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(概念：指微生物进入培养基质的过程。,分类：______接种和______接种)) 2．平板划线法 3．稀释涂布平板法 eq \a\vs4\al(二、接种、培养并分离酵母菌) 1．制作平板 2．接种 (1)用平板划线法接种：灼烧______→接种环降温→挑取菌种→在平板上划线。 (2)用稀释涂布平板法接种：①用______对酵母菌菌液进行一定浓度的稀释。 ②取___________的稀释菌液加入平板中央。 ③使用______对平板中的菌液进行涂布。 (3)将菌种接种到液体培养基中：在无菌条件下用______将菌液接种到液体培养基中 3．培养：将所有培养容器在25 ℃下培养_______。 4．观察培养结果：获得单菌落后，可挑取菌落，并利用划线法接种至____培养基中。 三、稀释涂布平板法和显微镜计数法可测定微生物的数量 1．稀释涂布平板法可对微生物进行计数 (1)原则 ①在保证能准确计数的前提下减小稀释度； ②将相同稀释度下的多组数值取______后再进行计算。 (2)公式：每毫升菌液中微生物细胞数＝某一稀释倍数下至少3个培养皿的平均菌落数÷菌液稀释体积×稀释倍数 2．显微镜计数法可直接对菌液中的微生物进行计数 四、调整培养基的配方和培养方式可有目的地培养某种微生物 1．选择培养基 (1)定义 在培养基中添加(或减去)某种化学成分，使得只有某些特定的微生物________，其他微生物__________，这样的培养基称为选择培养基 (2)配制 原则 ①微生物的________不尽相同 ②微生物的________并不唯一 ③培养基中营养物质的浓度及比例都会影响微生物的生长 (3)实例 ①在培养基中添加________后，只有对青霉素有抗性的细菌才能生长 ②在________________的培养基上，只有能固氮的微生物才能生长 2．活动：能分解尿素的微生物的分离与计数 1．判正误 (1)筛选分解尿素的细菌所用的培养基为液体培养基。( ) (2)统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数目。( ) (3)只要培养基中有尿素即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。( ) (3)在“能分解尿素的微生物的分离与计数”实验中，为什么要制备两种培养基(LB固体培养基和尿素固体培养基)? 提示　两种培养基形成对照，判断尿素固体培养基是否具有选择作用。 2．微思考 (1)在纯化酵母菌操作中，如何验证培养基灭菌是否彻底？ 提示　将接种后的培养基和一个未接种的培养基，都放在37 ℃恒温箱中培养，观察并记录结果。 (2)如果你在培养基上观察到了不同形态的菌落，你认为是由什么原因造成的？ 提示　培养基灭菌不彻底或接种过程中感染了杂菌。 (4)如何对土壤悬液进行梯度稀释？ 提示　将1 g土样加入99 mL无菌水中，振荡后即成10－2稀释液。取上清液1 mL，转移至9 mL无菌水中，制备出10－3稀释液，摇匀。依此方法制备出10－4、10－5、10－6、10－7稀释液。 任务驱动一　微生物的分离和纯化 平板划线法和稀释涂布平板法如何操作？ 阅读教材P11～P15内容，结合甲、乙两图，回答相关问题。 (1)图甲是利用________法进行微生物接种，图乙是利用____________法进行微生物接种。这两种方法所用的接种工具分别是______和______；对这两种接种工具进行灭菌的方法依次是________和沾上酒精引燃。 (2)在培养基上划线操作中，操作的第一步及________之前都要灼烧接种环。在第二次及以后的划线，总是从上一次划线的____开始。这样做的原因是什么？ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。同时注意最后一区(图中5区)的划线与第一区(图中1区)__________。 (5)如下图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是____(填“图甲”或“图乙”)。 (3)接种过程的所有操作为什么一定要在火焰附近进行？ 提示　火焰附近存在着无菌区域。 (4)接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？ 提示　避免培养过程中皿盖上冷凝水落入培养基，造成污染。 1．平板划线操作的注意事项 (1)平板划线操作时蘸取菌液及每次划线之前都需灼烧接种环，划线操作结束仍需灼烧接种环，每次灼烧目的不同。 蘸取菌液前灼烧 每次划线之前灼烧 划线结束 目的 杀死接种环上的微生物，避免污染培养物 灼烧杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，使每次划线的菌种来自上次划线末端 杀死接种环上残留的菌种，避免污染环境和感染操作者 (2)在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线。以免接种环温度太高，杀死菌种。 (3)在做第二次以及其后的划线操作时，要从上一次划线的末端开始划线。 (4)进行划线时最后一区不要和第一区接触。 (5)平板划线时不能划破培养基。一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的。 2．稀释涂布平板操作的注意事项 (1)稀释操作时：每支试管及其中9 mL的水、移液管均需灭菌；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：稀释涂布平板的操作比较复杂，且各个细节均需保证“无菌”，应特别注意以下几点： ①酒精灯与培养皿的距离要合适； ②吸管头不要接触任何其他物体； ③吸管要在酒精灯火焰周围使用。 3．两种分离微生物方法的比较 项目 优点 缺点 平板划线法 可以观察菌落特征，对混合菌进行分离 不能计数 稀释涂布平板法 可以计数，可以观察菌落特征 较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延 微生物接种的方法很多，平板划线法是常用的一种。下图是平板划线示意图，划线的顺序为①②③④。下列相关叙述错误的是(　　 ) A．划线操作时，将蘸有菌种的接种环插入培养基 B．平板划线后，培养微生物时要倒置培养 C．不能将第④区域的划线与第①区域的划线相连 D．在第②～④区域中划线前都要对接种环进行灭菌 A　[划线时不能将接种环插入培养基，而是在培养基表面划线，A项错误；用平板培养基培养微生物时，为防止水蒸气凝集滴入培养基造成干扰或污染，应将平板倒置培养，B项正确；划线时要避免最后一区域的划线与第一区域的划线相连，如果连在一起则有可能影响单菌落的分离效果，C项正确；在第②～④区域中划线前都要对接种环进行灼烧灭菌，保证每次划线的菌种都来自上一区域的末端，D项正确。] [借题发挥] 1．(长句专练)平板划线法原理是：_____________________________________ ______________________________________________________________________________________________。 2．(科学思维)平板划线法过程中，在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线的原因：____________________________。最后一次划线后灼烧接种环的目的____________________________________________________________________ _____________________。 1．下列关于平板划线操作的叙述，正确的是(　　 ) A．使用已灭菌的接种环、培养皿，在操作过程中不需要再灭菌 B．打开含菌种的试管，需通过酒精灯火焰灭菌，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，放在培养箱中培养 D　[在平板划线时，已灭过菌的接种环在每次划线后，必须用灼烧灭菌法灭菌，以杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种；盛有菌种的试管在打开或重新塞棉塞前，都需将试管口通过酒精灯火焰灼烧灭菌；在平板内划三至五条平行线后应盖上皿盖，并灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域划线，并按此操作继续往三、四、五区域划线；接种完成后，需将平板倒置放入培养箱，以防培养皿皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。] 2．将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37 ℃恒温箱的目的是(　　 ) A．对比观察培养基有没有被微生物利用 B．对比分析培养基是否被杂菌污染 C．没必要放入未接种的培养基 D．为了下次接种时再使用 B　[对未接种的培养基进行培养，起到对照作用，可确定培养基是否被杂菌污染。] 任务驱动二　微生物数量的测定 甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果：甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230，乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学将21舍去，然后取平均值。 (1)甲同学的统计结果是否真实可靠？为什么？ 提示　不真实。为增加实验的说服力与准确性，应设置重复实验，在同一稀释度下涂布3个平板，统计结果后计算平均值。 (2)乙同学对实验结果的处理是否合理？为什么？ 提示　不合理。微生物计数时，如果实验中出现重复实验的结果不一致的情况，应分析实验过程中可能的影响因素，找出差异的原因，需重新实验，而不能简单地舍弃后进行计数。 1．稀释涂布平板法的注意事项 (1)稀释涂布平板法所选择倒平板的稀释度很重要，一般以3个稀释度中的第二个稀释度倒平板，所出现的平均菌落数在50个左右的为最好。 (2)在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重复组。 (3)在分析结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致，如果差别过大，则意味着操作有误，需要重新实验。 2．血细胞计数板及其使用 (1)血细胞计数板：通常有两种规格，一种是一个大方格分成16个中方格，每个中方格又分成25个小方格；另一种是一个大方格分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格。但无论哪种规格的计数板，每个大方格都有16×25＝400个小方格。一个大方格长和宽各为1 mm，深度为0.1 mm，容积为0.1 mm3。 (2)计数方法：对于16×25的计数板而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于25×16的计数板而言，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量。(如下图所示) (3)计算方法 ①16×25型的计数板：酵母细胞个数/mL＝(100个小方格细胞总数/100)×400×10 000×稀释倍数。 ②25×16型的计数板：酵母细胞个数/mL＝(80个小方格细胞总数/80)×400×10 000×稀释倍数。 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 B　[培养基上的一个菌落也可能由相连的两个或多个菌体繁殖而来，并且该方法测得的是活菌的菌落数目，未包括死细菌数，因此统计的活菌数要少于菌体实际值。] [借题发挥] 1．(长句专练)从试管中吸出菌液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次的原因是：_____________________________________。 2．(科学探究)稀释涂布平板法和显微计数法对微生物计数产生的实验误差如何？试分析原因。 提示　稀释涂布平板法计数的值比实际值偏小，原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落；显微计数法计数的结果比实际值偏大，原因是显微镜下无法区分细胞的死活，计数时包括了死细胞。 1．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．都会在培养基表面形成单个的菌落 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．平板划线法是将不同稀释度的菌液通过接种环连续划在固体培养基表面 B　[平板划线法不需要进行梯度稀释，A项错误；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，B项正确；稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液涂布到固体培养基的表面，C项错误；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的操作，D项错误。] 2．在对菌液中的酵母细胞进行计数时，下列有关实验方法与注意事项的描述，错误的是(　　 ) A．计数菌液中酵母细胞数量可用五点取样法 B．改变菌液的pH，对酵母细胞的数量有影响 C．从试管中吸取菌液时要将试管轻轻振荡几次 D．应先向计数区中滴加菌液后再盖盖玻片进行显微镜观察 D　[统计菌液中酵母菌数量一般用五点取样法，A项正确；该实验中，pH对酵母细胞的数量有影响，B项正确；为了使酵母菌分布均匀和计数准确，取样前要将试管轻轻振荡几次，C项正确；滴加菌液时，应先盖盖玻片再将菌液滴在盖玻片的边缘，让菌液渗入盖玻片下方，D项错误。] 任务驱动三　调整培养基的配方和培养方式可有目的地培养某种微生物 下表为筛选土壤中分解尿素的细菌的培养基配方 成分 含量 KH2PO4 1.4 g Na2HPO4 2.1 g MgSO4·7H2O 0.2 g 葡萄糖 10.0 g 尿素 1.0 g 琼脂 15.0 g 蒸馏水 定容至1 000 mL (3)为什么只有能分解尿素的微生物才能在该培养基上生长？ 提示　能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。 (1)在培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是什么物质？ 提示　碳源是葡萄糖，氮源是尿素。 (2)分离分解尿素的细菌的选择培养基是如何进行选择的？ 提示　该选择培养基的配方中，尿素是培养基中的唯一氮源，因此，只有能够利用尿素的微生物才能够生长。 选择培养基的选择作用 (1)原理：根据不同微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性不同而制备培养基。 (2)三种方法的比较 方法 特点 举例 一 利用营养缺陷型选择培养基进行的选择培养 通过控制培养基的营养成分，使营养缺陷型微生物不能正常生长 缺乏氮源时可以分离固氮微生物 方法 特点 举例 二 利用某种化学物质进行的选择培养 在完全培养基中加入某些化学物质，利用加入的化学物质对微生物产生的影响，抑制某些微生物，同时选择所需的微生物 加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌 三 利用培养条件进行的选择培养 改变微生物的培养条件 将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物 [特别提醒]　能在选择培养基上生长的不一定是所需要的目的菌。原则上选择培养基只能允许特定种类的微生物生长，但实际上，微生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖，因此能在选择培养基上生长的微生物不一定都是所需的微生物，还需进一步的鉴定。 下列能分离出分解尿素的细菌的培养基是(　　 ) A．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、水 B．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、水 C．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、琼脂、水 D．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水 A　[要想分离尿素分解菌，应把尿素作为培养基中的唯一氮源，而B项中无氮源，C项中无碳源，D项中牛肉膏、蛋白胨都可作为氮源。] [借题发挥] 1．(长句专练)利用以______为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌，这是因为______________________________________________。 2．(科学探究)如何验证分离土壤中分解尿素的细菌实验中所用的选择培养基没有受到污染？ 提示　设置一个未涂布平板的能筛选分解尿素的细菌的选择培养基做对照。 1．(2021·山东高考真题)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是(　　) A．甲菌属于解脂菌 B．实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源 C．可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比 D．该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力 B　[根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”，说明甲可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，因此甲菌属于解脂菌，A正确；乙菌落周围没有出现深蓝色，说明乙菌落不能产生脂肪酶，不能利用脂肪为其供能，但乙菌落也可以在培养基上生存，说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源，B错误；可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比，更加直观，C正确；可以利用该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力，观察指标可以以菌落周围深蓝色圈的大小，D正确。] 2．用稀释涂布平板法来统计样品中尿素分解菌的数目，为了提高实验结果的可信度，往往要设置对照实验，对于对照组的要求不包括(　　 ) A．对照组培养基也严格灭菌，且不接种任何微生物 B．培养基的量与实验组必须绝对相同 C．所用培养基成分及pH大小与实验组完全一致 D．对照组和实验组培养基放在相同且适宜的条件下培养 B　[对照组培养基也要严格灭菌，且不接种任何微生物，为空白对照，A项不符合题意；倒平板时对照组培养基用量与实验组不一定绝对相同，B项符合题意；培养基的成分、pH为无关变量，因此对照组所用培养基的成分及pH应与实验组完全一致，C项不符合题意；对照组和实验组的培养基都要置于相同且适宜的条件下培养，以保证单一变量，D项不符合题意。] 知识网络构建 关键知识积累 1.在固体培养基上采用划线或稀释涂布的方法接种，通过培养能获得由一个细胞分裂形成的、肉眼可见的、有一定形态构造的子细胞集团，这样的细胞集团称为单菌落。 2.每毫升菌液中微生物细胞的数量＝某一稀释倍数下至少三个培养皿的平均菌落数÷菌液稀释液体积×稀释倍数。 知识网络构建 关键知识积累 3.每毫升菌液中酵母菌数量＝酵母细胞个数/1 mL＝80个小方格细胞总数/80×400×10 000×稀释倍数 4.当培养基中只有尿素作为氮源时，只有能分泌脲酶的微生物才能在该培养基中生长。利用这种培养基就可分离出土壤中能产生脲酶的微生物。 1．土壤中分解尿素的微生物所需氮源为(　　 ) A．硝酸　　　　　　　　 B．氨 C．尿素 D．蛋白胨 C　[只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源使其生长、发育及繁殖受到抑制，所以，以尿素为唯一氮源的培养基能够选择出分解尿素的微生物。] 2．用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。原因是(　　 ) A．平板上的一个菌落就是一个细菌 B．菌落中的细菌数是固定的 C．此时的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌 D．此方法统计的菌落数一定与活菌的实际数相同 C　[用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌，但偶尔也能来自两个或多个细菌，所以此方法统计的菌落数可能低于活菌的实际数目。] 3．下图是划线分离法接种微生物的示意图，下列叙述错误的是(　　 ) A．该接种过程一般需灼烧接种环5次 B．划线结束可看到划线末端出现不连续单菌落 C．若培养的是尿素分解菌，培养基的唯一氮源为尿素 D．该接种方法不能准确计数培养液中微生物数量 B　[为了防止杂菌污染，每一次的划线之前和划线操作结束后都需要将接种环灼烧灭菌，图示中共有4个划线区域，因此该接种过程一般需灼烧接种环5次，A项正确；划线结束后，将培养皿倒置放在一定温度的恒温培养箱中培养一定时间后，可看到划线末端出现不连续的单菌落，B项错误；若培养的是尿素分解菌，则选择性培养基的唯一氮源为尿素，C项正确；该接种方法(划线分离法)不易分离出单个菌落，不能准确计数培养液中微生物数量，D项正确。] 4．测定土壤中细菌数量一般选用104、105和106倍的稀释液进行平板培养，而测定真菌的数量一般选用102、103和104倍稀释，其原因是(　　 ) A．细菌个体小，真菌个体大 B．细菌易稀释，真菌不易稀释 C．细菌在土壤中数量比真菌多 D．随机的，没有原因 C　[土壤中细菌的数量一般高于真菌的数量，为控制平板上的菌落数在30～300之间，需要选择不同的稀释倍数，故C项正确。] 5．(2022·广东卷)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。 回答下列问题： (1)研究者先制备富集培养基，然后采用________________________法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28 ℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀释涂布平板法，还可采用____________法。据图分析，拟杆菌新菌株在以________为碳源时生长状况最好。 (2)研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是______________________。(答一点即可) (3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是__________________________________________________________________________________________。 (4)深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能还有____________。 解析　(1)富集培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法对微生物进行分离纯化。分析题图可知，在以纤维素为碳源的培养基中细胞数最多，故拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。(2)深海冷泉中某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存，故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来。(3)拟杆菌为异养生物，其作为深海生态系统中的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。(4)深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶应具有耐低温的特性，这样才能高效降解多糖，以满足拟杆菌正常的生命活动。 答案　(1)高压蒸汽灭菌(1分)　平板划线　纤维素　(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或某些微生物只有在深海冷泉的特定环境中才能存活) (3)拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行　(4)耐低温 $$