第1章 第2节 第2课时 微生物的选择培养和计数-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套课件PPT（人教版 多选版）

第2课时　微生物的选择培养和计数 聚焦·学案一　选择培养基及微生物的选择培养 聚焦·学案二　微生物的数量测定与土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 目录 随堂小结 课时跟踪检测 聚焦·学案一　选择培养基及微生物的选择培养 学案设计 (一)微生物的选择培养原理及方法 1.自然界中目的菌株的筛选 (1)依据:根据目的菌株对生存环境的要求,到相应环境中去寻找。 (2)实例:PCR技术中用到的耐高温的DNA聚合酶就是从热泉中筛选出来的水生栖热菌中提取出来的。 2.实验室中目的菌株的筛选 (1)原理:人为提供有利于_______生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时______________其他微生物的生长。 (2)选择培养基:允许______种类的微生物生长,同时________________其他种类微生物生长的培养基。 目的菌 抑制或阻止 特定 抑制或阻止 3.微生物筛选的常用方法及实例 加入某些特定的物质 原理 依据某些微生物对某些物质的抗性,在培养基中加入某些物质,以“抑制”不需要的微生物的生长,“促进”所需要的微生物的生长(前提是培养基具备全部营养成分) 举例 加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌 改变培养基的营养成分 培养基缺 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 培养基缺 乏有机碳 源时　　 异养微生物无法生存,而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物而生存 利用培养基 “特定化学成分”分离 当石油为唯一碳源时 不能利用石油的微生物不能生存,能够利用石油的微生物能生存,从而分离出能降解石油的微生物 当尿素是唯一氮源时 不能利用尿素的微生物因缺乏氮源而不能正常生长,能够分解尿素的微生物能利用尿素作为氮源而正常生长 当以纤维素为唯一碳源时 能分解纤维素的微生物具有更多的生存机会而大量繁殖 通过某些“特殊 环境” 分离 在高盐环境中 可分离耐盐微生物,其他微生物在盐浓度高时易失水而不能生存 在高温环境中 可分离得到耐高温的微生物,其他微生物在高温中因酶失活而无法生存 续表 情境探究思考 对微生物资源的开发和利用可以帮助人类解决生态环保、医疗保健等多领域的问题。海洋塑料垃圾每年造成数十万海洋动物死亡,其中聚乙烯(PE)塑料难以降解,危害巨大。针对该问题,科学家发现了能有效降解PE塑料的海洋真菌。根据以上资料回答下列问题: (1)要获得能有效降解PE塑料的海洋真菌,应到____________的海洋环境中去筛选。 (2)实验室中用于筛选和纯化该类微生物的培养基应以聚乙烯为唯一________。该培养基属于_________________。 富含PE塑料 碳源 选择培养基 (3)研究人员初步筛选出三种塑料降解菌株P1、P2和P3。欲探究哪个菌株分解效果更好,研究人员将红色PE塑料粉碎成粉末,均匀混合在无碳______(填“固体”或“液体”)培养基中,之后再通过稀释涂布平板法接种经过稀释的三种菌液,一段时间后,检测透明圈大小(D)与菌圈大小(d),如图所示。若使用单一菌种进行扩大培养,则最佳菌株为________,理由是_______________________________________。 固体 P1 P1的D/d值最大,对PE塑料的降解效果最佳 (二)掌握微生物纯化操作的两种方法 1.利用稀释涂布平板法纯化微生物的操作方法 (1)系列稀释操作(以土壤样品为例) ①将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀。 ②取1 mL上清液加入盛有9 mL_________的试管中,依次等比稀释。 无菌水 (2)涂布平板操作 (3)培养分离:待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板______,放入________的恒温培养箱中培养1~2 d。在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的________。 倒置 30~37 ℃ 单菌落 2.两种微生物纯化方法的比较 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 主要步骤 接种环在固体培养基表面连续划线 等比稀释操作和涂布平板操作 接种工具 接种环 涂布器 单菌落的获得 从最后划线的区域挑取 稀释度合适,整个平板上都可找到单菌落 用途 分离纯化菌种,获得单菌落 ①分离纯化菌种,获得单菌落; ②用于计数 菌落分布 共同点 都要用到固体培养基;都需进行无菌操作;都会在培养基表面形成单个菌落;都可用于观察菌落特征等 续表 [典例]　(2025·黑吉辽蒙高考)科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素(C22H23ClN2O8)能力强的菌株,旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是 (　　) A.以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基 B.逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株 C.配制选择培养基时,需确保pH满足实验要求 D.用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面 √ [解析]　该研究的目的是筛选出高耐受且降解金霉素能力强的菌株,可以以金霉素为唯一碳源制备选择培养基进行筛选,且逐步提高培养基中金霉素的浓度,有助于获得高耐受的菌株,A、B正确;微生物培养需要适宜的pH等,C正确;稀释涂布平板法不需要接种环,而是需要涂布器,D错误。 [归纳拓展]　选择培养基与鉴别培养基的辨析 项目 选择培养基 鉴别培养基 制备 方法 培养基中加入某些化学 物质或改变环境条件 培养基中加入某种 指示剂或化学药品 原理 依据某些微生物对某些物质或环境条件的嗜好或抗性而设计 产生特定的颜色或其他变化 用途 从众多微生物中分离出所需的微生物 鉴别不同种类的微生物 迁移训练 1.判断下列叙述的正误 (1)选择培养基能使特定种类的微生物生长。 ( ) (2)微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。 ( ) (3)在用涂布器涂布平板时,为了操作方便可完全打开培养皿的皿盖。 ( ) (4)菌液的稀释度足够高时,培养基表面会获得单菌落。 ( ) √ √ × √ 2.下列关于稀释涂布平板法操作的叙述,错误的是 (　　) A.涂布前应先将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中 B.涂布前取0.1 mL的菌液滴加到培养基表面 C.将带有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,燃尽即可进行涂布 D.用涂布器将菌液涂布在培养基表面时可转动培养皿使涂布均匀 解析:进行涂布平板操作前,要对涂布器进行灭菌,一般的做法是先将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中,然后将带有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽、涂布器冷却后,再进行涂布,A正确,C错误;涂布前取0.1 mL的菌液滴加到培养基表面,B正确;用涂布器将菌液涂布在培养基表面时可转动培养皿使涂布均匀,D正确。 √ 3.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(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 √ 解析:该实验的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,应该用以角蛋白为唯一氮源的培养基进行筛选培养,且应该在高温条件下取样,即c点时取样,D符合题意。 聚焦·学案二　微生物的数量测定与土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 学案设计 (一)掌握微生物的数量测定的两种方法 1.稀释涂布平板法 计数 原理 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个________,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的________,就能推测出样品中大约含有多少活菌 计数 标准 为了保证结果准确,一般选择菌落数为________的平板进行计数 单菌落 菌落数 30~300 计数 方法 样品的________将直接影响平板上的菌落数目。通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数为________、适于计数的平板。在____________下,应至少对_____个平板进行重复计数,然后求出平均值 计数 公式 每克样品中的菌落数=×M。C:某稀释度下平板上生长的平均菌落数;V:涂布平板时所用的稀释液的体积(mL);M:稀释倍数 续表 稀释度 30~300 同一稀释度 3 2.显微镜直接计数法 计数 方法 利用特定的_____________或______________,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量 计数 公式 每毫升原液所含菌数:每小格内平均菌数×400×104×稀释倍数 优点 是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法 细菌计数板 血细胞计数板 (二)学会土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数操作步骤 续表 2.“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验结果分析 情境探究思考 下面是土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验流程示意图。分析回答有关问题: (1)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: ①甲同学在该浓度下涂布了一个平板,统计的菌落数为230,该同学的统计结果是否真实可靠?为什么? 提示:不真实可靠。为增加实验的说服力与准确性,应设置重复实验,在同一稀释度下至少涂布3个平板,统计结果后计算平均值。 ②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。该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差别很大的情况,应分析实验过程中可能的影响因素,找出差异的原因,而不能简单地将结果舍弃后进行计数。 (2)某同学在三种稀释度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板,统计菌落数,得到了以下的数据,试计算1 g样品的活菌数。 稀释度 平板1 平板2 平板3 104 320 360 356 105 212 234 287 106 21 23 18 提示:105的稀释度下取0.1 mL菌液涂布的三个平板上的菌落数都在30~300范围内,计算其平均值为(212+234+287)/3≈244。进一步可以换算出1 g样品中活菌数约为(244÷0.1)×105=2.44×108。 (3)实验中能以菌落数表示活菌数的原因是________________________ _______________________________________。 该实验所用计数方法的统计结果比实际活菌数_____ (填“大”或“小”)。 当样品稀释度足够高时, 培养基上的一个单菌落来源于一个活菌 小 迁移训练 1.判断下列叙述的正误 (1)利用稀释涂布平板法统计菌落数目时,统计的菌落数就是活菌的实际数。 ( ) (2)统计菌落数目时为保证结果准确,一般选择菌落数目最多的平板进行统计。 ( ) (3)利用稀释涂布平板法和平板划线法均可实现细菌的分离和计数。 ( ) (4)利用显微镜直接计数法统计的细菌数量就是活菌的数量。 ( ) (5)测定不同微生物数量时,接种的土壤悬浮液的稀释度相同。 ( ) × × × × × 2.稀释涂布平板法不仅是分离和纯化微生物的重要方法,也是测定微生物数量的重要方法。用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中的细菌数,在统计数据时应 (　　) A.随机抽取某个稀释度的培养基,统计菌落数 B.选择不同稀释度的3个培养基上的菌落数求和 C.对相同稀释度的全部培养基上的菌落进行计数 D.选择相同稀释度下菌落数为30~300的3个培养基进行计数后求平均值 √ 解析:用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中的细菌数时,同一稀释度下,至少要涂布3个平板,确定培养基未被污染后,选择菌落数在30~300的平板进行计数,求其平均值,再通过计算得出土壤中的细菌数。 3.某同学将1 mL土壤样液稀释100倍,在3个平板上用稀释涂布平板法分别接入0.1 mL稀释液,经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、57和58。下列叙述错误的是 (　　) A.可得出土壤样液中活菌大约为5.7×107个/L B.此方法统计的菌落数往往比实际的活菌数目低 C.一般选择菌落数为30~300的平板进行计数 D.显微镜直接计数法统计的是稀释液中的活菌数 √ 解析:将1 mL样品稀释100倍,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液,经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、57和58,据此可得出每升样品中的活菌数为(56+57+58)÷3÷0.1×1 000×100=5.7×107个,A正确;由于两个或多个细胞连在一起时,在平板上观察到的只是一个菌落,所以统计的菌落数往往比实际的活菌数目低,B正确;为保证结果准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数,C正确;显微镜直接计数法统计的是稀释液中所有菌体的数目,包括活菌和死菌,D错误。 4.(2025·江苏高考)从种植草莓的土壤中分离致病菌,简易流程如下:制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是 (　　) A.制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌 B.将土样加入无菌水混匀,梯度稀释后取悬液加入平板并涂布 C.连续划线时,接上次划线的起始端开始划线 D.鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上,并在室温下长期保存 √ 解析:紫外线可以杀死空气中或物体表面的微生物,一般不能对培养基进行灭菌,A错误。可用稀释涂布平板法分离土壤中的微生物,B正确。连续划线时,接上一次划线的末端开始划线,注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连,C错误。鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上,置于4 ℃左右的冰箱内短期保存,D错误。 5.(2025·保定模拟)[多选]某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌数量,进行了随机取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤,实验操作过程如图所示。实验结果:6号试管涂布的三个平板的菌落数为550、501、688;7号试管涂布的三个平板的菌落数为58、73、97;8号试管涂布的三个平板的菌落数为8、15、28。下列相关叙述错误的是 (　　) A.该实验中含有琼脂的培养基从物理性质来说,属于固体培养基 B.培养基中只选择了尿素为唯一氮源,氮可以合成淀粉、蛋白质 C.分解尿素的细菌能产生脲酶,脲酶能将尿素分解为NH3和CO2 D.该10 g土壤样品中含有分解尿素的细菌的估算数目是7.6×1010个 √ √ 解析:琼脂可作为凝固剂,故从物理性质来说,含琼脂的培养基属于固体培养基, A正确;该实验中用于筛选分解尿素的细菌的选择培养基应选择以尿素作为唯一氮源(提供氮元素的物质),氮元素在菌体内可以参与合成蛋白质、核酸等大分子含氮有机物,淀粉不含氮元素,B错误;分解尿素的细菌产生的脲酶能将尿素分解为NH3和CO2,C正确;由题意和题图可知,该1 g土壤样品中含有分解尿素的细菌的估算数目是(58+73+97)÷3÷0.1×108=7.6×1010(个),所以该10 g土壤样品中含有分解尿素的细菌的估算数目是7.6×1010×10=7.6×1011(个), D错误。 一、建构概念体系 二、融通科学思维 1.利用稀释涂布平板法进行微生物数量测定时,统计的菌落数往往比活菌的实际数目要少,这是因为____________________________________ ______________________。 2.将纯化后的纤维素分解菌接种在含有刚果红的培养基上,然后将平板置于恒温培养箱中培养适宜时间,这些平板上透明圈最大的单菌落中的纤维素分解菌分解纤维素的能力不一定是最强的,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 分解菌分解能力的强弱,应比较透明圈直径与菌落直径的比值 判断纤维素 3.传统酒曲含有多种有助于酿酒的微生物,某同学想研究一种传统酒曲中所含的微生物,进行了实验。将酒曲制成悬液稀释到一定的倍数,接种到以淀粉为唯一碳源的培养基上,培养一段时间后,观察透明圈的大小,并从最大的透明圈中央挑取菌落并保存。有人说,实验中形成的菌落并不只是能分解淀粉的菌落,其理由是__________________________________ __________________________________________。 4.土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请写出实验思路、预期结果和结论:_______________________________________________ __________________________________________。 分解淀粉的微生物将淀粉分解后形成的 有机物,可供不能分解淀粉的微生物生活 将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长, 则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源 三、综合检测反馈 1.细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度(菌落数/m3)。下列叙述错误的是(　　) A.采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理 B.细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置 C.同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值 D.稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高 √ 解析:为减小误差,采样前需要对空气微生物采样器进行灭菌,A正确;细菌气溶胶样品恒温培养时,为防止冷凝水滴落造成污染和水分过快蒸发,应将平板倒置,B正确;对微生物计数时,在同一稀释度下,应至少对3个平板进行重复计数,然后求出平均值,C正确;使用稀释涂布平板法对微生物进行计数时,统计的数值往往比实际值低,原因是当两个或多个细胞连在一起时,在平板上观察到的只是一个菌落,D错误。 2.厨余垃圾在垃圾集中点采用生化+雾化+膜过滤技术处理后,可以达到无二次污染的标准。为筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物,提高“生化”处理的效率,研究人员将厨余垃圾机械化处理后加入装有无菌水的锥形瓶中制备厨余垃圾浸出液,然后进行如图所示操作,下列说法不正确的是 (　　) A.厨余垃圾浸出液在接种前通常需要进行湿热灭菌处理 B.可用稀释涂布平板法将厨余垃圾浸出液接种在X培养基上 C.图中X培养基以淀粉为唯一碳源,且应添加抗生素起选择作用 D.图中降解淀粉最高效的微生物是⑤,可根据菌落特征初步判断微生物类型 √ 解析:若对厨余垃圾浸出液在接种前进行湿热灭菌会杀死菌种,导致实验失败,A错误;可用稀释涂布平板法将厨余垃圾浸出液接种在X培养基上,B正确;结合题意可知,本实验目的是筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物,故图中X培养基以淀粉为唯一碳源,且应添加抗生素起选择作用,C正确;淀粉遇碘变蓝色,加入碘液后,能够分解淀粉的菌落周围出现透明圈,图中能最高效降解淀粉的微生物是⑤,而不同微生物形成的菌落特征不同,故可根据菌落特征初步判断微生物类型,D正确。 3.[多选]某兴趣小组同学为检验猪肉是否感染金黄色葡萄球菌(SA,具有嗜盐性),进行了如下实验:称取25 g猪肉样品置于一定量含7.5% NaCl的肉汤中,处理后转移到无菌均质器(能将样本与溶液或溶剂混匀)内,用10 000 r/min速度均质1~2 min,吸取25 g均质后的样品至盛有225 mL 7.5% NaCl肉汤的无菌锥形瓶中,振荡培养后,取样接种到血琼脂平板上,过程如图所示。已知微生物实验室常用的生理盐水的浓度为0.85%;金黄色葡萄球菌在血平板上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。下列相关叙述错误的是 (　　) A.振荡培养可提高培养液中的氧气含量,有利于菌体的繁殖 B.振荡培养时所用的 7.5% NaCl肉汤培养基属于鉴别培养基 C.从图示来看,将样品接种到血琼脂平板上的方法是稀释涂布平板法 D.若血平板中菌落周围出现透明的溶血圈,则可初步说明猪肉感染了SA √ √ 解析:振荡培养可提高培养液中氧气的含量并使微生物与培养液充分接触,从而有利于菌体的繁殖,A正确;质量分数为7.5% NaCl肉汤可以筛选出耐盐的微生物,属于选择培养基,B错误;从图示来看,将样品接种到血琼脂平板上的方法是平板划线法,C错误;金黄色葡萄球菌可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色,从而出现透明的溶血圈,D正确。 4.(2025·山东高考)深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是 (　　) 组别 压强 纤维素 淀粉 菌落 ① 常压 - + - ② 常压 + - - ③ 高压 - + - ④ 高压 + - + 注:“+”表示有;“-”表示无。 A.可用平板划线法对该菌计数 B.制备培养基的过程中,应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌 C.由②④组可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在常压下生长 D.由③④组可知,高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长 √ 解析:平板划线法不能用于计数,对微生物进行计数时可用稀释涂布平板法, A错误;制备培养基的过程中,应先进行高压蒸汽灭菌再倒平板,B错误;②④组的自变量是压强,实验结果是常压下无菌落,高压下有菌落,说明在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在高压下生长,C错误;③④组的自变量是碳源的种类,实验结果是以淀粉为唯一碳源时无菌落,以纤维素为唯一碳源时有菌落,说明高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长,D正确。 5.(2025·邢台模拟)利用下表所示配方配制的培养基可以从土壤中分离出能分解尿素的细菌。已知酚红指示剂遇碱性环境会变为红色。回答下列问题: 成分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4· H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 H2O 含量 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g 定容至 1 000 mL (1)根据物理形态划分,该培养基是_____________,判断依据是__________ _______________________________。 该配方中的________________________可以维持培养基pH的相对稳定。 固体培养基 培养基 含有一定量的琼脂(作为凝固剂) KH2PO4、Na2HPO4 解析:琼脂是常用的凝固剂,培养基含有一定量琼脂,可制成固体培养基。KH2PO4、Na2HPO4等无机盐可作为缓冲物质维持培养基pH的相对稳定。 (2)该培养基能筛选出尿素分解菌,从组成成分上看,是因为_____________ _______________,而尿素分解菌能合成______,因而能分解、利用尿素。利用该配方表制备培养基的具体操作步骤是_________________________。 该培养基以 尿素为唯一氮源 脲酶 配制培养基→灭菌→倒平板 成分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4· H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 H2O 含量 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g 定容至 1 000 mL 解析:该培养基中,尿素是唯一氮源,能用于筛选出尿素分解菌。尿素分解菌能合成脲酶,故能分解、利用尿素。利用该配方表制备培养基的具体操作步骤是配制培养基→灭菌→倒平板。 (3)若采用稀释涂布平板法接种菌种,请简述对所用接种工具的灭菌操作: 将涂布器浸在酒精中,然后___________________________________;完成接种操作后,待菌液_______________,再将接种后的平板倒置培养。 放在酒精灯火焰上灼烧至酒精燃尽 被培养基吸收 解析:若采用稀释涂布平板法接种菌种,则所用接种工具是涂布器,对涂布器进行灼烧灭菌时应先将其浸在酒精中,然后放在酒精灯火焰上灼烧,待酒精燃尽即可。完成接种操作后,要待菌液被培养基吸收后,再将平板倒置培养。 (4)对初步筛选出的尿素分解菌进行鉴定,还需要借助生物化学的方法, 如在上述培养基中加入一定量的酚红指示剂,若_____________________,则该菌落为目标菌落。 菌落周围出现红色的圈 成分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4· H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 H2O 含量 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g 定容至 1 000 mL 解析:酚红指示剂遇碱性环境会变为红色,尿素分解后会产生氨,氨溶于水后溶液呈碱性,所以会与酚红指示剂反应呈现红色,如在题述培养基中加入一定量的酚红指示剂,若菌落周围出现红色的圈,则该菌落为目标菌落。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 一、选择题 1.某些土壤细菌可将尿素[CO(NH2)2]分解为CO2和NH3供植物吸收和利用,但分解物CO2不能为该菌提供营养。下列关于配制分离这一菌种的选择培养基的成分符合要求的是(　　) A.仅尿素 B.尿素+葡萄糖 C.仅葡萄糖 D.牛肉膏+蛋白胨 √ 解析:根据题意可知,该土壤细菌是异养型微生物,要配制分离这一菌种的选择培养基需要含碳有机物作为碳源,尿素作为唯一氮源,B符合要求。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 2.(2024·浙江6月选考)脲酶催化尿素水解,产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活性。下列叙述错误的是 (　　) A.镍是组成脲酶的重要元素 B.镍能提高尿素水解反应的活化能 C.产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖 D.以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌 √ 1 5 6 7 8 2 3 4 9 解析:根据题意,脲酶被去除镍后失去活性,说明镍是组成脲酶的重要元素,A正确;脲酶催化尿素水解的机理为降低化学反应所需的活化能,镍作为脲酶的重要组成元素,应该与降低尿素水解反应的活化能有关,B错误;产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖,C正确;产脲酶细菌能利用脲酶催化尿素水解产生的氨作为氮源,不能产脲酶的细菌则无法分解尿素获得氮源,因此以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌,D正确。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 3.接种微生物常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法,下列对两者区别的说法,正确的是 (　　) 类别 平板划线法 稀释涂布平板法 ① 需要接种环(灼烧灭菌) 需要涂布器(酒精消毒) ② 无须对菌液进行梯度稀释 对菌液进行系列梯度稀释 ③ 能纯化微生物,不可计数 既能纯化微生物,又能计数 ④ 最后的划线区域一定出现单菌落 稀释倍数足够大的菌液,涂布的平板才会出现单菌落 A.②④ B.③④ C.①④ D.②③ √ 1 5 6 7 8 2 3 4 9 解析:稀释涂布平板法用到的涂布器进行酒精浸泡后要在涂布平板前进行灼烧灭菌,①错误;平板划线法不需要对菌液进行梯度稀释,稀释涂布平板法需要对菌液进行系列梯度稀释,②正确;平板划线法不能用于计数,稀释涂布平板法可计算菌液中的活菌数,二者都可纯化微生物,③正确;如果划线操作不规范,平板划线的最后划线区域不一定会出现单菌落,④错误。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 √ 4.某实验小组要对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数。下列叙述错误的是 (　　) A.取样时,可选择农田或者菜园里的土壤,要注意采集土壤时一般要铲去表层土 B.样品稀释时,为避免杂菌污染,应选择无菌水等梯度稀释 C.因为要对分解尿素的细菌分离和计数,所以不能选择平板划线法进行接种 D.若稀释105倍后培养得到的菌落数分别为 155、165、160,则每克土壤中分解尿素的细菌数量为1.6×107 1 5 6 7 8 2 3 4 9 解析:取样时,可选择农田或者菜园里的土壤,采集土壤时一般要铲去表层土,选取距地表约3~8 cm的土壤层取样,A正确;为避免杂菌污染,应选择无菌水对样品进行等梯度稀释,B正确;对分解尿素的细菌分离和计数,不能选择平板划线法进行接种,要用稀释涂布平板法,C正确;由于不知道取的样液的体积,所以无法计算出每克土壤中分解尿素的细菌数,D错误。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 5.研究小组利用稀释涂布平板法来估测大肠杆菌的数量,每一个浓度涂布四个平板。下列关于操作步骤的叙述,正确的是 (　　) A.因为实验前后形成对照,因此本实验不必设置空白对照组 B.涂布前将蘸有少量酒精的涂布器引燃,待涂布器冷却后再涂布 C.为避免混淆,应在培养皿的皿盖上做标记,并将培养皿倒置培养 D.用此法估测的数值往往偏小,故应以菌落数最多平板计数为准 √ 1 5 6 7 8 2 3 4 9 解析:需要一个空白的培养基作对照,以判断培养基是否被杂菌污染,A错误;涂布器灭菌时,将蘸有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽、涂布器冷却后再涂布,B正确;用记号笔标记培养皿时,应标记在皿底,C错误;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,因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,一般至少选择3个菌落数在30~300的平板进行计数,菌落密度过大会影响结果的准确性,D错误。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 6.(2025·河北高考)[多选]隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一。从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产。 下列叙述正确的是 (　　) A.隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源 B.采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻 C.选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长 D.适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量 √ √ √ 1 5 6 7 8 2 3 4 9 解析:由题干信息知,隐甲藻属于异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片(富含有机碳)上生长繁殖,说明隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源,A正确;采集的腐烂叶片上含有隐甲藻,经湿热灭菌后会杀死叶片上的隐甲藻,B错误;选择培养基中加入能抑制细菌生长而对隐甲藻无毒害作用的抗生素,有利于获得隐甲藻,C正确;隐甲藻属于好氧型藻类,适当提高发酵时的通气量和搅拌速率可增加溶氧量,有利于隐甲藻的生长繁殖,以提高DHA产量,D正确。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 7.(2025·唐山期末)[多选]为了提取环境中的独特菌种,某校生物研究小组以优质的高粱和小麦为原料,制作培养基,搜集、分离空气中的酿酒微生物。将上述培养基暴露在空气中培养一段时间后,取10 g该培养基用无菌水制成100 mL样品溶液。再将样品溶液稀释104倍后,各取样品溶液0.1 mL,在5个培养基平板上接种。培养一段时间后,平板上长出的微生物菌落数分别为13、156、462、178和191。下列叙述正确的是 (　　) A.纯化培养时,应将接种后的5个平板倒置放入适宜温度的培养箱内培养 B.为减少实验误差,一般选择菌落数30~300的平板进行计数 C.根据实验结果,每克培养基样品中的微生物数量是1.75×109个 D.与用血细胞计数板计数相比,该学习小组采用的计数方法测得的微生物数目偏高 √ √ 1 5 6 7 8 2 3 4 9 解析:微生物纯化培养时,培养皿应倒置放入适宜温度的培养箱内培养,A正确;为减少误差,一般选择菌落数30~300的平板进行计数,B正确;题述5个培养基的菌落数有较大差异,无法用于计数,C错误;由于死亡的微生物不能形成菌落,以及两个或多个细胞连在一起时形成一个菌落,所以与用血细胞计数板计数相比,用稀释涂布平板法测得的微生物数目要偏低,D错误。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 二、非选择题 8.(2025·北京高考)链霉菌A能产生一种抗生素M,可用于防治植物病害,但产量很低。为提高M的产量,科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理,筛选M产量提高的突变体(M+株),以应用于农业生产。 (1)紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的___________,诱发基因突变。 碱基序列 解析:基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。紫外线属于诱发基因突变的物理因素,亚硝酸属于诱发基因突变的化学因素,两者均通过改变DNA分子的碱基序列诱发基因突变。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 (2)因基因突变频率低,孢子悬液中突变体占比很低;又因基因突变的________________性,M+株在全部突变体中的占比低。要获得M+株,需进行筛选。 随机性和不定向 解析:基因突变除了具有低频性,还具有随机性、不定向性等特点。由于基因突变的随机性,突变了的菌株不一定是抗生素M合成相关基因突变的菌株;由于基因突变的不定向性,抗生素M合成相关基因突变了的菌株不一定能产生更多的抗生素M,也可能是产生更少抗生素M的菌株。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 (3)链霉菌A主要进行孢子繁殖。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩,得到粗提液,测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响,结果如图。 由图可知,粗提液对野生型孢子萌发有________作用。  抑制 解析:据图分析可知,随着培养基中粗提液浓度的升高,野生型孢子萌发率逐渐降低,推测粗提液对野生型孢子萌发有抑制作用。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 (4)随后研究者进行筛选实验。诱变处理后,将适量孢子悬液涂布在含有不同浓度粗提液的筛选平板上,每个浓度的筛选平板设若干个重复,28 ℃培养7天。从每个浓度的筛选平板上挑取100个单菌落,再次分别培养后逐一测定M产量,统计结果如下表。 组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 筛选平板中粗提液 浓度/(mL·100 mL-1) 2 5 8 10 12 15 所取菌落中M+ 株占比/% 0 13 25 65 20 3 1 5 6 7 8 2 3 4 9 ①用图中信息,解释表中Ⅳ组M+株占比明显高于Ⅲ组的原因:____________ _______________________________________________________________。 ②表中Ⅲ组和Ⅴ组中M+株占比接近,但在筛选平板上形成的菌落有差异。下列叙述正确的有________(多选)。 A.Ⅲ组中有野生型菌落,而Ⅴ组中没有野生型菌落 B.Ⅴ组中有M产量未提高的突变体菌落,而Ⅲ组中没有 C.与Ⅲ组相比,诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体在Ⅴ组中被抑制 D.与Ⅲ组相比,诱变处理后的孢子悬液中更多的M+株在Ⅴ组中被抑制 综上所述,用______________________粗提液筛选是获得M+株的有效方法。 Ⅳ组粗提液对野生型孢子萌发的抑制作用更强,M+株相对更容易存活 AD (浓度为)10 mL·100 mL-1 与Ⅲ组相比, 1 5 6 7 8 2 3 4 9 解析:①由图可知,与粗提液浓度为8 mL·100 mL-1(Ⅲ组)相比,粗提液浓度为10 mL·100 mL-1(Ⅳ组)对野生型孢子萌发的抑制作用较强,Ⅳ组野生型孢子几乎不能萌发,所以在该浓度条件下,野生型孢子萌发受抑制,M+株相对更容易存活,导致Ⅳ组M+株占比明显高于Ⅲ组。②据图分析可知,Ⅲ组中粗提液浓度相对较低,平板上可能有野生型菌落;Ⅴ组中粗提液浓度较高,野生型孢子不能萌发,没有野生型菌落,A正确。基因突变具有不定向性和随机性等特点,所以Ⅴ组和Ⅲ组中均可能有M产量未提高的突变体菌落,B错误。Ⅴ组中粗提液浓度比Ⅲ组高,与Ⅲ组相比,若诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体(包括M+突变体和非M+突变体)在Ⅴ组中被抑制,则Ⅲ组和Ⅴ组中M+株占比不会接近,C错误。与Ⅲ组相比,若诱变处理后的孢子悬液中更多的M+株在Ⅴ组中被抑制,可能会导致Ⅲ组和Ⅴ组中M+株占比接近,且在筛选平板上形成的菌落有差异,D正确。综上所述,用浓度为10 mL·100 mL-1粗提液筛选是获得M+株的有效方法。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 9.雌二醇(E2)是一种典型的内分泌干扰物,自然环境中的雌二醇会对水生生物和人类健康产生潜在风险。 科研人员欲从城市污水处理厂的污泥中筛选E2高效降解菌。回答下列问题: (1)科研人员认为从污水处理厂的污泥中更容易寻找到该菌种,原因是___________________________________________________________。 污泥中含有较多E2,为E2降解菌的生长和繁殖提供了有利条件 解析:根据生物与环境相适应的原则,科研人员认为从污水处理厂的污泥中更容易寻找到该菌种,原因是污泥中含有较多E2,为E2降解菌的生长和繁殖提供了有利条件。 1 5 6 7 8 2 3 4 9 (2)以E2为唯一碳源的培养基能够筛选出E2高效降解菌,其基本原理是_______________________________________________________________________________;所用培养基从功能上划分,属于______培养基。 解析:选择培养基的原理是指人为提供有利于目的菌生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物的生长。以E2为唯一碳源的培养基能够筛选出E2高效降解菌,其基本原理是以E2为唯一碳源,只有能降解E2的微生物才能生长繁殖,而抑制或阻止其他微生物生长;所用培养基从功能上划分,属于选择培养基。 以E2为唯一碳源,只有能降解E2的微生物才能生长繁殖,而抑制或阻止其他微生物生长 选择 1 5 6 7 8 2 3 4 9 (3)微生物降解E2的效率可以通过检测____________________________ _______________________来判断。经分离筛选获得了一株高效降解E2的真菌(SP⁃1),若要对其进一步纯化,可在上述相同培养基中再加入________以抑制细菌生长。 解析:微生物降解E2的效率可以通过检测单位时间内E2的降解量来判断。抗生素可以抑制细菌细胞壁的形成,培养基中加入抗生素可以抑制细菌的生长。 单位时间内E2的降解量(或降解 一定量的E2所需的时间)　 抗生素 1 5 6 7 8 2 3 4 9 (4)科研人员进一步研究SP⁃1对细菌M生长的影响,将相同直径的M菌菌落转移至A处,B处接种SP⁃1(如图1)。一段时间后,结果如图2所示(d、D分别为M菌菌落直径),据图分析,可以用_________________________反映SP⁃1抑菌能力的大小。 M菌菌落直径(D和d)的差值 1 5 6 7 8 2 3 4 9 解析:在这个实验中,科研人员将相同直径的M菌菌落分别接种在实验组和对照组的A处,实验组中B处接种了SP⁃1。一段时间后,发现M菌菌落在实验组和对照组的直径有所不同,可以用直径的差值来表示这种差异。这个差异反映了SP⁃1对M菌生长的抑制作用,也就是SP⁃1的抑菌能力大小。因此,可以用M菌菌落直径(D和d)的差值来反映SP⁃1抑菌能力的大小。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $