资源描述
考点一 微生物的试验室培育
[典例引领]
【典例】 (2022·江苏单科，30)为了获得β胡萝卜素产品，某小组开展了产β胡萝卜素酵母的筛选与色素提取试验。请回答下列问题。
(1)试验用的培育皿常用的两种灭菌方法是__________________；为了削减灭菌后器皿被污染，灭菌前应当________________。
(2)为了筛选出酵母菌，培育基中添加了青霉素，其目的是
____________________。
(3)如图是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙、丙指示的依次是________。
(填序号)
①平安阀、放气阀、压力表
②放气阀、平安阀、压力表
③平安阀、放气阀、温度表
④放气阀、平安阀、温度表
(4)为了将分别到的菌株纯化，挑取了菌落在3块相同平板上划线，结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长，最可能的缘由是_____________ 。
(5)为增加β胡萝卜素提取量，在研磨酵母细胞时，添加石英砂的目的是______________；研磨时________(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3，理由是________。
解析 (1)微生物培育时常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌等，培育皿常用高压蒸汽灭菌、干热灭菌。将培育皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎避开灭菌后的再次污染。(2)青霉素能破坏细菌的细胞壁并能抑制细菌的繁殖，因此添加青霉素可抑制细菌的生长。(3)乙连接软管为排(放)气阀，甲为平安阀，丙是压力表。(4)三块平板有两块平板长有菌落，说明含有菌株并可在培育基上生长；而其中一块未见菌落，说明菌株死亡，因此，应是在接种过程中接种环灼烧后未足够冷却，使菌株因温度过高被杀死。(5)石英砂有助于研磨充分。CaCO3用于中和酸性物质，β胡萝卜素较耐酸，因此不需添加。
答案 (1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) 用牛皮纸(报纸)包扎器皿 (2)抑制细菌(放线菌)生长 (3)①
(4)接种环温度过高，菌被杀死 (5)有助于研磨充分 不需要 β胡萝卜素较耐酸
1．消毒和灭菌的区分
项目
概念
常用方法
应用的范围
消毒
使用较为温存的物理或化学方法，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)
煮沸消毒法：在100 ℃下煮沸5～6 min
一般物品
巴氏消毒法：70～75 ℃下煮30 min或在80 ℃下煮15 min
一些不耐高温的液体，如牛奶
化学药剂消毒法
如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等
紫外线消毒法：30 W紫外灯照射30 min
接种室
灭菌
使用猛烈的理化方法杀死物体内外全部的微生物(包括芽孢和孢子)
灼烧灭菌：酒精灯火焰
接种工具的灭菌
干热杀菌：160～170 ℃下灭菌1～2 h
玻璃器皿、金属工具的灭菌
高压蒸汽灭菌：121 ℃下灭菌15～30 min
培育基及容器的灭菌
2．选择培育基与鉴别培育基的比较
种类
制备方法
原理
用途
举例
选择培育基
培育基中加入某些化学物质
依据某些微生物对某些物质或环境条件的嗜好、抗性而设计
从众多微生物中分别所需的微生物
加入青霉素分别得到酵母菌和霉菌
鉴别培育基
培育基中加入某种指示剂或化学药品
依据微生物产生的某种代谢产物与培育基中的特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计
鉴别不同种类的微生物
伊红美蓝培育基可以鉴别大肠杆菌
易错警示！ (1)稀释涂布平板法的缺点：稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低。这是由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上观看到的只是一个菌落。
(2)平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段灼烧接种环的目的不同：
①第一次操作：杀死接种环上原有的微生物。
②每次划线之前：杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。
③划线结束后：杀死接种环上残存的菌种，避开细菌污染环境和感染操作者。
[跟进题组]
(2022·浙江宁波期末)下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题。
(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和消毒的方法依次是________和酒精消毒。
(2)接种操作为什么肯定要在火焰四周进行？
________________________________。
(3)接种后，在固体培育基上培育细菌时为什么进行倒置培育？
____________________。
(4)如图是接受上述接种方法接种后培育的效果图解，其接种方法是________(填“图甲”或“图乙”)。
解析 图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法，这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器。由于在酒精灯火焰四周存在着无菌区域，因此接种常在火焰四周进行。在微生物培育过程中会产生水，对微生物的生长造成影响，故需要倒置培育。
答案 (1)平板划线 稀释涂布平板 接种环 涂布器 灼烧灭菌
(2)火焰四周存在着无菌区域
(3)避开培育过程产生的水分影响微生物的生长
(4)图乙
考点二 微生物的分别与计数
[典例引领]
【典例】 (2022·四川卷，10)有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。争辩发觉，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分别降解苯磺隆的菌株和探究其降解机制的试验过程如图甲、乙所示。
(1)微生物生长繁殖所需的主要养分物质有碳源、水、________四类，该试验所用的选择培育基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其缘由是________________。
(2)与微生物培育基相比，植物组织培育的培育基常需添加生长素和________，这些植物激素一般需要事先单独配制成________保存备用。
(3)纯化菌株时，通常使用的划线工具是________。划线的某个平板培育后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，其次划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有____________。
(4)为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培育液过滤离心，取上清液做图乙所示试验。该试验的假设是________________________，该试验设计是否合理？为什么？__________________________________。
解析 (1)微生物生长所需要的主要养分物质包括：碳源、氮源、水和无机盐。使用选择培育基是由于它是允许特定的微生物生长和增殖，同时又能抑制或阻挡其他微生物生长和增殖的培育基，该试验所用培育基只有能利用苯磺隆的微生物才能正常生长和增殖。
(2)植物组织培育常需要添加的植物激素有生长素和细胞分裂素，调整二者的比例可以诱导脱分化和再分化。MS培育基的成份一般先分别配制成母液备用。
(3)平板划线法接种时常使用接种环划线。其次区域只有第一条线无菌落，而其他的划线却有菌落，很可能是由于接种环在灼烧后未冷却，第一次划线时将菌种烫死，而后接种环冷却，能正常划线，也可能是第一次划线时划线未从第一区域末端开头，使接种环上无菌种。
(4)题中试验将取得的菌种培育液过滤后离心，上清液加入蛋白酶处理后，测得其对苯磺隆的降解率，意为假设菌种能产生降解苯磺隆的蛋白质类酶，若用蛋白酶处理后，可使该酶分解，苯磺隆降解率下降，则假设成立。但由于缺乏空白对比，不能比较蛋白酶处理是否降低苯磺隆降解率，该试验不能得出相应结论。
答案 (1)氮源和无机盐 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖 (2)细胞分裂素 母液 (3)接种环 ①接种环灼烧后未冷却；②划线未从第一区域末端开头 (4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质 不合理，缺少空白对比
1．微生物的分别和计数
(1)分别原则：人为供应有利于目的菌株生长的条件，同时抑制或阻挡其他微生物的生长。
(2)菌株筛选原理的比较
土壤中分解尿素的细菌
分解纤维素的微生物
①选择培育基的成分：尿素作为唯一的氮源
②鉴定方法：在培育基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，pH上升，说明细菌能分解尿素
①选择培育基的成分：纤维素作为唯一的碳源
②鉴定方法：刚果红染色法，即刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，培育基消灭以纤维素分解菌为中心的透亮 圈
2.统计菌落数目的方法
(1)显微镜直接计数法
①原理：利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计算肯定容积样品中的微生物数量；②方法：用计数板计数；③缺点：不能区分死菌与活菌。
(2)间接计数法(活菌计数法)
①原理：当样品的稀释度足够高时，培育基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推想出样品中大约含有多少活菌。
②操作
a．设置重复组，增加试验的说服力与精确 性。
b．为了保证结果精确 ，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。
③计算公式：每毫升样品中的菌数＝(C÷V)×M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。
名师点睛 应特殊关注的三种“组”
(1)两种对比组
①确认培育基是否合格——用一未接种的空白培育基一起培育，若培育基中无菌落生长，则表明培育基未被污染，制备合格。
②确认培育基是否起到了“筛选”作用——可用一接种的一般培育基(如牛肉膏蛋白胨培育基)一起培育，若选择培育基中菌落种类数明显少于一般培育基，则可表明培育基起到了“筛选”作用。
(2)设置重复组
为使结果接近真实值，可将同一稀释度加到三个或三个以上的平板上，经涂布、培育，计算出菌落平均数。
[跟进题组]
(2022·河北邯郸一模，39)某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A。争辩人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培育基，成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。试验的主要步骤如图所示。请分析回答下列问题。
(1)培育基中加入化合物A的目的是________，这种培育基属于________培育基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培育基中的________。试验需要振荡培育，由此推想“目的菌”的代谢类型是________。
(3)在上述试验操作过程中，获得纯洁“目的菌”的关键是________。
(4)转为固体培育基时，常接受平板划线的方法进行接种，此过程中所用的接种工具是________，操作时接受________灭菌的方法。
(5)试验结束后，使用过的培育基应当进行灭菌处理后才能倒掉，这样做的目的是_______________。
(6)某同学方案统计污水池中“目的菌”的总数，他选用10－4、10－5、10－6稀释液进行平板划线，每种稀释液都设置了3个培育皿。从设计试验的角度看，还应设置的一组对比试验是____________，此对比试验的目的是____________________。
解析 (1)该试验的目的是筛选“目的菌”，故培育基中添加化合物A起选择作用。(2)微生物正常生长需要碳源、氮源、无机盐等，由培育基中添加的物质种类知：化合物A应当给微生物生长供应碳源、氮源。培育过程需振荡，说明目的菌是需氧型微生物。(6)统计污水池中的“目的菌”时应设置空白对比，以用于检验培育基是否灭菌严格。
答案 (1)筛选目的菌 选择 (2)化合物A 异养需氧型 (3)防止外来杂菌污染 (4)接种环 灼烧 (5)防止造成环境污染 (6)不接种的空白培育基 检验培育基制备过程中是否被杂菌污染
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