2018版高考生物新课标大一轮复习教师用书：第11单元

第2讲__微生物的培养与应用
1.微生物的分离和培养
2.培养基对微生物的选择作用
知识梳理| 夯实高考双基
回扣教材
一、微生物的实验室培养
1．培养基
(1)定义：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。

(2)成分：一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，还要满足不同微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。

(3)分类：按照物理性质可以分为液体培养基和固体培养基。

2．无菌技术
(1)含义：培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。

(2)关键：防止外来杂菌的污染。

3．无菌技术的方法、类型和对象(连线)
【答案】(①②⑥)—b—(Ⅰ Ⅱ)(③④⑤)—a—(Ⅲ Ⅳ)
4．大肠杆菌的纯化培养
(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基过程：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。

(2)纯化大肠杆菌：
①上图A可表示用平板划线法接种获得的平板，菌体的分离是通过连续划线操作实现的。

②上图B可表示用稀释涂布平板法接种获得的平板，菌体的分散是通过一系列的梯度稀释操作实现的。

③菌种的保存方法：
a．对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。

b．对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1．筛选菌株
(1)寻找目的菌株的原则：根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找。

(2)实验室筛选尿素分解菌的方法：使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行培养。

(3)选择培养基：在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。

2．微生物的计数
常用的方法有显微计数法和稀释涂布平板法。

3．实验流程
(1)土壤取样：富含有机质的土壤表层土。

(2)样品的稀释：通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30～300、适于计数的平板。

(3)微生物的培养与观察：根据菌落的特征区分微生物。

(4)细菌的计数：统计菌落的数目，根据公式“每克样品中的菌落数＝(C ÷V )×M ”进行计算。

4．分解尿素的细菌的鉴定
(1)方法：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养分解尿素的细菌。

(2)原理：
分解尿素的细菌 ↓ CO(NH 2)2＋H 2O ――→脲酶CO 2＋2NH 3 ↓ 酚红指示剂→变红色 三、分解纤维素的微生物的分离 1．纤维素酶
(1)组成：纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C 1酶、C X 酶和葡萄糖苷酶。

(2)作用
纤维素――→C 1酶C X 酶纤维二糖――→葡萄糖苷酶葡萄糖
2．纤维素分解菌的筛选 (1)原理
①筛选方法：刚果红染色法。

纤维素分解菌 ↓
⎭
⎪⎬⎪
⎫刚果红纤维素→红色复合物――――→纤维素酶红色消失，出现透明圈 ②培养基：以纤维素为唯一碳源的选择培养基。

(2)实验流程
土壤取样：富含纤维素的环境 ↓
选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度 ↓
梯度稀释：制备系列稀释液 ↓
涂布平板：将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 ↓
挑选产生透明圈的菌落
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重点突破| 领悟高考方向 重点1 微生物的分离与培养
1．消毒与灭菌技术的比较
视角微生物培养的无菌操作技术及纯化培养技术
1．(2016·全国丙卷)某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。

分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。

回答下列问题：
(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是_________________________________________________
______________________________________________________________。

(2)推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有________和________。

分离纯化时应挑选出________的菌落作为候选菌。

(3)乳酸菌在－20 ℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的________(填“蒸馏水”“甘油”或“碳酸钙”)。

【解析】(1)分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释，这样既可避免杂菌污染，又可将乳酸菌分散成单个细胞，以便在培养基表面形成单个菌落。

(2)乳酸的积累影响乳酸菌的增殖，加入碳酸钙可以中和乳酸菌代谢(无氧呼吸)过程中产生的乳酸，另外，乳酸和碳酸钙反应，进而导致碳酸钙分解形成透明圈，有利于乳酸菌的鉴别和分离。

(3)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

在3 mL的甘油瓶中，装入1 mL甘油后灭菌。

将1 mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20 ℃的冷冻箱中保存。

【答案】(1)无菌水泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落(2)鉴别乳酸菌中和产生的乳酸(或酸) 具有透明圈(3)甘油
两种微生物纯化培养技术的比较
(1)两种接种方法作用不完全相同：平板划线法和稀释涂布平板法都能使细菌纯化，但平板划线法不易分离出单个菌落，不能计数；稀释涂布平板法能使单菌落分离，便于计数。

(2)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。

这是因为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。

重点2 微生物的筛选与计数
1．微生物的计数
(1)两种计数方法的比较
用稀释涂布平板法计数微生物时，要求选择菌落数在30～300的平板进行计数。

解题时易出现以下误解：
(1)只得到1个菌落数在30～300的平板是错误的。

错误的原因是不符合实验的重复原则，易受到偶发因素的影响。

(2)得到3个或3个以上菌落数在30～300的平板，也不一定正确，这可能有两种情况：
①不同平板间差异较大，如得到3个平板，菌落数分别为230、34、240，虽然菌落数均在“30～300”之间，这也是不正确的，因为“34”与“230”“240”差异太大，应重新实验找出原因。

②不同平板之间差异不大，是符合要求的，用其平均值作为估算的最终结果。

可见，并不是只要得到3个“菌落数在30～300的平板”即可，而应该是涂布的同一稀释度的平板均符合“菌落数在30～300的平板”且无较大差异，说明实验操作合格，才能按照计算公式进行计算。

3．两种微生物的筛选与鉴别
视角微生物的选择、分离、计数等操作环节的分析
2．(2016·全国乙卷)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。

某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。

实验步骤如下：
①配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；
②制作无菌平板；
③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；
④将各组平板置于37 ℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。

回答下列问题：
(1)该培养基中微生物所需的氮来源于________。

若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是________。

(2)步骤③中，实验组的操作是________。

(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了________现象。

若将30(即36—6)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法________(填“正确”或“不正确”)。

【解析】(1)牛肉膏和蛋白胨中均含有氮元素，因此微生物所需的氮来源于牛肉膏和蛋白胨。

若要完成步骤②，需要进行倒平板操作，用到的是固体培养基，所以培养基中要有琼脂。

(2)该实验的空白对照组为不进行处理的无菌平板，实验组的操作为将各无菌平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露相同时间。

(3)若空白对照组的平板上出现了菌落，说明实验过程中出现了污染现象。

空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，导致实验变量不唯一，不能确定实验组平板上的菌落是否仅由教室内不同高度空气中的微生物形成，因此不能求出实验组的菌落平均数。

【答案】(1)牛肉膏、蛋白胨琼脂(2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间(3)污染不正确。