2020版高考生物总复习考点加强课7教案

考点加强课7
重点题型1 目标微生物的筛选与鉴定
1.分离微生物的原理与措施
（1）原理:自然环境中的微生物是混杂在一起的，因此分离获得纯培养物应首先采用的方法是将单个的微生物与其他微生物分离，再给该微生物提供合适的营养和条件,使其生长成为可见的群体。

（2）常用措施
①接种过程中尽量使微生物分散开来，如平板划线法、稀释涂布平板法。

②运用选择培养基的作用特点,在培养基中添加某种特定的物质，抑制不需要的微生物的生长，促进所需微生物的生长。

2。

选择培养基四种常见制备方法或实例
【例证】(2017·全国卷Ⅰ，37）某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用.回答下列问题：
(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生。

能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,原因是__________________________________________________________ ____
__________________________________________________________ __________，
但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是
______________________________________________________（答出两点即可)。

(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择（填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”）作为氮源，不选择其他两组的原因是__________________________________________________________ ___________
__________________________________________________________ __________。

（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有__________________________________________________________ ___________
______________________________________________________（答出两点即可)。

解析（1）只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。

能分解尿素的细菌是一种分解者，属于异养型生物，不能以尿素的分解产物CO2作为碳源。

能分解尿素的细菌可以以葡萄糖作为
碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是：一方面可氧化分解为细胞生命活动提供能量，另一方面其代谢中间产物可为多种有机物的合成提供原料。

（2）为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择以尿素作为唯一氮源的选择培养基，而其他两组都含有含氮物质NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3不能起到筛选作用。

（3）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用：KH2PO4和Na2HPO4构成缓冲液，可维持培养基的pH相对稳定；KH2PO4和Na2HPO4能为微生物生长提供无机盐离子。

答案(1）脲酶分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料（2）尿素其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用(3)为细菌生长提供无机盐离子，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定
（2019·天津市调研)下面是筛选抗链霉素大肠杆菌的实验步骤及相关图解.
实验步骤：
①把大量对链霉素敏感的大肠杆菌接种在不含链霉素的培养基1的表面，进行培养。

②待其长出密集的小菌落后，用影印法接种到不含链霉素的培养基2上，随即再影印到含有链霉素的培养基3上，进行培养。

③在培养基3上出现了个别抗链霉素的菌落，将其挑选出。

请回答:
（1）配制培养基时除了满足基本的营养条件外，还需满足微生物生长对特殊营养物质、、的要求。

（2)从功能上看，含有链霉素的培养基属于培养基。

若在培养基中加入伊红和美蓝，则培养皿中长出的菌落颜色为。

由图可知,1号培养基接种的方法为________________________________________________________。

（3)对2和3进行比较，在2上找到与3上相应的菌落,挑取其中一个菌落接种到(填“含链霉素”或“不含链霉素”）的培养
基上，如果有较多的菌落出现，则说明该抗性基因突变发生在该菌接触链霉素之（填“前”或“后”)。

（4)3中的菌落比1、2中的菌落少很多，这说明了基因突变具有的特点.
解析(1)配制培养基时在提供几种基本营养条件的基础上，还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。

（2)链霉素是抗生素，对大肠杆菌具有选择作用。

在伊红和美蓝培养基上.大肠杆菌菌落颜色为黑色。

由题图可知,1号培养基接种的方法为稀释涂布平板法。

（3）培养基2和培养基3上相同的菌落,是具有相同性状的大肠杆菌形成的，将培养基2中一个相应菌落接种到含链霉素的培养基上，若出现较多的菌落，则说明该抗性基因突变发生在该菌接触链霉素之前.（4)抗链霉素性状是大肠杆菌基因突变后获得的性状。

3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多，这说明了基因突变频率很低。

答案（1)pH 氧气
(2)选择黑色稀释涂布平板法
（3）含链霉素前
（4)频率低/低频性
影印法接种的具体过程是：将待测的浓缩菌悬液涂在合适的平板上，等其长好后作为母平板（每个平板上的菌落控制在30~300个)；用一小块灭菌的丝绒固定在直径较平板略小的圆柱形木块上,构成印
章（即接种工具）;然后把长有菌落的母平板倒置在丝绒的印章上，轻轻印一下；再把此印章在另一含有选择培养基的平板上轻轻印一下，经培养后，选择培养基平板上长出的菌落与母平板上的菌落位置对应，比较影印平板与母平板上菌落生长情况,即可从相应位置的母平板上选出待测的突变型菌落。

影印法最初是为证明微生物的抗药性突变是自发的、与相应的环境因素无关而设计的接种方法，目前已广泛应用于营养缺陷型微生物的筛选以及抗药性菌株筛选等研究工作中。

重点题型2 微生物的分离与计数
微生物计数的方法专项归纳
1。

间接计数法（也叫活菌计数法）
常用的是稀释涂布平板法。

（1）原理: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，通过统计平板上的菌落数,就能推
测出样品中大约含有多少个活菌.
(2)操作：①设置重复组，增强实验的说服力与准确性。

将待测样品经一系列10倍稀释，选择三个稀释度的菌液,分别取0。

1 mL接种到已制备好的平板上，然后用无菌涂布器将菌液涂布于整个平板表面,放在适宜的温度下培养，计算菌落数。

为使结果接近真实值,可将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为了保证结果准确,一般选择菌落数为30～300个的平板进行计数，若设置的重复组中结果相差太远，意味着操作有误，需重新实验。

③计算公式：每克样品中的细菌数＝（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。

[提醒]
此种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。

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。

2.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，在显微镜下计算一
定容积的样品中微生物的数量，但不能区分细菌的死活。

计数板是一块特制的载玻片，上面有一个特定面积(1 mm2）和高（0。

1 mm)的计数室，在1 mm2的面积里又被划分成25个（或16个）中格，每个中格进一步划分成16个（或25个）小格，但计数室都是由400个小格组成的。

（2）操作：将清洁干燥的血球计数板盖上盖玻片，再将稀释的样品滴在计数板上，稍等片刻，待细菌全部沉降到计数室底部再在显微镜下统计4～5个中格中的细菌数,并求出每个小格所含细菌的平均数，再按公式求出每毫升样品中所含的细菌数。

（3）计算公式：每毫升原液所含细菌数＝每小格平均细菌数×400×10 000×稀释倍数.
3。

滤膜法
以测定饮用水中大肠杆菌的数目为例，将已知体积的水过滤后，将滤膜放于伊红-美蓝培养基上培养,在该培养基上，大肠杆菌的菌落呈现黑色，可根据培养基上黑色菌落的数目，计算出水样中大肠杆菌的数量。

【例证】（2018·江苏卷，31)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一
半，可作为饲料蛋白的来源。

有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。

研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。

如图所示为操作流程，请回答下列问题：
（1）配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的，及时对培养基进行分装，并进行灭菌。

(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤③中将温度约（在25 ℃、50 ℃或80 ℃中选择）的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。

(3)挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤④所示进行划线。

下列叙述合理的有。

a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌
b.划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落
c。

挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母细胞中甲醇的含量d。

可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株(4）步骤⑤中，为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的
营养和供应。

为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1 000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上色细胞的个数应不少于，才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。

解析（1）配制培养基时，按照培养基配方准确称取各组分,之后溶解定容,再调节培养基的pH，一般情况下，采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。

(2）对培养基进行高压蒸汽灭菌后，需将温度降至50 ℃左右后倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。

(3)在对酵母菌进行划线纯化时，为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌；且在划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落；本实验是为了获得能以工业废甲醇作为碳源的酵母，故在实验过程中可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇耐受株。

（4）酵母菌是兼性厌氧型真菌，有氧条件下大量繁殖.酵母菌扩大培养时，需保证充足的营养和氧气供应。

“用等体积台盼蓝染液染色”，即计数室中培养液体积实际只有0。

1÷2＝0。

05 mm3，设5个中方格中无色（活细胞不被台盼蓝染色）的细胞数目为x个，则3×109＝x/5×25×1 000×1 000÷0。

05，解得x＝30。

答案（1）pH 高压蒸汽（湿热）（2)50 ℃
(3）a、b、d （4)氧气无30
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,并进行了细菌分离和培养等工作。

回答下列问题：
（1）该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。

为了检测培养基平板灭菌是否合格,可在涂布接种前，；然后，将1 mL水样稀释1 000倍，在3个平板上用涂布法分别接入0。

1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37,据此可得出每升水样中的活菌数为。

（2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。

操作时，接种环通过灭菌，为了将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落,在第二次及以后的划线时，一定要。

示意图A和B中，表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。

通常，对获得的纯菌种可以依据对细菌进行初步的鉴定和分类.
（3）该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行
静置培养，另一部分进行振荡培养。

结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。

分析其原因是:振荡培养能提高培养液中的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高的利用率.
解析（1)为了确定培养基的灭菌是否合格,可以随机取若干灭菌后的空白平板培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。

由题意知1 mL水样中的菌落数是（39＋38＋37）÷3÷0。

1×1 000＝3.8×105，每升水样中的活菌数为3.8×105×103＝3。

8×108。

(2）接种环用灼烧法进行灭菌。

在第二次及以后划线时,总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是：通过划线次数的增加,将聚集的菌体逐渐稀释分散,使每次划线时菌体的数目逐渐减少，以便获得由单个细胞繁殖而来的单个菌落。

图A是用平板划线法接种培养后得到的结果，图B表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果.可以依据菌落的形状、大小等特征对细菌进行初步的鉴定和分类.（3）振荡培养可以增加液体培养基的氧气含量，促进好氧型微生物的生长；同时还能使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率。

答案（1）随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间3。

8×108（2）灼烧从上一次划线的末端开始划线
B 落菌的形状、大小等菌落特征（3）溶解氧营养物质
课后·加强训练
（时间：15分钟）
1。

营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后，微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏,使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。

这种菌株能积累正常菌株不能积累的某些代谢中间产物,为工业生产提供大量的原料产物。

以下是实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程。

请回答下列问题：
(1)过程①的接种方法为，与基本培养基（只含碳源、无机盐、水）相比，待测培养皿中的特有的成分有.（2)进行②过程培养时,应先将丝绒布转印至基本培养基上，原因是。

从培养基上获得相应的营养缺陷型菌株。

釆用影印法培养的优点是。

（3）为了进一步完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，实验人员进行了如下操作:
①用接种针挑取(选填“菌落A”或“菌落B”）接种于盛有完全培养液的离心管中，28 ℃振荡培养1～2天后,离心,取沉
淀物用洗涤3次，并制成菌悬液。

②吸取1 mL菌悬液加入无菌培养皿中，倾注15 mL融化并冷却至℃的基本培养基，待其冷凝后用记号笔在皿底划分五个区域，标记为A、B、C、D、E.
③在划分的五个区域上放入少量分组的氨基酸粉末(如下表所示)，经培养后，观察生长圈出现的区域，从而确定属于何种氨基酸缺陷型。

在上述鉴定实验中，发现在培养基A、D区域出现生长圈，说明该营养缺陷型菌株属于.
解析本题以图文结合的形式综合考查学生对微生物的实验室培养、微生物的分离与计数等相关知识的识记和理解能力。

解答本题需熟记并理解相应的基础知识并形成清晰的知识网络.在此基础上，结合问题情境，从题图中提取有效信息进行相关问题的解答.（1)根据过程①培养的效果图可以判断，该过程所采用的接种方法为稀释涂布平板法。

图示为实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程，据此可知：与基本培养基（只含碳源、无机盐、水)相比，待测培养皿中的特有的成分有氨基酸。

（2）为了防止将特定营养成分带入基本培养基，进行②过程培养时,应先将丝绒布转印至基本培养基上。

氨基酸缺陷型菌株只能在完全培养基或补充了相应的氨基酸的基本培养基中生长,因此应从题图中完全培养基上获得相应的营养缺陷型菌株。

釆用影印法培养的优点是同种菌株的接种位置相同。

(3）为了进一步完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定,结合对（2）的分析可知：①用接种针挑取菌落A接种并培养;离心后菌株存在于沉淀物中，为了防止杂菌污染,需取沉淀物用无菌水洗涤3次，并制成
菌悬液。

②加入菌悬液的无菌培养皿中应倾注15 mL融化并冷却至45～50 ℃的基本培养基。

③表中信息显示：A、D区域含有、其他区域不含有的氨基酸是天冬氨酸，而实验结果只有A、D区域出现生长圈，说明该营养缺陷型菌株属于天冬氨酸缺陷型。

答案（1）稀释涂布平板法氨基酸(2）防止将特定营养成分带入基本培养基完全同种菌株的接种位置相同（3）①菌落A 无菌水②45～50 ③天冬氨酸缺陷型
2.微生物与我们的生活密切相关。

分析并回答下列与微生物的培养与应用相关的问题。

（1）下表是某液体培养基成分含量表。

其同化作用的类型属于; 此培养液
若用来筛选自生固氮菌,则应除去的成分是表格中的；若要将该液体培养基配制为固体培养基，则还需加入的物质是。

(2）检验饮用水中大肠杆菌含量是有效监控疾病发生的必要措施.
①检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释,然后采用法将不同稀释度的水样接种到培养基的表面进行培养，记录菌落数量.下面4种菌落分布图中，不可能用该方法得到的是。

②用该方法统计样本菌落数时需要设置对照组。

设置方法是__________________。

③如分别取0.1 mL已稀释103倍的水样分别接种到3个培养基的表面进行培养,培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为45、56、67,则每升原水样中大肠杆菌数为。

④已知大肠杆菌能发酵乳糖并产气.现提供足量的已灭菌的乳糖蛋白胨培养液和具塞试管，应如何判断待检水样中是否含有大肠杆菌？______________________
__________________________________________________________
__________。

解析（1）该培养基不含有机物，培养的是自养生物，自生固氮菌能利用N2合成氨提供氮源,培养基中应不加NH4HCO3，培养基中加琼脂,可制成固体培养基;(2）①稀释涂布平板接种法,可知单位体积的菌液长成的菌落数，可用于微生物活菌计数，D培养皿的菌落为平板划线接种的结果，②设置不接种的相同培养基，相同条件培养,观察有无菌落的形成可排除培养基是否污染造成的误差,3个菌落的平均数为56,每升原水样中大肠杆菌数为56×10×1 000×1 000＝5。

6×108个,④无菌操作，将待测水样加入试管，加入乳糖蛋白胨培养液，塞上塞子，有气泡产生,说明有大肠杆菌存在。

答案（1）自养型NH4HCO3琼脂（2）① （稀释）涂布平板 D ②相同条件下直接培养不涂布水样的空白培养基③5。

6×108个④通过无菌操作向试管内注入一定量待检水样，再注入已灭菌的乳糖蛋白胨培养液将试管充满，塞上塞子,混匀后置于37 ℃恒温箱培养24 h.若试管内有气泡生成，说明水样中有大肠杆菌3.下表是某同学列出的分离土壤中微生物的培养基配方，据此回答下列问题：
（1）从作用上看，该培养基属于培养基，提供氮源的物质是,细菌能利用该氮源是由于体内能合成酶.（2）在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入指示剂，若指示剂变说明有目的菌株存在。

（3）为了测定微生物的数量,接种时应采用法,某同学在4个培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1 mL，培养后菌落数分别为180、155、176、129个，则每毫升原土壤样液中上述微生物的数量为个，测定的活菌数比实际活菌数（填“低”“高”或“基本一致”）。

解析（1）题干指出表中是分离土壤中微生物的培养基配方,其中
尿素是唯一氮源，能生长的菌落说明能利用尿素中的氮源，以尿素为唯一氮源的培养基可以选择尿素分解菌，所以从用途上属于选择培养基。

（2）在对分离的能分解尿素的细菌进行鉴定时，还需在培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，说明有目的菌株存在。

（3）纯化微生物可以用稀释涂布平板法和平板划线法，其中稀释涂布平板法能用于微生物的计数.1 mL原土壤样液中上述微生物数量＝（180＋155＋176＋129)÷4×106×10＝1.6×109个;稀释涂布平板法计数，统计的数量比实际数量会偏少，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。

答案(1)选择尿素脲(催化尿素分解的）
（2）酚红红
（3）稀释涂布平板 1.6×109低
4。

(2015·江苏卷，31）人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值.为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。

请回答下列问题:
（1）在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是(填序号）。

①酒精灯②培养皿③显微镜④无菌水
（2）在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是
__________________________________________________________ __________。

（3）向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口黏附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是____________________________________________________
__________________________________________________________ _________。

(4）刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应.研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落（见下图）。

图中降解圈大小与纤维素酶的有关。

图中降解纤维素能力最强的菌株是(填图中序号）。

(5）研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和pH
条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果见下图，推测菌株更适合用于人工瘤胃发酵,理由是____________________________________________________
__________________________________________________________ __________。

答案（1）③（2）培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果（3)避免培养基污染棉塞(4）量与活性①（5）J4 发酵过程会产热和产酸，J4 菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高。