高中生物选修 专题

高中生物选修专题考纲要求三年考情微生物的分离和培养广东高考无单独考查某种微生物数量的测定培养基对微生物的选择作用2011广东·非选择题T28第2页,共43页，2024年2月25日，星期天一、微生物的实验室培养1.培养基(1)概念:人们按照微生物对_________的不同需求,配制出供其_________的营养基质。(2)营养构成:一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外还要满足微生物生长对pH、_____________以及_____的要求。(3)种类:按照物理性质可分为_____培养基和_____培养基。营养物质生长繁殖特殊营养物质氧气液体固体第3页,共43页，2024年2月25日，星期天2.将无菌技术的方法、类型和对象连线第4页,共43页，2024年2月25日，星期天3.大肠杆菌的纯化培养(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基:①最常用的细菌培养基:_____________培养基。②配制步骤:计算→_____→溶化→_____→倒平板。牛肉膏蛋白胨称量灭菌第5页,共43页，2024年2月25日，星期天(2)纯化大肠杆菌:平板划线法和_______________

方法纯化大肠杆菌接种原理在培养基上得到由_________________的肉眼可见的菌落,即可获得纯种。关键稀释涂布平板法一个细胞繁殖而来第6页,共43页，2024年2月25日，星期天(3)菌种的保存:①对于频繁使用的菌种,可以采用_________的方法。②对于需要长期保存的菌种,可以采用_________的方法。临时保藏甘油管藏第7页,共43页，2024年2月25日，星期天考点一

培养基营养及种类

1.培养基的成分

作用主要来源碳源构成生物体的物质,异养生物的能源物质CO2、NaHCO3、糖类、脂肪酸等氮源合成蛋白质、核酸以及含氮代谢产物N2、NH3、铵盐、尿素、牛肉膏、蛋白胨等生长因子酶和核酸的成分维生素、氨基酸、碱基等第8页,共43页，2024年2月25日，星期天作用主要来源无机盐细胞内的组成成分,生理调节物质;某些化能自养菌的能源、酶的激活剂培养基及大气水优良的溶剂,维持生物大分子结构的稳定性培养基、大气、代谢产物第9页,共43页，2024年2月25日，星期天2.培养基的种类(1)按物理状态分类:培养基种类特点用途液体培养基不加凝固剂工业生产固体培养基加凝固剂(如琼脂)微生物分离、鉴定,活菌计数,菌种保藏第10页,共43页，2024年2月25日，星期天(2)按功能分类:①选择培养基:培养基中加入某些化学物质,用来抑制不需要的微生物的生长,促进需要的微生物的生长。②鉴别培养基:培养基中加入某种指示剂或化学药品,鉴别不同种类的微生物。第11页,共43页，2024年2月25日，星期天【高考警示】(1)自养微生物营养≠异养微生物营养:①自养微生物所需的碳源、氮源来自含碳、含氮的无机物;②异养微生物需要的碳源、氮源来自含碳、含氮的有机物。(2)选择培养基中所加的物质≠鉴别培养基中所加的物质:①选择培养基中所加的化学物质对其他微生物起抑制作用;②鉴别培养基所加的化学物质对其他微生物不起作用,只是对所要鉴别的微生物起指示作用。

第12页,共43页，2024年2月25日，星期天【典例1】(2013·广东六校联考)甲、乙、丙是三种微生物,下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖;甲能在Ⅰ中正常生长繁殖,而乙和丙都不能;乙能在Ⅱ中正常生长繁殖,甲、丙都不能。下列说法正确的是(

)第13页,共43页，2024年2月25日，星期天A.甲、乙、丙都是异养微生物B.甲、乙都是自养微生物、丙是异养微生物C.甲是固氮微生物、乙是自养微生物、丙是异养微生物D.甲是异养微生物、乙是固氮微生物、丙是自养微生物【解析】选C。甲能在Ⅰ和Ⅲ培养基中生长繁殖,不能在Ⅱ培养基中生长繁殖,说明甲是固氮微生物;乙能在Ⅱ和Ⅲ培养基中生长繁殖,不能在Ⅰ培养基中生长繁殖,说明乙是自养微生物;丙能在Ⅲ培养基中生长繁殖,不能在Ⅰ和Ⅱ培养基中生长繁殖,说明丙是异养微生物。第14页,共43页，2024年2月25日，星期天【变式训练】下表是几种微生物能利用的碳源和氮源物质的描述,其中描述错误的微生物有几种(

)A.1种B.2种C.3种D.4种硝化细菌圆褐固氮菌甲烷氧化菌乳酸菌碳源物质CO2CO2葡萄糖葡萄糖氮源物质NH3N2尿素N2第15页,共43页，2024年2月25日，星期天【解析】选C。硝化细菌属于化能自养型生物,以CO2为碳源,以NH3为氮源。圆褐固氮菌属于异养固氮菌,碳源为含碳有机物,氮源为分子态氮。甲烷氧化菌对碳源要求严格,只能是甲烷或甲醇。乳酸菌属于异养厌氧型菌,其碳源和氮源均为有机物。第16页,共43页，2024年2月25日，星期天(1)在配制培养基时,一般微生物除满足营养需求外,还应该考虑pH、氧气及特殊营养物质的要求。(

)【分析】一般微生物需要一定的营养、氧气、pH及特殊物质(如添加维生素),但培养厌氧微生物时,培养基不能与氧气接触。(2)(2012全国卷T5B)常用液体培养基分离获得细菌单菌落。(

)

【分析】菌落只能在固体培养基上形成,常用液体培养基进行细菌培养而获得代谢产物。×√第17页,共43页，2024年2月25日，星期天考点二微生物的纯化培养技术与计数

1.原理在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞,使其长成单个的菌落,这个菌落就是纯化的细菌菌落。2.微生物接种方法(1)平板划线法:平板划线法中细胞的分离和稀释过程发生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可形成纯种的单个菌落。(如下图)

第18页,共43页，2024年2月25日，星期天(2)稀释涂布平板法:10倍系列稀释操作①将分别盛有9mL水的6支试管灭菌,并按101～106的顺序编号。②用移液管吸取1mL培养的菌液,注入101倍稀释的试管中。用手指轻压移液管上的橡皮头,吹吸3次,使菌液与水充分混匀。第19页,共43页，2024年2月25日，星期天③从101倍稀释的试管中吸取1mL稀释液,注入102倍稀释的试管中,重复②步的混匀操作。依次类推,直到完成最后1支试管的稀释。第20页,共43页，2024年2月25日，星期天3.微生物的计数方法(1)显微镜直接计数法:①原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。②方法:用计数板计数。③缺点:不能区分死菌与活菌。第21页,共43页，2024年2月25日，星期天(2)稀释涂布平板法(活菌计数法):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活菌。②计算公式:每克样品中的菌株数=(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。

第22页,共43页，2024年2月25日，星期天③注意事项:a.一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。b.统计菌落数往往比活菌的实际数目低。c.统计结果一般用菌落数而不用活菌数表示。d.设置对照,目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响。第23页,共43页，2024年2月25日，星期天【高考警示】平板划线时三次灼烧接种环的目的不同(1)第一次灼烧:杀死接种环上所有的微生物。(2)第二次灼烧:杀死上次划线后残留在接种环上的菌种,使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。(3)第三次灼烧:划线结束后,杀死接种环上残存的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。第24页,共43页，2024年2月25日，星期天【典例2】纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维素。回答下列问题:(1)在筛选纤维素分解菌的过程中,通常用

染色法,这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。甲同学在实验时得到了如下图所示的结果,则纤维素分解菌位于(

)A.③ B.①② C.②③ D.①②③

A

刚果红第25页,共43页，2024年2月25日，星期天(2)乙同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数,与分离醋酸菌相比,进行培养时除了营养不同外,最主要实验条件差别是

,该同学采用活菌计数法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目

。(3)丙同学在提取和分离纤维素酶的过程中,为了抵制外界酸和碱对酶活性的影响,采取的措施是向提取液和分离液中添加

。若探究纤维素酶活性的最适温度,应如何设置对照?

。保证无氧环境少缓冲溶液不同的温度梯度之间相互对照第26页,共43页，2024年2月25日，星期天【解析】(1)刚果红与纤维素形成的红色复合物在纤维素被分解后将不再形成,则在培养基上出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(2)牛胃是一个厌氧的环境,所以其中的纤维素分解菌与需氧的醋酸菌培养条件有所不同。因为是活菌计数法,所以部分死亡菌无法计数。另外当两个或多个细菌连在一起时平板上只能观察到一个菌落,所以统计菌落数目偏少。(3)探究最适温度可设置一系列的温度梯度相互对照,其他无关变量要适宜。第27页,共43页，2024年2月25日，星期天【互动探究】(1)若在该培养基中加入青霉素,该培养基还能起到鉴别作用吗?提示:不能。在该培养基中加入青霉素后,细菌不能生长繁殖(包括纤维素分解菌),所以该培养基失去鉴别作用。(2)统计该培养基中的微生物数量除了用该同学采用的活菌计数法外,还有什么方法?提示:显微镜直接计数法。第28页,共43页，2024年2月25日，星期天【变式训练】用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时(

)①可以用相同的培养基②都需要使用接种针进行接种③都需要在火焰旁进行接种④都可以用来计数活菌A.①② B.③④C.①③ D.②④【解析】选C。平板划线法或稀释涂布平板法都使用固体培养基,故①正确;平板划线法采用接种针进行操作,而稀释涂布平板法采用涂布器进行操作,故②错误;纯化时,要进行无菌操作,需要在火焰旁接种,避免空气中的微生物混入培养基,故③正确;平板划线法一般用于分离而不是计数,故④错误。第29页,共43页，2024年2月25日，星期天二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数1.分离原理2.计数方法_______________。3.实验流程土壤取样→___________→微生物的培养与观察→细菌的_____。稀释涂布平板法样品的稀释计数尿素无机物土壤中的微生物合成酶催化第30页,共43页，2024年2月25日，星期天三、分解纤维素的微生物的分离1.纤维素与纤维素酶(1)纤维素:纤维素是一种_____,在棉花、木材、作物秸秆中含量较高。(2)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_______________________。②作用:纤维素_________葡萄糖。多糖C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶纤维二糖第31页,共43页，2024年2月25日，星期天2.纤维素分解菌的筛选(1)原理:(2)培养基:以_______为惟一碳源的选择培养基。3.实验流程土壤取样→_________→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生_______的菌落。纤维素选择培养透明圈第32页,共43页，2024年2月25日，星期天1.在以尿素为惟一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若指示剂变蓝,则说明筛选到分解尿素的细菌。(

)【分析】细菌产生的脲酶将尿素分解生成氨,氨会使培养基的碱性增强,pH升高,酚红指示剂变红。2.纤维素酶是一类酶,它是由C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶组成的。(

)【分析】纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分:C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。纤维素在这三种酶共同作用下才能被分解成葡萄糖。××第33页,共43页，2024年2月25日，星期天3.在选择培养纤维素分解菌的实验中,选择培养的目的是增加纤维素分解菌的数量。(

)【分析】选择培养的过程中,其他微生物不能在培养基上生长,纤维素分解菌的数量会增加。4.(2012北京T5D)将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上分离分解尿素的细菌,是否无菌操作影响较小。(

)【分析】土壤浸出液中含有多种杂菌,所以利用选择培养基筛选土壤浸出液中特定微生物时,不需要进行严格的无菌操作。√√第34页,共43页，2024年2月25日，星期天1.细菌培养过程中,分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理方法,这些方法可依次用于消灭或杀灭哪些部位的杂菌(

)A.接种针、手、培养基B.培养基、手、接种针C.手、接种针、培养基D.培养基、接种针、手【解析】选B。高压蒸汽可以对培养基进行灭菌,杀死所有微生物;75%酒精用于消灭手表面的微生物;火焰灼烧能消灭接种针上的所有微生物。第35页,共43页，2024年2月25日，星期天2.分离土壤中分解尿素的细菌,对培养基的要求是(

)①加尿素②不加尿素③加琼脂糖④不加琼脂糖⑤加葡萄糖⑥不加葡萄糖⑦加硝酸盐⑧不加硝酸盐A.①③⑤⑦

B.②④⑥⑧C.①③⑤⑧ D.①④⑥⑦【解析】选C。分离土壤中分解尿素的细菌,培养基中要有尿素、琼脂糖、葡萄糖。尿素可以为分解尿素的细菌提供氮源,不需要加入硝酸盐。第36页,共43页，2024年2月25日，星期天3.(2013·汕头模拟)在“果醋制作过程”中,获得较多的醋酸杆菌菌种的最简便方法是(

)A.从变酸的葡萄酒表面获得菌膜,再培养、分离B.不必人为加入菌种,在葡萄等水果表面本身就存在大量醋酸菌C.从泡菜坛盖边沿的水槽中水的表面获得菌膜,再培养、分离D.从土壤中分离提取【解析】选A。在变酸的葡萄酒表面菌膜中含有醋酸菌,获得菌膜后,再培养、分离,就可以获得较多的醋酸菌,而且这种方法最简便。第37页,共43页，2024年2月25日，星期天4.(2013·无锡模拟)下图是微生物平板划线示意图。划线的顺序为1、2、3、4、5。下列操作方法正确的是(

)A.操作前要将接种环放在火焰边灼烧灭菌B.划线操作须在火焰上进行C.在5区域中才可以得到所需菌落D.在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌【解析】选D。在每次划线前后都要对接种环进行灭菌,接种环的灭菌方法应是在火焰上灼烧,接种时划线操作须在火焰边进行。在5个区域中,只要有单个活细菌,通过培养即可获得所需菌落。第38页,共43页，2024年2月25日，星期天5.(双选)下表表示某培养基的配方,下列有关叙述正确的是(

)A.从物理性质看该培养基属于液体培养基,从用途看该培养基属于鉴别培养基B.培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨C.该培养基缺少提供生长因子的物质D.该培养基调节到合适的pH后就可以接种菌种成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水含量10g10g2g0.4g0.065g1000mL第39页,共43页，2024年2月25日，星期天【解析】选A、B。培养基中没有凝固剂琼脂,为液体培养基,伊红、美蓝能使某些细菌着色,起鉴别作用,A项正确;糖类(尤其是葡萄糖)是最常用的碳源;蛋白胨主要用作氮源,但