資源簡介

新人教生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案
第36講 微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用
【素養(yǎng)目標(biāo)】　1.基于科學(xué)事實(shí)，形成培養(yǎng)基的概念，理解培養(yǎng)基的種類、成分及配制配方，并能進(jìn)行選擇培養(yǎng)基配方的設(shè)計(jì)。(生命觀念　科學(xué)思維)　2.基于事實(shí)和證據(jù)，運(yùn)用歸納的方法概括出無菌技術(shù)的種類及常用方法與原理。(科學(xué)思維　科學(xué)探究)　3.按照實(shí)驗(yàn)操作步驟，使用簡單的實(shí)驗(yàn)器具進(jìn)行配制培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基、平板劃線、消毒和滅菌等的純培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并分析得出結(jié)論，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告并與他人進(jìn)行必要的交流。(科學(xué)探究)
考點(diǎn)一　微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)
1．培養(yǎng)基的配制
(1)概念：人們按照微生物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。
(2)營養(yǎng)組成：一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。此外，還需要滿足微生物生長對(duì)pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及O2的需求。
【拾遺補(bǔ)缺】　來源于選擇性必修3 P10“旁欄思考”：培養(yǎng)基中加入氮源的原因是培養(yǎng)基中的氮元素是微生物合成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)所必需的。
(3)種類
①按物理狀態(tài)可分為液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基。
②按功能可分為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基。
2．無菌技術(shù)
(1)目的：獲得純凈的微生物培養(yǎng)基。
(2)關(guān)鍵：防止雜菌污染。
(3)常用方法：滅菌和消毒。
(4)無菌技術(shù)的主要方法及適用對(duì)象(連線)
【拾遺補(bǔ)缺】　源于選擇性必修3 P10“相關(guān)信息”：生物消毒法是指利用生物或其代謝物除去環(huán)境中的部分微生物的方法。
3．微生物的純培養(yǎng)
(1)概念：由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物，獲得純培養(yǎng)物的過程就是純培養(yǎng)。
(2)方法：平板劃線法和稀釋涂布平板法。
(3)菌落的概念：分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體。
(4)酵母菌的純培養(yǎng)
制備培養(yǎng)基
(配制培養(yǎng)基、滅菌、倒平板)
↓
接種和分離酵母菌
↓
培養(yǎng)酵母菌
(將接種后的平板和一個(gè)未接種的平板倒置、培養(yǎng))
【拾遺補(bǔ)缺】　源于選擇性必修3 P13“結(jié)果分析”：如果在未接種的培養(yǎng)基表面有菌落，說明培養(yǎng)基被雜菌污染。
(1)培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽，有時(shí)還需要加入一些特殊的物質(zhì)(　　)
(2)消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對(duì)細(xì)胞的傷害(　　)
(3)無菌操作的對(duì)象只要是沒有生物活性的材料(如培養(yǎng)基、接種環(huán)等)都可采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌(　　)
(4)平板劃線法中每一次劃線后要將接種環(huán)灼燒(　　)
(5)倒平板時(shí)，應(yīng)將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×
1．選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基的比較
項(xiàng)目 選擇培養(yǎng)基 鑒別培養(yǎng)基
制備方法 培養(yǎng)基中加入某些化學(xué)物質(zhì) 培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品
原理 依據(jù)某些微生物對(duì)某些物質(zhì)或環(huán)境條件的嗜好或抗性而設(shè)計(jì) 產(chǎn)生特定的顏色或其他變化
用途 從眾多微生物中分離出所需的微生物 鑒別不同種類的微生物
2.消毒和滅菌的辨析
項(xiàng)目 條件 結(jié)果 常用方法 應(yīng)用范圍
消毒 較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法 僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物(不包括芽孢和孢子) 煮沸消毒法 日常用品
巴氏消毒法 不耐高溫的液體
化學(xué)藥物消毒法 用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源
滅菌 強(qiáng)烈的理化方法 殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子 灼燒滅菌法 接種工具
干熱滅菌法 玻璃器皿、金屬用具
濕熱滅菌(如：高壓蒸汽滅菌法) 培養(yǎng)基及容器的滅菌
3.歸納概括平板劃線操作的注意事項(xiàng)
(1)灼燒接種環(huán)，待其冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。
(2)第二次及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開始，能使微生物的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個(gè)微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。
(3)劃線時(shí)最后一區(qū)不要與第一區(qū)相連。
(4)劃線用力大小要適當(dāng)，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。
(5)操作第一步即取菌種之前及每次劃線之前都需要進(jìn)行火焰灼燒滅菌，劃線操作結(jié)束時(shí)，仍需灼燒接種環(huán)，每次灼燒的目的如下表：
項(xiàng)目 第一次操作 每次劃線之前 劃線結(jié)束
目的 殺死接種環(huán)上原有的微生物 殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來源于上次劃線的末端，使每次劃線菌種數(shù)目減少 殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免微生物污染環(huán)境和感染操作者
[典例剖析]
(2022·遼寧卷，15)為避免航天器在執(zhí)行載人航天任務(wù)時(shí)出現(xiàn)微生物污染風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)航天器及潔凈的組裝車間進(jìn)行環(huán)境微生物檢測。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．航天器上存在適應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)匱乏等環(huán)境的極端微生物
B．細(xì)菌形成菌膜粘附于航天器設(shè)備表面產(chǎn)生生物腐蝕
C．在組裝車間地面和設(shè)備表面采集環(huán)境微生物樣品
D．采用平板劃線法等分離培養(yǎng)微生物，觀察菌落特征
D　[嗜極微生物適應(yīng)極端環(huán)境的特性使它們有在空間暴露環(huán)境或地外星球環(huán)境中存活的可能，因此航天器上存在適應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)匱乏等環(huán)境的極端微生物，A正確；細(xì)菌形成菌膜粘附于航天器設(shè)備表面產(chǎn)生生物腐蝕，會(huì)腐蝕艙內(nèi)材料以及設(shè)備線路、元器件，B正確；對(duì)航天器及潔凈的組裝車間進(jìn)行環(huán)境微生物檢測，需要在組裝車間地面和設(shè)備表面采集環(huán)境微生物樣品，C正確；航天器及潔凈的組裝車間環(huán)境微生物很少，分離培養(yǎng)微生物，觀察菌落特征，不需要采用平板劃線法，D錯(cuò)誤。]
【名師點(diǎn)撥】　掌握信息轉(zhuǎn)化能力
信息提取 信息1：微生物檢測
信息2：平板劃線法
信息轉(zhuǎn)化 1.取樣進(jìn)行微生物培養(yǎng)
2.航天器及潔凈的組裝車間環(huán)境微生物很少，可直接培養(yǎng)
素養(yǎng)考查 科學(xué)思維：分析與綜合能力 科學(xué)探究：設(shè)計(jì)并實(shí)施方案的能力
【角度轉(zhuǎn)換】　提升語言表達(dá)能力
某同學(xué)在純化土壤中的細(xì)菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成了一片，最可能的原因是菌液濃度過高或劃線時(shí)在下一次劃線前未將接種環(huán)灼燒滅菌。避免此種現(xiàn)象的操作是增大稀釋倍數(shù)或每次劃線前先將接種環(huán)灼燒滅菌。
考向一　培養(yǎng)基與無菌技術(shù)
1．(2022·湖北卷，5)滅菌、消毒、無菌操作是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的操作。下列敘述正確的是(　　)
A．動(dòng)、植物細(xì)胞DNA的提取必須在無菌條件下進(jìn)行
B．微生物、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C．為防止蛋白質(zhì)變性，不能用高壓蒸汽滅菌法對(duì)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌
D．可用高壓蒸汽滅菌法對(duì)實(shí)驗(yàn)中所使用的微量離心管、細(xì)胞培養(yǎng)瓶等進(jìn)行滅菌
D　[動(dòng)、植物細(xì)胞DNA的提取無須在無菌條件下進(jìn)行，A錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)必須保證環(huán)境是無菌、無毒的，因此，為防止微生物的污染需要加入一定量的抗生素，但細(xì)菌培養(yǎng)時(shí)不能加入抗生素，因?yàn)榭股乜赡軙?huì)抑制該細(xì)菌的繁殖，B錯(cuò)誤；變性蛋白質(zhì)仍可為微生物提供氮源等，因此可以用高壓蒸汽滅菌法對(duì)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，C錯(cuò)誤；微量離心管、細(xì)胞培養(yǎng)瓶可用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌，D正確。]
2．(2023·哈爾濱高三檢測)在微生物學(xué)中使用選擇培養(yǎng)基讓特定種類的微生物生長，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長的過程稱為選擇培養(yǎng)。關(guān)于選擇培養(yǎng)的過程及原理，下列描述最完整的是(　　)
A．加入青霉素的培養(yǎng)基分離酵母菌、霉菌等真菌，防止細(xì)菌生長
B．使用不加氮源的培養(yǎng)基分離固氮菌，源于固氮微生物能利用空氣中的氮?dú)?br/>C．使用不加有機(jī)碳源的培養(yǎng)基分離自養(yǎng)型微生物
D．使用pH調(diào)至酸性的培養(yǎng)基分離耐酸菌
B　[酵母菌和霉菌都是真菌，而青霉素抑制細(xì)菌和放線菌的生長，但不能絕對(duì)防止細(xì)菌生長，A錯(cuò)誤；在無氮源的培養(yǎng)基中，固氮微生物能利用空氣中的氮?dú)膺M(jìn)行生長，而其他微生物不能獲取氮源而無法生長，從而分離固氮菌，B正確；自養(yǎng)型微生物包括光能自養(yǎng)型和化能自養(yǎng)型，使用不加有機(jī)碳源的培養(yǎng)基分離化能自養(yǎng)型微生物，C錯(cuò)誤；耐酸菌的耐酸性也有一定的限度，故應(yīng)將pH調(diào)至適宜酸性范圍，D錯(cuò)誤。]
考向二　微生物的純培養(yǎng)
3．(多選)(2022·遼寧卷，18)β 苯乙醇是賦予白酒特征風(fēng)味的物質(zhì)。從某酒廠采集并篩選到一株產(chǎn)β 苯乙醇的酵母菌應(yīng)用于白酒生產(chǎn)。下列敘述正確的是(　　)
A．所用培養(yǎng)基及接種工具分別采用濕熱滅菌和灼燒滅菌
B．通過配制培養(yǎng)基、滅菌、分離和培養(yǎng)能獲得該酵母菌
C．還需進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)檢測該酵母菌產(chǎn)β－苯乙醇的能力
D．該酵母菌的應(yīng)用有利于白酒新產(chǎn)品的開發(fā)
ACD　[培養(yǎng)基一般選擇高壓蒸汽滅菌，接種工具一般用灼燒滅菌，A正確；分離純化酵母菌，操作如下：配制培養(yǎng)基→滅菌→接種→培養(yǎng)→挑選菌落，B錯(cuò)誤；為了篩選得到目的菌，應(yīng)該進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)檢測該酵母菌產(chǎn)β 苯乙醇的能力，C正確；由題干信息可知，β 苯乙醇是能夠賦予白酒特征風(fēng)味的物質(zhì)，故該酵母菌的應(yīng)用有利于白酒新產(chǎn)品的開發(fā)，獲得更多風(fēng)味的白酒產(chǎn)品，D正確。]
4．(2022·全國乙卷，37)化合物S被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)、用菌株C可生產(chǎn)S，S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關(guān)系密切。為此，某小組通過實(shí)驗(yàn)比較不同碳源對(duì)菌體生長和S產(chǎn)量的影響，結(jié)果見下表。
碳源 細(xì)胞干重(g/L) S產(chǎn)量(g/L)
葡萄糖 3.12 0.15
淀粉 0.01 0.00
制糖廢液 2.30 0.18
回答下列問題。
(1)通常在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時(shí)，需要對(duì)所需的玻璃器皿進(jìn)行滅菌，滅菌的方法有______________________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。
(2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，菌株C生長的最適碳源是________；用菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是________。菌株C的生長除需要碳源外，還需要__________________(答出2點(diǎn)即可)等營養(yǎng)物質(zhì)。
(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，碳源為淀粉時(shí)菌株C不能生長，其原因是______________。
(4)若以制糖廢液作為碳源，為進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度，某同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實(shí)現(xiàn)廢物利用，其意義是____________________________(答出1點(diǎn)即可)。
答案　(1)高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌(濕熱滅菌)　(2)葡萄糖　制糖廢液　氮源、無機(jī)鹽、水　(3)缺少淀粉酶　(4)設(shè)計(jì)一系列濃度梯度的以制糖廢液為唯一碳源的培養(yǎng)基分別接種等量的菌株C，在相同且適宜的條件下培養(yǎng)相同時(shí)間，測定各培養(yǎng)基中的S產(chǎn)量，S產(chǎn)量最高的培養(yǎng)基對(duì)應(yīng)的制糖廢液濃度為生產(chǎn)S的最適碳源濃度?！?5)既有利于減少污染、節(jié)省原料又能降低生產(chǎn)成本
解析　(1)通常在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時(shí)，為防止實(shí)驗(yàn)用的玻璃器皿等物品中原有的微生物污染培養(yǎng)物，需要使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外一切微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子，即對(duì)所需的玻璃器皿進(jìn)行滅菌，玻璃器皿常用的滅菌的方法有干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌等。
(2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，與以制糖廢液為碳源相比，以葡萄糖為碳源時(shí)菌株C的細(xì)胞干重最大，說明最適于菌株C生長的碳源是葡萄糖；而以制糖廢液為碳源時(shí)，用菌株C生產(chǎn)S的產(chǎn)量高于以葡萄糖為碳源時(shí)的產(chǎn)量，說明最適于生產(chǎn)S的碳源是制糖廢液。微生物的生長一般都需要水、碳源、氮源和無機(jī)鹽，還需要滿足微生物生長對(duì)pH、氧氣以及特殊營養(yǎng)物質(zhì)的要求，故菌株C的生長除需要碳源外，還需要氮源、無機(jī)鹽、水等營養(yǎng)物質(zhì)。
(3)分析題圖表格可以看出在以淀粉為碳源的培養(yǎng)基中，菌株C不能生長，原因可能是菌株C中缺少分解淀粉的酶，不能利用淀粉。
(4)要測定生產(chǎn)S的最適制糖廢液為碳源的濃度，實(shí)驗(yàn)自變量為制糖廢液的濃度，可設(shè)計(jì)一系列濃度梯度的以制糖廢液為唯一碳源的培養(yǎng)基，分別接種等量的菌株C，在相同且適宜的條件下培養(yǎng)相同時(shí)間，測定各培養(yǎng)基中的S產(chǎn)量，S產(chǎn)量最高的培養(yǎng)基對(duì)應(yīng)的制糖廢液濃度為生產(chǎn)S的最適碳源濃度。
(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實(shí)現(xiàn)廢物利用，既有利于減少污染、節(jié)省原料，又能降低生產(chǎn)成本。
考點(diǎn)二　微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)
1．選擇培養(yǎng)基
(1)概念：在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。
(2)舉例：篩選土壤中分解尿素的細(xì)菌的選擇培養(yǎng)基是以尿素為唯一氮源的。
2．稀釋涂布平板法步驟
(1)系列稀釋操作：該操作常用在將細(xì)胞接種到培養(yǎng)基之前，通過液體稀釋的方法分散細(xì)胞，隨著稀釋程度的增大，單位體積中的微生物細(xì)胞數(shù)量減少，細(xì)胞得以分散。
操作步驟：
(2)涂布平板操作步驟
3．微生物的數(shù)量測定
(1)利用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)
①為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板計(jì)數(shù)，并且在同一稀釋度下，應(yīng)至少對(duì)3個(gè)平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，并求平均值。
②統(tǒng)計(jì)結(jié)果往往比實(shí)際值少。
(2)利用顯微鏡直接計(jì)數(shù)
①需用細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板
②統(tǒng)計(jì)結(jié)果是活菌數(shù)和死菌數(shù)的總和。
【拾遺補(bǔ)缺】　源于選擇性必修3 P18“相關(guān)信息”：血細(xì)胞計(jì)數(shù)板常用于相對(duì)較大的酵母菌細(xì)胞、霉菌孢子等的計(jì)數(shù)；細(xì)菌計(jì)數(shù)板常用于相對(duì)較小的細(xì)菌等的計(jì)數(shù)。
4．土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)
(1)分離原理：土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素，是因?yàn)樗鼈兡芎铣呻迕?。利用尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，可以從土壤中分離出分解尿素的細(xì)菌。
(2)操作步驟
①土壤取樣：土壤中的細(xì)菌絕大部分分布在距地表3～8 cm的土壤層(酸堿度接近中性)。
②樣品的稀釋：為保證獲得菌落數(shù)為30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，可將細(xì)菌稀釋倍數(shù)為1×103～1×107的稀釋液分別涂布到平板上培養(yǎng)。
③微生物的培養(yǎng)與觀察：不同種類的微生物，往往需要不同的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間。細(xì)菌一般在30～37 ℃的溫度下培養(yǎng)1～2 d。在菌落計(jì)數(shù)時(shí)，每隔24 h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果。
(1)對(duì)細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)只能采用稀釋涂布平板法，而不能用平板劃線法(　　)
(2)篩選能分解尿素的細(xì)菌所利用的培養(yǎng)基中，尿素是唯一的氮源(　　)
(3)分解尿素的細(xì)菌在分解尿素時(shí)，可以將尿素轉(zhuǎn)化為氨，使得培養(yǎng)基的酸堿度降低(　　)
(4)配制培養(yǎng)不同微生物的培養(yǎng)基時(shí)都要將培養(yǎng)基調(diào)至中性或弱堿性(　　)
(5)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)為保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)目最多的平板進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
1．兩種純化方法的比較
項(xiàng)目 平板劃線法 稀釋涂布平板法
分離結(jié)果
關(guān)鍵操作 接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線 ①一系列的梯度稀釋②涂布平板操作
接種用具 接種環(huán) 涂布器
優(yōu)點(diǎn) 可以觀察菌落特征，對(duì)混合菌進(jìn)行分離 可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征
缺點(diǎn) 不能計(jì)數(shù) 操作較麻煩，平板不干燥效果不好，容易蔓延
共同點(diǎn) 都要用到固體培養(yǎng)基；都需進(jìn)行無菌操作；都會(huì)在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落；都可用于觀察菌落特征
2.兩種微生物計(jì)數(shù)方法的比較
項(xiàng)目 間接計(jì)數(shù)法(稀釋涂布平板法) 直接計(jì)數(shù)法(顯微鏡計(jì)數(shù)法)
原理 當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落，來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌，通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌 利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量
公式 每克樣品中的菌落數(shù)＝×M[C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)] 每毫升原液所含細(xì)菌數(shù)：每小格內(nèi)平均細(xì)菌數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)
缺點(diǎn) 當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)菌體連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落 不能區(qū)分細(xì)胞死活
結(jié)果 比實(shí)際值偏小 比實(shí)際值偏大
注：細(xì)菌的數(shù)目還可以通過濾膜法來測定。
3．微生物的篩選與鑒別方法
(1)微生物的篩選方法
單菌落挑取法 利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種到固體平板培養(yǎng)基表面，直接根據(jù)微生物菌落的特征利用單菌落挑取的方法獲得目的微生物
選擇培養(yǎng)法 利用選擇培養(yǎng)基對(duì)微生物進(jìn)行選擇培養(yǎng)，直接獲得目的微生物
鑒定培養(yǎng)法 利用鑒別培養(yǎng)基使目的微生物菌落呈現(xiàn)特有的特征，然后篩選目的微生物
(2)微生物的鑒別方法
菌落特征鑒別法 根據(jù)微生物在固體培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進(jìn)行鑒別
指示劑鑒別法 如培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種微生物后，培養(yǎng)基變紅說明該種微生物能夠分解尿素
染色鑒別法 如利用剛果紅染色法，根據(jù)培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈來鑒別分解纖維素的微生物
4.微生物的分離與計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組和重復(fù)組的設(shè)置及作用
(1)兩種對(duì)照組的設(shè)置及作用
①判斷培養(yǎng)基中“是否有雜菌污染”，需將未接種的培養(yǎng)基同時(shí)進(jìn)行培養(yǎng)。
②判斷選擇培養(yǎng)基“是否具有篩選作用”，需設(shè)置牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行接種后培養(yǎng)，觀察兩種培養(yǎng)基上菌落數(shù)目，進(jìn)行對(duì)比得出結(jié)論。
(2)重復(fù)組的設(shè)置及作用：為排除偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，在每一稀釋度下宜設(shè)置至少3個(gè)平板作重復(fù)組，選擇菌落數(shù)均在30～300且數(shù)目相差不大的三個(gè)平板，用“平均值”代入計(jì)數(shù)公式予以計(jì)算菌落數(shù)。
[典例剖析]
(多選)(2021·江蘇卷，18)為提高一株石油降解菌的凈化能力，將菌涂布于石油為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，以致死率為90%的輻照劑量誘變處理，下列敘述不合理的是(　　)
A．將培養(yǎng)基分裝于培養(yǎng)皿中后滅菌，可降低培養(yǎng)基污染的概率
B．涂布用的菌濃度應(yīng)控制在30～300個(gè)/mL
C．需通過預(yù)實(shí)驗(yàn)考察輻照時(shí)間對(duì)存活率的影響，以確定最佳誘變時(shí)間
D．挑取培養(yǎng)基上長出的較大單菌落，給純化后進(jìn)行降解效率分析
AB　[制備滅菌培養(yǎng)基的方法為將裝入錐形瓶中的培養(yǎng)基和空的培養(yǎng)皿分別進(jìn)行滅菌，待培養(yǎng)基冷卻至50 ℃左右時(shí)，將錐形瓶中的培養(yǎng)基分裝到滅菌后的培養(yǎng)皿中，A不合理；在統(tǒng)計(jì)菌落總數(shù)時(shí)，應(yīng)選擇菌落數(shù)為30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，涂布平板時(shí)所用的菌液體積為0.1 mL，所以涂布用的菌液濃度應(yīng)該控制在300～3 000個(gè)/mL，B不合理；預(yù)實(shí)驗(yàn)可以為正式實(shí)驗(yàn)摸索條件，確定最佳誘變時(shí)間范圍，C合理；實(shí)驗(yàn)中，可挑取培養(yǎng)基上長出的較大單菌落，進(jìn)一步純化后進(jìn)行降解效果的分析，D合理。]
【名師點(diǎn)撥】掌握信息轉(zhuǎn)化能力
信息提取 信息1：將菌涂布于石油為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上
信息2：輻射時(shí)間對(duì)存活率的影響
信息轉(zhuǎn)化 1.微生物的選擇培養(yǎng)
2.無關(guān)變量
素養(yǎng)考查 科學(xué)思維：分析與綜合能力 科學(xué)探究：設(shè)計(jì)并實(shí)施方案能力
【角度轉(zhuǎn)換】　提升語言表達(dá)能力
在接種該菌前，通常會(huì)隨機(jī)取若干滅菌后的空白培養(yǎng)基平板先培養(yǎng)一段時(shí)間，這樣做的目的是檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格。
考向一　微生物的選擇培養(yǎng)
5．(2023·邵陽高三檢測)精氨酸依賴型谷氨酸棒狀桿菌缺乏將鳥氨酸轉(zhuǎn)化為精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培養(yǎng)基上正常生長，但可作為鳥氨酸發(fā)酵的優(yōu)良菌種。如圖為野生型谷氨酸棒狀桿菌經(jīng)誘變獲得精氨酸依賴型菌并進(jìn)行篩選的過程示意圖，過程①將紫外線照射處理過的菌液接種在培養(yǎng)基甲上，待培養(yǎng)至菌落不再增加時(shí)，將甲中菌落轉(zhuǎn)移到乙培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)得到如圖所示的結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．野生型菌液的培養(yǎng)皿中不會(huì)出現(xiàn)菌落
B．乙培養(yǎng)基與甲相比可能缺少了精氨酸
C．紫外線照射可導(dǎo)致谷氨酸棒狀桿菌發(fā)生染色體變異
D．乙中的菌落是通過影印法接種獲得的，菌落B為鳥氨酸發(fā)酵的優(yōu)良菌種
C　[液體培養(yǎng)基只是用于細(xì)菌的快速大量繁殖，如果需要形成菌落，應(yīng)該接種在固體培養(yǎng)基上，因此野生型菌液的培養(yǎng)皿中不會(huì)出現(xiàn)菌落，A正確；圖甲平板上有A、B兩種菌落，乙平板上只有A菌落，據(jù)此推測A菌落可能是野生型谷氨酸棒狀桿菌，B菌落是精氨酸依賴型谷氨酸棒狀桿菌，乙培養(yǎng)基中可能缺少精氨酸，B正確；谷氨酸棒狀桿菌是原核生物，沒有染色體，紫外線照射可導(dǎo)致谷氨酸棒狀桿菌發(fā)生基因突變，不能發(fā)生染色體變異，C錯(cuò)誤；乙中的菌落是在甲的基礎(chǔ)上采用影印法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果，由以上分析可知，菌落A是野生型菌種，菌落B為精氨酸依賴型菌株，可作為鳥氨酸發(fā)酵的優(yōu)良菌種，D正確。]
6．(多選)(2023·駐馬店高三檢測)如圖是研究人員從紅棕壤中篩選高效分解尿素細(xì)菌的過程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．在配制步驟②、③的培養(yǎng)基時(shí)，使用高壓蒸汽滅菌以防止雜菌污染
B．步驟③采用稀釋涂布平板法接種，其原理是將聚集的細(xì)菌分散，以獲得單細(xì)胞菌落
C．步驟③采用稀釋涂布平板法接種，并需向牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入尿素
D．步驟④挑取③中不同種的菌落分別進(jìn)行相同條件接種，比較細(xì)菌分解尿素的能力
C　[配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)使用高壓蒸汽滅菌，防止雜菌污染，A正確；步驟③純化分解尿素細(xì)菌的原理是將聚集的細(xì)菌通過涂布平板法分散，獲得單細(xì)胞菌落，其接種方法為稀釋涂布平板法，B正確；步驟③篩選分解尿素的細(xì)菌，培養(yǎng)基中應(yīng)以尿素為唯一氮源，不能加入牛肉膏蛋白胨，C錯(cuò)誤；步驟④鑒定細(xì)菌分解尿素的能力時(shí)，挑?、壑胁煌N的菌落分別接種，比較細(xì)菌分解尿素的能力，D正確。]
考向二　微生物的數(shù)量測定
7．(2023·濰坊高三檢測)研究人員從青藏高原班戈橋地區(qū)的土壤中分離到一株能利用原油為碳源生長的細(xì)菌(BGQ 6)，該菌對(duì)原油的總降解率為74.14%，且對(duì)60種烴類有較高的降解率。下列說法正確的是(　　)
A．利用添加石油的普通培養(yǎng)基能從被石油污染的土壤中篩選BGQ 6
B．由單一的BGQ 6繁殖所獲得的群體稱為BGQ 6純培養(yǎng)物
C．可采用平板劃線法和稀釋涂布平板法對(duì)BGQ 6進(jìn)行計(jì)數(shù)
D．一般選擇菌落數(shù)為100～300的平板進(jìn)行BGQ 6菌落計(jì)數(shù)
B　[利用以石油為唯一碳源的培養(yǎng)基能從被石油污染的土壤中篩選BGQ 6，A錯(cuò)誤；由單一的BGQ 6繁殖所獲得的群體稱為BGQ 6純培養(yǎng)物，B正確；接種一般采用平板劃線法和稀釋涂布平板法，其中平板劃線法一般多用于菌種的純化，可以觀察菌落特征，對(duì)混合菌進(jìn)行分離，但不能計(jì)數(shù)；稀釋涂布平板法可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征，C錯(cuò)誤；為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，一般選擇菌落數(shù)為30～300的平板進(jìn)行BGQ 6菌落計(jì)數(shù)，D錯(cuò)誤。]
8．(2023·駐馬店高三檢測)勤洗手是預(yù)防病毒感染的有效措施，某公司推出一款新型免洗洗手凝膠。為衡量該凝膠的清洗效果，研究人員檢測了用凝膠洗手前后手部細(xì)菌的含量。凝膠洗手前的檢測流程見下圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　 )
A．統(tǒng)計(jì)洗手前手部細(xì)菌的數(shù)量，選擇的接種方法是稀釋涂布平板法
B．除圖中操作外，還需要設(shè)置一組未接種的空白培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)
C．培養(yǎng)基上的一個(gè)菌落只可能來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌
D．初步判斷培養(yǎng)基上菌種的類型，可以用肉眼觀察菌落的形狀
C　[平板劃線無法得知稀釋倍數(shù)，不能用于活菌計(jì)數(shù)，故統(tǒng)計(jì)洗手前手部細(xì)菌的數(shù)量，選擇的接種方法是稀釋涂布平板法，A正確；除圖中操作外，還需要設(shè)置一組未接種的空白培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，以驗(yàn)證培養(yǎng)基是否被雜菌污染，B正確；由于當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上顯示的只是一個(gè)菌落，故培養(yǎng)基上的一個(gè)菌落可能來源于樣品稀釋液中的一個(gè)、甚至幾個(gè)活菌，C錯(cuò)誤；由于菌落肉眼可見，故初步判斷培養(yǎng)基上菌種的類型，可用肉眼觀察菌落的形態(tài)特征，D正確。]
(三十六)菌種的活化
1．概念：將保藏狀態(tài)的菌種放入適宜的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)是為了得到純而壯的培養(yǎng)物，即獲得活力旺盛的、接種數(shù)量足夠的培養(yǎng)物。
2．菌種保存方法：定期移植法、液體石蠟法、沙土管法、真空冷凍干燥法、－80 ℃冰箱凍結(jié)法、液氮超低溫凍結(jié)法。
3．菌種活化的方式
(1)定期移植法的菌種復(fù)蘇較簡單，直接轉(zhuǎn)接即可；
(2)液體石蠟法保存的菌種在復(fù)蘇時(shí)，挑取少量菌體轉(zhuǎn)接在適宜的新鮮培養(yǎng)基上，生長繁殖后，再重新轉(zhuǎn)接一次；
(3)沙土管法保存菌種在復(fù)蘇時(shí)，在無菌條件下打開沙土管，取部分沙土粒于適宜的斜面培養(yǎng)基上，長出菌落后再轉(zhuǎn)接一次?；蛉∩惩亮Ｓ谶m宜的液體培養(yǎng)基中，增殖培養(yǎng)后再轉(zhuǎn)接斜面；
(4)真空冷凍干燥法保存菌種在復(fù)蘇時(shí)先用70%酒精棉花擦拭安瓿管上部，將安瓿管頂部燒熱，用無菌棉簽沾冷水，在頂部擦一圈，頂部出現(xiàn)裂紋，用挫刀或鑷子在頸部輕叩一下，敲下已開裂的安瓿管的頂端，用無菌水或培養(yǎng)液溶解菌塊，使用無菌吸管移入新鮮培養(yǎng)基上，進(jìn)行適溫培養(yǎng)；
(5)－80 ℃ 冰箱凍結(jié)法保存菌種復(fù)蘇時(shí)，從冰箱中取出安瓿管或塑料凍存管，應(yīng)立即放置在38～40 ℃水浴中快速復(fù)蘇并適當(dāng)快速搖動(dòng)。直到內(nèi)部結(jié)冰全部溶解為止，約需50～100秒。開啟安瓿管或塑料凍存管，將內(nèi)容物移至適宜的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)；
(6)液氮超低溫凍結(jié)法保存菌種復(fù)蘇與－80 ℃ 冰箱凍結(jié)法保存菌種復(fù)蘇相似，從液氮罐中取出安瓿管或塑料凍存管，應(yīng)立即放置在38 ℃～40 ℃水浴中快速復(fù)蘇并適當(dāng)搖動(dòng)。直到內(nèi)部結(jié)冰全部溶解為止，一般約需50～100秒。開啟安瓿管或塑料凍存管，將內(nèi)容物移至適宜的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]
1．(2022·臨沂高三檢測)《齊民要術(shù)》記載了許多古人在生產(chǎn)中運(yùn)用發(fā)酵技術(shù)加工食品積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)，下列對(duì)記載的理解，錯(cuò)誤的是(　　)
食品加工 歷史記載
釀酒 浸曲發(fā)，如魚眼湯，凈淘米八斗，炊作飯，舒令極冷
制醋 大率酒斗，用水三斗，合甕盛，置日中曝之。七日后當(dāng)臭，衣生，勿得怪也，但停置，勿移動(dòng)，撓攪之。數(shù)十日，醋成
泡菜制作 作鹽水，令極咸，于鹽水中洗菜，即內(nèi)(納)甕中。其洗菜鹽水，澄取清者，瀉著甕中，令沒菜把即止，不復(fù)調(diào)和
A．“浸曲”發(fā)目的是活化酵母菌，此時(shí)酵母菌通過有氧呼吸和無氧呼吸釋放CO2
B．“舒令極冷”是為了防止蒸熟的米溫度過高而殺死酒曲中的酵母菌等微生物
C．“用水三斗”為避免酒精濃度過高殺死醋酸菌而不易形成醋酸菌衣膜
D．“令沒菜把即止”主要目的是讓蔬菜充分吸收鹽分，使風(fēng)味品質(zhì)更佳
D　[“浸曲”發(fā)的目的是活化酵母菌，使其由休眠狀態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)，酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸(產(chǎn)生CO2和水)和無氧呼吸(產(chǎn)生酒精和CO2)，所以都可以釋放CO2，A正確；“舒令極冷”是降低米的溫度，為了防止蒸熟的米溫度過高而殺死酒曲中的酵母菌等微生物，B正確； “用水三斗”可以將酒精吸收，避免酒精濃度過高殺死醋酸菌而不易形成醋酸菌衣膜，C正確；“令沒菜把即止”是用水將蔬菜淹沒，制造無氧環(huán)境，D錯(cuò)誤。]
2．(2023·浙江十校聯(lián)盟高三檢測)市場上飲用醋種類繁多，口感不一。某學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)了發(fā)酵工程知識(shí)后，利用葡萄和糯米釀造果糧復(fù)合飲用醋，并設(shè)計(jì)了如下圖加工工藝流程：
注：酒醪是谷物發(fā)酵后但尚未進(jìn)入蒸餾程序之前，所產(chǎn)生的一種濁酒，與酒釀極為類似。
(1)A、B接種的菌種一般要先活化和____________后，再接種于發(fā)酵液中，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)上看，兩菌種的主要區(qū)別為____________________。C過程為____________________。
(2)酒精發(fā)酵的質(zhì)量決定了醋的品質(zhì)。為了解酒精發(fā)酵進(jìn)程，可在發(fā)酵過程中定期取樣，用_____________________________的方法進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，評(píng)估菌株增殖狀況。選擇高產(chǎn)醋桿菌時(shí)，可將醋桿菌涂布培養(yǎng)在白色的CaCO3培養(yǎng)基上，并挑選________________________直徑的比值大的菌落作為發(fā)酵菌種，發(fā)酵菌種經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后再接種至酒醪中進(jìn)行發(fā)酵。若增加接種量和接種不同類型醋桿菌，則可以加快產(chǎn)酸的進(jìn)程，并抑制________對(duì)發(fā)酵的影響，從而提高醋酸含量，使口感更純正。
(3)不同同學(xué)最后釀造出的葡萄糯米香醋口感不同，影響其風(fēng)味的因素可能有_______________________________________________________(寫出兩點(diǎn)即可)。
答案　(1)擴(kuò)大培養(yǎng)　A含有成形細(xì)胞核，B不含/是否有成形細(xì)胞核　提取、分離、純化、萃取、蒸餾　(2)稀釋涂布平板法　透明圈直徑與菌落(不耐酸等)　雜菌　(3)菌種的類型、代謝特點(diǎn)，葡萄、糯米的品質(zhì)，發(fā)酵條件的不同等
解析　(1)A是接種酵母菌，B是接種醋酸菌，接種菌種一般要先活化和擴(kuò)大培養(yǎng)，再接種于發(fā)酵液中；酵母菌屬于真核生物，醋酸菌屬于原核生物，酵母菌含有核膜為界限的細(xì)胞核，醋酸菌沒有；C過程為分離純化的過程。
(2)微生物常見的接種的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法，用稀釋涂布平板法進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，評(píng)估菌株增殖狀況。在白色的CaCO3培養(yǎng)基上，透明圈直徑與菌落(直徑比值)較大的菌落產(chǎn)醋酸的能力強(qiáng)，因此應(yīng)該將透明圈直徑與菌落(直徑比值)較大的菌落選擇作為發(fā)酵菌種。若增加接種量和接種不同類型醋桿菌，則可以加快產(chǎn)酸的進(jìn)程，并抑制雜菌對(duì)發(fā)酵的影響，從而提高醋酸含量，使口感更純正。
(3)不同同學(xué)最后釀造出的葡萄糯米香醋口感不同，影響其風(fēng)味的因素可能有菌種的類型、代謝特點(diǎn)，葡萄、糯米的品質(zhì)，發(fā)酵條件的不同等。
1．(2022·山東卷，14)青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時(shí)，會(huì)通過分泌青霉素殺死細(xì)菌，以保證自身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實(shí)現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)于該生產(chǎn)過程，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B．可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量
C．選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中
D．青霉素具有殺菌作用，因此發(fā)酵罐不需嚴(yán)格滅菌
D　[青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時(shí)，會(huì)通過分泌青霉素殺死細(xì)菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液單位體積中溶質(zhì)微粒較多，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水，發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可水解為半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生長的最佳碳源，可以被青霉菌緩慢利用，從而維持青霉素分泌的有利條件，A正確；青霉菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型，可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量，B正確；選育出的高產(chǎn)青霉素菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)純化后，才可接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，C正確；為了防止細(xì)菌、其他真菌等微生物的污染，獲得純凈的青霉素，發(fā)酵罐仍需嚴(yán)格滅菌，D錯(cuò)誤。]
2．(2022·海南卷，12)為探究校內(nèi)植物園土壤中的細(xì)菌種類，某興趣小組采集園內(nèi)土壤樣本并開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．采樣時(shí)應(yīng)隨機(jī)采集植物園中多個(gè)不同地點(diǎn)的土壤樣本
B．培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，可選用牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基
C．土壤溶液稀釋倍數(shù)越低，越容易得到單菌落
D．鑒定細(xì)菌種類時(shí)，除形態(tài)學(xué)鑒定外，還可借助生物化學(xué)的方法
C　[采集植物園中土壤樣本的原則之一是要隨機(jī)取樣，A正確；牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中含有細(xì)菌生長、繁殖所需要的各種營養(yǎng)成分，可用于細(xì)菌的培養(yǎng)，B正確；土壤溶液稀釋倍數(shù)足夠高時(shí)，才能將聚集的菌體分散開，從而在培養(yǎng)基表面形成單菌落，C錯(cuò)誤；每種細(xì)菌具有特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行鑒定，還可借助生物化學(xué)的方法進(jìn)行鑒定，比如某種菌可產(chǎn)生特定的物質(zhì)，D正確。]
3．(2021·山東卷，20)含硫蛋白質(zhì)在某些微生物的作用下產(chǎn)生硫化氫導(dǎo)致生活污水發(fā)臭，硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結(jié)合形成黑色沉淀。為探究發(fā)臭水體中甲、乙菌是否產(chǎn)生硫化氫及兩種菌的運(yùn)動(dòng)能力，用穿刺接種的方法分別將兩種菌接種在含有硫酸亞鐵銨的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，如圖所示。若兩種菌繁殖速度相等，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．乙菌的運(yùn)動(dòng)能力比甲菌強(qiáng)
B．為不影響菌的運(yùn)動(dòng)需選用液體培養(yǎng)基
C．該實(shí)驗(yàn)不能比較出兩種菌產(chǎn)生硫化氫的量
D．穿刺接種等接種技術(shù)的核心是防止雜菌的污染
B　[從圖中可以看出甲菌在試管中分布范圍小于乙菌，說明乙菌的運(yùn)動(dòng)能力比甲菌強(qiáng)，A正確；為不影響菌的運(yùn)動(dòng)需選用半固體培養(yǎng)基，B錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)可以根據(jù)黑色沉淀的多少初步比較細(xì)菌產(chǎn)生硫化氫的能力，但不能測定產(chǎn)生硫化氫的量，C正確；微生物接種技術(shù)的核心是防止雜菌的污染，D正確。]
4．(2022·河北卷，23)番茄灰霉病菌嚴(yán)重影響番茄生產(chǎn)，枯草芽孢桿菌可以產(chǎn)生對(duì)多種病原菌具有抑制作用的蛋白質(zhì)。為探究枯草芽孢桿菌能否用于番茄灰霉病的生物防治，研究者設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：
(1)檢測枯草芽孢桿菌對(duì)番茄灰霉病菌的抑制作用時(shí)，取適量________菌液涂布于固體培養(yǎng)基上，將無菌濾紙片(直徑5 mm)在________菌液中浸泡后覆蓋于固體培養(yǎng)基中心，數(shù)秒后取出濾紙片，培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)后測量________大小以判定抑菌效果。
(2)枯草芽孢桿菌為好氧微生物，液體培養(yǎng)時(shí)應(yīng)采用________(填“靜置”或“搖床震蕩”)培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中抽樣檢測活菌數(shù)量時(shí)，應(yīng)采用____________________(填“稀釋涂布平板法”或“顯微鏡直接計(jì)數(shù)法”)，其原因是_______________________________________。
(3)電泳分離蛋白質(zhì)混合樣品的原理是________________________________________。利用SDS 聚丙烯酰胺凝膠電泳測定枯草芽孢桿菌的抗菌蛋白分子量時(shí)，SDS的作用是________________________________________________________________________。
(4)枯草芽孢桿菌長期保藏時(shí)，常以其________作為保藏對(duì)象。
答案　(1)番茄灰霉病菌　枯草芽孢桿菌　透明圈　(2)搖床震蕩　稀釋涂布平板法　用稀釋涂布平板法在培養(yǎng)基上看到的每一個(gè)菌落都來自一個(gè)活細(xì)胞，而顯微鏡直接計(jì)數(shù)法會(huì)將死亡的酵母菌也計(jì)算在內(nèi)　(3)利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離　SDS帶有大量的負(fù)電荷，且能使蛋白質(zhì)變性成為肽鏈，使蛋白質(zhì)的遷移速率只與蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，而與所帶電荷性質(zhì)無關(guān)　(4)菌液
解析　(1)分析題意可知，要檢測枯草芽孢桿菌對(duì)番茄灰霉病菌的抑制作用，先把適量的番茄灰霉病菌菌液涂布于固體培養(yǎng)基上，將無菌濾紙片在枯草芽孢桿菌菌液中浸泡后覆蓋于固體培養(yǎng)基中心，若對(duì)番茄灰霉病菌有抑制作用，被覆蓋的位置的番茄灰霉病菌就會(huì)被殺死，培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)后會(huì)出現(xiàn)透明圈，測量透明圈大小以判定抑菌效果的強(qiáng)弱。
(2)枯草芽孢桿菌為好氧微生物，采用搖床震蕩培養(yǎng)可增大培養(yǎng)液的溶氧量，有利于枯草芽孢桿菌的生長繁殖。培養(yǎng)過程中要抽樣檢測活菌數(shù)量，應(yīng)該采用稀釋涂布平板法，用稀釋涂布平板法在培養(yǎng)基上看到的每一個(gè)菌落都來自一個(gè)活細(xì)胞，而顯微鏡直接計(jì)數(shù)法會(huì)將死亡的酵母菌也計(jì)算在內(nèi)。
(3)電泳分離蛋白質(zhì)混合樣品的原理是：利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。SDS帶有大量的負(fù)電荷，且能使蛋白質(zhì)變性成為肽鏈，使蛋白質(zhì)的遷移速率只與蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，而與所帶電荷性質(zhì)無關(guān)。
(4)長期保藏枯草芽孢桿菌，應(yīng)該將培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到滅菌好的甘油瓶中，與甘油充分混合，放在－20℃的冷凍箱中保存。
5．(2022·廣東卷，21)研究深海獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境對(duì)于開發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號(hào)”考察船對(duì)中國南?？瓶贾校袊茖W(xué)家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉積物樣品，分離、鑒定得到新的微生物菌株并進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性。
回答下列問題：
(1)研究者先制備富集培養(yǎng)基，然后采用________________法滅菌，冷卻后再接入沉積物樣品，28 ℃厭氧培養(yǎng)一段時(shí)間后，獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)物，為了獲得純種培養(yǎng)，除了稀釋涂布平板法，還可采用________________法。據(jù)圖分析，擬桿菌新菌株在以________為碳源時(shí)生長狀況最好。
(2)研究發(fā)現(xiàn)，將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來，推測其原因可能是______________________________________________________。(答一點(diǎn)即可)
(3)藻類細(xì)胞解體后的難降解多糖物質(zhì)，通常會(huì)聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度考慮，擬桿菌對(duì)深海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是_________________。
(4)深海冷泉環(huán)境特殊，推測此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能還有______________________________________。
答案　(1)高壓蒸汽滅菌　平板劃線　纖維素
(2)培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分不能滿足部分微生物的營養(yǎng)需求；培養(yǎng)條件不利于微生物繁殖；與其他微生物之間存在互利共生關(guān)系
(3)能將動(dòng)植物遺體殘骸中的有機(jī)物分解成無機(jī)物
(4)耐低溫
解析　(1)培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。可以采用稀釋涂布平板法或平板劃線法，將單個(gè)微生物分散在固體培養(yǎng)基上，經(jīng)過培養(yǎng)得到單菌落，從而獲得純凈培養(yǎng)物。分析圖可知，在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基中，細(xì)胞數(shù)量最多，可推知擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時(shí)生長狀況最好。
(2)培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分不能滿足部分微生物的營養(yǎng)需求；培養(yǎng)條件不利于微生物繁殖；與其他微生物之間存在互利共生關(guān)系，故將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍可能有很多微生物不能被分離篩選出來。
(3)擬桿菌為異養(yǎng)生物，作為該生態(tài)系統(tǒng)的分解者，能將動(dòng)植物遺體殘骸中的有機(jī)物分解為無機(jī)物，歸還到無機(jī)環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進(jìn)行。
(4)深海冷泉溫度較低，故生活在其中的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，應(yīng)具有耐低溫的特性，才能高效降解多糖，保證擬桿菌的正常生命活動(dòng)所需。

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