資源簡介

選擇性必修三第一章第2節
微生物選擇培養和計數導學案
【學習目標】
1.舉例說明通過調整培養基的配方可有目的地培養某種微生物。
2概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計數法是測定微生物數量的常用方法。
3.討論土壤中分解尿素的細菌的分離與計數的方法。
【重點難點】
土壤中分解尿素的細菌的分離與計數的方法。
【訓練案】
1．某實驗小組欲從土壤中篩選出能分解淀粉的芽孢桿菌。下列敘述不正確的是（ ）
A．采樣與培養：稱量1 g土樣置于剛配制的液體培養基中，30 ℃振蕩培養
B．接種：為避免培養液中菌體濃度過高，需經過系列稀釋后接種
C．選擇：選用淀粉作唯一碳源的固體培養基進行選擇培養
D．篩選：將適量的碘液滴加到平板中的菌落周圍，出現透明圈說明此種菌能分解淀粉
2．“篩選”是分離微生物常用的手段，下列有關技術中不能篩選成功的是（ ）
A．在全營養的普通培養基中，篩選大腸桿菌
B．在尿素為唯一氮源的固體培養基中，篩選能夠分解尿素的微生物
C．用纖維素為唯一碳源的培養基，篩選能分解纖維素的微生物
D．在培養基中加入不同濃度的氯化鈉，篩選抗鹽突變體植物
3．如圖所示，科研人員利用誘變方式選育可高產β-胡蘿卜素的三孢布拉霉負菌。未突變菌不能在含有β-紫羅酮的培養基上生長。隨β-胡蘿卜素含量增加，菌體顏色從黃色加深至橙紅色。圖甲為選育菌種及獲得β-胡蘿卜素的流程，以下相關敘述不正確的是（ ）
A．要得到圖乙所示的菌落，可用稀釋涂布平板法進行②操作，然后培養
B．經過程①紫外線照射的三孢布拉霉負菌都能在含β-紫羅酮培養基上生長
C．進行③操作時，應選擇較大的橙紅色菌落中的菌株繼續接種培養
D．能在添加了β-紫羅酮的乙上長成菌落的細菌，其遺傳物質都發生了改變
4．某興趣小組在校園土壤中取樣，進行“土壤中分解尿素的細菌的分離和計數”實驗。小明從稀釋倍數為10﹣6培養基中篩選出約120個菌落，而其他同學只篩選出約40個菌落。下列有關敘述錯誤的是（　　）
A．小明出現這種結果的可能原因是和其他同學取樣的土壤不同
B．要證明培養基是否受到污染，可將小明配制的培養基不加土樣進行培養
C．當稀釋倍數太小時，可能由于菌落重疊而導致計數結果偏小
D．在牛肉膏蛋白胨培養基中加入酚紅指示劑可初步鑒定尿素分解菌
5．某種物質X（一種含有C、H、O、N的有機物）難以降解，會對環境造成污染，只有某些細菌能降解X。研究人員按照下圖所示流程從淤泥中分離得到能高效降解X的細菌菌株。實驗過程中需要甲、乙兩種培養基，甲的組分為無機鹽、水和X，乙的組分為無機鹽、水、X和Y。下列相關敘述中錯誤的是（ ）
A．甲、乙培養基均屬于選擇培養基，乙培養基組分中的Y物質是瓊脂
B．若要篩選高效降解X的細菌菌株，甲、乙培養基中X是唯一的碳源
C．步驟⑤的篩選過程中，各培養瓶中的X溶液要有一定的濃度梯度
D．步驟⑤的篩選過程中，若培養基中的X濃度過高，某菌株對X的降解量可能下降
6．下圖是從土壤中分離能降解纖維素的微生物實驗過程流程圖。下列有關敘述正確的是（　　）
A．該實驗所用的牛肉膏蛋白胨培養基中一定要添加適量的纖維素
B．過程①不能提高所選微生物在培養物中的比例
C．過程②純化經過③培養后獲得的單細胞菌落屬于種群層次
D．④的操作是挑取單菌落進行菌種鑒定并在皿蓋及時做上標記
7．研究小組利用稀釋涂布平板法來估測大腸桿菌的數量，每一個濃度涂布四個平板。下列關于操作步驟的敘述正確的是（ ）
A．因為實驗前后形成對照，因此本實驗不必設置空白對照組
B．涂布前將沾有少量酒精的涂布器引燃，待涂布器冷卻后再涂布
C．為避免混淆應在培養皿的皿蓋上做標記，并將培養皿倒置培養
D．用此法估測的數值往往偏小，故應以菌落數最多平板計數為準
8．嗜熱菌又稱高溫細菌，是一類生活在火山口及其周圍區域、溫泉、工廠高溫廢水排放區等高溫環境中的微生物。研究者從溫泉中篩選高效產生高溫淀粉酶的嗜熱菌，其篩選過程如圖1所示。將得到的菌懸液轉接于同時含有葡萄糖和淀粉作碳源的固體培養基上培養，得到若干菌落后用碘液作顯色處理，結果如圖2所示。下列說法錯誤的是（ ）
A．熱泉的高溫狀態淘汰了絕大多數的微生物保留了嗜熱菌
B．甲、乙試管為液體培養基，液體培養基能分離獲得水生噬熱桿菌單菌落
C．丙中噬熱菌數量迅速增加，培養過程中需保證充足的營養和高溫條件
D．圖2中周圍不顯藍色的菌落含有所需的嗜熱菌
9．甲烷氧化菌生產的某種蛋白具有較高的經濟效益。某研究小組利用污泥，經過濃縮培養，最終分離出以甲烷為碳源和能源的菌株。下列說法不正確的是（ ）
A．在培養過程中，可先用液體培養基進行多次選擇培養，以增大該菌濃度
B．濃縮培養后，為了得到單菌落，可直接用灼燒后冷卻的接種環蘸取菌液進行平板劃線
C．若用稀釋涂布平板法對菌種純化并計數，則各梯度應該分別涂布3個平板
D．對已分離的菌株，可采用斜面保藏法在-20 ℃的冷凍冰箱中長期保存
10．普洱茶渥堆為普洱茶的發酵過程，是云南大葉種曬青毛茶經潮水后渥堆，由于黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌等微生物的活動，使茶葉發生了一系列的物理、化學變化，促成了普洱茶風味及良好品質的形成。下列相關敘述錯誤的是（　　）
A．黑曲霉、青霉、根霉、酵母菌的 DNA 都存在于核膜內
B．渥堆過程容易聞到酒香，這是酵母菌進行無氧呼吸的結果
C．普洱回甘味覺，可能是因為微生物產生的纖維素酶能降解茶葉中的纖維，增加了茶葉中單糖、二糖的含量
D．濕度、溫度、通氣情況可能會影響渥堆過程，進而影響普洱茶的品質
11．土壤中有些細菌可以利用原油中的多環芳烴。為篩選出能高效降解原油的菌株并投入除污，某研究小組進行了相關實驗。下列有關敘述錯誤的是（　　）
A．選擇被原油污染的土壤取樣，使用稀釋涂布平板法或平板劃線法進行分離
B．配制以多環芳烴為唯一碳源的選擇培養基進行培養，可提高目的菌的濃度
C．將土壤稀釋液徹底滅菌后再接種到培養基上，可以有效防止雜菌的污染
D．在分離純化菌種后，需借助生物化學的方法對分離的菌種作進一步的鑒定
12．某興趣小組試圖從土壤中分離分解尿素的細菌，流程圖如下圖所示。回答下列問題：
（1）要從土壤中分離目標菌，最關鍵的實驗操作步驟是_________，這樣做的理由是______________。
（2）為篩選尿素分解菌而制備的培養基中含有的營養物質除尿素外，還包括水、碳源和_____________。
（3）接種尿素分解菌后的培養基需要倒置培養，原因是____________。三個培養皿中分別形成了54個、46個、50個菌落，則1g土壤樣本中的活菌數為________________個。
（4）鑒別培養基中是否存在尿素分解菌時，可在培養基中加入_____________指示劑；如果有尿素分解菌存在，則培養基中該菌落的周圍會出現_______________色。
13．廣東盛產水果，很多人喜歡自己制作果酒，但有報道稱，自釀果酒如果在消毒殺菌方面做得不夠完善，會存在大腸桿菌超標等情況。下圖為某同學對大腸桿菌進行檢測的操作和配方圖，大腸桿菌在伊紅美藍培養基上生長呈黑色菌落，請利用相關的知識回答問題：
基礎培養基 100ml
20%乳糖溶液 2ml
2%伊紅溶液 2ml
0．5%美藍水溶液 1ml
（1）配制上圖中的基礎培養基時，除了水分、無機鹽以外，還應加入_______________，從功能上劃分，該培養基屬于_________培養基。
（2）某同學對大腸桿菌進行計數時，吸取不同稀釋度的樣品各0．1ml，分別涂布到三個培養基中。每個稀釋度做3個重復。在適宜條件下培養一段時間后，對平板的黑色菌落數進行統計，假如出現如下結果：
稀釋倍數
101
102
103
平板
1
2
3
1
2
3
1
2
3
平均菌落數(個)
421
380
404
72
76
77
28
25
27
根據統計結果，計算出每毫升樣品中大腸桿菌數約為____________個。
（3）通過菌落計數并計算后發現，稀釋倍數高的組計算結果往往大于稀釋倍數低的組，導致這種結果的原因最可能是___________________________________________。
（4）大腸桿菌和酵母菌的異化作用類型都是兼性厭氧型，但一般認為利用酵母菌釀制葡萄酒時，出現上面檢測結果的可能性不大，原因是______________________________。
（5）上述結果也可能是培養基滅菌不合格導致，寫出排除培養基滅菌不合格的實驗思路：_______________________________________________，觀察是否有菌落生長。
14．油輪泄露后的原油，在海洋中難以自然分解，對海洋污染嚴重。研究人員把尋找高效分解原油的細菌分離和純化作為重要課題。回答下列問題：
（1）研究人員在油田附近對原油污染的土壤取樣，對取樣用的紙袋進行______。滅菌、稱取和稀釋土壤樣品應在_______進行，培養基分裝到培養皿______，（填“前”或“后”）需滅菌，且需要以________作為唯一碳源；從用途上看，這種培養基屬于_________________。
（2）用________法將樣品菌接種到培養基上，每個平板接種0．1 mL菌液。在適宜條件下，對樣品進行培養一段時間并計數。統計結果顯示，104倍的稀釋液的平板培養結果菌落數為：47，53，50，48，52，則每克土壤樣品中分解原油的細菌平均有_______個。
（3）上述（2）操作_______（填“需要”或“不需要”）設置對照組，原因是___________。
15．回答有關微生物培養的問題：
（1）廚房中的廚余垃圾多為濕垃圾，濕垃圾處理的有效方法之一是用微生物對其進行降解。如圖表示篩選高效降解淀粉菌種的過程。
①配制培養基后需進行滅菌處理，常用的滅菌方法是______。培養基中加入的碳源是______。
②據圖，所用接種工具是______；菌落①與菌落②周圍產生了透明圈，產生透明圈的原因是______。
（2）某公司研發的一種培養大腸桿菌的培養基配方為：蛋白胨10克、葡萄糖5克、蔗糖5克、KH2PO42克、顯色劑（伊紅美藍）0.2g、瓊脂12克，將上述物質溶解后，用蒸餾水定容到1000mL。根據用途劃分，該培養基屬于______培養基，若要分離能分解尿素的細菌，需對培養基作出的兩項調整是______。
（3）對同一濃度的脲酶生產菌稀釋液，分別用血細胞計數板計數和稀釋涂布平板法計數，若不存在實驗誤操作，則前者的數量______（填“多于”“等于”或“小于”）后者，其原因是______。
（4）為保持純化后的微生物菌種的純凈，需要對菌種進行保藏。臨時保藏的方法具有______等缺點，它比較適合那些使用頻率高的菌種的保藏。
參考答案
1．A
2．A
3．B
4．D
5．C
6．C
7．B
8．B
9．D
10．A
11．C
12．用以尿素為唯一氮源的培養基進行選擇培養 不能合成脲酶的微生物無法分解尿素獲得氮，生長受到抑制 無機鹽 防止培養皿蓋上的水滴落造成培養基的污染 5×107 酚紅 紅
13．氮源(蛋白胨) 和瓊脂 鑒別 7.5 × 104 稀釋倍數低的組菌液濃度更大，可能出現多個細菌連在一起形成一個菌落 在呈酸性的發酵液中酵母菌可以生長繁殖，而大腸桿菌的生長繁殖受抑制（或：酵母菌可以生長在呈酸性的發酵液中，而培養細菌時的pH值為中性或堿性） 取（若干）滅菌后未接種的培養基（或空白平板）放在適宜細菌生長的條件下培養一段時間（或取滅菌后未接種的培養基（或空白平板）用無菌水涂布后放在適宜細菌生長的條件下培養一段時間）
14．干熱 火焰旁 前 原油 選擇培養基 稀釋涂布平板 false 需要 設置對照的主要目的是排除實驗組中無關變量對實驗結果的影響
15．高壓蒸汽滅菌法 淀粉 涂布器 淀粉遇碘液顯藍色，產淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈 鑒別 將蛋白質換為尿素，伊紅美藍換成酚紅 多于 前者將產脲酶菌的活菌和死菌一起計數，后者存在多個產脲酶菌形成一個菌落的情況或只計數活菌 保存時間短、容易被污染或產生變異

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