主題(一)　微生物的培養(yǎng)、分離純化與計數(shù)

選擇性必修3生物技術(shù)與工程專題二十三

發(fā)酵工程主題(一)微生物的培養(yǎng)、分離純化

與計數(shù)[概念理解·微點(diǎn)判斷]判斷有關(guān)培養(yǎng)基的配制、使用及微生物的培養(yǎng)、計數(shù)敘述的正誤(1)固體培養(yǎng)基中加入少量水即可制成液體培養(yǎng)基。

()(2)微生物培養(yǎng)實驗結(jié)束后帶菌培養(yǎng)基應(yīng)滅菌后再倒掉。

()(3)利用LB液體培養(yǎng)基和LB固體培養(yǎng)基分別進(jìn)行分離培養(yǎng)和擴(kuò)大培養(yǎng)微生物。

()×√×(4)實驗后使用過的器皿用水洗凈待下次使用。

()(5)通過消毒不能殺死物體內(nèi)所有的微生物。

()(6)無菌操作時，對實驗操作的空間、操作者的衣物和手進(jìn)行滅菌。

()(7)分離純化微生物的常用方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。()(8)涂布接種時，需將涂布器蘸酒精后在酒精燈外焰上引燃后直接使用。

()×√×√×(9)平板劃線數(shù)次后，在固體培養(yǎng)基上都可以形成由一個細(xì)菌繁殖而來的肉眼可見的菌落。

()(10)對酵母菌計數(shù)時，用滴管吸取靜置的培養(yǎng)液滴滿血細(xì)胞計數(shù)板的方格區(qū)。

()(11)稀釋涂布平板法測定土壤浸出液中活菌數(shù)目時，測定值可能比實際值小。

()××√[要點(diǎn)整合·強(qiáng)化認(rèn)知]1.歸納常見的無菌操作滅菌對象滅菌方法培養(yǎng)皿、試管、三角瓶、鑷子等_________________法不能加熱的化合物，如尿素等_________________過濾接種環(huán)和玻璃刮刀進(jìn)行滅菌_____滅菌為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應(yīng)在_____________進(jìn)行高壓蒸汽滅菌G6玻璃砂漏斗灼燒酒精燈火焰旁2.比較兩種接種方法3.掌握微生物的篩選原理和兩個實例(1)原理：人為提供有利于目的微生物生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度和pH等)，同時____________其他微生物的生長。因此，可以通過配制選擇培養(yǎng)基、控制培養(yǎng)條件等方式來選擇目的微生物。(2)實例①在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入_____指示劑，篩選鑒別尿素分解菌；②利用不添加任何氮源的培養(yǎng)基篩選_____微生物。抑制或阻止酚紅固氮4.掌握兩種計數(shù)方法項目顯微計數(shù)法(直接計數(shù)法)稀釋涂布平板法(間接計數(shù)法)原理利用特定細(xì)菌計數(shù)板或________計數(shù)板，在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的______數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌血細(xì)胞菌落主要用具顯微鏡、血細(xì)胞(或細(xì)菌)計數(shù)板培養(yǎng)基、涂布器計數(shù)對象_____本身培養(yǎng)基上_____數(shù)優(yōu)點(diǎn)計數(shù)方便、操作簡單計數(shù)的是活菌缺點(diǎn)死菌、活菌都計算在內(nèi)，計數(shù)結(jié)果往往偏____操作較復(fù)雜，計數(shù)結(jié)果往往偏____續(xù)表菌體菌落大小[科學(xué)思維·規(guī)范表達(dá)]1.進(jìn)行微生物培養(yǎng)時，在接種操作前，應(yīng)隨機(jī)抽取若干滅菌后的空白平板培養(yǎng)基先培養(yǎng)一段時間，其目的是______________________。2.孔雀石綠(簡稱MG)是廣泛使用的有機(jī)染料，MG在水中溶解度低，含過量MG的固體培養(yǎng)基不透明。將純化獲得的菌種接種于含過量MG的固體培養(yǎng)基(其他營養(yǎng)成分適宜)上，根據(jù)培養(yǎng)基是否出現(xiàn)透明圈，就可以鑒別出降解MG的目的菌株，原因是______________________________________________________________。檢測培養(yǎng)基滅菌是否合格MG，使菌落周圍的培養(yǎng)基變透明，出現(xiàn)透明圈目的菌株通過降解3.采用稀釋涂布平板法統(tǒng)計微生物數(shù)量，實際活菌數(shù)目要比測得的數(shù)目多，原因是________________________________________________________。4.采用平板劃線法純化菌株，在做第二次以及其后的劃線操作時，總是從上一次劃線的末端開始劃線，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時在平板上觀察到的是一個菌落

線條末端菌株的數(shù)目比線條起始處要少，從線條末端劃線能使菌株的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終得到由單個細(xì)胞生長繁殖而來的單菌落5.采用固體平板培養(yǎng)細(xì)菌時要倒置培養(yǎng)的目的是___________________________________________________________________________。6.牛奶等液體罐裝產(chǎn)品需要及時檢測其中的細(xì)菌含量，此時不宜采用稀釋涂布平板法計數(shù)菌落數(shù)來及時反映樣品中的細(xì)菌含量，原因是________________________________________________________________________________________________________________________。的水珠滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基；避免培養(yǎng)基中水分的過快揮發(fā)防止冷凝后形成

稀釋涂布平板法計數(shù)菌落時需要培養(yǎng)一段時間，在此期間牛奶中的細(xì)菌數(shù)量會有所增加，計數(shù)結(jié)果不能反映牛奶罐裝時實際的細(xì)菌數(shù)量考法(一)培養(yǎng)基的選擇及無菌操作技術(shù)與微生物的培養(yǎng)1.(2023·浙江1月選考)某同學(xué)想從泡菜汁中篩選耐高鹽乳酸菌，進(jìn)行了如下實驗：取泡菜汁樣品，劃線接種于一定NaCl濃度梯度的培養(yǎng)基，經(jīng)培養(yǎng)得到了單菌落。下列敘述正確的是

(

)A.培養(yǎng)基pH需偏堿性B.泡菜汁需多次稀釋后才能劃線接種C.需在無氧條件下培養(yǎng)D.分離得到的微生物均為乳酸菌答案：C

解析：培養(yǎng)乳酸菌的培養(yǎng)基pH應(yīng)偏酸性，A錯誤；劃線接種時，泡菜汁無需進(jìn)行多次稀釋，B錯誤；乳酸菌是厭氧菌，需在無氧條件下培養(yǎng)，C正確；泡菜汁中還有酵母菌等，因此分離得到的微生物不只有乳酸菌，D錯誤。2.(2023·寧波海曙區(qū)期中考)在生產(chǎn)、生活和科研實踐中，經(jīng)常通過無菌操作技術(shù)避免雜菌的污染。下列敘述正確的是

(

)A.通過消毒或滅菌，可殺死所有的微生物，包括孢子和芽孢B.接種環(huán)、涂布器等接種用具的滅菌方式只有灼燒滅菌C.為避免污染,應(yīng)盡量在超凈工作臺并在酒精燈火焰附近進(jìn)行操作D.對于牛奶等不耐高溫的液體，一般采用紫外線照射法進(jìn)行消毒答案：C

解析：消毒不能殺死所有的微生物，只有通過滅菌，才可以殺死所有的微生物，包括孢子和芽孢等，A錯誤；接種環(huán)、涂布器等接種用具的滅菌方式除了灼燒滅菌，還可以采用高壓蒸汽滅菌，B錯誤；為避免污染，應(yīng)盡量在超凈工作臺上并在酒精燈火焰附近進(jìn)行操作，C正確；對于一些不耐高溫的液體，如牛奶一般采用巴氏消毒法，D錯誤。3.(2023·紹興上虞區(qū)模擬)野生型大腸桿菌菌株能在基本培養(yǎng)基上生長，賴氨酸營養(yǎng)缺陷型突變菌由于發(fā)生基因突變只能在添加了賴氨酸的培養(yǎng)基上生長。如圖為以野生型菌株為材料，誘變、純化賴氨酸營養(yǎng)缺陷突變株的部分流程圖，數(shù)字代表培養(yǎng)基，a、b、c表示操作步驟。下列有關(guān)說法正確是

(

)A.野生型大腸桿菌能夠合成所需的全部氨基酸，因此培養(yǎng)基中無需提供氮源B.①②④培養(yǎng)基中需添加賴氨酸，而③培養(yǎng)基中不能添加賴氨酸C.需將①中的菌液適當(dāng)稀釋后，用接種環(huán)蘸取菌液在②上進(jìn)行劃線接種D.從④培養(yǎng)基中挑取乙菌落進(jìn)行純化培養(yǎng)即可獲得所需突變株答案：B

解析：野生型大腸桿菌雖然能合成所需的全部氨基酸，但培養(yǎng)基中仍需提供氮源，A錯誤；圖中①②④為完全培養(yǎng)基需添加賴氨酸，③為基本培養(yǎng)基不能添加賴氨酸，B正確；需將①中的菌液適當(dāng)稀釋后，再用涂布器將菌液均勻的涂布在②表面，C錯誤；由題圖可知，甲在基本培養(yǎng)基中無法生長，在完全培養(yǎng)基中可生長，說明甲是賴氨酸營養(yǎng)缺陷型菌落，故應(yīng)從④培養(yǎng)基中挑取甲菌落進(jìn)行純化培養(yǎng)來獲得所需突變株，D錯誤?？挤?二)微生物的純化操作與計數(shù)4.(2023·杭州重點(diǎn)中學(xué)期中)圖1為“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計數(shù)”實驗中樣品稀釋及分離示意圖，圖1中的培養(yǎng)基為添加了酚紅的尿素固體培養(yǎng)基，圖2為分離結(jié)果示意圖，據(jù)圖分析正確的是

(

)A.圖1中細(xì)菌在培養(yǎng)基上的分離結(jié)果如圖2中的甲所示B.某一稀釋度下至少涂布3個平板，該實驗方法統(tǒng)計得到的結(jié)果會比實際活菌的數(shù)目少C.若測得圖1中多個平板上能分解尿素的菌落數(shù)平均值為48個，則1g土樣中能分解尿素的細(xì)菌數(shù)約為4.8×108個D.在該培養(yǎng)基上生長的菌落周圍都具有紅色透明環(huán)帶答案：B

解析：圖1中接種方法是稀釋涂布平板法，對應(yīng)于圖2中的乙，A錯誤；采用稀釋涂布平板法對微生物計數(shù)時，由于兩個或多個細(xì)菌連在一起，培養(yǎng)基上只觀察到一個菌落，因此該實驗方法統(tǒng)計得到的結(jié)果會比實際活菌的數(shù)目少，B正確；若測得圖1中多個平板上能分解尿素的菌落數(shù)平均值為48個，則1g土樣中能分解尿素的細(xì)菌數(shù)約為48÷0.1×105＝4.8×107(個)，C錯誤；在該培養(yǎng)基上生長的細(xì)菌不一定是尿素分解菌，也可能是固氮菌，因此其菌落周圍不一定都具有紅色透明環(huán)帶，D錯誤。5.如圖為某同學(xué)取1mL培養(yǎng)液稀釋100倍后，用血細(xì)胞計數(shù)板(1mm×1mm×0.1mm)通過顯微鏡觀察到的培養(yǎng)液中的酵母菌在血細(xì)胞計數(shù)板中的分布情況。下列相關(guān)敘述錯誤的是

(

)A.該培養(yǎng)液中酵母菌的密度為6×108個/mLB.選擇圖乙規(guī)格的計數(shù)室，含25個中方格、400個小方格C.一個血細(xì)胞計數(shù)板中央僅含有一個計數(shù)室D.取樣時滴管從靜置的培養(yǎng)液底部吸取，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏大答案：C

解析：乙中一個中方格含24個酵母菌，則一個大方格中的酵母菌數(shù)量為(24÷16)×400＝600(個)，大方格體積為0.1mm3，且培養(yǎng)液稀釋了100倍，所以該培養(yǎng)液中酵母菌的密度為600×103÷0.1×100＝6×108(個/mL)，A正確；該血細(xì)胞計數(shù)板的規(guī)格為25個中方格×16個小方格，即一個大方格中含有400個小方格，B正確；一個血細(xì)胞計數(shù)板含有兩個計數(shù)室，C錯誤；靜置的培養(yǎng)液中酵母菌細(xì)胞沉到底部，直接從底部吸取會導(dǎo)致細(xì)胞數(shù)目偏多，數(shù)據(jù)偏大，D正確。1.分解尿素的微生物的選擇原理及鑒定原理|深|化|提|能|選擇原理培養(yǎng)基的氮源為尿素，只有能分泌脲酶的微生物才能分解尿素，并以尿素作為唯一氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生長、發(fā)育、繁殖而受到抑制，所以用此培養(yǎng)基就能夠選擇出分解尿素的微生物鑒定原理微生物分泌的脲酶將尿素降解成氨，氨使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)。在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)微生物，若指示劑變紅，可確定該種微生物能夠產(chǎn)生脲酶，并分解尿素2.血細(xì)胞計數(shù)板及其使用(1)血細(xì)胞計數(shù)板：通常有兩種規(guī)格，一種是一個大方格分成16個中方格，每個中方格又分成25個小方格；另一種是一個大方格分成25個中方格，每個中方格又分成16個小方格。但無論哪種規(guī)格的計數(shù)板，每個大方格都有16×25＝400(個)小方格。一個大方格長和寬各為1mm，深度為0.1mm，容積為0.1mm3。(2)計數(shù)方法：對于16×25的計數(shù)板而言，計四角的4個中方格共計100個小方格中的個體數(shù)量；而對于25×16的計數(shù)板而言，計四角和正中間的中方格共計80個小方格中的個體數(shù)量。(如圖所示)(3)計算方法①16×25型的計數(shù)板：細(xì)胞個數(shù)/mL＝(100個小方格細(xì)胞總數(shù)/100)×400×10000×稀釋倍數(shù)。②25×16型的計數(shù)板：細(xì)胞個數(shù)/mL＝(80個小方格細(xì)胞總數(shù)/80)×400×10000×稀釋倍數(shù)?？挤?三)微生物的篩選與應(yīng)用6.圓褐固氮菌為自生固氮菌(獨(dú)立生活時能夠利用空氣中游離的氮作為氮源，并將氮轉(zhuǎn)化為氨，氨轉(zhuǎn)化為銨鹽后是植物良好的氮素營養(yǎng))，是一種異養(yǎng)需氧型原核生物。圓褐固氮菌能夠分泌生長素，因而能促進(jìn)植物生長。現(xiàn)欲從土壤中分離獲得該細(xì)菌，下列敘述錯誤的是

(

)A.在培養(yǎng)圓褐固氮菌的培養(yǎng)基中不需要添加氮源B.最好從富含腐殖質(zhì)的深層土壤中分離獲得圓褐固氮菌C.分離圓褐固氮菌時需要用到消毒、滅菌等無菌操作技術(shù)D.將圓褐固氮菌制成菌劑施用到土壤中，可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量答案：B

解析：圓褐固氮菌為自生固氮菌，在培養(yǎng)該菌的培養(yǎng)基中不需要添加氮源，A正確；圓褐固氮菌是一種異養(yǎng)需氧型原核生物，富含腐殖質(zhì)的深層土壤中氧氣含量少，不易分離獲得圓褐固氮菌，B錯誤；分離圓褐固氮菌時需要用到消毒、滅菌等無菌操作技術(shù)，防止雜菌污染，C正確；將圓褐固氮菌制成菌劑施用到土壤中，可固氮，為植物提供氮源，同時其分泌的生長素能促進(jìn)植物生長，可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，D正確。7.(2023·鎮(zhèn)海區(qū)校級期末)一般情況下，一定濃度的抗生素會殺死細(xì)菌，但有些耐藥菌可能存活下來。為探究連續(xù)使用阿莫西林(一種常用的青霉素類抗生素)對細(xì)菌的選擇作用，某同學(xué)將菌液加到培養(yǎng)基上涂布均勻后，在②③④號位貼上已浸過0.5mg/mL阿莫西A.①號位作為對照，貼的紙片與其他紙片大小相同，且浸過蒸餾水B.對阿莫西林敏感度最高的