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1、（浙江选考）2022年高考生物一轮复习 第29讲 微生物的培养、利用及浅尝现代生物技术学案知识内容展示核心素养对接1.大肠杆菌的培养和分离2.分离以尿素为氮源的微生物科学思维分析培养基的成分及其作用，比较划线分离法和涂布分离法的异同科学探究设计实验探究微生物培养的条件社会责任关注有害微生物的控制及宣传健康生活1.(2018浙江11月选考)回答与微生物培养及应用有关的问题：(1)对培养基进行高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从_时开始计时。对于不耐热的液体培养基，一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中，采用_方式可较快地进行过滤灭菌。(2)与酿造果醋相比，利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋，需增加_的过程。某醋
2、化醋杆菌培养基由蛋白质胨、酵母提取物和甘露醇组成，其中甘露醇的主要作用是_。(3)为筛选胞外淀粉酶分泌型菌种，一般从_(A.果园树下B.肉类加工厂周围C.米酒厂周围D.枯树周围)获得土样，用无菌水稀释，涂布到含有淀粉的选择培养基上培养，一段时间后在培养基表面滴加碘液，可在菌落周围观察到透明的水解圈。若要筛选酶活性较高的菌种，需挑选若干个_比值大的菌落，分别利用液体培养基振荡培养进行扩增。然后将培养液离心，取_用于检测酶活性。解析 (1)由于高压蒸汽灭菌锅的升温升压需要一定时间，而未达设定温度和压力将导致灭菌不彻底，因此对培养基进行高压蒸汽灭菌时，灭菌时间应从达到设定的温度或压力值时开始计时。对
3、于不耐热的液体培养基，如尿素培养基，一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中过滤灭菌，采用抽滤方式可加快过滤速度。(2)相比果醋制作中先利用葡萄糖进行酒精发酵，再进行醋酸发酵，以淀粉为原料制醋，需增加淀粉分解成糖的过程。醋化醋杆菌培养基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇组成，其中甘露醇的主要作用是作为碳源。(3)结合生物具有适应性的规律，米酒厂周围的淀粉量相对较多，因此存在可分泌淀粉酶的分泌型菌种。分泌的淀粉酶活性越高，数量越多，菌落周围的透明水解圈越大。由于水解圈越大，表明淀粉分解量越多，因此水解圈直径与菌落直径比值大的菌落，分泌的酶活性较高。经液体培养基振荡培养进行扩增后，再将培养液离心，菌种会分布于沉淀
4、，而分泌的胞外酶分布于上清液，可取上清液测定酶活性。答案 (1)达到设定的温度或压力值抽滤(2)将淀粉分解成糖作为碳源(3)C水解圈直径与菌落直径上清液2.(2018浙江4月选考节选)在淀粉分离生产工艺研究中，为促进淀粉絮凝沉降，添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液)，其菌株起重要作用。为了消除絮凝剂中的杂菌，通常将生产上使用的菌液，采用_，进行单菌落分离，然后将其_，并进行特性鉴定，筛选得到纯的菌株。答案划线分离法(或涂布分离法)扩大培养3.(2017浙江11月选考节选)为了获得优良的酿酒红曲霉菌株，将原菌株的孢子诱变处理后制成较稀浓度的单孢子悬液，这样做的目的是在培养时有利于获得_。答案单菌落4.(
5、2017浙江4月选考节选)回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题：制作泡菜时，为缩短发酵周期，腌制前可加入乳酸菌。取少量酸奶，用无菌蒸馏水稀释后，再用_蘸取少量的稀释液，在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸菌单菌落。下图所示的划线分离操作，正确的是_。解析从酸奶中分离乳酸菌时，可采用划线分离法，方法是用接种环蘸取少量的稀释液，在MRS乳酸菌专用培养基的平板上划线，以获得乳酸菌单菌落。图示的划线分离中B图方法是正确的，A图不分区划线，但划线太稀疏，分离效果很差，B、C、D都采用了分区划线，但C、D都没有注意除第一区外，之后每区划线的第一条线都需要从上一区划线的末端开始。答案接种环B5
6、.(2016浙江10月选考节选)请回答从土壤中分离产脲酶细菌和脲酶固定化实验的有关问题：(1)LB固体培养基：取适量的蛋白胨、酵母提取物、NaCl，加入一定量的蒸馏水溶解，再加_，灭菌备用。(2)尿素固体培养基：先将适宜浓度的尿素溶液用_灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤，因为G6玻璃砂漏斗_，故用于过滤除菌。然后将尿素溶液加到已经灭菌的含有酚红的培养基中，备用。(3)取适量含产脲酶细菌的104、105两种土壤稀释液，分别涂布接种到LB固体培养基和尿素固体培养基上，培养48 h，推测固体培养基上生长的菌落数量最少的是_。A.105稀释液尿素固体培养基B.105稀释液LB固体培养基C.104稀释液尿素固
7、体培养基D.104稀释液LB固体培养基在尿素固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现_，其原因是细菌产生的脲酶催化尿素分解产生_所致。解析(1)本实验中的LB培养基是要与尿素培养基作对比的，所以要用琼脂糖替换琼脂。(2)尿素培养基的灭菌要分开进行，除尿素外的其他成分仍用高压蒸汽灭菌，尿素溶液用G6玻璃砂漏斗过滤除菌，再将除菌的尿素加到已灭菌的其他成分中。G6玻璃砂漏斗由于孔径小，细菌不能滤过，可用于过滤除菌，但需要在使用前进行高压蒸汽灭菌。(3)由于在土壤中产脲酶的细菌远少于普通细菌，所以在尿素培养基上的菌落数相对少得多，另外稀释倍数高的土壤稀释液中细菌数量少，在培养基上菌落数也相对少。在尿素固体培
8、养基上产脲酶细菌菌落周围出现红色环带，这是因为脲酶催化尿素分解产生氨，使培养基呈碱性，酚红指示剂在碱性下呈红色。答案(1)琼脂糖(2)高压蒸汽孔径小，细菌不能滤过(3)A红色环带氨(或NH3)本题组对应与选修一P1928，微生物的利用。考查了微生物的培养和分离方法。一、大肠杆菌的培养和分离1.大肠杆菌(1)特性：大肠杆菌是革兰氏阴性、兼性厌氧(代谢类型)的肠道杆菌，在肠道中一般对人无害，但若进入人的_泌尿系统，就会对人体产生危害。 (2)用途：是基因工程技术中被广泛采用的工具。2.实验内容和过程(1)实验内容：将大肠杆菌扩大培养和划线分离，即用LB液体培养基扩大培养大肠杆菌，培养后再在LB固体
9、平面_培养基上划线进行分离，随后培养基上就会形成一个个单独的菌落。(2)实验过程培养基灭菌倒平板接种50 mL LB液体培养基和50 mL LB固体培养基及培养皿高压蒸汽灭菌将培养基分别倒入4个灭菌后的培养皿中，水平放置，使之形成平面在装有液体培养基的三角瓶中接种大肠杆菌，在摇床上振荡培养12 h划线分离培养观察菌种保存用接种环在接种有大肠杆菌的三角瓶中蘸菌液一次，在固体培养基的平板上连续划线，盖好培养皿培养皿倒置(盖在下面)，放在37 恒温培养箱中培养1224 h，可看到划线的末端出现不连续的单个菌落在无菌操作下将单菌落用接种环取出，再用划线法接种在斜面上，37 培养24 h后，置于4_冰箱
10、中保存二、分离以尿素为氮源的微生物1.菌种特点含有脲酶，可以通过降解尿素作为其生长的氮源。2.培养基用以尿素为唯一氮源的培养基培养，以LB全营养培养基为对照。3.实验原理(1)筛选以尿素为氮源的微生物，可使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行培养选择。(2)细菌合成的脲酶能将尿素分解成NH3，致使pH升高，使酚红指示剂变红。4.实验过程5.反应的鉴定在配制培养基时，加入指示剂酚红，培养时细菌将尿素分解产生碱性的氨，使培养基上菌落周围出现红色的环带。1.培养基(1)培养基是指微生物生存的环境和营养物质，一般都含有五大营养要素：即：水、无机盐、碳源、氮源、生长因子。一般来讲，“细菌喜荤、霉菌喜素”，
11、大肠杆菌一般采用LB培养基，其主要成分为蛋白胨、酵母提取物、氯化钠、水等，若要扩大培养，则采用LB液体培养基，若要分离获得纯种，则采用LB固体培养基，这两者的主要区别在于后者加入了琼脂。霉菌培养基一般用无机物配制成或添加蔗糖的豆芽汁。(2)种类划分标准培养基种类特点用途物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产、扩大培养半固体培养基加凝固剂，如琼脂观察微生物的运动、分类、鉴定固体培养基微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种化学成分天然培养基含化学成分不明确的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确(用化学成分已知的化学物质配成)分类、鉴定用途选择培养基培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生
12、长，促进所需要的微生物的生长培养、分离出特定微生物(如尿素固体培养基)鉴别培养基根据微生物的代谢特点，在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(3)微生物筛选过程中必要的两种对照培养基及其作用 对照组 作用 现象 结论 未接种培养基 有无杂菌污染的判断 未接种的培养皿中无菌落生长 未被杂菌污染接种的LB全营养培养基选择培养基筛选作用的确认LB全营养培养基上的菌落数大于选择培养基上的数目选择培养基具有筛选作用 2.无菌操作(1)通常在超净台中进行，超净台使用前30 min，打开紫外灯和过滤风，注意打开紫外灯后人必须离开，使用时必须关闭紫外灯。(2)消毒和灭菌：培养基、培养皿、试管、
13、三角瓶、枪头、接种环、镊子等用具通常用高压蒸汽灭菌，这些用具通常需要用牛皮纸或报纸包好，其中容器先要用棉塞或封口膜封口再包好，放入灭菌锅中，在121 (1_kg/cm2压力)下灭菌15 min。实验用的棉花不能用脱脂棉，因脱脂棉易吸水，吸水后容易引起污染。如果培养基中有葡萄糖，为防止葡萄糖分解碳化，要用500 g/cm2压力(90 以上)灭菌30 min。由于尿素加热会分解，只能用G6玻璃砂漏斗过滤除菌，但玻璃砂漏斗使用前也要在121 下用纸包好灭菌，用后还需用1 mol/L的HCl浸泡，并抽滤去酸，再用蒸馏水洗至洗出液呈中性，干燥后保存。将培养基转移到三角瓶和试管中时必须用三角漏斗，以免培养
14、基沾到三角瓶口和试管口，发生污染。(3)消毒和灭菌比较条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生物紫外线消毒法接种室、超净台化学药剂消毒法用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼烧灭菌法接种工具干热灭菌法玻璃器皿、金属工具高压蒸汽灭菌法培养基及容器的灭菌过滤除菌不能加热灭菌的化合物，要用G6玻璃砂漏斗过滤3.微生物接种的两种常用方法比较比较划线分离法涂布分离法工具接种环玻璃刮刀原理通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细菌细胞繁殖而来的肉眼可见的细胞群体，即菌落将菌液用无菌水进行梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别用玻璃刮刀涂布到固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细菌细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落特点方法简单，但不适宜计数单菌落更易分开，可用于计数，但操作复杂些目的使培养基上形成单个细菌细胞繁殖而来的子细胞群体菌落4.菌种保存选用固体斜面培养基，于4_冰箱中保存。用灼烧后的接种环从斜面取菌种时，往往要先使接种环接触培养基以达到冷却的目的，然后再取菌体。
