1.2.2微生物的选择培养和计数 学案(含答案)
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1、第第 2 2 课时课时 微生物的选择培养和计数微生物的选择培养和计数 选择培养基 自主梳理 提醒:原则上选择培养基只能允许特定种类的微生物生长,但实际上,微生物的培养是一个非常复杂的问题,有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖,因此能在选择培养基上生长的微生物不一定都是所需的微生物,还需进一步验证。 (1)筛选分解尿素的细菌的培养基以尿素为唯一氮源,且为液体培养基。() 提示:选择培养基一般为固体培养基。 (2)能分解尿素的细菌之所以能分解尿素,是因为其能产生脲酶。() (3)能分解尿素的细菌分解尿素生成了氨气,会导致培养基 pH 升高,所以可以通过在培养基中添加酚红指示剂(pH 升高
2、时呈红色)来分离出该细菌。() 提示:该培养基只能鉴别是否含有能分解尿素的细菌,而不能分离出该细菌。 (4)从自然界中筛选目的菌株的原理是根据目的菌株对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。() 典型例题 (2020 合肥市高二期末)下表是微生物培养基的成分。下列有关说法错误的是( ) 编号 成分 (NH4)2SO4 KH2PO4 FeSO4 CaCl2 H2O 含量/g 0.4 4.0 0.5 0.5 100 mL A.此培养基可用来培养自养型微生物 B.此表中的营养成分共有三类,即水、无机盐、氮源 C.若除去,此培养基可培养圆褐固氮菌 D.培养基中若加入氨基酸,则它可充当碳源、氮源和生长因
3、子 解析 分析题表可知,该培养基成分中含有水、无机盐、氮源,但不含含碳有机物,可用来培养自养型微生物,A、B 正确;圆褐固氮菌同化类型为异养型,培养基中必须存在含碳有机物,所以该培养基不能用来培养圆褐固氮菌,C 错误。 答案 C 三种筛选目的菌株的方法 方法 特点 举例 利用营养缺陷型进行的选择培养 通过控制培养基的营养成分,使营养缺陷型微生物不能正常生长 缺乏氮源的培养基可筛选固氮微生物 利用某种化学物质进行的选择培养 在培养基中加入某种化学物质,抑制某些微生物,同时选择所需的微生物 加入青霉素的培养基可抑制细菌,分离出真菌 利用培养条件进行的选择培养 改变微生物的培养条件 将培养基放在高温
4、环境中培养,可分离出耐高温的微生物 变式训练 (2020 上海高二联考)某些土壤细菌可将尿素(CH4N2O)分解为 CO2和NH3供植物吸收和利用,但分解产物 CO2不能为该菌提供营养。下列关于配制分离这一菌种的选择培养基的成分符合要求的是( ) A.仅尿素 B.尿素葡萄糖 C.仅葡萄糖 D.牛肉膏蛋白胨 解析 从土壤中分离筛选能分解尿素的细菌时, 其培养基中应以尿素为唯一氮源,此外还应有提供碳源的葡萄糖等营养成分;牛肉膏提供的主要营养是碳源、磷酸盐和维生素,蛋白胨提供的主要营养是氮源和维生素。 答案 B 联想质疑 尿素为该培养基的唯一氮源,只有能产生脲酶的微生物才能将尿素分解为氨供自身利用,
5、其他微生物由于缺少氮源而无法生长繁殖。 如何进一步鉴定选择培养基上的菌落是分解尿素的细菌? 提示:在培养基中添加酚红指示剂,培养基变红则可以初步鉴定为分解尿素的细菌。 微生物的选择培养 自主梳理 (1)稀释涂布平板法中所用的涂布器、移液管、锥形瓶等器材都需要进行高压蒸汽灭菌,而培养基则需要干热灭菌。() 提示:移液管、锥形瓶等需要进行干热灭菌,培养基需要进行高压蒸汽灭菌,而涂布器在使用时需要进行灼烧灭菌。 (2)涂布器在使用前需要先浸在酒精中,然后再放在火焰上灼烧,待酒精燃尽后应立即进行涂布。() 提示:酒精燃尽后,待涂布器冷却后才能进行涂布。 (3)用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面后,应立
6、即将平板倒置,并放入恒温培养箱中进行培养。() 提示:用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面后,应待涂布的菌液被培养基吸收后再将平板倒置。 (4)所有稀释倍数的稀释菌液涂布成的培养基,都能观察到和分离出单菌落。() 提示:只有涂布有适宜稀释倍数的稀释液的平板上才能观察并分离出单菌落。 典型例题 (2020 北京高二期末)环境中的苯酚有害,研究者准备依据下图步骤操作,从处理废水的活性污泥中分离筛选能高效降解苯酚的菌株。相关叙述错误的是( ) A.苯酚降解菌富集培养基以苯酚为碳源促进目的菌大量增殖 B.将采集样品接种培养时苯酚浓度应随转接次数增加而逐渐增加 C.可采用稀释涂布平板法获得降解苯酚的单菌落
7、 D.平板上长出的菌落就是研究者所需要的目的菌株 解析 欲分离筛选能高效降解苯酚的菌株,在培养基中以苯酚为唯一碳源富集培养,可促进目的菌的大量增殖,A 正确;图示方法为稀释涂布平板法,将采集样品接种培养时苯酚浓度应随转接次数增加而逐渐增加,以达到富集苯酚降解菌的目的, B 正确; 当稀释倍数足够大时, 平板上可获得降解苯酚的单菌落, C 正确;由于活性污泥中含有多种微生物,则在平板上长出的菌落不全是研究者所需要的目的菌株,D 错误。 答案 D 选择培养基与鉴别培养基的比较 变式训练 (2020 北京高二期末)若在固体培养基上用稀释涂布平板法培养细菌,看到的结果不可能是( ) 解析 A、B、C
8、选项的固体培养基上所形成的是一个个的单个菌落,是用稀释涂布法培养细菌得到的结果,D 选项的固体培养基上所形成的不是单菌落,是平板划线分离得到的结果。 答案 D 联想质疑 要设置空白对照实验,且一定要涂布至少 3 个平板作为重复组,才能增强实验的说服力与准确性。 1.铲取土样的铁铲和纸袋是否也需要灭菌?为什么? 提示:需要,因为也会造成杂菌污染,影响实验结果。 2.对接种环和涂布器进行灼烧灭菌,在操作上有何区别? 提示:接种环灭菌时,应将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环的金属丝烧红;涂布器灭菌时,应先将涂布器浸在酒精中,再放在火焰上灼烧,直到酒精燃尽。 微生物的数量测定 自主梳理 1.微生物数量
9、测定的基本方法 2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 提醒:(1)分解尿素的细菌能够合成脲酶,脲酶可将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,pH 升高。因此,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,培养分解尿素的细菌时,培养基出现红色。 (2)在含有纤维素的培养基中加入刚果红,刚果红与纤维素形成红色复合物;而当纤维素被纤维素分解菌分解后,复合物就无法形成,培养基中会出现以这些细菌为中心的透明圈。 (1)平板划线法只能纯化细菌,不能计数;但稀释涂布平板法能分离细菌,也能计数。() (2)分离土壤中分解尿素的细菌中,从土壤中取样时,应选择酸碱度接近中性的表层土壤。() 提示:分离土壤中分解尿素
10、的细菌中,从土壤中取样时,应去除表土,选择距地表 38 cm 的酸碱度接近中性的潮湿土壤。 (3)测定土壤中微生物的数量, 一般选用 1104、 1105和 1106倍稀释的稀释液进行平板培养。() 提示:测定土壤中细菌的数量,一般选用 1104、1105和 1106倍稀释的稀释液进行平板培养。 (4)一般来说,在相同的培养条件下,同种微生物表现出稳定的菌落特征;因此菌落特征是鉴别菌种的重要依据。() (5)通过培养未接种的培养基,可以判断是否存在着杂菌污染。() 典型例题 (2019 四川广安月考)培养分解尿素的细菌实验中,为了判断培养基是否被杂菌污染和选择培养基是否起到了选择作用,需要设置
11、的对照组的培养基分别是( ) A.未接种的选择培养基,未接种的牛肉膏蛋白胨培养基 B.未接种的培养基,接种了的牛肉膏蛋白胨培养基 C.接种了的选择培养基,接种了的牛肉膏蛋白胨培养基 D.接种了的培养基,未接种的牛肉膏蛋白胨培养基 解析 若要判断培养基是否被杂菌污染, 可将未接种的培养基放在恒温箱中培养,一段时间后若有菌落产生,说明培养基被污染,若无菌落产生,说明培养基没有被污染。 要判断选择培养基是否起到了选择作用, 接种了的选择培养基是实验组,将等量的稀释相同倍数的菌液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上,作为对照组,在相同的条件下进行培养,观察比较对照组和实验组中的菌落数,在牛肉膏蛋白胨培养基上生长
12、的菌落数目应明显多于选择培养基上的菌落数目。 答案 B 微生物筛选过程中必要的两种对照培养基及其作用 变式训练 (2020 绵阳一中高二期中)下列说法错误的是( ) A.因为土壤中各类微生物的数量不同,所以为获得不同类型的微生物,要按不同的稀释倍数进行分离 B.测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量,选用的稀释范围不同 C.只有得到了 3 个或 3 个以上菌落数目在 30300 的平板,才说明稀释操作比较成功,并能够进行菌落的计数 D.牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数明显大于选择培养基的数目,说明选择培养基已筛选出一些细菌菌落 解析 样品的稀释度直接影响平板上生长的菌落数目,土壤中各
13、类微生物数量不同,所以为获得不同类型的微生物,要按不同的稀释倍数进行分离,A、B 正确;在同一稀释度下只要得到两个或两个以上的菌落数目在 30300 的平板,就说明稀释操作比较成功,并能够进行菌落的计数,C 错误;验证选择培养基是否具有选择作用,需设立牛肉膏蛋白胨固体培养基作为对照,若后者的菌落数明显大于前者,说明前者具有筛选作用,D 正确。 答案 C 素养提升 科学探究土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数。在对应稀释倍数为 106的培养基中,得到以下两种统计结果。 (1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板,统计的菌落数为 230,该同学的统计
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