【师说】高考生物一轮复习课件：选1 专题二 微生物的利用

江苏卷某研究小组从有机废水中分离微生物 例 1.2013· 用于废水处理。下列叙述正确的是( ) A．培养基分装到培养皿后进行灭菌 B．转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线 C．接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养 D．培养过程中每隔一周观察一次
解析 培养微生物过程中应先灭菌再倒平板，A 项错误； 每一次划线前都要进行接种环的灼烧灭菌， B 项正确；接种后 的培养皿应在恒温培养箱中进行培养，光照会影响温度等条 件；培养过程中观察间隔的时间一般不超过 24 h。 答案 B
温馨提示 自养微生物与异养微生物所需的营养物质不同： ①自养微 生物所需的碳源、氮源来自含碳、含氮的无机物，而异养微生 物需要的碳源、氮源来自含碳、含氮的有机物，因此可根据培 养基中营养物质判断微生物的代谢类型。 ②含氮无机物不但能 给自养微生物提供氮源，也能作为能源物质，提供能量，如 NH3 既作为硝化细菌的氮源也作为能源。
②三种常用灭菌方法的比较 灭菌方 适用材料或用具 灭菌条件 法 灼烧灭 接种环、接种针或其 酒精灯火焰的充分燃 菌 他金属工具 烧层 干热灭 玻璃器皿(吸管、培养 干热灭菌箱内， 160～ 菌 皿)和金属用具等 170℃ 高压蒸 高压蒸气灭菌锅内 培养基等 汽灭菌 100 kPa,121℃
灭菌时 间 直至烧 红 1～2 h 15～30 min
(3)平板划线法纯化大肠杆菌时不同阶段灼烧接种环的目 的不同： ①第一次操作：杀死接种环上原有的微生物。 ②每次划线之前：杀死上次划线后接种环上残留的菌种， 使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。 ③划线结束后： 杀死接种环上残存的菌种， 避免细菌污染 环境和感染操作者。
跟踪训练 2 如图是微生物平板划线示意图。 划线的顺序 为 1、2、3、4、5。下列操作方法正确的是 ( )
2.选择培养基的选择方法 (1)在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可 以分离出酵母菌和霉菌； 加入高浓度的食盐可以分离出金黄色 葡萄球菌。 注意： 这里的加入是在主要营养成分完整的基础上 加入。 (2)改变培养基中的营养成分。例如，缺乏氮源时可分离 出固氮微生物； 石油作为唯一氮源时分离出消除石油污染的微 生物。 (3)改变微生物的培养条件。例如，将培养基置于高温环 境中培养，可得到耐高温的微生物。
A．操作前要将接种环放在火焰边灼烧灭菌 B．划线操作必须在火焰上进行 C．在 5 区域中才可以得到所需菌落 D．在 1、2、3、4、5 区域中划线前后都要对接种环进行 灭菌
解析： 在每次划线前后都要对接种环进行灭菌， 接种环的 灭菌方法是在酒精灯上灼烧， 接种时划线操作是在酒精灯火焰 附近进行的。在 5 个区域中，只要有单个活的所需细菌，通过 培养即可获得所需菌落。 答案：D
2．选择培养基应用实例 (1)培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。 (2)培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。 (3)培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物，因为非 固氮微生物不能在此培养基上生存。 (4)当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有 分离效果。 如石油是唯一碳源时， 可以抑制不能利用石油的微 生物的生长， 使能够利用石油的微生物生存， 达到分离能消除 石油污染的微生物的目的。 (5)改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目 的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生 物。
考向二 微生物的数量测定 本考点内容在生物技术实践中占有比较重要的地位， 有关 特定微生物的数量测定广泛应用于食品及水质检测等实践中， 具重要的应用价值， 近年高考常将微生物计数与微生物培养筛 选综合命题，故 2015 年备考仍需重点关注。
1．实验步骤 土壤取样：从距地表约 3～8 cm 的土壤层中取样
考点三 微生物的筛选 1.菌株的筛选 (1)筛选原则：人为提供有利于目的菌生长的条件，同时 抑制或阻止其他微生物的生长。
(2)筛选分解尿素的细菌和分解纤维素的微生物的比较 土壤中分解尿素的 分解纤维素的微生物的分离 细菌的分离 ①选择培养基：以尿 ①选择培养基：以纤维素作为 素作为唯一碳源； 唯一碳源； ②鉴定方法： 在培养 ②鉴定方法：刚果红染色法， 基中加入酚红指示 即刚果红与纤维素形成红色复 剂，若指示剂变红， 合物，当纤维素被分解后，培 pH 升高，说明细菌 养基中出现以纤维素分解菌为 能分解尿素 中心的透明圈
2．统计菌落数目的方法 (1)显微镜直接计数法 ①原理： 利用特定细菌计数板或血细胞计数板， 在显微镜 下计算一定容积的样品中微生物数量。 ②方法：用计数板计数。 ③缺点：不能区分死菌与活菌。
(2)间接计数法(活菌计数法) ①原理： 当样品的稀释度足够高时， 培养基表面生长的一 个菌落， 来源于样品稀释液中的一个活菌， 通过统计平板上的 菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 ②操作：为了保证结果准确，一般选择菌落数在 30～300 的平板进行计数。 ③计算公式：每克样品中的菌株数＝(C÷ V)×M，其中 C 代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数， V 代表涂布平板 时所用的稀释液的体积(mL)，M 代表稀释倍数。
解析：表中所示培养基无碳源，微生物只能利用无机碳， 所以该培养基可用来培养自养型微生物，A 对；表中有水、无 机盐、氮源三类营养成分，所以 B 对；制备培养基要考虑所 培养微生物的营养需要，所以 C 对；除去①，大肠杆菌仍不 能在该培养基中正常生长， 因为大肠杆菌的同化作用类型为异 养型，需要有机碳。 答案：D
五、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
培养基：选择培养基 菌种筛选 特点：尿素是唯一氮源 稀释涂布平板法 方法 显微镜直接计数 统计菌 落数目 C 计算公式：V ×M 对照实验：是指除了被测试的条件外，其他 条件都相同的实验 设置 对照主要目的：排除实验组中非测试因素对 实验结果的影响
跟踪训练 3 纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维 素。回答下列问题：
(1)在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用________染色 法，这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛 选。 甲同学在实验时得到了如图所示的结果， 则纤维素分解菌 位于( ) A．③ B．①② C．②③ D．①②③
(2)乙同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数，与分 离醋酸菌相比， 进行培养时除了营养不同外， 最主要的实验条 件差别是____________________， 该同学采用活菌计数法统计 的菌落数目往往比活菌的实际数目________。 (3)丙同学在提取和分离纤维素酶的过程中，为了抵制外 界酸和碱对酶活性的影响， 采取的措施是向提取液和分离液中 添加________。 若探究纤维素酶活性的最适温度， 如何设置对 照？
考向一 微生物的培养、分离 微生物的分离、 纯化和培养是微生物工程应用的基础， 是 近几年高考的重点和热点。 结合工农业生产和生活实际考查微 生物培养的有关内容仍将是高考的热点。 1．分离微生物的方法 从混合样品中获得某种微生物的方法通常有两种： (1)利用该分离对象对某一营养物质有“嗜好”的原理， 专门在培养基中加入该营养物质， 从而使它成为一种加富培养 基。 (2)利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性，在混合培养 物中加入该抑制物， 经培养后， 原来占优势的微生物生长受抑 制，而分离对象却可乘机大大增殖，在数量上占优势。
解析：(1)刚果红与纤维素形成的红色复合物在纤维素被 分解后将不再形成， 则在培养基上出现以纤维素分解菌为中心 的透明圆。(2)牛胃是一个厌氧的环境，所以其中的纤维素分 解菌与需氧的醋酸菌培养条件有所不同。 因是活菌计数法， 所 以部分死亡菌无法计数， 另外当两个或多个细菌连在一起时平 板上只观察到一个菌落，所以偏小。 (3)探究最适温度可设置 一系列的温度梯度相互对照，其他无关变量要适宜。 答案：(1)刚果红 A (2)保证无氧环境 小(低) (3)缓冲溶液 不同的温度梯度之间相互对照
知识整合 考点一 微生物的培养与应用 1.培养基的分类及应用
2.培养基配方及营养要素 基本营养要素：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、 无机盐。此外还要满足不同微生物生长对 pH、特殊营养物质 以及氧气的需求。
特别提醒 (1)微生物最常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；最常利 用的氮源是铵盐、硝酸盐。 (2)对异养微生物来说，含 C、H、O、N 的有机化合物既 是碳源，又是氮源、能源。 (3)有些培养基不需要添加特殊营养物质，生物自己能合 成，如大肠杆菌能合成某些维生素，作为特殊营养物质。 (4)制备：计算→称量→熔化→灭菌→倒平板。
三、微生物培养的基本技术
四、菌种保藏 操作：采用固体斜面培养基，菌落长成 后，放入4℃冰箱中保藏，以后每 临时 3～6个月，转移到新的培养基 保藏 缺点：保存时间不长，菌种易被 污染或产生变异 长期保存法：甘油管藏法，放在－20℃下保存
考点二 微生物的纯化培养技术 1.原理 在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞， 使其长成单个 的菌落，这个菌落就是纯化的细菌菌落。
2．微生物接种方法 (1)平板划线法：平板划线法中细胞的分离和稀释过程发 生在接种环在固体平板表面上的划线和移动过程中。 在线的开 始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐 减少，最后可能形成纯种的单个菌落。(如图所示)
六、分解纤维素的微生物的分离——纤维素分解菌的筛选
1土壤取样：选择富含纤维素的环境 2将样品涂布到鉴别纤维分解菌的培养基上 A.制备鉴别培养基：主要碳源是CMC—Na B.刚果红染色法 a.先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应 b.倒平板时加入刚果红 3进一步鉴定 a.为确定得到的菌是否是纤维素分解菌，还需进 行发酵产纤维素酶的实验 b.测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维 素后的产生的葡萄糖进行定量测定
3．微生物培养的无菌技术 ①进行无菌操作主要是为了防止外来杂菌的入侵， 重点是 消毒和灭菌。 使用方法 结 果 常用的方法 仅杀死物体表面或 较为温和的 煮沸消毒法、巴氏 消 内部一部分对人体 物理或化学 消毒法、紫外线或 毒 有害的微生物(不 方法 化学药物消毒法 包括芽孢和孢子) 杀死物体内外所有 灭 强烈的理化 灼烧灭菌、干热灭 的微生物，包括芽 菌 因素 菌、高压蒸汽灭菌 孢和孢子