第37講1．培養(yǎng)基微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用考點(diǎn)一微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)(1)概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。(2)種類：液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基，二者的區(qū)別是是否添加凝固劑。(3)營養(yǎng)成分：①確定原則：根據(jù)微生物的需要。②主要營養(yǎng)物質(zhì)：碳源、氮源、水和無機(jī)鹽。③其他條件：pH、特殊營養(yǎng)和氧氣。2．無菌技術(shù)(1)目的：獲得純凈的培養(yǎng)物。(2)關(guān)鍵：防止外來雜菌的入侵。(3)常用方法：滅菌和消毒。(4)無菌技術(shù)的主要方法及適用對象(連一連)3．制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基第1頁4．純化大腸桿菌(1)原理：在培養(yǎng)基上將細(xì)菌稀釋或分散成單個(gè)細(xì)胞，使其長成單個(gè)的菌落，這個(gè)菌落就是純化的細(xì)菌菌落。(2)主要方法及純化原理：5.菌種的保藏方法(1)臨時(shí)保藏法：對于頻繁使用的菌種，先接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)，然后放入4℃的冰箱中保藏。(2)甘油管藏法：對于需要長期保存的菌種，先將菌液轉(zhuǎn)入滅菌后的甘油中，混勻后放在－20℃冷凍箱中保存。(選修和稀釋涂布平板法嗎？微生物接種的核心是什么？不是，微生物的接種技術(shù)還包括斜面接種、穿刺接種等方1P18“旁欄小資料”)微生物的接種方法只有平板劃線法提示：法，其核心是防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度?！菊`區(qū)警示】微生物培養(yǎng)的“三個(gè)提醒”(1)培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的確定方法第2頁①自養(yǎng)型微生物所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)是無機(jī)物，碳源可來自大氣中的CO2，氮源可由含氮無機(jī)鹽提供。②異養(yǎng)型微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)主要是有機(jī)物，即碳源必須由含碳有機(jī)物提供，氮源也主要由有機(jī)物提供，部分異養(yǎng)型微生物也可以利用無機(jī)氮源。(2)選擇無菌技術(shù)的原則①考慮無菌技術(shù)的效果：滅菌的效果比消毒要好。②考慮操作對象的承受能力：活體生物材料、操作者的手等只能采用消毒，而不能滅菌。(3)純化大腸桿菌的兩種方法的異同。①相同點(diǎn)：平板劃線法和稀釋涂布平板法都能獲得單細(xì)胞菌落。②不同點(diǎn)：平板劃線法不能對微生物計(jì)數(shù)，而稀釋涂布平板法能對微生物計(jì)數(shù)。1．(2019·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用?；卮鹣铝袉栴}：(1)有些細(xì)菌能分解尿素，有些細(xì)菌則不能，原因是前者能產(chǎn)生________。能分解尿素的細(xì)菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源，原因是____________________________________________________。但可用葡萄糖作為碳源，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是__________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。第3頁

(2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌，在配制培養(yǎng)基時(shí)，應(yīng)選擇________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作為氮源，不選擇其他兩組的原因是________________________________。(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有____________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。【解析】(1)能分解尿素的細(xì)菌體內(nèi)應(yīng)含有脲酶；能分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)型生物，不能利用CO2來合成有機(jī)物，可用葡萄糖等有機(jī)物作為碳源。進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖既能為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量，又可為其他有機(jī)物的合成提供原料。(2)篩選可分解尿素的細(xì)菌，應(yīng)選擇以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基，而能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3，其他兩組不能起到篩選作用。(3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，這兩種物質(zhì)既可為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng)，又可作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH相對穩(wěn)定。【答案】(1)脲酶分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO2來合成有機(jī)物為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量，為其他有機(jī)物的合成提供原料(2)尿素其他兩組都含有NH4NO3，能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3，不能起到篩選作用(3)為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中第4頁

pH穩(wěn)定2．(2019·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①配制培養(yǎng)基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)；②制作無菌平板；③設(shè)置空白對照組和若干實(shí)驗(yàn)組，進(jìn)行相關(guān)操作；④將各組平板置于37℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，統(tǒng)計(jì)各組平板上菌落的平均數(shù)。回答下列問題：(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于____________。若要完成步驟②，該培養(yǎng)基中的成分X通常是________。(2)步驟③中，實(shí)驗(yàn)組的操作是______________________。(3)若在某次調(diào)查中，某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板，而空白對照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落，這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了________現(xiàn)象。若將30(即36－6)個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法________(填“正確”或“不正確”)。【解析】(1)培養(yǎng)基中的牛肉膏和蛋白胨可為培養(yǎng)基中的微生物提供氮源；制備固體培養(yǎng)基需加入瓊脂。(2)該實(shí)驗(yàn)的目的是了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況，所以需在教室不同高度的位置分別用平板收集微生物即開蓋暴露一段時(shí)間。(3)該實(shí)驗(yàn)中空白對照組不應(yīng)出現(xiàn)菌落，若空白對照組出現(xiàn)了菌落，則說明此次調(diào)查中出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)組的污染情況不能確定，故不能用實(shí)驗(yàn)組與空第5頁

白對照組菌落數(shù)的差值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而應(yīng)重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！敬鸢浮?1)牛肉膏、蛋白胨瓊脂(2)將各實(shí)驗(yàn)組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時(shí)間(3)污染不正確【解題歸納】培養(yǎng)基中的“碳源和氮源”比較考點(diǎn)二土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)1．篩選菌株(1)尋找目的菌株的原則：根據(jù)它對生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。(2)實(shí)驗(yàn)室篩選尿素分解菌的方法：使用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。(3)選擇培養(yǎng)基：在微生物學(xué)中，將允許特定種類的微生物生長，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。第6頁2．微生物的計(jì)數(shù)3.實(shí)驗(yàn)流程及注意事項(xiàng)4．分解尿素的細(xì)菌的鑒別(1)方法：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)分解尿素的細(xì)菌。(2)原理：(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論①培養(yǎng)基變紅：該種細(xì)菌能分解尿素。②培養(yǎng)基不變紅：該種細(xì)菌不能分解尿素。5．設(shè)置對照和重復(fù)(選修1P26“旁欄小資料”)細(xì)菌數(shù)目的測定還有哪些方法？舉例說明。提示：濾膜法。測定飲用水中大腸桿菌的數(shù)目可以采用濾膜法。3．(2019·新課標(biāo)全國卷Ⅲ)某同學(xué)用新鮮的分離純化乳酸菌。分因含有碳酸鈣而不透明，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣?；卮鹣铝袉栴}：(1)分離純化乳酸菌時(shí)，首先需要用______________對泡菜濾液泡菜濾液為實(shí)驗(yàn)材料離純化所用固體培養(yǎng)基中進(jìn)行梯度稀釋，進(jìn)行梯度稀釋的理由是______________________________________________________________________________________。(2)推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有______________和______________。分離純化時(shí)應(yīng)挑選出______________的菌落作為候選菌。(3)乳酸菌在－20℃長期保存時(shí)，菌液中常需要加入一定量的______________(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)。第7頁【解析】(1)分離純化乳酸菌時(shí)，由于泡菜濾液中菌的濃度高，因此需要用無菌水對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋，其目的是將聚集在一起的乳酸菌分散成單個(gè)細(xì)胞，以便在培養(yǎng)基表面形成單菌落。(2)乳酸菌代謝過程中可產(chǎn)生乳酸，若在培養(yǎng)基中加入碳酸鈣，則碳酸鈣既可以中和乳酸，又可以在乳酸菌菌落的周圍出現(xiàn)明顯透明圈，據(jù)此可以用于乳酸菌的鑒別。(3)乳酸菌在－20℃長期保存時(shí)，為了避免水結(jié)冰產(chǎn)生冰晶損傷細(xì)胞，在菌液中常需要加入一定量的甘油。【答案】(1)無菌水泡菜濾液中菌的濃度高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落(2)鑒別乳酸菌中和產(chǎn)生的乳酸(或酸)具有透明圈(3)甘油4．大腸桿菌的純化包括制備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和純化大腸桿菌兩個(gè)環(huán)節(jié)，試分析回答：(1)在大腸桿菌培養(yǎng)過程中，除考慮營養(yǎng)條件外，還要考慮________、________和滲透壓等條件。(2)在微生物培養(yǎng)操作過程中，為防止雜菌污染，需對培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)行________(消毒、滅菌)；操作者的雙手需要進(jìn)行清洗和________；空氣中的質(zhì)變性，還能________________。(3)若用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)大腸桿菌細(xì)菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能使蛋白活菌的個(gè)數(shù)，要想使所得估計(jì)值更接近實(shí)際值，除應(yīng)嚴(yán)格操作、多次重復(fù)外，還應(yīng)保證待測樣品稀釋的________________________。第8頁

(4)通常，對獲得的純菌種還可以依據(jù)菌落的形狀、大小等菌落特征對細(xì)菌進(jìn)行初步的________________。(5)培養(yǎng)大腸桿菌時(shí)，在接種前需要檢測培養(yǎng)基是否被污染。對于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測方法是_________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)微生物的培養(yǎng)條件有適宜的營養(yǎng)物質(zhì)(碳源、氮源、水、無機(jī)鹽和生長因子等)、溫度、pH、滲透壓(控制培養(yǎng)液的濃度)等。(2)在微生物實(shí)驗(yàn)操作中，防止雜菌污染是貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的內(nèi)容，因此，對環(huán)境、生物材料、操作者雙手等進(jìn)行清潔和消毒，對培養(yǎng)基、接種環(huán)和培養(yǎng)儀器進(jìn)行滅菌等是微生物實(shí)驗(yàn)中的常見操作。紫外線滅菌的原理是紫外線使蛋白質(zhì)和DNA等生物大分子空間結(jié)構(gòu)改變而導(dǎo)致變性。(3)稀釋涂布平板法是細(xì)菌分離純化與計(jì)數(shù)的常用方法，合理的稀釋倍數(shù)與培養(yǎng)基上長出的菌落數(shù)目直接相關(guān)，只有合適的稀釋倍數(shù)，平板上才能得到單細(xì)胞菌落，才能得到菌落數(shù)為30～300的平板，以進(jìn)行微生物的計(jì)數(shù)。(4)微生物在固體培養(yǎng)基表面生長，可以形成肉眼可見的菌落，依據(jù)菌落大小、形態(tài)、色澤等可以對細(xì)菌進(jìn)行初步鑒定或分類。(5)檢測培養(yǎng)基是否被污染的方法是將空白培養(yǎng)基放在適宜溫度條件下，若長出菌落，說明培養(yǎng)基被污染，只有培養(yǎng)基上不出現(xiàn)菌落時(shí)才是合格的?！敬鸢浮?1)溫度酸堿度第9頁

(2)滅菌消毒損傷DNA的結(jié)構(gòu)(3)比例合適(4)鑒定(或分類)(5)將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置適宜的時(shí)間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生考點(diǎn)三分解纖維素的微生物的分離1．纖維素與纖維素酶(1)纖維素：一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。(2)纖維素酶：①組成：纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三種組分。②作用：2．纖維素分解菌的篩選(1)方法：剛果紅染色法。(2)培養(yǎng)基：富含纖維素的選擇培養(yǎng)基。(3)篩選原理：(4)菌落的挑選：挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。3．實(shí)驗(yàn)流程及注意事項(xiàng)第10頁【誤區(qū)警示】(1)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基中并不只有纖維素一種碳源。(2)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基上生長的并不只是纖維素分解(3)纖維素分解菌菌落周圍的透明圈的大小與纖維素分解菌分解菌。纖維素的能力呈正相關(guān)。5．(2019·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解?；卮鹣铝袉栴}：(1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復(fù)合酶，其中的葡萄糖苷酶可將________分解成________。(2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時(shí)，CR可與纖維素形成__________色復(fù)合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時(shí)，培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的________。(3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表)：第11頁

注：“＋”表示有，“－”表示無。據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是______________________；培養(yǎng)基乙________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是_____________________________________________________。【解析】(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分：C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，葡萄糖苷酶將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)剛果紅可與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。用含有剛果紅的纖維素培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時(shí)，由于纖維素被分解，紅色復(fù)合物無法形成，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。(3)培養(yǎng)基甲未使用瓊脂，為液體培養(yǎng)基，不能用于分離單菌落。含有纖維素和剛果紅(CR)的培養(yǎng)基可分離和鑒別纖維素分解菌?！敬鸢浮?1)纖維二糖葡萄糖(2)紅透明圈(3)不能液體培養(yǎng)基不能分離單菌落不能培養(yǎng)基乙中沒有纖維素，不會(huì)形成CR—纖維素紅色復(fù)合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌6．(2019·湛江模擬)隨著環(huán)境污染的加劇和石油危機(jī)出現(xiàn)，越來越多的國家開始選擇使用乙醇作為代替燃料，生產(chǎn)中玉米和麥草的秸稈可以用來生產(chǎn)燃料乙醇。已知秸稈的主要成分是纖維素，回答下列第12頁

問題：(1)人們首先利用纖維素分解菌將纖維素分解，纖維素分解菌多分布在________的土壤中，該微生物產(chǎn)生的纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般包括三種成分：________，________和________。前兩種酶能使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)從土壤中篩選纖維素分解菌需要配制________培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基中需要加入纖維素粉作為________。(3)經(jīng)過梯度稀釋后，要將樣品均勻涂布在用于鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上，在該培養(yǎng)基中需要加入的特殊染料是________，當(dāng)形成菌落以后可以根據(jù)菌落周圍是否產(chǎn)生________來篩選纖維素分解菌。(4)在利用涂布器涂布平板之后，需要對涂布器進(jìn)行________(填“消毒”或者“滅菌”)處理?！窘馕觥?1)纖維素分解菌多分布在富含纖維素的土壤中，纖維素酶包含三種成分：C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。(2)篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基，其中添加的纖維素粉是由C、H、O三種元素組成的多糖，只能為微生物提供碳源。(3)鑒別纖維素分解菌時(shí)要在培養(yǎng)基中添加剛果紅作為指示劑，剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素分解菌分解后，紅色復(fù)合物就不能形成，其菌落周圍就會(huì)產(chǎn)生不變紅的透明圈。(4)微生物接種工具在接種前和接種后均要進(jìn)行滅菌處理。接種前滅菌的目的是防止雜菌污染，接種后滅菌的目的是防止微生物污染第13頁

環(huán)境或感染操作者。【答案】(1)富含纖維素C1酶Cx酶葡萄糖苷酶(2)選擇碳源(3)剛果紅透明圈(4)滅菌[構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)][必背答題語句]1．無菌操作技術(shù)包括消毒和滅菌，消毒包括煮沸消毒、巴氏消毒、化學(xué)藥劑消毒和紫外線消毒等；滅菌包括高壓蒸汽滅菌。2．培養(yǎng)基的制備包括灼燒滅菌、干熱滅菌和計(jì)算、稱量、溶化、滅菌、倒平板等步驟，倒置平板的目的是防止培養(yǎng)皿蓋上的水滴滴入培養(yǎng)基造成污染。3．大腸桿菌的純化包括平板劃線法和稀釋涂布平板法。平板劃線法要求多次劃線，稀釋涂布平板法要求菌液要充分地稀釋。4．微生物的計(jì)數(shù)要求制作多個(gè)平板，且每個(gè)平板上能長出30～300個(gè)菌落。第14頁

5．尿素分解菌和纖維素分解菌的分離都運(yùn)用了選擇培養(yǎng)基，前者所用的培養(yǎng)基中尿素是唯一的氮源，后者所用的培養(yǎng)基中纖維素是唯一的碳源。練真題[感悟高考展示規(guī)律]1．(2019·江蘇卷)苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中，對環(huán)境有嚴(yán)重危害。小明同學(xué)準(zhǔn)備依據(jù)如圖操作步驟，從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請回答下列問題：(1)酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作為碳源的有________。(2)將采集到的樣品接種培養(yǎng)，苯酚用量應(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸________，以達(dá)到富集酚降解菌的目的。若上圖平板中菌落過于密集，應(yīng)進(jìn)一步________，以便于菌落計(jì)數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時(shí)除了需要水、營養(yǎng)物(3)如圖為連續(xù)劃線法示意更易獲得單菌落。(4)采用質(zhì)外，還必須添加________。圖，在圖中________(填圖中序號)區(qū)域比色測定法(使用苯酚顯色劑)檢測降解后的廢水中苯酚第15頁

殘留量。先制作系列濃度梯度并進(jìn)行顯色反應(yīng)，下表中1～5號比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為________。管號123456苯酚濃度(mg/L)如果廢水為50mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，__________(填序號：①5②10③20)倍后，再1則需將殘留液稀釋進(jìn)行比色。解析：本題考查微生物分離的相關(guān)知識。(1)酚降解菌培養(yǎng)基中的蛋白胨和苯酚為酚降解菌生長提供碳源。(2)轉(zhuǎn)接的目的之一是富集降解苯酚能力強(qiáng)的酚降解菌，隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增多，培養(yǎng)基中的苯酚含量應(yīng)逐漸增加。若平板中菌落過于密集，則需進(jìn)一步稀釋，降低菌體密度后再涂布培養(yǎng)，以便于菌落分離與計(jì)數(shù)。制備平板培養(yǎng)基時(shí)，需添加瓊脂等凝固劑。(3)連續(xù)劃線時(shí)，在劃線的末端菌體密度最低，即在劃線的末端最易獲得單菌落。(4)1號比色管應(yīng)為空白對照組，由6號比色管中苯酚濃度知，2～5號比色管苯酚濃度應(yīng)為0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L。廢水為50mg/L苯酚溶液，降解后殘留的苯酚濃度約為50×21%＝10.5(mg/L)，則需對殘留液進(jìn)行20倍稀釋后[10.5÷20＝0.525(mg/L)]，才可以進(jìn)行比色。答案：(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀釋涂布凝固劑(3)③(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8③2．(2019·四川卷)圖甲是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過程，圖乙第16頁是脲酶基因轉(zhuǎn)錄的mRNA部分序列。(1)圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以________為唯一氮源；鑒別培養(yǎng)基還需添加________作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌在該培養(yǎng)基上生長一段時(shí)間后，其菌落周圍的指示劑將變成________色。(2)在5個(gè)細(xì)菌培養(yǎng)基平板上，均接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液0.1mL，培養(yǎng)一段時(shí)間后，平板上長出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。該過程采取的接種方法是________，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為________×108個(gè)；與血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法相比，此計(jì)數(shù)方法測得的細(xì)菌數(shù)較________。(3)現(xiàn)有一菌mRNA在圖終止密碼(終止密碼有UAG、UGA和UAA)。突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中，終止密碼為________，突變基因表達(dá)的蛋白含________個(gè)氨基酸。株的脲酶由于基因突變而失活，突變后基因轉(zhuǎn)錄的乙箭頭所示位置增加了70個(gè)核苷酸，使圖乙序列中出現(xiàn)解析：(1)脲酶由分解尿素的細(xì)菌產(chǎn)生，故需用以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基篩選該類微生物。分解尿素的細(xì)菌合成的脲酶可以將尿素分解成氨，故培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑后，菌落周圍將出現(xiàn)紅色。(2)稀釋涂布平板法常用來統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌數(shù)，在計(jì)數(shù)時(shí)一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，并取平均值。每克樣品中的菌株數(shù)＝(C/V)×M。因培養(yǎng)基上兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落，故統(tǒng)計(jì)結(jié)果往往較實(shí)際數(shù)目少；而用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)時(shí)，死亡的、活的菌體都計(jì)數(shù)在內(nèi)。(3)乙圖顯示，mRNA在箭頭以前有273個(gè)核苷酸(為91個(gè)密碼子)，箭頭處增加的70個(gè)核苷酸第17頁

與后續(xù)的AG剛好組成24個(gè)密碼子，后面的UGA為終止密碼。突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)含91＋24＝115(個(gè))氨基酸。答案：(1)尿素酚紅紅(2)稀釋涂布平板法1.75少(3)UGA1153．(2019·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)已知微生物A可以產(chǎn)生油脂，微生物B可以產(chǎn)生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生產(chǎn)?；卮鹩嘘P(guān)問題：(1)顯微觀察時(shí)，微生物A菌體中的油脂通?？捎胈___________染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā)，可選用____________(填“萃取法”或“水蒸氣蒸餾法”)從菌體中提取。(2)為了從自然界中獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落，可從含有油料作物種子腐爛物的土壤中取樣，并應(yīng)選用以____________為碳源的固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。(3)若要測定培養(yǎng)液中微生物B的菌體數(shù)，可在顯微鏡下用____________直接計(jì)數(shù)；若要測定其活菌數(shù)量，可選用____________法進(jìn)行計(jì)數(shù)。(4)為了確定微生物B產(chǎn)生的脂肪酶的最適溫度，某同學(xué)測得相同時(shí)間內(nèi)，在35℃、40℃、45℃溫度下降解10g油脂所需酶量依次為4mg、1mg、6mg，則上述三個(gè)溫度中，__________℃條件下該酶活力最小。為了進(jìn)一步確定該酶的最適溫度，應(yīng)圍繞____________℃設(shè)計(jì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)。解析：本題主要考查了植物油脂的染色和提取方法、選擇培養(yǎng)基的配制、微生物的計(jì)數(shù)以及確定酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。(1)脂第18頁

肪可用蘇丹Ⅲ染液(或蘇丹Ⅳ染液)進(jìn)行染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā)，不能用水蒸氣蒸餾法提取，應(yīng)用萃取法加以提取。(2)能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B可存在于含有油料作物種子的腐爛物的土壤中，為了選擇培養(yǎng)，固體培養(yǎng)基上應(yīng)以油脂作為唯一碳源。(3)測定培養(yǎng)液中的微生物的菌體數(shù)，可在顯微鏡下用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù)；而要測定活菌數(shù)，則可利用稀釋涂布平板法進(jìn)行計(jì)數(shù)。(4)酶量需要最多的溫度下，其酶活力最小，即酶活力最小的溫度應(yīng)為45℃。三個(gè)溫度下酶活力最大的溫度是40℃，但40℃不一定是該酶的最適溫度，故應(yīng)圍繞40℃設(shè)計(jì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)。答案：(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)萃取法(2)油脂(3)血細(xì)胞計(jì)數(shù)板稀釋涂布平板(4)45404．(2019·江蘇單科)人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動(dòng)物的胃，可用來發(fā)酵處理秸稈，提高秸稈的營養(yǎng)價(jià)值。為了增強(qiáng)發(fā)酵效果，研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株，并對其降解纖維素能力進(jìn)行了研究。請回答下列問題：(1)在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項(xiàng)不需要的是________(填序號)。①酒精燈②培養(yǎng)皿③顯微鏡④無菌水(2)在涂布平板時(shí)，滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是_______________________________________________________。(3)向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時(shí)，若試管口粘附有培養(yǎng)基，第19頁

需要用酒精棉球擦凈的原因是_________________________________。(4)剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上，篩到了幾株有透明降解圈的菌落(如圖)。圖中降解圈大小與纖維素酶的________有關(guān)。圖中降解纖維素能力最強(qiáng)的菌株是________(填圖中序號)。(5)研究人員用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株J1和J4，在不同溫度和pH條件下進(jìn)行發(fā)酵，測得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果如下圖，推測菌株________更適合用于人工瘤胃發(fā)酵，理由是_____________。解析：本題考查微生物培養(yǎng)與分離的相關(guān)知識。(1)樣品稀釋需用無菌水，在培養(yǎng)基中涂布接種時(shí)需在酒精燈的火焰旁進(jìn)行。(2)涂布平板時(shí)，滴加到培養(yǎng)基表面的菌液一般為0.1mL，量過大將導(dǎo)致菌體密度過大而影響分離效果。(3)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時(shí)，試管口粘有培養(yǎng)基易造成雜菌滋生，故應(yīng)用酒精棉球擦凈。(4)纖維素酶活性越大，菌落周圍被分解的纖維素量也越大，菌落周圍的透明圈也就越大。故圖中降解纖維素能力最強(qiáng)的菌株為①。(5)發(fā)酵過程中由于呼吸作用產(chǎn)生較多的熱量和有機(jī)酸，故應(yīng)選擇較高溫度和酸性環(huán)境中活性較高的J4酶。答案：(1)③(2)培養(yǎng)基表面的菌懸液會(huì)出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果第20頁

(3)避免培養(yǎng)基污染棉塞(4)量與活性①(5)J4發(fā)酵過程會(huì)產(chǎn)熱和產(chǎn)酸，J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高5．(2019·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況，某研究小組測定了該河流水樣中的細(xì)菌含量，并進(jìn)行了細(xì)菌分離等工作。回答下列問題：(1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中的細(xì)菌含量。在涂布接種前，隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時(shí)間，這樣做的目的是____________________；然后，將1mL水樣稀釋100倍，在3個(gè)平板上用涂布法分別接入0.1mL稀釋液；經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后，3個(gè)平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為________。(2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細(xì)菌。操作時(shí)，接種環(huán)通過________滅菌，在第二次及以后的劃線時(shí)，總是從上一次劃線的末端開始劃線。這樣做的目的是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)示意圖A和B中，________表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。(4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻，一部分進(jìn)行靜置培養(yǎng)，另一部分進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。發(fā)現(xiàn)：振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長速度快。分析其原因是：振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中________的含量，同時(shí)可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高_(dá)_______第21頁

的利用率。解析：(1)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時(shí)間，可依據(jù)是否產(chǎn)生菌落確定培養(yǎng)基的滅菌效果是否理想。由樣品中菌株數(shù)計(jì)算公式：(C÷V)×M知：1mL水樣中菌株數(shù)為(38÷0.1)×100＝3.8×104，故每升水樣中的活菌數(shù)為3.8×107。(2)利用接種環(huán)接種時(shí)，接種環(huán)需灼燒滅菌。利用平板劃線法分離細(xì)菌時(shí)，在第二次及以后劃線時(shí)，總是從上一次劃線的末端開始，可以將聚集的菌體逐步稀釋以便得到單個(gè)菌落。(3)稀釋涂布平板法是用涂布器將菌液均勻涂布在培養(yǎng)基表面，故培養(yǎng)后產(chǎn)生的菌落應(yīng)隨機(jī)分布在培養(yǎng)基表面，即B表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。(4)液體培養(yǎng)基通過振蕩可提高溶氧量，同時(shí)使菌體與營養(yǎng)物質(zhì)充分接觸，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，從而提高細(xì)菌的生長速率。答案：(1)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格3.8×107(2)灼燒將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個(gè)菌落(3)B(4)溶解氧營養(yǎng)物質(zhì)6．(2019·四川理綜)有機(jī)農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑，長期使用會(huì)污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機(jī)制的實(shí)驗(yàn)過程如圖甲、乙所示。(1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、____________四類，該實(shí)驗(yàn)所用的選擇培養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源，其原因是_____________________________________________第22頁

______________________________________________________________________________________。(2)與微生物培養(yǎng)基相比，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加生長素和____________，這些植物激素一般需要事先單獨(dú)配制成________保存?zhèn)溆谩?3)純化菌株時(shí)，通常使用的劃線工具是________。劃線的某個(gè)平板培養(yǎng)后，第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌，第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落，其他劃線上有菌落。造成劃線無菌落可能的操作失誤有________________________。(4)為探究苯磺隆的降解機(jī)制，將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心，取上清液做圖乙所示實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是________________________，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理？為什么？_____________________________。解析：(1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括水、碳源、氮源和無機(jī)鹽；在培養(yǎng)基中加入苯磺隆作為唯一碳源，可將只能利用此碳源的菌種篩選出來。(2)植物組織培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基相比，常常需要添加植物激素，包括生長素和細(xì)胞分裂素；這些植物激素事先按一定的質(zhì)量濃度單獨(dú)配成母液保存?zhèn)溆谩?3)純化菌株時(shí)，通常用接種環(huán)進(jìn)行劃線操作；第二區(qū)域劃第一條線時(shí)，接種環(huán)灼燒后未冷卻，致使所劃第一條線上無菌落。若第二次劃線未從第一區(qū)域末端開始，則第二劃線區(qū)域無菌種。(4)由圖乙可知本實(shí)驗(yàn)的目的是探