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专题35 微生物的培养技术及应用
考点分布 重点难点 备考指南
理解掌握微生物各种分离原理和方法。
1.微生物的实验室培养 1.微生物的分离和培养
理解并掌握微生物数量测定的步骤和注
2.微生物的分离与计数 2.某种微生物数量的测定
意事项。
3.培养基对微生物的选择作用
掌握培养基的选择方法。
考点一 微生物的基本培养技术
1.培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。
一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。此外,还需要满足微生物生长对 pH、氧气以及特殊
营养物质的要求。
培养基按物理状态可分为液体培养基和固体培养基。按功能可分为选择培养基和鉴别培养
基。
2.无菌技术的目的是获得纯净培养物。关键是防止外来杂菌的入侵。常用方法有灭菌和消
毒。灭菌桶装入待灭菌物品不要装太挤的原因是避免妨碍蒸汽流通而影响灭菌效果。加热
灭菌锅时应打开排气阀,目的是排除锅内冷空气,之后,才能关上排气阀。
3.纯化培养的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。菌落是由单个细胞繁殖而来的肉眼可
见的子细胞群体。
平板划线法分离纯化大肠杆菌的步骤:
①接种:在装有液体培养基的三角瓶中接种大肠杆菌,在摇床上37 ℃下振荡培养12 h。
②划线分离:用接种环在接种有大肠杆菌的三角瓶中沾取菌液一次,在固体培养基的平板
上连续划线,盖好培养皿。
③培养观察:将培养皿倒置,放在37 ℃恒温箱中培养12~24 h后,可看到划线的末端出
现不连续的单个菌落。
4.微生物的接种方法除平板划线法和稀释涂布平板法外,还包括斜面接种、穿刺接种等方
法。
微生物接种的核心是防止杂菌污染,保证培养物的纯度。
5.(1)平板冷凝后,要将平板倒置,原因是可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染;
避免培养基水分过快挥发。
(2)在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板不能用
来培养微生物,原因是空气中的微生物可能在皿盖和皿底之间的培养基上滋生,可能会造
成污染。
(3)平板划线法在做第二次以及其后的划线操作时,总是从上一次划线的末端开始划线,原因是划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次从上一次划线的末端开始,能
使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
1.(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
→→→→→
(2)纯化大肠杆菌的方法
①平板划线法:通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀
释分散到培养基的表面。
②稀释涂布平板法:将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到
琼脂固体培养基的表面,进行培养。
2.稀释涂布平板法步骤
①系列稀释操作:该操作常用在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞
随着稀释程度的增大,单位体积中的微生物细胞数量减少,细胞得以分散。
操作步骤:
②涂布平板操作步骤
3.选择培养基与鉴别培养基的比较
项目 选择培养基 鉴别培养基
制备方法 培养基中加入某些化学物质 培养基中加入某种指示剂或化学药品
依据某些微生物对某些物质或环境条
原理 产生特定的颜色或其他变化
件的嗜好或抗性而设计
用途 从众多微生物中分离出所需的微生物 鉴别不同种类的微生物4.消毒和灭菌的辨析
项目 条件 结果 常用方法 应用范围
煮沸消毒法 日常用品
仅杀死物体表面或
较为温和 巴氏消毒法 不耐高温的液体
内部的部分微生物
消毒 的物理或 用酒精擦拭双
(不包括芽孢和孢
化学方法 化学药剂消毒法 手、用氯气消毒
子)
水源
灼烧灭菌法 接种工具
杀死物体内外所有 玻璃器皿、金属
强烈的理 干热灭菌法
灭菌 的微生物,包括芽 用具
化因素
孢和孢子 培养基及容器的
高压蒸汽灭菌法
灭菌
5.两种纯化方法的比较
项目 平板划线法 稀释涂布平板法
分离结果
关键操作 接种环在固体培养基表面连续划线 ①一系列的梯度稀释②涂布平板操作
接种用具 接种环 涂布器
(1)接种环的灼烧:①第一次划线前, (1)在进行稀释操作时,每支试管及
避免接种环上可能存在的微生物污染 其中的9 mL水、移液管均需灭菌;
培养基;②再次划线前,杀死上次划 操作时,试管口和移液管应在离酒精
线结束后接种环上残留的菌种,使每 灯火焰1~2 cm处。
次划线的菌种直接来源于上次划线的 (2)涂布平板时:①涂布器用体积分
末端;③划线结束后,杀死接种环上 数为70%的酒精消毒,取出时要让多
注意事项
残留的菌种,避免细菌污染环境和感 余酒精在烧杯中滴尽,然后将沾有少
染操作者。 量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引
(2)接种环灼烧后,要冷却后才能接触 燃;②不要将过热的涂布器放在盛放
菌液,以免温度太高杀死菌种。 酒精的烧杯中,以免引燃其中的酒
(3)划线时用力要大小适当,防止用力 精;③酒精灯与培养皿距离要合适,
过大将培养基划破 移液管头不要接触任何其他物体
可以观察菌落特征,对混合菌进行分
优点 可以计数,可以观察菌落特征
离
操作较麻烦,平板不干燥效果不好,
缺点 不能计数
容易蔓延都要用到固体培养基;都需进行无菌操作;都会在培养基表面形成单个的菌
共同点
落;都可用于观察菌落特征
典例1.高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效
生产高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如下图所示。请据图回答下列问题:
(1)Ⅰ号培养基从物理状态来看,属于固体培养基,配制时要加入________________作为
凝固剂,从用途来看属于选择培养基,应以________________作为唯一碳源。
(2)配制固体培养基的基本步骤是( )
A.计算、称量、倒平板、溶化、灭菌
B.计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
C.计算、称量、溶化、灭菌、倒平板
D.计算、称量、灭菌、溶化、倒平板
(3)溶化时,烧杯中加入琼脂后要不停地____________,防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对
培养基灭菌的方法一般为____________________。
(4)过程①是________________,过程②所使用的接种方法是________________法。
(5)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________分解培养基中的淀粉,在菌落周围
形成透明圈,挑选相应的菌落,接种到Ⅱ号培养基进一步分离纯化后,再对菌种进行
____________培养。
【答案】(1)琼脂 淀粉 (2)C (3)搅拌 高压蒸汽灭菌 (4)稀释 涂布平板
(5)淀粉酶 扩大
【解析】(1)固体培养基中通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得生产高温淀粉
酶的嗜热菌,故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。(2)配制固体培养基的基本步骤
是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。(3)配制培养基加热溶化时,要注意加入琼脂后要
不断搅拌,防止琼脂糊底。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌法。(4)仔细观察题图
可知,过程①是菌液稀释,过程②是采用涂布平板法接种。(5)能产生淀粉酶的部分细菌
能分解利用淀粉,其菌落周围会出现透明圈,取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种,
以后可以对菌种进行扩大培养用于生产。
典例2.鲸死亡后会沉入海底,俗称“鲸落”。“鲸落”后期会形成一个以厌氧菌和硫细菌
等为主体的生态系统。厌氧菌以“鲸落”肌肉中的脂肪为食,同时产生一些硫化氢等硫化
物。硫细菌将硫化物氧化成硫酸盐,并以该过程中释放的能量合成有机物。请回答相关问题:
(1)培养微生物的培养基中一般都会含有水、无机盐、氮源和碳源,培养“鲸落”群落中厌
氧菌的碳源必须是________。要培养硫细菌,培养基中的成分需要特殊配制,主要体现在
_______________________________________________________________________________
___________________,这种培养基可以用来专一性培养硫细菌,所以称为________培养基。
(2)在分离“鲸落”中的微生物时要制备固体培养基,在倒平板操作后,将平板倒置,这样
做 的 目 的 是
________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
。
(3)为了研究“鲸落”中含有微生物的情况,需将“鲸落”提取物加水稀释,然后将稀释水
样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养,这种方法称为________________。
下面所示的四种菌落分布情况中,不可能由该方法得到的是________。
(4)若想得到“鲸落”中某目标菌种,可用平板划线法进行纯化。若下图甲是接种培养后的
菌落分布图,对应的平板划线操作示意图为________。图甲中的③更易获得单菌落,判断
依 据 是
_____________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
。
【答案】(1)含碳有机物(或脂肪) 碳源必须是含碳无机物(或碳酸盐),同时加入硫化物
选择
(2)防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养皿造成污染;防止培养基水分蒸发过快
(3)稀释涂布平板法 D
(4)丙 每次划线的菌种都来自上一次划线的末端,最后一次划线结束时更容易获得单菌落
【解析】(1)厌氧菌以“鲸落”肌肉中的脂肪为食,属于异养微生物,故培养“鲸落”群落
中厌氧菌的碳源必须是含碳有机物(或脂肪)。硫细菌将硫化物氧化成硫酸盐,并以该过程
中释放的能量合成有机物,即硫细菌为自养生物,所以要培养硫细菌,培养基中的成分需
要特殊配制,主要体现在碳源必须是含碳无机物(或碳酸盐),同时加入硫化物。这种人为
提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同时抑制或阻止其他微生物生
长的培养基为选择培养基。(3)使用涂布器涂布接种微生物的方法为稀释涂布平板法。稀释
涂布平板法接种的微生物会在培养基上形成均匀分布的菌落,而平板划线法接种的微生物在划线的起始部分菌落连在一起生长,由图可知,A、B、C均形成了均匀分布的单个菌落,
属于稀释涂布平板法接种的,而D中菌落是连在一起生长的,是通过平板划线法接种的。
考点二 微生物的筛选和计数
1.筛选菌株的原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等),同
时抑制或阻止其他微生物的生长。
2.微生物计数可以用活菌计数法(统计菌落数目)和显微镜直接计数法
3.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
(1)分离原理:土壤中的细菌之所以能分解尿素,是因为它们能合成脲酶,这种物质在把尿
素分解成无机物的过程中起到催化作用。
(2)统计菌落数目:统计样品中的活菌数目一般用稀释涂布平板法。
(3)计算:根据公式“每克样品中的菌落数=(C÷V)×M[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]”进行计算
(4)分解尿素的细菌的鉴别
①方法: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。
②原理:分解尿素的细菌可以产生脲酶,能把尿素分解成CO 和NH
2 3
③实验现象及结论
培养基变红:该种细菌能分解尿素。培养基不变红:该种细菌不能分解尿素。
测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌数目,选用的稀释范围不同,分离
不同微生物采用的稀释度不同。
4.在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌的原因是由于生物与环境的相互依存关系,在
富含纤维素的环境中,纤维素分解菌的含量相对较高,从这种土样中获得目的微生物的概
率要高于普通环境。
1.两种微生物计数方法的比较
间接计数法 直接计数法
项目
(稀释涂布平板法) (显微镜计数法)
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 利用特定细菌计数板或血细胞计数
原理 样品稀释液中的一个活菌,通过 板,在显微镜下计算一定容积的样品
统计平板上的菌落数,就能推测 中微生物的数量
出样品中大约含有多少活菌
公式 每克样品中的菌落数=×M 每毫升原液所含细菌数:每小格内平均细菌数×400×104×稀释倍数
当两个或多个菌体连在一起时,
缺点 不能区分细胞死活
平板上观察到的只是一个菌落
结果 比实际值偏小 比实际值偏大
注:细菌的数目还可以通过滤膜法来测定。
2.微生物的筛选与鉴别方法
(1)微生物的筛选方法
单菌落 利用平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体平板培养基表面,直接根据微生物
挑取法 菌落的特征利用单菌落挑取的方法获得目的微生物
选择培
利用选择培养基对微生物进行选择培养,直接获得目的微生物
养法
鉴定培
利用鉴别培养基使目的微生物菌落呈现特有的特征,然后筛选目的微生物
养法
(2)微生物的鉴别方法
根据微生物在固体培养基表面形成的菌落的形状、大小、
菌落特征鉴别法
隆起程度和颜色等特征进行鉴别
如培养基中加入酚红指示剂,培养某种微生物后,培养基
指示剂鉴别法
变红说明该种微生物能够分解尿素
如利用刚果红染色法,根据培养基中出现以纤维素分解菌
染色鉴别法
为中心的透明圈来鉴别分解纤维素的微生物
3.微生物的分离与计数实验中对照组和重复组的设置及作用
(1)两种对照组的设置及作用
①判断培养基中“是否有杂菌污染”,需将未接种的培养基同时进行培养。
②判断选择培养基“是否具有筛选作用”,需设置牛肉膏蛋白胨培养基进行接种后培养,
观察两种培养基上菌落数目,进行对比得出结论。
(2)重复组的设置及作用:为排除偶然因素对实验结果的干扰,在每一稀释度下宜设置至少
3个平板作重复组,选择菌落数均在30~300且数目相差不大的三个平板,用“平均值”
代入计数公式予以计算菌落数。
典例1.(2020·吉林长春实验中学期末)科学家从羊等食草动物胃中筛选纤维素分解菌,并
对其降解纤维素的能力进行了研究。请回答下列问题:
(1)若科学家在____________平板上,发现以某种菌的菌落为中心的透明圈,则表明此种菌
为纤维素分解菌。
(2)在纤维素分解菌的培养过程中应保持恒温箱中的温度约为________(填“4 ℃”“20
℃”或“35 ℃”)。科学家采用稀释涂布平板法分离、纯化纤维素分解菌。在实验前,需
要使用__________________法对培养基进行灭菌;在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板 先 行 培 养 了 一 段 时 间 , 目 的 是
__________________________________________________________。
(3)在接种的过程中,需要使用________(填“接种环”或“涂布器”)进行接种。科学家欲
将筛选得到的纤维素分解菌进行大量培养,应选用________(填“液体”或“固体”)培养
基,并以________为唯一碳源,配制此培养基时,________(填“能”或“不能”)使用牛
肉膏作为氮源。
【答案】(1)纤维素刚果红培养基 (2)35 ℃ 高压蒸汽灭菌 检测培养基平板灭菌是否合
格 (3)涂布器 液体 纤维素 不能
【解析】(1)用纤维素刚果红培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为
中心的透明圈。(2)4 ℃、20 ℃、35 ℃三个温度中,35 ℃最接近纤维素分解菌的生活环
境——羊胃的温度,故培养过程中应保持恒温培养箱中的温度约为 35 ℃。培养基灭菌一
般用高压蒸汽灭菌法。在接种之前,要随机选取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间
这样做的目的是检测培养基平板灭菌是否合格。(3)科学家采用稀释涂布平板法分离、纯化
纤维素分解菌,故需要使用涂布器进行接种。
典例2.(2020·四川乐山市调研)尿素是一种重要的农业肥料,经微生物分解后能更好地被
植物利用。某生物兴趣小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计实验并成
功筛选到能高效分解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示。
KHPO NaHPO MgSO·7HO 葡萄糖 尿素 琼脂
2 4 2 4 4 2
1.4 g 2.1 g 0.2 g 10 g 1 g 15 g
将表中物质溶解后,用蒸馏水定容到100 mL。实验过程如图所示:
回答下列问题:
(1)该培养基为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型包括____________________
_______________________________________________________________________________
( 答 出 两 点 即 可 ) 。 能 筛 选 出 目 的 菌 的 原 因 是
__________________________________________
______________________________________________________________________________
。
(2)图中将细菌接种到固体培养基上时,采用的方法是 ______________。初步筛选出来的
菌种还需要进一步的鉴定:在培养基中加入________指示剂,接种并培养初步筛选的菌种,
若指示剂变成________色,则可说明该菌种能够分解尿素。
(3)在实验中,下列材料或用具需要灭菌的是_______(填序号),需要消毒的是_______(填
序号)。①培养细菌的培养基与培养皿
②玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管
③实验操作者的双手
(4)实验结束后,使用过的培养基应该进行________处理后,才能倒掉。
【答案】(1)碳源、氮源(无机盐、水) 该培养基以尿素为唯一氮源 (2)稀释涂布平板法
酚红 红 (3)①② ③ (4)灭菌
【解析】(1)该培养基为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型包括碳源、氮源、
无机盐、水。能筛选出目的菌的原因是该培养基以尿素为唯一氮源。(2)图中将细菌接种到
固体培养基上时,采用的方法是稀释涂布平板法。尿素分解菌可以用酚红指示剂进行鉴定
原因是其体内产生的脲酶能够催化尿素分解为氨,使酚红指示剂变成红色。(3)培养细菌的
培养基与培养皿、玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管都需要进行灭菌处理;实验操作者的双手
需要进行消毒。(4)为避免污染环境,使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉。
1.(2023·北京·统考高考真题)高中生物学实验中,下列实验操作能达成所述目标的是(
)
A.用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B.向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C.在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D.对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
【答案】A
【解析】A、成熟的植物细胞有中央大液泡,用高浓度蔗糖溶液处理,细胞会失水,成熟植
物细胞能发生质壁分离,因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离,A正确;
B、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境,不能创造无菌环境,B错误;
C、在用样方法调查种群密度时,应该做到随机取样,而不是在目标个体集中分布的区域划
定样方调查种群密度,C错误;
D、对外植体进行消毒可以 减少外植体携带的微生物,但不能杜绝接种过程中的微生物污
染,D错误。
故选A。
2.(2020·山东,20)野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长,发生基因突变产生的氨基
酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株 M和
苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学实验过程中发
现,将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现许多
由单个细菌形成的菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。该
同学对这些菌落出现原因的分析,不合理的是( )
A.操作过程中出现杂菌污染
B.M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸
C.混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质D.混合培养过程中,菌株中已突变的基因再次发生突变
【答案】B
【解析】据题意可知,甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独培养时均不会在
基本培养基上出现菌落,两者混合培养一段时间后,再接种在基本培养基中却出现菌落,
除了操作过程中出现杂菌污染,杂菌在基本培养基上生长形成菌落的原因以外,还可能的
原因是菌株获得了对方的遗传物质,或菌株中已突变的基因再次发生突变,使突变菌株能
产生所需的氨基酸,而变成了非依赖型菌株,从而能在基本培养基上生长形成菌落,A、
C、D项正确;M、N菌株混合培养一段时间,稀释涂布到基本培养基上后,培养出现的菌落
是由单个细菌形成的,菌落中不可能有M、N菌株同时存在而互为对方提供所缺失的氨基酸,
故B项错误。3.(2020·浙江7月选考)下列关于微生物培养及利用的叙述,错误的是(
)
A.利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物,而保留利用尿素的微生物
B.配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH
C.酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒
D.适宜浓度的酒精可使醋酸菌活化
【答案】A
【解析】以尿素为唯一氮源的固体培养基是选择培养基,让能利用尿素的微生物生长,其
他微生物不能生长,但不能迅速杀死其他微生物,A项错误;不同微生物生长的适宜pH不
同,如培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性,培养细菌时需将培养基的pH调至中性或微
碱性,B项正确;酵母菌酿酒时直接利用的物质是葡萄糖,因此酵母菌不能直接利用糯米
淀粉发酵得到糯米酒,C项正确;醋酸发酵时,适宜浓度的酒精可使醋酸菌活化,较高浓
度的酒精会抑制醋酸菌的活化,D项正确。
4.(2023·山东·高考真题)平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )
A.不含氮源的平板不能用于微生物培养
B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
【答案】D
【解析】A、不含氮源的平板可用于固氮菌的培养,A错误;
B、平板涂布时涂布器使用前必须浸在酒精中,然后在火焰上灼烧灭菌,这种操作属于灭菌,
不属于消毒,B错误;
C、使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理,不能直接丢弃,以免污染
环境,C错误;
D、脲酶可以催化尿素分解,在以尿素为唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解
尿素获得氮源而进行生长繁殖,但是不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而无法生长,因此
以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物,D正确。
故选D。
5.(2020·全国Ⅰ,37)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解 S
的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和 S,乙的组分
为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用__________________的方法进行灭菌。乙培养
基中的Y物质是________。甲、乙培养基均属于________培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,若要在每个平板上涂布100 μL
稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌
液稀释________倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反
而下降,其原因可能是_________________________________________________(答出1点
即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤:____________________
_____________________________________________________________________________。
(5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供 4类
营 养 物 质 , 即
____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
。
【答案】(1)高压蒸汽灭菌 琼脂 选择
(2)104
(3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长
(4)取淤泥加入无菌水中,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数
(5)水、碳源、氮源和无机盐
【解析】(1)微生物培养过程中,培养基的灭菌通常采用高压蒸汽灭菌的方法。乙培养基为
固体培养基,因此培养基中加入的是可使液体培养基凝固的琼脂。甲、乙两种培养基都是
为了分离出可降解S的细菌,因此是选择培养基。(2)设稀释倍数为A,1 mL=1 000 μL,
可得(2×107/A)×0.1≤200,解得A≥104。(3)在筛选降解S物质的细菌的过程中,如果培
养基中的S浓度过高,会导致细菌培养基的渗透压增大,细菌失水而代谢活性降低,对S
的降解量反而下降(或者S改变了培养基的pH,导致细菌代谢活性降低)。(4)测定淤泥中
能降解S的细菌细胞数的主要步骤是①淤泥取样,即取少量的淤泥加入无菌水中;②用稀
释涂布平板法涂布到乙培养基上;③微生物培养与观察计数。(5)培养基中含有细菌生长所
需要的4类基本营养物质,即水、碳源、氮源、无机盐。
6.(2023·北京·统考高考真题)自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细
菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为
细菌提供 和维生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平
板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊(如图),表明
。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌,需要合适的菌落密度,因此应将含菌量较高的湖泊水样
后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现
。采用这种方法,研究者分离、培养并鉴定出P菌。
(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式,请提出一个假设,该假设能用以下材料和设备加以验
证(主要实验材料和设备:P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱)
。
【答案】(1)氮源、碳源
(2)A菌能在培养平板中生长繁殖
(3) 稀释 溶菌圈
(4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂
【解析】(1)蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。
(2)将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段
时间后,薄层变浑浊,表明A菌能在培养平板中生长繁殖。
(3)将含菌量较高的湖泊水样稀释后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间
后,能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。
(4)根据实验实验材料和设备,圆形滤纸小片可用于吸收某种物质,离心机可用于分离菌
体和细菌分泌物,为探究P菌溶解破坏A菌的方式,可假设P菌通过分泌某种化学物质使A
菌溶解破裂。