《步步高》高考生物（人教版通用）一轮总复习精品讲义：第40讲+微生物的利用

第40讲 微生物的利用

[考纲要求] 1.微生物的分离和培养。2.某种微生物数量的测定。3.培养基对微生物的选择作用。

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考点一 微生物的分离与培养[重要程度：★★☆☆☆]

1．培养基

(1)概念：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。 (2)营养构成：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。

(3)种类：按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。 2．无菌技术

(1)含义：指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。 (2)关键：防止外来杂菌的入侵。 (3)不同对象的无菌操作方法[连线]

3．大肠杆菌的纯化培养

(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基

计算→称量→溶化→灭菌→倒平板 (2)纯化大肠杆菌的方法

①纯化培养原理：想方设法在培养基上得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的菌落，即可获得较纯的菌种。

②纯化大肠杆菌的关键步骤：接种。 ③常用的微生物接种方法有两种

a．平板划线法：是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。

b．稀释涂布平板法：是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。 (3)菌种的保存方法

①对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。

1

②对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

1．消毒和灭菌的不同点

比较项目 消毒 灭菌 理化因素的作用强度 较为温和 强烈 消灭微生物的数量 部分生活状态的微生物 全部微生物 芽孢和孢子能否被消灭 不能 能 [来源学*科*网]

2.两种纯化细菌方法优缺点的比较

项目 平板划线法 优点 可以观察菌落特征，对混合菌进行分离 可以计数，可以观察菌落特征 缺点 不能计数 吸收量较小，较麻烦，平稀释涂布平板法 板不干燥效果不好，容易蔓延 3. 稀释涂布平板法统计样品中菌落的数目往往比实际数目低，为什么？

答案 这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 4．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。 易错警示 配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的注意事项

(1)倒平板的适宜温度是50 ℃左右，温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。

(2)平板需倒置，这样既可使培养基表面的水分更好地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。

1．下列有关微生物培养与应用的说法，正确的是

( )

A．天然培养基是指直接取自自然界不需加工的培养基

B．接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理 C．大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段 D．分离分解尿素的细菌时，尿素是培养基中唯一的氮源和碳源 答案 C

解析 天然培养基是成分不明确的培养基，并不是不需加工配制的培养基；实验者的双

2

手需进行消毒处理；分离分解尿素的细菌时，尿素是唯一的氮源而不是唯一的碳源。 2．有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：

(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于________培养基。

(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即__________________和______________________。

(3)为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力__________________。

(4)通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、__________和____________________。无菌技术要求实验操作应在酒精灯________附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。

答案 (1)原油 选择 (2)平板划线法 稀释涂布平板法(3)强 (4)干热灭菌 高压蒸汽灭菌 火焰

解析 (1)可以将所需要的微生物从混杂的微生物群中分离出来的培养基为选择培养基。欲筛选出能降解原油的菌株，则培养基中应只含有原油而无其他碳源，这样不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存，能降解原油的细菌才能在只含原油这一碳源的培养基上生存。(2)分离纯化菌种时，接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其目的都是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单菌落，以便于纯化菌种。(3)降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大。(4)实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌(如接种环)、干热灭菌(如培养皿)和高压蒸汽灭菌(如培养基)等。无菌技术要求整个实验操作都要在酒精灯火焰附近进行，以避免周围微生物的污染。

考点二 微生物的筛选和计数[重要程度：★★☆☆☆]

一、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：统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。

3．实验流程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察→细菌的计数。 二、分解纤维素的微生物的分离 1．纤维素酶

(1)组成：纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。 (2)作用

纤维素――→纤维二糖――→葡萄糖 C酶

x

C1酶葡萄糖苷酶

2．纤维素分解菌的筛选

3

(1)原理

纤维素分解菌

↓

刚果红??纤维素酶

?→红色复合物――→红色消失，出现透明圈 ?纤维素?

(2)筛选方法：刚果红染色法，即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。 (3)培养基：以纤维素为唯一碳源的选择培养基。 (4)实验流程

土壤取样：富含纤维素的环境 ↓

选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度 ↓

梯度稀释：制备系列稀释液 ↓

涂布平板：将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 ↓

挑选产生透明圈的菌落

1．筛选菌株的原则是：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．探究菌株筛选原理的不同点

土壤中分解尿素的细菌 ①选择培养基的成分：尿素作为唯一的氮源 ②鉴定方法：在培养基中加入酚红说明细菌能分解尿素 源 ②鉴定方法：刚果红染色法，即刚果红与纤培养基出现以纤维素分解菌为中心的透明圈 分解纤维素的微生物 ①选择培养基的成分：纤维素作为唯一的碳指示剂，若指示剂变红，pH升高，维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，3. 在微生物的筛选与计数实验中，设置对照实验的目的是：排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。

4．怎样设置证明培养基未被污染的对照？用空白培养基作对照。

5．怎样设置证明选择培养基选择作用的对照？用牛肉膏蛋白胨培养基接种等量同种菌液作对照。

易错警示 (1)为了使结果接近真实值，应设置三个或三个以上的平板，计算出菌落平均数。

(2)计算时明显偏离实际值(本组实验其他平板计数值)的要舍弃掉后求平均值。 (3)对照实验的设计首先要明确设计的目的，分析出实验的自变量之后才能准确设计。

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