資源簡介

1.2.2微生物的選擇培養與計數學案
【預習新知】
（一）選擇培養基
1.自然界中目的菌的篩選：從目的菌株生存的 中找。
(1)實例：聚合酶鏈式反應(PCR)中用到的耐高溫的DNA聚合酶，是從熱泉中篩選出來的
中提取出來的。
(2)依據：水生棲熱菌能在 ℃的高溫條件下生存，而絕大多數微生物在此條件下不能生存。
2.選擇培養基：允許 的微生物生長，同時 其他種類微生物生長的培養基。
3.實驗室中目的菌的篩選
(1)原理：人為提供有利于 生長的條件(包括營養、溫度和pH等)，同時 其他微生物的生長。
(2)方法：利用 培養基分離。
（二）微生物的選擇培養
1g土壤中有多少能分解尿素的細菌
原理：通過對土樣進行充分 ，再將 涂布到制備好的培養基上，即可得到能分解尿素的細菌的 。
稀釋涂布平板法：是將菌液進行一系列 稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到 的 ，進行培養。
1、稀釋涂布平板法的操作過程
①鏟取土樣，將樣品裝入紙袋中。（取土樣用的小鐵鏟和盛土樣的的信封在使用前都要 ）。
②將10g土樣加入盛有90mL 的錐形瓶中，充分搖勻，制成菌液。取1mL上清液加入盛有9mL無菌水的試管中，依次 稀釋。
③取0.1mL菌液，滴加到 。
④將 浸在盛有酒精的燒杯中。
⑤將涂布器放在火焰上 ，待酒精燃盡、涂布器冷卻后，再進行涂布。
⑥用涂布器將 均勻地涂布在培養基表面。涂布時可轉動培養皿，使涂布均勻。
2、菌種培養
待涂布的菌液被培養基吸收后，將 ，放入30～37 ℃的恒溫培養箱中培養1～2 d。
3、菌種觀察
在涂布有合適濃度菌液的平板上就可以觀察到分離的 。
（三）微生物的數量測定
1．稀釋涂布平板法
(1)原理：當樣品的稀釋度足夠高時，培養基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個________。通過統計平板上的菌落數，就能推測出樣品中大約含有多少________。
(2)計數原則：一般選擇菌落數為________的平板進行計數。樣品的稀釋度將直接影響平板上的菌落數目，通常選用一定稀釋范圍的樣品液進行培養。在同一稀釋度下，應至少對____個平板進行重復計數，然后求出________。
(3)注意事項：統計的菌落數往往比活菌的實際數目____，這是因為當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是________菌落。因此，統計結果一般用________而不是活菌數來表示。
2．顯微鏡直接計數法
一種常用的、快速直觀的測定微生物數量的方法。該方法利用特定的細菌計數板或血細胞計數板，在顯微鏡下觀察、計數，然后再計算一定體積的樣品中微生物的數量，統計的結果一般是________________的總和。
3．土壤中分解尿素的細菌的分離與計數
(1)________取樣：從肥沃、濕潤的土壤中，用________鐵鏟鏟去表層土，迅速取土壤并裝入________紙袋密封。
↓
(2)配制培養基：制備以________為唯一氮源的選擇培養基。
↓
(3)樣品的________：在火焰旁稱取土壤10 g，放入盛有90 mL 無菌水的錐形瓶中，振搖使土樣與水充分混合，將菌分散。制成101倍土壤稀釋液，從中吸取1 mL 土壤懸液注入盛有9 mL無菌水的試管中，吹吸三次，充分混勻，制成102倍土壤稀釋液，以此類推，制成103、____、____、____倍土壤稀釋液。
↓
(4)取樣涂布：取9個上述選擇培養基分成3組，并做好標記，然后分別從104、105、106倍的三種土壤稀釋液中吸取0.1 mL對號放入已做好標記的平板中，用____________在培養基表面輕輕地涂布均勻。
↓
(5)培養觀察：將培養基平板倒置于________的恒溫培養箱中培養1～2 d，每隔24 h統計一次菌落數目，選取菌落數目________時的記錄作為結果。
【鞏固訓練】
1.下列關于“土壤中分解尿素的細菌的分離與計數”實驗的敘述，錯誤的是( )
A.可以在長期使用尿素肥料的農田土壤中采集土樣
B.分離菌種所采用的培養基需添加尿素為唯一氮源
C.利用稀釋涂布平板法純化菌種時常用菌落數作為統計結果
D.實施本實驗時所用平板和試管的數目不多而且耗時也較短
2.瘤胃中的微生物多為厭氧菌，某實驗小組欲從牛的瘤胃中分離出能分解尿素的微生物，下圖表示篩選流程，甲、乙、丙均為培養基。下列說法錯誤的是( )
A.培養基上加石蠟的目的是隔絕外界的氧氣
B.只有乙培養基上能形成肉眼可見的菌落
C.甲和丙培養基可以增加目的菌株的濃度
D.乙培養基是以尿素為唯一碳源的鑒別培養基
3.如圖為“土壤中分解尿素的細菌的分離和計數”實驗中樣品稀釋示意圖。據圖分析錯誤的是( )
A. 某一稀釋度下至少涂3個平板，該實驗方法統計得到的結果常會比實際活菌數目少
B. 3號試管中的樣品溶液稀釋倍數為104倍
C. 5號試管的結果表明每克土壤中的菌株數為1.7×108個
D. 該實驗需設置牛肉膏蛋白胨培養基作對照，用以判斷選擇培養基是否有選擇作用
4.可以鑒定出分解尿素的細菌的方法是
A.以尿素為唯一氮源的培養基中加入酚紅指示劑
B.以尿素為唯一氮源的培養基中加入二苯胺試劑
C.以尿素為唯一氮源的培養基中加入蘇丹Ⅲ試劑
D.以尿素為唯一氮源的培養基中加入雙縮脲試劑
5.在從土壤中分離出分解纖維素的微生物的實驗中，先進行選擇培養，再用剛果紅染色法進行分離，先選擇培養的目的是( )
A.濃縮目標菌種
B.除去雜菌，獲得能分解纖維素的純種菌
C.殺滅不需要的微生物
D.在微生物的菌落上獲得纖維素分解菌菌種
6.下列與某實驗小組分離產脲酶菌的實驗設計相關的說法，不合理的是( )
A.可選擇富含尿素的土壤作為樣品來分離目的菌株
B.能分解酚紅指示劑使其褪色的是產脲酶菌株
C.富集培養的目的是增加目的菌的濃度
D.在選擇培養基中添加尿素作為唯一氮源
7.微生物培養過程中，常使用選擇培養基和鑒別培養基。其中鑒別培養基是在基礎培養基中加入某種特殊化學物質，該物質可以與某種微生物的代謝物發生反應，產生明顯的特征性變化。下列不屬于鑒別培養基的是( )
選項 基礎培養基中加入的特殊化學物質 出現的變化
A 青霉素 出現大菌落
B 剛果紅、纖維素 出現透明圈
C 可溶性淀粉 出現淀粉水解圈
D 醋酸鉛 產生黑色沉淀
注：真菌菌落一般比細菌菌落大
A.A B.B C.C D.D
8.下列有關土壤中微生物的分離與計數的說法，錯誤的是( )
A.因為土壤中各類微生物的數量不同，所以為獲得不同類型的微生物要按不同的稀釋倍數進行分離
B.測定土壤中不同微生物的數量，選用的稀釋范圍不同
C.如果得到了3個或3個以上菌落數目在30~300的平板，則說明稀釋操作比較成功，并能夠進行菌落的計數
D.牛肉膏蛋白胨培養基的菌落數目明顯小于選擇培養基的數目，說明選擇培養基已篩選出些細菌菌落
9.垃圾分類是對垃圾收集處置傳統方式的改革,是對垃圾進行有效處置的一種科學管理方法。去掉可回收的、不易降解的物質,可以減少垃圾數量達60%以上,從而減少污染。處理生活垃圾的有效方法之一是用微生物對其進行降解,下圖表示篩選高效降解淀粉菌種的過程。相關敘述正確的是( )
A.乳制品廠廢水中含有大量淀粉,該廢水是分離高效降解淀粉菌種的首選樣品
B.該實驗中菌液接種到培養基上所用的接種工具只能選擇火焰灼燒過的接種環
C.稀釋涂布平板法除可以用于分離微生物外,也常用來統計樣品中活菌的數目
D.由于菌種對碘的分解能力不同,所以菌落①與菌落②產生透明圈的大小不同
10.將適量馬鈴薯去皮后切成小薄片，加水煮沸20min后，用紗布過濾，加入少量葡萄糖和瓊脂，并用蒸餾水定容后即可制備得到馬鈴薯瓊脂培養基。下列相關敘述錯誤的是( )
A.該培養基的配方中缺少氮源和無機鹽
B.按物理性質劃分該培養基屬于固體培養基
C.該培養基所培養微生物的同化類型為異養型
D.若用該培養基培養霉菌，則需要將pH值調至酸性
參考答案
1.答案：D
解析：A、在尋找目的菌株時，要根據它對生存環境的要求，到相應的環境中去尋找，要得到分解尿素的細菌，可以在長期使用尿素肥料的農田土壤中采集土樣，A正確；
B、分離能分解尿素的細菌，需要加入以尿素為唯一氮源，這種加入尿素的培養基在功能上屬于選擇培養基，B正確；
C、菌落是由單個微生物在適宜固體培養基表面或內部生長繁殖到一定程度，形成肉眼可見有一定形態結構的子細胞的群落，利用稀釋涂布平板法純化菌種時常用菌落數作為統計結果，C正確；
D、本實驗使用的平板和試管較多，為避免混淆，應在使用前就做好標記，標記時要注明培養基種類、培養日期以及平板上培養樣品的稀釋度等，D錯誤。
故選D。
2.答案：D
解析：D、乙培養基是以尿素為唯一碳源的選擇培養基，在該培養基上只有能分解尿素的微生物能夠生存，D錯誤。故選D
3.答案：C
解析：A、設置重復組，增強實驗的說服力與準確性，故某一稀釋度下至少涂3個平板。稀釋涂布平板得到的菌落可能存在兩個或多個細菌細胞長成一個菌落，使該實驗方法統計得到的結果往往會比實際活菌數目要低，A正確；
B、據圖可知，將10g土樣加入到90mL無菌水中定容至100mL后，此時土樣稀釋倍數為10倍，再經3次10倍稀釋得到3號試管中的樣品，故3號試管中樣品的稀釋倍數是104倍，B正確；
C、5號試管進行稀釋涂布平板法計數的結果表明每克土壤中的菌株數為（168+175+167）÷3×106÷0.1≈1.7×109個，C錯誤；
D、要判斷選擇培養基是否起到選擇作用，需設置接種了的牛肉膏蛋白胨培養基作對照，若牛肉膏蛋白胨培養基上的菌落種類數目多于選擇培養基上的菌落類型，則說明起到了選擇作用，D正確。
故選C。
4.答案：A
解析：在細菌分解尿素的化學反應中，細菌合成的脲酶將尿素分解成氨，氨會使培養基的pH升高，酚紅指示劑將變紅，因此在以尿素為唯一氮源的培養基中加入酚紅指示劑，即可初步鑒定所培養的細菌是否可以分解尿素。綜上所述，A項正確，B、C、D三項均錯誤。
5.答案：A
解析：A、在選擇培養的條件下，可以使那些能夠適應這種營養條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應這種營養條件的微生物的繁殖被抑制，因此選擇培養可以起到濃縮目標菌種的作用，A正確；
B、選擇培養不能得到單一菌種，B錯誤；
C、該培養基中的化學成分不能殺死其它微生物，C錯誤；
D、選擇培養時用液體培養基，微生物在培養液中繁殖，不能獲得目標菌落，D錯誤。
故選A。
6.答案：B
解析：AD、為了篩選可分解尿素的細菌，可選擇富含尿素的土壤作為樣品來分離目的菌株，尿素作為唯一氮源，含脲酶的微生物在該土壤能生長，AD正確；
B、在細菌分解尿素的化學反應中，細菌合成的脲酶將尿素分解成氨，氨會使培養基的pH升高，酚紅指示劑將變紅，因此在以尿素為唯一氮源的培養基中加入酚紅指示劑，能對分離的菌種做進一步鑒定，B錯誤；
C、富集培養的目的是增加目的菌的濃度，以增加目的菌種數量，C正確。
故選B。
7.答案：A
解析：A、加入青霉素的培養基可以選擇出能夠抗青霉素的微生物，該培養基屬于選擇培養基，A符合題意;
B、纖維素分解菌能夠產生纖維素酶，可以把纖維素分解為纖維二糖和葡萄糖，纖維素可以與剛果紅染液結合呈紅色，含有纖維素分解菌因為產纖維素酶可以分解纖維素而使菌落周圍出現無色的透明圈，所以加入剛果紅的培養基屬于鑒別培養基，B不符合題意;
C、淀粉酶可以使淀粉水解為麥芽糖和葡萄糖,淀粉水解后遇碘不再變藍色，使菌落出現淀粉水解圈，該培養基屬于鑒別培養基，C不符合題意;
D、某些細菌能分解培養基中的含硫氨基酸生成硫化氫，硫化氫與培養基中的醋酸鉛作用而生成黑色的硫化鉛沉淀，黑色沉淀越多，表示生成的硫化氫量也越多，該培養基屬于鑒別培養基，D不符合題意。
8.答案：D
解析：樣品的稀釋度直接影響平板上生長的菌落數目。實際操作中，通常選用一定稀釋范圍的樣品液進行培養，以保證獲得菌落數在30~300之間適于計數的平板。土壤中不同類型的微生物的數量不同，因此在測定其數量時，選用的稀釋范圍也不同。將菌液稀釋相同的倍數，在牛肉膏蛋白胨培養基上生長的菌落數目應明顯多于選擇培養基上的數目，從而說明選擇培養基的篩選作用。
9.答案：C
解析：乳制品不會含有大量的淀粉，所以乳制品廠廢水并不是分離高效降解淀粉菌種的首選樣品，A錯誤;該實驗中菌液接種到培養基上所用的方法應為稀釋涂布平板法，接種工具為涂布器，B錯誤;菌落①與菌落②產生透明圈的大小不同是因為菌種對淀粉的分解能力不同，D錯誤。
10.答案：A
解析：馬鈴薯細胞中含有蛋白質和無機鹽，可分別作為氮源和無機鹽，A錯誤；該培養基加有瓊脂，按物理性質分類該培養基屬于固體培養基，B正確；馬鈴薯中含有糖類物質，糖類可作為碳源，所以該培養基所培養微生物的同化類型為異養型，C正確；培養霉菌時需將培養基的pH值調至酸性，D正確。

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