第36讲 微生物的利用
[考纲要求] 1.大肠杆菌的培养和分离。2.分离以尿素为氮源的微生物。
考点一 大肠杆菌的培养和分离
1．大肠杆菌
(1)特性：革兰氏阴性、兼性厌氧的肠道杆菌。 (2)细菌的繁殖：以分裂的方式繁殖，分裂速度很快。 2．细菌的扩大培养
扩大培养用LB液体培养基，划线分离用LB固体平面培养基。 3．分离
培养基灭菌 ↓ 倒平板 ↓ 接种 ↓ 划线分离 ↓ 培养观察 4.消毒和灭菌比较 比较项目 消毒 理化因素的作用强度 较为温和 消灭微生物的数量 部分生活状态的微芽孢和孢子能否被消灭 不能 50 mL LB液体培养基和50 mL LB固体培养基及培养皿高压蒸汽灭菌 将培养基分别倒入4个灭菌后的培养皿中，水平放置，使之形成平面 在装有液体培养基的三角瓶中接种大肠杆菌，培养12 h 用接种环在接种有大肠杆菌的三角瓶中蘸菌液一次，在固体培养基的平板上连续划线，盖好培养皿 培养皿倒置(盖在下面)，放在37 ℃恒温培养箱中培养12～24 h后，可看到划线的末端出现不连续的单个菌落 生物 灭菌 强烈 全部微生物 能 5.微生物接种的两种常用方法比较 比较 工具 划线分离法 接种环 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原理 到培养基表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细菌细胞繁殖而来的肉眼可见的细胞群体，即菌落 特点 目的 [思维诊断] (1)培养基分装到培养皿后进行灭菌(2013·江苏，18A)( × )
(2)从有机废水中分离分解有机物的微生物时，接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养(2013·江苏，18C)( × )
(3)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害(2013·重庆，5A)( √ )
(4)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等)都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌( × )
方法简单，但不适宜计数 涂布分离法 玻璃刮刀 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。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细菌细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落 单菌落更易分开，但操作复杂些 使培养基上形成单个细菌细胞繁殖而来的子细胞群体——菌落
题组 大肠杆菌的分离和培养
1．检验饮用水的细菌含量是有效监控疾病发生的必要措施。请回答下列与检验饮用水有关的问题：
(1)要测定饮用水中大肠杆菌的数量，常采用________法，通常将水样进行一系列的梯度____________，然后将上述的水样用涂布器分别涂布到______________的表面进行培养，记录菌落数量。用该方法统计样本菌落数时________(填“是”或“否”)需要对照组。原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)下面所示的四种菌落分布图中，不可能由上述方法得到的是________。
(3)大肠杆菌的培养条件是无菌，培养基配制时需加入氯化钠，以维持__________。配制培养基时先__________________(填“调节pH”或“灭菌”)后________(填“调节pH”或“灭菌”)。
答案 (1)涂布分离 稀释 LB固体培养基 是 因为需要判断培养基使用之前是否被杂菌污染(培养基灭菌是否合格) (2)D (3)渗透压 调节pH 灭菌 2．请回答下列有关细菌的培养与分离问题。
(1)环卫部门要检测某地饮用水的大肠杆菌超标问题，通常采用__________法。用此法分离时，需要将待测水样稀释若干倍，再取______mL稀释度不同的待测样品加在固体培养基上，用__________涂布在培养基平面上，盖好培养皿并将培养皿倒置，在37 ℃恒温培养箱中培养12～24 h，可以得到相互分开的菌落。计数时为了减小误差，每个浓度的待测样品________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如图4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基(琼脂含量3.5 g/L)中的生长状态，最可能是大肠杆菌生长状态的是________。
(3)从土壤中分离出有脲酶的细菌时，在配制好尿素固体培养基后，加入尿素溶液往往要通过______________过滤，使之无菌。由于脲酶能水解尿素，会使培养基中的酚红指示剂变为______________，从而在其菌落周围出现________。
答案 (1)涂布分离 0.1 玻璃刮刀 至少涂布三个平板，取其平均值 (2)D (3)G6玻璃砂漏斗 红色 着色的环带
(1)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60 ℃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。
(2)平板划线操作的注意事项
①第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环。
②灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。
③划线时最后一区域不要与第一区域相连。
④划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。考点二 分离以尿素为氮源的微生物
1．菌种特点
含有脲酶，可以通过降解尿素作为其生长的氮源。 2．培养基
用以尿素为唯一氮源的培养基培养，以LB全营养培养基为对照。 3．实验原理
(1)筛选以尿素为氮源的微生物，可使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行培养选择。 (2)细菌合成的脲酶能将尿素分解成NH3，致使pH升高，使酚红指示剂变红。 4．实验步骤
制备培养基：将已灭菌的LB固体培养基和尿素固体培养基分别倒入两个培养皿中，摇匀，平放至凝固 ↓
制备细菌悬液：用1 g土样配制不同浓度的细菌悬液 ↓
用涂布分离法分离细菌：将不同浓度的土壤稀释液分别加入到有LB培养基和尿素培养基的培养皿中，并用玻璃刮刀涂布到整个平面上 ↓
培养：将培养皿倒置，在37 ℃恒温箱中培养24～48 h ↓
观察：培养基中菌落数量 5．反应的鉴定
在配制培养基时，加入指示剂酚红，培养时细菌将尿素分解产生碱性的氨，使培养基上菌落周围出现着色的环带。 [思维诊断]
(1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类( × )
(2)从物理性质的角度看，选择培养基多属于固体培养基( √ ) (3)对细菌进行计数只能采用涂布分离法，而不能用划线分离法( × ) (4)筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的氮源( √ )
(5)分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低( × )
题组 分离以尿素为氮源的微生物
1．在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂的目的是( ) A．筛选出能分解尿素的细菌 B．对分离的菌种作进一步鉴定 C．作细菌的营养成分
D．如指示剂变蓝就能准确地认定该菌能分解尿素 答案 B
解析 筛选出能分解尿素的细菌用选择培养基即可，不需要加指示剂。加入指示剂的培养基，目的都是对要分离的菌种作进一步的鉴定。
2．现从土壤中分离以尿素为氮源的细菌，实验过程如下图所示： 土样→土壤浸出液→稀释→接种→培养、观察 请回答：
(1)欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，将土壤用________________________________________________________________________ 进行一系列的梯度稀释，同一浓度的土壤稀释液应至少涂布________个平板，通常以每个培养皿中有________个以内的单菌落的那一组稀释倍数为最合适。
(2)接种后的培养皿____________于37 ℃的恒温箱中培养。若培养基中存在含脲酶的细菌，其菌落周围会出现________，这是由于尿素被分解产生氨气，遇培养基中的________产生的颜色变化，从而证明这一菌株能以尿素为氮源。
(3)分离能利用尿素的细菌时所用的培养基成分上最主要的特点是________________________________________________________________________。 (4)下列操作需要在酒精灯火焰旁进行的是________(多选)。 A．称取葡萄糖、琼脂糖等培养基成分 B．倒平板 C．涂布平板 D．微生物的培养
(5)与LB全营养培养基上的菌落数相比，尿素培养基上的菌落数只有少数菌落的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)无菌水 3 20 (2)倒置 红色环带 酚红指示剂 (3)以尿素作为唯一氮源的(固体)培养基 (4)BC (5)土壤中能利用尿素的细菌在土壤菌群中只占极少数
1．培养基中观测指标的分析
高考生物第十单元第36讲
