统考版2023版高考生物一轮复习课堂互动探究案1选修1生物技术实践微生物的培养和利用.docx
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1、课堂互动探究案1微生物的培养和利用考点一微生物的实验室培养(国考5年7考)(全国卷:2020全国卷;2019全国卷、;2018全国卷、)任务驱动探究突破任务1据某微生物培养基的配方表回答下列问题编号成分(NH4)2SO4KH2PO4FeSO4CaCl2H2O含量0.4 g4.0 g0.5 g0.5 g100 mL(1)此培养基按物理性质划分属于_培养基,因为没有凝固剂(如琼脂);按功能划分属于_培养基,因为没有碳源,只有_微生物才能生长(利用空气中的CO2)。(2)此培养基含有微生物所需的营养成分包括水、_和_三类,若加入氨基酸,则它可充当的营养成分包括_、_和生长因子。(3)若要观察微生物的
2、菌落特征,培养基中应添加的成分是凝固剂(琼脂)。(4)若用该培养基来分离尿素分解菌,应除去表中_成分(填表中序号),加入_和不含氮元素的有机物。师说拓展1培养基的配制原则(1)目的要明确:配制时应根据微生物的种类、培养目的等来确定配制的培养基种类。(2)营养要协调:注意各种营养物质的浓度和比例。(3)pH要适宜:真菌为5.06.0,细菌所需pH为6.57.5,放线菌为7.58.5,故培养不同微生物所需pH 不同。2培养基的营养构成(1)各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。(2)不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。3微生物对主要营养物质的需求
3、特点(1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机盐,碳源可来自大气中的CO2;氮源可由含氮无机盐提供,如硝酸盐等。(2)异养型微生物所需的营养物质主要是有机物,即碳源必须由含碳有机物提供,如糖类、脂肪酸等;氮源也主要由有机物提供,如尿素、牛肉膏等,部分异养型微生物也可以利用无机氮源。任务2据两种接种方法产生的培养效果图完成下列问题(1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是_、_。(2)某同学在纯化土壤中的细菌时,发现培养基上的菌落连成一片,其最可能的原因是什么?应当怎样操作才可避免此种现象?任务3大肠杆菌的纯化培养(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基操作步骤倒平板的操作方法及注意事项a.写出上图正
4、确的倒平板操作流程:_。b乙中的灭菌方法是_。c丁中的操作需要等待_后才能进行。(2)纯化大肠杆菌的方法纯化培养原理:设法在培养基上得到由一个细菌繁殖而来的肉眼可见的菌落,即可获得较纯的菌种。纯化大肠杆菌的关键步骤是_。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_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_,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。系列稀释操作(如下图所示):涂布平板操作(如下图所示):(3)菌种的保存方法对于频繁使用的菌种,可以采用_的方法。对于需要长期保存的菌种,可以采用_的方
5、法。特别提醒(1)配制牛肉膏蛋白胨固体培养基的注意事项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。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第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环。灼烧接种环,应待其冷却后才能伸入菌液,以免温度太高杀死菌种。划线时最后一区不要与第一区相连。划线用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破。第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始,能使微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终得到由单个微生物繁殖形成的纯培养物。考向分类对点落实考向一 培养基及其制备方法分
6、析1.经典模拟下表为某培养基的配方,下列叙述正确的是()成分蛋白胨葡萄糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水含量10 g10 g2 g0.4 g0.065 g1 000 mLA.从物理性质看,该培养基属于液体培养基;从用途看,该培养基属于选择培养基B该培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖,属于氮源的物质是蛋白胨C该培养基缺少提供生长因子的物质D该培养基调节合适的pH后就可以接种使用22022安徽省黄山市高三 “八校联考”蓝白斑筛选是基因工程中筛选重组目的基因常用的一种方法,表现为培养基上出现蓝白颜色的菌落,可以通过颜色为依据直接筛选重组菌。用于筛选的菌为半乳糖苷酶缺陷型菌株,这种宿主菌中编码半乳糖苷酶的部
7、分缺失,不具有生物活性。用于蓝白斑筛选的质粒载体一般含有抗性基因和将宿主菌半乳糖苷酶缺失部分补全的序列,在这段序列中还含有多个限制性酶切位点,便于插入目的基因。半乳糖苷酶能够作用于一种无色化合物Xgal,使其变成蓝色物质。回答下列问题:(1)玻璃和金属材质的实验器材利用_方法灭菌。(2)培养基灭菌后,需要冷却到_左右时,才能倒平板。倒平板后,平板冷凝要将平板倒扣,其原因是_。(3)为防止杂菌污染,培养基中要添加_。蓝白斑筛选能成功,是因为培养基中添加了_。(4)最终培养基出现的白色的菌落是()A目的基因和载体结合的菌株B只含目的基因的菌体C只含载体的菌体(5)若需要长期保存该菌种,可采用的方法
8、是_。考向二 无菌技术的操作3.经典模拟微生物培养过程中,要十分重视无菌操作。现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作,以防止杂菌污染。请分析下列操作中错误的是()煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢接种操作要在酒精灯火焰附近进行无菌繁殖脱毒苗时,植物的外植体要进行消毒家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌培养基要进行高压蒸汽灭菌加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌ABC D考向三 大肠杆菌的纯化方法及过程分析4.2022甘肃兰州一中高三试题平板冷却凝固后要将平板倒置,其目的是()A利于大肠杆菌的生长B防止空气进入C利于培养基的冷却D防止皿盖冷却水滴入培养基造成污染52022河南省安阳
9、市高三第一次调研一个由英国伦敦帝国学院和芬兰图尔库大学的科学家组成的研究小组开发出一种通过大肠杆菌制造丙烷的新技术。科研人员欲对大肠杆菌进行研究和利用,首先要纯化大肠杆菌,请结合所学知识,回答下列问题:(1)纯化大肠杆菌首先需要制备牛肉膏蛋白胨固体培养基,其步骤是计算、称量、溶化、灭菌、_。对培养基进行灭菌的方法是_,检验培养基是否有杂菌污染的最有效的方法是_。(2)可以估算出样品中大肠杆菌数量的接种方法是_,用该方法得到的结果一般比实际值_(填“偏大”或“偏小”)。(3)某实验小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡培养,结果发现:振荡培养的细菌比静置培
10、养的细菌生长速度快。分析其原因是振荡培养能提高培养液中_的含量和营养物质的利用率。使用过的培养基及培养物必须经过_后才能丢弃,以防止培养物扩散。(4)如果要检测食品中是否含有大肠杆菌,需要在培养基中加入_(填物质),以观察是否出现_(填颜色)的菌落。考向四 微生物培养与分离的考查6.2022河北省保定市高三二模冰箱并没有灭菌的功能,如果生冷食物长期放在冰箱这个密封的空间里,就会滋生细菌,使冰箱产生难闻的异味。某学习小组利用冰箱内烤肠作样本,在实验室做了微生物培养。请回答下列问题:(1)实验用到的培养基用_法灭菌,灭菌后的培养基需要倒置,原因是_。在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一
11、段时间,这样做的目的是_。(2)为了观察培养的微生物种类及数量,需要用_法进行接种,培养适宜时间后,培养基中出现多种形态和颜色不同的_,说明烤肠样品中有多种微生物。(3)一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,用含抗生素的滤纸片处理培养基上分离出的大肠杆菌,观察大肠杆菌生长状况,看滤纸片附近是否出现了抑菌圈,再从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌接种培养并重复以上抗生素处理,在连续培养几代后,抑菌圈的平均直径_(填“不变”、“变小”或“变大”),原因是_。考向五 微生物实验室培养的拓展应用7.全国卷,37在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题:(1)在实验室中,玻璃
12、和金属材质的实验器具_(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是_。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能_。在照射前,适量喷洒_,可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过_(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是_。8经典高考临床使用抗生素前,有时需要做细菌耐药实验。实验时,首先要从病人身上获取少量样本,然后按照一定的实验步骤操作,以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性
13、。回答下列问题:(1)为了从样本中获取致病菌单菌落,可用_法或_法将样本接种于固体培养基表面,经过选择培养、鉴别等步骤获得。(2)取该单菌落适当稀释,用_法接种于固体培养基表面,在37 培养箱中培养24 h,使其均匀生长,布满平板。(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性,将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置,培养一段时间后,含A的滤纸片周围出现透明圈,说明该致病菌对抗生素A_;含B的滤纸片周围没有出现透明圈,说明该致病菌对抗生素B_;含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小,说明_;含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现了一个菌落,在排除杂菌污染的情况
14、下,此菌落很可能是抗生素D的_。(4)根据上述实验结果,为达到抗菌目的,最好应选用抗生素_。师说拓展1消毒与灭菌比较条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药剂消毒法用酒精擦拭双手,用氯气消毒水源灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子灼烧灭菌法接种工具干热灭菌法玻璃器皿、金属工具高压蒸汽灭菌法培养基及容器2.纯化微生物的接种方法比较比较项目平板划线法稀释涂布平板法关键操作接种环在固体平板培养基表面连续划线一系列的梯度稀释;涂布平板法操作注意事项每次划线前后均需灼烧接种环稀释
15、度要足够高,为确保实验成功可以增加稀释度菌体获取在具有显著的菌落特征的菌落中挑取菌体从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体优点可以根据菌落的特点获得某种微生物的单细胞菌落既可以获得单细胞菌落,又能对微生物计数缺点不能对微生物计数操作复杂,需要涂布多个平板9经典高考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
16、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。考点二 微生物的分离、计数与筛选(国考5年4考)(全国卷:2019全国卷、;2018全国卷;2017全国卷)任务驱动探究突破任务1土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)实验原理分解尿素的原理土壤中细菌之所以能分解尿素,是由于它们体内能合成_,这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到_作用。筛选菌株的原理微生物的选择培养:在选择培养基的配方中,把尿素作为培养基中的唯一氮源,原则上只有能够利用尿素的微生物
17、才能够生长。(2)统计菌落数目的方法显微镜直接计数法a.原理:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。b.方法:用血球计数板计数。c缺点:不能区分死菌与活菌。间接计数法(活菌计数法)a原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。b操作:()设置重复组,以增强实验的说服力与准确性。()为了保证结果的准确,一般应选择菌落数在30300的平板进行计数。c计算公式:每克样品中的菌株数(CV)M,其中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
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