北京 金術(shù)超

明確目的 辨析方法 注重應(yīng)用
——“微生物應(yīng)用”備考復(fù)習(xí)

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一、高考動(dòng)向分析

微生物應(yīng)用內(nèi)容主要包括微生物菌體的分離與計(jì)數(shù)，其在“微生物培養(yǎng)與應(yīng)用”這個(gè)專(zhuān)題中占有重要地位。作為選修一的重要內(nèi)容，其與生產(chǎn)、生活以及生態(tài)環(huán)境問(wèn)題密切相關(guān)。

1.高考命題情況分析

表1 近三年高考命題情況分析

續(xù)表

試題年份 _試卷___題號(hào)______分值________________________命題內(nèi)容__201_4___江蘇___30________2___酵母菌計(jì)數(shù)與分__離______2015______19________2___微生物培養(yǎng)與利__用______2016______25________2_____________________分離與應(yīng)用__2014___新課標(biāo)卷___39________5________________________菌體分離__2015______39________2_____________________微生物應(yīng)用__201____________6__________________________________________________39_5_菌體分離與應(yīng)用

由上表可知，在近三年的高考中，上海、天津、江蘇、新課標(biāo)試卷考查較多，北京考查最少。試題多以簡(jiǎn)答題形式出現(xiàn)，主要側(cè)重對(duì)知識(shí)理解與運(yùn)用能力的考查。

2.高考方向預(yù)測(cè)與備考建議

（1）2017高考方向預(yù)測(cè)：本考點(diǎn)主要以簡(jiǎn)答題形式出現(xiàn)，考查難度中等。命題主要考查微生物的分離、計(jì)數(shù)、應(yīng)用以及無(wú)菌操作等內(nèi)容。

（2）2017年備考的建議：使用上海、江蘇、天津、新課標(biāo)試卷的地區(qū)要注重菌體分離與應(yīng)用內(nèi)容的復(fù)習(xí)，抓好基本方法的落實(shí)。其他省市的復(fù)習(xí)可注重菌體分離方法和原理的落實(shí)。

二、高考熱點(diǎn)追蹤

微生物應(yīng)用的復(fù)習(xí)重點(diǎn)關(guān)注：一個(gè)目的（菌體的分離與計(jì)數(shù)）、兩個(gè)方法（純培養(yǎng)方法、菌體計(jì)數(shù)方法）、三個(gè)應(yīng)用（有毒有害物質(zhì)分解、生產(chǎn)某種酶、生產(chǎn)某種藥物）、四個(gè)關(guān)注（原理、方法、優(yōu)缺點(diǎn)、易混淆內(nèi)容）。

（一）菌體分離與計(jì)數(shù)

1.菌體的分離

（1）分離的原理與方法

土壤是微生物的大本營(yíng)，含有豐富的微生物資源。我們可以運(yùn)用相關(guān)的方法從土壤中分離出我們所需要的菌株。分離菌體主要運(yùn)用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行分離。提供有利于目的菌株生長(zhǎng)的條件（包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等），同時(shí)抑制或阻止其他微生物生長(zhǎng)。

（2）菌體分離技術(shù)：平板劃線法、稀釋涂布平板法（其目的都是使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單菌落，以便于純化菌種）。

【例題1】（改編）某些細(xì)菌可分解有機(jī)磷農(nóng)藥水胺硫磷，水胺硫磷的噴灑使土壤受到污染。某同學(xué)欲從受農(nóng)藥污染的土壤中篩選出能高效降解有機(jī)磷農(nóng)藥的菌株?；卮饐?wèn)題：

（1）在篩選過(guò)程中，應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以____________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上。從用途上劃分，該培養(yǎng)基屬于___________培養(yǎng)基。

（2）純化菌種時(shí)，為了得到單菌落，常采用的兩種接種方法是___________和___________。

（3）為了篩選出高效菌株，可比較單菌落周?chē)纸馊Φ拇笮。纸馊Υ笳f(shuō)明該菌株的降解能力____________。

【解析】要篩選出能降解水胺硫磷的菌株，以水胺硫磷為唯一碳源，這樣不能降解該農(nóng)藥的微生物菌體在此培養(yǎng)基上不能生存，能降解的微生物菌體才能生存。分離純化菌種時(shí)，接種的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。水胺硫磷不溶于水，降解能力越強(qiáng)的菌株，在菌落周?chē)纬傻姆纸馊υ酱蟆?/p>

【答案】（1）水胺硫磷 選擇 （2）平板劃線法 稀釋涂布平板法 （3）強(qiáng)

2.菌體計(jì)數(shù)的方法

（1）顯微鏡直接計(jì)數(shù)法

①原理：利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血球計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物的數(shù)量。

②優(yōu)點(diǎn)：能夠進(jìn)行總菌數(shù)計(jì)數(shù)

③缺點(diǎn)：不能區(qū)分死菌和活菌

（2）稀釋涂布平板法

①原理：經(jīng)過(guò)梯度稀釋后，微生物分散成單菌落。選擇菌落數(shù)在30～300之間的平板計(jì)數(shù)，若某兩個(gè)或多個(gè)稀釋濃度下獲得的菌落均符合條件時(shí)，再看兩者菌落數(shù)的比值，若小于2，則取兩者的平均值；若大于2，則取小者。

②優(yōu)點(diǎn)：活菌計(jì)數(shù)

③缺點(diǎn)：操作煩瑣，培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)

④計(jì)算方法：每克樣品中的菌落數(shù)=（C/V）×M

C為某一稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌落數(shù)；V為涂布平板所用稀釋液的體積；M為稀釋倍數(shù)

【例題2】（改編）下列是關(guān)于“檢測(cè)土壤中細(xì)菌總數(shù)”實(shí)驗(yàn)操作的敘述，其中錯(cuò)誤的是 （ ）

A. 要準(zhǔn)確檢測(cè)總菌數(shù)可采用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法

B. 取104、105、106倍的土壤稀釋液和無(wú)菌水各0.1 mL，分別涂布于各組平板上

C. 運(yùn)用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂?/p>

D. 確定對(duì)照組無(wú)菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實(shí)驗(yàn)組平板進(jìn)行計(jì)數(shù)

【解析】菌體計(jì)數(shù)可以采用顯微鏡直接計(jì)數(shù)、稀釋涂布平板法進(jìn)行。兩種方法都要對(duì)菌體進(jìn)行梯度稀釋。稀釋涂布平板法選擇菌落數(shù)要注意控制在30～300之間，這是因?yàn)槿绻♂尪冗^(guò)大，菌落數(shù)低于30的稀釋度則多一個(gè)菌落或少一個(gè)菌落可造成10個(gè)以上的誤差，精密度不夠；超過(guò)300個(gè)則可能造成菌落間因?yàn)闋?zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)而使部分菌落在48小時(shí)內(nèi)無(wú)法生長(zhǎng)到肉眼可見(jiàn)的程度。

【答案】D

（二）微生物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用

微生物在污水處理、石油開(kāi)采與污染處理、有毒或有害物質(zhì)的降解以及生產(chǎn)某些產(chǎn)品等方面有著廣泛的應(yīng)用，備考時(shí)注重不同應(yīng)用所涉及具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維和解決問(wèn)題的方法。

【例題3】（改編）某化工廠的污水池中，含有一種有害的、難于降解的有機(jī)化合物A。研究人員用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基，成功地篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌（目的菌）。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如圖所示。請(qǐng)分析回答問(wèn)題：

（1）培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是篩選_________，這種培養(yǎng)基屬于__________培養(yǎng)基。

（2）“目的菌”生長(zhǎng)所需的氮源和碳源來(lái)自培養(yǎng)基中的__________，實(shí)驗(yàn)需要振蕩培養(yǎng)，由此推測(cè)“目的菌”的代謝類(lèi)型是_________。

（3）培養(yǎng)若干天后，應(yīng)選擇培養(yǎng)瓶中化合物A含量__________的培養(yǎng)液，接入新的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)，使“目的菌”的數(shù)量__________。

（4）轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時(shí)，常采用__________的方法接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選。

（5）若研究“目的菌”的數(shù)目變化規(guī)律，將單個(gè)菌落進(jìn)行液體培養(yǎng)，可采用_________的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)，繪制曲線。

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行_________處理后，才能倒掉。

【解析】題目中已說(shuō)明了A是有機(jī)物，而且在培養(yǎng)基中又增加了磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素，通過(guò)比較各培養(yǎng)瓶中A的多少選出“目的菌”，由此可推斷出“目的菌”所需碳源和氮源均來(lái)自A，是異養(yǎng)型微生物?！澳康木狈纸饣衔顰，會(huì)使化合物A的含量減少，分解能力強(qiáng)的化合物A剩余的就少。繪制“目的菌”的數(shù)量變化就要進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察，所以需要定期取樣進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而繪制曲線。在對(duì)微生物的培養(yǎng)過(guò)程中及培養(yǎng)結(jié)束后注意滅菌。

【答案】（1）目的菌 選擇 （2）化合物A 異養(yǎng)需氧型（3）減少 增加 （4）劃線 （5）定期取樣 （6）滅菌

（三）易混淆問(wèn)題辨析

1.梯度稀釋與擴(kuò)大培養(yǎng)的辨析

兩者都要經(jīng)過(guò)多個(gè)培養(yǎng)瓶的轉(zhuǎn)接，學(xué)生在解答問(wèn)題時(shí)對(duì)兩者易混淆，但抓住梯度稀釋時(shí)，培養(yǎng)瓶中盛有無(wú)菌水；而擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)瓶中盛有培養(yǎng)基，根據(jù)培養(yǎng)瓶中的物質(zhì)不同即可區(qū)分兩者。

2.透明圈、抑菌圈的辨析

透明圈是在培養(yǎng)過(guò)程中培養(yǎng)基中的某種物質(zhì)被分解后，培養(yǎng)基所呈現(xiàn)出的透明部分。通過(guò)計(jì)算透明圈直徑與菌落直徑的比值，可以確定菌體的分解能力強(qiáng)弱。抑菌圈是菌體產(chǎn)生的某種物質(zhì)抑制了培養(yǎng)基中原涂布菌株的生長(zhǎng)，而在菌落周?chē)纬傻牟婚L(zhǎng)菌的區(qū)域，通過(guò)計(jì)算抑菌圈的直徑與菌落直徑的比值可以辨明抑菌能力的強(qiáng)弱。

3.選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基的辨析

在解決問(wèn)題時(shí)學(xué)生對(duì)這兩種培養(yǎng)基經(jīng)常區(qū)分不開(kāi)，我們可以從兩種培養(yǎng)基的概念入手進(jìn)行區(qū)分。在分解尿素菌的分離實(shí)驗(yàn)中以尿素為唯一的氮源時(shí)，只允許能夠利用尿素的菌體生長(zhǎng)，從此功能考慮其為選擇培養(yǎng)基。而在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑是為了檢測(cè)菌體對(duì)尿素的分解情況，從此角度考慮其為鑒別培養(yǎng)基。據(jù)此可以區(qū)分以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基，培養(yǎng)基加入剛果紅后為了檢測(cè)分解纖維素的能力，此培養(yǎng)基為鑒別培養(yǎng)基。

（作者單位：北京市第二中學(xué)亦莊學(xué)校）