明确目的 辨析方法 注重应用——“微生物应用”备考复习

北京 金术超

明确目的 辨析方法 注重应用
——“微生物应用”备考复习

北京 金术超

一、高考动向分析

微生物应用内容主要包括微生物菌体的分离与计数，其在“微生物培养与应用”这个专题中占有重要地位。作为选修一的重要内容，其与生产、生活以及生态环境问题密切相关。

1.高考命题情况分析

表1 近三年高考命题情况分析

续表

试题年份 _试卷___题号______分值________________________命题内容__201_4___江苏___30________2___酵母菌计数与分__离______2015______19________2___微生物培养与利__用______2016______25________2_____________________分离与应用__2014___新课标卷___39________5________________________菌体分离__2015______39________2_____________________微生物应用__201____________6__________________________________________________39_5_菌体分离与应用

由上表可知，在近三年的高考中，上海、天津、江苏、新课标试卷考查较多，北京考查最少。试题多以简答题形式出现，主要侧重对知识理解与运用能力的考查。

2.高考方向预测与备考建议

（1）2017高考方向预测：本考点主要以简答题形式出现，考查难度中等。命题主要考查微生物的分离、计数、应用以及无菌操作等内容。

（2）2017年备考的建议：使用上海、江苏、天津、新课标试卷的地区要注重菌体分离与应用内容的复习，抓好基本方法的落实。其他省市的复习可注重菌体分离方法和原理的落实。

二、高考热点追踪

微生物应用的复习重点关注：一个目的（菌体的分离与计数）、两个方法（纯培养方法、菌体计数方法）、三个应用（有毒有害物质分解、生产某种酶、生产某种药物）、四个关注（原理、方法、优缺点、易混淆内容）。

（一）菌体分离与计数

1.菌体的分离

（1）分离的原理与方法

土壤是微生物的大本营，含有丰富的微生物资源。我们可以运用相关的方法从土壤中分离出我们所需要的菌株。分离菌体主要运用选择培养基进行分离。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生长。

（2）菌体分离技术：平板划线法、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）。

【例题1】（改编）某些细菌可分解有机磷农药水胺硫磷，水胺硫磷的喷洒使土壤受到污染。某同学欲从受农药污染的土壤中筛选出能高效降解有机磷农药的菌株。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。从用途上划分，该培养基属于___________培养基。

（2）纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的两种接种方法是___________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____________。

【解析】要筛选出能降解水胺硫磷的菌株，以水胺硫磷为唯一碳源，这样不能降解该农药的微生物菌体在此培养基上不能生存，能降解的微生物菌体才能生存。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。水胺硫磷不溶于水，降解能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大。

【答案】（1）水胺硫磷 选择 （2）平板划线法 稀释涂布平板法 （3）强

2.菌体计数的方法

（1）显微镜直接计数法

①原理：利用特定细菌计数板或血球计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。

②优点：能够进行总菌数计数

③缺点：不能区分死菌和活菌

（2）稀释涂布平板法

①原理：经过梯度稀释后，微生物分散成单菌落。选择菌落数在30～300之间的平板计数，若某两个或多个稀释浓度下获得的菌落均符合条件时，再看两者菌落数的比值，若小于2，则取两者的平均值；若大于2，则取小者。

②优点：活菌计数

③缺点：操作烦琐，培养时间长

④计算方法：每克样品中的菌落数=（C/V）×M

C为某一稀释度下平板上生长的平均菌落数；V为涂布平板所用稀释液的体积；M为稀释倍数

【例题2】（改编）下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是 （ ）

A. 要准确检测总菌数可采用显微镜直接计数法

B. 取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上

C. 运用显微镜直接计数法进行计数时也要进行适当的稀释

D. 确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数

【解析】菌体计数可以采用显微镜直接计数、稀释涂布平板法进行。两种方法都要对菌体进行梯度稀释。稀释涂布平板法选择菌落数要注意控制在30～300之间，这是因为如果稀释度过大，菌落数低于30的稀释度则多一个菌落或少一个菌落可造成10个以上的误差，精密度不够；超过300个则可能造成菌落间因为争夺营养而使部分菌落在48小时内无法生长到肉眼可见的程度。

【答案】D

（二）微生物在生产生活中的应用

微生物在污水处理、石油开采与污染处理、有毒或有害物质的降解以及生产某些产品等方面有着广泛的应用，备考时注重不同应用所涉及具体实验设计的思维和解决问题的方法。

【例题3】（改编）某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难于降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如图所示。请分析回答问题：

（1）培养基中加入化合物A的目的是筛选_________，这种培养基属于__________培养基。

（2）“目的菌”生长所需的氮源和碳源来自培养基中的__________，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是_________。

（3）培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量__________的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量__________。

（4）转为固体培养时，常采用__________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

（5）若研究“目的菌”的数目变化规律，将单个菌落进行液体培养，可采用_________的方法进行计数，绘制曲线。

（6）实验结束后，使用过的培养基应该进行_________处理后，才能倒掉。

【解析】题目中已说明了A是有机物，而且在培养基中又增加了磷酸盐、镁盐以及微量元素，通过比较各培养瓶中A的多少选出“目的菌”，由此可推断出“目的菌”所需碳源和氮源均来自A，是异养型微生物。“目的菌”分解化合物A，会使化合物A的含量减少，分解能力强的化合物A剩余的就少。绘制“目的菌”的数量变化就要进行动态观察，所以需要定期取样进行计数，从而绘制曲线。在对微生物的培养过程中及培养结束后注意灭菌。

【答案】（1）目的菌 选择 （2）化合物A 异养需氧型（3）减少 增加 （4）划线 （5）定期取样 （6）灭菌

（三）易混淆问题辨析

1.梯度稀释与扩大培养的辨析

两者都要经过多个培养瓶的转接，学生在解答问题时对两者易混淆，但抓住梯度稀释时，培养瓶中盛有无菌水；而扩大培养时，培养瓶中盛有培养基，根据培养瓶中的物质不同即可区分两者。

2.透明圈、抑菌圈的辨析

透明圈是在培养过程中培养基中的某种物质被分解后，培养基所呈现出的透明部分。通过计算透明圈直径与菌落直径的比值，可以确定菌体的分解能力强弱。抑菌圈是菌体产生的某种物质抑制了培养基中原涂布菌株的生长，而在菌落周围形成的不长菌的区域，通过计算抑菌圈的直径与菌落直径的比值可以辨明抑菌能力的强弱。

3.选择培养基与鉴别培养基的辨析

在解决问题时学生对这两种培养基经常区分不开，我们可以从两种培养基的概念入手进行区分。在分解尿素菌的分离实验中以尿素为唯一的氮源时，只允许能够利用尿素的菌体生长，从此功能考虑其为选择培养基。而在培养基中加入酚红指示剂是为了检测菌体对尿素的分解情况，从此角度考虑其为鉴别培养基。据此可以区分以纤维素为唯一碳源的培养基为选择培养基，培养基加入刚果红后为了检测分解纤维素的能力，此培养基为鉴别培养基。

（作者单位：北京市第二中学亦庄学校）