明確目的 辨析方法 注重應用
——“微生物應用”備考復習

北京 金術超

明確目的 辨析方法 注重應用
——“微生物應用”備考復習

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一、高考動向分析

微生物應用內容主要包括微生物菌體的分離與計數，其在“微生物培養與應用”這個專題中占有重要地位。作為選修一的重要內容，其與生產、生活以及生態環境問題密切相關。

1.高考命題情況分析

表1 近三年高考命題情況分析

續表

試題年份 _試卷___題號______分值________________________命題內容__201_4___江蘇___30________2___酵母菌計數與分__離______2015______19________2___微生物培養與利__用______2016______25________2_____________________分離與應用__2014___新課標卷___39________5________________________菌體分離__2015______39________2_____________________微生物應用__201____________6__________________________________________________39_5_菌體分離與應用

由上表可知，在近三年的高考中，上海、天津、江蘇、新課標試卷考查較多，北京考查最少。試題多以簡答題形式出現，主要側重對知識理解與運用能力的考查。

2.高考方向預測與備考建議

（1）2017高考方向預測：本考點主要以簡答題形式出現，考查難度中等。命題主要考查微生物的分離、計數、應用以及無菌操作等內容。

（2）2017年備考的建議：使用上海、江蘇、天津、新課標試卷的地區要注重菌體分離與應用內容的復習，抓好基本方法的落實。其他省市的復習可注重菌體分離方法和原理的落實。

二、高考熱點追蹤

微生物應用的復習重點關注：一個目的（菌體的分離與計數）、兩個方法（純培養方法、菌體計數方法）、三個應用（有毒有害物質分解、生產某種酶、生產某種藥物）、四個關注（原理、方法、優缺點、易混淆內容）。

（一）菌體分離與計數

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，含有豐富的微生物資源。我們可以運用相關的方法從土壤中分離出我們所需要的菌株。分離菌體主要運用選擇培養基進行分離。提供有利于目的菌株生長的條件（包括營養、溫度、pH等），同時抑制或阻止其他微生物生長。

（2）菌體分離技術：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細胞，從而能在培養基表面形成單菌落，以便于純化菌種）。

【例題1】（改編）某些細菌可分解有機磷農藥水胺硫磷，水胺硫磷的噴灑使土壤受到污染。某同學欲從受農藥污染的土壤中篩選出能高效降解有機磷農藥的菌株。回答問題：

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

（2）純化菌種時，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，可比較單菌落周圍分解圈的大小，分解圈大說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，這樣不能降解該農藥的微生物菌體在此培養基上不能生存，能降解的微生物菌體才能生存。分離純化菌種時，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，降解能力越強的菌株，在菌落周圍形成的分解圈越大。

【答案】（1）水胺硫磷 選擇 （2）平板劃線法 稀釋涂布平板法 （3）強

2.菌體計數的方法

（1）顯微鏡直接計數法

①原理：利用特定細菌計數板或血球計數板，在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物的數量。

②優點：能夠進行總菌數計數

③缺點：不能區分死菌和活菌

（2）稀釋涂布平板法

①原理：經過梯度稀釋后，微生物分散成單菌落。選擇菌落數在30～300之間的平板計數，若某兩個或多個稀釋濃度下獲得的菌落均符合條件時，再看兩者菌落數的比值，若小于2，則取兩者的平均值；若大于2，則取小者。

②優點：活菌計數

③缺點：操作煩瑣，培養時間長

④計算方法：每克樣品中的菌落數=（C/V）×M

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

【例題2】（改編）下列是關于“檢測土壤中細菌總數”實驗操作的敘述，其中錯誤的是 （ ）

A. 要準確檢測總菌數可采用顯微鏡直接計數法

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

C. 運用顯微鏡直接計數法進行計數時也要進行適當的稀釋

D. 確定對照組無菌后，選擇菌落數在300以上的實驗組平板進行計數

【解析】菌體計數可以采用顯微鏡直接計數、稀釋涂布平板法進行。兩種方法都要對菌體進行梯度稀釋。稀釋涂布平板法選擇菌落數要注意控制在30～300之間，這是因為如果稀釋度過大，菌落數低于30的稀釋度則多一個菌落或少一個菌落可造成10個以上的誤差，精密度不夠；超過300個則可能造成菌落間因為爭奪營養而使部分菌落在48小時內無法生長到肉眼可見的程度。

【答案】D

（二）微生物在生產生活中的應用

微生物在污水處理、石油開采與污染處理、有毒或有害物質的降解以及生產某些產品等方面有著廣泛的應用，備考時注重不同應用所涉及具體實驗設計的思維和解決問題的方法。

【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基，成功地篩選到能高效降解化合物A的細菌（目的菌）。實驗的主要步驟如圖所示。請分析回答問題：

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

（2）“目的菌”生長所需的氮源和碳源來自培養基中的__________，實驗需要振蕩培養，由此推測“目的菌”的代謝類型是_________。

（3）培養若干天后，應選擇培養瓶中化合物A含量__________的培養液，接入新的培養液中連續培養，使“目的菌”的數量__________。

（4）轉為固體培養時，常采用__________的方法接種，獲得單菌落后繼續篩選。

（5）若研究“目的菌”的數目變化規律，將單個菌落進行液體培養，可采用_________的方法進行計數，繪制曲線。

（6）實驗結束后，使用過的培養基應該進行_________處理后，才能倒掉。

【解析】題目中已說明了A是有機物，而且在培養基中又增加了磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素，通過比較各培養瓶中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自A，是異養型微生物。“目的菌”分解化合物A，會使化合物A的含量減少，分解能力強的化合物A剩余的就少。繪制“目的菌”的數量變化就要進行動態觀察，所以需要定期取樣進行計數，從而繪制曲線。在對微生物的培養過程中及培養結束后注意滅菌。

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

（三）易混淆問題辨析

1.梯度稀釋與擴大培養的辨析

兩者都要經過多個培養瓶的轉接，學生在解答問題時對兩者易混淆，但抓住梯度稀釋時，培養瓶中盛有無菌水；而擴大培養時，培養瓶中盛有培養基，根據培養瓶中的物質不同即可區分兩者。

2.透明圈、抑菌圈的辨析

透明圈是在培養過程中培養基中的某種物質被分解后，培養基所呈現出的透明部分。通過計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弱。抑菌圈是菌體產生的某種物質抑制了培養基中原涂布菌株的生長，而在菌落周圍形成的不長菌的區域，通過計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弱。

3.選擇培養基與鑒別培養基的辨析

在解決問題時學生對這兩種培養基經常區分不開，我們可以從兩種培養基的概念入手進行區分。在分解尿素菌的分離實驗中以尿素為唯一的氮源時，只允許能夠利用尿素的菌體生長，從此功能考慮其為選擇培養基。而在培養基中加入酚紅指示劑是為了檢測菌體對尿素的分解情況，從此角度考慮其為鑒別培養基。據此可以區分以纖維素為唯一碳源的培養基為選擇培養基，培養基加入剛果紅后為了檢測分解纖維素的能力，此培養基為鑒別培養基。

（作者單位：北京市第二中學亦莊學校）