（江蘇專版）2020版高考生物一輪復習 第2講 微生物的利用講義（含解析）（選修1 ）.doc

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[思維導圖成一統(tǒng)] [基礎速練固根基] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽(√) (2)在配制培養(yǎng)基時，除滿足營養(yǎng)需求外，還應考慮pH、O2及微生物對特殊營養(yǎng)物質(zhì)的需求(√) (3)培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后才能進行滅菌 () (4)消毒的原則是既能殺死材料表面的微生物，又要減少消毒劑對細胞的傷害(√) (5)無菌操作的對象只要是沒有生物活性的材料(如培養(yǎng)基、接種環(huán)等)都可采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌() (6)平板劃線法中每一次劃線后要將接種環(huán)灼燒(√) (7)用稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時，只要稀釋度足夠高，就可在培養(yǎng)基表面形成單個菌落(√) 2．據(jù)倒平板的操作圖示填空 (1)請用文字和箭頭寫出正確的倒平板操作流程： 丙→乙→甲→丁。 (2)甲、乙、丙中的滅菌方法是灼燒滅菌。 (3)丁中的操作需要等待平板冷卻凝固后才能進行。 3．據(jù)微生物接種后培養(yǎng)的效果圖回答問題 (1)獲得圖A效果和圖B效果的接種方法分別是什么？ 提示：獲得效果A的接種方法為稀釋涂布平板法，獲得效果B的接種方法為平板劃線法。 (2)某同學在純化土壤中的細菌時，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成一片，最可能的原因是什么？應當怎樣操作才可避免此種現(xiàn)象？ 提示：最可能的原因是菌液濃度過高或劃線時在劃下一區(qū)域前未將接種環(huán)滅菌。采取的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新區(qū)域前先將接種環(huán)滅菌。 [題組練透過考點] 題組一　培養(yǎng)基的成分、功能及其制備 1．下列關于制備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的敘述，錯誤的是(　　) A．培養(yǎng)基應先調(diào)pH再進行滅菌 B．培養(yǎng)基應先滅菌再分裝到培養(yǎng)皿 C．溶化瓊脂時不能使培養(yǎng)基溢出或燒焦 D．高壓蒸汽滅菌鍋加蓋時應按順時針方向依次旋緊螺栓 解析：選D　制備培養(yǎng)基滅菌時，培養(yǎng)基應該先調(diào)節(jié)pH后滅菌。培養(yǎng)基在分裝到培養(yǎng)皿之前要先進行滅菌處理，以防止雜菌的污染。溶化瓊脂時要用玻璃棒攪拌，防止瓊脂燒焦，攪拌的過程不能讓瓊脂溢出。高壓蒸汽滅菌鍋加蓋時要以兩兩對稱的方式同時旋緊相對的兩個螺栓，使螺栓松緊一致，而不是依次旋緊。 2．(2017全國卷Ⅰ)某些土壤細菌可將尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用?；卮鹣铝袉栴}： (1)有些細菌能分解尿素，有些細菌則不能，原因是前者能產(chǎn)生__________。能分解尿素的細菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源，原因是__________________________________________。但可用葡萄糖作為碳源，進入細菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是______________________________________________(答出兩點即可)。 (2)為了篩選可分解尿素的細菌，在配制培養(yǎng)基時，應選擇________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作為氮源，不選擇其他兩組的原因是____________________________________________________。 (3)用來篩選分解尿素細菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________________________________(答出兩點即可)。 解析：(1)土壤中的某些細菌之所以能夠分解尿素，是因為它們能產(chǎn)生脲酶。尿素分解菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO2來合成有機物，必須利用現(xiàn)成的有機物(如葡萄糖)作為碳源；葡萄糖通過呼吸作用被分解時，能為細胞生命活動提供能量，同時，葡萄糖還可以轉(zhuǎn)化成脂肪、某些氨基酸等物質(zhì)，所以進入細菌體內(nèi)的葡萄糖能為其他有機物的合成提供原料。(2)選擇培養(yǎng)基是只允許特定種類的微生物(目的微生物)生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。本實驗的目的菌是可分解尿素的細菌，因此配制的培養(yǎng)基應只允許尿素分解菌生長，NH4NO3可以作為所有細菌的氮源，培養(yǎng)基中如含有NH4NO3，將不能起到篩選作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4能為細菌生長提供鉀鹽、鈉鹽和磷酸鹽，而H2PO/HPO可作為緩沖劑，使培養(yǎng)基中pH保持相對穩(wěn)定。 答案：(1)脲酶　分解尿素的細菌是異養(yǎng)生物，不能利用CO2來合成有機物　為細胞生命活動提供能量，為其他有機物的合成提供原料　(2)尿素　其他兩組都含有NH4NO3，能分解尿素的細菌和不能分解尿素的細菌都能利用NH4NO3，不能起到篩選作用　(3)為細菌生長提供無機營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細胞生長過程中pH穩(wěn)定 [歸納拓展]　培養(yǎng)基的配制、成分確定及種類 (1)培養(yǎng)基的配制原則： ①目的要明確：配制時應根據(jù)微生物的種類、培養(yǎng)目的等確定配制的培養(yǎng)基種類。 ②營養(yǎng)要協(xié)調(diào)：注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。 ③pH要適宜：細菌為6.5～7.5，放線菌為7.5～8.5，真菌為5.0～6.0，培養(yǎng)不同微生物所需的pH不同。 (2)培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的確定方法： 不同種類的微生物代謝特點不同，因此對培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的需求也不同。如： ①自養(yǎng)型微生物所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)是無機鹽，碳源可來自大氣中的CO2，氮源可由含氮無機鹽提供。 ②異養(yǎng)型微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)主要是有機物(即碳源)，必須由含碳有機物提供，氮源也主要由有機物提供，部分異養(yǎng)型微生物也可以利用無機氮源。 (3)培養(yǎng)基的分類： ①按物理狀態(tài)分類： 培養(yǎng)基種類 特點 用途 液體培養(yǎng)基 不加凝固劑 工業(yè)生產(chǎn) 半固體 培養(yǎng)基 加凝固劑(如瓊脂) 觀察微生物的運動、分類 鑒定　　　　　　　　 固體培養(yǎng)基 加凝固劑(如瓊脂) 微生物分離、鑒定，活菌計數(shù)，菌種保藏 ②按功能分類： 種類 制備方法 原理 用途 舉例 選擇培 養(yǎng)基 培養(yǎng)基中加入某些化學物質(zhì) 依據(jù)某些微生物對某些物質(zhì)的特殊需求或抗性而設計 從眾多微生物中分離所需的微生物 加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌 鑒別培 養(yǎng)基 培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學藥品 產(chǎn)生特定的顏色或其他變化 鑒別不同種類的微生物 用伊紅—美藍培養(yǎng)基鑒別大腸桿菌 (4)培養(yǎng)基制備中倒平板的注意事項： ①培養(yǎng)基需冷卻至50 ℃時開始倒平板，原因是：瓊脂是一種多糖，在98 ℃以上溶化，在44 ℃以下凝固，倒平板時高于50 ℃則會燙手，低于50 ℃時若不能及時操作，瓊脂會凝固。 ②需要使錐形瓶的瓶口通過火焰，通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。 ③平板冷凝后，要將平板倒置。因為平板冷凝后，皿蓋上會凝結(jié)水珠，培養(yǎng)基表面的溫度也較高，平板倒置后，既可使培養(yǎng)基表面的水分更好地揮發(fā)，又可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。 ④在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板不能用來培養(yǎng)微生物。因為空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，因此最好不要用這個平板培養(yǎng)微生物。 題組二　無菌技術(shù)的操作 3．下列操作必需在嚴格無菌條件下進行的是(　　) A．稱量牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的各種成分 B．利用平板劃線法接種大腸桿菌 C．用酒精擦拭雙手 D．溶化牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的各種成分 解析：選B　稱量牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的各種成分要求清潔和消毒；利用平板劃線法接種大腸桿菌必需在嚴格無菌條件下進行，否則混入雜菌，不能提取到目的菌；用酒精擦拭雙手為清潔和消毒；配制好的培養(yǎng)基還要進行滅菌，故溶化牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的各種成分無需滅菌。 4．(2014江蘇高考節(jié)選)為了獲得β胡蘿卜素產(chǎn)品，某小組開展了產(chǎn)β胡蘿卜素酵母的篩選與色素提取實驗。請回答下列問題： (1)實驗用的培養(yǎng)皿常用的兩種滅菌方法是______________________________________ ____________________；為了減少滅菌后器皿被污染，滅菌前應該_________________。 (2)為了篩選出酵母菌，培養(yǎng)基中添加了青霉素，其目的是______________。 (3)右圖是滅菌鍋及其局部剖面示意圖，圖中甲、乙、丙指示的依次是________(填序號)。 ①安全閥、放氣閥、壓力表　　　②放氣閥、安全閥、壓力表 ③安全閥、放氣閥、溫度表　　?、芊艢忾y、安全閥、溫度表 (4)為了將分離到的菌株純化，挑取了菌落在3塊相同平板上劃線，結(jié)果其中一塊平板的各劃線區(qū)均未見菌生長，最可能的原因是____________________________________。 解析：(1)實驗室常用的滅菌方法是干熱滅菌和濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)，在實驗前應用牛皮紙或干凈的報紙包扎器皿。(2)酵母菌是真菌，對青霉素具有抵抗能力，青霉素主要抑制細菌、放線菌的生長。(3)圖中甲為安全閥，乙為放氣閥，丙為壓力表。(4)該接種過程中的3塊平板相同，菌種來源相同，只有一塊平板接種培養(yǎng)后無菌落，對比知，問題出現(xiàn)在接種過程中，最可能的原因是接種環(huán)灼燒后未充分冷卻，菌種被殺死。 答案：(1)干熱滅菌和濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)　用牛皮紙(報紙)包扎器皿　(2)抑制細菌(放線菌)的生長 (3)①　(4)接種環(huán)溫度過高，菌種被殺死 [歸納拓展] 1．消毒和滅菌的比較 項目 消毒 滅菌 條件 較為溫和的物理或化學方法 強烈的理化因素 結(jié)果 僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子) 殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子 常用 方法 煮沸 消毒法 巴氏 消毒法 化學藥劑 消毒法 灼燒 滅菌法 干熱 滅菌法 高壓蒸汽 滅菌法 操作 方法 100 ℃ 煮沸 5～6 min 80 ℃煮 15 min 或在 70～75 ℃ 煮30 min 70%酒 精、氯氣 等　　 酒精燈 火焰的 外焰　 干熱滅菌 箱，160～ 170 ℃，維 持1～2 h 高壓蒸汽 滅菌鍋，恒 溫121 ℃， 維持15～ 30 min　 應用 范圍 日常 用品 不耐高 溫的液 體　　 用酒精擦 拭雙手， 用氯氣消 毒水源　 接種 工具 玻璃器皿、金屬工具 培養(yǎng)基 及容器 的滅菌 2.高壓蒸汽滅菌鍋的使用注意事項 (1)首先向滅菌鍋內(nèi)加入適量的水。 (2)裝入待滅菌物品。注意不要裝得太擠，以免妨礙蒸汽流通而影響滅菌效果。錐形瓶與試管口不要與桶壁接觸，以免冷凝水淋濕包裹瓶口的紙而透入棉塞。 (3)擰緊固定蓋子的螺栓，注意要同時旋緊相對的兩個螺栓，使螺栓松緊一致，不漏氣。 (4)加熱滅菌鍋，打開排氣閥，使水沸騰，排除鍋內(nèi)的冷空氣。等冷空氣完全排盡后，關上排氣閥，讓鍋內(nèi)的溫度隨蒸汽壓力增加而逐步上升。 (5)到滅菌時間后，切斷熱源，讓滅菌鍋內(nèi)溫度自然下降，當壓力表的壓力降到零時，打開排氣閥，旋松螺栓，打開蓋子，取出滅菌物品。 題組三　微生物的培養(yǎng)與純化 5．(2017江蘇高考)苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中，對環(huán)境有嚴重危害。小明同學準備依據(jù)如圖操作步驟，從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請回答下列問題： (1)酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作為碳源的有____________。 (2)將采集到的樣品接種培養(yǎng)，苯酚用量應隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸________，以達到富集酚降解菌的目的。若上圖平板中菌落過于密集，應進一步____________，以便于菌落計數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時除了需要水、營養(yǎng)物質(zhì)外，還必須添加________。 (3)右圖為連續(xù)劃線法示意圖，在圖中____________(填圖中序號)區(qū)域更易獲得單菌落。 (4)采用比色測定法(使用苯酚顯色劑)檢測降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進行顯色反應，下表中1～5號比色管的苯酚濃度應分別為___________________________________________________________ ________________________。 管號 1 2 3 4 5 6 苯酚濃度(mg/L) 1 如果廢水為50 mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，則需將殘留液稀釋____________(填序號：①5　②10?、?0)倍后，再進行比色。 解析：(1)富集培養(yǎng)基中蛋白胨、苯酚都是含碳的有機物，可作為碳源。(2)欲富集酚降解菌，隨轉(zhuǎn)接次數(shù)的增加，應逐漸增加培養(yǎng)基中苯酚的含量；若接種培養(yǎng)后平板上菌落過于密集，則應進一步稀釋后再進行涂布，以降低平板上菌落密度，便于菌落計數(shù)與分離；平板培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，除含有水、營養(yǎng)物質(zhì)(碳源、氮源、無機鹽等)外，還需添加瓊脂作為凝固劑。(3)利用連續(xù)劃線法接種時，最后的劃線區(qū)域(③)中，菌體的密度較小，容易獲得單菌落。(4)因系列濃度梯度中6號比色管中苯酚濃度為1 mg/L，故1～5號比色管中的苯酚濃度應分別為0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L；根據(jù)題意，廢水為50 mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，要使稀釋后的苯酚殘留液濃度介于0～1 mg/L，需將殘留液稀釋20倍左右。 答案：(1)蛋白胨、苯酚　(2)增加　稀釋涂布　凝固劑(瓊脂)　(3)③　(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8?、? [歸納拓展]　純化微生物的接種方法 (1)平板劃線法和稀釋涂布平板法的比較： 項目 平板劃線法 稀釋涂布平板法 關鍵操作 接種環(huán)在固體平板培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線 ①一系列的梯度稀釋 ②涂布平板法操作 注意 事項 每次劃線前后均需灼燒接種環(huán) 稀釋度要足夠高，為確保實驗成功可以增加稀釋度的范圍 菌體 獲取 在具有顯著的菌落特征的區(qū)域菌落中挑取菌體 從適宜的稀釋度的平板上的菌落中挑取菌體 適用 范圍 適用于好氧菌 適用于厭氧菌和兼性厭氧菌 優(yōu)點 可以根據(jù)菌落的特點獲得某種微生物的單細胞菌落 既可以獲得單細胞菌落，又能對微生物計數(shù) 缺點 不能對微生物計數(shù) 操作復雜，需要涂布多個平板 (2)平板劃線操作的注意事項： ①灼燒接種環(huán)，待其冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。 ②第二次及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開始，能使微生物的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個細菌繁殖而來的菌落。 ③劃線時最后一區(qū)不要與第一區(qū)相連。 ④劃線用力大小要適當，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。 ⑤操作第一步即取菌種之前及每次劃線之前都需要進行火焰灼燒滅菌，劃線操作結(jié)束時，仍需灼燒接種環(huán)，每次灼燒目的如下表： 第一次操作 每次劃線之前 劃線結(jié)束 目的 殺死接種環(huán)上原有的微生物 殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的菌種，使下次劃線的菌種直接來源于上次劃線的末端，使每次劃線菌種數(shù)目減少 殺死接種環(huán)上殘存的菌種，避免微生物污染環(huán)境和感染操作者 題組四　微生物的數(shù)量測定與應用 6．(2018江蘇高考)酵母的蛋白質(zhì)含量可達自身干重的一半，可作為飼料蛋白的來源。有些酵母可以利用工業(yè)廢甲醇作為碳源進行培養(yǎng)，這樣既可減少污染又可降低生產(chǎn)成本。研究人員擬從土壤樣品中分離該類酵母，并進行大量培養(yǎng)。下圖所示為操作流程，請回答下列問題： (1)配制培養(yǎng)基時，按照培養(yǎng)基配方準確稱量各組分，將其溶解、定容后，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的________，及時對培養(yǎng)基進行分裝，并進行____________滅菌。 (2)取步驟②中不同梯度的稀釋液加入標記好的無菌培養(yǎng)皿中，在步驟③中將溫度約____________(在25 ℃、50 ℃或80 ℃中選擇)的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿混勻，冷凝后倒置培養(yǎng)。 (3)挑取分離平板中長出的單菌落，按步驟④所示進行劃線。下列敘述合理的有________。 a．為保證無菌操作，接種針、接種環(huán)使用前都必須滅菌 b．劃線時應避免劃破培養(yǎng)基表面，以免不能形成正常菌落 c．挑取菌落時，應挑取多個菌落，分別測定酵母細胞中甲醇的含量 d．可以通過逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度，獲得甲醇高耐受株 (4)步驟⑤中，為使酵母數(shù)量迅速增加，培養(yǎng)過程中需保證充足的營養(yǎng)和________供應。為監(jiān)測酵母的活細胞密度，將發(fā)酵液稀釋1 000倍后，經(jīng)等體積臺盼藍染液染色，用2516型血細胞計數(shù)板計數(shù)5個中格中的細胞數(shù)，理論上________色細胞的個數(shù)應不少于________，才能達到每毫升3109個活細胞的預期密度。 解析：(1)配制培養(yǎng)基時，進行計算、稱量、溶解、定容后，需先調(diào)pH再分裝到錐形瓶中進行高壓蒸汽滅菌。(2)倒平板時的培養(yǎng)基溫度約為50 ℃，冷凝后倒置培養(yǎng)。(3)平板劃線時，接種針、接種環(huán)使用前和每次劃線后都需要進行灼燒滅菌，以免造成雜菌污染；劃線時不能劃破培養(yǎng)基表面，否則不能形成正常菌落；挑取菌落時，應挑取多個不同的菌落，分別測定酵母細胞中蛋白質(zhì)含量；逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度，能篩選出其中的耐受菌，獲得耐受高甲醇的菌株。(4)酵母菌是兼性厭氧型真菌，在有氧條件下可大量繁殖。酵母擴大培養(yǎng)時，需保證充足的營養(yǎng)和氧氣等條件。由題中信息“經(jīng)等體積臺盼藍染液染色”可知，計數(shù)室中培養(yǎng)液容積實際只有0.12＝0.05 (mm3)。設5個中方格中無色(活細胞不能被臺盼藍染色)的細胞數(shù)目為x個，則3109＝x/5251 0001 0000.05，解得x＝30(個)。 答案：(1)pH　高壓蒸汽(濕熱)　(2)50 ℃　(3)a、b、d (4)氧氣　無　30 [歸納拓展]　微生物的直接計數(shù)法和間接計數(shù)法 (1)直接計數(shù)法：常用的是顯微鏡直接計數(shù)法，該方法所需設備簡單，可迅速得到結(jié)果，而且在計數(shù)的同時能觀察所研究微生物的形態(tài)特征。但若要區(qū)分菌體的死活，則需染色后再觀察，如死細胞可被亞甲基藍染成藍色。 (2)間接計數(shù)法(活菌計數(shù)法)：常用稀釋涂布平板法。 ①理論依據(jù)是：當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落即代表一個活菌。為了保證結(jié)果準確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)，每個稀釋倍數(shù)涂布3個平板進行計數(shù)，取平均值。 ②計算公式：每克樣品中的菌落數(shù)＝C/VM，其中C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)。 [課堂鞏固練—小試身手] 1．(2015江蘇高考)做“微生物的分離與培養(yǎng)”實驗時，下列敘述正確的是(　　) A．高壓滅菌加熱結(jié)束時，打開放氣閥使壓力表指針回到零后，開啟鍋蓋 B．倒平板時，應將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上 C．為了防止污染，接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應趁熱快速挑取菌落 D．用記號筆標記培養(yǎng)皿中菌落時，應標記在皿底上 解析：選D　在高壓滅菌的操作過程中，加熱結(jié)束后應讓滅菌鍋內(nèi)溫度自然下降，待壓力表的壓力降到零時，打開放氣閥，旋松螺栓，打開蓋子。倒平板時，用左手將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，而不是完全取下放到一邊。接種環(huán)經(jīng)火焰灼燒滅菌后應在火焰旁冷卻后，再用其挑取菌落。在微生物的培養(yǎng)中，一般將培養(yǎng)皿倒置，在皿底上用記號筆做標記。 2．(2016江蘇高考，多選)漆酶屬于木質(zhì)素降解酶類，在環(huán)境修復、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領域有著廣泛用途。下圖是分離、純化和保存漆酶菌株的過程，相關敘述正確的是(　　) A．生活污水中含有大量微生物，是分離產(chǎn)漆酶菌株的首選樣品 B．篩選培養(yǎng)基中需要加入漆酶的底物，通過菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落 C．在涂布平板上長出的菌落，再通過劃線進一步純化 D．斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物，可在常溫下長期保存菌株 解析：選BC　生活污水中含木質(zhì)素的物質(zhì)相對較少，產(chǎn)漆酶菌株也較少，不宜作為分離產(chǎn)漆酶菌株的樣品；產(chǎn)漆酶菌株可降解木質(zhì)素，在篩選培養(yǎng)基中加入木質(zhì)素可篩選產(chǎn)漆酶的菌株，篩選時可通過菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落；在涂布平板上生長的菌落可能還有其他雜菌，可再通過平板劃線法進一步純化；對于需要長期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法，即在－20 ℃的冷凍箱中保存。 3．(2015江蘇高考)人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動物的胃，可用來發(fā)酵處理秸稈，提高秸稈的營養(yǎng)價值。為了增強發(fā)酵效果，研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株，并對其降解纖維素能力進行了研究。請回答下列問題： (1)在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項不需要的是________(填序號)。 ①酒精燈?、谂囵B(yǎng)皿?、埏@微鏡　④無菌水 (2)在涂布平板時，滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是__________ ________________________。 (3)向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時，若試管口粘附有培養(yǎng)基，需要用酒精棉球擦凈的原因是________________________________________________________________________ ________________________。 (4)剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上，篩到了幾株有透明降解圈的菌落(見右圖)。圖中降解圈大小與纖維素酶的________有關。圖中降解纖維素能力最強的菌株是__________(填圖中序號)。 (5)研究人員用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株J1和J4，在不同溫度和pH條件下進行發(fā)酵，測得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見下圖，推測菌株________更適合用于人工瘤胃發(fā)酵，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在樣品稀釋和涂布平板過程中，需要在酒精燈火焰附近進行操作，培養(yǎng)皿用于盛放培養(yǎng)基并培養(yǎng)細菌，無菌水做稀釋的溶劑，此處唯一用不到的是顯微鏡。(2)在涂布平板時，要取少量菌懸液滴加到培養(yǎng)基表面，因為如果滴加菌懸液量過多，菌懸液就會堆積在培養(yǎng)基表面影響分離效果。(3)在向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時，如果試管口粘附有培養(yǎng)基，就很容易使棉塞受到污染，因此，需要用無菌的酒精棉球?qū)⒃嚬芸诓潦酶蓛簟?4)因為剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，且不與纖維素降解產(chǎn)物反應。所以在剛果紅培養(yǎng)基平板上，菌落周圍有透明降解圈是纖維素被降解的結(jié)果，降解圈大小由纖維素酶的活性和量決定。圖中菌落①周圍的降解圈最大，因此其降解纖維素的能力最強。(5)考慮到人工瘤胃的發(fā)酵過程會使發(fā)酵液酸性增加，溫度升高，在這個前提下觀察在不同溫度和pH條件下測得的發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果圖，從圖中可以看出，在高溫和低pH條件下都是J4菌株中的纖維素酶的活性較高，因而該菌株更適合用于人工瘤胃發(fā)酵。 答案：(1)③　(2)培養(yǎng)基表面的菌懸液會出現(xiàn)積液，導致菌體堆積，影響分離效果　(3)避免培養(yǎng)基污染棉塞 (4)量與活性?、佟?5)J4　發(fā)酵過程會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸，J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高 [課下模擬練—自我檢測] 一、選擇題 1．消毒和滅菌是兩個不同的概念。下列各項中必須進行滅菌處理的是(　　) A．牛奶　　　　　　　　　 B．培養(yǎng)基 C．離體培養(yǎng)的植物組織 D．注射藥物時的皮膚 解析：選B　培養(yǎng)基必須用高壓蒸汽法進行滅菌。 2．產(chǎn)生每個標準菌落的細菌的最初數(shù)目和培養(yǎng)基分別是(　　) A．一個細菌，液體培養(yǎng)基 B．許多細菌，液體培養(yǎng)基 C．一個細菌，固體培養(yǎng)基 D．許多細菌，固體培養(yǎng)基 解析：選C　在微生物的培養(yǎng)中產(chǎn)生每個標準菌落的細菌的最初數(shù)目是一個細菌，用的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基。 3．某研究小組從有機廢水中分離微生物用于廢水處理。下列敘述正確的是(　　) A．培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進行滅菌 B．轉(zhuǎn)換劃線角度后需灼燒接種環(huán)再進行劃線 C．接種后的培養(yǎng)皿須放在光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng) D．培養(yǎng)過程中每隔一周觀察一次 解析：選B　培養(yǎng)微生物過程中應先滅菌再倒平板；每一次劃線前都要進行接種環(huán)的灼燒滅菌；接種后的培養(yǎng)皿應在恒溫培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，光照會影響溫度等條件；培養(yǎng)過程中觀察間隔的時間一般不超過24 h。 4．已知某種細菌以CO2為唯一碳源，下列相關敘述正確的是(　　) A．可推測該細菌的代謝類型為自養(yǎng)需氧型 B．無機鹽是該細菌不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì) C．培養(yǎng)過程中碳源同時充當該細菌的能源物質(zhì) D．培養(yǎng)該細菌的培養(yǎng)基中無需添加氮源 解析：選B　某種細菌以CO2為唯一碳源，可推測該細菌的代謝類型為自養(yǎng)型，但不確定是否為需氧型；無機鹽參與復雜有機物的組成，是該細菌不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)；CO2不能作為能源；氮元素參與核酸、蛋白質(zhì)的組成，培養(yǎng)該細菌的培養(yǎng)基中需要添加氮源。 5．(2019宿遷模擬)下列關于制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的敘述，錯誤的是(　　) A．操作順序為計算、稱量、溶化、倒平板、滅菌 B．將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯 C．待培養(yǎng)基冷卻至50 ℃左右(剛剛燙手)時進行倒平板 D．待平板冷卻凝固約5～10 min后將平板倒過來放置 解析：選A　制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的步驟是計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板；將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯，加入少量的水，加熱；待培養(yǎng)基冷卻至50 ℃左右時，在酒精燈火焰附近倒平板；待平板冷卻凝固約5～10 min后將平板倒過來放置，以防止水蒸氣凝集滴入培養(yǎng)基。 6．(2019南通考前卷)高溫淀粉酶在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中有很大的實用性。研究者從熱泉中篩選了高效產(chǎn)生高溫淀粉酶的嗜熱菌，其篩選過程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A．①過程的目的是稀釋 B．②過程所使用的接種方法是稀釋涂布平板法 C．Ⅰ號、Ⅱ號培養(yǎng)基都屬于固體培養(yǎng)基，先滅菌后調(diào)節(jié)pH D．從Ⅰ號培養(yǎng)基挑出透明圈大的菌落，接種到Ⅱ號培養(yǎng)基上 解析：選C　圖中①過程是稀釋嗜熱菌培養(yǎng)液的過程；接種嗜熱菌即②過程所使用的接種方法是稀釋涂布平板法；分析圖示信息可知，Ⅰ號、Ⅱ號培養(yǎng)基都屬于固體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基配制和滅菌過程中，應注意先調(diào)節(jié)pH后滅菌；部分嗜熱菌在Ⅰ培養(yǎng)基上生長時可產(chǎn)生淀粉酶，分解培養(yǎng)基中的淀粉后會在菌落周圍形成透明圈，透明圈越大，說明產(chǎn)生的淀粉酶越多，因此應挑選透明圈大的菌落接種在Ⅱ號培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)。 7．養(yǎng)殖池中存在的有毒物質(zhì)主要是氨及亞硝酸，這兩種物質(zhì)可被硝化細菌吸收利用。在“養(yǎng)殖池底泥中硝化細菌的分離與計數(shù)”實驗中(　　) A．需要配制添加一定濃度氨鹽的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，以篩選硝化細菌 B．應對采集底泥使用的工具進行滅菌，全部接種過程均需在酒精燈火焰旁進行 C．可以采用平板劃線法進行接種，還需與未接種的空白培養(yǎng)基同時培養(yǎng) D．應將培養(yǎng)基置于30 ℃恒溫下培養(yǎng)12 h后，統(tǒng)計培養(yǎng)基中全部菌落數(shù) 解析：選B　分離硝化細菌應用以銨鹽為唯一氮源的培養(yǎng)基，牛肉膏蛋白胨本身含有氮源，無法篩選硝化細菌；平板劃線法可以分離菌種，但不能用于計數(shù)；應將培養(yǎng)基置于37 ℃恒溫下培養(yǎng)24～48 h，培養(yǎng)過程中應每隔一段時間觀察，直到菌落穩(wěn)定時開始計數(shù)。 8．下列有關菌種保藏的敘述，錯誤的是(　　) A．頻繁使用的菌種，可用斜面培養(yǎng)基保藏在4 ℃的冰箱中 B．臨時保藏菌種的培養(yǎng)基不需要定期更換 C．長期保藏的菌種，需要降低代謝和變異發(fā)生概率 D．長期保藏菌種時，可各取1 mL滅菌甘油和培養(yǎng)菌液混合后保存在冷凍箱中 解析：選B　頻繁使用的菌種，可用斜面培養(yǎng)基保藏在4 ℃的冰箱中臨時保藏，但需要定期更換培養(yǎng)基，以保證營養(yǎng)物質(zhì)的供應；長期保藏的菌種，需要采用1 mL滅菌甘油和培養(yǎng)菌液混合后保存在冷凍箱中進行甘油管藏，降低代謝和變異發(fā)生的概率。 9．(2019南通一模)下列檢測某熟制食品中大腸桿菌是否超標的實驗操作，不合理的是(　　) A．待檢測食品需要經(jīng)過滅菌操作后取樣檢測 B．應設置未接種的培養(yǎng)基，作為實驗的對照 C．用稀釋涂布平板法接種計數(shù)大腸桿菌的活菌數(shù) D．接種后將培養(yǎng)皿倒置并在適宜溫度下培養(yǎng) 解析：選A　待檢測食品滅菌后會將大腸桿菌殺死，則不能檢測大腸桿菌是否超標。 10．下列有關常見無菌操作的敘述，錯誤的是(　　) A．用酒精擦拭雙手 B．用氯氣對水源消毒 C．實驗操作應在酒精燈火焰附近進行 D．玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)可用酒精擦拭 解析：選D　用酒精擦拭雙手屬于使用化學藥劑消毒；用氯氣消毒水源也屬于使用化學藥劑消毒；實驗操作應在酒精燈火焰附近進行，因為高溫可防止雜菌污染；玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)等應用干熱滅菌法滅菌，利用酒精擦拭不能將所有微生物殺滅。 11．(2019揚州模擬)如圖中甲是稀釋涂布平板法中的部分操作，乙是平板劃線法的操作結(jié)果。下列敘述中錯誤的是(　　) A．甲中涂布前要將涂布器灼燒，冷卻后才能取菌液 B．甲、乙操作中只有甲可以用于微生物的計數(shù) C．乙中接種環(huán)需要灼燒5次 D．乙中的連續(xù)劃線的起點是上一次劃線的末端 解析：選C　甲圖中的涂布前要將涂布器灼燒，冷卻后才能取菌液；甲是稀釋涂布分離法，可以用于微生物的計數(shù)，劃線分離法無法計數(shù)；乙中接種環(huán)需要灼燒6次；每次劃線的起點是上一次劃線的末端。 12．如圖是研究人員從紅棕壤中篩選高效分解尿素細菌的過程示意圖，有關敘述錯誤的是(　　) A．在配制步驟②③的培養(yǎng)基時，應先調(diào)pH后高壓蒸汽滅菌 B．步驟③純化分解尿素的原理是將聚集的細菌分散，可以獲得單細胞菌落 C．步驟③采用涂布平板法接種，并需向牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入尿素 D．步驟④是挑?、壑胁煌N的菌落分別接種，比較細菌分解尿素的能力 解析：選C　制備固體培養(yǎng)基的主要步驟：計算→稱量→溶解→調(diào)pH→高壓蒸氣滅菌→倒平板；篩選高效分解尿素細菌只能以尿素為唯一氮源，牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中含有氮源，不適合。 13．(多選)下列有關“微生物的分離與培養(yǎng)”實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．高壓蒸汽滅菌鍋加蓋時應按順時針方向依次旋緊螺栓 B．選擇培養(yǎng)基可以鑒定某種微生物的種類 C．待培養(yǎng)基冷卻至室溫時倒平板 D．統(tǒng)計樣品中活菌數(shù)量時，接種方法可采用稀釋涂布平板法 解析：選ABC　高壓蒸汽滅菌鍋加蓋時，將蓋上的排氣軟管插入內(nèi)層滅菌桶的排氣槽內(nèi)，再以兩兩對稱的方式同時旋緊相對的兩個螺栓，使螺栓松緊一致；鑒別培養(yǎng)基可以鑒定培養(yǎng)基中某種微生物的種類；待培養(yǎng)基冷卻至50 ℃左右時倒平板。 14．(2019徐州一中模擬，多選)下表為某微生物培養(yǎng)基的配方，以下說法正確的是(　　) 成分 含量 成分 含量 NaNO3 3 g K2HPO4 1 g KCl 0.5 g MgSO47H2O 0.5 g FeSO4 0.01g (CH2O) 30 g 青霉素 0.1萬單位 H2O 1 000 mL A．該培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基 B．該培養(yǎng)基不適合培養(yǎng)細菌 C．該培養(yǎng)基可培養(yǎng)異養(yǎng)型微生物 D．該培養(yǎng)基中的碳源也可給培養(yǎng)的微生物提供能源 解析：選BCD　分析表格，培養(yǎng)基配方中沒有加入瓊脂作為凝固劑，因此屬于液體培養(yǎng)基；加入青霉素會抑制細菌的生長繁殖，因此該培養(yǎng)基不適合培養(yǎng)細菌；該培養(yǎng)基中加入(CH2O)作為有機碳源，因此所培養(yǎng)微生物的同化作用的類型是異養(yǎng)；該培養(yǎng)基中的碳源是(CH2O)，該有機物也可以為培養(yǎng)的微生物提供能源。 15．(2019海安高級中學模擬，多選)抗生素可由微生物產(chǎn)生，具有抑菌作用，能在瓊脂培養(yǎng)基中擴散。在篩選產(chǎn)生抗生素的菌種時，先在瓊脂培養(yǎng)基平板上劃線接種從土壤中獲得的甲菌，在27 ℃下培養(yǎng)3天，形成菌落。然后接種乙、丙、丁三種致病菌(圖a)，繼續(xù)在同樣條件下培養(yǎng)3天，結(jié)果如圖b。分析結(jié)果，可得出的結(jié)論是(　　) A．甲菌產(chǎn)生了抗生素 B．丙菌的生長被乙菌產(chǎn)生的抗生素抑制 C．乙菌的生長被甲菌產(chǎn)生的抗生素抑制 D．丁菌產(chǎn)生的抗生素抑制了丙菌的生長 解析：選AC　分析培養(yǎng)結(jié)果(圖b)可知，乙、丙、丁三種致病菌不會產(chǎn)生抗生素，否則靠近乙、丙、丁的甲菌落不能生長。進一步由b圖可知，乙菌的生長被抑制，最可能的原因是甲菌產(chǎn)生了抗生素，此種抗生素只能抑制乙菌的生長，而對丙、丁兩種菌沒有影響。 二、非選擇題 16．(2019金湖中學模擬)炭疽桿菌能引起人畜患炭疽病。對炭疽病疑似患者，可通過圖1所示鑒定炭疽桿菌的實驗進行確診。下表是培養(yǎng)炭疽桿菌的血瓊脂培養(yǎng)基成分，其中實驗組中的噬菌體能特異性地侵染炭疽桿菌?；卮鹣铝袉栴}： 蛋白胨 牛肉膏 (粉) 氯化鈉 脫纖維羊血(含 多種生長因子) 瓊脂 去離子水 10 g 3 g 5 g 50 mL 15 g 1 000 mL (1)根據(jù)表格內(nèi)容分析，血瓊脂培養(yǎng)基屬于____________(多選)。?、偻ㄓ门囵B(yǎng)基?、谶x擇培養(yǎng)基?、酃腆w培養(yǎng)基　④液體培養(yǎng)基 (2)由表可知，微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)有__________________________________________。為從炭疽病疑似患者體內(nèi)分離出炭疽桿菌，將采集到的患者皮膚膿胞滲出物稀釋后取0.1 mL滴于培養(yǎng)基表面，用無菌涂布器(玻璃刮鏟)涂勻，這種接種方法稱為____________________。圖2所示的四種菌落分布圖中，不可能由該方法得到的是________________。 (3)制備圖1中的液體培養(yǎng)基時需采取____________法滅菌，目的是________________________。裝桶時不要裝得太擠，以免________________________________________________________________________。 (4)據(jù)圖1分析，接種可疑菌后，經(jīng)35 ℃培養(yǎng)24小時，液體培養(yǎng)基變渾濁，原因是____________________________。對照組試管中應加入____________________，與實驗組同時培養(yǎng)6小時后，若實驗組液體培養(yǎng)基的渾濁度比對照組________(填“高”或“低”)，則可明確疑似患者被炭疽桿菌感染；反之則排除。此實驗依據(jù)的原理是__________________________。 (5)對排除的疑似患者及易感人群，可采取的最有效的預防措施是__________________。 解析：(1)根據(jù)表格內(nèi)容分析，該培養(yǎng)基含有牛肉膏、蛋白胨，是細菌的通用培養(yǎng)基，又因為含有瓊脂，為固體培養(yǎng)基。(2)由表可知，微生物生長所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)有四類：碳源、氮源、水、無機鹽(部分微生物需要特定的生長因子)。稀釋涂布平板法是將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。由圖中四種菌落分布情況可知，A、B、C都是采用稀釋涂布平板法得到的，而D是采用平板劃線法得到的。(3)制備圖1中的液體培養(yǎng)基時應該用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌，以殺死微生物及芽孢。裝桶時不要裝得太擠，以免妨礙蒸汽流通影響滅菌效果。(4)接種可疑菌后，經(jīng)35 ℃培養(yǎng)24小時，若液體培養(yǎng)基變渾濁，則原因是炭疽桿菌大量繁殖。對照組試管中應加入等量生理鹽水，與實驗組同時培養(yǎng)6小時后，若實驗組液體培養(yǎng)基的渾濁度比對照組低，則可明確疑似患者被炭疽桿菌感染；反之則排除。此實驗根據(jù)的原理是實驗組中的噬菌體能特異性地侵染炭疽桿菌，使細菌死亡，溶液變澄清。(5)對排除的疑似患者及易感人群，可接種炭疽桿菌疫苗，刺激機體產(chǎn)生相應抗體和記憶細胞而獲得免疫能力。 答案：(1)①③　(2)碳源、氮源、水、無機鹽(和生長因子)　稀釋涂布平板法　D　(3)高壓蒸汽滅菌　殺死細菌及芽孢　妨礙蒸汽流通影響滅菌效果　(4)炭疽桿菌大量繁殖　等量生理鹽水　低　實驗組中的噬菌體能特異性地侵染炭疽桿菌，使細菌死亡，溶液變澄清　(5)接種(炭疽桿菌)疫苗 17．微生物接種是微生物培養(yǎng)中非常重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。下圖是關于接種的操作步驟示意圖。請據(jù)圖回答有關問題： (1)圖中接種工具的名稱是____________，步驟②中，灼燒后必須先將接種工具冷卻的原因是________________________________________________________。 (2)步驟③中進行劃線操作的目的是______________，劃線時一般不能劃破培養(yǎng)基的原因可能是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)分別用三個平板培養(yǎng)三種細菌(E.coli、S.albus、B.subtilis)，然后在培養(yǎng)基上分別滴一滴一定濃度的青霉素溶液，經(jīng)過一定時間培養(yǎng)后，可以觀察到一圈清晰區(qū)，這是抑制細菌生長所致。測量清晰區(qū)的直徑，數(shù)據(jù)如下表。 細菌 不同濃度甲抗生素條件下清晰區(qū)直徑(mm) 5 μg/mL 7.5 μg/mL 10 μg/mL 15 μg/mL 20 μg/mL E.coli 7 10 16 16 16 S.albus 0 5 8 13 17 B.subtilis 5 7 9 14 19 該實驗的目的是_______________________________________________________。 從表中數(shù)據(jù)可以看出，10 μg/mL青霉素和20 μg/mL青霉素在抑制E.coli、S.albus上的區(qū)別是 ________________、____________________________________________________。 (4)利用選擇培養(yǎng)基可以篩選微生物，制備培養(yǎng)基時，滅菌和調(diào)pH的先后順序是____________________，在利用高壓蒸汽滅菌鍋對培養(yǎng)基滅菌時，鍋內(nèi)水加熱煮沸后，必須________________，以保證滅菌溫度達到121 ℃。 解析：(1)圖中的接種工具是接種環(huán)，步驟②中，灼燒后必須先將接種工具冷卻的原因是避免高溫殺死接種物。(2)步驟③是采用平板劃線法對微生物進行接種，其中進行劃線操作的目的是分離微生物(或分離細菌、分離菌種)。劃線時一般不能劃破培養(yǎng)基的原因可能有：微生物接種于裂口內(nèi)，攝取營養(yǎng)受限，生長空間變小，培養(yǎng)基的溝槽造成菌落形態(tài)改變，從而影響對菌落形態(tài)的觀察及特征鑒別。(3)依題意和表中信息可知：該實驗的目的是探究不同濃度青霉素對不同細菌的抑制作用。在控制S.albus方面，20 μg/mL青霉素的效用是10 μg/mL青霉素的兩倍；在控制E.coli方面，10 μg/mL和20 μg/mL青霉素的效用沒有差異。(4)制備培養(yǎng)基時，應先調(diào)pH，再滅菌。在利用高壓蒸汽滅菌鍋對培養(yǎng)基滅菌時，鍋內(nèi)水加熱煮沸后，必須將鍋內(nèi)冷空氣徹底排除，以保證滅菌溫度達到121 ℃。 答案：(1)接種環(huán)　避免高溫殺死接種物　(2)分離微生物　微生物接種于裂口內(nèi)，攝取營養(yǎng)受限，生長空間變小，培養(yǎng)基的溝槽造成菌落形態(tài)改變，從而影響對菌落形態(tài)的觀察及特征鑒別　(3)探究不同濃度青霉素對不同細菌的抑制作用　在抑制S.albus方面，20 μg/mL青霉素的效用是10 μg/mL青霉素的兩倍　在抑制E.coli方面，10 μg/mL和20 μg/mL青霉素的效用沒有差異　(4)先調(diào)pH，再滅菌　將鍋內(nèi)冷空氣徹底排除