资源简介 第38讲 微生物的培养技术及应用[课标内容] 1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。2.阐明无菌技术是在操作过程中,防止无菌物品与无菌区域被微生物污染的技术。3.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。4.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。5.概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。微考点大突破考点一 微生物的基本培养技术 1.培养基的配制提醒 几种微生物的营养和能量来源2.无菌技术(1)目的:获得__________的微生物培养物。(2)关键:防止__________污染。(3)消毒与灭菌的比较。项目 消毒 灭菌作用 强度 较为___________的物理、化学或生物等方法 ________的理化方法作用 程度 杀死物体表面或内部__________微生物 杀死物体内外______的微生物芽孢和 孢子 一般不能杀灭 能杀灭适用 对象 实验操作的空间、操作者的衣着和双手 微生物培养的器皿、接种用具和培养基等常用 方法 ①煮沸消毒法:一般物品,如家庭餐具等生活用品; ②__________:一些不耐高温的液体,如牛奶; ③化学药物消毒法:用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等; ④______________:接种室、接种箱、超净工作台 ①__________:培养基及容器等; ②干热灭菌:玻璃器皿、金属用具等; ③__________:接种工具、其他金属用具等(4)注意事项。①实验操作时,应避免已经灭菌处理的材料用具与______________接触。②为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在超净工作台上并在__________附近进行。3.微生物的纯培养概念辨析4.纯培养的过程(以酵母菌为例)(1)微生物就是难以用肉眼观察的细菌、真菌和病毒。(选择性必修3 P9“相关信息”)()(2)在培养霉菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性。(源自选择性必修3 P10)()(3)牛肉膏和蛋白胨含有糖、维生素和有机氮等,既可以充当碳源又可以充当氮源。(选择性必修3 P10“相关信息”)()(4)生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法。(选择性必修3 P10“相关信息”)()(5)倒平板过程中,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上,将培养基倒入培养皿并盖上皿盖后,立即将培养皿倒置。(选择性必修3 P12“探究·实践”)()(6)培养酵母菌时,可将接种后的平板和一个未接种的平板倒置,放入适宜温度的恒温培养箱中培养24~48 h。(选择性必修3 P13“探究·实践”)()如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图,请分析并回答下列问题:(1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是什么 答:____________________________________________。(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了一片,最可能的原因是什么 应当怎样操作才可避免此种现象 答:____________________________________________。(3)接种操作为什么一定要在火焰附近进行 答:______________________。1.倒平板的操作步骤(1)培养基要冷却到50 ℃左右时开始倒平板。温度过高会烫手,过低培养基又会凝固。(2)要使锥形瓶的瓶口通过酒精灯火焰。通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基。(3)倒平板时,要用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,不要完全打开,以免杂菌污染培养基。(4)平板冷凝后,要将平板倒置。因为平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,平板倒置后,既可避免培养基表面的水分过快地挥发,又可防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。2.平板划线法操作步骤(1)实验成功关键点。(2)平板划线法操作中几次灼烧接种环的目的。能力一 培养基的制备和无菌技术(考查科学思维)1.(2022·辽宁卷,T15)为避免航天器在执行载人航天任务时出现微生物污染风险,需要对航天器及洁净的组装车间进行环境微生物检测。下列叙述错误的是( )A.航天器上存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物B.细菌形成菌膜粘附于航天器设备表面产生生物腐蚀C.在组装车间地面和设备表面采集环境微生物样品D.采用平板划线法等分离培养微生物,观察菌落特征2.回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是__________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是______________________。硝化细菌在没有碳源的培养基上__________(填“能够”或“不能”)生长,原因是________________________________________。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板__________(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是________________________________________。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过__________处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。能力二 微生物的纯培养(考查科学探究)3.为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色4.(2024·山东卷,T15)酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z,trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞,而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上,生长情况如图。据图分析,3种酶在该合成途径中的作用顺序为( )A.X→Y→Z B.Z→Y→XC.Y→X→Z D.Z→X→Y考点二 微生物的选择培养和计数 1.选择培养基2.微生物的选择培养——稀释涂布平板法的操作步骤(1)系列稀释操作:该操作常用在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,随着稀释程度的增大,单位体积中的微生物细胞数量减少,细胞得以分散。操作步骤:(2)涂布平板操作。序号 名称 图示 操作1 取菌液 取0.1 mL菌液,滴加到______________2 涂布 器消毒 将涂布器浸在盛有__________的烧杯中3 涂布 器灭菌 将沾有少量酒精的涂布器放在火焰上灼烧,待酒精燃尽、涂布器冷却后进行涂布4 涂布 平板 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿,使菌液__________(3)培养:待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板__________,放入30~37 ℃的______________中培养1~2 d。3.微生物的数量测定——两种计数方法的比较项目 间接计数法(稀释涂布平板法) 直接计数法(显微镜直接计数法)原理 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个__________,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 利用特定的__________,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量公式 每克样品中的菌株数=(C÷V)×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液的体积(mL),M代表稀释倍数 每毫升原液中所含的微生物数=每小格的平均微生物数×400×104×稀释倍数缺点 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 不能区分死菌与活菌结果 与实际值相比__________ 与实际值相比__________提醒 血细胞计数板比细菌计数板厚,常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作(1)实验原理。(2)操作步骤。(3)实验结果分析与评价。(1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。(源自选择性必修3 P16)()(2)菌液的稀释度足够高时,培养基表面会获得单菌落。(源自选择性必修3 P18)()(3)对细菌进行计数能采用稀释涂布平板法,也能用平板划线法。(源自选择性必修3 P18)()(4)细菌计数板常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。(选择性必修3 P18“相关信息”)()(5)分解尿素的细菌在分解尿素时,可以将尿素转化为氨,使得培养基的碱性降低。(选择性必修3 P18“探究·实践”)()(6)用稀释涂布平板法计数时,平板上的一个菌落就是一个细菌。(选择性必修3 P20“概念检测”2)()(7)纤维素分解菌在刚果红培养基上形成的透明圈越大,说明该类纤维素分解菌分解纤维素的能力越强。(选择性必修3 P20“拓展应用”2)()在发酵生产啤酒过程中,要随时检测培养液中的酵母菌数量、产物浓度等,以了解发酵进程。甲、乙、丙三位同学用稀释涂布平板法测定同一培养液的酵母菌数。在对应稀释倍数为106的培养基中,得到以下三种统计结果。(1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板,统计的菌落数为230,该同学的统计结果是否可靠 为什么 答:____________________________________________。(2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板,统计的菌落数分别为21、212、256,该同学将21舍去,然后取平均值。该同学对实验结果的处理是否合理 为什么 答:____________________________________________。(3)在稀释涂布平板法中,为何需至少涂布3个平板 答:____________________________________________。(4)为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果 答:____________________________________________。(5)丙同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234个(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL),那么稀释倍数为106的试管中细菌的浓度是__________个/mL。每克样品中的细菌数是__________个。能力一 微生物的选择培养(考查科学思维)1.(2025·陕西调研)利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇,对缓解全球能源危机有重大意义。科研人员开展选育高产纤维素酶菌株的相关研究,过程如图1。鉴定高产纤维素酶菌株是否产生,可使用刚果红平板法。其原理是纤维素被分解,刚果红无法与纤维素的分解产物结合,培养基中的菌落周围会形成透明圈,如图2。下列叙述正确的是 ( )黑土壤CMC平板产纤维素霉菌株XZ-33产纤维素霉菌株UV-10产纤维素霉菌株UV-co16图1图2A.采集的黑土壤需经过高压蒸汽灭菌再进行富集培养B.人工筛选可以使产纤维素菌株发生定向进化,诱变处理使每个细菌的产纤维素酶能力提高C.配制CMC平板培养基需加入纤维素为唯一碳源和蛋白胨为唯一氮源D.图2中两个透明圈内的微生物均能将分解纤维素的酶分泌到细胞外2.(2025·重庆调研)柑橘酸腐病是由白地霉菌引起的柑橘贮藏期常见的病害之一,抗菌肽是一种抑菌活性强、无环境污染的生物多肽。为研究抗菌肽对白地霉菌的抑菌效果,现用金属打孔器在多个长势相似的柑橘果实的相同部位打孔,每个打孔处接种相同体积的处理液,比较15天后的病斑直径,各组处理及结果见表。下列相关叙述错误的是( )组别 1 2 3 4 5接种处 理方式 接种一定体积的白地霉菌孢子悬浮液 抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液混合后直接接种 先加入抗菌肽溶液,2小时后接种白地霉菌孢子悬浮液 X 抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液混合,培养2小时后接种15天后 病斑直 径/mm 41.3 13.9 29.3 28.7 11.2A.金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌,目的是防止杂菌污染B.表中X应为先接种白地霉菌孢子悬浮液,2小时后再加入抗菌肽溶液C.抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液先后加入的抑菌效果强于混合加入的抑菌效果D.第5组比第2组抑菌效果好,原因可能是混合培养2小时有利于抗菌肽和白地霉菌孢子充分接触能力二 微生物的分离与计数(考查科学探究)3.(2023·辽宁卷,T9)细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的,利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度(菌落数/m3)。下列叙述错误的是( )A.采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理B.细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置C.同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值D.稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高两种纯化方法的比较4.(2025·成都调研)耙耙柑是深受全国人民喜爱的一种水果。但是在贮运过程中白地霉侵染引起的酸腐病会导致耙耙柑腐烂,带来巨大经济损失。为了解决这一问题,科研人员研究了桔梅奇酵母对白地霉的抑菌效果,并且对其作用机制进行了探究。回答下列问题:(1)白地霉从耙耙柑中获得其生长繁殖所需的__________等基本营养物质。(2)将桔梅奇酵母与白地霉菌种用__________法分别接种到不同的平板上进行培养,得到纯培养物后,再挑取菌落,用无菌水分别制备菌种悬液,利用血细胞计数板在______________下计数,并稀释至实验所需浓度。(3)为探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用,研究人员在耙耙柑果实中部等距离刺两个孔,其中一孔接种0.1 mL桔梅奇酵母悬液和0.1 mL白地霉悬液。一段时间后统计果实发病率并测量白地霉菌丝生长情况,结果如图1、图2所示:图1图2另一个孔作为对照组的处理是接种__________。综合图1、图2结果,表明桔梅奇酵母对白地霉最可能的抑制机制为____________________________________________。(4)铁是真菌生长的必需元素,是细胞内重要酶活性中心的组成部分。普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂,能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+结合形成稳定的红色复合物。研究者配制含有不同浓度FeCl3(单位:mg/L)的培养基,实验处理及结果如图3所示。图3桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是________________________________________;随培养基中FeCl3浓度的增加,红色抑菌圈颜色加深但变窄,对白地霉的抑制效果__________(填“增强”或“减弱”)。微真题重体悟 1.(2023·山东卷,T15)平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )A.不含氮源的平板不能用于微生物培养B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物2.(2023·河北卷,T12)为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,下列相关实验设计错误的是( )A.从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌B.平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境C.对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定D.检测目的菌株对消化道环境的耐受力3.(2022·海南卷,T12)为探究校内植物园土壤中的细菌种类,某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列有关叙述错误的是( )A.采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本B.培养细菌时,可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基C.土壤溶液稀释倍数越低,越容易得到单菌落D.鉴定细菌种类时,除形态学鉴定外,还可借助生物化学的方法4.(2021·山东卷,T14)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色,下列说法错误的是( )A.甲菌属于解脂菌B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力5.(2023·北京卷,T16)自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。回答下列问题:(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供______________和维生素等。(2)A菌通常被用作溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊(如图),表明___________________________________。(3)为分离出具有溶菌作用的细菌,需要合适的菌落密度,因此应将含菌量较高的湖泊水样__________后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现__________。采用这种方法,研究者分离、培养并鉴定出P菌。(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式,请提出一个假设,该假设能用以下材料和设备加以验证(主要实验材料和设备:P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱):____________________________________________。第38讲 微生物的培养技术及应用微考点·大突破考点一教材解读1.营养物质 碳源 无机盐 特殊营养物质 凝固剂2.(1)纯净 (2)杂菌 (3)温和 强烈 一部分 所有 巴氏消毒法紫外线消毒法 湿热灭菌 灼烧灭菌 (4)①周围的物品 ②酒精灯火焰3.固体培养基 一定形态结构4.高压蒸汽灭菌法 平板划线法 倒置教材基础辨析 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√教材素材拓展 提示 (1)获得题图A效果的接种方法为稀释涂布平板法,获得题图B效果的接种方法为平板划线法(2)最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灼烧灭菌;采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灼烧灭菌(3)火焰附近存在着无菌区域能力提升1.C 解析 不同微生物对营养物质的需求不同,航天器上可能存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物,A项正确;航天器上的细菌可通过大量繁殖形成菌膜,并粘附于航天器设备表面产生生物腐蚀,B项正确;为规避微生物污染的风险,需对航天器内外及组装车间等都进行微生物采样,对样品进行检测,并不仅限于采样组装车间地面和设备表面,C项错误;平板划线法可将混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞,用接种环在平板表面上多次划线稀释而获得单个细胞,并让其成长为单菌落,进而通过观察菌落特征确定其类型,D项正确。2.答案 (1)蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同 能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源 (2)倒置 (3)在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征 (4)灭菌解析 (1)细菌培养时常用牛肉膏蛋白胨培养基,牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸盐、维生素等,蛋白胨能提供碳源、氮源、维生素等,而葡萄糖不能提供氮源,NaNO3不能为微生物提供碳源。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH是不同的,应该根据培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是化能自养型细菌,可以空气中的CO2为碳源,因此其在没有碳源的培养基上能够生长。(2)在平板培养基上培养细菌时,一般需将平板倒置,这样可以防止培养皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。(3)不同种类的微生物所形成的菌落,在大小、形状和颜色等方面具有一定的特征,不同种微生物在一定培养条件下表现出各自稳定的菌落特征,可以作为菌种鉴定的重要依据。(4)使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处理,以免污染环境。3.B 解析 倒平板后无需间歇晃动,A项错误;题图中Ⅰ区、Ⅱ区的细菌数量太多,Ⅲ区的细菌数量较少,可从Ⅲ区挑取单菌落,B项正确;Ⅲ区中存在单菌落,该实验结果能达到菌种纯化的目的,C项错误;刚果红能与纤维素形成红色复合物,但不能和纤维素水解后的产物形成红色复合物,因此菌落周围的纤维素被降解后,不能被刚果红染成红色,培养基中会出现透明圈,D项错误。4.A 解析 由题意可知,色氨酸的合成过程如图所示:。由题图可知,trpX靠近trpY和trpZ的两端生长加快,推测trpY和trpZ可为trpX提供合成色氨酸的中间产物①,trpX不能合成酶①;trpY在靠近trpZ的一端生长加快,说明trpZ可为trpY提供合成色氨酸所需要的中间产物②,说明trpY不能合成酶②;trpZ可为trpX和trpY提供中间产物①和②,自己却无法利用中间产物合成色氨酸,说明trpZ不能合成酶③;所以3种酶在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z,A项符合题意。考点二教材解读1.抑制或阻止2.(2)培养基表面 酒精 涂布均匀 (3)倒置 恒温培养箱3.单菌落 细菌计数板或血细胞计数板 偏小 偏大4.(1)①脲酶 ②尿素 (2)①3~8 ②30~300 ③a.稀释涂布平板 b.30~37 d.菌落数目稳定 (3)对照组的培养皿中无菌落生长 对照组的培养皿中有菌落生长 30~300教材基础辨析 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√教材素材拓展 提示 (1)不可靠;为增加实验的说服力与准确性,应设置重复实验,在同一稀释度下至少涂布3个平板,统计结果后计算平均值(2)不合理;微生物计数时,如果实验中出现重复实验的结果差别很大的情况,应分析实验过程中可能的影响因素,找出差异的原因,而不能简单地将结果舍弃后进行计数(3)作为重复实验,统计时取平均值,以减少偶然因素对实验结果的影响,增强实验结果的说服力(4)尽量缩小统计的菌落数与实际活菌数的差值,因为繁殖慢的菌体开始看不出明显的菌落特征(5)2.34×103 2.34×109能力提升1.D 解析 高压蒸汽灭菌会杀死黑土壤中的微生物,因此无法培养出产纤维素酶的菌株,A项错误;人工筛选可以决定产纤维素菌株进化的方向,但变异是不定向的,因此无法保证每个细菌的产纤维素酶的能力都能提高,B项错误;蛋白胨既是氮源也是碳源,C项错误;题图2中两处位置都出现透明圈,说明菌落周围的纤维素都已被分解,因此确定纤维素酶出现在细胞外,D项正确。2.C 解析 为了防止杂菌污染,金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌,A项正确;根据题表中接种处理方式可知,1组只接种病原菌,为对照组,2、3、5组均接种了等量且适量的抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液,但每组的接种顺序不同,说明自变量为抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液的接种顺序,2组与5组均为二者先混合,但2组混合后直接接种,5组混合后先培养2小时再接种,则结合第3组先加入抗菌肽溶液,2小时后接种白地霉菌孢子悬浮液可分析得出,4组应与3组接种顺序相反,即先接种白地霉菌孢子悬浮液,2小时后再加入抗菌肽溶液,B项正确;分析题表可知,混合加入的抑菌效果强于抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液先后加入的抑菌效果,C项错误;混合培养2小时,有利于抗菌肽和白地霉菌孢子充分接触,抗菌肽能更好地发挥作用,D项正确。3.D 解析 对采样器进行无菌处理可以减小采样器上附着细菌引起的实验误差,A项正确;为防止皿盖上的冷凝水落入培养基,冲散菌落,造成污染,以及防止水分大量蒸发,恒温培养细菌气溶胶样品时需将平板倒置,B项正确;同一稀释度下,至少对3个平板进行重复计数并取平均值,可减少偶然误差,C项正确;当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故稀释涂布平板法计数的细菌菌落数往往比实际值低,D项错误。4.答案 (1)水、无机盐、碳源和氮源 (2)平板划线(或稀释涂布平板)显微镜 (3)等量无菌水和白地霉悬液(或0.1 mL无菌水和0.1 mL白地霉悬液) 桔梅奇酵母通过抑制白地霉菌丝的生长来降低酸腐病害 (4)桔梅奇酵母产生的普切明酸与培养基中的Fe3+结合生成红色复合物,白地霉不能利用这种形式的Fe3+,从而生长受到抑制 减弱解析 (1)白地霉引起的酸腐病会导致耙耙柑腐烂,从而为白地霉生长繁殖提供所需的碳源、氮源、水以及无机盐等营养物质。(2)微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法,因此,可将桔梅奇酵母与白地霉菌种用平板划线法(或稀释涂布平板法)分别接种到不同的平板上进行培养,再用无菌水分别制备菌种悬液,利用血细胞计数板在显微镜下计数,并稀释至实验所需浓度。(3)分析题意可知,本实验的目的是探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用,则实验的自变量是梅奇酵母的有无,因变量是酸腐病的发病情况,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故在耙耙柑果实中部等距离刺两个孔,其中一孔接种白地霉和桔梅奇酵母悬液,另一孔应接种等量白地霉悬液。综合题图1、图2结果可知,与对照组相比,接种桔梅奇酵母后果实的发病率均有所降低,且菌丝长度保持在较低水平不再生长,表明桔梅奇酵母对白地霉的抑菌机制为桔梅奇酵母通过抑制白地霉菌丝的生长来显著降低酸腐病害。(4)普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂,能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+结合形成稳定红色复合物。桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因为桔梅奇酵母产生的普切明酸固定培养基中的Fe3+生成红色复合物,白地霉不能利用这种形式的Fe3+,从而生长受抑制。普切明酸与高浓度的Fe3+结合形成复合物增加(颜色加深),且由于供白地霉生长利用的Fe3+减少,导致对白地霉的抑制效果逐渐变弱(抑菌圈变窄)。微真题·重体悟1.D 解析 不含氮源的平板可用于固氮菌的培养,A项错误;平板涂布时涂布器使用前必须进行灭菌,B项错误;使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理,以免污染环境,C项错误;脲酶可以催化尿素分解,在以尿素为唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖,而不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源无法生长,因此以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物,D项正确。2.B 解析 酸奶和泡菜都是利用乳酸菌的发酵原理制作的,内含大量乳酸菌,可从中采样分离获得乳酸菌,A项正确;平板倒置的目的是防止皿盖中的冷凝水落入培养基,避免培养基中的水分过快蒸发,B项错误;实验的目的是筛选获得能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌,故需对目的菌株进行消化道环境耐受力的检测和胆固醇降解能力的测定,C、D两项正确。3.C 解析 采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样,A项正确;牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水、无机盐等,可用于细菌的培养,B项正确;土壤溶液稀释倍数足够高时,才能将聚集的菌体分散开,有助于在培养基表面形成单菌落,C项错误;不同种类细菌的理化特性一般不同,鉴定细菌种类时,除根据菌落特征进行形态学鉴定外,还可以借助生物化学的方法进行鉴定,D项正确。4.B 解析 根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”,说明甲菌可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸,脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色,因此甲菌属于解脂菌,A项正确;乙菌菌落周围没有出现深蓝色,说明乙菌不能以脂肪作为碳源,但乙菌也可以在培养基上生存,说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源,B项错误;可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比,更加直观,C项正确;可以利用该平板来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力,观察指标可以是菌落周围深蓝色圈的大小,菌落周围深蓝色圈的直径越大,说明解脂菌分泌脂肪酶的能力越强,D项正确。5.答案 (1)氮源、碳源 (2)A菌能在培养平板中生长繁殖 (3)稀释溶菌圈 (4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂解析 (1)蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。(2)将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊,表明A菌能在培养平板中生长繁殖。(3)将含菌量较高的湖泊水样稀释后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。(4)根据实验材料和设备,圆形滤纸小片可用于吸收某种物质,离心机可用于分离菌体和细菌分泌物,为探究P菌溶解破坏A菌的方式,可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。(共90张PPT)第38讲第九单元 生物技术与工程微生物的培养技术及应用课标内容1.阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。2.阐明无菌技术是在操作过程中，防止无菌物品与无菌区域被微生物污染的技术。3.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。4.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。5.概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。微考点 大突破内容索引微真题 重体悟考点一 微生物的基本培养技术考点二 微生物的选择培养和计数考点一 微生物的基本培养技术微考点/大突破第一部分1.培养基的配制营养物质碳源无机盐特殊营养物质凝固剂提醒 几种微生物的营养和能量来源2.无菌技术(1)目的：获得________的微生物培养物。(2)关键：防止________污染。(3)消毒与灭菌的比较。项目 消毒 灭菌作用 强度 较为______的物理、化学或生物等方法 _____的理化方法纯净杂菌温和强烈作用 程度 杀死物体表面或内部_______微生物 杀死物体内外_____的微生物芽孢和 孢子 一般不能杀灭 能杀灭适用 对象 实验操作的空间、操作者的衣着和双手 微生物培养的器皿、接种用具和培养基等一部分所有常用 方法 ①煮沸消毒法：一般物品，如家庭餐具等生活用品； ②____________：一些不耐高温的液体，如牛奶； ③化学药物消毒法：用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等； ④______________：接种室、接种箱、超净工作台 ①_________：培养基及容器等；②干热灭菌：玻璃器皿、金属用具等；③___________：接种工具、其他金属用具等巴氏消毒法紫外线消毒法湿热灭菌灼烧灭菌(4)注意事项。①实验操作时，应避免已经灭菌处理的材料用具与____________接触。②为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在超净工作台上并在______________附近进行。周围的物品酒精灯火焰3.微生物的纯培养概念辨析固体培养基一定形态结构4.纯培养的过程(以酵母菌为例)高压蒸汽灭菌法平板划线法倒置教材基础辨析(1)微生物就是难以用肉眼观察的细菌、真菌和病毒。(选择性必修3 P9“相关信息”)( )(2)在培养霉菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性。(源自选择性必修3 P10)( )(3)牛肉膏和蛋白胨含有糖、维生素和有机氮等，既可以充当碳源又可以充当氮源。(选择性必修3 P10“相关信息”)( )(4)生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法。(选择性必修3 P10“相关信息”)( )××√√(5)倒平板过程中，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上，将培养基倒入培养皿并盖上皿盖后，立即将培养皿倒置。(选择性必修3 P12“探究·实践”)( )(6)培养酵母菌时，可将接种后的平板和一个未接种的平板倒置，放入适宜温度的恒温培养箱中培养24~48 h。(选择性必修3 P13“探究·实践”)( )×√教材素材拓展如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图，请分析并回答下列问题：(1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是什么 答：________________________________________________________________________________________________________________。获得题图A效果的接种方法为稀释涂布平板法，获得题图B效果的接种方法为平板划线法(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了一 片，最可能的原因是什么 应当怎样操作才可避免此种现象 答：__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)接种操作为什么一定要在火焰附近进行 答：____________________________________________________。最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灼烧灭菌；采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灼烧灭菌火焰附近存在着无菌区域1.倒平板的操作步骤(1)培养基要冷却到50 ℃左右时开始倒平板。温度过高会烫手，过低培养基又会凝固。(2)要使锥形瓶的瓶口通过酒精灯火焰。通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。(3)倒平板时，要用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不要完全打开，以免杂菌污染培养基。(4)平板冷凝后，要将平板倒置。因为平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，平板倒置后，既可避免培养基表面的水分过快地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。2.平板划线法操作步骤(1)实验成功关键点。(2)平板划线法操作中几次灼烧接种环的目的。1.(2022·辽宁卷，T15)为避免航天器在执行载人航天任务时出现微生物污染风险，需要对航天器及洁净的组装车间进行环境微生物检 测。下列叙述错误的是( )A.航天器上存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物B.细菌形成菌膜粘附于航天器设备表面产生生物腐蚀C.在组装车间地面和设备表面采集环境微生物样品D.采用平板划线法等分离培养微生物，观察菌落特征能力一 培养基的制备和无菌技术(考查科学思维)不同微生物对营养物质的需求不同，航天器上可能存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物，A项正确；航天器上的细菌可通过大量繁殖形成菌膜，并粘附于航天器设备表面产生生物腐蚀，B项正确；为规避微生物污染的风险，需对航天器内外及组装车间等都进行微生物采样，对样品进行检测，并不仅限于采样组装车间地面和设备表面，C项错误；平板划线法可将混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞，用接种环在平板表面上多次划线稀释而获得单个细胞，并让其成长为单菌落，进而通过观察菌落特征确定其类型，D项正确。解析2.回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是_______(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是_________________________________________。硝化细菌在没有碳源的培养基上________(填“能够”或“不能”)生长，原因是________________________________________________。蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)用平板培养细菌时一般需要将平板________(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形 状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是___________________________________________________________。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过__________处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。倒置在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征灭菌(1)细菌培养时常用牛肉膏蛋白胨培养基，牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸盐、维生素等，蛋白胨能提供碳源、氮源、维生素等，而葡萄糖不能提供氮源，NaNO3不能为微生物提供碳源。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH是不同的，应该根据培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是化能自养型细菌，可以空气中的CO2为碳源，因此其在没有碳源的培养基上能够生长。(2)在平板培养基上培养细菌时，一般需将平板倒置，这样可以防止培养皿解析盖上的水珠落入培养基，造成污染。(3)不同种类的微生物所形成的菌落，在大小、形状和颜色等方面具有一定的特征，不同种微生物在一定培养条件下表现出各自稳定的菌落特征，可以作为菌种鉴定的重要依据。(4)使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处 理，以免污染环境。解析能力二 微生物的纯培养(考查科学探究)3.为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )A.倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落C.该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的D.菌落周围的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色倒平板后无需间歇晃动，A项错误；题图中Ⅰ区、Ⅱ区的细菌数量太多，Ⅲ区的细菌数量较少，可从Ⅲ区挑取单菌落，B项正确；Ⅲ区中存在单菌落，该实验结果能达到菌种纯化的目的，C项错误；刚果红能与纤维素形成红色复合物，但不能和纤维素水解后的产物形成红色复合物，因此菌落周围的纤维素被降解后，不能被刚果红染成红色，培养基中会出现透明圈，D项错误。解析4.(2024·山东卷，T15)酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z，trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况如图。据图分析，3种酶在该合成途径中的作用顺序为( )A.X→Y→Z B.Z→Y→XC.Y→X→Z D.Z→X→Y由题意可知，色氨酸的合成过程如图所示：。由题图可知，trpX靠近trpY和trpZ的两端生长加快，推测trpY和trpZ可为trpX提供合成色氨酸的中间产物①，trpX不能合成酶①；解析trpY在靠近trpZ的一端生长加快，说明trpZ可为trpY提供合成色氨酸所需要的中间产物②，说明trpY不能合成酶②；trpZ可为trpX和trpY提供中间产物①和②，自己却无法利用中间产物合成色氨 酸，说明trpZ不能合成酶③；所以3种酶在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z，A项符合题意。解析考点二 微生物的选择培养和计数微考点/大突破第一部分1.选择培养基抑制或阻止2.微生物的选择培养——稀释涂布平板法的操作步骤(1)系列稀释操作：该操作常用在将细胞接种到培养基之前，通过液体稀释的方法分散细胞，随着稀释程度的增大，单位体积中的微生物细胞数量减少，细胞得以分散。操作步骤：(2)涂布平板操作。序号 名称 图示 操作1 取菌液 取0.1 mL菌液，滴加到____________2 涂布 器消毒 将涂布器浸在盛有______的烧杯中培养基表面酒精3 涂布 器灭菌 将沾有少量酒精的涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后进行涂布4 涂布 平板 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养 皿，使菌液_________(3)培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板________，放入30~37 ℃的____________中培养1~2 d。涂布均匀倒置恒温培养箱3.微生物的数量测定——两种计数方法的比较项目 间接计数法(稀释涂布平板法) 直接计数法(显微镜直接计数法)原理 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个________，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 利用特定的____________________________，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量单菌落细菌计数板或血细胞计数板公式 每克样品中的菌株数=(C÷V)×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液的体积(mL)，M代表稀释倍数 每毫升原液中所含的微生物数=每小格的平均微生物数×400×104×稀释倍数缺点 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 不能区分死菌与活菌结果 与实际值相比______ 与实际值相比______偏小偏大提醒 血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作(1)实验原理。脲酶尿素(2)操作步骤。3~830~300稀释涂布平板30~37菌落数目稳定(3)实验结果分析与评价。对照组的培养皿中无菌落生长对照组的培养皿中有菌落生长30~300教材基础辨析(1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。(源自选择性必修3 P16) ( )(2)菌液的稀释度足够高时，培养基表面会获得单菌落。(源自选择性必修3 P18)( )(3)对细菌进行计数能采用稀释涂布平板法，也能用平板划线法。(源自选择性必修3 P18)( )(4)细菌计数板常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。 (选择性必修3 P18“相关信息”)( )×√××(5)分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的碱性降低。(选择性必修3 P18“探究·实践”)( )(6)用稀释涂布平板法计数时，平板上的一个菌落就是一个细菌。(选择性必修3 P20“概念检测”2)( )(7)纤维素分解菌在刚果红培养基上形成的透明圈越大，说明该类纤维素分解菌分解纤维素的能力越强。(选择性必修3 P20“拓展应用”2) ( )××√教材素材拓展在发酵生产啤酒过程中，要随时检测培养液中的酵母菌数量、产物浓度等，以了解发酵进程。甲、乙、丙三位同学用稀释涂布平板法测定同一培养液的酵母菌数。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下三种统计结果。(1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230，该同学的统计结果是否可靠 为什么 答：________________________________________________________________________________________________________________。不可靠；为增加实验的说服力与准确性，应设置重复实验，在同一稀释度下至少涂布3个平板，统计结果后计算平均值(2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、 212、256，该同学将21舍去，然后取平均值。该同学对实验结果的处理是否合理 为什么 答：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不合理；微生物计数时，如果实验中出现重复实验的结果差别很大的情况，应分析实验过程中可能的影响因素，找出差异的原 因，而不能简单地将结果舍弃后进行计数(3)在稀释涂布平板法中，为何需至少涂布3个平板 答：_______________________________________________________________________________________。(4)为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果 答：___________________________________________________________________________________。作为重复实验，统计时取平均值，以减少偶然因素对实验结果的影响，增强实验结果的说服力尽量缩小统计的菌落数与实际活菌数的差值，因为繁殖慢的菌体开始看不出明显的菌落特征(5)丙同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234个(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL)，那么稀释倍数为106的试管中细菌的浓度是________________个/mL。每克样品中的细菌数是______________个。2.34×1032.34×109能力一 微生物的选择培养(考查科学思维)1.(2025·陕西调研)利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有重大意义。科研人员开展选育高产纤维素酶菌株的相关研究，过程如图1。鉴定高产纤维素酶菌株是否产生，可使用刚果红平板法。其原理是纤维素被分解，刚果红无法与纤维素的分解产物结合，培养基中的菌落周围会形成透明圈，如图2。下列叙述正确的是( )图1A.采集的黑土壤需经过高压蒸汽灭菌再进行富集培养B.人工筛选可以使产纤维素菌株发生定向进化，诱变处理使每个细菌的产纤维素酶能力提高C.配制CMC平板培养基需加入纤维素为唯一碳源和蛋白胨为唯一氮源D.图2中两个透明圈内的微生物均能将分解纤维素的酶分泌到细胞外高压蒸汽灭菌会杀死黑土壤中的微生物，因此无法培养出产纤维素酶的菌株，A项错误；人工筛选可以决定产纤维素菌株进化的方向，但变异是不定向的，因此无法保证每个细菌的产纤维素酶的能力都能提高，B项错误；蛋白胨既是氮源也是碳源，C项错 误；题图2中两处位置都出现透明圈，说明菌落周围的纤维素都已被分解，因此确定纤维素酶出现在细胞外，D项正确。解析2.(2025·重庆调研)柑橘酸腐病是由白地霉菌引起的柑橘贮藏期常见的病害之一，抗菌肽是一种抑菌活性强、无环境污染的生物多肽。为研究抗菌肽对白地霉菌的抑菌效果，现用金属打孔器在多个长势相似的柑橘果实的相同部位打孔，每个打孔处接种相同体积的处理液，比较15天后的病斑直径，各组处理及结果见表。下列相关叙述错误的是( )组别 1 2 3 4 5接种处 理方式 接种一定体积的白地霉菌孢子悬浮液 抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液混合后直接接种 先加入抗菌肽溶液，2小时后接种白地霉菌孢子悬浮液 X 抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液混合，培养2小时后接种15天后 病斑直 径/mm 41.3 13.9 29.3 28.7 11.2A.金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌，目的是防止杂菌污染B.表中X应为先接种白地霉菌孢子悬浮液，2小时后再加入抗菌肽溶液C.抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液先后加入的抑菌效果强于混合加入的抑菌效果D.第5组比第2组抑菌效果好，原因可能是混合培养2小时有利于抗菌肽和白地霉菌孢子充分接触为了防止杂菌污染，金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌，A项正确；根据题表中接种处理方式可知，1组只接种病原菌，为对照组，2、3、5组均接种了等量且适量的抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液，但每组的接种顺序不同，说明自变量为抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液的接种顺序，2组与5组均为二者先混合，但2组混合后直接接种，5组混合后先培养2小时再接种，则结合第3组先加入抗菌肽溶液，2小时后接种白地霉菌孢子悬浮液可分析解析得出，4组应与3组接种顺序相反，即先接种白地霉菌孢子悬浮液,2小时后再加入抗菌肽溶液，B项正确；分析题表可知，混合加入的抑菌效果强于抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液先后加入的抑菌效果，C项错误；混合培养2小时，有利于抗菌肽和白地霉菌孢子充分接触，抗菌肽能更好地发挥作用，D项正确。解析能力二 微生物的分离与计数(考查科学探究)3.(2023·辽宁卷，T9)细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的，利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度(菌落数/m3)。下列叙述错误的是 ( )A.采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理B.细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置C.同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值D.稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高对采样器进行无菌处理可以减小采样器上附着细菌引起的实验误差，A项正确；为防止皿盖上的冷凝水落入培养基，冲散菌落，造成污染，以及防止水分大量蒸发，恒温培养细菌气溶胶样品时需将平板倒置，B项正确；同一稀释度下，至少对3个平板进行重复计数并取平均值，可减少偶然误差，C项正确；当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，故稀释涂布平板法计数的细菌菌落数往往比实际值低，D项错误。解析两种纯化方法的比较4.(2025·成都调研)耙耙柑是深受全国人民喜爱的一种水果。但是在贮运过程中白地霉侵染引起的酸腐病会导致耙耙柑腐烂，带来巨大经济损失。为了解决这一问题，科研人员研究了桔梅奇酵母对白地霉的抑菌效果，并且对其作用机制进行了探究。回答下列问题：(1)白地霉从耙耙柑中获得其生长繁殖所需的__________________________等基本营养物质。水、无机盐、碳源和氮源(2)将桔梅奇酵母与白地霉菌种用_________________________法分别接种到不同的平板上进行培养，得到纯培养物后，再挑取菌落，用无菌水分别制备菌种悬液，利用血细胞计数板在_________下计数，并稀释至实验所需浓度。(3)为探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用，研究人员在耙耙柑果实中部等距离刺两个孔，其中一孔接种0.1 mL桔梅奇酵母悬液和0.1 mL白地霉悬液。一段时间后统计果实发病率并测量白地霉菌丝生长情况，结果如图1、图2所示：平板划线(或稀释涂布平板)显微镜另一个孔作为对照组的处理是接种_____________________________________________________________。综合图1、图2结果，表明桔梅奇酵母对白地霉最可能的抑制机制为_______________________________________________________。等量无菌水和白地霉悬液(或0.1 mL无菌水和0.1 mL白地霉悬液)桔梅奇酵母通过抑制白地霉菌丝的生长来降低酸腐病害(4)铁是真菌生长的必需元素，是细胞内重要酶活性中心的组成部 分。普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂，能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+结合形成稳定的红色复合物。研究者配制含有不同浓度FeCl3(单位：mg/L)的培养基，实验处理及结果如图3所示。桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是_____________________________________________________________________________________________________________；随培养基中FeCl3浓度的增加，红色抑菌圈颜色加深但变窄，对白地霉的抑制效果________(填“增 强”或“减弱”)。桔梅奇酵母产生的普切明酸与培养基中的Fe3+结合生成红色复合物，白地霉不能利用这种形式的Fe3+，从而生长受到抑制减弱(1)白地霉引起的酸腐病会导致耙耙柑腐烂，从而为白地霉生长繁殖提供所需的碳源、氮源、水以及无机盐等营养物质。(2)微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，因此，可将桔梅奇酵母与白地霉菌种用平板划线法(或稀释涂布平板法)分别接种到不同的平板上进行培养，再用无菌水分别制备菌种悬液，利用血细胞计数板在显微镜下计数，并稀释至实验所需浓度。(3)分析题意可知，本实验的目的是探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作解析用，则实验的自变量是梅奇酵母的有无，因变量是酸腐病的发病情况，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故在耙耙柑果实中部等距离刺两个孔，其中一孔接种白地霉和桔梅奇酵母悬液，另一孔应接种等量白地霉悬液。综合题图1、图2结果可知，与对照组相比，接种桔梅奇酵母后果实的发病率均有所降低，且菌丝长度保持在较低水平不再生长，表明桔梅奇酵母对白地霉的抑菌机制为桔梅奇酵母通过抑制白地霉菌丝的生长来显著降低酸腐病解析害。(4)普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂，能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+结合形成稳定红色复合物。桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因为桔梅奇酵母产生的普切明酸固定培养基中的Fe3+生成红色复合物，白地霉不能利用这种形式的Fe3+，从而生长受抑制。普切明酸与高浓度的Fe3+结合形成复合物增加(颜色加深)，且由于供白地霉生长利用的Fe3+减少，导致对白地霉的抑制效果逐渐变弱(抑菌圈变窄)。解析微真题/重体悟第二部分1.(2023·山东卷，T15)平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是( )A.不含氮源的平板不能用于微生物培养B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物不含氮源的平板可用于固氮菌的培养，A项错误；平板涂布时涂布器使用前必须进行灭菌，B项错误；使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理，以免污染环境，C项错误；脲酶可以催化尿素分解，在以尿素为唯一氮源的平板上，能合成脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖，而不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源无法生长，因此以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物，D项正确。解析2.(2023·河北卷，T12)为筛选能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸 菌，下列相关实验设计错误的是( )A.从酸奶和泡菜中采样分离乳酸菌B.平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境C.对目的菌株进行胆固醇降解能力的测定D.检测目的菌株对消化道环境的耐受力酸奶和泡菜都是利用乳酸菌的发酵原理制作的，内含大量乳酸 菌，可从中采样分离获得乳酸菌，A项正确；平板倒置的目的是防止皿盖中的冷凝水落入培养基，避免培养基中的水分过快蒸 发，B项错误；实验的目的是筛选获得能平衡肠道菌群和降解胆固醇的乳酸菌，故需对目的菌株进行消化道环境耐受力的检测和胆固醇降解能力的测定，C、D两项正确。解析3.(2022·海南卷，T12)为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列有关叙述错误的是 ( )A.采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本B.培养细菌时，可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基C.土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落D.鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样，A项正确；牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水、无机盐等，可用于细菌的培养，B项正确；土壤溶液稀释倍数足够高时，才能将聚集的菌体分散开，有助于在培养基表面形成单菌落，C项错误；不同种类细菌的理化特性一般不同，鉴定细菌种类时，除根据菌落特征进行形态学鉴定外，还可以借助生物化学的方法进行鉴定，D项正确。解析4.(2021·山东卷，T14)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是( )A.甲菌属于解脂菌B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”，说明甲菌可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，因此甲菌属于解脂菌，A项正确；乙菌菌落周围没有出现深蓝色，说明乙菌不能以脂肪作为碳源，但乙菌也可以在培养基上生存，说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源，B项错误；可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比，更加直 观，C项正确；可以利用该平板来比较解脂菌分泌脂肪酶的能 力，观察指标可以是菌落周围深蓝色圈的大小，菌落周围深蓝色圈的直径越大，说明解脂菌分泌脂肪酶的能力越强，D项正确。解析5.(2023·北京卷，T16)自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。回答下列问题：(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供____________和维生素等。氮源、碳源(2)A菌通常被用作溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊(如图)，表明______________________________。A菌能在培养平板中生长繁殖(3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样________后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现________。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。(4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证(主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱)：_________________________________________________。稀释溶菌圈假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂(1)蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。(2)将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。(3)将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。(4)根据实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。解析课时微练(三十八) 微生物的培养技术及应用 一、选择题:本题共9小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(2023·江苏卷,T7)下列关于细菌和酵母菌实验的叙述,正确的是( )A.通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比B.通常细菌的生长速度比酵母菌快,菌落比酵母菌菌落大C.通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌,酵母菌培养基用过滤除菌法除菌D.血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定,也可用于细菌的数量测定2.(2022·湖北卷,T5)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染C.为防止蛋白质变性,不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌D.可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌3.(2022·江苏卷,T3)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计,不合理的是( )A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌4.(2021·山东卷,T20)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭,硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力,用穿刺接种的方法分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养,如图所示。若两种菌繁殖速度相等,下列说法错误的是( )A.乙菌的运动能力比甲菌强B.为不影响菌的运动需选用液体培养基C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染5.某兴趣小组试图从土壤中分离分解尿素的细菌,流程如图所示。下列说法错误的是( )A.该实验配制的培养基中不含蛋白胨B.图中菌液稀释10倍时所加的无菌水的量都为9 mLC.实验的合理程序为“计算→称量→溶解→灭菌→倒平板→接种土壤样本→菌落计数”D.三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落,则1 g土壤样本中约有分解尿素的细菌5×107个6.塑化剂(DEHP,化学式为C24H38O4)可提高塑料制品的性能,在生产上被广泛使用。但残留于土壤、水源里的DEHP不易被降解,属于2B类致癌物。我国科研工作者已从土壤中成功筛选出可降解DEHP的降解菌,如铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌等,筛选实验的主要步骤如图。下列相关叙述错误的是( )A.接种前固体培养基和摇瓶内的培养基需高温灭菌以防杂菌污染,但土壤样品不能灭菌处理B.图中虚线框培养瓶中的培养基属于液体选择培养基,DEHP应为唯一碳源C.培养若干天后,应选择DEHP含量高的培养液进行接种以进一步扩增目的菌D.若筛选出的目的菌为枯草芽孢杆菌,对其扩大培养宜选用液体培养基,温度宜控制在30~37 ℃范围7.为探究某种抗生素对细菌的选择作用,实验人员在接种了大肠杆菌的培养基中1号区放置不含抗生素的圆形纸片,在2、3、4号区放置大小相等且含等量该抗生素的圆形纸片,如图1所示。培养一段时间后观察并测量抑菌圈的直径,然后从适宜位置挑取细菌,并重复上述步骤培养3代,结果如图2所示。下列有关叙述正确的是( )A.培养过程中抑菌圈越大说明大肠杆菌的抗药性越强B.探究抗生素对细菌的选择作用时,宜用平板划线法接种细菌C.抗生素的使用导致抗药基因频率降低D.每代都需计算2、3、4区抑菌圈的平均值,重复培养时应从抑菌圈边缘挑取细菌8.(2025·衡水模拟)聚乙烯醇也叫PVA(C2H4O)n,是自然状态下较难降解的一种大分子有机物,自然界中的PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA,PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物,当PVA被分解时蓝绿色复合物消失,形成白色透明圈,某研究人员用如下培养基加碘后对PVA分解菌进行筛选,下列说法正确的是( )成分 MgSO4 蛋白质 X物质 水 琼脂用量 5 g 10 g 7 g 1 000 mL 20 gA.为避免培养基中蛋白质的变性,不能采用高压蒸汽法对培养基进行灭菌B.若表中是筛选出能高效分解PVA的细菌的培养基配方,表中X物质最可能为PVAC.若采用稀释涂布平板法接种,通过该方法测量的菌落数值与实际值相比一般会偏大D.培养结束后,应选择周围白色透明圈最大的菌落,进行扩大培养9.富集培养主要是指利用不同微生物间生命活动特点的不同,制定特定的环境条件,使仅适应于该条件的微生物旺盛生长,从而使其在群落中的数量大大增加,使人们能够更容易从自然界中分离到这种特定微生物。如图是采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸(C7H5O3)的微生物的实验过程。下列相关说法正确的是( )A.用经湿热灭菌后的含对羟基苯甲酸、葡萄糖和无机盐等成分的液体培养基多次重复培养样品之后,培养物中目标微生物的比例将大大增加B.用平板划线法分离纯化目标微生物,配置好培养基后依次进行灭菌、调节酸碱度和倒平板操作C.微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物D.⑤为选择培养基,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,统计结果一般用菌落数表示二、非选择题10.(2022·全国甲卷,T37)某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌,在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力,并分析两个菌株的其他生理功能。实验所用的培养基成分如下。培养基Ⅰ:K2HPO4,MgSO4,NH4NO3,石油。培养基Ⅱ:K2HPO4,MgSO4,石油。操作步骤:①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养,得到A、B菌液;②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂,分别制成平板Ⅰ、Ⅱ,并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。回答下列问题:(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是_________。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源,氮源在菌体内可以参与合成________________(答出2种即可)等生物大分子。(2)步骤①中,在资源和空间不受限制的阶段,若最初接种N0个A细菌,繁殖n代后细菌的数量是_______。(3)为了比较A、B降解石油的能力,某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验,结果如表所示(“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示无透明圈),推测该同学的实验思路是_______________________________________________。菌株 透明圈大小平板Ⅰ 平板ⅡA +++ ++B ++ -(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤,根据表格所示实验结果,治理石油污染应选用的菌株是_______,理由是__________________________________________。11.(科学探究)聚苯乙烯[(C8H8)n]是一种无色透明的热塑性塑料,常被用来制作承受开水温度的一次性容器等。但聚苯乙烯对人体具有一定的致癌性,且聚苯乙烯在自然状态下很难被分解,采用填埋的方法对其进行处理会对土壤环境造成很大的污染。科研人员从黄粉虫肠道中发现一些能够降解聚苯乙烯的微生物,并将其分离出来,相关过程如图所示。回答下列问题:(1)为了获取能够降解聚苯乙烯的微生物,培养基中需要加入水、碳源、________________(填2种)等基本成分,其中碳源是_______。配制好的培养基常采用_____________________法进行灭菌。(2)通过选择培养可以___________________________________,从而能够确保从样品中分离到能够降解聚苯乙烯的微生物。将选择培养获取的微生物接种在固体培养基上,据图分析,图中的接种方法是__________________________________。(3)科研人员获取了三株微生物YT1、YT2、C1,将等量的三种微生物分别接种在含聚苯乙烯的液体培养基中,培养60天后检测聚苯乙烯的降解率,结果如表所示。菌株 YT1 YT2 C1聚苯乙烯的降解率/% 0.75 0.39 0.63①据表分析,可以得出的实验结论是_____________________________________________________________。②为了进一步培养出更高效的能够降解聚苯乙烯的微生物,研究人员将YT1和C1菌株混合培养,一段时间后,筛选出C2菌株,其降解率比上述三种菌株高,经检测发现是菌株C1的基因整合了菌株YT1的部分基因从而提高了对聚苯乙烯的降解效果,该过程发生的变异是________________。课时微练(三十八) 微生物的培养技术及应用1.A 解析 一般认为,不同的微生物对营养物质的需求不同,通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比,A项正确;通常,细菌的生长速度较快,菌落小而光滑,而酵母菌生长较慢,菌落大而厚,B项错误;通常细菌和酵母菌的培养基都用高压蒸汽灭菌法灭菌,过滤除菌法常用来制备无菌空气,或者处理含有不耐受高温成分的培养基,C项错误;血细胞计数板适用于相对较大的酵母菌的计数,较小的细菌的数量测定常用细菌计数板,D项错误。2.D 解析 环境中的微生物对动、植物细胞DNA提取的材料研磨、过滤等操作无影响,故不需要在无菌条件下进行,A项错误;抗生素能够杀死细菌,动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染,但微生物如细菌的培养基中不能添加抗生素,B项错误;高温变性的蛋白质仍可作为微生物的氮源,可以用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌,C项错误;对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等可以采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,D项正确。3.D 解析 农田或公园土壤中含有较多的产脲酶菌,A项合理;为了筛选可分解尿素的细菌,选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源,B项合理;适当稀释样品,可以在平板上形成单菌落,便于分离细菌,C项合理;产脲酶菌分解尿素产生的NH3会使培养基的碱性增强,酚红指示剂在碱性条件下呈红色,据此原理可知,产脲酶菌周围出现的红色区域越大,表明该菌产脲酶的能力越强,D项不合理。4.B 解析 硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀,甲、乙菌的穿刺路径相同,但乙菌在试管中形成的黑色范围大,这说明乙菌的运动能力比甲菌强,A项正确;穿刺培养是将接种针深插至半固体培养基中进行接种以培养微生物的一种方法,常用于厌氧或兼性厌氧微生物的培养,B项错误;在琼脂层中进行穿刺培养,可根据细菌自穿刺部位的扩散状况来了解细菌的运动性能,但不能比较两种菌产生硫化氢的量,C项正确;穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌污染,D项正确。5.C 解析 本实验的目的是从土壤中分离分解尿素的微生物,该实验配制的培养基应以尿素为唯一氮源,而蛋白胨能提供氮源,所以蛋白胨不能作为配制本培养基的原料,A项正确;题图中菌液稀释10倍时需要加入1 mL菌液和9 mL无菌水,B项正确;实验设计时,需要在溶解之后灭菌之前调节pH,C项错误;根据题图可知,对菌液进行稀释时共稀释了106倍,分别接种了3个培养皿,一段时间后,三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落,则1 g土壤样本中约有分解尿素的细菌÷3÷1×106=5×107(个),D项正确。方法技巧 计数时设置对照和重复比较项目 对照 重复目的 排除非测试因素对实验结果的影响 排除偶然因素对实验结果的影响实例 空白对照:确定培养基制作是否合格 同一稀释度涂布至少3个平板6.C 解析 接种前固体培养基和摇瓶内的培养基需高温灭菌以防杂菌污染,土壤不能灭菌以免杀死目标微生物,A项正确;在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基,要筛选降解DEHP的微生物,DEHP应为唯一碳源,培养基为选择培养基,B项正确;培养若干天后,应选择培养瓶中DEHP含量低(说明被分解的多)的培养液进行接种以扩增目的菌,C项错误;枯草芽孢杆菌为细菌,其培养温度为30~37 ℃范围,故若筛选出的目的菌为枯草芽孢杆菌,对其扩大培养宜选用液体培养基,温度宜控制在30~37 ℃范围,D项正确。7.D 解析 抑菌圈越大说明抗生素的抑菌作用越强,细菌的抗药性越弱,A项错误;探究抗生素对细菌的选择作用时,宜用涂布平板法接种细菌后,再将含抗生素的圆形纸片放于培养基表面,B项错误;抗生素起到的选择作用,使得抗药的细菌生存下来,进而抗药基因频率升高,C项错误;越靠近抑菌圈边缘的细菌,抗药性越强,故重复培养时应从抑菌圈边缘挑取细菌,D项正确。8.B 解析 培养基中的蛋白质为培养的微生物提供氮源,所以配制好的培养基可以用高压蒸汽法进行灭菌,A项错误;若题表中是筛选出能高效分解PVA的细菌的培养基配方,则应以PVA为唯一碳源,因此题表中X物质最可能为PVA,B项正确;采用稀释涂布平板法接种时,当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此通过该方法测量的菌落数值比活菌的数目一般会偏小,C项错误;培养结束后,应选择周围白色透明圈直径与菌落直径比值最大的菌落,进行扩大培养,D项错误。9.D 解析 培养基中含有葡萄糖,不具有选择作用,因此培养物中目标微生物的比例不会大大增加,A项错误;用平板划线法分离纯化目标微生物,配置好培养基后依次进行调节酸碱度、灭菌和倒平板操作,B项错误;微生物的纯培养物是指由单一个体繁殖所获得的微生物群体,而不是不含有代谢废物的微生物培养物,C项错误;⑤为选择培养基,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,统计结果一般用菌落数表示,D项正确。10.答案 (1)石油 蛋白质、核酸 (2)N02n (3)取浓度、体积相同的A、B两种菌液,将A菌液分别接种到平板Ⅰ、Ⅱ的甲孔内,将B菌液分别接种到平板Ⅰ、Ⅱ的乙孔内,置于适宜温度下培养一段时间后观察透明圈大小 (4)A 平板Ⅱ是一个缺氮但含有石油的环境,只有菌株A能在平板Ⅱ上生长,菌株A降解石油的能力高于菌株B解析 (1)碳源是培养基中提供碳元素的物质,培养基Ⅰ、Ⅱ中含有碳元素的物质只有石油。培养基中的氮源在菌体内可以参与合成蛋白质、核酸等生物大分子。(2)资源、空间等条件适宜的情况下,细菌每繁殖一代,种群数量增长一倍,故繁殖n代后细菌的数量是N02n。(3)分析题意可知,该同学的实验设计如图所示:由培养基Ⅰ、Ⅱ的成分可知,平板Ⅰ、Ⅱ的区别是有无NH4NO3,分析实验结果可知:①无论有无额外氮源,菌株A均可降解石油,且在额外加入氮源的培养基中降解能力更强。②只有在额外加入氮源的培养基中,菌株B才可以降解石油,且降解能力弱于菌株A。(4)平板Ⅱ是一个缺氮但含有石油的环境,分析题表可知,平板Ⅱ中,菌株A周围有透明圈,而菌株B周围没有透明圈,说明前者可以在无充足氮源的条件下降解石油,而后者无法降解,故选菌株A。11.答案 (1)氮源、无机盐 聚苯乙烯 湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) (2)抑制其他微生物生长的同时保证目的微生物的生长,增加目的微生物的浓度 稀释涂布平板法 (3)①YT1、YT2、C1均可降解聚苯乙烯,YT1的降解能力最强,YT2的降解能力最弱 ②基因重组解析 (1)在培养微生物时,虽然培养不同微生物的培养基的配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质;题干中需要选择培养能够降解聚苯乙烯的微生物,因此需要配置以聚苯乙烯为唯一碳源的选择培养基,以抑制不能分解聚苯乙烯的微生物的生长,同时保证能分解聚苯乙烯的微生物的生长;配置好的培养基在灭菌时需要保证达到灭菌目的的同时保持培养基中的水分,适宜选用湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)法。(2)题图中的选择培养应配置以聚苯乙烯为唯一碳源的选择培养基,通过选择培养可以达到抑制其他微生物生长的同时保证目的微生物的生长,增加目的微生物的浓度的目的;题图中固体培养基上菌落较均匀分散分布,可判断接种方法是稀释涂布平板法。(3)①题表中实验自变量为不同菌株,因变量为聚苯乙烯的降解率,根据数据可知,三种不同菌株均可在一定程度上降解聚苯乙烯,其中降解能力大小关系为YT1>C1>YT2。②菌株C1的基因整合了菌株YT1的部分基因产生了C2,C1和YT1中不同基因重新组合,经繁殖发育为新菌株C2,该过程发生的变异是基因重组。(共41张PPT)课时微练(三十八)微生物的培养技术及应用一、选择题：本题共9小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1.(2023·江苏卷，T7)下列关于细菌和酵母菌实验的叙述，正确的是( )A.通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比B.通常细菌的生长速度比酵母菌快，菌落比酵母菌菌落大C.通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌，酵母菌培养基用过滤除菌法除菌D.血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定，也可用于细菌的数量测定1567891011234一般认为，不同的微生物对营养物质的需求不同，通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比，A项正确；通常，细菌的生长速度较快，菌落小而光滑，而酵母菌生长较慢，菌落大而厚，B项错误;通常细菌和酵母菌的培养基都用高压蒸汽灭菌法灭菌，过滤除菌法常用来制备无菌空气，或者处理含有不耐受高温成分的培养基，C项错误；血细胞计数板适用于相对较大的酵母菌的计数，较小的细菌的数量测定常用细菌计数板，D项错误。解析15678910112342.(2022·湖北卷，T5)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染C.为防止蛋白质变性，不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌D.可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌1567891011234环境中的微生物对动、植物细胞DNA提取的材料研磨、过滤等操作无影响，故不需要在无菌条件下进行，A项错误；抗生素能够杀死细菌,动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，但微生物如细菌的培养基中不能添加抗生素，B项错误；高温变性的蛋白质仍可作为微生物的氮源，可以用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，C项错误；对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等可以采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，D项正确。解析15678910112343.(2022·江苏卷，T3)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计，不合理的是( )A.选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株B.在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源C.适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落D.可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌1567891011234农田或公园土壤中含有较多的产脲酶菌，A项合理；为了筛选可分解尿素的细菌,选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源,B项合理；适当稀释样品，可以在平板上形成单菌落，便于分离细菌，C项合理；产脲酶菌分解尿素产生的NH3会使培养基的碱性增强，酚红指示剂在碱性条件下呈红色，据此原理可知，产脲酶菌周围出现的红色区域越大，表明该菌产脲酶的能力越强，D项不合理。解析15678910112344.(2021·山东卷，T20)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭，硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法错误的是( )1567891011234A.乙菌的运动能力比甲菌强B.为不影响菌的运动需选用液体培养基C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染1567891011234硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀，甲、乙菌的穿刺路径相同，但乙菌在试管中形成的黑色范围大，这说明乙菌的运动能力比甲菌强，A项正确；穿刺培养是将接种针深插至半固体培养基中进行接种以培养微生物的一种方法，常用于厌氧或兼性厌氧微生物的培养，B项错误；在琼脂层中进行穿刺培养，可根据细菌自穿刺部位的扩散状况来了解细菌的运动性能，但不能比较两种菌产生硫化氢的量，C项正确；穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌污染，D项正确。解析15678910112345.某兴趣小组试图从土壤中分离分解尿素的细菌，流程如图所示。下列说法错误的是( )15678910112341567891011234A.该实验配制的培养基中不含蛋白胨B.图中菌液稀释10倍时所加的无菌水的量都为9 mLC.实验的合理程序为“计算→称量→溶解→灭菌→倒平板→接种土壤样本→菌落计数”D.三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落，则1 g土壤样本中约有分解尿素的细菌5×107个本实验的目的是从土壤中分离分解尿素的微生物，该实验配制的培养基应以尿素为唯一氮源，而蛋白胨能提供氮源，所以蛋白胨不能作为配制本培养基的原料，A项正确；题图中菌液稀释10倍时需要加入1 mL菌液和9 mL无菌水，B项正确；实验设计时，需要在溶解之后灭菌之前调节pH，C项错误；根据题图可知，对菌液进行稀释时共稀释了106倍，分别接种了3个培养皿，一段时间后，三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落，则1 g土壤样本中约有分解尿素的细菌÷3÷1×106=5×107(个)，D项正确。解析15678910112341567891011234方法技巧 计数时设置对照和重复比较项目 对照 重复目的 排除非测试因素对实验结果的影响 排除偶然因素对实验结果的影响实例 空白对照：确定培养基制作是否合格 同一稀释度涂布至少3个平板6.塑化剂(DEHP，化学式为C24H38O4)可提高塑料制品的性能，在生产上被广泛使用。但残留于土壤、水源里的DEHP不易被降解，属于2B类致癌物。我国科研工作者已从土壤中成功筛选出可降解DEHP的降解菌，如铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌等，筛选实验的主要步骤如图。下列相关叙述错误的是( )15678910112341567891011234A.接种前固体培养基和摇瓶内的培养基需高温灭菌以防杂菌污染，但土壤样品不能灭菌处理B.图中虚线框培养瓶中的培养基属于液体选择培养基，DEHP应为唯一碳源C.培养若干天后，应选择DEHP含量高的培养液进行接种以进一步扩增目的菌D.若筛选出的目的菌为枯草芽孢杆菌，对其扩大培养宜选用液体培养基，温度宜控制在30~37 ℃范围接种前固体培养基和摇瓶内的培养基需高温灭菌以防杂菌污染，土壤不能灭菌以免杀死目标微生物，A项正确；在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基，要筛选降解DEHP的微生物，DEHP应为唯一碳源，培养基为选择培养基，B项正确；培养若干天后，应选择培养瓶中DEHP含量低(说明被分解的多)的培养液进解析1567891011234行接种以扩增目的菌，C项错误；枯草芽孢杆菌为细菌，其培养温度为30~37 ℃范围，故若筛选出的目的菌为枯草芽孢杆菌，对其扩大培养宜选用液体培养基，温度宜控制在30~37 ℃范围，D项正确。解析15678910112347.为探究某种抗生素对细菌的选择作用，实验人员在接种了大肠杆菌的培养基中1号区放置不含抗生素的圆形纸片，在2、3、4号区放置大小相等且含等量该抗生素的圆形纸片，如图1所示。培养一段时间后观察并测量抑菌圈的直径，然后从适宜位置挑取细菌，并重复上述步骤培养3代，结果如图2所示。下列有关叙述正确的是( )1567891011234A.培养过程中抑菌圈越大说明大肠杆菌的抗药性越强B.探究抗生素对细菌的选择作用时，宜用平板划线法接种细菌C.抗生素的使用导致抗药基因频率降低D.每代都需计算2、3、4区抑菌圈的平均值，重复培养时应从抑菌圈边缘挑取细菌1567891011234抑菌圈越大说明抗生素的抑菌作用越强，细菌的抗药性越弱，A项错误；探究抗生素对细菌的选择作用时，宜用涂布平板法接种细菌后，再将含抗生素的圆形纸片放于培养基表面，B项错误；抗生素起到的选择作用，使得抗药的细菌生存下来，进而抗药基因频率升高，C项错误；越靠近抑菌圈边缘的细菌,抗药性越强，故重复培养时应从抑菌圈边缘挑取细菌，D项正确。解析15678910112348.(2025·衡水模拟)聚乙烯醇也叫PVA(C2H4O)n，是自然状态下较难降解的一种大分子有机物，自然界中的PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA，PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明圈，某研究人员用如下培养基加碘后对PVA分解菌进行筛选，下列说法正确的是( )1567891011234成分 MgSO4 蛋白质 X物质 水 琼脂用量 5 g 10 g 7 g 1 000 mL 20 gA.为避免培养基中蛋白质的变性，不能采用高压蒸汽法对培养基进行灭菌B.若表中是筛选出能高效分解PVA的细菌的培养基配方，表中X物质最可能为PVAC.若采用稀释涂布平板法接种，通过该方法测量的菌落数值与实际值相比一般会偏大D.培养结束后，应选择周围白色透明圈最大的菌落，进行扩大培养1567891011234培养基中的蛋白质为培养的微生物提供氮源，所以配制好的培养基可以用高压蒸汽法进行灭菌，A项错误；若题表中是筛选出能高效分解PVA的细菌的培养基配方，则应以PVA为唯一碳源，因此题表中X物质最可能为PVA，B项正确；采用稀释涂布平板法接种时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落,因此通过该方法测量的菌落数值比活菌的数目一般会偏小，C项错误；培养结束后，应选择周围白色透明圈直径与菌落直径比值最大的菌落，进行扩大培养，D项错误。解析15678910112349.富集培养主要是指利用不同微生物间生命活动特点的不同，制定特定的环境条件，使仅适应于该条件的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加，使人们能够更容易从自然界中分离到这种特定微生物。如图是采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸(C7H5O3)的微生物的实验过程。下列相关说法正确的是( )1567891011234A.用经湿热灭菌后的含对羟基苯甲酸、葡萄糖和无机盐等成分的液体培养基多次重复培养样品之后，培养物中目标微生物的比例将大大增加B.用平板划线法分离纯化目标微生物，配置好培养基后依次进行灭菌、调节酸碱度和倒平板操作C.微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物D.⑤为选择培养基，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，统计结果一般用菌落数表示1567891011234培养基中含有葡萄糖，不具有选择作用，因此培养物中目标微生物的比例不会大大增加，A项错误；用平板划线法分离纯化目标微生物，配置好培养基后依次进行调节酸碱度、灭菌和倒平板操作，B项错误；微生物的纯培养物是指由单一个体繁殖所获得的微生物群体,而不是不含有代谢废物的微生物培养物，C项错误；⑤为选择培养基，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，统计结果一般用菌落数表示，D项正确。解析1567891011234二、非选择题10.(2022·全国甲卷，T37)某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。实验所用的培养基成分如下。培养基Ⅰ:K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。培养基Ⅱ:K2HPO4，MgSO4，石油。1567891011234操作步骤:①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、B菌液；②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。1567891011234回答下列问题:(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是_____________。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成___________________(答出2种即可)等生物大分子。(2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是_____________。1567891011234石油蛋白质、核酸N02n(3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示(“+”表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“-”表示无透明圈)，推测该同学的实验思路是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1567891011234菌株 透明圈大小平板Ⅰ 平板ⅡA +++ ++B ++ -取浓度、体积相同的A、B两种菌液，将A菌液分别接种到平板Ⅰ、Ⅱ的甲孔内，将B菌液分别接种到平板Ⅰ、Ⅱ的乙孔内，置于适宜温度下培养一段时间后观察透明圈大小(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据表格所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是_______，理由是__________________________________________________________________________________________________。1567891011234A平板Ⅱ是一个缺氮但含有石油的环境，只有菌株A能在平板Ⅱ上生长，菌株A降解石油的能力高于菌株B(1)碳源是培养基中提供碳元素的物质，培养基Ⅰ、Ⅱ中含有碳元素的物质只有石油。培养基中的氮源在菌体内可以参与合成蛋白质、核酸等生物大分子。(2)资源、空间等条件适宜的情况下，细菌每繁殖一代，种群数量增长一倍，故繁殖n代后细菌的数量是N02n。(3)分析题意可知，该同学的实验设计如图所示：解析1567891011234由培养基Ⅰ、Ⅱ的成分可知，平板Ⅰ、Ⅱ的区别是有无NH4NO3，分析实验结果可知：①无论有无额外氮源，菌株A均可降解石油,且在额外加入氮源的培养基中降解能力更强。②只有在额外加入氮源的培养基中，菌株B才可以降解石油，且降解能力弱于菌株A。(4)平板Ⅱ是一个缺氮但含有石油的环境，分析题表可知，平板Ⅱ中，菌株A周围有透明圈，而菌株B周围没有透明圈，说明前者可以在无充足氮源的条件下降解石油，而后者无法降解，故选菌株A。解析156789101123411.(科学探究)聚苯乙烯[(C8H8)n]是一种无色透明的热塑性塑料，常被用来制作承受开水温度的一次性容器等。但聚苯乙烯对人体具有一定的致癌性，且聚苯乙烯在自然状态下很难被分解，采用填埋的方法对其进行处理会对土壤环境造成很大的污染。科研人员从黄粉虫肠道中发现一些能够降解聚苯乙烯的微生物，并将其分离出来，相关过程如图所示。回答下列问题:1567891011234(1)为了获取能够降解聚苯乙烯的微生物，培养基中需要加入水、碳源、_______________(填2种)等基本成分，其中碳源是__________。配制好的培养基常采用__________________________法进行灭菌。(2)通过选择培养可以_____________________________________________________________________，从而能够确保从样品中分离到能够降解聚苯乙烯的微生物。将选择培养获取的微生物接种在固体培养基上，据图分析，图中的接种方法是_________________。1567891011234氮源、无机盐聚苯乙烯湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)抑制其他微生物生长的同时保证目的微生物的生长，增加目的微生物的浓度稀释涂布平板法(3)科研人员获取了三株微生物YT1、YT2、C1，将等量的三种微生物分别接种在含聚苯乙烯的液体培养基中，培养60天后检测聚苯乙烯的降解率，结果如表所示。 ①据表分析，可以得出的实验结论是_________________________________________________________________________。1567891011234菌株 YT1 YT2 C1聚苯乙烯的降解率/% 0.75 0.39 0.63YT1、YT2、C1均可降解聚苯乙烯，YT1的降解能力最强，YT2的降解能力最弱②为了进一步培养出更高效的能够降解聚苯乙烯的微生物，研究人员将YT1和C1菌株混合培养，一段时间后，筛选出C2菌株，其降解率比上述三种菌株高，经检测发现是菌株C1的基因整合了菌株YT1的部分基因从而提高了对聚苯乙烯的降解效果，该过程发生的变异是_______________。1567891011234基因重组(1)在培养微生物时，虽然培养不同微生物的培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质；题干中需要选择培养能够降解聚苯乙烯的微生物，因此需要配置以聚苯乙烯为唯一碳源的选择培养基，以抑制不能分解聚苯乙烯的微生物的生长，同时保证能分解聚苯乙烯的微生物的生长；配置好的培养基在灭菌时需要保证达到灭菌目的的同时保持培养基中的水分，解析1567891011234适宜选用湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)法。(2)题图中的选择培养应配置以聚苯乙烯为唯一碳源的选择培养基，通过选择培养可以达到抑制其他微生物生长的同时保证目的微生物的生长，增加目的微生物的浓度的目的；题图中固体培养基上菌落较均匀分散分布，可判断接种方法是稀释涂布平板法。(3)①题表中实验自变量为不同菌株，因变量为聚苯乙烯的降解率，根据数据可知，三种不同解析1567891011234菌株均可在一定程度上降解聚苯乙烯，其中降解能力大小关系为YT1>C1>YT2。②菌株C1的基因整合了菌株YT1的部分基因产生了C2，C1和YT1中不同基因重新组合，经繁殖发育为新菌株C2，该过程发生的变异是基因重组。解析1567891011234 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第38讲 微生物的培养技术及应用.docx 第38讲 微生物的培养技术及应用.pptx 课时微练(三十八) 微生物的培养技术及应用.docx 课时微练(三十八) 微生物的培养技术及应用.pptx
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