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第50课时　微生物的培养技术与应用
课标要求 1.通过配制培养基、灭菌、接种和培养等实验操作获得纯化的酵母菌菌落。2.分离土壤中分解尿素的细菌，并进行计数。
考情 分析 1.微生物的基本培养技术 2024·湖南·T6　2024·山东·T15　2022·湖北·T4　2021·天津·T1
2.微生物的选择培养和计数 2024·黑吉辽·T19　2024·江西·T17　2024·全国甲·T37 2023·山东·T15　2023·广东·T10　2023·辽宁·T9　2022·辽宁·T15 2022·海南·T12　2022·江苏·T3　2022·河北·T23　2021·山东·T14
考点一　微生物的基本培养技术
1．培养基的配制
(1)培养基的概念、用途和类型
①概念：人们按照微生物对______________________的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。
②用途：用以____________________________微生物或积累其代谢物。
③培养基的种类(按物理性质分)
培养基种类 培养基特点 作用
____培养基 加凝固剂，如____ 微生物的分离与鉴定，活菌计数，保藏菌种
半固体培养基 容器放倒不致流出，剧烈震动则破散 观察微生物的运动、分类鉴定
____培养基 不加凝固剂 常用于工业生产、微生物的扩大培养
(2)培养基的配方
①主要营养物质：水、________、氮源、____________。
②其他条件：pH、特殊营养物质和氧气。如表：
微生物 乳酸杆菌 霉菌 细菌 厌氧微生物
特殊需求 添加____ 一般pH调至____ 一般pH调至____________
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)常用方法：灭菌和消毒。
(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周围的物品接触。
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。
[提醒]　选择无菌技术的原则：一要考虑无菌技术的效果，灭菌的效果比消毒要好；二要考虑操作对象的承受能力，活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒，而不能用灭菌。
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)不含氮源的平板不能用于微生物培养(2023·山东，15A)(　　)
(2)可用湿热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(2022·湖北，4D)(　　)
(3)接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃(2023·山东，15C)(　　)
分析微生物平板划线和培养的具体操作
微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，据图回答下列问题：
(1)图示①～⑧中不正确的操作及其原因分别是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)在第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
平板划线法操作中几次灼烧接种环的目的
考向一　微生物的基本培养技术
1．(经典高考题)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
2．(2024·深圳联考)某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的固体培养基上轻轻按一下，然后用肥皂将该手洗干净，再将这5个手指尖在
贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37 ℃恒温培养箱中培养24 h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。下列相关叙述错误的是(　　)
A．这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等
B．“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种
C．从实验结果来看，洗手后的操作不会污染培养基
D．培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的
考点二　微生物的选择培养和计数
1．区分选择培养基与鉴别培养基
种类 特点 用途 举例
选择培养基 允许__________________，同时___________________________ 从众多微生物中分离所需的微生物 以尿素为唯一氮源的培养基分离得到尿素分解菌
鉴别培养基 根据微生物的代谢特点在培养基中加入某种指示剂或化学药品，进而产生特定的颜色或其他变化 鉴别不同种类的微生物 用伊红—亚甲蓝培养基鉴别大肠杆菌
[提醒]　常见选择培养基举例：(1)缺少氮源的培养基可以筛选能利用大气中N2的微生物。(2)含青霉素的培养基可淘汰细菌，筛选出真菌。(3)无有机碳源的培养基可筛选出自养微生物。
2．微生物的选择培养和数量测定
(1)稀释涂布平板法步骤
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涂布平板操作步骤
(2)微生物的数量测定方法
①显微镜直接计数法
[提醒]　显微镜直接计数法本身不能区分细菌的死活，但是通过一定的辅助处理，可以实现活菌计数，如在计数前用台盼蓝染液进行染色，可以通过统计无色细胞的个数来对活菌进行计数。
②活菌计数法
3．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)实验流程
(3)实验结果分析与评价
[教材隐性知识]　选择性必修3 P19“探究·实践”：本活动初步筛选了能分解尿素的细菌，请进一步借助于生物化学的方法来鉴定所分离的菌种：分解尿素的细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨，氨会使培养基的________性增强，在培养基中加入______指示剂培养细菌，若指示剂________，可确定该细菌能够分解尿素。
(1)平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒(2023·山东，15B)(　　)
(2)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(2023·山东，15D)(　　)
(3)稀释涂布平板法和平板划线法均能得到单菌落，都可用于细菌计数(2021·浙江6月选考，17C)(　　)
(4)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(2023·江苏，7D)(　　)
理解微生物的选择培养和计数的原理
某兴趣小组从富含纤维素的土壤中取样，加入选择培养基中进行振荡培养，之后接种于鉴别培养基上进行培养，筛选出能够高效分解纤维素的微生物。请回答下列相关问题：
1．从富含纤维素的土壤中取样的原因是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．分离出分解纤维素的微生物，应该配制以____________为唯一碳源的培养基，目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.已知刚果红与纤维素能形成红色复合物，当纤维素被分解后，复合物无法形成，平板上会出现以菌落为中心的透明圈(如图)，几号真菌降解纤维素的能力最强，理由是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4．三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量，在对应稀释倍数为106的稀释液中各取0.1 mL涂平板，得到以下统计结果：
甲同学涂布了两个平板，统计的菌落数是236和260，取平均值248；
乙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是209、240和250，取平均值233；
丙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是21、212和256，取平均值163；
在三位同学的统计中，______同学的统计是正确的，据此计算，每克土壤样品中含细菌________个。
考向二　目标微生物的筛选与鉴定
3.(2023·广东，10)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组合是(　　)
A．a点时取样、尿素氮源培养基
B．b点时取样、角蛋白氮源培养基
C．b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D．c点时取样、角蛋白氮源培养基
4．(2022·江苏，3)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
考向三　微生物的分离与计数
5．(2024·武汉调研)研究者从温泉中筛选出能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热细菌的过程如图1所示。将得到的嗜热细菌悬液转接到特定固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液作显色处理，结果如图2所示。下列说法错误的是(　　)
A．过程①②一般都取1 mL菌液转移
B．试管甲、乙都通过无菌水稀释
C．图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
D．过程①②属于稀释涂布平板法，能对分离得到的微生物进行计数
　两种纯化方法的比较
项目 平板划线法 稀释涂布平板法
分离结果
关键操作 接种环在固体培养基表面连续划线 ①一系列的梯度稀释； ②涂布平板操作
接种用具 接种环 涂布器
优点 可以观察菌落特征，对混合菌进行分离 可以计数，可以观察菌落特征
缺点 不能计数 操作复杂，需要涂布多个平板
共同点 都要用到固体培养基；都需进行无菌操作；都会在培养基表面形成单个的菌落，都可用于观察菌落特征
6.(经典高考题)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题：
(1)常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是________(填编号)。
编号 ① ② ③ ④
物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器
灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧
(2)称取1.0 g某土壤样品，转入99 mL无菌水中，制备成菌悬液，经__________后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌________个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行__________育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以__________为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径______的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株________进行后续相关研究，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
一、过教材
1．下列有关微生物培养基的成分与配制过程的相关说法，正确的是(　　)
A．培养基中添加的牛肉膏可为微生物提供碳源、氮源和维生素等
B．与液体培养基相比，固体培养基含有琼脂成分
C．培养硝化细菌时，培养基中需要加氮源，不需要加入碳源
D．为防止杂菌污染，灭菌后的培养基应立即倒入培养皿中并盖上皿盖，待冷却后倒置
E．在培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱酸性
F．配制培养基过程中应先调pH再进行高压蒸汽灭菌
2．获得纯净微生物培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。下列关于无菌操作的叙述，错误的是(　　)
A．牛奶可使用巴氏消毒法，其优点是能够杀死全部微生物，保留牛奶风味
B．在接种箱或超净工作台的使用过程中，可用紫外线照射30 min来进行消毒
C．灼烧灭菌的对象可以是金属用具和玻璃器皿，在酒精灯火焰充分燃烧层进行
D．高压蒸汽灭菌时的灭菌条件通常是100 kPa 121 ℃，15～30 min
E．若培养皿盖和培养皿底之间溅有培养基，则不宜用此培养皿培养大肠杆菌
F．倒平板时应该把培养皿盖完全打开，以免培养基溅到培养皿盖上
G．倒平板后，对空白培养基进行培养，可检测培养基是否被污染
H．接种前后接种环都必须灼烧灭菌
I．倒平板和接种操作都需要在酒精灯的火焰附近进行
3．下列有关微生物分离、纯化、计数及培养的叙述，错误的是(　　)
A．平板划线法接种时不能划破培养基，第3次划线应从第2次划线的末端开始
B．平板划线法接种时，若在平板上划线4个区，则需灼烧接种环5次
C．用涂布器蘸取少量菌液滴加在培养基表面，涂布时可转动培养皿，使菌液分布均匀
D．在筛选产纤维素酶的微生物时，含纤维素和刚果红的固体培养基既是选择培养基也是鉴别培养基
E．接种后需立即倒置培养以避免皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染
F．对培养皿进行编号或对菌种进行标注时，应使用记号笔在皿底标记
G．菌落的大小、颜色、隆起程度等特征都可作为菌种鉴定的依据
H．同一稀释度下应至少对3个平板进行重复计数，然后求平均值
I．利用显微镜直接计数，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和
J．用平板划线法和稀释涂布平板法进行微生物计数时，所得数据往往比实际数据偏小
二、过高考
1．(2021·广东，21节选)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60 g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是___________________________________________
________________________________________________________________________
______________________________________________________________(答出两点即可)。
2．(2023·全国乙，37节选)在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是________________________。
3．(2022·河北，23节选)枯草芽孢杆菌为好氧微生物，液体培养时应采用____________(填“静置”或“摇床震荡”)培养。培养过程中抽样检测活菌数量时，应采用__________________(填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”)，其原因是_____________________________
______________________________________________________________________________。
4．(2022·全国乙，37节选)用菌株C可产生S，若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：_______________
_________________________________________________________________________。
答案精析
考点一　整合
1．(1)①营养物质　②培养、分离、鉴定、保存　③固体　琼脂　液体
(2)①碳源　无机盐　②维生素　酸性　中性或弱碱性　无氧
2．(1)纯净　(2)杂菌　(4)②酒精灯火焰
4．湿热灭菌法　接种环　连续划线　稀释分散　单菌落
判断正误
(1)×　[不含氮源的平板可用于固氮菌的培养。]
(2)√
(3)×　[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，不能直接丢弃，以免污染环境。]
提升
(1)②拔出棉塞后完全握住棉塞会造成杂菌污染，应握住棉塞上部；⑥划线时不能将培养皿完全打开，应在火焰附近将培养皿打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖；⑦划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连；⑧平板应倒置培养。
(2)划线后，线条末端菌种的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使菌种的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个微生物繁殖而来的菌落。
(3)需要；划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免污染环境和感染操作者。
评价
1．B　[温度降低后，培养基易凝固，因此倒平板后要及时轻轻晃动，以保持均一性，A错误；由题图可知，随着划线次数增多，细菌密度逐渐减小，Ⅲ区开始出现单菌落，应从Ⅲ区挑取单菌落，B正确；菌落是由单个微生物细胞或多个同种细胞繁殖到一定程度后形成的，能得到单菌落即可以达到菌种纯化的目的，C错误；刚果红能与纤维素形成红色复合物，菌落周围的纤维素被降解后红色消失，出现透明圈，D错误。]
2．C　[从实验结果看，贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少，并不能说明洗手后的操作不会污染培养基，C错误。]
考点二　整合
1．特定种类的微生物生长　抑制或阻止其他种类微生物生长
2．(1)②酒精　冷却　(2)②活菌　30～300　平均值　少　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
3．(1)脲酶　尿素　(2)30～300　稀释涂布平板　30～37　(3)少于　30～300
教材隐性知识　碱　酚红　变红
判断正误
(1)×　[平板涂布时涂布器使用前必须先浸在酒精中，然后在火焰上灼烧，这种操作属于灭菌。]
(2)√
(3)×　[平板划线法只能用于细菌分离，不能用于细菌计数。]
(4)×　[血细胞计数板不适用于微小的细菌计数。]
提升
1．纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中。
2．纤维素　促进纤维素分解菌生长，抑制其他微生物的生长
3．④；④形成的透明圈与菌落直径的比值最大。
4．乙　2.33×109
评价
3．D　[研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，因此目标菌既要耐高温，又要能够高效降解角蛋白，所以应在c点时取样，并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养，D符合题意。]
4．D　[农田或公园土壤中含有较多的产脲酶的微生物，A正确；为了筛选可分解尿素的细菌，配制的培养基应选择尿素作为唯一氮源，能合成脲酶的微生物在该培养基上能生长，B正确；当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，C正确；在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，因此在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，能对分离的菌种做进一步鉴定，D错误。]
5．A　[过程①为稀释过程，一般取1 mL菌液转移，过程②为涂布平板过程，一般取0.1 mL菌液进行涂布，A错误；图2中周围不显蓝色的菌落产生的淀粉酶可以在高温下分解淀粉，所以周围不显蓝色的菌落含有所需菌种，C正确。]
6．(1)④　(2)等比稀释　4.6×105(或460 000)
(3)诱变　脂肪　较大　(4)B　该菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高；降解脂肪能力强，净化效果好
解析　(2)利用稀释涂布平板法统计活菌数目时，需要将制备的菌悬液进行等比稀释，以获得细胞密度不同的菌悬液，一般来说，菌落数为30～300的平板最适于计数。0.1 mL菌悬液中含有46个酵母菌落，则1 mL菌悬液中含有460个酵母菌落；1.0 g土壤样品首先稀释100倍，然后稀释10倍，共稀释了1 000倍，因此样本中每克土壤约含酵母菌460×1 000＝4.6×105(个)。(3)采用射线辐照引起酵母菌基因突变，此种方法属于诱变育种。检查诱变酵母菌产脂肪酶的能力，需要把酵母菌接种到以脂肪为唯一碳源的培养基上，按照产生菌落直径大小进行初步筛选，直径大的说明产酶能力强，利用的脂肪(碳源)多，直径小的说明产酶能力弱，利用的脂肪(碳源)少。(4)通过分析题图可知，相同时间内，菌株B细胞密度大，说明该菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高；相同时间内，菌株B利用的脂肪多，脂肪剩余量少，说明该菌株降解脂肪的能力强，净化效果好。
查落实固基础
一、
1．ABCF　[硝化细菌是自养生物，可以利用环境中的CO2，C正确；刚灭菌的培养基需冷却到50 ℃左右才能倒平板，D错误；在培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性，E错误。]
2．ABF　[牛奶可使用巴氏消毒法，其优点是能够杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的营养成分，A错误；在接种箱或超净工作台使用之前，可用紫外线照射30 min来进行消毒，B错误；为防止空气中的杂菌落入培养皿中，倒平板时不能把培养皿盖完全打开，正确的操作是将培养皿打开一条稍大于锥形瓶瓶口的缝隙，F错误。]
3．CEJ　[涂布时，用移液器取0.1 mL菌液滴加到培养基表面，而后用涂布器进行涂布，涂布时涂布器可以不动，可转动培养皿，使涂布均匀，C错误；接种后需等到菌液被培养基吸收后倒置平板，目的是防止培养皿盖上的冷凝水滴落，造成污染，同时也能避免培养基中的水分蒸发过快，E错误；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，故用稀释涂布平板法进行微生物计数时，所得数据往往比实际数据偏小，但用平板划线法不能对微生物计数，J错误。]
二、
1．盐浓度为60 g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制
2．菌T能够分泌纤维素酶
3．摇床震荡　稀释涂布平板法　用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内
4．设计一系列不同浓度的制糖废液分别培养菌株C，测定不同浓度制糖废液中S产量，寻找S产量最大的碳源浓度，确定最适碳源浓度(共111张PPT)
微生物的培养技术与应用
生物
大
一
轮
复
习
第50课时
课标要求
1.通过配制培养基、灭菌、接种和培养等实验操作获得纯化的酵母菌菌落。
2.分离土壤中分解尿素的细菌，并进行计数。
考情分析
1.微生物的基本培养技术 2024·湖南·T6　2024·山东·T15　2022·湖北·T4　2021·天津·T1
2.微生物的选择培养和计数 2024·黑吉辽·T19　2024·江西·T17　2024·全国甲·T37
2023·山东·T15　2023·广东·T10　2023·辽宁·T9　2022·辽宁·T15
2022·海南·T12　2022·江苏·T3　2022·河北·T23　2021·山东·T14
内容索引
课时精练
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
微生物的基本培养技术
< 考点一 >
必备知识
整合
1.培养基的配制
(1)培养基的概念、用途和类型
①概念：人们按照微生物对 的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。
②用途：用以 微生物或积累其代谢物。
营养物质
培养、分离、鉴定、保存
培养基种类 培养基特点 作用
培养基 加凝固剂，如_____ 微生物的分离与鉴定，活菌计数，保藏菌种
半固体培养基 容器放倒不致流出，剧烈震动则破散 观察微生物的运动、分类鉴定
培养基 不加凝固剂 常用于工业生产、微生物的扩大培养
③培养基的种类(按物理性质分)
固体
琼脂
液体
微生物 乳酸杆菌 霉菌 细菌 厌氧微生物
特殊需求 添加______ 一般pH调至____ 一般pH调至__ ___________ ____
(2)培养基的配方
①主要营养物质：水、 、氮源、 。
②其他条件：pH、特殊营养物质和氧气。如表：
碳源
无机盐
维生素
酸性
中
性或弱碱性
无氧
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)常用方法：灭菌和消毒。
纯净
杂菌
(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周围的物品接触。
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。
酒精灯火焰
选择无菌技术的原则：一要考虑无菌技术的效果，灭菌的效果比消毒要好；二要考虑操作对象的承受能力，活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒，而不能用灭菌。
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)
湿热灭菌法
接种环
连续划
线
稀释分散
单菌落
(1)不含氮源的平板不能用于微生物培养(2023·山东，15A)(　　)
提示　不含氮源的平板可用于固氮菌的培养。
×
判断正误
(2)可用湿热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(2022·湖北，4D)(　　)
(3)接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃(2023·山东，15C)(　　)
提示　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，不能直接丢弃，以免污染环境。
√
×
分析微生物平板划线和培养的具体操作
微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，据图回答下列问题：
关键能力
提升
(1)图示①～⑧中不正确的操作及其原因分别是什么？
提示　②拔出棉塞后完全握住棉塞会造成杂菌污染，应
握住棉塞上部；
⑥划线时不能将培养皿完全打开，应在火焰附近将培养
皿打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖；
⑦划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连；
⑧平板应倒置培养。
(2)在第二次以及其后的划线操作时，为什么总
是从上一次划线的末端开始划线？
提示　划线后，线条末端菌种的数目比线条起
始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使菌种的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个微生物繁殖而来的菌落。
(3)在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？
为什么？
提示　需要；划线结束后灼烧接种环，能及时
杀死接种环上残留的菌种，避免污染环境和感染操作者。
归纳总结
平板划线法操作中几次灼烧接种环的目的
考向一　微生物的基本培养技术
1.(经典高考题)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
√
迁移应用
评价
温度降低后，培养基易凝固，因此倒平板后要及时轻轻晃动，以保持均一性，A错误；
由题图可知，随着划线次数增多，细菌密度逐渐
减小，Ⅲ区开始出现单菌落，应从Ⅲ区挑取单菌
落，B正确；
菌落是由单个微生物细胞或多个同种细胞繁殖到一定程度后形成的，能得到单菌落即可以达到菌种纯化的目的，C错误；
刚果红能与纤维素形成红色复合物，菌落周围的纤维素被降解后红色消失，出现透明圈，D错误。
2.(2024·深圳联考)某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的固体培养基上轻轻按一下，然后用肥皂将该手洗干净，再将这5个手指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37 ℃恒温培养箱中培养24 h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。下列相关叙述错误的是
A.这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等
B.“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种
C.从实验结果来看，洗手后的操作不会污染培养基
D.培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的
√
返回
从实验结果看，贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少，并不能说明洗手后的操作不会污染培养基，C错误。
微生物的选择培养和计数
< 考点二 >
种类 特点 用途 举例
选择培养基 允许 ，同时_____________________ ________ 从众多微生物中分离所需的微生物 以尿素为唯一氮源的培养基分离得到尿素分解菌
鉴别培养基 根据微生物的代谢特点在培养基中加入某种指示剂或化学药品，进而产生特定的颜色或其他变化 鉴别不同种类的微生物 用伊红—亚甲蓝培养基鉴别大肠杆菌
1.区分选择培养基与鉴别培养基
必备知识
整合
特定种类的微生物生长
抑制或阻止其他种类微
生物生长
常见选择培养基举例：(1)缺少氮源的培养基可以筛选能利用大气中N2的微生物。(2)含青霉素的培养基可淘汰细菌，筛选出真菌。(3)无有机碳源的培养基可筛选出自养微生物。
2.微生物的选择培养和数量测定
(1)稀释涂布平板法步骤
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涂布平板操作步骤
酒精
冷却
(2)微生物的数量测定方法
①显微镜直接计数法
显微镜直接计数法本身不能区分细菌的死活，但是通过一定的辅助处理，可以实现活菌计数，如在计数前用台盼蓝染液进行染色，可以通过统计无色细胞的个数来对活菌进行计数。
②活菌计数法
活菌
30～300
平均值
少
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
3.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)实验流程
30～300
稀释涂布平板
30～37
(3)实验结果
分析与评价
少于
30～300
选择性必修3 P19“探究·实践”：本活动初步筛选了能分解尿素的细菌，请进一步借助于生物化学的方法来鉴定所分离的菌种：分解尿素的细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨，氨会使培养基的 性增强，在培养基中加入 指示剂培养细菌，若指示剂 ，可确定该细菌能够分解尿素。
教材隐性知识
碱
酚红
变红
(1)平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒(2023·山东，15B)(　　)
提示　平板涂布时涂布器使用前必须先浸在酒精中，然后在火焰上灼烧，这种操作属于灭菌。
×
判断正误
(2)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
(2023·山东，15D)(　　)
(3)稀释涂布平板法和平板划线法均能得到单菌落，都可用于细菌计数
(2021·浙江6月选考，17C)(　　)
提示　平板划线法只能用于细菌分离，不能用于细菌计数。
√
×
(4)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(2023·江苏，7D)(　　)
提示　血细胞计数板不适用于微小的细菌计数。
×
判断正误
理解微生物的选择培养和计数的原理
某兴趣小组从富含纤维素的土壤中取样，加入选择培养基中进行振荡培养，之后接种于鉴别培养基上进行培养，筛选出能够高效分解纤维素的微生物。请回答下列相关问题：
1.从富含纤维素的土壤中取样的原因是什么？
关键能力
提升
提示　纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中。
2.分离出分解纤维素的微生物，应该配制以 为唯一碳源的培养基，目的是 。
提示　④；④形成的透明圈与菌落直径的比值最大。
3.已知刚果红与纤维素能形成红色复合物，当纤维素被分解后，复合物无法形成，平板上会出现以菌落为中心的透明圈(如图)，几号真菌降解纤维素的能力最强，理由是什么？
纤维素
促进纤维素分解菌生长，抑制其他微生物的生长
4.三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量，在对应稀释倍数为106的稀释液中各取0.1 mL涂平板，得到以下统计结果：
甲同学涂布了两个平板，统计的菌落数是236和260，取平均值248；
乙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是209、240和250，取平均值233；
丙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是21、212和256，取平均值163；
在三位同学的统计中， 同学的统计是正确的，据此计算，每克土壤样品中含细菌 个。
2.33×109
乙
归纳总结
考向二　目标微生物的筛选与鉴定
3.(2023·广东，10)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目
标菌的条件组合是
A.a点时取样、尿素氮源培养基
B.b点时取样、角蛋白氮源培养基
C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D.c点时取样、角蛋白氮源培养基
√
迁移应用
评价
研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，因此目标菌既要耐高温，又要能够高效降解角蛋白，所以应在c点时取样，并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养，D符合题意。
4.(2022·江苏，3)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
√
农田或公园土壤中含有较多的产脲酶的微生物，A正确；
为了筛选可分解尿素的细菌，配制的培养基应选择尿素作为唯一氮源，能合成脲酶的微生物在该培养基上能生长，B正确；
当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，C正确；
在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，因此在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，能对分离的菌种做进一步鉴定，D错误。
考向三　微生物的分离与计数
5.(2024·武汉调研)研究者从温泉中筛选出能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热细菌的过程如图1所示。将得到的嗜热细菌悬液转接到特定固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液作显色处理，结果如图2所示。下列说法错误的是
A.过程①②一般都取
1 mL菌液转移
B.试管甲、乙都通过无菌水稀释
C.图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
D.过程①②属于稀释涂布平板法，能对分离得到的微生物进行计数
√
过程①为稀释过程，一般取1 mL菌液转移，过程②为涂布平板过程，一般取0.1 mL菌液进行涂布，A错误；
图2中周围不显蓝色的菌落产生的淀粉酶可以在高温下分解淀粉，所以周围不显蓝色的菌落含有所需菌种，C正确。
项目 平板划线法 稀释涂布平板法
分离结果
关键操作 接种环在固体培养基表面连续划线 ①一系列的梯度稀释；
②涂布平板操作
归纳提升
两种纯化方法的比较
项目 平板划线法 稀释涂布平板法
接种用具 接种环 涂布器
优点 可以观察菌落特征，对混合菌进行分离 可以计数，可以观察菌落特征
缺点 不能计数 操作复杂，需要涂布多个平板
共同点 都要用到固体培养基；都需进行无菌操作；都会在培养基表面形成单个的菌落，都可用于观察菌落特征
归纳提升
6.(经典高考题)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题：
(1)常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是______(填编号)。
④
编号 ① ② ③ ④
物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器
灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧
(2)称取1.0 g某土壤样品，转入99 mL无菌水中，制备成菌悬液，经_____
_____后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌__________________个。
等比
稀释
4.6×105(或460 000)
利用稀释涂布平板法统计活菌数目时，需要将制备的菌悬液进行等比稀释，以获得细胞密度不同的菌悬液，一般来说，菌落数为30～300的平板最适于计数。0.1 mL菌悬液中含有46个酵母菌落，则1 mL菌悬液中含有460个酵母菌落；1.0 g土壤样品首先稀释100倍，然后稀释10倍，共稀释了1 000倍，因此样本中每克土壤约含酵母菌460×1 000＝4.6×105(个)。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行______育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以______为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径______的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。
诱变
脂肪
较大
采用射线辐照引起酵母菌基因突变，此种方法属于诱变育种。检查诱变酵母菌产脂肪酶的能力，需要把酵母菌接种到以脂肪为唯一碳源的培养基上，按照产生菌落直径大小进行初步筛选，直径大的说明产酶能力强，利用的脂肪(碳源)多，直径小的说明产酶能力弱，利用的脂肪(碳源)少。
_____________________________________________。
(4)在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株_____进行后续相关研究，理由是_____________________
B
该菌株增殖速度快，
单细胞蛋白产量高；降解脂肪能力强，净化效果好
通过分析题图可知，相同时间内，菌株B细胞密度大，说明该菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高；相同时间内，菌株B利用的脂肪多，脂肪剩余量少，说明该菌株降解脂肪的能力强，净化效果好。
一、过教材
1.下列有关微生物培养基的成分与配制过程的相关说法，正确的是
A.培养基中添加的牛肉膏可为微生物提供碳源、氮源和维生素等
B.与液体培养基相比，固体培养基含有琼脂成分
C.培养硝化细菌时，培养基中需要加氮源，不需要加入碳源
D.为防止杂菌污染，灭菌后的培养基应立即倒入培养皿中并盖上皿盖，
待冷却后倒置
E.在培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱酸性
F.配制培养基过程中应先调pH再进行高压蒸汽灭菌
√
√
√
√
硝化细菌是自养生物，可以利用环境中的CO2，C正确；
刚灭菌的培养基需冷却到50 ℃左右才能倒平板，D错误；
在培养细菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性，E错误。
2.获得纯净微生物培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。下列关于无菌操作的叙述，错误的是
A.牛奶可使用巴氏消毒法，其优点是能够杀死全部微生物，保留牛奶风味
B.在接种箱或超净工作台的使用过程中，可用紫外线照射30 min来进行消毒
C.灼烧灭菌的对象可以是金属用具和玻璃器皿，在酒精灯火焰充分燃烧层进行
D.高压蒸汽灭菌时的灭菌条件通常是100 kPa 121 ℃，15～30 min
E.若培养皿盖和培养皿底之间溅有培养基，则不宜用此培养皿培养大肠杆菌
F.倒平板时应该把培养皿盖完全打开，以免培养基溅到培养皿盖上
G.倒平板后，对空白培养基进行培养，可检测培养基是否被污染
H.接种前后接种环都必须灼烧灭菌
I.倒平板和接种操作都需要在酒精灯的火焰附近进行
√
√
√
牛奶可使用巴氏消毒法，其优点是能够杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的营养成分，A错误；
在接种箱或超净工作台使用之前，可用紫外线照射30 min来进行消毒，B错误；
为防止空气中的杂菌落入培养皿中，倒平板时不能把培养皿盖完全打开，正确的操作是将培养皿打开一条稍大于锥形瓶瓶口的缝隙，F错误。
3.下列有关微生物分离、纯化、计数及培养的叙述，错误的是
A.平板划线法接种时不能划破培养基，第3次划线应从第2次划线的末端
开始
B.平板划线法接种时，若在平板上划线4个区，则需灼烧接种环5次
C.用涂布器蘸取少量菌液滴加在培养基表面，涂布时可转动培养皿，使
菌液分布均匀
D.在筛选产纤维素酶的微生物时，含纤维素和刚果红的固体培养基既是
选择培养基也是鉴别培养基
E.接种后需立即倒置培养以避免皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染
√
√
F.对培养皿进行编号或对菌种进行标注时，应使用记号笔在皿底标记
G.菌落的大小、颜色、隆起程度等特征都可作为菌种鉴定的依据
H.同一稀释度下应至少对3个平板进行重复计数，然后求平均值
I.利用显微镜直接计数，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和
J.用平板划线法和稀释涂布平板法进行微生物计数时，所得数据往往比
实际数据偏小
√
涂布时，用移液器取0.1 mL菌液滴加到培养基表面，而后用涂布器进行涂布，涂布时涂布器可以不动，可转动培养皿，使涂布均匀，C错误；
接种后需等到菌液被培养基吸收后倒置平板，目的是防止培养皿盖上的冷凝水滴落，造成污染，同时也能避免培养基中的水分蒸发过快，E错误；
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，故用稀释涂布平板法进行微生物计数时，所得数据往往比实际数据偏小，但用平板划线法不能对微生物计数，J错误。
二、过高考
1.(2021·广东，21节选)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60 g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是____
____________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。
2.(2023·全国乙，37节选)在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是 。
度为60 g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制
盐浓
菌T能够分泌纤维素酶
3.(2022·河北，23节选)枯草芽孢杆菌为好氧微生物，液体培养时应采用
(填“静置”或“摇床震荡”)培养。培养过程中抽样检测活菌数量时，应采用 (填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”)，其原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
4.(2022·全国乙，37节选)用菌株C可产生S，若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：_____________________________________________________
_______________________________________________________________。
返回
摇床震荡
稀释涂布平板法
用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的枯草芽孢杆菌也计算在内
设计一系列不同浓度的制糖废液分别培养菌株C，测定不同浓度制糖废液中S产量，寻找S产量最大的碳源浓度，确定最适碳源浓度
课时精练
对一对
1
2
3
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5
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9
10
11
12
答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A B B D C C C C
题号 9
答案 B
(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
10.
2
3
4
5
6
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8
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10
11
12
答案
1
(1)高压蒸汽灭菌　在压力为100 kPa、温度为 121 ℃的条件下，维持15～30 min　
(2)摇床振荡　当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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　
(3)对含菌株A的发酵液进行离心　上清液和无菌水　接种上清液出现抑菌圈，接种无菌水无抑菌圈，则证明菌株A通过分泌某种化学物质来抑制金黄色葡萄球菌的生长繁殖
11.
2
3
4
5
6
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10
11
12
答案
1
(1)抗生素会抑制细菌的生长繁殖　
(2)OFL　维生素　
(3)稀释涂布平板法　菌落数目稳定　1.54×1011
(4)等量的菌株X，检测OFL的降解程度
12.
2
3
4
5
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10
11
12
答案
1
一、选择题
1.(2024·随州一模)从海水样本中分离粘质沙雷氏菌时，所用的海生菌肉汤培养基的成分如表所示。下列叙述错误的是
1
2
3
4
5
6
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8
9
10
11
12
答案
A.蛋白胨只为粘质沙雷氏菌提供碳源，该菌生长需要多种微量元素
B.若从牛肉膏、硫酸铵、硝酸钾中筛选优质氮源，每次应只添加其中一种
C.该培养基应在灭菌前调节pH，其不能用于分离粘质沙雷氏菌获得单菌落
D.该培养基添加了NaCl，具有抑制某些微生物生长的作用，属于选择培养基
蛋白胨5.00 g·L－1 MgCl2 5.90 g·L－1 NaHCO3 0.16 g·L－1
酵母提取物1.00 g·L－1 Na2SO4 3.24 g·L－1 KBr 0.08 g·L－1
柠檬酸铁0.10 g·L－1 CaCl2 1.80 g·L－1 SrCl2 34.00 g·L－1
NaCl 19.45 g·L－1 KCl 0.55 g·L－1 H3BO3 22.00 g·L－1
√
培养基中的蛋白胨可为粘质沙雷氏菌提供碳源、氮源和维生素等，A错误；
筛选最佳氮源时，培养基中每次应只添加牛肉膏、硫酸铵、硝酸钾中的一种，B正确；
该培养基应在灭菌前调节pH，该培养基没有添加琼脂，是液体培养基，不能分离出粘质沙雷氏菌的单菌落，C正确；
选择培养基是允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基，该培养基中添加了NaCl，能抑制某些不耐盐的微生物的生长，属于选择培养基，D正确。
1
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12
答案
2.(2024·重庆联考)熔喷布的主要成分是聚丙烯，会对环境造成污染。某科研小组从土壤中分离到一种能分解聚丙烯的细菌。下列说法正确的是
A.配制固体培养基时，需要在无菌的环境中进行
B.制备培养基时需要先将培养基的pH调节至中性或弱碱性
C.从土壤中分离能分解聚丙烯的细菌，可采用平板划线法进行分离与计数
D.纯化培养时，在培养皿皿盖做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养
√
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3
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12
答案
1
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5
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11
12
配制固体培养基时，不需要在无菌的环境中进行，因为培养基配制好之后会进行灭菌，A错误；
平板划线法只能对微生物进行分离，不能计数，C错误；
纯化培养时，在培养皿皿底做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养，这样方便观察，D错误。
答案
木质素降解过程使苯胺蓝培养基脱色，脱色圈直径与菌落直径比值越大，说明菌落周围的木质素被分解得越多，分解效果越好，B错误。
3.纤维素、半纤维素、木质素参与构成植物细胞壁。可从白蚁的肠道中分离木质素分解菌来降解利用木质素，已知木质素降解过程使苯胺蓝培养基脱色。以下说法错误的是
A.以木质素为唯一碳源，用稀释涂布平板法分离木质素分解菌
B.脱色圈直径与菌落直径比值越小，木质素分解菌分解效果越好
C.在选择培养基上挑选出菌落后，再通过平板划线法进一步纯化
D.除了白蚁肠道，还可从腐烂的树皮表面分离出木质素分解菌
√
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12
答案
组别 加入苯浓度/(g·L －1) 菌落数/个 菌落密度/(个·L－1)
① 200 几乎无 几乎无
② 20 60 1 200
③ 2 54 1 120
④ 0.2 24 450
4.(2024·黄冈一模)某实验小组通过控制苯浓度，对从污泥处理厂的活性污泥中筛选获得的苯降解菌进行驯化培养，挑选出合适的培养条件，同时驯化培养出较好的苯降解菌，培养的实验结果如表所示。下列有关叙述错误的是
1
2
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12
答案
组别 加入苯浓度/(g·L －1) 菌落数/个 菌落密度/(个·L－1)
① 200 几乎无 几乎无
② 20 60 1 200
③ 2 54 1 120
④ 0.2 24 450
A.该实验中驯化苯降解菌的培养基中应该加入适量的琼脂
B.第①组几乎没有菌落的原因可能是苯浓度过高对细菌产生了毒性
C.第④组菌落数目少的原因可能是培养基中的碳源的含量不足
D.由该实验可知，20 g·L－1的苯浓度是培养苯降解菌的最适浓度
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√
答案
1
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11
12
若要培养菌落，通常在培养基中加入适量琼脂制成固体培养基，A正确；
第①组苯浓度过高，可能超出了细菌所能承受的范围，对细菌产生毒性，抑制其生长和繁殖，导致几乎没有菌落，B正确；
第④组苯浓度过低，提供的碳源不足，可能无法满足细菌生长所需，导致菌落数目少，C正确；
仅根据这几组实验数据，不能确定20 g·L－1的苯浓度就是培养苯降解菌的最适浓度，还需要更多更小浓度梯度的实验来进一步确定，D错误。
答案
5.(2025·马鞍山模拟)为检验某品牌冰激凌中大肠杆菌含量是否超标，研究小组利用配制的伊红－亚甲蓝琼脂培养基进行检测。下列有关叙述正确的是
A.检测中用到的接种方法为平板划线法
B.配制培养基，高压蒸汽灭菌后，调节pH
C.检测中应设一个不接种的平板作为阴性对照和一个接种大肠杆菌的平
板作为阳性对照
D.检测的培养基为固体培养基，大肠杆菌在该培养基上会形成红色且有
金属光泽的菌落
√
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答案
1
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12
平板划线法不能用来计数，检测中用到的接种方法为稀释涂布平板法，A错误；
配制培养基时，应先调节pH，再进行高压蒸汽灭菌，B错误；
检测中应设一个不接种的平板作为阴性对照和一个接种大肠杆菌的平板作为阳性对照，以此来对比反映冰激凌中大肠杆菌及其数量，C正确；
检测的培养基为固体培养基，大肠杆菌在该培养基上会形成深紫色且有金属光泽的菌落，D错误。
答案
余垃圾迅速分解为水和二氧化碳。为制备分解有机厨余垃圾的微生物菌剂，某科研小组对两种菌种进行了最佳接种比例的探究实验，得出如图实验结果。下列说法错误的是
6.(2024·三明一模)圆褐固氮菌可独立固定空气中的氮气，且能够分泌生长素。巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷。二者组合可将有机厨
1
2
3
4
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6
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8
9
10
11
12
答案
C.处理有机厨余垃圾，两
种菌种的最佳接种比例
为1∶2
D.两种菌种的组合菌剂还
可制成微生物肥料施用
到土壤中，提高农作物
的产量
A.圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌在生长过程中都需要氮源
B.统计活菌数量可采用稀释涂布平板法
√
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答案
实验的因变量是有机垃圾的分解量(以二者的有效菌落数为指标)，接种量比例为1∶2的有效菌落数小于接种量为1∶1的有效菌落数，故接种量比例1∶1时分解有机厨余垃圾的能力强，C错误；
虽然培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，圆褐固氮菌的氮源来自空气中的氮气，巨大芽孢杆菌的氮源来自培养基，A正确；
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答案
芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷，二者能为植物提供含N、P的无机盐和二氧化碳等营养物质，故两菌种的组合菌剂可制成微生物肥料施用到土壤中，提高农作物的产量，D正确。
植物在生长的过程中要吸收一定量的含N、P的无机盐和二氧化碳等营养物质，圆褐固氮菌可独立固定空气中的氮气，且能够分泌生长素，巨大
7.(2025·四川部分学校联考)工业生产中常用谷氨酸棒状杆菌的高丝氨酸营养缺陷型菌作为赖氨酸的发酵菌株。科研人员将紫外线照射处理过的野生谷氨酸棒状杆菌菌液(原菌液)，经过程①(稀释10倍)接种在培养基甲上培养，菌落数目不再增加时如图中甲平板。过程②表示向培养基甲中添加某种物质，继续培养。下列叙述正确的是
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答案
A.菌落A是诱变产生的高丝氨酸营养缺陷型菌种
B.培养基甲是一种选择培养基，过程②向甲中添加赖氨酸
C.经过程①取0.2 mL菌液涂布得到甲平板所示结果，则原菌液未突变菌
株数量约为450个/mL
D.发酵结束后，将过滤得到的固体物质进行干燥即可获得赖氨酸产品
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答案
野生菌种经紫外线照射，与甲平板相比，乙平板上菌落多，说明过程②往培养基中添加的物质是丝氨酸，新出现的菌落为高丝氨酸营养缺陷型菌种，即菌落A是野生型菌种，菌落B为高丝氨酸营养缺陷型菌种，A错误；
结合图分析可知，甲平板上只有菌落A，过程②向培养基甲中添加高丝氨酸后出现B菌落，这说明培养基甲中缺少高丝氨酸，是一种选择培养基，B错误；
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答案
过程①取0.2 mL菌液进行涂布后得到的甲平板上有9个菌落，所以菌液稀释10倍后每毫升中有未突变的菌株9÷0.2＝45(个)，紫外线照射处理后的菌液中未突变的菌株数量约为450个/mL，C正确；
发酵结束后，将发酵产品采取适当的提取、分离和纯化措施来获得赖氨酸产品，D错误。
8.(2024·重庆，13)养殖场粪便是农家肥的重要来源，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物。兴趣小组按图示进行实验获得目的菌株，下列叙述正确的是
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答案
A.①通常在等比稀释后用平板
划线法获取单个菌落
B.②挑取在2种培养基上均能
生长的用于后续的实验
C.③可通过添加脲酶并检测活
性，筛选得到甲、乙
D.粪便中添加菌株甲比乙更有
利于NH3的减少
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答案
平板划线法不需要稀释，A错误；由图可知，②筛选不能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长，而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验，B错误；
所筛选出的菌株之所以不能利用尿素，可能是由于不产生脲酶或能分泌脲酶抑制剂，所以③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙，C正确；
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答案
由图可知，甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，且乙同时分泌脲酶抑制剂，粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株，粪便中添加菌株乙能抑制其他菌株产生的脲酶活性，所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少，D错误。
导致代谢过程中某些合成反应不能进行的菌株。如图是科研人员利用影印法(用无菌绒布轻盖在已长好菌落的原培养基上，然后不转动任何角度，“复印”至新的培养基上)初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程。下列相关说法错误的是
9.(2024·湖北宜荆荆恩四市联考)营养缺陷型菌株是突变后某些酶被破坏，
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答案
B.进行②过程的顺序是先将丝绒布
“复印”至完全培养基上，再
“复印”至基本培养基上
C.氨基酸缺陷型菌株应从基本培养
基上没有、完全培养基上对应位
置有的菌落中挑选
D.统计菌落种类和数量时要每隔一
定时间观察统计一次，直到各类
菌落数目稳定为止
A.①过程接种方法为稀释涂布平板法，接种后的培养皿不能立即进行倒置培养
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答案
进行②过程培养时，为了防止将完全培养基中特定营养成分带入基本培养基，应先将丝绒布“复印”至基本培养基上，再“复印”至完全培养基上，B错误。
二、非选择题
10.(2024·西安一模)聚苯乙烯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，并将之分离出来，相关过程如图所示。回答下列问题：
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答案
(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。
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答案
氮源、无机盐
聚苯乙烯
湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)
(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_______________。
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答案
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
题图中的选择培养应配制以聚苯乙烯为唯一碳源的选择培养基，且图中培养基为液体培养基，因此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分布较均匀，可判断接种方法是稀释涂布平板法。
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答案
(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。
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答案
菌株 YT1 YT2 C1
聚苯乙烯的降解率/% 0.75 0.39 0.63
①据表分析，可以得出的实验结论是_______________________________
______________________________________。
YT1的降解能力最强，YT2的降解能力最弱
YT1、YT2、C1均可降解聚苯乙烯，
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。
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菌株 YT1 YT2 C1
聚苯乙烯的降解率/% 0.75 0.39 0.63
菌株 YT1 YT2 C1
聚苯乙烯的降解率/% 0.75 0.39 0.63
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__________。
基因重组
菌株C1的基因整合了菌株YT1的部分基因产生了C2菌株，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。
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答案
11.(2024·内江一模)金黄色葡萄球菌是一种常见的食源性致病菌，广泛分布于自然界。某研究人员以金黄色葡萄球菌为指示菌，探究菌株A对金黄色葡萄球菌的抑菌(会出现抑菌圈)机理。回答下列问题：
(1)在培养基制备过程中，对培养基进行灭菌常采用的方法是__________
_______；使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，除了先要把灭菌锅内原有的冷空气彻底排除外，还需注意的事项有_____________________
____________________________________。
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答案
高压蒸汽
灭菌
度为 121 ℃的条件下，维持15～30 min
在压力为100 kPa、温
(2)若菌株A为好氧性微生物，为获得足够的发酵液，则需要采用________
(填“静置”或“摇床振荡”)培养。培养过程中，可采用稀释涂布平板法计数活菌数量，其计数的原理是___________________________________
__________________________________________________________________________________________________________。
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摇床振荡
当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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
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菌株A为好氧性微生物，需要采用摇床震荡培养，以增加溶氧量、并与营养物质充分接触。培养过程中，可采用稀释涂布平板法计数活菌数量，其计数的原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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。
答案
(3)在探究菌株A对金黄色葡萄球菌的抑菌机理时，该研究人员作出了这样的假设：菌株A通过分泌某种化学物质来抑制金黄色葡萄球菌的生长繁殖。请利用以下材料设计实验证明该假设成立。
实验材料设备：含菌株A的发酵液、无菌水、含金黄色葡萄球菌的指示培养基(已打有大小相同的两个孔)、离心机等。
①完善实验思路：用离心机___________________________，取适量且等量的________________，分别接种到含有金黄色葡萄球菌的指示培养基的两个孔中，一段时间后，观察是否出现抑菌圈。
②预期结果：___________________________________________________
______________________________________________________。
接种上清液出现抑菌圈，接种无菌水无抑菌圈，则证明菌株A通过分泌某种化学物质来抑制金黄色葡萄球菌的生长繁殖
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答案
对含菌株A的发酵液进行离心
上清液和无菌水
12.(2024·天津河西模拟)近年来，水环境中发现的不同程度的抗生素残留，不仅威胁水生生物的生存，还会损害微生物的生态平衡。氧氟沙星(OFL)(C18H20FN3O4)是一种人工合成的广谱抗菌的氟喹诺酮类药物，某实验小组成功地从废水环境样品中分离得到能降解OFL的菌株X。筛选分离的操作过程如图所示。回答下列问题：
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答案
抗生素会抑制细菌的生长繁殖，需要筛选抗生素优势降解菌株来处理废水中的抗生素。
(1)利用细菌处理去除废水中的抗生素，这种方法的不足之处是________
___________________，因此需要筛选抗生素优势降解菌株。
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答案
抗生素会
抑制细菌的生长繁殖
筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入OFL作为唯一碳源或氮源；蛋白胨主要为菌株X提供碳源、氮源和维生素。
(2)筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入_____作为唯一碳源或氮源。用于培养菌株X的固体培养基含有水、蛋白胨、酵母提取物和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为菌株X提供碳源、氮源和________。
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答案
OFL
维生素
(3)过程Ⅱ、Ⅲ所利用的接种方法是_______________。过程Ⅱ中的总稀释次数为8次，在过程Ⅲ中，可以每隔24 h统计一次菌落的数目，选取______________时的记录作为结果，三个培养基中长出的菌落数量分别是145、163、154，故推测A中细菌的数量为__________个·mL－1。
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答案
稀释涂布平板法
菌落数目稳定
1.54×1011
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答案
过程Ⅱ、Ⅲ利用的接种方法是稀释涂布平板法，选取菌落数目稳定时的记录作为结果；A中细菌的数量为(145＋163＋154)÷3×108÷0.1＝1.54×1011(个·mL－1)。
(4)该实验小组欲进一步探究初始OFL浓度对菌株X降解OFL能力的影响，请补充实验思路：配制等量的含一系列浓度梯度的OFL的液体培养基，将培养基灭菌后，在培养基中接种_________________________________，计算出OFL去除率。
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答案
等量的菌株X，检测OFL的降解程度
返回第十单元　课时练50　微生物的培养技术与应用
选择题1～5题，每小题6分，6～9题，每小题7分，共58分。
一、选择题
1．(2024·随州一模)从海水样本中分离粘质沙雷氏菌时，所用的海生菌肉汤培养基的成分如表所示。下列叙述错误的是(　　)
蛋白胨5.00 g·L－1 MgCl2 5.90 g·L－1 NaHCO3 0.16 g·L－1
酵母提取物1.00 g·L－1 Na2SO4 3.24 g·L－1 KBr 0.08 g·L－1
柠檬酸铁 0.10 g·L－1 CaCl2 1.80 g·L－1 SrCl2 34.00 g·L－1
NaCl 19.45 g·L－1 KCl 0.55 g·L－1 H3BO3 22.00 g·L－1
A.蛋白胨只为粘质沙雷氏菌提供碳源，该菌生长需要多种微量元素
B．若从牛肉膏、硫酸铵、硝酸钾中筛选优质氮源，每次应只添加其中一种
C．该培养基应在灭菌前调节pH，其不能用于分离粘质沙雷氏菌获得单菌落
D．该培养基添加了NaCl，具有抑制某些微生物生长的作用，属于选择培养基
2．(2024·重庆联考)熔喷布的主要成分是聚丙烯，会对环境造成污染。某科研小组从土壤中分离到一种能分解聚丙烯的细菌。下列说法正确的是(　　)
A．配制固体培养基时，需要在无菌的环境中进行
B．制备培养基时需要先将培养基的pH调节至中性或弱碱性
C．从土壤中分离能分解聚丙烯的细菌，可采用平板划线法进行分离与计数
D．纯化培养时，在培养皿皿盖做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养
3．纤维素、半纤维素、木质素参与构成植物细胞壁。可从白蚁的肠道中分离木质素分解菌来降解利用木质素，已知木质素降解过程使苯胺蓝培养基脱色。以下说法错误的是(　　)
A．以木质素为唯一碳源，用稀释涂布平板法分离木质素分解菌
B．脱色圈直径与菌落直径比值越小，木质素分解菌分解效果越好
C．在选择培养基上挑选出菌落后，再通过平板划线法进一步纯化
D．除了白蚁肠道，还可从腐烂的树皮表面分离出木质素分解菌
4．(2024·黄冈一模)某实验小组通过控制苯浓度，对从污泥处理厂的活性污泥中筛选获得的苯降解菌进行驯化培养，挑选出合适的培养条件，同时驯化培养出较好的苯降解菌，培养的实验结果如表所示。下列有关叙述错误的是(　　)
组别 加入苯浓度/(g·L －1) 菌落数/个 菌落密度/(个·L－1)
① 200 几乎无 几乎无
② 20 60 1 200
③ 2 54 1 120
④ 0.2 24 450
A.该实验中驯化苯降解菌的培养基中应该加入适量的琼脂
B．第①组几乎没有菌落的原因可能是苯浓度过高对细菌产生了毒性
C．第④组菌落数目少的原因可能是培养基中的碳源的含量不足
D．由该实验可知，20 g·L－1的苯浓度是培养苯降解菌的最适浓度
5．(2025·马鞍山模拟)为检验某品牌冰激凌中大肠杆菌含量是否超标，研究小组利用配制的伊红－亚甲蓝琼脂培养基进行检测。下列有关叙述正确的是(　　)
A．检测中用到的接种方法为平板划线法
B．配制培养基，高压蒸汽灭菌后，调节pH
C．检测中应设一个不接种的平板作为阴性对照和一个接种大肠杆菌的平板作为阳性对照
D．检测的培养基为固体培养基，大肠杆菌在该培养基上会形成红色且有金属光泽的菌落
6．(2024·三明一模)圆褐固氮菌可独立固定空气中的氮气，且能够分泌生长素。巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷。二者组合可将有机厨余垃圾迅速分解为水和二氧化碳。为制备分解有机厨余垃圾的微生物菌剂，某科研小组对两种菌种进行了最佳接种比例的探究实验，得出如图实验结果。下列说法错误的是(　　)
A．圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌在生长过程中都需要氮源
B．统计活菌数量可采用稀释涂布平板法
C．处理有机厨余垃圾，两种菌种的最佳接种比例为1∶2
D．两种菌种的组合菌剂还可制成微生物肥料施用到土壤中，提高农作物的产量
7．(2025·四川部分学校联考)工业生产中常用谷氨酸棒状杆菌的高丝氨酸营养缺陷型菌作为赖氨酸的发酵菌株。科研人员将紫外线照射处理过的野生谷氨酸棒状杆菌菌液(原菌液)，经过程①(稀释10倍)接种在培养基甲上培养，菌落数目不再增加时如图中甲平板。过程②表示向培养基甲中添加某种物质，继续培养。下列叙述正确的是(　　)
A．菌落A是诱变产生的高丝氨酸营养缺陷型菌种
B．培养基甲是一种选择培养基，过程②向甲中添加赖氨酸
C．经过程①取0.2 mL菌液涂布得到甲平板所示结果，则原菌液未突变菌株数量约为450个/mL
D．发酵结束后，将过滤得到的固体物质进行干燥即可获得赖氨酸产品
8．(2024·重庆，13)养殖场粪便是农家肥的重要来源，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物。兴趣小组按图示进行实验获得目的菌株，下列叙述正确的是(　　)
A．①通常在等比稀释后用平板划线法获取单个菌落
B．②挑取在2种培养基上均能生长的用于后续的实验
C．③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙
D．粪便中添加菌株甲比乙更有利于NH3的减少
9．(2024·湖北宜荆荆恩四市联考)营养缺陷型菌株是突变后某些酶被破坏，导致代谢过程中某些合成反应不能进行的菌株。如图是科研人员利用影印法(用无菌绒布轻盖在已长好菌落的原培养基上，然后不转动任何角度，“复印”至新的培养基上)初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程。下列相关说法错误的是(　　)
A．①过程接种方法为稀释涂布平板法，接种后的培养皿不能立即进行倒置培养
B．进行②过程的顺序是先将丝绒布“复印”至完全培养基上，再“复印”至基本培养基上
C．氨基酸缺陷型菌株应从基本培养基上没有、完全培养基上对应位置有的菌落中挑选
D．统计菌落种类和数量时要每隔一定时间观察统计一次，直到各类菌落数目稳定为止
二、非选择题
10．(14分)(2024·西安一模)聚苯乙烯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，并将之分离出来，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 0.63
①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__________。
11．(14分)(2024·内江一模)金黄色葡萄球菌是一种常见的食源性致病菌，广泛分布于自然界。某研究人员以金黄色葡萄球菌为指示菌，探究菌株A对金黄色葡萄球菌的抑菌(会出现抑菌圈)机理。回答下列问题：
(1)在培养基制备过程中，对培养基进行灭菌常采用的方法是____________________；使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，除了先要把灭菌锅内原有的冷空气彻底排除外，还需注意的事项有____________________________________________________________________。
(2)若菌株A为好氧性微生物，为获得足够的发酵液，则需要采用________(填“静置”或“摇床振荡”)培养。培养过程中，可采用稀释涂布平板法计数活菌数量，其计数的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在探究菌株A对金黄色葡萄球菌的抑菌机理时，该研究人员作出了这样的假设：菌株A通过分泌某种化学物质来抑制金黄色葡萄球菌的生长繁殖。请利用以下材料设计实验证明该假设成立。
实验材料设备：含菌株A的发酵液、无菌水、含金黄色葡萄球菌的指示培养基(已打有大小相同的两个孔)、离心机等。
①完善实验思路：用离心机______________________________________________________，取适量且等量的________，分别接种到含有金黄色葡萄球菌的指示培养基的两个孔中，一段时间后，观察是否出现抑菌圈。
②预期结果：__________________________________________________________。
12．(14分)(2024·天津河西模拟)近年来，水环境中发现的不同程度的抗生素残留，不仅威胁水生生物的生存，还会损害微生物的生态平衡。氧氟沙星(OFL)(C18H20FN3O4)是一种人工合成的广谱抗菌的氟喹诺酮类药物，某实验小组成功地从废水环境样品中分离得到能降解OFL的菌株X。筛选分离的操作过程如图所示。回答下列问题：
(1)利用细菌处理去除废水中的抗生素，这种方法的不足之处是__________________________ _____________________________________，因此需要筛选抗生素优势降解菌株。
(2)筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入____________作为唯一碳源或氮源。用于培养菌株X的固体培养基含有水、蛋白胨、酵母提取物和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为菌株X提供碳源、氮源和____________。
(3)过程Ⅱ、Ⅲ所利用的接种方法是____________。过程Ⅱ中的总稀释次数为8次，在过程Ⅲ中，可以每隔24 h统计一次菌落的数目，选取__________________________________________
时的记录作为结果，三个培养基中长出的菌落数量分别是145、163、154，故推测A中细菌的数量为________个·mL－1。
(4)该实验小组欲进一步探究初始OFL浓度对菌株X降解OFL能力的影响，请补充实验思路：配制等量的含一系列浓度梯度的OFL的液体培养基，将培养基灭菌后，在培养基中接种_____________________________________________________，计算出OFL去除率。
答案精析
1．A　[培养基中的蛋白胨可为粘质沙雷氏菌提供碳源、氮源和维生素等，A错误；筛选最佳氮源时，培养基中每次应只添加牛肉膏、硫酸铵、硝酸钾中的一种，B正确；该培养基应在灭菌前调节pH，该培养基没有添加琼脂，是液体培养基，不能分离出粘质沙雷氏菌的单菌落，C正确；选择培养基是允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基，该培养基中添加了NaCl，能抑制某些不耐盐的微生物的生长，属于选择培养基，D正确。]
2．B　[配制固体培养基时，不需要在无菌的环境中进行，因为培养基配制好之后会进行灭菌，A错误；平板划线法只能对微生物进行分离，不能计数，C错误；纯化培养时，在培养皿皿底做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养，这样方便观察，D错误。]
3．B　[木质素降解过程使苯胺蓝培养基脱色，脱色圈直径与菌落直径比值越大，说明菌落周围的木质素被分解得越多，分解效果越好，B错误。]
4．D　[若要培养菌落，通常在培养基中加入适量琼脂制成固体培养基，A正确；第①组苯浓度过高，可能超出了细菌所能承受的范围，对细菌产生毒性，抑制其生长和繁殖，导致几乎没有菌落，B正确；第④组苯浓度过低，提供的碳源不足，可能无法满足细菌生长所需，导致菌落数目少，C正确；仅根据这几组实验数据，不能确定20 g·L－1的苯浓度就是培养苯降解菌的最适浓度，还需要更多更小浓度梯度的实验来进一步确定，D错误。]
5．C　[平板划线法不能用来计数，检测中用到的接种方法为稀释涂布平板法，A错误；配制培养基时，应先调节pH，再进行高压蒸汽灭菌，B错误；检测中应设一个不接种的平板作为阴性对照和一个接种大肠杆菌的平板作为阳性对照，以此来对比反映冰激凌中大肠杆菌及其数量，C正确；检测的培养基为固体培养基，大肠杆菌在该培养基上会形成深紫色且有金属光泽的菌落，D错误。]
6．C　[虽然培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，圆褐固氮菌的氮源来自空气中的氮气，巨大芽孢杆菌的氮源来自培养基，A正确；实验的因变量是有机垃圾的分解量(以二者的有效菌落数为指标)，接种量比例为1∶2的有效菌落数小于接种量为1∶1的有效菌落数，故接种量比例1∶1时分解有机厨余垃圾的能力强，C错误；植物在生长的过程中要吸收一定量的含N、P的无机盐和二氧化碳等营养物质，圆褐固氮菌可独立固定空气中的氮气，且能够分泌生长素，巨大芽孢杆菌可将有机磷降解为可溶性磷，二者能为植物提供含N、P的无机盐和二氧化碳等营养物质，故两菌种的组合菌剂可制成微生物肥料施用到土壤中，提高农作物的产量，D正确。]
7．C　[野生菌种经紫外线照射，与甲平板相比，乙平板上菌落多，说明过程②往培养基中添加的物质是丝氨酸，新出现的菌落为高丝氨酸营养缺陷型菌种，即菌落A是野生型菌种，菌落B为高丝氨酸营养缺陷型菌种，A错误；结合图分析可知，甲平板上只有菌落A，过程②向培养基甲中添加高丝氨酸后出现B菌落，这说明培养基甲中缺少高丝氨酸，是一种选择培养基，B错误；过程①取0.2 mL菌液进行涂布后得到的甲平板上有9个菌落，所以菌液稀释10倍后每毫升中有未突变的菌株9÷0.2＝45(个)，紫外线照射处理后的菌液中未突变的菌株数量约为450个/mL，C正确；发酵结束后，将发酵产品采取适当的提取、分离和纯化措施来获得赖氨酸产品，D错误。]
8．C　[平板划线法不需要稀释，A错误；由图可知，②筛选不能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长，而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验，B错误；所筛选出的菌株之所以不能利用尿素，可能是由于不产生脲酶或能分泌脲酶抑制剂，所以③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙，C正确；由图可知，甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，且乙同时分泌脲酶抑制剂，粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株，粪便中添加菌株乙能抑制其他菌株产生的脲酶活性，所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少，D错误。]
9．B　[进行②过程培养时，为了防止将完全培养基中特定营养成分带入基本培养基，应先将丝绒布“复印”至基本培养基上，再“复印”至完全培养基上，B错误。]
10．(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　(2)题图中的选择培养应配制以聚苯乙烯为唯一碳源的选择培养基，且图中培养基为液体培养基，因此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分布较均匀，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菌株，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。
11．(1)高压蒸汽灭菌　在压力为100 kPa、温度为 121 ℃的条件下，维持15～30 min　(2)摇床振荡　当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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　(3)对含菌株A的发酵液进行离心　上清液和无菌水　接种上清液出现抑菌圈，接种无菌水无抑菌圈，则证明菌株A通过分泌某种化学物质来抑制金黄色葡萄球菌的生长繁殖
解析　(2)菌株A为好氧性微生物，需要采用摇床震荡培养，以增加溶氧量、并与营养物质充分接触。培养过程中，可采用稀释涂布平板法计数活菌数量，其计数的原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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。
12．(1)抗生素会抑制细菌的生长繁殖　(2)OFL　维生素　(3)稀释涂布平板法　菌落数目稳定　1.54×1011
(4)等量的菌株X，检测OFL的降解程度
解析　(1)抗生素会抑制细菌的生长繁殖，需要筛选抗生素优势降解菌株来处理废水中的抗生素。(2)筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入OFL作为唯一碳源或氮源；蛋白胨主要为菌株X提供碳源、氮源和维生素。(3)过程Ⅱ、Ⅲ利用的接种方法是稀释涂布平板法，选取菌落数目稳定时的记录作为结果；A中细菌的数量为(145＋163＋154)÷3×108÷0.1＝1.54×1011(个·mL－1)。

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