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(共24张PPT)
课时规范练56　微生物的培养技术及其应用
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必备知识基础练
考点一　微生物的基本培养技术
1.(2025·湖南长沙开学模拟)下表是一种培养基的配方,关于此培养基,下列叙述错误的是(　　)
牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂 水
1 g 2 g 1 g 2 g 200 mL
A.该培养基是固体培养基
B.NaCl既能提供无机盐,又能调节渗透压
C.该培养基只能提供4类营养物质
D.该培养基能够培养多种微生物
C
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解析 培养基中含有琼脂,为固体培养基,A项正确;NaCl为无机盐,也能参与调节培养基的渗透压,B项正确;培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质,该培养基中牛肉膏提供的主要营养物质有碳源、磷酸盐和维生素等特殊营养物质,蛋白胨提供的主要营养物质有氮源和维生素等,NaCl为无机盐,因此该培养基提供的主要营养物质有水、无机盐、氮源、碳源和维生素5类特殊营养物质,C项错误;该培养基含有水、碳源、氮源和无机盐四种基本营养物质,能够培养多种微生物,D项正确。
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2.(2023·山东卷)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
D
解析 不含氮源的平板可用于固氮微生物的培养,A项错误;平板涂布时涂布器使用前通常用酒精消毒后通过火焰灼烧灭菌,B项错误;接种后未长出菌落的培养基需要经过高压蒸汽灭菌后丢弃,以防污染环境,C项错误;只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,因此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,D项正确。
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3.(2025·广东广州开学考试)某同学欲检测消毒餐具中大肠杆菌的数量是否超标,进行如下操作:用蒸馏水分3~5次冲洗待检餐具内表面,制成待测样液备用;配制伊红—亚甲蓝琼脂培养基,将待测样液接种于琼脂培养基上。下列叙述错误的是(　　)
A.为了确保检测的准确性,冲洗待检餐具的蒸馏水应该换成无菌水
B.生长在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上的大肠杆菌菌落具有金属光泽
C.设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照可检验该鉴别培养基的效果
D.为便于观察菌落的颜色,应将培养基的pH调至中性或弱碱性
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解析 蒸馏水中可能存在大肠杆菌,对检测结果产生干扰,为了确保检测的准确性,冲洗待检餐具的蒸馏水应该换成无菌水,A项正确;生长在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色且具有金属光泽,B项正确;为检验该鉴别培养基的效果,应设置接种大肠杆菌的伊红—亚甲蓝琼脂培养基作对照,C项错误;大肠杆菌属于细菌,在培养细菌时,需要将培养基的pH调至中性或弱碱性,D项正确。
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考点二　微生物的选择培养和计数
4.(2025·河北邢台开学模拟)物质M是一种难以降解的含氮有机物,其在培养基中表现为不透明。某研究小组欲从土壤中分离出能降解M的微生物,取土样并进行一系列稀释后,取稀释液滴加到平板A上开始涂布,然后置于恒温箱中培养24 h,发现平板上的部分菌落周围出现透明圈,部分菌落周围未出现透明圈。下列有关分析错误的是(　　)
A.平板A应以物质M为唯一有机氮源,属于选择培养基
B.平板A上的菌落数过多可能是取样前未将稀释液摇匀所致
C.平板A上出现了无透明圈的菌落是因为培养基被污染了
D.透明圈最大的菌落,其分解M的能力未必最强
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解析 欲从土壤中分离出能降解M的微生物,平板A应以物质M为唯一有机氮源,属于选择培养基,A项正确;根据题干信息可知,实验采用稀释涂布平板法进行接种,平板A上的菌落数过多可能是取样前未将稀释液摇匀所致,B项正确;平板A上出现了无透明圈的菌落不是因为培养基被污染了,而是细菌分解M的能力弱,C项错误;透明圈与菌落的直径大小能反映该细菌对物质M的分解能力,透明圈最大的菌落,其分解M的能力未必最强,D项正确。
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5.(2025·湖北模拟)测定水样是否符合饮用水的卫生标准,常用滤膜法测定大肠杆菌的总数。大肠杆菌在含有伊红—亚甲蓝的固体培养基上长出的菌落呈深紫色。滤膜法测定大肠杆菌数目的流程如下:用滤膜过滤待测水样或其稀释液→水样或稀释液中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到伊红—亚甲蓝琼脂平板上培养→统计滤膜上菌落数目。下图为将待测水样稀释10倍后取100 mL稀释液时的测定结果。相关叙述正确的是(　　)
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A.伊红—亚甲蓝琼脂培养基属于选择培养基
B.图中1 L待测水样中含大肠杆菌约1 700个
C.若培养结果显示除了深紫色菌落还存在其他菌落,说明培养基未彻底灭菌
D.为防止杂菌污染,过滤装置和培养基使用前需进行干热灭菌
答案 B　
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解析 伊红—亚甲蓝琼脂培养基属于鉴别培养基,A项错误;由题图可知,图中滤膜上的菌落数目为17个,这是将待测水样稀释10倍后取100 mL稀释液时的测定结果,因此1 L待测水样中含大肠杆菌约17÷0.1×10=1 700(个),B项正确;若培养结果显示除了深紫色菌落还存在其他菌落,说明待测水样中还存在其他杂菌,C项错误;培养基应进行湿热灭菌,常采用高压蒸汽灭菌法,D项错误。
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6.(2023·辽宁卷)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个菌落数目在30~300的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
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解析 为防止杂菌感染,接种前需要对培养基、培养皿、微生物采样器进行灭菌,对实验操作者的双手进行消毒,A项正确;纯化培养时,为防止污染培养基和水分蒸发,培养皿应倒置放在恒温培养箱内培养,B项正确;微生物计数时在同一稀释度下,应至少需要对3个菌落数目在30~300的平板进行计数,以确保实验的准确性,C项正确;使用稀释涂布平板法对微生物计数,数值往往偏小,原因是两个或多个细胞连在一起时,在平板上只能观察到一个菌落,D项错误。
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关键能力提升练
7.(2025·安徽开学模拟)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭大肠杆菌的效果,结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.大肠杆菌在伊红—亚甲蓝培养基上生长的菌落呈蓝色
B.据该实验结果可知,杀菌效果最好的消毒液是A
C.可采用显微镜直接计数法或菌落计数法测定样品的大肠杆菌数量
D.实验中用到的吸管、培养皿和金属用具可采用干热灭菌法
A
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解析 大肠杆菌在伊红—亚甲蓝培养基上生长的菌落呈深紫色,并有金属光泽,A项错误;A消毒液活菌数减少量最多,且杀菌效率最高,故A消毒液杀菌效果最好,B项正确;微生物计数的方法多种多样,包括显微镜直接计数法和平板菌落计数法等,C项正确;干热灭菌是一种利用高温进行灭菌的方法,适用于不便在压力蒸汽灭菌器中进行灭菌,且不易被高温损坏的物品,这种方法主要适用于需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,D项正确。
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8.(2025·重庆模拟)尿素是一种重要的农业氮肥,但尿素并不能直接被农作物吸收,只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后,才能被植物利用。某课题小组从土壤中分离能够分解尿素的细菌并进行计数的过程如图所示。某同学接种了3个培养基平板,一段时间后3个平板中分别长出了54个、46个、50个菌落。下列相关叙述错误的是(　　)
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A.土壤中的某些细菌之所以能分解尿素,是因为其能合成脲酶
B.根据实验结果,1 g土壤样本中约有分解尿素的细菌5×107个
C.利用上述稀释涂布平板法对尿素分解菌计数的结果较真实值低
D.该培养基应以尿素为唯一氮源,筛选的菌种可用酚红指示剂来鉴定
答案 B　
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解析 尿素分解菌能分解尿素是因为其能合成脲酶,脲酶可将尿素分解为NH3,A项正确;应选择菌落数在30~300之间的平板进行计数,根据题图可知,对菌液进行稀释时共稀释了106倍,接种了3个培养皿,一段时间后三个培养皿中分别长出了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(54+46+50)÷3÷0.1×106=5×108(个),B项错误;用稀释涂布平板法对尿素分解菌计数时,两个或多个细胞连在一起,平板上只出现一个菌落,使计数的结果较真实值低,C项正确;由题意可知,该实验的目的是从土壤中分离能够分解尿素的细菌,故该培养基应以尿素为唯一氮源,筛选出的菌种可用酚红来鉴定,在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素,D项正确。
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9.某科学小组为探究碳青霉烯类抗生素对细菌的选择作用,做了相关实验,部分步骤如下:取大肠杆菌菌液均匀涂布在已灭菌的培养基平板上,并将平板划分为三个大小一致的区域,各放入一个经碳青霉烯类抗生素处理的相同圆形滤纸片,在适宜条件下培养12~16 h,结果如图所示。下列有关说法不合理的是(　　)
A.平板中增设一个放未经碳青霉烯类抗生素
处理的圆纸片的区域,会使实验更具说服力
B.平板中抑菌圈越大,碳青霉烯类抗生素的抑菌效果就越好
C.可以用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌
D.由于碳青霉烯类抗生素的使用,大肠杆菌发生了突变
D
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解析 平板中增设一个放未经碳青霉烯类抗生素处理的圆纸片的区域作为对照组,排除圆纸片对实验结果的影响,会使实验更具说服力,A项合理;实验所用圆纸片直径相同,所以平板中抑菌圈越大,碳青霉烯类抗生素的抑菌效果就越好,B项合理;常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,C项合理;碳青霉烯类抗生素不会导致大肠杆菌发生突变,碳青霉烯类抗生素只是对有耐药性的大肠杆菌起选择作用,D项不合理。
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10.(9分)(2025·八省联考云南卷)普洱茶的主要活性成分——茶褐素,具有降脂减肥、抗氧化和提高免疫力等功能,在功能食品领域具有广阔的应用前景。研究人员在制作普洱熟茶的固体发酵过程中分离得到优势菌塔宾曲霉,其可在绿茶浸提液(富含茶多酚、可溶性糖、氨基酸、蛋白质和咖啡碱等)中生长繁殖,之后分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度如图。
回答下列问题。
(1)绿茶浸提液中的氨基酸和蛋白质可为塔宾曲霉生长提供的营养物质为　　　　　　　　。
(2)塔宾曲霉为好氧微生物,用绿茶浸提液进行液体培养时应采用______　　　　(填“静置”或“摇床”)培养。培养过程中茶褐素在发酵前两天均无显著增加的原因是______________________________________________________
　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。
碳源和氮源
摇床
塔宾曲霉先进行生长繁殖,然后分泌胞外氧化酶催化茶多酚
生成茶褐素
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(3)为检测发酵1 d时塔宾曲霉的数量,将发酵液稀释1×103倍后,分别取
0.1 mL稀释液均匀涂布于3个培养基平板上,培养后菌落数量分别为48个、45个和42个,则每毫升发酵液中活菌数量为　　　　　　　　个。
(4)从实际生产角度出发,由图可知,在第　　　天结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。为探索生产茶褐素的最适温度,需设计下一步实验,请写出实验思路:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。
4.5×105
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在30~42 ℃之间设置一系列温度梯度,用同样的方式培养塔宾曲霉,并检测不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度,生成茶褐素浓度最高的温度即为生产茶褐素的最适温度
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解析 (1)氨基酸和蛋白质可以为塔宾曲霉生长提供碳源和氮源。
(2)塔宾曲霉为好氧微生物,用绿茶浸提液进行液体培养时应采用摇床培养,可以增加培养液中的溶氧量,有利于塔宾曲霉的繁殖。培养过程中前两天塔宾曲霉进行生长繁殖,然后分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。
(3)培养后菌落数量分别为48个、45个和42个,平均值为(48+45+42)÷3=45(个),发酵液稀释1×103倍后,取0.1 mL,因此每毫升发酵液中活菌数量为45÷0.1×103=4.5×105(个)。
(4)分析题图可知,温度为37 ℃和42 ℃时发酵效率较高,发酵至第6天,结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。生产茶褐素的最适温度在30~42 ℃范围内,进一步探究的思路为在30~42 ℃之间设置一系列温度梯度,用同样的方式培养塔宾曲霉,并检测不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度,生成茶褐素浓度最高的温度即为生产茶褐素的最适温度。
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