【备考2027】一轮复习 第35讲 第2课时 微生物的培养技术及应用 高中生物学人教版(2019)(课件 学案 练习3份打包)

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【备考2027】一轮复习 第35讲 第2课时 微生物的培养技术及应用 高中生物学人教版(2019)(课件 学案 练习3份打包)

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第35讲 发酵工程
第2课时 微生物的培养技术及应用
课标 要求 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,保持无菌物品与无菌区域不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
考点一 微生物的基本培养技术(识记·应用类)
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      的营养基质。
②用途:用以          微生物或积累其        。
③种类:
划分 标准 培养基类型 配制特点 主要应用
物理 性质     培养基 加入凝固剂较多 菌种的      
     培养基 加入凝固剂    菌种的  
    培养基    加入凝固剂 工业生产,连续培养
化学 组成     培养基 由已知成分配制而成,培养基成分明确 菌种的      
    培养基 由天然成分配制而成,培养基成分不明确 工业生产,降低成本
目的 用途     培养基 添加某种指示剂或化学药剂 菌种的 
    培养基 添加(或缺少)某种化学成分 菌种的 
(2)培养基的营养组成
①一般都含有   、    、    和无机盐。
②还要满足微生物生长对          的需求,如:
种类 对培养基的需求
乳酸杆菌 添加   
霉菌 一般将培养基调至    性
细菌 一般将培养基调至        性
厌氧微生物 提供    的条件
2.无菌技术
(1)目的:获得               。
(2)关键:防止     污染。
(3)消毒与灭菌的比较
项目 消毒 灭菌
条件 较为    的理化因素     的理化因素
结果 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、操作者衣着和双手 微生物培养器皿、接种用具和培养基等
常用 方法     消毒法、    消毒法等     灭菌法、  灭菌法、    灭菌法等
3.微生物的纯培养
(1)概念辨析
(2)酵母菌纯培养的操作步骤
[注意]倒平板的操作细节
①培养基要冷却到50 ℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板。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。
(3)平板划线法
①平板划线法的操作步骤
②平板划线时每次灼烧的目的
操作 目的
第一次划线前灼烧 杀死接种环上原有的微生物
中间每次划线前灼烧 杀死上次划线后接种环上残留的菌种,使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端,使每次划线后菌种数目减少
划线结束后灼烧 杀死接种环上残存的菌种,避免微生物污染环境和感染操作者
深挖教材·拓思维
1.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,可能的原因是
                         。
2.在第二次以及其后的划线操作时,总是需要从上一次划线的末端开始,目的是
                                。
3.未接种的培养基直接培养的作用是                。
命题角度一 考查无菌技术及培养基
1.关于无菌技术及微生物的培养基,下列说法正确的是    。
A.微生物在液体培养基中生长可形成菌落
B.获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染
C.配制培养基时应先灭菌再调pH
D.牛肉膏蛋白胨培养基中,牛肉膏为碳源,蛋白胨为氮源
E.平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境[2023·河北卷]
F.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃[2023·山东卷]
G.煮沸消毒法中100 ℃煮沸5~6 min可以杀死全部微生物的细胞和芽孢、孢子
H.为防止蛋白质变性,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌[2022·湖北卷]
I.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·湖北卷]
2.某同学在实验室进行酵母菌的纯培养实验,其所用培养基配方如下表。下列相关说法正确的是 ( )
1000 mL酵母菌培养基营养构成
组分 含量
去皮马铃薯 200 g
葡萄糖 20 g
琼脂 15~20 g
蒸馏水 定容至1000 mL
A.该培养基各组分的种类和含量都明确,所以它是合成培养基
B.微生物实验应避免杂菌污染,表中所用蒸馏水应该改为无菌水
C.酵母菌可在该培养基表面或内部形成肉眼可见的、有一定形态结构的菌落
D.按表中配方配制好的培养基应先灭菌再将pH调至弱酸性
3.[2025·江苏镇江月考] 防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键。下列叙述错误的是 ( )
A.利用微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,可实现生物消毒
B.利用紫外线对超净工作台进行消毒前,喷洒消毒液可加强消毒效果
C.利用干热灭菌箱对培养基进行灭菌时,应在160 ℃的热空气中维持2~3 h
D.利用酒精灯对金属用具进行灼烧灭菌时,应在酒精灯火焰充分燃烧层进行
命题角度二 考查微生物的纯培养
4.[2025·江苏卷] 从种植草莓的土壤中分离致病菌,简易流程如下:制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是 ( )
A.制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌
B.将土样加入无菌水混匀,梯度稀释后取悬液加入平板并涂布
C.连续划线时,接上次划线的起始端开始划线
D.鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上,并在室温下长期保存
5.[2025·四川成都期末] 如图表示培养和纯化酵母菌的部分操作步骤,下列相关叙述正确的是 ( )
A.对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌处理
B.培养基要维持正常的pH和渗透压,调pH一般应在灭菌后
C.挑取能够在选择培养基上生长的菌落,经步骤③后,能得到纯培养物
D.步骤③的培养基可用于微生物的分离、鉴定和计数
考点二 微生物的选择培养和计数(识记·应用类)
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      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    ,细胞得以分散。
操作步骤:
(2)涂布平板操作
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 每克样品中的菌落数=(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。间接计数法常用于对活菌计数。
4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
(1)实验原理
①绝大多数微生物都能利用葡萄糖,但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。
②配制以尿素为唯一氮源的选择培养基,能够生长的细菌可能是能分解尿素的细菌。
(2)操作步骤
深挖教材·拓思维
1.在进行菌落计数时要选择菌落数为30~300的平板的原因是  

 。
2.利用稀释涂布平板法纯化分解尿素的细菌时,经培养后发现培养基上出现多种菌落,可能的原因有  
 。
3.稀释涂布平板法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目低的原因是  
 。
命题角度一 考查微生物的选择培养与计数
1.关于微生物选择培养与计数,下列说法错误的是    。
A.选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长[2025·河北卷]
B.可用稀释涂布平板法对酵母菌计数[2024·江苏卷]
C.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·江苏卷]
D.同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值[2023·辽宁卷]
E.涂布用的菌液浓度应控制在30~300个/mL
F.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
G.若牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数明显大于选择培养基上的菌落数,说明选择培养基已筛选出一些菌种
H.不含氮源的平板不能用于微生物培养[2023·山东卷]
I.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·山东卷]
2.[2025·山东卷] 深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜,实验处理及结果如下表所示。下列说法正确的是 ( )
组别 压强 纤维素 淀粉 菌落
① 常压 - + -
② 常压 + - -
③ 高压 - + -
④ 高压 + - +
注:“+”表示有;“一”表示无。
A.可用平板划线法对该菌计数
B.制备培养基的过程中,应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C.由②④组可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在常压下生长
D.由③④组可知,高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长
3.[2026·山西大同月考] 纤维素是一种特殊的植物多糖,在绝大多数植物细胞中均有分布,但大多数生物并不能直接利用纤维素。科研小组按照①土壤取样→②选择培养→③梯度稀释→④将样品接种到鉴别(加入刚果红)纤维素分解菌的培养基上→⑤挑选菌落的方式筛选纤维素分解菌。如图为实验中的相关图像。下列叙述错误的是 ( )
A.通过选择培养筛选纤维素分解菌的培养基应以纤维素为唯一碳源
B.图甲、乙接种方法都可用于分离微生物,但并不能都用于微生物计数
C.图甲接种方法常用的接种工具是接种环,使用时需进行灼烧灭菌
D.为获取相应菌种,流程中步骤⑤的操作中,应挑选无透明圈的菌落
命题角度二 考查微生物培养的实践应用
4.[2025·黑吉辽内蒙古卷] 科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素(C22H23ClN2O8)能力强的菌株,旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是 ( )
A.以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基
B.逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株
C.配制选择培养基时,需确保pH满足实验要求
D.用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面
5.莠去津是一种含氮农药,在水中溶解度低,在土壤中不易降解,含过量莠去津的固体培养基不透明。如图表示筛选降解莠去津细菌的实验流程。下列叙述错误的是 ( )
A.A瓶到C瓶液体培养能增加目的菌的数量,以便筛选出降解莠去津的细菌
B.振荡培养增加培养液的溶氧量,促进目的菌生长,同时抑制厌氧菌的生长
C.将C瓶培养液涂布到平板上培养,平板中无透明圈菌落即为能降解莠去津的纯培养物
D.探究平板中的非目的菌来自C瓶菌种还是培养基,可将培养基灭菌但不接种设为对照组
经典真题·明考向
1.[2025·湖南卷] 采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是 ( )
A.稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数
B.完成平板划线后,培养时需增加一个未接种的平板作为对照
C.土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸
D.用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质
2.[2025·四川卷] 微塑料由塑料废弃物风化形成,难以降解,会危害生态环境和人体健康。有人分离到X和Y两种微塑料降解菌,将总菌量相同的X、Y、X+Y(X∶Y=1∶1)分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中,培养一段时间后测定微塑料的残留率(残留率=剩余量/添加量×100%),结果如下图。下列叙述正确的是 ( )
A.用平板划线法能测定X菌组中的活菌数
B.Y菌组微塑料残留率较高,故菌浓度也高
C.混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种
D.能在该培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料
3.[2024·江西卷] 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种聚酯塑料,会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物,研究人员试验了2种方法。回答下列问题:
(1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯(一种磷脂类物质)为唯一碳源制备    培养基,可提高该方法的筛选效率。除碳源外,该培养基中至少还应该有    、    、    等营养物质。
(2)方法2采用      技术定向改造现有微生物,以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外,该技术还需要        、      
  、        等“分子工具”。
(3)除了上述2种方法之外,还可以通过    技术非定向改造现有微生物,筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。
(4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基(在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂)平板上培养,可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小,初步判断微生物产磷脂酶的能力,但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析,其原因可能是  
 。
第35讲 发酵工程
第2课时 微生物的培养技术及应用
考点一
● 必备知识
1.(1)①营养物质 生长繁殖 ②培养、分离、鉴定、保存 代谢物 ③固体 分离、鉴定、计数 半固体 较少 保存 液体 不 合成 分类、鉴定 天然 鉴别 鉴别 选择 分离 (2)①水 碳源 氮源 ②pH、特殊营养物质以及氧气 维生素 酸 中性或弱碱 无氧
2.(1)纯净的微生物培养物 (2)杂菌
(3)温和 强烈 一部分 所有 煮沸 巴氏 湿热 干热 灼烧
3.(1)固体培养基 一定形态结构
(2)15~20 g琼脂 湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) 干热灭菌 灼烧灭菌法 平板划线法 恒温培养箱 28
【深挖教材】
1.菌液浓度过高、划线次数过少或划线时在划下一区域前未将接种环灼烧灭菌
2.划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落
3.作空白对照,判断培养基灭菌是否彻底,判断培养基是否被污染;若培养后培养基表面无菌落,则说明培养基灭菌彻底且没有被污染
● 典型例题
1.BI [解析] 菌落是分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部大量繁殖形成的肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。在液体培养基中不能形成菌落,A错误。配制培养基时应先调pH再灭菌,C错误。牛肉膏蛋白胨培养基中,牛肉膏和蛋白胨都能提供氮源和碳源,D错误。平板倒置培养既可避免培养基表面的水分过快地挥发,又可防止培养皿皿盖上的水珠落入培养基,不是创造无氧环境,E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,不能直接丢弃,以免污染环境,F错误。煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢,灭菌能杀灭环境中一切微生物,包括孢子和芽孢,G错误。一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌,以防止杂菌污染,H错误。
2.C [解析] 合成培养基是用化学成分已知的化学物质配制而成的培养基,该培养基中去皮马铃薯的成分复杂,其具体的化学成分不明确,所以它不是合成培养基,而是天然培养基,A错误;在微生物实验中,在用蒸馏水配制培养基时,后续会进行灭菌处理,所以不需要将蒸馏水改为无菌水,B错误;酵母菌在固体培养基(该培养基含有琼脂,为固体培养基)表面或内部生长繁殖,会形成肉眼可见的、有一定形态结构的菌落,C正确;按表中配方配制好的培养基应先将pH调至弱酸性再灭菌,D错误。
3.C [解析] 有的微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,因此可以使用这些微生物进行生物消毒,如净化污水、污泥等,A正确;用紫外线照射30 min,可以杀死物体表面或空气中的微生物,在照射前,适量喷洒苯酚或煤酚皂溶液等消毒液,可以加强消毒效果,B正确;对培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,且利用干热灭菌箱进行灭菌时,应在160~170 ℃的热空气中维持1~2 h,C错误;接种环等金属用具一般用灼烧灭菌,即直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧灭菌,D正确。
4.B [解析] 制备的培养基需用高压蒸汽灭菌法灭菌,A错误; 将土样加入无菌水制成悬液,经梯度稀释后,取各稀释度菌液涂布于培养基表面,B正确; 连续划线时,每次应从上次划线的末端开始,以逐步稀释菌体,C错误;斜面培养基保存菌种需置于4 ℃短期保存,长期保存应使用甘油管藏法(-20 ℃),室温下无法长期保存,D错误。
5.C [解析] 对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行消毒处理,A错误;培养基要维持正常的pH和渗透压,调pH一般应在灭菌前,B错误;③是进行平板划线操作,挑取能够在选择培养基上生长的菌落,经步骤③后,能得到纯培养物,C正确;步骤③采用的是平板划线法,可用于微生物的分离和鉴定,不能用于计数,D错误。
考点二
● 必备知识
1.抑制或阻止
2.(1)液体稀释 减少
(2)培养基 酒精 冷却 菌液
3.单菌落 细菌计数板或血细胞计数板 偏小 偏大
4.3~8 cm 30~300 30~37 菌落
【深挖教材】
1.若平板中的菌落数小于30,说明稀释倍数太大,会造成误差;若平板中的菌落数大于300,则菌落的生长受到抑制,并且难以区分各个菌落,也不能准确计数,会造成误差
2.操作过程存在杂菌污染;可能存在自生固氮菌形成的菌落
3.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
● 典型例题
1.CEFH [解析] 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,C错误。为了保证结果准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数,而非涂布用的菌液浓度控制在30~300个/mL,E错误。一个菌落是由一个细菌或少数几个同种细菌经过繁殖形成的肉眼可见的子细胞群体,并不是一个细菌,F错误。不含氮源的平板可以用于固氮微生物的培养,H错误。
2.D [解析] 平板划线法是用来分离和纯化微生物获得单菌落的技术,其主要目的是分离而不是计数,用于活菌计数的方法通常是稀释涂布平板法,A错误;制备培养基时应先灭菌再倒平板,B错误;组②为常压+纤维素,结果无菌落,而组④为高压+纤维素,结果有菌落,②④对比恰好说明在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌不能在常压下生长,而能在高压下生长,C错误;③④组形成了一个对照实验,自变量是碳源,实验结果表明,在高压条件下,该细菌可以利用纤维素生长(组④),但不能利用淀粉生长(组③),D正确。
3.D [解析] 为了筛选出纤维素分解菌,通过选择培养筛选纤维素分解菌的培养基应以纤维素为唯一碳源,A正确;图甲采用的接种方法是平板划线法,图乙采用的接种方法是稀释涂布平板法,二者都可用于分离微生物,但平板划线法不能用于微生物的计数,B正确;结合图示可知,图甲接种方法常用的接种工具是接种环,使用时需进行灼烧灭菌,C正确;纤维素可以和刚果红形成红色复合物,纤维素分解菌会分解纤维素,从而形成有透明圈的菌落,因此为获取相应菌种,流程中步骤⑤的操作中,应挑选有透明圈的菌落,D错误。
4.D [解析] 以金霉素为唯一碳源的选择培养基,仅允许能利用金霉素的微生物生长(无法利用金霉素的微生物被抑制),符合选择培养基的设计原理,A正确;逐步提高金霉素浓度可模拟环境胁迫,筛选出耐受性更强的菌株,B正确;培养基的pH需根据目标微生物的生长需求调整,如细菌通常培养在呈中性或弱碱性的培养基中,真菌通常培养在呈酸性的培养基中,C正确;稀释涂布平板法需用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面,而接种环用于平板划线,用接种环涂布无法保证菌液均匀,D错误。
5.C [解析] 图中从A瓶到C瓶液体培养过程为选择培养,目的是初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并增加其数量,A正确;振荡培养增加培养液的溶氧量,说明降解莠去津的细菌为好氧菌,增加培养液氧气浓度可促进目的菌生长,同时抑制厌氧菌的生长,B正确;莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明,能够分解培养基中的莠去津的菌落周围会形成透明圈,所以选择的目的菌是有透明圈菌落中的细菌,C错误;探究平板中的非目的菌来自C瓶菌种还是培养基,可将对照组的培养基灭菌但不接种,实验组的培养基灭菌并接种,D正确。
经典真题·明考向
1.B [解析] 稀释涂布平板法可通过菌落数进行计数,而平板划线法仅用于分离纯化菌种,无法计数,A错误;平板划线操作完成后培养时需设置未接种的平板作为空白对照,以检验培养基灭菌是否彻底,B正确; 醋酸菌为严格好氧菌,其代谢需氧气,无氧条件下无法将葡萄糖分解成乙酸,C错误;筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源,若含蛋白胨(含其他氮源),则无法筛选出目标菌,D错误。
2.C [解析] 平板划线法主要用于微生物的分离和纯化,不能用于测定活菌数,测定活菌数常用稀释涂布平板法,A错误;微塑料残留率除了与菌浓度有关外,还与单个菌对微塑料的降解能力有关,Y菌组微塑料残留率较高,不能说明菌浓度高,B错误;由图可知,X+Y混合菌种组的微塑料残留率低于X菌组和Y菌组,说明混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种,C正确;该培养基中含有蛋白胨,能在该培养基中生长繁殖的微生物可能利用蛋白胨作为碳源和氮源等,不一定都能降解微塑料,D错误。
3.(1)选择 水 无机盐 氮源
(2)基因工程(或转基因) 限制酶 DNA连接酶 载体(或质粒)
(3)诱变育种
(4)不同平板中培养基量的差异以及平板内和平板间培养基厚度不均匀
[解析] (1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯为唯一碳源制备选择培养基,在该培养基中只有能利用磷脂酰乙醇酯的微生物能生长,其他微生物的生长被抑制,进而筛选出所需要的微生物。除碳源外,该培养基中至少还应该有水、无机盐和氮源等营养物质,同时还需要提供微生物生长所需要的外界环境条件。(2)方法2采用基因工程技术定向改造现有微生物,以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因,即目的基因外,该技术还需要限制酶、DNA连接酶和载体(或质粒)等“分子工具”,进而可以实现基因表达载体的构建。(3)除了上述2种方法之外,还可以通过诱变育种技术非定向改造现有微生物,筛选获得能够高产磷脂酶的微生物,该技术的原理是基因突变,由于基因突变具有不定向性,因而该技术具有盲目性。(4)从平板制作的角度分析,倒平板过程中没有经过定量检测,且平板倒置的时间可能也会使每个平板中培养基厚度不同,因此不同平板中培养基量的差异以及平板内培养基厚度不均匀以及平板间厚度不均匀都会影响实验结果的判断,因此不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。(共128张PPT)
第35讲
发酵工程
02
第2课时
微生物的培养技术及应用
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,保持无菌物品与无菌区域不被微生物
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
考点一 微生物的基本培养技术(识记·应用类)
考点二 微生物的选择培养和计数(识记·应用类)
经典真题·明考向
备用习题
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考点一 微生物的基本培养技术(识记·应用类)
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
__________的营养基质。
②用途:用以________________________微生物或积累其________。
③种类:
营养物质
生长繁殖
培养、分离、鉴定、保存
代谢物
划分标准 培养基类型 配制特点 主要应用
物理性质 ______培养基 加入凝固剂较多 菌种的__________
_________
固体
分离、鉴
定、计数
划分标准 培养基类型 配制特点 主要应用
物理性质 ________培 养基 加入凝固剂______ 菌种的______
______培养基 ____加入凝固剂 工业生产,连续
培养
化学组成 ______培养基 由已知成分配制而成, 培养基成分明确 菌种的__________
___
______培养基 由天然成分配制而成, 培养基成分不明确 工业生产,降低
成本
半固体
较少
保存
液体

合成
分类、鉴定
天然
续表
划分标准 培养基类型 配制特点 主要应用
目的用途 ______培养基 添加某种指示剂或化学 药剂 菌种的______
______培养基 添加(或缺少)某种化学 成分 菌种的______
鉴别
鉴别
选择
分离
续表
(2)培养基的营养组成
①一般都含有____、______、______和无机盐。
②还要满足微生物生长对__________________________的需求,如:

碳源
氮源
种类 对培养基的需求
乳酸杆菌 添加________
霉菌 一般将培养基调至____性
细菌 一般将培养基调至____________性
厌氧微生物 提供______的条件
、特殊营养物质以及氧气
维生素

中性或弱碱
无氧
2.无菌技术
(1)目的:获得____________________。
(2)关键:防止______污染。
纯净的微生物培养物
杂菌
(3)消毒与灭菌的比较
项目 消毒 灭菌
条件 较为______的理化因素 ______的理化因素
结果 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 衣着和双手 微生物培养器皿、接种用具
和培养基等
常用方法 ______消毒法、______消 毒法等 ______灭菌法、______灭菌
法、______灭菌法等
温和
强烈
一部分
所有
煮沸
巴氏
湿热
干热
灼烧
3.微生物的纯培养
(1)概念辨析
固体培养基
一定形态结构
(2)酵母菌纯培养的操作步骤
琼脂
湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)
干热灭菌
灼烧灭菌法
平板划线法
恒温培养箱
28
[注意]倒平板的操作细节
①培养基要冷却到左右时,在酒精灯火焰附近倒平板。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。
(3)平板划线法
①平板划线法的操作步骤
②平板划线时每次灼烧的目的
操作 目的
第一次划线前灼烧 杀死接种环上原有的微生物
中间每次划线前灼烧 杀死上次划线后接种环上残留的菌种,使下次
划线的菌种直接来源于上次划线的末端,使每
次划线后菌种数目减少
划线结束后灼烧 杀死接种环上残存的菌种,避免微生物污染环
境和感染操作者
【深挖教材·拓思维】
1.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,
可能的原因是________________________________________________
_____________________。
菌液浓度过高、划线次数过少或划线时在划下一区域
前未将接种环灼烧灭菌
2.在第二次以及其后的划线操作时,总是需要从上一次划线的末端开
始,目的是 _________________________________________________
____________________________________________________________
_____________________________________________ 。
划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次
从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐
步减少,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落
3.未接种的培养基直接培养的作用是_____________________________
____________________________________________________________
_______________________________。
作空白对照,判断培养基灭菌
是否彻底,判断培养基是否被污染;若培养后培养基表面无菌落,则
说明培养基灭菌彻底且没有被污染
命题角度一 考查无菌技术及培养基
1.关于无菌技术及微生物的培养基,下列说法正确的是____。
A.微生物在液体培养基中生长可形成菌落
B.获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染
C.配制培养基时应先灭菌再调
D.牛肉膏蛋白胨培养基中,牛肉膏为碳源,蛋白胨为氮源
E.平板倒置培养为筛选乳酸菌创造无氧环境[2023·河北卷]
F.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃[2023·山东卷]

G.煮沸消毒法中煮沸 可以杀死全部微生物的细胞和芽
孢、孢子
H.为防止蛋白质变性,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭
菌[2022·湖北卷]
I.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·湖北卷]

[解析] 菌落是分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部大量繁
殖形成的肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。在液体培养
基中不能形成菌落,A错误。配制培养基时应先调 再灭菌,C错误。
牛肉膏蛋白胨培养基中,牛肉膏和蛋白胨都能提供氮源和碳源,D错
误。平板倒置培养既可避免培养基表面的水分过快地挥发,又可防止
培养皿皿盖上的水珠落入培养基,不是创造无氧环境, 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,不能直接
丢弃,以免污染环境, 错误。煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞
和部分芽孢,灭菌能杀灭环境中一切微生物,包括孢子和芽孢, 错误。
一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌,以防止杂菌污
染, 错误。
2.某同学在实验室进行酵母菌的纯培养实验,其所用培养基配方如下
表。下列相关说法正确的是( )
酵母菌培养基营养构成
组分 含量
去皮马铃薯
葡萄糖
琼脂
蒸馏水 定容至
A.该培养基各组分的种类和含量都明确,所以它是合成培养基
B.微生物实验应避免杂菌污染,表中所用蒸馏水应该改为无菌水
C.酵母菌可在该培养基表面或内部形成肉眼可见的、有一定形态结构
的菌落
D.按表中配方配制好的培养基应先灭菌再将 调至弱酸性

[解析] 合成培养基是用化学成分已知的化学物质配制而成的培养基,
该培养基中去皮马铃薯的成分复杂,其具体的化学成分不明确,所
以它不是合成培养基,而是天然培养基,A错误;在微生物实验中,
在用蒸馏水配制培养基时,后续会进行灭菌处理,所以不需要将蒸
馏水改为无菌水,B错误;酵母菌在固体培养基(该培养基含有琼脂,
为固体培养基)表面或内部生长繁殖,会形成肉眼可见的、有一定形
态结构的菌落,C正确;按表中配方配制好的培养基应先将 调至
弱酸性再灭菌,D错误。
3.[2025·江苏镇江月考]防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关
键。下列叙述错误的是( )
A.利用微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,可实现生物消毒
B.利用紫外线对超净工作台进行消毒前,喷洒消毒液可加强消毒效果
C.利用干热灭菌箱对培养基进行灭菌时,应在 的热空气中维持
D.利用酒精灯对金属用具进行灼烧灭菌时,应在酒精灯火焰充分燃烧
层进行

[解析] 有的微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解,因此可以
使用这些微生物进行生物消毒,如净化污水、污泥等,A正确;用紫
外线照射 ,可以杀死物体表面或空气中的微生物,在照射前,
适量喷洒苯酚或煤酚皂溶液等消毒液,可以加强消毒效果,B正确;
对培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,且利用干热灭菌箱进行
灭菌时,应在的热空气中维持 ,C错误;接种环
等金属用具一般用灼烧灭菌,即直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧
灭菌,D正确。
【题后归纳】
无菌技术的三个主要注意点
①实验前应对操作空间、操作人员进行消毒,对所用器具和培养基进
行灭菌。
②实验进行时需在酒精灯火焰周围无菌区操作。
③避免已杀菌处理的材料再次被污染。
命题角度二 考查微生物的纯培养
4.[2025·江苏卷]从种植草莓的土壤中分离致病菌,简易流程如下:制
备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是( )
A.制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌
B.将土样加入无菌水混匀,梯度稀释后取悬液加入平板并涂布
C.连续划线时,接上次划线的起始端开始划线
D.鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上,并在室温下长期保存

[解析] 制备的培养基需用高压蒸汽灭菌法灭菌,A错误; 将土样加
入无菌水制成悬液,经梯度稀释后,取各稀释度菌液涂布于培养基
表面,B正确; 连续划线时,每次应从上次划线的末端开始,以逐
步稀释菌体,C错误;斜面培养基保存菌种需置于 短期保存,长
期保存应使用甘油管藏法 ,室温下无法长期保存,D错误。
5.[2025·四川成都期末]如图表示培养和纯化酵母菌的部分操作步骤,
下列相关叙述正确的是( )
A.对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌处理
B.培养基要维持正常的和渗透压,调 一般应在灭菌后
C.挑取能够在选择培养基上生长的菌落,经步骤③后,能得到纯培养物
D.步骤③的培养基可用于微生物的分离、鉴定和计数

[解析] 对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行消毒处理,A错
误;培养基要维持正常的和渗透压,调 一般应在灭菌前,B错
误;③是进行平板划线操作,挑取能够在选择培养基上生长的菌落,
经步骤③后,能得到纯培养物,C正确;步骤③采用的是平板划线法,
可用于微生物的分离和鉴定,不能用于计数,D错误。
考点二 微生物的选择培养和计数(识记·应用类)
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
__________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______,细胞得以分散。
液体稀释
减少
操作步骤:
(2)涂布平板操作
培养基
酒精
冷却
菌液
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
项 目 间接计数法(稀释涂布平板法) 直接计数法
(显微计数法)
公 式 每克样品中的菌落数 , 其中 代表某一稀释度下平板上生长的 平均菌落数, 代表涂布平板时所用的 稀释液的体积, 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
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
续表
[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。间接计数法常用于对活菌计数。
4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
(1)实验原理
①绝大多数微生物都能利用葡萄糖,但是只有能合成脲酶的微生物才
能分解尿素。
②配制以尿素为唯一氮源的选择培养基,能够生长的细菌可能是能分
解尿素的细菌。
(2)操作步骤
菌落
【深挖教材·拓思维】
1.在进行菌落计数时要选择菌落数为 的平板的原因是
____________________________________________________________
____________________________________________________________
___________________________________ 。
2.利用稀释涂布平板法纯化分解尿素的细菌时,经培养后发现培养基
上出现多种菌落,可能的原因有________________________________
_____________________。
操作过程存在杂菌污染;可能存在
自生固氮菌形成的菌落
3.稀释涂布平板法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目低的原因是
________________________________________________________。
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
若平板中的菌落数小于30,说明稀释倍数太大,会造成误差;若平
板中的菌落数大于300,则菌落的生长受到抑制,并且难以区分各个
菌落,也不能准确计数,会造成误差
命题角度一 考查微生物的选择培养与计数
1.关于微生物选择培养与计数,下列说法错误的是_______。
A.选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长[
2025·河北卷]
B.可用稀释涂布平板法对酵母菌计数[2024·江苏卷]
C.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·江苏卷]
D.同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值[2023·辽宁卷]
E.涂布用的菌液浓度应控制在个/


F.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
G.若牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数明显大于选择培养基上的菌落数,
说明选择培养基已筛选出一些菌种
H.不含氮源的平板不能用于微生物培养[2023·山东卷]
I.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
东卷]


[解析] 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,C错误。为了保证结果准确,一般选择菌
落数为 的平板进行计数,而非涂布用的菌液浓度控制在
个/, 错误。一个菌落是由一个细菌或少数几个同种细
菌经过繁殖形成的肉眼可见的子细胞群体,并不是一个细菌, 错误。
不含氮源的平板可以用于固氮微生物的培养, 错误。
2.[2025·山东卷]深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同
压强下,该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。
其他条件相同且适宜,实验处理及结果如下表所示。下列说法正确的
是( )
组别 压强 纤维素 淀粉 菌落
① 常压 - -
② 常压 - -
③ 高压 - -
④ 高压 -
注:“ ”表示有;“一”表示无。
A.可用平板划线法对该菌计数
B.制备培养基的过程中,应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C.由②④组可知,在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在常压
下生长
D.由③④组可知,高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长

[解析] 平板划线法是用来分离和纯化微生物获得单菌落的技术,其
主要目的是分离而不是计数,用于活菌计数的方法通常是稀释涂布
平板法,A错误;制备培养基时应先灭菌再倒平板,B错误;组②为
常压纤维素,结果无菌落,而组④为高压 纤维素,结果有菌落,
②④对比恰好说明在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌不能在
常压下生长,而能在高压下生长,C错误;③④组形成了一个对照实
验,自变量是碳源,实验结果表明,在高压条件下,该细菌可以利
用纤维素生长组,但不能利用淀粉生长组 ,D正确。
3.[2026·山西大同月考]纤维素是一种特殊的植物多糖,在绝大多数植
物细胞中均有分布,但大多数生物并不能直接利用纤维素。科研小组
按照①土壤取样选择培养梯度稀释 将样品接种到鉴别
(加入刚果红)纤维素分解菌的培养基上 挑选菌落的方式筛选纤维
素分解菌。如图为实验中的相关图像。下列叙述错误的是( )
A.通过选择培养筛选纤维素分解菌的培养基应以纤维素为唯一碳源
B.图甲、乙接种方法都可用于分离微生物,但并不能都用于微生物计数
C.图甲接种方法常用的接种工具是接种环,使用时需进行灼烧灭菌
D.为获取相应菌种,流程中步骤⑤的操作中,应挑选无透明圈的菌落

[解析] 为了筛选出纤维素分解菌,通过选择培养筛选纤维素分解菌
的培养基应以纤维素为唯一碳源,A正确;图甲采用的接种方法是平
板划线法,图乙采用的接种方法是稀释涂布平板法,二者都可用于
分离微生物,但平板划线法不能用于微生物的计数,B正确;
结合图示可知,图甲接种方法常用的接种工具是接种环,使用时需
进行灼烧灭菌,C正确;纤维素可以和刚果红形成红色复合物,纤维
素分解菌会分解纤维素,从而形成有透明圈的菌落,因此为获取相
应菌种,流程中步骤⑤的操作中,应挑选有透明圈的菌落,D错误。
【题后归纳】
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
项目 平板划线法 稀释涂布平板法
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
续表
命题角度二 考查微生物培养的实践应用
4.[2025·黑吉辽内蒙古卷]科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受
且降解金霉素 能力强的菌株,旨在解决金霉素过量使
用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是( )
A.以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基
B.逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株
C.配制选择培养基时,需确保 满足实验要求
D.用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面

[解析] 以金霉素为唯一碳源的选择培养基,仅允许能利用金霉素的
微生物生长(无法利用金霉素的微生物被抑制),符合选择培养基的设
计原理,A正确;逐步提高金霉素浓度可模拟环境胁迫,筛选出耐受
性更强的菌株,B正确;培养基的 需根据目标微生物的生长需求
调整,如细菌通常培养在呈中性或弱碱性的培养基中,真菌通常培
养在呈酸性的培养基中,C正确;稀释涂布平板法需用涂布器将菌液
均匀涂布在培养基表面,而接种环用于平板划线,用接种环涂布无
法保证菌液均匀,D错误。
5.莠去津是一种含氮农药,在水中溶解度低,在土壤中不易降解,含
过量莠去津的固体培养基不透明。如图表示筛选降解莠去津细菌的实
验流程。下列叙述错误的是( )
A.A瓶到C瓶液体培养能增加目的菌的数量,
以便筛选出降解莠去津的细菌
B.振荡培养增加培养液的溶氧量,促进目的菌
生长,同时抑制厌氧菌的生长
C.将C瓶培养液涂布到平板上培养,平板中无
透明圈菌落即为能降解莠去津的纯培养物
D.探究平板中的非目的菌来自C瓶菌种还是培
养基,可将培养基灭菌但不接种设为对照组

[解析] 图中从A瓶到C瓶液体培养
过程为选择培养,目的是初步选
择能降解莠去津的细菌(目的菌)
并增加其数量,A正确;振荡培
养增加培养液的溶氧量,说明降解莠去津的细菌为好氧菌,增加培
养液氧气浓度可促进目的菌生长,同时抑制厌氧菌的生长,B正确;
莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明,
能够分解培养基中的莠去津的菌落周围会
形成透明圈,所以选择的目的菌是有透明
圈菌落中的细菌,C错误;探究平板中的非
目的菌来自C瓶菌种还是培养基,可将对照组的培养基灭菌但不接种,
实验组的培养基灭菌并接种,D正确。
【题后归纳】
1.选择培养基和鉴别培养基的比较
比较项目 选择培养基 鉴别培养基
原理 添加某物质或控制温度或 等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 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,产生特定的颜色或其他
变化
用途 从众多微生物中分离所需 微生物(目的菌) 鉴别不同种类的微生物
比较项目 选择培养基 鉴别培养基
举例 ①加入青霉素分 离得到酵母菌和 霉菌; ②以尿素为唯一 氮源,分离出分 解尿素的微生物 ①以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚
红指示剂;
②利用刚果红染色法筛选分解纤维素的
微生物(出现以纤维素分解菌为中心的
透明圈);
③用伊红—亚甲蓝琼脂培养基鉴别大肠
杆菌(菌落呈深紫色,并有金属光泽)
续表
2.几种微生物的营养和能量来源
微生物 碳源 氮源 能源
蓝细菌 、 等 光能
硝化细菌 的氧化
根瘤菌 糖类等有机物 有机物
酵母菌 糖类、蛋白质等有机物 蛋白质等 有机物
经典真题·明考向
1.[2025·湖南卷]采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确
的是( )
A.稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数
B.完成平板划线后,培养时需增加一个未接种的平板作为对照
C.土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸
D.用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质

[解析] 稀释涂布平板法可通过菌落数进行计数,而平板划线法仅用
于分离纯化菌种,无法计数,A错误;平板划线操作完成后培养时需
设置未接种的平板作为空白对照,以检验培养基灭菌是否彻底,B正
确; 醋酸菌为严格好氧菌,其代谢需氧气,无氧条件下无法将葡萄
糖分解成乙酸,C错误;筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮
源,若含蛋白胨(含其他氮源),则无法筛选出目标菌,D错误。
2.[2025·四川卷]微塑料由塑料废弃物风化
形成,难以降解,会危害生态环境和人体
健康。有人分离到和 两种微塑料降解菌,
将总菌量相同的、、
分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体
A.用平板划线法能测定 菌组中的活菌数
B. 菌组微塑料残留率较高,故菌浓度也高
C.混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种
D.能在该培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料
培养基中,培养一段时间后测定微塑料的残留率残留率 剩余量/添加
量 ,结果如下图。下列叙述正确的是( )

[解析] 平板划线法主要用于微生物的分
离和纯化,不能用于测定活菌数,测定
活菌数常用稀释涂布平板法,A错误;微
塑料残留率除了与菌浓度有关外,还与
单个菌对微塑料的降解能力有关, 菌组微塑料残留率较高,不能说
明菌浓度高,B错误;由图可知, 混合菌种组的微塑料残留率低
于菌组和 菌组,说明混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种,
C正确;该培养基中含有蛋白胨,能在该培养基中生长繁殖的微生物
可能利用蛋白胨作为碳源和氮源等,不一定都能降解微塑料,D错误。
3.[2024·江西卷] 聚对苯二甲酸乙二醇酯 是一种聚酯塑料,会造
成环境污染。磷脂酶可催化 降解。为获得高产磷脂酶的微生物,
研究人员试验了2种方法。回答下列问题:
(1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙
醇酯(一种磷脂类物质)为唯一碳源制备______培养基,可提高该方法
的筛选效率。除碳源外,该培养基中至少还应该有____、________、
______等营养物质。
选择

无机盐
氮源
[解析] 方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂
酰乙醇酯为唯一碳源制备选择培养基,在该培养基中只有能利用磷
脂酰乙醇酯的微生物能生长,其他微生物的生长被抑制,进而筛选
出所需要的微生物。除碳源外,该培养基中至少还应该有水、无机
盐和氮源等营养物质,同时还需要提供微生物生长所需要的外界环
境条件。
(2)方法2采用___________________技术定向改造现有微生物,以获得
高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外,该技术还需要
_________、____________、_____________等“分子工具”。
基因工程(或转基因)
限制酶
连接酶
载体(或质粒)
[解析] 方法2采用基因工程技术定向改造现有微生物,以获得高产磷
脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因,即目的基因外,该技术还
需要限制酶、 连接酶和载体(或质粒)等“分子工具”,进而可以实
现基因表达载体的构建。
(3)除了上述2种方法之外,还可以通过__________技术非定向改造现
有微生物,筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。
诱变育种
[解析] 除了上述2种方法之外,还可以通过诱变育种技术非定向改造
现有微生物,筛选获得能够高产磷脂酶的微生物,该技术的原理是
基因突变,由于基因突变具有不定向性,因而该技术具有盲目性。
(4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基(在牛肉膏蛋白胨液体培养
基中添加 的琼脂粉和适量的卵黄磷脂)平板上培养,可以通过观察
卵黄磷脂水解圈的大小,初步判断微生物产磷脂酶的能力,但不能以
水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的
角度分析,其原因可能是______________________________________
_______________________。
不同平板中培养基量的差异以及平板内和
平板间培养基厚度不均匀
[解析] 从平板制作的角度分析,倒平板过程中没有经过定量检测,
且平板倒置的时间可能也会使每个平板中培养基厚度不同,因此不
同平板中培养基量的差异以及平板内培养基厚度不均匀以及平板间
厚度不均匀都会影响实验结果的判断,因此不能以水解圈大小作为
判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。
备用习题
1.固氮微生物可将空气中的氮气(N2)还原为氨,并转化为细胞中的含氮
物质,是土壤中氮素的主要来源。表格是一个用于分离培养固氮微生
物的培养基配方,其中甘露醇的分子式为C6H14O6,下列叙述中错误
的是( )
物质名称 含量
C6H14O6 20 g
K2HPO4 0. 2 g
MgSO4·7H2O 0. 2 g
NaCl 0. 2 g
CaSO4·2H2O 0. 1 g
CaCO3 5 g
H2O 1000 mL
A. 甘露醇在该培养基中的主要作用是调节渗透压
B. 固氮菌合成的氨属于初生代谢物
C. 配制该培养基时先调节pH再进行湿热灭菌
D. 该培养基为选择培养基,不含凝固剂

[解析] 甘露醇主要为该微生物提供碳源,A错误。
2.某中学为宣传正确佩戴口罩可降低患呼吸道传染疾病的风险,进行了
相关实验。实验中将牛肉膏蛋白胨培养基置于距正确佩戴口罩的实验
者口部前方50 cm处,然后对着培养基讲话1 min或咳嗽2次,再进行微
生物培养和观察。下列叙述错误的是( )
A. 实验中牛肉膏蛋白胨应为固体培养基,并进行严格灭菌
B. 实验者对培养基进行处理后,放入20 ℃恒温培养箱中培养1~2 d
C. 实验中还应设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照
D. 培养结束后可根据菌落的形状、大小、颜色等特征初步区分不同种
的微生物

[解析] 实验中牛肉膏蛋白胨培养基应为固体培养基,为了防止其他微
生物的干扰,应进行严格灭菌处理,A正确;分析题意可知,本实验
是为了确定正确佩戴口罩可降低患呼吸道传染疾病的风险,而人的体
温约为37 ℃,因此应设置与人的体温基本相同的温度,即在37 ℃恒
温培养箱中培养1~2 d,B错误;为宣传正确佩戴口罩可降低患呼吸道
传染疾病的风险,本实验的实验组为佩戴口罩对着培养基讲话1 min
或咳嗽2次,实验中还应该设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对
照,C正确;不同微生物的菌落具有其特殊的特征,在实验培养结束
后,可根据菌落的形状、大小、色泽等特征初步区分不同种的微生物,
D正确。
3.为高效降解农业秸秆废弃物,研究人员从土壤中筛选纤维素分解菌
并计数,部分操作流程如图。下列叙述正确的是( )
①土壤取样时,应做到随机取样 ②富集培养可采用液体培养基,可
充分利用其中的营养物质 ③选择培养的培养基应以纤维素为唯一碳
源 ④进行系列梯度稀释的目的是便于涂布平板后得到单菌落 ⑤涂
布平板时,将涂布器从酒精中取出后,立即放在火焰上灼烧防止污染 
⑥菌落计数时,统计的菌落数往往比实际数目少
A. ①②③④ B. ①③④⑥
C. ②③④⑥ D. ②③④⑤

[解析] ①获取土壤中纤维素分解菌时需要选择富含纤维素的环境,如树
林中堆积的落叶经长时间发酵分解形成的腐殖土,①错误;②富集培养
可采用液体培养基,可充分利用其中的营养物质,②正确;③分析题意
,本实验的目的是从土壤中筛选纤维素分解菌并计数,选择培养的培养
基应以纤维素为唯一碳源,③正确;④进行系列梯度稀释的目的是便于
涂布平板后得到单菌落,④正确;⑤将涂布器从酒精中取出时,要让多
余的酒精在烧杯中滴尽,然后放在火焰上灼烧,⑤错误;⑥菌落计数
时,统计的菌落数往往比实际数目少,这是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,⑥正确。综上所述,C符合题意。
4.谷氨酰胺酶(PG酶)是一种催化L-β-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸和氨的酶,
能增大蛋白质的溶解性,提高食品工业中蛋白质的利用率。研究人员
利用谷氨酰胺—甘氨酸(谷氨酰胺—甘氨酸遇热易分解)为唯一氮源从土
壤中筛选产PG酶的金黄杆菌,实验过程如图所示。下列叙述错误的是
( )
A. 该实验不仅筛选出了产PG酶的金黄杆菌,并且还对其进行了计数
B. 金黄杆菌在培养基 Ⅰ 和 Ⅲ 中的生长速度高于在培养基 Ⅱ 中的生
长速度
C. 培养基 Ⅰ ~ Ⅲ 中的氮源相同,三种培养基都是选择培养基
D. PG酶的活性可以用单位时间内催化L-β-谷氨
酰胺水解生成氨的数量来表示

[解析] 该实验筛选出了产PG酶的金黄杆菌,但从题图中的操作看只
做了一个平板,并没有对细菌进行计数,A错误。
5.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,培养的实验结果如下表所示。下列有关叙述错误的
是( )
组别 加入苯浓度/(g·L-1) 菌落数目/个 菌落密度/(个·L-1)
① 200 几乎无 几乎无
② 20 60 1200
③ 2 54 1120
④ 0. 2 24 450
A. 该实验中驯化苯降解菌的培养基上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上的碳源的含量不足
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

[解析] 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,导致培养基上几乎没有菌落,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。
作业手册
题组一 微生物的基本培养技术
1.[2025·湖北七市二模]细菌培养常用牛肉膏蛋白胨培养基,酵母菌培
养常用马铃薯琼脂培养基。下列有关细菌和酵母菌纯培养实验的叙述
正确的是( )
A.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
B.酵母菌培养基通常比细菌培养基有更高的碳氮比
C.制备培养基的步骤为配制培养基 倒平板 灭菌
D.可用血细胞计数板测定酵母菌和细菌的种群数量

[解析] 为防止污染环境,未长出菌落的培养基也需要灭菌后才能丢
弃,A错误;细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,不同微生物对营
养物质的需求有差异,据两者培养基组分分析,通常酵母菌培养基
比细菌培养基有更高的碳氮比,B正确;制备培养基的步骤为配制培
养基 灭菌 倒平板,C错误;血细胞计数板适用于酵母菌的计数,
细菌计数板适用于细菌的数量测定等,D错误。
2.下表为培养某种微生物的培养基配方,下列相关叙述错误的是
( )
成分
含量
成分 青霉素
含量 0.1万单位
A.依物理性质划分,该培养基属于液体培养基
B.依用途划分,该培养基属于选择培养基
C.培养基中的唯一碳源是,唯一氮源是
D.若用该培养基培养纤维素分解菌,则应除去 ,再添加纤维素

[解析] 由题表可知,该培养基配方中没有凝固剂(如琼脂),依物理
性质划分,该培养基属于液体培养基,A正确;该培养基配方中含有
青霉素,依用途划分,该培养基属于选择培养基,B正确;该培养基
中的唯一碳源是,唯一氮源是 ,C正确;细菌对青霉
素敏感,含青霉素的培养基不能培养细菌,因此若用该培养基培养
纤维素分解菌,则应除去 和青霉素,再添加纤维素,D错误。
3.[2025·四川成都二模]获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染,
无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列相关叙述错误的是
( )
A.耐高温的、需要保持干燥的物品可用干热灭菌法进行灭菌
B.酒精能使细胞中的蛋白质变性,的酒精较 的酒精消毒效果好
C.为了避免周围环境中微生物的污染,微生物接种时应在酒精灯火焰
旁进行
D.巴氏消毒法可杀死绝大多数微生物的同时不破坏物质的营养成分,
可用于果酒消毒

[解析] 耐高温的、需要保持干燥的物品可用干热灭菌法进行灭菌,
A正确;酒精能使蛋白质变性, 酒精浓度是临床消毒浓度,过高
浓度的酒精能够使细菌表面的蛋白质凝固,形成一层膜,阻碍酒精
分子进一步渗入细菌内部,导致杀菌效果不佳,B错误;为了避免周
围环境中微生物的污染,接种时应在酒精灯火焰旁进行,C正确;巴
氏消毒法的优点是能杀死绝大多数微生物的同时基本不会破坏物质
的营养成分,果酒可用巴氏消毒法进行消毒,D正确。
4.[2025·安徽芜湖三模]采用平板划线法和稀释涂布平板法都能将单个
微生物分散在固体培养基上,经培养得到单菌落。有关以上两种方法
的比较分析,下列说法正确的是( )
A.对接种工具均采用灼烧灭菌法灭菌,但灭菌的具体操作存在差异
B.都先用微量移液器取菌液,再分别用接种环、涂布器完成接种操作
C.接种后,都需要立即将平板倒置并放入恒温培养箱中培养
D.发酵工程中,以上两种方法均可将菌种接种到发酵罐内

[解析] 平板划线法和稀释涂布平板法的接种工具分别为接种环和涂
布器,均通过灼烧灭菌法灭菌,但是操作方法有所不同,如平板划
线法使用接种环直接灼烧灭菌,稀释涂布平板法先将涂布器浸在盛
有酒精的烧杯中,再将涂布器灼烧灭菌,A正确;平板划线法中用接
种环蘸取菌液,不需要用微量移液器取菌液,B错误;接种后,都需
要待菌液被培养基吸收后,再将平板倒置并放入恒温培养箱中培养,
C错误;这两种方法主要用于实验室微生物的分离、纯化,不适用于
直接接种到发酵罐内,D错误。
5.[2025·广东珠海期末]我国科学家从某深海冷泉
附近的沉积物样品中分离、鉴定得到拟杆菌 ,
然后分别用五种不同碳源的培养基对拟杆菌 进
A.若要尽快对拟杆菌 进行扩大培养,应选择以纤维素为碳源的培养基
B.扩大培养拟杆菌 前,需采用湿热灭菌法对培养基进行灭菌
C.扩大培养拟杆菌 的过程中,通常需要为其提供无氧条件
D.制备富集培养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌,灭菌后立刻接入沉积物
样品
行培养,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )

[解析] 分析题图可知,以纤维素为碳源的培
养基中拟杆菌 繁殖最快、数量最多,故若要
尽快扩大培养拟杆菌 ,应选择以纤维素为碳
源的培养基,A正确;研究人员扩大培养拟杆菌 前,需对培养基进
行灭菌,对培养基的灭菌一般采用湿热灭菌法,B正确;拟杆菌 为
深海微生物,通常需要在无氧条件下进行培养,C正确;制备富集培
养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌,为防止高温杀死菌种,需冷却后再
接入沉积物样品,D错误。
题组二 微生物的选择培养和计数
6.[2025·湖南长沙月考]实验中常根据菌落特征(形状、大小和颜色等)鉴
别微生物,进而对实验结果作出判断,下列实验是根据菌落特征作出
判断的是( )
A.利用刚果红作指示剂筛选纤维素分解菌
B.使用酸碱指示剂筛选产酸量高的黑曲霉菌
C.筛选质粒上的 中插入了目的基因(抗虫基因)的农杆菌
D.判断以烃类为唯一碳源的琼脂培养基上生长的石油降解菌是否有不
同种类

[解析] 刚果红作指示剂筛选纤维素分解菌依据的是刚果红能与纤维
素形成红色复合物,而不能与纤维二糖、葡萄糖等纤维素降解物形
成复合物,A不符合题意;酸碱指示剂如溴甲酚绿在酸性环境下会变
黄,黄色透明圈的大小与黑曲霉产酸能力大小呈正相关,依据的是
的变化,B不符合题意;筛选质粒上的 中插入了目的基
因的农杆菌,依据的是标记基因表达后显现的特征,C不符合题意;
判断琼脂培养基上生长的石油降解菌是否有不同种类,可依据菌落
的特征确定是否为不同种类,D符合题意。
7.[2025·安徽马鞍山模拟]土壤中某些微生物能将全球植物每年产生的
纤维素分解利用。科研人员利用微生物培养技术对土壤中
的纤维素分解菌进行分离和计数。下列叙述正确的是( )
A.分别对土壤中该菌和细菌总数计数时,选用的稀释范围不同
B.分离土壤中该菌时,必须用稀释涂布平板法,涂布器使用前需灭菌
C.对该菌计数时,需选择培养、菌落数为 的平板进行计数
D.可利用加入了刚果红的选择培养基对土壤中的纤维素分解菌进行筛选

[解析] 因为土壤中细菌总数通常比纤维素分解菌的数量多,所以在
计数时,为了保证计数的准确性,分别对土壤中纤维素分解菌和细
菌总数计数时,选用的稀释范围不同,A正确;分离土壤中纤维素分
解菌时,常用稀释涂布平板法,但不是必须用这种方法,平板划线
法也可以用于分离微生物,B错误;对该菌计数时,为了保证结果的
准确性和可靠性,需选择培养一定时间(如等,不一定是 )、
菌落数为 的平板进行计数,C错误;题述培养基是鉴别培养
基,而不是选择培养基,D错误。
8.[2025·广西南宁模拟]科研人员从某真菌中提取了物质 ,为检测不
同浓度的物质 对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果,将含有物
质 的滤纸片分别置于涂布了大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的平板上,
在适宜条件下培养 后,滤纸片周围出现了抑菌圈,如图所示。已
知各滤纸片上的物质 的浓度可能不同。下列有关叙述错误的是
( )
注:滤纸片面积的大小关系为 。
A.培养基中应含有微生物生长所需的碳源、无机盐等营养物质
B.含大肠杆菌的培养基中滤纸片上物质的浓度关系是
C.虽然滤纸片C和D的抑菌圈大小相同,但C和D中物质 的浓度不一
定相等
D.滤纸片的周围未出现抑菌圈的原因可能是该浓度下的物质 无抑菌
效果

[解析] 一般情况下,抑菌圈与滤纸片直径的比值越大,说明滤纸片上
物质 的浓度越高,抑菌效果越明显,由题图可知,含大肠杆菌的培
养基中,C的抑菌圈直径及纸片直径均大于A的,无法比较二者抑菌
圈与滤纸片直径比值的大小,故无法比较二者浓度的高低,B错误;
不同微生物对物质 的敏感程度可能不同,滤纸片C和D的抑菌圈大
小相同,但由于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对物质 的敏感程度不
一定相同,所以C和D中物质的浓度不一定相等,C正确;滤纸片
的周围未出现抑菌圈,有可能是该浓度下的物质 对金黄色葡萄球
菌无抑菌效果,D正确。
9.[2025·山东德州一模]喹啉是工业废水中的含氮污染物,易通过水体
污染环境。科研人员欲从废水处理厂的活性污泥中筛选高效降解喹啉
的复合菌群,过程如下图。下列叙述错误的是( )
A.图中无机盐培养基是选择培养基,以喹啉作为唯一氮源
B.过程①接种前需对所用器具及培养基进行灭菌处理
C.过程③采用平板划线法观察并统计菌群数量
D.过程②需要逐级提高无机盐培养基中喹啉浓度

[解析] 题图中无机盐培养基是选择培养基,以喹啉作为唯一氮源,
其目的是选择并增加目的菌的数量,A正确;过程①接种前需对所用
器具及培养基进行灭菌处理,保证获得的菌种来自样品,B正确;过
程③采用稀释涂布平板法观察并统计活菌数量,C错误;过程②需要
逐级提高无机盐培养基中喹啉浓度,进而获得能高效降解喹啉的细
菌,D正确。
10.[2025·重庆九龙坡区二模]野生型大肠杆菌菌株在基本培养基和完全
培养基上均可繁殖,而营养缺陷型菌株只能在完全培养基上繁殖。某
实验室期望用夹层培养法筛选到符合预期的营养缺陷型菌株,进行了
如下具体操作:先在培养皿底部倒一薄层已灭菌的基本培养基,再添
加一层内含菌液(经诱变剂处理)的基本培养基后,再加一薄层已灭菌
的基本培养基。培养一段时间后,对出现的菌落做好标记;然后再加
一层完全培养基,培养一段时间后会长出大小不一的菌落。已知大肠
杆菌可透过薄层培养基形成菌落,下列说法正确的是( )
A.营养缺陷型菌株是由野生型染色体变异形成的
B.完全培养基应在干热灭菌后立即倒入培养皿
C.该实验无须设置未接种的夹层平板作为对照
D.最终应选取右图中较小的菌落作为目标菌种

[解析] 大肠杆菌是原核生物,没有染色体,营养缺陷型菌株是由野
生型基因突变形成的,A错误;完全培养基采用高压蒸汽灭菌,干热
灭菌法针对耐高温的且需要保持干燥的物品,如玻璃器皿等,且灭
菌后的培养基需冷却到 左右时再倒入培养皿,B错误;该实验
需要设置未接种的夹层平板作为对照,用来判断培养基是否被杂菌
污染,C错误;
野生型大肠杆菌菌株在基本培养基和完全培养基上均可繁殖,营养
缺陷型菌株只能在完全培养基上繁殖,在基本培养基上不能繁殖,
在完全培养基上长出的菌落中,较小的菌落很可能是营养缺陷型菌
株形成的,故应选取较小的菌落作为目标菌种,D正确。
11.[2025·安徽芜湖二模] 噬菌体能专一侵染大肠杆菌,进入宿主细胞
的噬菌体不会被杀病毒剂灭活,在裂解宿主细胞后能继续感染并裂解
周围的大肠杆菌。在培养基平板上,一个被感染的细菌最终会形成一
个噬菌斑。利用这一原理可以检测受污染水样中大肠杆菌的数量,具
体操作步骤如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 噬菌体需利用大肠杆菌的核糖体合成子代病毒的蛋白质
B.噬菌体感染并裂解细菌的特性有利于减少污水中细菌的数量
C.若平均噬菌斑数为48个,则待检测水样中目标菌的浓度为960个/
D.保温时间过长或稀释倍数不足均可造成噬菌斑的统计值较目标菌实
际值偏低

[解析] 噬菌体是病毒,没有细胞结构,只
能利用大肠杆菌的核糖体合成子代病毒的蛋
白质,A正确。由题意可知,噬菌体感染并裂
解细菌的特性,有利于减少污水中细菌的数量,B正确。由题图可
知, 待测水样中的大肠杆菌最终全部被接种到了平板上,若
平均噬菌斑数为48个,则待测水样中大肠杆菌的浓度为
个/ ,C错误。保温时间过长,大肠杆菌未接种到
平板前被过多裂解;稀释倍数不足,两个或多个噬菌斑可能连在一
起,观察到的只是一个噬菌斑,最终可能造成噬菌斑的统计值较目
标菌实际值偏低,D正确。
12.[2025·福建福州二模]富集培养基是一类含有生长因子、脂肪酸和维
生素等多种营养成分的培养基,、和 三种富集培养基常用
于分离复杂环境样品中的微生物。科研人员利用上述三种培养基,通
过采样、稀释、接种、菌落计数,并经提取、 、电泳等环节,
共分离并鉴定出76科187属肠道菌,下列说法正确的是( )
A.采样前志愿者须服用适量的抗生素
B.样品稀释后涂布接种于固体培养基
C.三种富集培养基可用于菌种的鉴定
D.不同菌种的 产物电泳条带位置相同

[解析] 一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,如果采样前志
愿者服用适量抗生素,会导致采集到的肠道菌的种类和数量发生改
变,无法真实反映肠道菌的情况,不利于后续对肠道菌的分离和鉴
定,A错误;对样品进行稀释后,涂布接种于固体培养基是微生物分
离和计数常用的方法,B正确;富集培养基主要用于富集特定的微生
物,增加目标微生物的数量,便于从复杂环境中分离出目标微生物,
而菌种鉴定一般需要借助生化反应、分子生物学等多种更具针对性
的方法,富集培养基本身不能直接用于菌种鉴定,C错误;不同菌种
的序列不同,经过扩增后的产物 片段大小不同,在电泳
过程中, 片段由于大小不同,在凝胶中的迁移速率不同,最终
电泳条带位置也就不同,D错误。
综合应用练
13.[2025·辽宁朝阳三模] 尿素是一种重要的农业肥料,
需经细菌的分解才能更好地被植物利用。生活在土壤
中的微生物种类和数量繁多,下列是从土壤中分离分
解尿素的细菌的有关问题,请分析回答:
(1)如图是利用__________法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步稀释
分离到培养基的表面。除此方法外,常用的微生物接种方法还有
_________________(写一种)。
平板划线
稀释涂布平板法
(2)如果要对培养的菌落进行纯化,在培养基上进行划
线操作时,操作的第一步及每次划线之前都要灼烧接
种环,目的是对接种环进行______(“消毒”或“灭菌”),
灭菌
防止高温杀死需接种的微生物
[解析] 接种环通过灼烧灭菌,灼烧的接种环需冷却后才能接种的原
因是防止高温杀死需接种的微生物。
灼烧的接种环冷却后才能接种的原因是____________________________。
(3)下面是两种培养基配方。
表 培养基配方
葡萄糖 尿素 琼脂
1. 2. 10.
表 培养基配方
纤维素粉
酵母浸膏
①制备培养基的操作步骤:_______(用字母顺序回答)。
.倒平板 .计算
.溶化 .称量
.灭菌
[解析] 制备培养基的操作步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板,
即顺序为 。
②如果要分离土壤中能分解尿素的细菌,应选择上述
___(填“A”或“B”)配方的培养基,在该培养基中加入
______指示剂,可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。
A
酚红
[解析] 如果要分离土壤中能分解尿素的细菌,应选
择题述以尿素为唯一氮源的A培养基,在该培养基中加入酚红指示剂,
可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。
③据B培养基的成分,所培养微生物的同化作用类型
是________。
异养型
[解析] B培养基的成分中,碳源为有机物,所培养
微生物的同化作用类型是异养型。
14.[2025·湖北襄阳模拟] 苹果树腐烂病由真菌感染引起,是限制苹果
产量的重要因素之一,目前该病以化学防治为主。为了开发生物防治
的途径,研究者拟从土壤中分离筛选出能抑制苹果树腐烂病菌生长的
芽孢杆菌。实验流程如图甲。


(1)分离筛选土壤中的芽孢杆菌。图甲中①取
土壤加入 无菌水中,充分振荡得到
的土壤悬液。进行系列梯度稀释后用
________(填接种工具)进行接种,每个浓度
重复3次。将接种后的平板______,以防止
涂布器
倒置
冷凝水滴落
偏小
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
____________和水分过快挥发。 条件下培养24小时,然后计数。
该方法计数的结果往往比实际值______,原因是__________________
________________________________________。
[解析] 为防止冷凝水滴落及培养基中的水
分过快挥发,需将接种后的平板倒置。该
方法计数的结果比实际值偏小,原因是当
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。

(2)筛选能抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌。图
甲中,应取直径为 的________________的菌
落移置于A处,B处接种__________。培养 天,
苹果树腐烂病菌
芽孢杆菌
测量并计算抑菌率。筛选出抑菌率最高的菌株,抑菌效果如图乙。请
将抑菌率的计算公式补充完整:抑菌率 ________/
(用图乙中字母表示)。
[解析] 为了筛选能抑制苹果树腐烂病菌生长的
芽孢杆菌,应取直径为 的苹果树腐烂病菌
的菌落移置于A处,B处接种从土壤中分离得到
的能抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌。培养 天,测量并计
算抑菌率。图乙中实验组苹果树腐烂病菌的菌落直径为 ,对照组苹
果树腐烂病菌的菌落直径为D,又因为初始接种的苹果树腐烂病菌的
直径为,则抑菌率 。中小学教育资源及组卷应用平台
课时作业(五十) 微生物的培养技术及应用
题组一 微生物的基本培养技术
1.[2025·湖北七市二模] 细菌培养常用牛肉膏蛋白胨培养基,酵母菌培养常用马铃薯琼脂培养基。下列有关细菌和酵母菌纯培养实验的叙述正确的是 ( )
A.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
B.酵母菌培养基通常比细菌培养基有更高的碳氮比
C.制备培养基的步骤为配制培养基→倒平板→灭菌
D.可用血细胞计数板测定酵母菌和细菌的种群数量
2.下表为培养某种微生物的培养基配方,下列相关叙述错误的是 ( )
成分 NaNO3 K2HPO4 KCl MgSO4·7H2O
含量 3 g 1 g 0.5 g 0.5 g
成分 FeSO4 (CH2O) H2O 青霉素
含量 0.01 g 30 g 1 L 0.1万单位
A.依物理性质划分,该培养基属于液体培养基
B.依用途划分,该培养基属于选择培养基
C.培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3
D.若用该培养基培养纤维素分解菌,则应除去(CH2O),再添加纤维素
3.[2025·四川成都二模] 获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染,无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列相关叙述错误的是 ( )
A.耐高温的、需要保持干燥的物品可用干热灭菌法进行灭菌
B.酒精能使细胞中的蛋白质变性,95%的酒精较75%的酒精消毒效果好
C.为了避免周围环境中微生物的污染,微生物接种时应在酒精灯火焰旁进行
D.巴氏消毒法可杀死绝大多数微生物的同时不破坏物质的营养成分,可用于果酒消毒
4.[2025·安徽芜湖三模] 采用平板划线法和稀释涂布平板法都能将单个微生物分散在固体培养基上,经培养得到单菌落。有关以上两种方法的比较分析,下列说法正确的是 ( )
A.对接种工具均采用灼烧灭菌法灭菌,但灭菌的具体操作存在差异
B.都先用微量移液器取菌液,再分别用接种环、涂布器完成接种操作
C.接种后,都需要立即将平板倒置并放入恒温培养箱中培养
D.发酵工程中,以上两种方法均可将菌种接种到发酵罐内
5.[2025·广东珠海期末] 我国科学家从某深海冷泉附近的沉积物样品中分离、鉴定得到拟杆菌X,然后分别用五种不同碳源的培养基对拟杆菌X进行培养,实验结果如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.若要尽快对拟杆菌X进行扩大培养,应选择以纤维素为碳源的培养基
B.扩大培养拟杆菌X前,需采用湿热灭菌法对培养基进行灭菌
C.扩大培养拟杆菌X的过程中,通常需要为其提供无氧条件
D.制备富集培养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌,灭菌后立刻接入沉积物样品
题组二 微生物的选择培养和计数
6.[2025·湖南长沙月考] 实验中常根据菌落特征(形状、大小和颜色等)鉴别微生物,进而对实验结果作出判断,下列实验是根据菌落特征作出判断的是 ( )
A.利用刚果红作指示剂筛选纤维素分解菌
B.使用酸碱指示剂筛选产酸量高的黑曲霉菌
C.筛选Ti质粒上的T DNA中插入了目的基因(抗虫基因)的农杆菌
D.判断以烃类为唯一碳源的琼脂培养基上生长的石油降解菌是否有不同种类
7.[2025·安徽马鞍山模拟] 土壤中某些微生物能将全球植物每年产生的40%~60%纤维素分解利用。科研人员利用微生物培养技术对土壤中的纤维素分解菌进行分离和计数。下列叙述正确的是 ( )
A.分别对土壤中该菌和细菌总数计数时,选用的稀释范围不同
B.分离土壤中该菌时,必须用稀释涂布平板法,涂布器使用前需灭菌
C.对该菌计数时,需选择培养24 h、菌落数为30~300的平板进行计数
D.可利用加入了刚果红的选择培养基对土壤中的纤维素分解菌进行筛选
8.[2025·广西南宁模拟] 科研人员从某真菌中提取了物质M,为检测不同浓度的物质M对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果,将含有物质M的滤纸片分别置于涂布了大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的平板上,在适宜条件下培养24 h后,滤纸片周围出现了抑菌圈,如图所示。已知各滤纸片上的物质M的浓度可能不同。下列有关叙述错误的是 ( )
注:滤纸片面积的大小关系为D=E=F=C>A=B。
A.培养基中应含有微生物生长所需的碳源、无机盐等营养物质
B.含大肠杆菌的培养基中滤纸片上物质M的浓度关系是C>A>B
C.虽然滤纸片C和D的抑菌圈大小相同,但C和D中物质M的浓度不一定相等
D.滤纸片F的周围未出现抑菌圈的原因可能是该浓度下的物质M无抑菌效果
9.[2025·山东德州一模] 喹啉是工业废水中的含氮污染物,易通过水体污染环境。科研人员欲从废水处理厂的活性污泥中筛选高效降解喹啉的复合菌群,过程如下图。下列叙述错误的是 ( )
A.图中无机盐培养基是选择培养基,以喹啉作为唯一氮源
B.过程①接种前需对所用器具及培养基进行灭菌处理
C.过程③采用平板划线法观察并统计菌群数量
D.过程②需要逐级提高无机盐培养基中喹啉浓度
10.[2025·重庆九龙坡区二模] 野生型大肠杆菌菌株在基本培养基和完全培养基上均可繁殖,而营养缺陷型菌株只能在完全培养基上繁殖。某实验室期望用夹层培养法筛选到符合预期的营养缺陷型菌株,进行了如下具体操作:先在培养皿底部倒一薄层已灭菌的基本培养基,再添加一层内含菌液(经诱变剂处理)的基本培养基后,再加一薄层已灭菌的基本培养基。培养一段时间后,对出现的菌落做好标记;然后再加一层完全培养基,培养一段时间后会长出大小不一的菌落。已知大肠杆菌可透过薄层培养基形成菌落,下列说法正确的是 ( )
A.营养缺陷型菌株是由野生型染色体变异形成的
B.完全培养基应在干热灭菌后立即倒入培养皿
C.该实验无须设置未接种的夹层平板作为对照
D.最终应选取右图中较小的菌落作为目标菌种
11.[2025·安徽芜湖二模] T2噬菌体能专一侵染大肠杆菌,进入宿主细胞的噬菌体不会被杀病毒剂灭活,在裂解宿主细胞后能继续感染并裂解周围的大肠杆菌。在培养基平板上,一个被感染的细菌最终会形成一个噬菌斑。利用这一原理可以检测受污染水样中大肠杆菌的数量,具体操作步骤如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.T2噬菌体需利用大肠杆菌的核糖体合成子代病毒的蛋白质
B.噬菌体感染并裂解细菌的特性有利于减少污水中细菌的数量
C.若平均噬菌斑数为48个,则待检测水样中目标菌的浓度为960个/mL
D.保温时间过长或稀释倍数不足均可造成噬菌斑的统计值较目标菌实际值偏低
12.[2025·福建福州二模] 富集培养基是一类含有生长因子、脂肪酸和维生素等多种营养成分的培养基,YCFA、ZJ和GAM三种富集培养基常用于分离复杂环境样品中的微生物。科研人员利用上述三种培养基,通过采样、稀释、接种、菌落计数,并经DNA提取、 PCR、电泳等环节,共分离并鉴定出76科187属肠道菌,下列说法正确的是 ( )
A.采样前志愿者须服用适量的抗生素
B.样品稀释后涂布接种于固体培养基
C.三种富集培养基可用于菌种的鉴定
D.不同菌种的PCR产物电泳条带位置相同
综合应用练
13.[2025·辽宁朝阳三模] 尿素是一种重要的农业肥料,需经细菌的分解才能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,下列是从土壤中分离分解尿素的细菌的有关问题,请分析回答:
(1)如图是利用      法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步稀释分离到培养基的表面。除此方法外,常用的微生物接种方法还有       (写一种)。
(2)如果要对培养的菌落进行纯化,在培养基上进行划线操作时,操作的第一步及每次划线之前都要灼烧接种环,目的是对接种环进行    (“消毒”或“灭菌”),灼烧的接种环冷却后才能接种的原因是             。
(3)下面是两种培养基配方。
表1:A培养基配方
KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 H2O
1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g 1000 mL
表2:B培养基配方
纤维素粉 NaNO3 Na2HPO4·7H2O KH2PO4
5 g 1 g 1.2 g 0.9 g
MgSO4·7H2O KCl 酵母浸膏 H2O
0.5 g 0.5 g 0.5 g 1000 mL
①制备培养基的操作步骤:    (用字母顺序回答)。
a.倒平板 b.计算 c.溶化 d.称量 e.灭菌
②如果要分离土壤中能分解尿素的细菌,应选择上述    (填“A”或“B”)配方的培养基,在该培养基中加入     指示剂,可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。
③据B培养基的成分,所培养微生物的同化作用类型是     。
14.[2025·湖北襄阳模拟] 苹果树腐烂病由真菌感染引起,是限制苹果产量的重要因素之一,目前该病以化学防治为主。为了开发生物防治的途径,研究者拟从土壤中分离筛选出能抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌。实验流程如图甲。

(1)分离筛选土壤中的芽孢杆菌。图甲中①取5 g土壤加入45 mL无菌水中,充分振荡得到10-1的土壤悬液。进行系列梯度稀释后用        (填接种工具)进行接种,每个浓度重复3次。将接种后的平板     ,以防止     
   和水分过快挥发。37 ℃条件下培养24小时,然后计数。该方法计数的结果往往比实际值     ,原因是                
      。
(2)筛选能抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌。图甲中,应取直径为5 mm的  
  的菌落移置于A处,B处接种    。培养3~5天,测量并计算抑菌率。筛选出抑菌率最高的菌株,抑菌效果如图乙。请将抑菌率的计算公式补充完整:抑菌率(%)=    /(D-5)×100%(用图乙中字母表示)。
课时作业(五十) 微生物的培养技术及应用
1.B [解析] 为防止污染环境,未长出菌落的培养基也需要灭菌后才能丢弃,A错误;细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,不同微生物对营养物质的需求有差异,据两者培养基组分分析,通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比,B正确;制备培养基的步骤为配制培养基→灭菌→倒平板,C错误;血细胞计数板适用于酵母菌的计数,细菌计数板适用于细菌的数量测定等,D错误。
2.D [解析] 由题表可知,该培养基配方中没有凝固剂(如琼脂),依物理性质划分,该培养基属于液体培养基,A正确;该培养基配方中含有青霉素,依用途划分,该培养基属于选择培养基,B正确;该培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3,C正确;细菌对青霉素敏感,含青霉素的培养基不能培养细菌,因此若用该培养基培养纤维素分解菌,则应除去(CH2O)和青霉素,再添加纤维素,D错误。
3.B [解析] 耐高温的、需要保持干燥的物品可用干热灭菌法进行灭菌,A正确;酒精能使蛋白质变性,75%酒精浓度是临床消毒浓度,过高浓度的酒精能够使细菌表面的蛋白质凝固,形成一层膜,阻碍酒精分子进一步渗入细菌内部,导致杀菌效果不佳,B错误;为了避免周围环境中微生物的污染,接种时应在酒精灯火焰旁进行,C正确;巴氏消毒法的优点是能杀死绝大多数微生物的同时基本不会破坏物质的营养成分,果酒可用巴氏消毒法进行消毒,D正确。
4.A [解析] 平板划线法和稀释涂布平板法的接种工具分别为接种环和涂布器,均通过灼烧灭菌法灭菌,但是操作方法有所不同,如平板划线法使用接种环直接灼烧灭菌,稀释涂布平板法先将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中,再将涂布器灼烧灭菌,A正确;平板划线法中用接种环蘸取菌液,不需要用微量移液器取菌液,B错误;接种后,都需要待菌液被培养基吸收后,再将平板倒置并放入恒温培养箱中培养,C错误;这两种方法主要用于实验室微生物的分离、纯化,不适用于直接接种到发酵罐内,D错误。
5.D [解析] 分析题图可知,以纤维素为碳源的培养基中拟杆菌X繁殖最快、数量最多,故若要尽快扩大培养拟杆菌X,应选择以纤维素为碳源的培养基,A正确;研究人员扩大培养拟杆菌X前,需对培养基进行灭菌,对培养基的灭菌一般采用湿热灭菌法,B正确;拟杆菌X为深海微生物,通常需要在无氧条件下进行培养,C正确;制备富集培养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌,为防止高温杀死菌种,需冷却后再接入沉积物样品,D错误。
6.D [解析] 刚果红作指示剂筛选纤维素分解菌依据的是刚果红能与纤维素形成红色复合物,而不能与纤维二糖、葡萄糖等纤维素降解物形成复合物,A不符合题意;酸碱指示剂如溴甲酚绿在酸性环境下会变黄,黄色透明圈的大小与黑曲霉产酸能力大小呈正相关,依据的是pH的变化,B不符合题意;筛选Ti质粒上的T DNA中插入了目的基因的农杆菌,依据的是标记基因表达后显现的特征,C不符合题意;判断琼脂培养基上生长的石油降解菌是否有不同种类,可依据菌落的特征确定是否为不同种类,D符合题意。
7.A [解析] 因为土壤中细菌总数通常比纤维素分解菌的数量多,所以在计数时,为了保证计数的准确性,分别对土壤中纤维素分解菌和细菌总数计数时,选用的稀释范围不同,A正确;分离土壤中纤维素分解菌时,常用稀释涂布平板法,但不是必须用这种方法,平板划线法也可以用于分离微生物,B错误;对该菌计数时,为了保证结果的准确性和可靠性,需选择培养一定时间(如48 h等,不一定是24 h)、菌落数为30~300的平板进行计数,C错误;题述培养基是鉴别培养基,而不是选择培养基,D错误。
8.B [解析] 一般情况下,抑菌圈与滤纸片直径的比值越大,说明滤纸片上物质M的浓度越高,抑菌效果越明显,由题图可知,含大肠杆菌的培养基中,C的抑菌圈直径及纸片直径均大于A的,无法比较二者抑菌圈与滤纸片直径比值的大小,故无法比较二者浓度的高低,B错误;不同微生物对物质M的敏感程度可能不同,滤纸片C和D的抑菌圈大小相同,但由于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对物质M的敏感程度不一定相同,所以C和D中物质M的浓度不一定相等,C正确;滤纸片F的周围未出现抑菌圈,有可能是该浓度下的物质M对金黄色葡萄球菌无抑菌效果,D正确。
9.C [解析] 题图中无机盐培养基是选择培养基,以喹啉作为唯一氮源,其目的是选择并增加目的菌的数量,A正确;过程①接种前需对所用器具及培养基进行灭菌处理,保证获得的菌种来自样品,B正确;过程③采用稀释涂布平板法观察并统计活菌数量,C错误;过程②需要逐级提高无机盐培养基中喹啉浓度,进而获得能高效降解喹啉的细菌,D正确。
10.D [解析] 大肠杆菌是原核生物,没有染色体,营养缺陷型菌株是由野生型基因突变形成的,A错误;完全培养基采用高压蒸汽灭菌,干热灭菌法针对耐高温的且需要保持干燥的物品,如玻璃器皿等,且灭菌后的培养基需冷却到50 ℃左右时再倒入培养皿,B错误;该实验需要设置未接种的夹层平板作为对照,用来判断培养基是否被杂菌污染,C错误;野生型大肠杆菌菌株在基本培养基和完全培养基上均可繁殖,营养缺陷型菌株只能在完全培养基上繁殖,在基本培养基上不能繁殖,在完全培养基上长出的菌落中,较小的菌落很可能是营养缺陷型菌株形成的,故应选取较小的菌落作为目标菌种,D正确。
11.C [解析] T2噬菌体是病毒,没有细胞结构,只能利用大肠杆菌的核糖体合成子代病毒的蛋白质,A正确。由题意可知,噬菌体感染并裂解细菌的特性,有利于减少污水中细菌的数量,B正确。由题图可知,0.1 mL待测水样中的大肠杆菌最终全部被接种到了平板上,若平均噬菌斑数为48个,则待测水样中大肠杆菌的浓度为48÷0.1=480个/mL,C错误。保温时间过长,大肠杆菌未接种到平板前被过多裂解;稀释倍数不足,两个或多个噬菌斑可能连在一起,观察到的只是一个噬菌斑,最终可能造成噬菌斑的统计值较目标菌实际值偏低,D正确。
12.B [解析] 一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,如果采样前志愿者服用适量抗生素,会导致采集到的肠道菌的种类和数量发生改变,无法真实反映肠道菌的情况,不利于后续对肠道菌的分离和鉴定,A错误;对样品进行稀释后,涂布接种于固体培养基是微生物分离和计数常用的方法,B正确;富集培养基主要用于富集特定的微生物,增加目标微生物的数量,便于从复杂环境中分离出目标微生物,而菌种鉴定一般需要借助生化反应、分子生物学等多种更具针对性的方法,富集培养基本身不能直接用于菌种鉴定,C错误;不同菌种的DNA序列不同,经过PCR扩增后的产物DNA片段大小不同,在电泳过程中,DNA片段由于大小不同,在凝胶中的迁移速率不同,最终电泳条带位置也就不同,D错误。
13.(1)平板划线 稀释涂布平板法
(2)灭菌 防止高温杀死需接种的微生物
(3)bdcea A 酚红 异养型
[解析] (2)接种环通过灼烧灭菌,灼烧的接种环需冷却后才能接种的原因是防止高温杀死需接种的微生物。(3)①制备培养基的操作步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板,即顺序为bdcea。②如果要分离土壤中能分解尿素的细菌,应选择题述以尿素为唯一氮源的A培养基,在该培养基中加入酚红指示剂,可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。③B培养基的成分中,碳源为有机物,所培养微生物的同化作用类型是异养型。
14.(1)涂布器 倒置 冷凝水滴落 偏小 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
(2)苹果树腐烂病菌 芽孢杆菌 (D-d)
[解析] (1)为防止冷凝水滴落及培养基中的水分过快挥发,需将接种后的平板倒置。该方法计数的结果比实际值偏小,原因是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。(2)为了筛选能抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌,应取直径为5 mm的苹果树腐烂病菌的菌落移置于A处,B处接种从土壤中分离得到的能抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌。培养3~5天,测量并计算抑菌率。图乙中实验组苹果树腐烂病菌的菌落直径为d,对照组苹果树腐烂病菌的菌落直径为D,又因为初始接种的苹果树腐烂病菌的直径为5 mm,则抑菌率(%)=(D-d)/(D-5)×100%。

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