第十一單元生物技術(shù)實踐

學(xué)案微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

考綱要求

1.微生物的分離和培養(yǎng)實驗與探究

2.某種微生物數(shù)量的測定實驗與探究

3.培養(yǎng)基對微生物的選擇作用實驗與探究

4.用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物以及微生物在其他方面的應(yīng)用實驗與探究

復(fù)習(xí)要求

1.理解培養(yǎng)基對微生物的選擇利用并能利用選擇培養(yǎng)基分離微生物

2.掌握培養(yǎng)微生物的過程、條件和方法

3.掌握測量微生物數(shù)量的方法、統(tǒng)計菌落數(shù)量的方法

4.能利用選擇培養(yǎng)基分離微生物的方法

基礎(chǔ)自查

一、微生物的實驗室培養(yǎng)

1.培養(yǎng)基

(1)概念：___________________________________________________

(2)成分:

2.無菌技術(shù)

3.實驗操作

(1)牛肉膏蛋白豚固體培養(yǎng)基的制備

(2)微生物的分離方法

二、土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)

1.分離原理：

2.統(tǒng)計菌落數(shù)目:

3.實驗流程：

三、分解纖維素的微生物的分離

1.纖維素酶

2.纖維素分解菌的篩選原理

3.土壤中纖維素分解菌的篩選實驗流程

課堂深化探究

一.微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

1.微生物的實驗室培養(yǎng)

(1)培養(yǎng)基

①概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。

②分類和應(yīng)用

劃分標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基種類特點用途

液體培養(yǎng)基

物理

半固體培養(yǎng)基

性質(zhì)

固體培養(yǎng)基

化學(xué)天然培養(yǎng)基

成分合成培養(yǎng)基

選擇培養(yǎng)基

用途

鑒別培養(yǎng)基

③培養(yǎng)基配方及營養(yǎng)要素

基本營養(yǎng)要素：

營養(yǎng)要素來源功能

無機(jī)氮源

碳源

有機(jī)碳源

無機(jī)氮源

氮源

有機(jī)碳源

生長因子

特別提醒①微生物最常用的碳源是糖類，尤其是葡萄糖；最常利用的氮源是鐵鹽、硝

酸鹽。

②對異養(yǎng)微生物來說，含C、H、0、N的有機(jī)化合物既是碳源，又是氮源、能源。

③有些培養(yǎng)基不需要添加特殊營養(yǎng)物質(zhì)，生物自己能合成，如大腸桿菌能合成某些維生

素，作為特殊營養(yǎng)物質(zhì)。

④制備：計算-稱量-溶化—滅菌一＞倒平板。

(2)微生物培養(yǎng)的無菌技術(shù)

①消毒和滅菌的區(qū)別

使用方法結(jié)果常用的方法

消毒

滅菌

②三種常用滅菌方法的比較

適用材料或

滅菌方法滅菌條件滅菌時間

用具

灼燒滅菌

干熱滅菌

高壓蒸汽滅菌

2.微生物的純化培養(yǎng)及菌種的保藏

(I)原理：在培養(yǎng)基上將細(xì)菌稀釋或分散成單個細(xì)胞，使其長成單個的菌落，這個菌落

就是一個純化的細(xì)菌菌落。

(2)方法：平板劃線法、稀釋涂布平板法。

方法平板劃線法稀釋涂布平板法

(1)稀釋操作時：每支試管及其中的

9mL水、移液管等均需滅菌；操作時，

(1)接種環(huán)的灼燒

試管口和移液管應(yīng)在離火焰1cm?2cm

①第一次劃線前：______________

處

②每次劃線前：________________

(2)涂布平板時

③劃線結(jié)束后：________________

①涂布器用體積分?jǐn)?shù)為70%酒精消

注意(2)灼燒接種環(huán)之后______________

毒，取出時，讓多余酒精在燒杯中滴盡，

事項

然后將沾有少量酒精的涂布器在酒精燈

(3)劃線時最后一區(qū)域不要與第一

火焰上引燃

區(qū)域相連

②不要將過熱的涂布器放在盛放酒

(4)劃線用力要大小適當(dāng)，防止—

精的燒杯中，以免引燃其中的酒精

③酒精燈與培養(yǎng)皿距離要合適，移

液管管頭不要接觸任何物體

目的

培養(yǎng)

二'特定微生物的數(shù)量的測定

1.測定微生物數(shù)量的方法

(1)直接計數(shù)法：常用的是。

(2)間接計數(shù)法：常用的是________________________

2.測定微生物數(shù)量方法的實際應(yīng)用

⑴土壤中好氧型細(xì)菌的計數(shù)

(2)檢測天然水源中細(xì)菌總數(shù)和大腸桿菌菌落數(shù)

細(xì)菌總數(shù)通常是。大腸桿菌菌落數(shù)通常是指—

_______________________________________________________________________________________________________________________O

(3)檢測某種食品中的細(xì)菌總數(shù)和大腸桿菌菌落數(shù)

一般說來，大腸桿菌菌落總數(shù)越多，說明o

(4)土壤中分解尿素細(xì)菌的計數(shù)

某些細(xì)菌中含有尿素分解酶，能o

3.制備系列稀釋液的方法

將1g土樣放入99mL無菌水中，制成IO2倍的稀釋液，用1mL無菌移液管吸取上述

濃度的溶液0.5mL,移入裝有4.5mL無菌水的試管中，即配制成1()3倍的稀釋液，用同樣

的方法可以配制成10、105、1。6倍的稀釋液。將待測樣品進(jìn)行稀釋的目的是使微生物細(xì)胞

分散開，使實驗結(jié)果更接近真實值

三、培養(yǎng)基對微生物的選擇分析

1.分離微生物的方法

從混合樣品中獲得某種微生物的方法通常有哪兩種？

2.選擇培養(yǎng)基及應(yīng)用實例

(1)選擇培養(yǎng)基：

(2)選擇培養(yǎng)基應(yīng)用舉例

對應(yīng)訓(xùn)練

1.不同的微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要各不相同。下列有關(guān)一種以CO2為唯一碳源的自養(yǎng)微

生物營養(yǎng)的描述中，不正確的是（）o

A.氮源物質(zhì)為該微生物提供必要的氮素

B.碳源物質(zhì)也是該微生物的能源物質(zhì)

C.無機(jī)鹽是該微生物不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)

D.水是該微生物的營養(yǎng)要素之一

2.如右圖是微生物平板劃線示意圖。劃線的順序為1、2、3、4、5o下列操作方法正確

的是（）o

A.操作前要將接種環(huán)放在火焰旁滅菌

B.劃線操作須在火焰上進(jìn)行

C.在5區(qū)域中才可以得到所需菌落

D.在1、2、3、4、5區(qū)域中劃線前后都要對接種環(huán)滅菌

3.用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)，在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，

得到以下幾種統(tǒng)計結(jié)果，正確的是（）。

A.涂布了一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是230

B.涂布了兩個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是215和260,取平均值238

C.涂布了三個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是21、212和256,取平均值163

D.涂布了三個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是210、240和250,取平均值233

4.（2011?煙臺模擬）可以鑒定出分解尿素的細(xì)菌的方法是（）。

A.以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑

B.以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入二苯胺試劑

C.以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入蘇丹III試劑

D.以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入雙縮版試劑

5.通過選擇培養(yǎng)基可以從混雜的微生物群體中分離出所需的微生物。在缺乏氮源的培養(yǎng)

基上大部分微生物無法生長；在培養(yǎng)基中加入青霉素可以抑制細(xì)菌和放線菌；在培養(yǎng)基中加

入10%的酚可以抑制細(xì)菌和霉菌。利用上述方法能從混雜的微生物群體中分別分離出

（）o

①大腸桿菌②霉菌③放線菌④固氮細(xì)菌

A.④②③B.①②③C.①③④D.③④

實驗探究

尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料，但若不經(jīng)細(xì)菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在

土壤中的微生物種類和數(shù)量繁多，同學(xué)們試圖探究土壤中微生物對尿素是否有分解作用，設(shè)

計了以下實驗，并成功篩選到能高效降解尿素的細(xì)菌（目的菌）。培養(yǎng)基成分如下表所示，實

驗步驟如圖所示。請分析回答問題:

KH2Po41.4g

Na2HPO42.lg

MgSO4-7H2O0.2g

葡萄糖10g

尿素1g

瓊脂15g

將上述物質(zhì)溶解后，用蒸儲水定容到1000mL

(1)此培養(yǎng)基能否用于植物組織培養(yǎng)？，理由是O

(2)培養(yǎng)基中加入尿素的目的是篩選,這種培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。

(3)“目的菌”生長所需的氮源和碳源分別來自培養(yǎng)基中的和,實驗需

要振蕩培養(yǎng)，原因是o

(4)轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時，常采用的方法接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選。

(5)下列材料或用具中：①培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿；②玻棒、試管、錐形瓶和吸

管；③實驗操作者的雙手。需要滅菌的是：;需要消毒的是：(填序號)。

(6)在進(jìn)行分離分解尿素的細(xì)菌的實驗時，A同學(xué)從培養(yǎng)基上篩選出大約150個菌落，

而其他同學(xué)只選擇出大約50個菌落。A同學(xué)的實驗結(jié)果產(chǎn)生的原因可能有(填序號)。

①由于土樣不同②由于培養(yǎng)基污染③由于操作失誤④沒有設(shè)置對照

(7)簡述土壤中可分解尿素的細(xì)菌的鑒定方法及原理：

限時訓(xùn)練

題組一微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

1.培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實驗操作者的雙手、空氣、牛奶所采用的滅菌或消毒方法

依次是()

①化學(xué)消毒②灼燒滅菌③干熱滅菌④紫外線消毒⑤高壓蒸汽滅菌⑥巴氏消

毒法

A.⑤③②①④⑥B.①②③④⑤⑥

C.⑥②③④①⑤D.③④②①⑥⑤

2.(2012?河北唐山摸底)請回答下列關(guān)于微生物的相關(guān)問題

(1)微生物接種的方法很多，最常用的是平板劃線法和,平板劃線前

要對接種環(huán)進(jìn)行灼燒，原因是為了。

(2)用培養(yǎng)基培養(yǎng)微生物時，培養(yǎng)基中應(yīng)有、、和

等營養(yǎng)，同時還必須滿足微生物生長對、、的要求。

(3)用唯一碳源培養(yǎng)基分離微生物的主要操作步驟為①原料稱量、溶解②③

分裝、包扎④滅菌⑤倒平板⑥⑦培養(yǎng)。

題組二特定微生物的數(shù)量的測定

3.下列關(guān)于微生物分離和培養(yǎng)的有關(guān)敘述，錯誤的是()

A.微生物培養(yǎng)前，需對培養(yǎng)基進(jìn)行消毒

B.測定土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)目，常用菌落計數(shù)法

C.分離土壤中不同的微生物，要采用不同的稀釋度

D.分離能分解尿素的細(xì)菌，要以尿素作為培養(yǎng)基中唯一的氮源

4.用平板劃線法或稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時（）

①可以用相同的培養(yǎng)基②都需要使用接種針進(jìn)行接種

③都需要在火焰旁進(jìn)行接種④都可以用來計數(shù)活菌

A.①②B.③④C.①③D.②④

題組三培養(yǎng)基對微生物的選擇分析

5.（2012?上海虹口期末）“篩選”是分離和培養(yǎng)生物新類型常用的手段，下列有關(guān)技術(shù)中

不能篩選成功的是（）

A.在全營養(yǎng)的LB培養(yǎng)基（普通培養(yǎng)基）中，篩選大腸桿菌

B.在尿素固體培養(yǎng)基中，篩選能夠分解尿素的微生物

C.用纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基，篩選能分解纖維素的微生物

D.在培養(yǎng)基中加入不同濃度的氯化鈉，篩選抗鹽突變體植物

6.可以鑒定出分解尿素的細(xì)菌的方法是（）

A.以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑

B.以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入二苯胺試劑

C.以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入蘇丹III試劑

D.以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入雙縮版試劑

7.下圖為分離并統(tǒng)計分解纖維素的微生物的實驗流程，據(jù)此回答有關(guān)問題：（）

將得品接片同矍提造產(chǎn)牛透明圈的

土度.楊度

取樣.幡辟別纖維K分解菌菌落.fit什并計"吊

的培養(yǎng)用上克樣品巾加苗數(shù)

（1）要從富含纖維素的環(huán)境中分離纖維素分解菌，從高溫?zé)崛袑ふ夷蜔峋?，這說

（2）某同學(xué)根據(jù)需要，配制了纖維素分解菌的培養(yǎng)基如下，整個實驗過程嚴(yán)格執(zhí)行無菌

操作。

纖維素粉NaNOsNa;HPO4-7H2OKH2PO4

5glg1-2g0.9g,

MgSO4-7H2OKC1酵母膏、水解酪素

0.5g0.5g適量

如果將其中的纖維素粉換成，菌落數(shù)，即可說明選擇培養(yǎng)基的

作用。

（3）接種微生物最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法，本實驗宜采用法，

原因是,

題組四綜合應(yīng)用

8.某實驗小組欲從土壤中篩選出能分泌淀粉酶的芽抱桿菌，設(shè)計實驗步驟如下，請給予

合理的補(bǔ)充。

（1）采樣與培養(yǎng)：將采集的土樣混勻后稱取1g,置于經(jīng)過法滅

菌處理的（填“固體”或“液體”）培養(yǎng)基中，28℃振蕩培養(yǎng)。

（2）接種與選擇：為避免培養(yǎng)液中菌體濃度過高，需將培養(yǎng)液進(jìn)行處理。

之后，將菌液涂布接種于以為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，30℃條件下培養(yǎng)。

為避免污染，需將培養(yǎng)皿呈_________狀態(tài)放置。此外，為排除其他因素的影響，提高實驗

可信度，本步驟需設(shè)計作為空白對照。

（3）篩選與純化：將適量的碘液滴加在平板中的菌落周圍，如果菌落周圍的現(xiàn)象

是,則說明此種菌能夠o從平板中挑取實驗效果明顯的

目的菌株，采用法接種于新的培養(yǎng)基平板，可對菌株進(jìn)行進(jìn)一步的純化。

高考真題體驗

1.（2012大綱卷）關(guān)于細(xì)菌的敘述中，正確的是

A.不同種類細(xì)菌的生長均需要相同碳源

B.常用液體培養(yǎng)基分離獲得細(xì)菌單菌落

C.細(xì)菌大量培養(yǎng)過程中，芽抱形成于細(xì)菌生長的調(diào)整期

D.培養(yǎng)基中含有高濃度NaCl有利于金黃色葡萄球菌的篩選“

2.（2012上海）高溫淀粉酶在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中有很大的實用性。研究者從熱泉中篩選

了高效產(chǎn)生高溫淀粉酶的嗜熱菌，其篩選過程如圖15所示。

①過程稱為,②過程是為了o

3.（2012上海）I號培養(yǎng)基稱為（按功能分）；該培養(yǎng)基中除了加入淀粉

外，還需加入另一種重要的營養(yǎng)成分O

A.瓊脂B.葡萄糖C.硝酸鏤D.碳酸氫鈉

4.（2012上海）一般對配制的培養(yǎng)基采用高壓滅菌，其中“高壓”是為

了o

5.（2012北京）高中生物學(xué)實驗中，在接種時不進(jìn)行嚴(yán)格無菌操作對

實驗結(jié)果影響最大的一項是

A.將少許干酵母加入到新鮮的葡萄汁中

B.將毛霉菌液接種在切成小塊的鮮豆腐上

圖

16

C.將轉(zhuǎn)基因植物葉片接種到無菌培養(yǎng)基上

D.將土壤浸出液涂布在無菌的選擇培養(yǎng)基上

6.（2012山東）【生物一生物技術(shù)實踐】辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)

藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖。

I愈傷組織I——?Hk

salM^ten

阿，胞I—?|高產(chǎn)細(xì)胞系］—?|細(xì)胞培養(yǎng)礪］'"*"**

（1）圖中①和②分別表示辣椒組織培養(yǎng)中細(xì)胞的和過程。

（2）圖中培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中常用的凝固劑是o培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)

胞分裂素用量的比值__________（填“高”或“低”）時，有利于芽的分化。對培養(yǎng)基徹底滅菌

時，應(yīng)采用的滅菌方法是。

（3）圖中外植體的消毒所需酒精的體積分?jǐn)?shù)是o用酶解法將愈傷組織分離

成單細(xì)胞時，常用的酶是和纖維素酶。

（4）提取辣椒素過程中，萃取加熱時需安裝冷凝回流裝置，其目的是o

7.（2011?新課標(biāo)全國）有些細(xì)菌可分解原油，從而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同

學(xué)欲從受原油污染的土壤中篩選出能高效降解原油的菌株。請回答下面的問題。

（1）在篩選過程中，應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上。

從功能上講，該培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。

（2）純化菌種時，為了得到單菌落，常采用的接種方法有兩種，即和o

（3）為了篩選出高效菌株，可比較單菌落周圍分解圈的大小，分解圈大說明該菌株的降

解能力o

（4）通常情況下，在微生物培養(yǎng)過程中，實驗室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、

和o無菌技術(shù)要求實驗操作應(yīng)在酒精燈附近進(jìn)行，以避免周圍環(huán)境中微生

物的污染。

8.（2011?重慶卷）下列有關(guān)細(xì)菌培養(yǎng)的敘述，正確的是（）o

A.在瓊脂固體培養(yǎng)基上長出的單個菌落含有多種細(xì)菌

B.在培養(yǎng)基中加入青霉素可抑制真菌而促進(jìn)細(xì)菌生長

C.向液體培養(yǎng)基中通入氧氣能促進(jìn)破傷風(fēng)桿菌的生長

D.在半固體培養(yǎng)基中接種細(xì)菌培養(yǎng)后可以觀察其運動

9.（2011?四川高考）下列關(guān)于微生物的生長曲線的敘述，不正確的是（）

A.在相同培養(yǎng)條件下接種對數(shù)期的菌種，調(diào)整期將縮短

B.進(jìn)入對數(shù)期的微生物代謝旺盛，形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定

C.進(jìn)入穩(wěn)定期后不再產(chǎn)生新細(xì)胞，活細(xì)胞數(shù)目維持相對恒定

D.進(jìn)入衰亡期后部分細(xì)胞解體，可釋放出抗生素等代謝產(chǎn)物

10.（2009?安徽理綜，6）下列是關(guān)于“檢測土壤中細(xì)菌總數(shù)”實驗操作的敘述，其中錯誤

的是（）o

A.用蒸儲水配制牛肉膏蛋白陳培養(yǎng)基，經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板

B.取104、1。5、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1mL,分別涂布于各組平板上

C.將實驗組和對照組平板倒置，37℃恒溫培養(yǎng)24?48小時

D.確定對照組無菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實驗組平板進(jìn)行計數(shù)

11.(2011?山東卷)研究發(fā)現(xiàn)柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白質(zhì))均有抑菌作用，兩者的

提取及應(yīng)用如圖所示。

(1)柚皮易焦糊，宜采用法提取柚皮精油，該過程得到的糊狀液體可通過

除去其中的固體雜質(zhì)。

(2)篩選乳酸菌A時可選用平板劃線法或接種。對新配制的培養(yǎng)基滅菌時所用

的設(shè)備是o實驗前需對超凈工作臺進(jìn)行處理。

(3)培養(yǎng)基中的尿素可為乳酸菌A生長提供。電泳法純化乳酸菌素時，若分離

帶電荷相同的蛋白質(zhì)，則其分子量越大，電泳速度=

(4)抑菌實驗時，在長滿致病菌的平板上，會出現(xiàn)以抑菌物質(zhì)為中心的透明圈。可通過

測定透明圈的來比較柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。

12..(2010?山東理綜，34)生物柴油是一種可再生的清潔能源，其應(yīng)用在一定程度上能

夠減緩人類對化學(xué)燃料的消耗。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在微生物M產(chǎn)生的脂肪酶作用下，植物油與

甲醇反應(yīng)能夠合成生物柴油(如下圖)。

微生物M

WW］望里|油料作物］［W1%照|生物柴一

(1)用于生產(chǎn)生物柴油的植物油不易揮發(fā)，宜選用、方法從油料作物

中提取。

(2)篩選產(chǎn)脂肪酶的微生物M時，選擇培養(yǎng)基中添加的植物油為微生物生長提供

,培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是法。

(3)測定培養(yǎng)液中微生物數(shù)量，可選用法直接計數(shù)；從微生物M分離提取的脂

肪酶通常需要檢測,以確定其應(yīng)用價值;為降低生物柴油生產(chǎn)成本,可利用

技術(shù)使脂肪酶能夠重復(fù)使用。

(4)若需克隆脂肪酶基因，可應(yīng)用耐熱DNA聚合酶催化的技術(shù)。

學(xué)案58微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

答案與解析

基礎(chǔ)自查

一、微生物的實驗室培養(yǎng)

1.培養(yǎng)基

(1)人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。

(2)一般都含有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽，還需滿足不同微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)

物質(zhì)以及氧氣的要求。

2.無菌技術(shù)

常用的消毒方法有煮沸消毒法、化學(xué)試劑消毒和紫外線消毒；常用的滅菌方法有灼燒滅

菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌。

3.實驗操作

(1)計算—稱量-溶化-滅菌-倒平板。

(2)①平板劃線法：通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種

逐步分散開來。

②將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到

表面，進(jìn)行培養(yǎng)。

二、土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)

1.土壤中細(xì)菌之所以能分解尿素，是由于它們體內(nèi)能合成麻酶，這種物質(zhì)在把尿素分

解成無機(jī)物的過程中起到催化作用。

2.統(tǒng)計樣品中的活菌一般用稀釋涂布平板法。

3.土壤取樣一制備培養(yǎng)基一微生物的培養(yǎng)與觀察一細(xì)菌的計數(shù)。

三、分解纖維素的微生物的分離

1.一種復(fù)合酶，它包括酶、Cx酶和葡萄糖昔酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二

糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。

2.(1)剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不和二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。

(2)纖維素分解菌能產(chǎn)生纖維素酶分解纖維素，從而使菌落周圍形成透明圈。

3.土壤取樣一選擇培養(yǎng)一梯度稀釋一將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上一

挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。

課堂深化探究

一.微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

1.微生物的實驗室培養(yǎng)

(1)培養(yǎng)基

①概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。

②分類和應(yīng)用

劃分培養(yǎng)基

特點用途

標(biāo)準(zhǔn)種類

液體培

不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)

養(yǎng)基

物理半固體觀察微生物的運動、分類、鑒

性質(zhì)培養(yǎng)基定

加凝固劑，如瓊脂

固體培微生物分離、鑒定、活菌計數(shù)、

養(yǎng)基保藏菌種

天然培含化學(xué)成分不明確的天然物

工業(yè)生產(chǎn)

化學(xué)養(yǎng)基質(zhì)

成分合成培培養(yǎng)基成分明確（用化學(xué)成

分類、鑒定

養(yǎng)基分已知的化學(xué)物質(zhì)配成）

培養(yǎng)、分離出特定微生物（如培

培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物

選擇培養(yǎng)酵母菌和霉菌，可在培養(yǎng)基中加

質(zhì)，以抑制不需要的微生物的生

養(yǎng)基入青霉素；培養(yǎng)金黃色葡萄球菌，

長，促進(jìn)所需要的微生物的生長

可在培養(yǎng)基中加入高濃度食鹽）

用途

鑒別不同種類的微生物，如可

根據(jù)微生物的代謝特點，在

鑒別培用伊紅一美藍(lán)培養(yǎng)基鑒別飲用水或

培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)

養(yǎng)基乳制品中是否有大腸桿菌（若有，菌

藥品

落呈深紫色，并帶有金屬光澤）

③培養(yǎng)基配方及營養(yǎng)要素

基本營養(yǎng)要素：各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源、無機(jī)鹽。此外還要滿足不同微

生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的需求。

營養(yǎng)要素來源功能

無機(jī)氮源C02、NaHCO>CaC03等含碳無機(jī)物

3①構(gòu)成細(xì)胞中的物質(zhì)和一

碳源些代謝產(chǎn)物；②既是碳源又是

糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、石能源

有機(jī)碳源

油、花生粉餅等

將無機(jī)氮合成含氮的代謝

無機(jī)氮源無機(jī)氮：NH3>鏤鹽、硝酸鹽、叱等

產(chǎn)物

氮源

合成蛋白質(zhì)、核酸及含氮

有機(jī)碳源牛肉膏、蛋白陳、核酸、尿素、氨基酸

的代謝產(chǎn)物

①酶和核酸的組成成分；②參

生長因子維生素、氨基酸、堿基

與代謝過程中的酶促反應(yīng)

（2）微生物培養(yǎng)的無菌技術(shù)

進(jìn)行無菌操作主要是為了防止外來雜菌的入侵，重點是消毒和滅菌。

①消毒和滅菌的區(qū)別

使用方法結(jié)果常用的方法

消毒較為溫和的物理或化僅殺死物體表面或內(nèi)煮沸消毒法、巴氏消

學(xué)方法部一部分對人體有害的微毒法、化學(xué)藥劑消毒法、

生物(不包括芽抱和抱子)紫外線消毒法等

殺死物體內(nèi)外所有的灼燒滅菌、干熱滅菌、

滅菌強(qiáng)烈的理化因素

微生物，包括芽抱和抱子高壓蒸汽滅菌

②三種常用滅菌方法的比較

滅菌方法適用材料或用具滅菌條件滅菌時間

接種環(huán)、接種針或其他酒精燈火焰的充分燃燒

灼燒滅菌直至燒紅

金屬工具層

玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)干熱滅菌箱內(nèi)，

干熱滅菌1h?2h

和金屬用具等160℃―170℃

高壓蒸汽高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)10015min?30

培養(yǎng)基等

滅菌kPa,121℃min

2.微生物的純化培養(yǎng)及菌種的保藏

(1)原理：在培養(yǎng)基上將細(xì)菌稀釋或分散成單個細(xì)胞，使其長成單個的菌落，這個菌落

就是一個純化的細(xì)菌菌落。

(2)方法：平板劃線法、稀釋涂布平板法。

方法平板劃線法

(1)接種環(huán)的灼燒

①第一次劃線前：殺死接種環(huán)上的

微生物，避免污染培養(yǎng)物

②每次劃線前：殺死殘留菌種，保

證每次劃線菌種來自上次劃線末端

③劃線結(jié)束后：殺死殘留菌種，避

注意

免污染環(huán)境和感染操作者

事項

(2)灼燒接種環(huán)之后，要冷卻后再進(jìn)

行操作，以免溫度太高殺死菌種

(3)劃線時最后一區(qū)域不要與第一

區(qū)域相連

(4)劃線用力要大小適當(dāng)，防止用力

過大將培養(yǎng)基劃破

目的在培養(yǎng)基上形成由單個菌種繁殖而來的子細(xì)胞群體——菌落

平板冷凝后倒置培養(yǎng)，使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，防止皿蓋上水珠落

培養(yǎng)

入培養(yǎng)基造成污染

二、特定微生物的數(shù)量的測定

1.測定微生物數(shù)量的方法

(1)常用的是顯微鏡直接計數(shù)法。

(2)常用的是稀釋平板計數(shù)法。

2.測定微生物數(shù)量方法的實際應(yīng)用

(1)土壤中好氧型細(xì)菌的計數(shù)

①制備土壤稀釋液：取土壤表層3?5cm處的土樣；制備系列稀釋液。

②取樣及倒平板：該實驗的接種方法是稀釋涂布平板法。

③培養(yǎng)。

④觀察記錄結(jié)果：每克土壤樣品菌數(shù)=某稀釋倍數(shù)的菌落平均數(shù)

_________稀釋倍數(shù)_________

“涂布平板時所用稀釋液的體積。

(2)檢測天然水源中細(xì)菌總數(shù)和大腸桿菌菌落數(shù)

細(xì)菌總數(shù)通常是指1g或1mL檢測樣品中所含細(xì)菌菌落的總數(shù)。大腸桿菌菌落數(shù)通常

是指每100g或100mL檢測樣品中所含細(xì)菌的實際數(shù)值。

(3)檢測某種食品中的細(xì)菌總數(shù)和大腸桿菌菌落數(shù)

一般說來，大腸桿菌菌落總數(shù)越多，說明食品的衛(wèi)生質(zhì)量越差。

(4)土壤中分解尿素細(xì)菌的計數(shù)

某些細(xì)菌中含有尿素分解酶，能將培養(yǎng)基中的尿素分解成氨，該物質(zhì)的水溶液會使酚酰

指示劑呈現(xiàn)紅色。

三、培養(yǎng)基對微生物的選擇分析

1.分離微生物的方法

(1)利用該分離對象對某一營養(yǎng)物質(zhì)有“嗜好”的原理，專門在培養(yǎng)基中加入該營養(yǎng)物

質(zhì)，從而使它成為一種加富培養(yǎng)基。

(2)利用該分離對象對某種抑菌物質(zhì)的抗性，在混合培養(yǎng)物中加入該抑制物，經(jīng)培養(yǎng)后，

原來占優(yōu)勢的微生物生長受抑制，而分離對象卻可乘機(jī)大大增殖，在數(shù)量上占優(yōu)勢。

2.選擇培養(yǎng)基及應(yīng)用實例

(1)選擇培養(yǎng)基：在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的微生物的生長，促進(jìn)

需要的微生物的生長，目的是從眾多微生物中分離所需要的微生物。

(2)選擇培養(yǎng)基應(yīng)用實例

①培養(yǎng)基中加入青霉素可以分離出酵母菌和霉菌。

②培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽可得到金黃色葡萄球菌。

③培養(yǎng)基中缺乏氮源時，可以分離固氮微生物，因為非固氮微生物不能在此培養(yǎng)基上生

存。

④當(dāng)培養(yǎng)基的某種營養(yǎng)成分為特定化學(xué)成分時，也具有分離效果。如石油是唯一碳源時,

可以抑制不能利用石油的微生物的生長，使能夠利用石油的微生物生存，達(dá)到分離能消除石

油污染的微生物的目的。

⑤改變微生物的培養(yǎng)條件，也可以達(dá)到分離微生物的目的，如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中

培養(yǎng)只能得到耐高溫的微生物。

對應(yīng)訓(xùn)練

1.解析以C02為唯一碳源可知該微生物為自養(yǎng)型微生物，可以利用C02合成有機(jī)物，

該無機(jī)碳源不能為微生物提供能量，其能源來自于光能或分解有機(jī)物釋放出的化學(xué)能。

答案B

2.解析在每次劃線前后都要對接種環(huán)進(jìn)行滅菌，接種環(huán)的滅菌方法是在火焰上灼燒，

接種時劃線操作是在火焰旁進(jìn)行。在5個區(qū)域中，只要有單個活細(xì)菌，通過培養(yǎng)即可獲得所

需菌落。

答案D

3.解析在設(shè)計實驗時，一定要涂布至少3個平板作為重復(fù)組，才能增強(qiáng)實驗的說服力

與準(zhǔn)確性，所以A、B不正確。C項雖涂布了3個平板，但是，其中1個平板的計數(shù)結(jié)果與

另兩個相差太遠(yuǎn)，說明在操作過程中可能出現(xiàn)了錯誤，此時，不能簡單地將3個平板的計數(shù)

值用來求平均值。

答案D

4.解析在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中，不能分解尿素獲得氮源的細(xì)菌不能生長，而

分解尿素的細(xì)菌能利用尿素作氮源，將尿素分解為氨，使pH升高。若培養(yǎng)基中加入酚紅指

示劑，指示劑將變紅。此培養(yǎng)基既屬于選擇培養(yǎng)基，又屬于鑒別培養(yǎng)基。

答案A

5.解析缺乏氮源的培養(yǎng)基上大部分微生物無法生長，而固氮細(xì)菌能生長；在培養(yǎng)基中

加入青霉素可以抑制細(xì)菌和放線菌，霉菌能生長；在培養(yǎng)基中加入10%的酚可以抑制細(xì)菌

和霉菌，放線菌能生長。

答案A

實驗探究

［解析］（1）考查微生物培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基的區(qū)別。配制培養(yǎng)基需要根據(jù)培養(yǎng)的

生物營養(yǎng)需求情況，確定其成分及比例。植物組織培養(yǎng)需要有滿足植物細(xì)胞生長所必需的營

養(yǎng)和植物激素等條件。（2）培養(yǎng)基中加入尿素能夠篩選出能分解尿素的細(xì)菌，屬于選擇培養(yǎng)

基。（3）尿素為該細(xì)菌提供氮源，葡萄糖為該細(xì)菌提供碳源。振蕩培養(yǎng)基可溶入氧氣，供培

養(yǎng)的目的菌提供必需的氧氣。（6）培養(yǎng)基上篩選出的細(xì)菌數(shù)量與是否設(shè)置對照無關(guān)。

［答案］（1）不能缺少多種必需的礦質(zhì)元素和生長素、細(xì)胞分裂素（2）目的菌選擇

（3）尿素葡萄糖為目的菌提供氧氣（4）平板劃線法（或稀釋涂布平板法）（5）①和

②③（6）①②③（7）在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，細(xì)菌合成的）R酶將

尿素分解為氨，pH增高，使酚紅指示劑變紅

限時訓(xùn)練

題組一微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

1.【解析】培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌；培養(yǎng)皿耐高溫，需用干熱滅菌；接種環(huán)可用灼燒滅

菌達(dá)到迅速徹底的滅菌效果;實驗操作者的雙手可用化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒,如用酒精擦拭雙手;

空氣可用紫外線消毒；牛奶為不破壞其營養(yǎng)成分可采用巴氏消毒法。

【答案】A

2.【解析】（1）微生物最常用的接種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法，平板劃線

前要對接種環(huán)進(jìn)行灼燒，原因是為了滅菌。

（2）培養(yǎng)微生物時，培養(yǎng)基中應(yīng)有碳源、氮源、水、無機(jī)鹽等營養(yǎng)，同時還必須滿足

微生物生長對特殊營養(yǎng)物質(zhì)、pH、氧氣的要求。

（3）用唯一碳源培養(yǎng)基分離微生物的主要操作步驟為①原料稱量、溶解②調(diào)節(jié)pH③分

裝、包扎④滅菌⑤倒平板⑥接種⑦培養(yǎng)。

【答案】（1）稀釋涂布平板法滅菌

（2）碳源氮源水無機(jī)鹽特殊營養(yǎng)物質(zhì)pH氧氣

（3）調(diào)節(jié)pH接種

題組二特定微生物的數(shù)量的測定

3.【解析】微生物培養(yǎng)前，需對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，而不是消毒；單個細(xì)菌時肉眼看不見

的，肉眼可見的是群落，因此測定土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)目，常用菌落計數(shù)法而一般不用活菌

數(shù)計數(shù)；分離土壤中不同的微生物，要采用不同的稀釋度以便能從中選擇出菌落數(shù)在30300

間的平板進(jìn)行計數(shù)；能分解尿素的細(xì)菌，可以利用尿素為氮源，其它微生物不能，故分離能

分解尿素的細(xì)菌時，要以尿素作為培養(yǎng)基中唯一的氮源。

【答案】A

4.【解析】平板劃線法或稀釋涂布平板法都使用固體培養(yǎng)基，故①正確；平板劃線法采

用接種針進(jìn)行操作，而稀釋涂布平板法采用涂布器進(jìn)行操作，故②錯誤；純化時，要進(jìn)行無

菌操作，需要在火焰旁接種，避免空氣中的微生物混入培養(yǎng)基，故③正確；平板劃線法一般

用于分離而不是計數(shù)，故④錯誤。

【答案】C

題組三培養(yǎng)基對微生物的選擇分析

5.解析：全營養(yǎng)的LB培養(yǎng)基（普通培養(yǎng)基）上可生長多種細(xì)菌，篩選不到純的大腸桿菌。

答案：A

6.【解析】在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中，不能分解尿素獲得氮源的細(xì)菌不能生長，

而分解尿素的細(xì)菌能利用尿素作氮源，將尿素分解為氨，使pH升高。若培養(yǎng)基中加入酚紅

指示劑，指示劑將變紅。此培養(yǎng)基既屬于選擇培養(yǎng)基，又屬于鑒別培養(yǎng)基。

【答案】A

7.【解析】（1）因為纖維素分解菌與耐熱菌有不同的生活習(xí)性，生活在不同的環(huán)境中，故

要根據(jù)目的菌株對生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找。（2）因為葡萄糖是纖維素水解

的、能被微生物直接利用的有機(jī)小分子，所以如果將其中的纖維素粉換成葡萄糖，纖維素分

解菌及其他細(xì)菌會生長繁殖得更快，故菌落數(shù)明顯多于選擇培養(yǎng)基。（3）因為稀釋涂布平板

法要將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，故該法可根據(jù)稀釋體積計算每克樣品中的細(xì)菌數(shù)，而平

板劃線法則不能這樣，所以本實驗宜采用稀釋涂布平板法。

【答案】（1）根據(jù)目的菌株對生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找（2）葡萄糖明顯

多于選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)（3）稀釋涂布平板平板劃線法難以根據(jù)稀釋體積計算每克樣

品中的細(xì)菌

題組四綜合應(yīng)用

8.答案：（1）高壓蒸汽滅菌；液體（2）系列稀釋（或“梯度稀釋”）淀粉倒置

未接種的空白培養(yǎng)基（或“接種等量無菌水的培養(yǎng)基”）（3）出現(xiàn)透明圈分泌淀粉酶

使淀粉發(fā)生水解（平板）劃線

高考真題體驗

1.【答案】D

【解析】自養(yǎng)型細(xì)菌可以利用無機(jī)碳源，異養(yǎng)型細(xì)菌只能利用有機(jī)碳源，A錯誤。分離

細(xì)菌并獲得單菌落需要固體培養(yǎng)基,B