第2課時微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用

【課標要求】1.獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是發(fā)酵工程的基礎(chǔ)。2.闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得

純凈的微生物培養(yǎng)物的基礎(chǔ)。3.闡明無菌技術(shù)是在操作過程中，保持無菌物品和無菌區(qū)域不

被微生物污染的技術(shù)。4.舉例說明通過調(diào)整培養(yǎng)基的配方可有目的的培養(yǎng)某種微生物。5.概述

平板劃線法和稀釋涂布平板法是實驗室中進行微生物分離和純化的常用方法。6.概述稀釋涂

布平板法和顯微鏡計數(shù)法是測定微生物數(shù)量的常用方法。

考點一微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用

■歸納夯實必備知識

1.培養(yǎng)基的配制

(1)培養(yǎng)基的概念、用途和類型

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

②用途：用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物。

'液體培養(yǎng)基

③種類：按物理性質(zhì)分1I(加入凝固劑,如瓊脂)

、固體培養(yǎng)基

(2)培養(yǎng)基的配方

①主要營養(yǎng)物質(zhì)：水、碳遮、氮源、無機鹽。

②其他條件：pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣。如下表：

微生物乳酸桿菌霉菌細菌厭氧微生物

pH調(diào)至中性

特殊需求添加維生素pH調(diào)至酸性無氧

或弱堿性

2.無菌技術(shù)

(1)目的：獲得純凈的微生物培養(yǎng)物。

(2)關(guān)鍵：防止雜菌污染。

(3)消毒與滅菌的比較

項目消毒滅菌

作用強度較為溫和的理化因素強烈的理化因素

作用程度殺死物體表面或內(nèi)部一部分微生物殺死物體內(nèi)外的所有微生物

芽抱和抱子一般不能殺滅能殺滅

適用對象實驗操作的空間、操作者衣著和雙手微生物培養(yǎng)器皿、接種用具和培養(yǎng)基等

常用方法煮沸消毒法、巴氏消毒法等濕熱滅菌法、干熱滅菌法、灼燒滅菌法等

(4)注意事項

①實驗操作時，應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品接觸。

②為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應(yīng)在超凈工作臺上并在酒精燈火焰附近進行。

3.微生物的純培養(yǎng)

(1)概念辨析

(件兼物.接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成

［堵］物尸的含特定種類微生物的群體

(純.養(yǎng)物—由單一個體繁殖所獲得的微生物群體

分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表

|菌落卜面或內(nèi)部繁殖形成的肉眼可見的、有

一一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞群體

(純］養(yǎng):獲得純培養(yǎng)物的過程

(2)酵母菌純培養(yǎng)的操作步驟

配制培養(yǎng)基：稱取去皮的馬鈴薯200g、切塊一

加水1000mL、加熱煮沸一紗布過濾一

力口20g葡萄糖一加15~20g瓊脂一用蒸鐳

水定容至100()mL

ra.培養(yǎng)基滅菌：濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)法

滅菌

Ib.培養(yǎng)皿滅菌：干熱滅菌法

ra.條件：待培養(yǎng)基冷卻到5()T左右時，在

酒精燈火焰附近倒平板

b.操作步驟：

1111nN

c.i、n、HI中的滅菌方法是灼燒滅菌

d.N中的操作需要等待平板冷卻凝固

■后才能進行

接種和J方法：平板劃線法

分離〔原理：通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)

劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋

分散到培養(yǎng)基的表面。經(jīng)數(shù)次劃線后

培養(yǎng)，可以分離得到單菌落

「方法：將接種后的平板和一個未接種的平

板倒置，放入恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)

培養(yǎng)醉

母菌條件：28七左右

I時間：24-48h

(3)平板劃線法操作步驟

①將接種環(huán)放在火焰②在火焰旁冷卻接種環(huán),

上灼燒，直到接種環(huán)同時，拔出裝有酵母菌

的金屬絲燒紅培養(yǎng)液的試管的棉塞

⑤將試管口通⑥在火焰附近將皿蓋打開

過火焰，并塞一條縫隙，用接種環(huán)在培

上棉塞養(yǎng)基表面迅速劃三至五條

平行線，蓋上皿蓋

⑦灼燒接種環(huán)，待其冷卻后，從第一

次劃線的末端開始作第二次劃線。重

復以上操作，作第三、四、五次劃線。

注意不要將最后一次的劃線與第一次

的劃線相連

■拓展提升科學思維

下圖是平板劃線操作的示意圖，據(jù)圖回答下列問題:

(1)用圖中字母和箭頭表示平板劃線操作的正確步驟：dfbfffafh—g。

(2)在劃線操作結(jié)束時，仍然需要灼燒接種環(huán)嗎？為什么？

提示需要。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時殺死接種環(huán)上殘留的菌種，避免污染環(huán)境和感

染操作者。

（3）在第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？

提示劃線后，線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能

使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。

（4）接種結(jié)束后，為什么要將一個未接種的培養(yǎng)基和一個已接種的培養(yǎng)基放在一起培養(yǎng)，未接

種的培養(yǎng)基表面如果有菌落生長，說明了什么？

提示培養(yǎng)未接種的培養(yǎng)基的作用是對照，未接種的培養(yǎng)基經(jīng)過培養(yǎng)后無菌落生長，說明培

養(yǎng)基的制備是成功的；若有菌落形成，說明培養(yǎng)基滅菌不徹底，或培養(yǎng)基被污染了，需要重

新制備。

■突破強化關(guān)鍵能力

1.（2023?河北邢臺高三模擬）在實驗室培養(yǎng)微生物，需要人為地為微生物提供適宜的營養(yǎng)和環(huán)

境條件。下列關(guān)于培養(yǎng)基配制的說法正確的是（）

A.培養(yǎng)基中需要碳源、氮源、水和無機鹽齊全

B.培養(yǎng)基中必須添加瓊脂

C.培養(yǎng)基制備中均需調(diào)節(jié)pH至酸性

D.無論哪種培養(yǎng)基均需要滅菌

答案D

解析培養(yǎng)固氮微生物時，培養(yǎng)基中可以不添加氮源，A錯誤；只有配制固體（或半固體）培

養(yǎng)基時才需要添加瓊脂，B錯誤；適宜的pH是微生物生長的必需條件，因此配制過程中需

要調(diào)節(jié)pH,但培養(yǎng)霉菌時一般需要將pH調(diào)至酸性，C錯誤；培養(yǎng)基均需要滅菌，D正確。

2.（2023?江蘇無錫高三模擬）下列操作不能達到滅菌目的的是（）

A.使用高壓鍋處理器皿

B.在火焰上灼燒接種環(huán)

C.用干熱滅菌箱處理金屬用具

D.防疫期間用石炭酸噴灑教室

答案D

解析使用高壓鍋處理器皿，即高壓蒸汽滅菌，能達到滅菌的目的，A不符合題意；在火焰

上灼燒接種環(huán)，即灼燒滅菌，能達到滅菌的目的，B不符合題意；用干熱滅菌箱處理金屬用

具，可以達到滅菌的目的，C不符合題意；防疫期間用石炭酸噴灑教室，屬于消毒，不能達

到滅菌的目的，D符合題意。

3.（2023?河南開封高三模擬）下圖為微生物的實驗室培養(yǎng)的有關(guān)操作，下列相關(guān)敘述錯誤的是

①把接種工具②將接種工具在

③接種

灼燒至變紅火焰附近冷卻

A.步驟①中，需將接種工具灼燒至變紅，以殺滅雜菌

B.步驟②中，將接種工具冷卻時不宜距酒精燈火焰太遠

C.圖中接種方法的目的是使菌種逐漸稀釋，經(jīng)培養(yǎng)后獲得單個菌落

D.接種后應(yīng)將培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)，培養(yǎng)后可以根據(jù)結(jié)果進行微生物計數(shù)

答案D

解析步驟①中，接種前灼燒接種環(huán)至變紅，目的是殺滅接種環(huán)上可能引起污染的微生物，

A正確；步驟②中，將接種工具冷卻時不宜距酒精燈火焰太遠，防止受到雜菌污染，B正確；

圖中所示的接種方法是平板劃線法，目的是使接種的菌種逐漸稀釋，經(jīng)培養(yǎng)后獲得由單個細

菌繁殖而來的菌落，C正確；圖示的平板劃線法不能用于微生物的計數(shù)，D錯誤。

【歸納總結(jié)】(1)無菌技術(shù)的三個主要注意點

①實驗前應(yīng)對操作空間、操作人員進行消毒，對所用器具和培養(yǎng)基進行滅菌。

②實驗進行時需在酒精燈火焰周圍無菌區(qū)操作。

③避免已殺菌處理的材料再次污染。

(2)倒平板時的注意事項

①瓊脂是一種多糖，在98℃以上熔化，在44℃以下凝固。倒平板時高于50℃則會燙手，低

于50℃時若不及時操作，瓊脂會凝固。

②可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時，就可以進行

倒平板了。

考點二微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)

■歸納夯實必備知識

1.區(qū)分選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基

種類特點用途舉例

允許特定種類的微生物生

選擇培從眾多微生物中分離所需加入青霉素分離得

氏，同時抑制或阻止其他

養(yǎng)基的微生物到酵母菌和霉菌

種類微生物生長

鑒別培根據(jù)微生物的代謝特點在用伊紅一亞甲藍培

鑒別不同種類的微生物

養(yǎng)基培養(yǎng)基中加入某種指示劑養(yǎng)基鑒別大腸桿菌

或化學藥品，進而產(chǎn)生特

定的顏色或其他變化

【提醒】常見選擇培養(yǎng)基舉例：（1）缺少氮源的培養(yǎng)基可以篩選能利用大氣中N2的微生物。（2）

含青霉素的培養(yǎng)基可淘汰細菌，篩選出真菌。（3）無有機碳源的培養(yǎng)基可篩選出自養(yǎng)微生物。

2.微生物的選擇培養(yǎng)和數(shù)量測定

（1）稀釋涂布平板法步驟

①系列稀釋操作：該操作常用在將細胞接種到培養(yǎng)基之前，通過液體稀釋的方法分散細胞，

隨著稀釋程度的增大，單位體積中的微生物細胞數(shù)量減少，細胞得以分散。

操作步驟：

②涂布平板操作步驟

取菌液：取0.1mL菌液,滴加到培養(yǎng)基

表面

涂布器

涂布器消毒:將涂布器浸在盛有圓置的

燒杯中

涂布器滅菌:將涂布器放在火焰上灼燒，

待酒精燃盡、涂布器途里后,

再進行涂布

涂布平板：用涂布器將置座均勻地涂布

在培養(yǎng)基表面。涂布時可轉(zhuǎn)動

培養(yǎng)皿，使涂布均勻

（2）微生物的數(shù)量測定方法

①顯微鏡直接計數(shù)法

利用特定細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板，

一在顯微鏡下計數(shù)一定容積的樣品中微生

物的數(shù)量

—用計數(shù)板計數(shù)

Ri]—不能區(qū)分死菌與活菌而使計數(shù)結(jié)果偏大

②間接計數(shù)法——活菌計數(shù)法(即稀釋涂布平板法)

原理：當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一

個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。

計算公式：每克樣品中的菌株數(shù)=(C+V)xM

根據(jù)圖示問答以下問題：

a.為了保證結(jié)果準確，一般選擇菌落數(shù)在30?300的平板進行計數(shù)。

b.為什么用此種方法統(tǒng)計的菌落數(shù)目往往比活菌的實際數(shù)目低？

提示因為當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。

c.某同學在稀釋倍數(shù)為的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為234個(涂布平板時所用

稀釋液的體積為04mL),那么稀釋倍數(shù)為1。6的試管中細菌的濃度是2.34義1()3個/mL,稀釋倍

數(shù)為10的錐形瓶中細菌的濃度為2.34義1()8個/111￡,所以每克樣品中的細菌數(shù)是2.34X109個。

3.土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)的實驗操作

(1)實驗原理

①土壤中的細菌之所以能分解尿素，是因

為它們能合成喔酶;

②配制以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基，能夠

在該培養(yǎng)基中生長的細菌就是能分解尿素

的細菌

(2)實驗流程

①土壤取樣:從酸堿度接近中性的潮濕土壤中，鏟去表

層土，取距地表3~8cm的土壤層

②樣品的稀釋：通常選用一定稀釋范圍的樣品液進行

培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)在30~300的

平板適于計數(shù)

ra.接種：用稀釋涂布平板法接種;

③微生b.培養(yǎng)條件：3()~37七培養(yǎng)1~2天;

物的培＜'c.觀察:根據(jù)菌落的特征區(qū)分微生物；

養(yǎng)與觀d.計數(shù):每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取

察.菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果

④計算：計算單位體積中的菌體數(shù)

(3)實驗結(jié)果分析與評價

有無雜無菌落生長一未被雜困萬染

菌污染一

對照的培養(yǎng)mi中

的判斷有菌落生長一被雜菌污染

‘培養(yǎng)基

?選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)選擇培養(yǎng)

是否具

目遠少于牛肉膏蛋白陳一基具篩選

篩選作一

.培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目作用

’樣品稀「得到3個或3個以上菌落_操作

一

釋評價數(shù)目在30~300的平板一成功

‘重復組「比較各一若選取同一種土樣，統(tǒng)

j1重復組一計結(jié)果應(yīng)接近

的結(jié)果,

■教材隱性知識,

選擇性必修3P19“探究?實踐”：本活動初步篩選了能分解尿素的細菌，請進一步借助于生物

化學的方法來鑒定所分離的菌種：分解尿素的細菌合成的櫻酶可以將尿素分解成氨，氨會使

培養(yǎng)基的磁性增強，在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)細菌,若指示劑變紅，可確定該細菌能

夠分解尿素。

■拓展

甲、乙兩位同學用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中的細菌數(shù)。在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的

培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計結(jié)果。

(1)甲同學在該濃度下涂布了一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)為230,該同學的統(tǒng)計結(jié)果是否真實可

靠？為什么？

提示不可靠。為增加實驗的說服力與準確性，應(yīng)設(shè)置重復實驗，在同一稀釋度下至少涂布

3個平板，統(tǒng)計結(jié)果后計算平均值。

(2)乙同學在該濃度下涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別為21、212、256,該同學將21舍

去，然后取平均值。該同學對實驗結(jié)果的處理是否合理？為什么？

提示不合理。微生物計數(shù)時，如果實驗中出現(xiàn)重復實驗的結(jié)果差別很大的情況，應(yīng)分析實

驗過程中可能的影響因素，找出差異的原因，而不能簡單地將結(jié)果舍棄后進行計數(shù)。

(3)在稀釋涂布平板法中，為何需至少涂布3個平板？

提示作為重復實驗，統(tǒng)計時取平均值，以減少偶然因素對實驗結(jié)果的影響，增強實驗結(jié)果

的說服力。

(4)為什么要選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果？

提示盡量縮小統(tǒng)計的菌落數(shù)與實際活菌數(shù)的差值，因為繁殖慢的菌體開始看不出明顯的菌

落特征。

■突破強化關(guān)鍵能力

4.下列有關(guān)培養(yǎng)基的敘述正確的是（）

A.篩選、培養(yǎng)硝化細菌的培養(yǎng)基中不能加入氮源

B.固體培養(yǎng)基中的瓊脂能為微生物生長提供碳源

C.在進行微生物的富集培養(yǎng)時常選用液體培養(yǎng)基

D.培養(yǎng)基中加入剛果紅可用于尿素分解菌的鑒定

答案C

解析硝化細菌屬于化能合成型自養(yǎng)微生物，因此制備培養(yǎng)硝化細菌的培養(yǎng)基不需要添加碳

源，但需要添加氮源，A錯誤；固體培養(yǎng)基中的瓊脂只是作為凝固劑，不能為微生物生長提

供碳源，B錯誤；液體培養(yǎng)基可以增大菌體與培養(yǎng)基的接觸面積，為菌株的生長和繁殖提供

更多的營養(yǎng)和空間，所以在進行微生物的富集培養(yǎng)時常選用液體培養(yǎng)基，C正確；培養(yǎng)基中

加入剛果紅可用于纖維素分解菌的鑒定，D錯誤。

5.（2021?江蘇1月適應(yīng)性考試，14）稀釋涂布平板法是分離菌種常用的方法，下列相關(guān)敘述不

恰當?shù)氖牵ǎ?/p>

A.固體培養(yǎng)基滅菌后，應(yīng)冷卻至50℃左右時倒平板

B.倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影響菌的生長

C.稀釋涂布平板分離到的單菌落需進一步劃線純化

D.稀釋涂布平板法既可用于微生物的分離，也可用于微生物的計數(shù)

答案B

解析培養(yǎng)基滅菌后需要冷卻至50°C左右時才能用來倒平板，避免溫度過高，A正確；倒好

的平板需要放置一段時間，用以觀察培養(yǎng)基是否被雜菌污染，B錯誤；稀釋涂布平板法分離

的單菌落需要用平板劃線法進行純化培養(yǎng)，C正確；稀釋涂布平板法可以計數(shù)，也可觀察菌

落特征進行菌種分離，D正確。

【歸納總結(jié)】兩種純化方法的比較

項目平板劃線法稀釋涂布平板法

分離結(jié)果@

關(guān)鍵操作接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線①一系列的梯度稀釋；②涂布平板操作

接種用具接種環(huán)涂布器

優(yōu)點可以觀察菌落特征，對混合菌進行分離可以計數(shù)，可以觀察菌落特征

缺點不能計數(shù)操作復雜，需要涂布多個平板

共同點都要用到固體培養(yǎng)基；都需進行無菌操作；都會在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落；

都可用于觀察菌落特征

重溫高考真題演練

1.（2021?山東，14懈脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪

酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{色。將不能直接吸收脂肪的甲、乙兩種菌分別等量接種在醇

溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍色，乙菌菌落周圍不變色，下列說法錯誤的是

（）

A.甲菌屬于解脂菌

B.實驗中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源

C.可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進行對比

D.該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力

答案B

解析乙菌菌落周圍沒有出現(xiàn)深藍色，說明乙菌不能產(chǎn)生脂肪酶，不能利用脂肪為其供能，

但乙菌可以在培養(yǎng)基上生存，說明該培養(yǎng)基不是以脂肪為唯一碳源，B項錯誤。

2.（2021?北京，12）人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學擬從中分離出葡萄球菌。下述操

作不正確的是（）

A.對配制的培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌

B.使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣

C.用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布

D.觀察菌落的形態(tài)和顏色等進行初步判斷

答案C

解析為避免雜菌污染干擾，需對配制的培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌，A正確；葡萄球菌需從

人體皮膚的微生物中分離，為避免雜菌污染，故需要使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣，B正

確；用取樣后的棉拭子浸出液在固體培養(yǎng)基上涂布，C錯誤；根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基

表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色等特征進行鑒別，D正確。

3.（2020?江蘇，19）為純化菌種，在鑒別培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解細菌，培養(yǎng)結(jié)果如圖所

示。下列敘述正確的是（）

A.倒平板后需間歇晃動，以保證表面平整

B.圖中I、II區(qū)的細菌數(shù)量均太多，應(yīng)從III區(qū)挑取單菌落

C.該實驗結(jié)果因單菌落太多，不能達到菌種純化的目的

D.菌落周圍的纖維素被降解后，可被剛果紅染成紅色

答案B

解析溫度降低后，培養(yǎng)基易凝固，因此倒平板后要及時輕輕晃動，以保持均一性，A項錯

誤；由題圖可見，隨著劃線次數(shù)增多，細菌密度減小，III區(qū)開始出現(xiàn)單菌落，應(yīng)從III區(qū)挑取

單菌落，B項正確；菌落是由單個微生物細胞或多個同種細胞繁殖到一定程度后形成的，能

得到單菌落即可以達到菌種純化的目的，C項錯誤；剛果紅與纖維素形成紅色復合物，菌落

周圍的纖維素被降解后紅色消失，出現(xiàn)透明圈，D項錯誤。

4.(2020?江蘇，31)產(chǎn)脂肪酶酵母可用于含油廢水處理。為篩選產(chǎn)脂肪酶酵母菌株，科研人員

開展了相關(guān)研究。請回答下列問題：

(1)常規(guī)微生物實驗中，下列物品及其滅菌方法錯誤的是(填編號)。

編號①②③④

物品培養(yǎng)基接種環(huán)培養(yǎng)皿涂布器

滅菌方法高壓蒸汽火焰灼燒干熱臭氧

(2)稱取1.0g某土壤樣品，轉(zhuǎn)入99mL無菌水中，制備成菌懸液，經(jīng)__________后，獲得細

胞密度不同的菌懸液。分別取0.1mL菌懸液涂布在固體培養(yǎng)基上，其中10倍稀釋的菌懸液

培養(yǎng)后平均長出了46個酵母菌落，則該樣本中每克土壤約含酵母菌_______個。

(3)為了進一步提高酵母菌產(chǎn)酶能力，對分離所得的菌株，采用射線輻照進行育

種。將輻照處理后的酵母菌涂布在以為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后,

按照菌落直徑大小進行初篩，選擇直徑的菌落，純化后獲得A、B兩突變菌株。

(4)在處理含油廢水的同時，可獲得單細胞蛋白，實現(xiàn)污染物資源化。為評價A、B兩菌株的

相關(guān)性能，進行了培養(yǎng)研究，結(jié)果如圖。據(jù)圖分析，應(yīng)選擇菌株進行后續(xù)相關(guān)研究,

理由是

菌株A-脂菌株B-細

g25肪剩余胞密度

Q一■■-“1()0

o

)20

-8()

勝/廠

L5

弱菌株A-細

-60

留L0胞密度

思40

。5

-20

0菌株B-脂肪剩余

0

培養(yǎng)時間

答案(1)@⑵等比稀釋4.6X105(或460000)

(3)誘變脂肪較大(4)B該菌株增殖速度快，單細胞蛋白產(chǎn)量高；降解脂肪能力強，凈

化效果好

解析（2）利用稀釋涂布平板法統(tǒng)計活菌數(shù)目時，需要將制備的菌懸液進行等比稀釋，以獲得

細胞密度不同的菌懸液，一般來說，菌落數(shù)在30?300個的平板最適于計數(shù)。0.1mL菌懸液

中含有46個酵母菌落，則1mL菌懸液中含有460個酵母菌落；1.0g土壤樣品首先稀釋100倍，

然后稀釋10倍，共稀釋了1000倍，因此樣本中每克土壤約含酵母菌460X1000=

4.6X105（個）。（3）采用射線輻照引起酵母菌基因突變，此種方法屬于誘變育種。檢查誘變酵母

菌產(chǎn)脂肪酶的能力，需要把酵母菌接種到以脂肪為唯一碳源的培養(yǎng)基上，按照產(chǎn)生菌落直徑

大小進行初步篩選，直徑大的說明產(chǎn)酶能力強，利用的脂肪（碳源）多，直徑小的說明產(chǎn)酶能

力弱，利用的脂肪（碳源）少。（4）通過分析題圖可知，相同時間內(nèi)，菌株B細胞密度大，說明

該菌株增殖速度快，單細胞蛋白產(chǎn)量高；相同時間內(nèi)，菌株B利用的脂肪多，脂肪剩余量少，

說明該菌株降解脂肪的能力強，凈化效果好。

五分鐘查落實

1.判斷關(guān)于培養(yǎng)基的敘述

（1）培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽，有時還需要加入一些特殊的物質(zhì)（V）

（2）培養(yǎng)霉菌時需將培養(yǎng)基的pH調(diào)至中性或弱堿性（X）

（3）倒平板時，應(yīng)將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上（X）

2.判斷關(guān)于無菌技術(shù)的敘述

（1）消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害（V）

（2）為了防止污染，接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)趁熱快速挑取菌落（X）

（3）對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進行清潔和滅菌（X）

3.判斷關(guān)于微生物的培養(yǎng)與計數(shù)的敘述

（1）利用稀釋涂布平板法統(tǒng)計菌落數(shù)目時，統(tǒng)計的菌落數(shù)就是活菌的實際數(shù)（X）

（2）統(tǒng)計菌落數(shù)目時為保證結(jié)果準確，一般選擇菌落數(shù)目最多的平板進行統(tǒng)計（X）

（3）利用稀釋涂布平板法和平板劃線法均可實現(xiàn)細菌的分離和計數(shù)（X）

4.填空默寫

（1）（選擇性必修3Pio）培養(yǎng)基的化學成分包括水、無機鹽、碳源、氮源等。

（2）（選擇性必修3P而獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止雜菌污染,無菌技術(shù)除了用來恒

止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外,還能有效避免操作者自身被微生物感染。

（3）（選擇性必修3Ps）菌落是指分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉

眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細胞群體。采用平板劃線法和稀釋涂布平板法能將單個微生

物分散在固體培養(yǎng)基上,之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。

⑷（選擇性必修3PQ選擇培養(yǎng)基是指在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑

制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。

（5）（選擇性必修3Pi2）平板冷凝后，要將平板倒置的原因是平板冷凝后，皿蓋上會凝結(jié)水珠，

凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板倒置，既可以減少培養(yǎng)基中的水分過快地揮發(fā),

又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。

（6）（選擇性必修3PQ平板劃線操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生

物污染培養(yǎng)物;每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后，接種環(huán)上殘留的菌種，

使下一次劃線時，接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端,從而通過劃線次數(shù)的增加，

使每次劃線時菌種的數(shù)目逐漸減少，以便得到單菌落。劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán)，能及時殺死

接種環(huán)上殘留的菌種，避免細菌污染環(huán)境和感染操作者。

（7）（選擇性必修3P13）在灼燒接種環(huán)之后，要等其冷卻后再進行劃線的原因是以免接種環(huán)溫度

太高，殺死菌種。

（8）（選擇性必修3P13）在第二次以及其后的劃線操作時，總是從上一次劃線的末端開始劃線的

原因是劃線后，線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能

使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。

（9）（選擇性必修3PiG當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落,統(tǒng)計的

菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少。

（10）（選擇性必修3P⑹檢測培養(yǎng)物中是否有雜菌污染的方法是同時培養(yǎng)滅菌后的未接種的培

養(yǎng)基，觀察是否有菌落產(chǎn)生。判斷選擇培養(yǎng)基是否起到篩選作用的方法是配制牛肉膏蛋白陳

培養(yǎng)基作為對照,觀察選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)是否遠少于牛肉膏蛋白腺培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目。

課時精練

一、選擇題

1.（2023?江蘇無錫高三模擬）培養(yǎng)微生物需要提供適宜的培養(yǎng)基。下列關(guān)于培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)

基的敘述，錯誤的是（）

A.培養(yǎng)基為目標微生物提供適宜的生長環(huán)境

B.培養(yǎng)基的成分需根據(jù)微生物的代謝特點而定

C.培養(yǎng)基需滿足各種微生物生長繁殖的需求

D.培養(yǎng)基通常需包含水、無機鹽、碳源、氮源等營養(yǎng)物質(zhì)

答案C

解析培養(yǎng)基中含有微生物生長需要的營養(yǎng)物質(zhì)，還能滿足微生物生長對環(huán)境的要求，A正

確；配制培養(yǎng)基時，需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)的需要，B正確；培養(yǎng)基是根

據(jù)不同微生物的生長繁殖需求進行配制的，不能滿足各種微生物生長繁殖的需求，C錯誤。

2.下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和微生物培養(yǎng)技術(shù)中的操作，錯誤的是（）

A.制作果酒時，挑選新鮮葡萄，去除枝梗后用清水反復沖洗再榨汁

B.平板劃線時，每次劃線前后都需將接種環(huán)放在酒精燈火焰上灼燒

C.制作泡菜時，加入蔬菜后注入煮沸冷卻的鹽水，使鹽水沒過全部菜料

D.為判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用，設(shè)置接種普通培養(yǎng)基作對照

答案A

解析選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄用清水沖洗，再除去枝梗，且不可反復沖洗，以免

過多地將葡萄果皮上的野生酵母菌沖洗掉，影響酵母菌的發(fā)酵，A錯誤。

3.（2023?江蘇泰州高三期末）稀釋涂布平板是常用的微生物培養(yǎng)方法，下列相關(guān)敘述正確的是

（）

A.滅菌鍋中取出的培養(yǎng)基應(yīng)趁燙時倒平板，如此可對培養(yǎng)皿滅菌

B.稀釋涂布平板法不可用于微生物的分離，可用于微生物的計數(shù)

C.用此法估測的數(shù)值往往偏小，應(yīng)以菌落數(shù)最多的平板計數(shù)為準

D.稀釋涂布平板法分離到的單菌落需進一步純化，可用平板劃線法

答案D

解析滅菌鍋中取出的培養(yǎng)基應(yīng)冷卻至50℃左右時倒平板，A錯誤；稀釋涂布平板法既可用

于微生物的分離，也可用于微生物的計數(shù)，B錯誤；當兩個或多個細胞連在一起時，平板上

觀察到的只是一個菌落，因此統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少。一般選擇菌落數(shù)在

30—300的平板進行計數(shù)，C錯誤；稀釋涂布平板法分離到的單菌落仍需進一步劃線純化，

以獲得純種，D正確。

4.下列有關(guān)微生物培養(yǎng)的敘述，錯誤的是（）

A.涂布接種時，需將涂布器蘸酒精后用酒精燈外焰灼燒，冷卻后再使用

B.純化培養(yǎng)酵母菌時，培養(yǎng)皿應(yīng)倒置放入28℃左右的培養(yǎng)箱內(nèi)中培養(yǎng)24?48h

C.計數(shù)時，可用稀釋涂布平板法對需計數(shù)的微生物進行計數(shù)

D.觀察菌落時，應(yīng)將培養(yǎng)皿皿蓋拿掉以利于看清菌落的形態(tài)特征

答案D

解析涂布接種時，將涂布器末端浸在盛有酒精的燒杯中，取出時，要讓多余的酒精在燒杯

中滴盡，然后將蘸有酒精的涂布器在火焰上灼燒，待酒精燃盡、涂布器冷卻后再使用，A正

確；為防止空氣中的雜菌污染培養(yǎng)物，觀察菌落時，不能將培養(yǎng)皿皿蓋拿掉，D錯誤。

5.（2023?湖北襄陽高三模擬）為了解病原微生物對四種抗生素的敏感程度，某研究小組進行了

相關(guān)藥敏實驗，圖1為部分實驗器材。將含有相同濃度的抗生素I?IV四個大小相同的紙片

分別貼在長滿測試菌的平板上，實驗結(jié)果如圖2。下列相關(guān)敘述正確的是（）

含抗生素

的紙片

抑菌圈中

①②③④的菌落

圖1圖2

A.為獲得長滿測試菌的平板，需要使用圖1中器材①②③

B.圖2中n形成的抑菌圈較小，可能是病原微生物對藥物較敏感

C.圖2抑菌圈中的菌落可能是在抗生素IV作用下產(chǎn)生了突變株

D.不同抗生素在平板上的擴散速度不同會影響實驗結(jié)果

答案D

解析為獲得長滿測試菌的瓊脂平板，需要采用稀釋涂布平板法，該方法需要使用圖1中①

酒精燈（操作需要在酒精燈火焰旁進行，對涂布器進行灼燒滅菌）、③培養(yǎng)基和④涂布器（接種

工具），②接種環(huán)是平板劃線法接種時需要使用的接種工具，A錯誤；圖2中II處透明圈最小，

說明此處微生物對該藥物敏感度最低，B錯誤；突變株的出現(xiàn)不是在抗生素的作用下產(chǎn)生的，

抗生素只能起選擇作用，C錯誤；不同抗生素在平板上的擴散速度不同會影響實驗結(jié)果中抑

菌圈的大小，D正確。

6.下圖為實驗室培養(yǎng)和純化酵母菌過程中的部分操作步驟，下列說法不正確的是（）

A.①步驟使用的培養(yǎng)基是已經(jīng)滅菌的培養(yǎng)基

B.①②③步驟操作時需要在酒精燈火焰旁進行

C.③到④的過程中，接種環(huán)共灼燒了5次

D.④步驟操作時，不能將第1區(qū)和第5區(qū)的劃線相連

答案C

解析接種環(huán)在每次劃線前和接種結(jié)束后都要通過灼燒來滅菌，所以③到④的過程中5次劃

線操作前都要灼燒滅菌，接種結(jié)束后還需灼燒滅菌1次，防止造成污染，由此可見，③到④

的過程中共需灼燒接種環(huán)6次，C項錯誤。

7.某同學將1mL土壤樣液稀釋100倍，在3個平板上用稀釋涂布平板法分別接入0.1mL

稀釋液，經(jīng)適當培養(yǎng)后，3個平板上的菌落數(shù)分別為56、57和58。下列敘述錯誤的是（）

A.可得出土壤樣液中活菌數(shù)大約為5.7X107個/L

B.此方法統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比實際的活菌數(shù)目低

C.一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進行計數(shù)

D.顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計的都是稀釋液中活菌數(shù)

答案D

解析根據(jù)題意分析可知，每升樣品中的活菌數(shù)為（56+58+57）+3+0.1X1000X100=

5.7X107（個），A項正確；由于兩個或多個細胞連在一起形成一個菌落，所以此方法統(tǒng)計的菌

落數(shù)往往比實際的活菌數(shù)目低，B項正確；顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計的是稀釋液中所有個體的

數(shù)目，即死菌數(shù)和活菌數(shù)，D項錯誤。

8.下圖為分離以尿素為奉氮源的微生物?的實驗結(jié)?果，下列敘?述正確的是（）

①稀釋②稀釋③稀釋④稀釋

度10"6度10-7度10~度10-5

A.圖中采用平板劃線法接種

B.圖中①和②表示尿素培養(yǎng)基長出的菌落

C.圖中③④培養(yǎng)基中菌落生長代謝時，會釋放CO2

D.實驗結(jié)果表明，自然界中能合成麻酶的微生物比例較高

答案c

解析根據(jù)實驗結(jié)果可知，圖中采用的接種方法為稀釋涂布平板法，A項錯誤；由圖中①和

②的菌落的特征可知，①稀釋度為IO"的菌落數(shù)明顯多于②稀釋度為KT7時的菌落數(shù)，很

可能是由于雜菌污染導致的結(jié)果，而不是分離出以尿素為氮源的微生物，B項錯誤；③④培

養(yǎng)基中已經(jīng)分離出由單個細菌繁殖而來的尿素分解菌的菌落，尿素分解菌能分泌腺酶，能夠

催化尿素分解成氨、二氧化碳和水，C項正確；根據(jù)實驗結(jié)果，無法判斷自然界中能合成腺

酶的微生物比例，D項錯誤。

9.聚羥基脂肪酸酯（PHA）是由嗜鹽細菌合成的一種胞內(nèi)聚酯，它具有類似于合成塑料的理化

特性，且廢棄后易被生物降解，可用于制造無污染的“綠色塑料”?？茖W家從某咸水湖中尋

找生產(chǎn)PHA菌種的流程圖如下。下列說法正確的是（）

①--③_A④-，⑤'??⑥

接

取湖水種培養(yǎng)挑取單檢測菌獲得目

培

在

基菌落并的數(shù)目標菌株

養(yǎng)

上分別擴和PHA

大培養(yǎng)的產(chǎn)量

A.步驟②可用稀釋涂布平板法接種到含合成塑料的選擇培養(yǎng)基上

B.擴大培養(yǎng)時，需要將接種后的培養(yǎng)基放入恒溫箱中倒置培養(yǎng)，以防雜菌污染

C.步驟④所用到的培養(yǎng)基應(yīng)加入瓊脂，以便挑取單菌落獲得純化菌株

D.挑取菌落時，應(yīng)挑取多個菌落并分別測定嗜鹽細菌的PHA含量

答案D

解析PHA是由嗜鹽細菌合成的一種胞內(nèi)聚酯，要篩選嗜鹽細菌，步驟②可用稀釋涂布平板

法接種到含鹽量較高的選擇培養(yǎng)基上，A項錯誤；步驟④擴大培養(yǎng)應(yīng)選用液體培養(yǎng)基，液體

培養(yǎng)基中不應(yīng)加入瓊脂，C項錯誤；要挑選高產(chǎn)聚羥基脂肪酸酯（PHA）的嗜鹽菌，挑取菌落

時，應(yīng)挑取多個菌落并分別測定嗜鹽細菌的PHA含量，最后進行比較，D項正確。

10.產(chǎn)脂肪酶細菌可用于含油廢水的處理?？蒲腥藛T采用射線照射從土壤中分離的菌株，反

復篩選后獲得產(chǎn)脂肪酶能力較高的菌株，具體流程如圖。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.步驟①取土壤樣品滅菌后溶于無菌水中制成菌懸液

B.步驟②的固體平板是以脂肪作為唯一碳源的培養(yǎng)基

C.步驟②射線照射可引起細菌基因突變或染色體變異

D.步驟③透明圈越大的菌落，其脂肪酶活性一定越高

答案B

解析土壤樣品中包含目的菌株，進行滅菌后會殺死所有微生物包括要培養(yǎng)的目的菌株，所

以不可以進行滅菌處理，A錯誤；要篩選可以產(chǎn)生脂肪酶的細菌，需要用以脂肪作為唯一碳

源的固體培養(yǎng)基，B正確；細菌是原核生物，沒有成形的細胞核和染色體，因此用射線照射

不會引起細菌染色體變異，C錯誤；透明圈大的菌落，酶活性不一定大，因此對初篩選的透

明圈大的菌落要進行發(fā)酵培養(yǎng)，進一步對發(fā)酵液進行酶活性檢測，D錯誤。

11.（2023?江蘇海門中學高三期末）野生型大腸桿菌菌株能在基本培養(yǎng)基上生長，氨基酸營養(yǎng)

缺陷型突變株無法合成某種氨基酸，只能在完全培養(yǎng)基上生長，下圖為純化某氨基酸營養(yǎng)缺

陷型突變株的部分流程圖，①②③④代表培養(yǎng)基，a、b、c表示操作步驟，d、e為菌落。下

列敘述不正確的是（）

A.圖中①②④為基本培養(yǎng)基，③為完全培養(yǎng)基

B.a操作的目的是提高突變率，增加突變株的數(shù)量

C.b的正確操作是用涂布器把菌液均勻地涂布在②表面

D.經(jīng)c過程原位影印及培養(yǎng)后，可從④中挑取d菌落進行純化培養(yǎng)

答案A

解析野生型大腸桿菌菌株能在基本培養(yǎng)基上生長，氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株無法合成某種

氨基酸，只能在完全培養(yǎng)基上生長，根據(jù)題干信息和圖形分析，圖中①②④為完全培養(yǎng)基，

③為基本培養(yǎng)基，A錯誤；紫外線可以提高突變的頻率，a操作的目的是提高突變菌株的濃

度，B正確；b操作是將菌液滴加到培養(yǎng)基表面，再用涂布器將菌液均勻的涂布在②培養(yǎng)基

表面，C正確；從圖中可看出，d菌落在基本培養(yǎng)基中無法生長，在完全培養(yǎng)基中可生長，

說明d是氨基酸缺陷型菌落，故經(jīng)c過程影印及培養(yǎng)后，可從④培養(yǎng)基中挑取d菌落進行純

化培養(yǎng)，D正確。

12.某生物興趣小組完成了“土壤中分解尿素的細菌的分離和計數(shù)”的實驗，具體操作流程

如圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是（）

A.在酒精燈火焰附近稱取土壤并將其倒入錐形瓶中

B.等比稀釋時可用移液管或微量移液器進行操作

C.振蕩的目的是為了增加尿素分解菌的濃度

D.由圖示菌落計數(shù)結(jié)果可知，10克土樣中的菌株數(shù)約為1.6X107個

答案C

解析酒精燈火焰附近存在一個無菌區(qū)，在酒精燈火焰附近稱取土壤并將其倒入錐形瓶中，

可以防止稱取的土壤在倒入錐形瓶過程中被污染，A項正確；振蕩培養(yǎng)的目的是提高培養(yǎng)液

的溶解氧的含量，使菌體充分接觸培養(yǎng)液，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，C項錯誤；由題圖分析

可知，每克土樣中的菌株數(shù)為1.6X106個，即10克土樣中的菌株數(shù)約為1.6X107個，D項正

確。

二、非選擇題

13.（2022?全國乙，37）化合物S被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)。用菌株C可生產(chǎn)S,

S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關(guān)系密切。為此，某小組通過實驗比較不同碳源對菌體

生長和S產(chǎn)量的影響，結(jié)果見表。

碳源細胞干重（g/L）s產(chǎn)量(g/L)

葡萄糖3.120.15

淀粉0.010.00

制糖廢液2.300.18

回答下列問題：

⑴通常在實驗室培養(yǎng)微生物時，需要對所用的玻璃器皿進行滅菌，滅菌的方法有

____________________________________________________________________（答出2點即可）。

（2）由實驗結(jié)果可知，菌株C生長的最適碳源是；用菌株C生產(chǎn)S的最適碳

源是-菌株C的生長除需要碳源外，還需要（答出2

點即可）等營養(yǎng)物質(zhì)。

（3）由實驗結(jié)果可知，碳源為淀粉時菌株C不能生長，其原因是

（4）若以制糖廢液作為碳源，為進一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度，某同學進行了相關(guān)實驗。

請簡要寫出實驗思路：______________________________________________________________

（5）利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實現(xiàn)廢物利用，其意義是o

答案（1）干熱滅菌、濕熱滅菌（或高壓蒸汽滅菌）（2）葡萄糖制糖廢液氮源、無機鹽（3）

缺少淀粉酶（4）設(shè)計一系列不同濃度的制糖廢液分別培養(yǎng)菌株C,測定不同濃度制糖廢液中

S產(chǎn)量，尋找S產(chǎn)量最大的碳源濃度，確定最適碳源濃度（5）減少污染、節(jié)省原料、降低生

產(chǎn)成本

解析（1）防止雜菌污染是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵，對所需的玻璃器皿進行滅菌，滅

菌的方法有干熱滅菌、濕熱滅菌（或高壓蒸汽滅菌，濕熱滅菌中效果最好的方法）、灼燒滅菌。

（2）分析題干實驗結(jié)果，以葡萄糖為碳源時，細胞干重最大，故菌株C生長的最適碳源是葡萄

糖；以制糖廢液為碳源時，S產(chǎn)量最高，故用菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是制糖