小单元1 第32讲 微生物的培养技术与应用-【金版教程】2025年高考生物一轮复习创新方案课件PPT（新教材，创新版，多选版）

　　　　　　　　　　　　　 第十单元　生物技术与工程 小单元1　发酵工程 1．进行配制培养基、灭菌、接种、选择培养、计数等实验操作，运用比较、归纳、概括等科学思维方法，阐明微生物纯培养和选择培养的原理，理解无菌操作的重要性。 2．尝试制作泡菜、果酒和果醋，从物质和能量观角度说明常见的传统发酵食品利用不同发酵底物和不同菌种生产不同发酵产物。 3．结合发酵工程生产产品的实例，通过讨论、调查等科学探究活动，阐述发酵工程的基本环节和原理，说明发酵工程在生产生活上的广泛应用，增强社会责任感。 　　　　　　　　　　　　　 第32讲　微生物的培养技术与应用 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。 目录 CONTENTS 02 高考真题再现 03 课时作业 01 考点 01 考点 考点一　微生物的基本培养技术 考点 目录 8 琼脂 允许 抑制 考点 目录 9 pH O2 (4)成分：能够为微生物提供营养物质 维生素 中性 或弱碱性 考点 目录 10 防止杂菌污染 表面或内部 温和 考点 目录 11 强烈 考点 目录 12 1．芽孢是有些细菌在一定条件下，细胞里面形成一个圆形成椭圆形的休眠体，有很强的抵抗力。 2．孢子是细菌、原生动物、真菌和植物等产生的一种有繁殖作用的无性生殖细胞，能直接发育成新个体。 3．使用后的培养基必须灭菌处理才能丢弃，以免污染环境。 ②注意事项 避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触。为了避免周围环境中微生物的污染，接下来的许多操作应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行。 考点 目录 湿热灭菌（高压蒸汽灭菌） 干热灭菌 考点 目录 14 酒精灯火焰 灼烧灭菌 考点 目录 15 ②接种和分离微生物—平板划线法 接种环 单菌落 不同部位 不能相接 菌种 考点 目录 16 恒温培养箱 28 考点 目录 17 1．根据菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征可以对细菌种类进行判断。 2．平板凝固后，将平板倒置的原因：平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，将平板倒置，可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 3．不要划破培养基：一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；存留在划破处的单个细胞无法形成规则的菌落，菌落会沿着划破处生长，形成一个条状菌落。 考点 目录 1．(选择性必修3 P10旁栏思考)培养基中的氮元素是微生物合成_____________等物质所必需的，所以培养基需要氮源。 2．(选择性必修3 P10相关信息)生物消毒法是指利用生物或________________除去环境中的部分微生物的方法。 3．(选择性必修3 P10相关信息)牛肉膏和蛋白胨来源于动物，含有___________ _____________等营养物质。 蛋白质、核酸 答案 其代谢物 糖、维生素 和有机氮 考点 目录 4．(选择性必修3 P14拓展应用T1)某生物实验小组设计了“比较洗手前后手上细菌分布情况”的探究活动：各小组成员分别将拇指在培养基甲上轻轻按一下，然后用肥皂将该手洗干净，再将洗净后的拇指在培养基乙上轻轻按一下。将这两个培养基放入恒温培养箱中，在适宜温度下培养24小时后，统计两组培养基中菌落数目，请回答下列问题： (1)该实验中用到的培养基中加入了牛肉膏、蛋白胨、NaCl和水，蛋白胨可以为微生物的生长提供________________和维生素等营养物质，为了使配制的溶液呈固体状态，还需要加入_______________。为了防止外来杂菌的入侵，可以将培养基进行___________灭菌。 碳源、氮源 琼脂(凝固剂) 答案 高压蒸汽 考点 目录 (2)实验中“将拇指在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养操作中的______，该操作应该在酒精灯火焰附近进行，原因是________________________________。 (3)统计甲、乙两组培养皿中的菌落，乙组中菌落数比甲组少得多，实验结果说明肥皂洗手不能彻底清除手上的微生物。为避免手上微生物在无菌操作中污染培养基，洗过的手还应用______________________________________________等方法处理(答出一种即可)。 接种 避免周围环境中的微生物污染培养基 答案 酒精棉球擦拭双手、戴消毒手套(答出一种即可) 考点 目录 (4)有同学认为乙组中也有菌落产生，是因为培养过程受到杂菌污染，请你在本实验的基础上设计一个简单的方案验证他的猜想是否正确。__________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 再加一个不接种的空白培养基，与甲、乙在相同条件下培养，若该培养基上没有菌落生长，说明培养过程未被杂菌污染，猜想错误；若该培养基上有菌落生长，说明培养过程被杂菌污染，猜想正确 答案 考点 目录 1．下表为某培养基的配方，有关叙述正确的是(　　) A.从物理性质看，该培养基属于液体培养基 B．该培养基中提供碳源的物质主要是葡萄糖、牛肉膏，提供氮源的物质是牛肉膏 C．能在此培养基上生长的只有大肠杆菌 D．该培养基调节合适的pH后就可以接种使用 答案 成分 牛肉膏 葡萄糖 K2HPO4 琼脂 蒸馏水 含量 10 g 10 g 2 g 适量 定容至1000 mL 考点 目录 解析　该培养基含有琼脂，从物理性质看，该培养基属于固体培养基，A错误；很多微生物都能利用葡萄糖，此培养基中能生长多种微生物，不是只有大肠杆菌，C错误；该培养基调节合适的pH后要进行高压蒸汽灭菌操作，D错误。 解析 成分 牛肉膏 葡萄糖 K2HPO4 琼脂 蒸馏水 含量 10 g 10 g 2 g 适量 定容至1000 mL 考点 目录 24 1．培养基的配制原则 (1)目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。 (2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。 (3)pH要适宜：培养不同微生物所需的pH不同。 2．培养基中营养物质的确定方法 不同种类的微生物代谢特点不同，因此对培养基中营养物质的需求也不同。如： (1)自养型微生物所需的主要营养物质是无机盐，碳源可来自大气中的CO2，氮源可由含氮无机盐提供。 (2)异养型微生物所需的营养物质主要是有机物，碳源必须由含碳有机物提供，氮源也主要是由有机物提供，部分异养型微生物也可以利用无机氮源。 考点 目录 2．在科研和生产上，研究和应用微生物的前提是防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物，无菌操作是防止杂菌污染的关键，下列相关叙述，错误的是(　　) A．煮沸消毒可以杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 B．巴氏消毒法消毒牛奶，基本不破坏其中的营养物质 C．耐高温的、需要保持干燥的物品，可用干热灭菌法进行灭菌 D．实验操作者接种前要用70%的酒精棉球擦手消毒 答案 解析　煮沸消毒只可以杀死物体表面或内部的一部分微生物，A错误。 解析 考点 目录 3．(多选)(2023·辽宁丹东开学考试)如图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤，下列说法正确的是(　　) A．①步骤使用的培养基是已经调节过pH并灭菌的培养基 B．①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行 C．由④可知，接种环共灼烧了6次 D．使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境 答案 考点 目录 解析　步骤①表示倒平板，在倒平板之前，培养基已经调节过pH并灭过菌，A正确；步骤②是用接种环蘸取菌液，步骤③是平板划线，为防止杂菌污染，倒平板、接种等操作需要在酒精灯火焰旁进行，B正确；接种环在每次划线前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，所以共需灼烧接种环6次，C正确。 解析 考点 目录 4．(2024·九省联考吉林)鸡蛋表面污染的细菌会逐渐侵入蛋内，缩短鸡蛋保质期。对某地不同季节及不同养殖模式下生产的鸡蛋取样，按每克鸡蛋用1 mL无菌生理盐水清洗鸡蛋表面，收集清洗液，培养计数结果如下表。下列叙述错误的是(　　) A．表中数据是对清洗液稀释1×102倍后涂板获得的 B．稀释涂布平板法得到的鸡蛋表面菌落数比实际数略少 C．比较两种养殖模式可知鸡蛋表面的细菌主要来自环境 D．冬季鸡舍更需要消毒以减少鸡蛋表面的细菌污染 答案 借助鸡蛋表面细菌的调查，考查科学探究能力及应用能力 季节 菌落数(个·g－1) 半封闭式养殖模式 全封闭式 养殖模式 夏季 3.92×104 7.24×103 冬季 7.60×104 1.24×104 考点 目录 解析　按每克鸡蛋用1 mL无菌生理盐水清洗鸡蛋表面，收集清洗液，因此表中数据不是对清洗液稀释1×102倍后涂板获得的，A错误；由于两个或更多的细胞可能聚集在一起形成一个菌落，因此稀释涂布平板法得到的鸡蛋表面菌落数比实际数略少，B正确；半封闭式养殖模式下的鸡蛋表面菌落数明显高于全封闭式养殖模式，这说明环境中的细菌更容易污染鸡蛋表面，C正确。 解析 季节 菌落数(个·g－1) 半封闭式养殖模式 全封闭式养殖模式 夏季 3.92×104 7.24×103 冬季 7.60×104 1.24×104 考点 目录 选择培养基 考点二　微生物的选择培养和计数 考点 目录 31 抗性 金黄色葡萄球菌 (2)选择培养基四种常见制备方法 酵母菌和霉菌 自生固氮微生物 自养微生物 碳源 酶 无法生存 考点 目录 32 2．微生物的选择培养 (1)稀释涂布平板法：将菌液进行一系列梯度稀释，然后将稀释度不同的菌液分别涂布到固体培养基的表面进行培养，包括梯度稀释和涂布平板两个步骤。 (2)稀释涂布平板法操作示意图 倒置 考点 目录 33 主要方法 平板划线法 稀释涂布平板法 纯化 原理 通过接种环在琼脂固体培养基的表面连续划线操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面 将菌液进行梯度稀释，稀释度足够高时，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞 主要步骤 划线操作 梯度稀释操作和涂布平板操作 接种工具 接种环 涂布器 平板 示意图 考点 目录 一个活菌 30~300 3．微生物的数量测定 (1)稀释涂布平板法 3 少 考点 目录 35 细菌计数板 活菌数与死菌数 (2)显微镜直接计数 考点 目录 36 尿素 30~37 ℃ 4．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 没有被杂菌污染 大于 考点 目录 37 1．(选择性必修3 P18相关信息)细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于______________________________________ 等的计数。用细菌计数板可对细菌等________________进行观察和计数。 2．(选择性必修3 P19探究·实践)本活动只是初步筛选了能分解尿素的细菌，可进一步借助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________，使培养基的________性增强，在培养基中加入________指示剂培养细菌，若指示剂变________，可确定该细菌能够分解尿素。 相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子 较小的细胞 答案 氨 碱 酚红 红 考点 目录 答案 A．图中使用的培养基可以尿素为氮源，淀粉为碳源 B．经培养得到的单菌落一般是由单个细菌繁殖形成的 C．涂布培养时可通过在培养基中添加一定量的链霉素以达到筛选目的 D．菌液涂布均匀后应将平板倒置放入65 ℃恒温无氧培养箱中培养 考点 目录 解析 考点 目录 2．(2024·朝阳期末)为获取青梅果酒酿造专用菌，从糖渍青梅液和果皮中分离、筛选获得6株野生酵母菌。以下操作及分析不正确的是(　　) A．对配制的培养基进行紫外线照射消毒 B．根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选 C．利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株 D．需比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标 答案 考点 目录 3．(多选)丙草胺(C17H26ClNO2)是一种广泛应用的除草剂，能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。某研究小组从某地土壤中分离获得能有效降解丙草胺的细菌菌株，并对其计数(如下图所示)，以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述正确的是(　　) A．提供适宜的温度，将培养基的pH调至酸性，有利于降解菌的生长繁殖 B．利用该方法计数结果往往比显微镜直接计数法偏小 C．配制以丙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养，可以提高降解菌的浓度 D．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个 答案 考点 目录 解析　由题干可知，该研究小组分离获得的能有效降解丙草胺的微生物是细菌，培养细菌时一般需要将培养基的pH调至中性或弱碱性，A错误；图示采用的计数方法是稀释涂布平板法，由于两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到的只是一个菌落，因此用该方法计数结果往往比显微镜直接计数法偏小，B正确；丙草胺可提供碳源、氮源，配制以丙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养，可提高降解菌的浓度，C正确；由图可知共稀释了106倍，则5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为(168＋175＋167)÷3÷0.1×106＝1.7×109个，D正确。 解析 考点 目录 4.养殖业中常用到土霉素(一种抗生素)，其在畜禽类粪便和污水中的残留量较高。科研人员欲筛选一种能高效降解土霉素的菌株，以便解决养殖业废弃物中土霉素含量超标问题，下列有关叙述不正确的是(　　) A．筛选菌种时可从家畜粪便、药渣的废水中取样进行筛选 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．筛选时随转接次数的增加，土霉素的用量也应逐步增加 D．计数时平板上菌落过于密集，应该进一步提高稀释的倍数 答案 借助筛选能降解抗生素的菌株的情境，培养保护环境的社会责任 考点 目录 解析　筛选降解土霉素的菌株应该到土霉素含量较多的畜禽类粪便或污水中去获得，A正确；培养基调pH一般应在灭菌前进行，否则容易带入新的杂菌，B错误；筛选时随转接次数的增加，土霉素的用量也应逐步增加，以便筛选出能高效降解土霉素的菌株，C正确。 解析 考点 目录 5．(2022·全国甲卷，37)某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。 实验所用的培养基成分如下。 培养基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。 培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。 操作步骤： 借助分离石油降解菌实验，培养利用生物技术保护环境的责任担当 考点 目录 ①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、 B菌液；②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ， 并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。 回答下列问题。 (1)实验所用培养基中作为碳源的成分是________。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成______________________(答出2种即可)等生物大分子。 (2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是________。 答案 石油 DNA、RNA、蛋白质 N0·2n 考点 目录 (3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示(“＋”表示有透明圈，“＋”越多表示透明圈越大，“－”表示无透明圈)，推测该同学的实验思路是________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 菌株 透明圈大小 平板Ⅰ 平板Ⅱ A ＋＋＋ ＋＋ B ＋＋ － 答案 在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并做记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力 考点 目录 (4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是__________，理由是________________________________________ _____________________________________________________。 答案 A A菌株降解石油的能力高于B菌株， 并且在没有添加氮源的培养基中也能生长 考点 目录 解析　(1)培养基一般都含有碳源、氮源、无机盐和水等营养物质，从组成培养基的物质所含化学元素可知，只有石油含有碳元素。生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有N元素，故氮源在菌体内可以参与合成这些物质。 (4)由表格分析可知，在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力大于B菌株，在平板Ⅱ(无氮源的培养基)上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解石油，所以要治理贫氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株。 解析 考点 目录 高考真题再现 02 1．(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 答案 解析　由图可知，随着堆肥时间的延长，堆肥温度先升高后保持稳定，a点时堆肥温度最低，c点时堆肥温度最高。该实验的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，应该用以角蛋白为唯一氮源的培养基进行筛选培养，且应该在高温条件下取样，即c点时取样，D符合题意。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 52 2．(2022·湖北，5)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是(　　) A．动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行 B．微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染 C．为防止蛋白质变性，不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌 D．可用高压蒸汽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 解析　环境中的微生物对动、植物细胞DNA提取的材料研磨、过滤等操作无影响，故不需要在无菌条件下进行，A错误；抗生素能够杀死细菌，动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，但微生物如细菌的培养基中不能添加抗生素，B错误；高温变性的蛋白质仍可作为微生物的氮源，可以用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，C错误。 答案 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 53 3．(2022·海南，12)为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列有关叙述错误的是(　　) A．采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本 B．培养细菌时，可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基 C．土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落 D．鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法 解析　采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样，A正确；牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水、无机盐等，可用于细菌的培养，B正确；土壤溶液稀释倍数足够高时，才能将聚集的菌体分散开，有助于在培养基表面形成单菌落，C错误；不同种类细菌的理化特性一般不同，鉴定细菌种类时，除根据菌落特征进行形态学鉴定外，还可以借助生物化学的方法进行鉴定，D正确。 答案 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 54 4．(2021·山东等级考)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色。下列说法错误的是(　　) A．甲菌属于解脂菌 B．实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源 C．可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比 D．该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 55 解析　根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”，说明甲可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，因此甲菌属于解脂菌，A正确；乙菌落周围没有出现深蓝色，说明乙菌落不能产生脂肪酶，不能利用脂肪为其供能，但乙菌落也可以在培养基上生存，说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源，B错误；可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比，更加直观，C正确；该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力，观察指标为菌落周围深蓝色圈的大小，D正确。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 56 碳源 细胞干重(g/L) S产量(g/L) 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0.00 制糖废液 2.30 0.18 5．(2022·全国乙卷，37)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S，S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果见表。 回答下列问题。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 57 (1)通常在实验室培养微生物时，需要对所需的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有__________________________(答出2点即可)。 (2)由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是________；用菌株C生产S的最适碳源是_____________。菌株C的生长除需要碳源外，还需要_________________(答出2点即可)等营养物质。 (3)由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是________________________。 答案 高压蒸汽灭菌、干热灭菌 葡萄糖 制糖废液 氮源、无机盐 菌株C中缺少淀粉酶 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 58 (4)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：________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是__________________ __________________________(答出1点即可)。 答案 分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，培养菌株C，其他条件相同且适宜，一段时间后，测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度，即为生产S的最适碳源浓度 减少污染、节省原料、降低生产成本 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 59 解析　(2)由实验结果可知，以葡萄糖为碳源时菌株C的细胞干重最大，说明最适于菌株C生长的碳源是葡萄糖；而以制糖废液为碳源时，用菌株C生产S的产量最高，说明最适于菌株C生产S的碳源是制糖废液。 (4)要确定生产S的最适制糖废液的浓度，实验自变量为制糖废液的浓度，可分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，培养菌株C，因变量是S的产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度，即为生产S的最适碳源浓度。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 60 6．(2022·广东，21)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对南中国海科考中，中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。 回答下列问题： 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 61 (1)研究者先制备富集培养基，然后采用________________法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28 ℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀释涂布平板法，还可采用__________法。据图分析，拟杆菌新菌株在以________为碳源时生长状况最好。 (2)研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是__________________________________________ ___________________________________________________。(答一点即可) 答案 高压蒸汽灭菌 平板划线 纤维素 某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活) 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 62 (3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是___________________________________________________________________________________________________________________。 (4)深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能还有________。 答案 拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行 耐低温 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 63 解析　(1)培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进 行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法， 将单个微生物分散在固体培养基上，经过培养得到 单菌落，从而获得纯净培养物。分析图可知，在以 纤维素为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知 拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。 (2)深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活)，故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。 (4)深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温的特性，才能高效降解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 高考真题再现 1 2 3 4 5 6 目录 64 课时作业 03 目录 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．(2023·南京模拟)培养基是人们按照培养对象对营养物质的不同需求配制的营养基质。下列有关培养基的配制和使用的叙述，正确的是(　　) A．微生物培养基的组成成分必须含有碳源、氮源、水和无机盐 B．牛肉膏蛋白胨培养基中的蛋白胨只能提供氮源和维生素 C．接种前要了解固体培养基是否被污染，可接种蒸馏水来培养检测 D．使用过的微生物培养基应进行高压蒸汽灭菌处理后再丢弃 解析　微生物培养基的组成成分通常含有碳源、氮源、水和无机盐等，对于自养微生物来说，可不加碳源，对于固氮微生物来说，可不加氮源，A错误；牛肉膏蛋白胨培养基中的蛋白胨可提供碳源、氮源、维生素等，B错误；接种前要了解固体培养基是否被污染，可直接培养空白培养基或接种无菌水来检测，C错误。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 66 2．当培养基中同时含有葡萄糖和乳糖时，通常情况下， 大肠杆菌利用糖的顺序及生长曲线如图所示。下列分析不正 确的是(　　) A．葡萄糖和乳糖都可以作为大肠杆菌生长过程中的碳源 B．生长过程中大肠杆菌优先利用葡萄糖，之后再利用乳糖 C．5小时左右大肠杆菌生长停滞可能与细胞中缺乏利用乳糖的酶有关 D．大肠杆菌由利用葡萄糖转变为利用乳糖的原因是发生了基因突变 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 67 解析　由图可知，前5小时左右大肠杆菌利用葡萄糖，后5小时利用乳糖进行生长繁殖，A、B正确；大肠杆菌在葡萄糖充足情况下可能无利用乳糖的酶，5小时左右时生长停滞可能与此相关，C正确；大肠杆菌在代谢中耗尽葡萄糖时，由于环境诱导，会产生分解乳糖的酶而使大肠杆菌转变为利用乳糖，而非基因突变的作用，D错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 68 3．尿素容易保存，是目前使用量较大的一种化学氮肥，尿素分子并不能直接被农作物吸收，只有被尿素分解菌分解成氨之后，才能被植物利用。如图是从土壤中分离、计数尿素分解菌的过程，有关分析正确的是(　　) A．若②过程稀释了10倍，则乙锥形瓶里盛有9 mL无菌水 B．③的接种方法可用平板划线法或稀释涂布平板法 C．a、b、c培养基可以用牛肉膏蛋白胨培养基 D．若①②过程稀释了10倍，a、b、c培养基上的菌落数依次为57、58、56个，则10 g土样中的尿素分解菌数量为5.7×109个 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 69 解析　②过程加入了2 mL菌液，若稀释了10倍，则乙锥形瓶里应盛有18 mL无菌水，A错误；平板划线法不能计数，③的接种方法不能用平板划线法，B错误；牛肉膏和蛋白胨均可提供氮源，a、b、c培养基应以尿素为唯一氮源，C错误；若a、b、c培养基上的菌落平均数为57个，10 g土样加入90 mL无菌水相当于稀释了10倍，则由题图可知，共稀释了1×106倍，每克样品中的菌株数＝[(57＋58＋56)÷3÷0.1]×106＝5.7×108个，所以10 g土样可含有尿素分解菌5.7×109个，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 70 4. 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。下列叙述不正确的是(　　) A．蘸取菌液前和划线结束后，接种环都要灼烧灭菌 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．该方法不能用于菌种的计数 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 71 5. 如图所示，自来水经滤膜过滤后，转移到含有伊红－亚 甲蓝的牛肉膏蛋白胨培养基上，适宜条件下培养48 h，统计呈 深紫色菌落数目为165个。下列说法正确的是(　　) A．该培养基属于固体培养基，也属于选择培养基 B．自来水中大肠杆菌浓度是33个·L－1，比真实值偏大 C．为了提高准确度，需设重复实验，但本实验不用设空白对照 D．若培养基菌落数目大于300，可适当减少自来水量 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 72 解析　培养基中含伊红－亚甲蓝，出现深紫色菌落，该 培养基属于固体培养基，也属于鉴别培养基，该培养基可用来 鉴别大肠杆菌，A错误；自来水中大肠杆菌浓度是165÷5＝33 个·L－1，由于两个或多个大肠杆菌可能长成一个菌落，因此比 真实值偏小，B错误；为了提高准确度，需设重复实验，同时 需要设置空白对照，C错误；若培养基菌落数目大于300，说明细菌数目较多，可适当减少自来水量，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 73 6．(2024·湛江第一中学高三级开学考试)厨房中的厨余垃圾多为湿垃圾，湿垃圾处理的有效方法之一是用微生物对其进行降解。如图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。下列有关叙述错误的是(　　) A．配制培养基后需进行灭菌处理，常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法 B．菌落①与菌落②周围产生了透明圈，说明菌落①与菌落②产淀粉酶 C．培养基上的一个菌落可能来源于样品稀释液中的一个甚至几个活菌 D．初步判断培养基上菌种的类型，需要用显微镜观察菌体的形态特征 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 74 解析　培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法，A正确；淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，因此会形成透明圈，图中菌落①与菌落②周围产生了透明圈，说明菌落①与菌落②能产生淀粉酶，B正确；由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上显示的只是一个菌落，故培养基上的一个菌落可能来源于样品稀释液中的一个甚至几个活菌，C正确；由于菌落肉眼可见，故初步判断培养基上菌种的类型，可用肉眼观察菌体的形态特征，D错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 75 二、多项选择题(每题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求) 7. “纸片扩散法”测定病原菌对抗生素敏感性的实验是在某病 原菌均匀分布的平板上，铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。 图示为某测定实验的结果，其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区 域。下列叙述正确的是(　　) A．图示平板采用的是平板划线法接种病原菌 B．形成的抑菌圈较小的原因可能是微生物对药物敏感程度较低 C．未出现抑菌圈可能是病原菌与含抗生素的纸片接触后发生抗性变异 D．“纸片扩散法”实验中的自变量是不同种的抗生素 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 76 解析　未出现抑菌圈可能是病原菌对该抗生素不敏感，C错误；根据题干“铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养”判断，实验中的自变量是不同种的抗生素，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 77 8. 在适宜条件下，一个噬菌体感染宿主细胞后在琼脂固 体培养基上会形成一个肉眼可见的噬菌斑(如图)。需要进一 步通过宿主进行噬菌体纯化，直至噬菌斑形态一致，才能得 到纯化的大肠杆菌噬菌体。相关说法正确的是(　　) A．生活污水中含有大量大肠杆菌，容易分离得到大肠杆菌噬菌体 B．为获得大肠杆菌噬菌体，需利用牛肉膏蛋白胨培养基培养大肠杆菌 C．根据培养基上噬菌斑的形状、大小、清亮程度等特征判断是否需要进一步纯化噬菌体 D．根据培养基上噬菌斑的数量可以计算出样品中大肠杆菌的数量 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 78 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 伊红 亚甲蓝 蒸馏水 10 g 5 g 5 g 2 g 0.4 g 0.065 g 1000 mL 将培养基pH调至7.2 三、非选择题 9．为了检测牛奶中是否含有某种微生物，配制的培养基的配方如下，请分析回答下列问题(注：伊红－亚甲蓝是由两种染色剂组成的细胞染料)： 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 79 (1)根据配方，该培养基一般用来培养____________(填“细菌”“霉菌”或“细菌与霉菌”)，其所含氮源的功能是_____________________________________。 (2)该微生物在同化作用上的代谢类型是________型，其在培养基上产生的单个菌落在生态学中被称为________。 (3)接种好的培养皿在恒温箱中培养时要倒置，目的是_____________________ ________________________。 答案 细菌 主要用于合成蛋白质、核酸 异养 种群 防止冷凝水滴落在培养基上污染培养基 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 80 (4)有同学为统计消毒后的牛奶中该微生物的含量，取5 mL牛奶样液进行了下图操作，每个平板中的统计结果为87、83、85，则经过消毒后的牛奶中该微生物的含量大约是___________________个·mL－1。用该方法统计样本菌落数时________(填“是”或“否”)需要设置空白对照组，目的是_______________________________。 答案 85000(或8.5×104) 是 用于判断培养基是否被污染 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 81 解析　(4)由图可知，牛奶样液稀释了103倍，则消毒后牛奶中每毫升含细菌数为(87＋83＋85)÷3÷1×103＝8.5×104(个)。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 82 10．(2023·西安高三联考)乳酸菌是一种厌氧型细菌，实验室常利用溶钙圈法对产酸菌进行筛选，其原理是产酸菌产生的酸性物质会和CaCO3反应出现溶解圈，另外，CaCO3还可中和产生的酸，维持培养基品质相对稳定。北方小吃浆水中的产酸菌主要是乳酸菌(厌氧型)和醋酸菌(好氧型)，现欲对某浆水样品中这两种产酸菌进行筛选，其操作过程如图1，图2为两种不同的接种方法。请分析回答下列相关问题： 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 83 (1)①操作中制备培养基时，除加入_____________________________作为营养成分外，还需加入__________，并对培养基用________________法进行灭菌。 (2)③操作前，应随机抽取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养一段时间，这样做的目的是______________________，若只需获得乳酸菌一种菌种，则④操作中的培养必须在________条件下培养。 答案 水、碳源、氮源和无机盐 维生素 高压蒸汽灭菌 检测培养基灭菌是否合格 无氧 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 84 (3)若对筛选获得的菌株进行计数，应选择图2中________图对应的操作方法，用此方法测定菌体的数目，其原理是________________________________________ _________________________________________________________________。 答案 乙 在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 85 11．(2024·石景山期末)苯丙酮尿症(PKU)患者表现为苯丙氨酸的代谢产物——苯丙酮酸过度积累，阻碍脑的发育，造成智力低下，因此患者需要严格限制饮食中苯丙氨酸和蛋白质的含量。科研人员尝试筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌，用于生产PKU患者可安全食用的酸奶。 (1)筛选苯丙氨酸降解菌的液体培养基成分如下：葡萄糖、磷酸氢二钾、乙酸钠、硫酸镁，还需加入________，加水定容后调节pH，用______________________法灭菌，冷却后接种不同乳酸杆菌的菌种，25 ℃条件下培养3天。 (2)筛选苯丙氨酸降解能力强的菌株，需计算不同菌株的苯丙氨酸降解率，计算公式为______________________________________________。本实验中还需设置不接菌的空白对照，目的是________________________________________________。 答案 苯丙氨酸 湿热灭菌(或高压蒸汽灭菌) 排除杂菌污染、苯丙氨酸自然降解等对实验结果的干扰 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 86 (3)将筛选出的Y与F两种菌株制成菌悬液，取少量加至人工胃液中消化2小时，使用__________________法测定活菌数，检测其人工胃液耐受性。再转入人工肠液中，用同样的方法检测耐受性，结果如图： 据图判断，应选择Y菌株进行后续研究，依据是__________________________ ______________________________________________________________________。 答案 稀释涂布平板 两种菌株在人工胃液中存活率无差异且均可繁殖，而Y菌株在人工肠液中存活率高于F菌株 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 87 组别 实验处理 检测指标 对照组：YF－L 将菌株接种于全脂复原乳中，42 ℃发酵至pH＝4.5左右，置于4 ℃下冷藏24 h ____________________________________________________________________________________(至少写出2个) 实验组：____________ ____________________ (4)为研究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶，还需将其与目前常用的酸奶发酵剂YF－L(以保加利亚乳杆菌为主)混合，进行酸奶发酵实验。请在下表中完善实验方案。 答案 YF－L中加入不同浓度的Y菌株 苯丙氨酸浓度、蛋白质含量、乳酸产量、菌落数、发酵过程中的pH变化等(至少写出2个) 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目录 88 　　　　　　　　　　　　　 R 1．培养基 (1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。 (2)作用：培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 (3)分类 划分标准 种类 特点 用途 物理性质 液体培养基 不加凝固剂 工业生产、扩大培养 半固体培养基 加凝固剂如eq \x(\s\up1(01))_______ 观察微生物的运动、分类、鉴定 固体培养基 微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种 用途 选择培养基 eq \x(\s\up1(02))_______特定种类的微生物生长，同时eq \x(\s\up1(03))_______或阻止其他种类微生物生长的培养基 培养、分离出特定微生物 鉴别培养基 在培养基中加入某种指示剂或化学药品，用以鉴别不同种类微生物 鉴别不同种类微生物 2．无菌技术 (1)概念：在培养微生物的操作中，所有eq \x(\s\up1(08))_______________的方法。 (2)包括：消毒和灭菌 ①概念及方法 [特别提醒] 3．微生物纯培养 (1)纯培养方法eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(稀释涂布平板法,平板划线法)) (2)微生物纯培养的步骤 ①制备培养基 ③培养 (3)结果分析与评价 [特别提醒] 1．选择培养基 (1)概念：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的培养基，称为eq \x(\s\up1(01))________________。 (3)菌落培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板eq \x(\s\up1(10))______，放入30～37 ℃的恒温培养箱中培养1～2 d。 [归纳总结]　纯化微生物的两种主要方法的比较 1．可利市嗜热产氢菌是一种严格厌氧菌，其最适生长温度为65 ℃，最适pH为7.0～7.4，可利用NHeq \o\al(＋,4)、尿素、葡萄糖、蔗糖和淀粉生长。青霉素G和链霉素可抑制其生长，但对氯霉素不敏感。下图为从工业酵母的生物制品中分离纯化可利市嗜热产氢菌过程示意图，相关说法错误的是(　　) 解析　可利市嗜热产氢菌可利用NHeq \o\al(＋,4)、尿素、葡萄糖、蔗糖和淀粉生长，故培养基可以尿素为氮源，淀粉为碳源，A正确；青霉素G和链霉素可抑制可利市嗜热产氢菌的生长，但该菌对氯霉素不敏感，为了筛选可利市嗜热产氢菌，应该在培养基中添加一定量的氯霉素，C错误；可利市嗜热产氢菌是一种严格厌氧菌，其最适生长温度为65 ℃，则菌液涂布均匀后应将平板倒置放入65 ℃恒温无氧培养箱中培养，D正确。 eq \f(接种前的苯丙氨酸含量－培养后的苯丙氨酸含量,接种前的苯丙氨酸含量)×100% $$