第10单元 第38讲 微生物的培养技术及应用(课件PPT)-【赢在微点·顶层设计】2025年高中生物学高考一轮总复习（单选版）

高考复习顶层设计·生物 赢在微点 高考复习顶层设计 生物 选择性必修3　生物技术与工程 第十单元　生物技术与工程 第38讲　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,防止无菌物品与无菌区域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。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 微考点·大突破 核心考点 深度解析 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 考点一　微生物的基本培养技术 1.培养基的配制 (1)培养基的概念:人们按照微生物对　　　 　的不同需求,配制出供其　 　 　的营养基质。  营养物质 生长繁殖 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)种类。 液体 微生物的运动 活菌计数 天然 合成 选择 抑制或阻 止 鉴别 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (3)营养组成。 ①主要营养物质:水、　　　、氮源、　　　　。  ②其他条件:pH、　　　　　　　和氧气。如表所示:  微生物 乳酸杆菌 霉菌 细菌 厌氧微生物 特殊 需求 添加____ ______ pH调至______ pH调至_____ ____________ ______ 碳源 无机盐 特殊营养物质 维 生素 酸性 中性 或弱碱性 无氧 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 提醒　几种微生物的营养和能量来源 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.无菌技术 (1)目的:获得纯净培养物。 (2)关键:防止杂菌污染。 (3)常用方法:消毒和灭菌。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 巴氏消 毒法 灼烧灭菌 湿热灭菌 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 3.微生物的纯培养 (1)概念辨析。 固体培养基 一定形态结构 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)酵母菌纯培养的操作步骤。 15~20 g琼 脂 湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) 干热灭菌 酒精灯火 焰 灼烧灭菌 平板划线法 恒温培养箱 28 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.判断正误。 (1)微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长,可以形成肉眼可见的菌落。(选择性必修3 P9“正文”) ( ) (2)在培养霉菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性。(选择性必修3 P10“正文”) ( ) (3)生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法。(选择性必修3 P10“相关信息”) ( ) 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (4)倒平板过程中,将培养基倒入培养皿并盖上皿盖后,立即将培养皿倒置。(选择性必修3 P12~13“探究·实践”) ( ) (5)培养酵母菌时,可将接种后的平板和一个未接种的平板倒置,放入适宜温度的恒温培养箱中培养24~48 h。(选择性必修3 P12~13“探究·实践”) ( ) (6)通常微生物培养所用的培养基及接种工具分别采用湿热灭菌和灼烧灭菌。(2022·辽宁卷,18A改编) ( ) (7)某同学欲分离高产脲酶菌,可在选择培养基中添加尿素作为唯一氮源。(2022·江苏卷,3B改编) ( ) 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (8)蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源。(2020·天津卷, 9B) ( ) (9)配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH。(2020·浙江7月选考,19B) ( ) 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图,请分析并回答下列问题: (1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是什么? 答:_________________________________________________________ _____________________。 获得题图A效果的接种方法为稀释涂布平板法,获得题图B效果的接种方法为平板划线法 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)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,最可能的原因是什么?应当怎样操作才可避免此种现象? 答:_________________________________________________________ ___________________________________________________________ _____________。 (3)接种操作为什么一定要在火焰附近进行? 答:________________________。 最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灼烧灭菌;采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灼烧灭菌 火焰附近存在着无菌区域 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.培养基营养成分的作用和主要来源 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.倒平板的操作步骤 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)培养基要冷却到50 ℃左右时开始倒平板。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,造成污染。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 3.平板划线法操作步骤 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)实验成功关键点。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)平板划线法操作中几次灼烧接种环的目的。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 角度一　围绕培养基的成分、作用和配制,考查科学思维 1.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.用动、植物的体细胞进行细胞培养时,均可用固体培养基 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 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 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项错误;用动物的体细胞进行细胞培养时,需要用液体培养基,B项错误;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来检测,C项错误;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,以防污染环境,D项正确。 答案　D 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.如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 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 A.依物理性质划分,该培养基属于液体培养基 B.由培养基的原料可知,所培养微生物的同化作用类型是异养型,培养的微生物可以是酵母菌 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 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　由培养基配方可知,该培养基中不含凝固剂,故依物理性质划分,该培养基属于液体培养基,A项正确;由培养基的原料可知,(CH2O)属于有机碳源,因此所培养微生物的同化作用类型是异养型,酵母菌是异养型微生物,B项正确;碳源是指能为微生物提供碳元素的物质,氮源是指能为微生物提供氮元素的物质,结合培养基配方可知,培养基中的唯一碳源是(CH2O),唯一氮源是NaNO3,C项正确;该培养基中含有青霉素,细菌对青霉素敏感,青霉素会抑制细菌的生长,因此若用该培养基培养纤维素分解菌,应除去(CH2O)和青霉素,再添加纤维素,D项错误。 答案　D 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 角度二　通过无菌技术,考查解决问题的能力 3.(2022·湖北卷,T5)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,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌 D.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 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行,A项错误;动物细胞培养基中可添加一定量的抗生素防止污染,但抗生素能够杀死细菌,微生物培养基如细菌培养基中不能添加抗生素,B项错误;可用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基、微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌,C项错误,D项正确。 答案　D 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 4.在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题: (1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具________(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。 (2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是_______________________________________ __________。 可以 在达到消毒目的的同时,牛奶中的营养物质损失较少 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能_____________________________,在照射前,适量喷洒_____________,可强化消毒效果。 (4)水厂供应的自来水通常是经过_______(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。 (5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是____________________。 杀死物体表面或空气中的微生物 消毒液(苯酚) 氯气 未将锅内冷空气排尽 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　(1)能耐高温的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)与煮沸消毒法相比,牛奶消毒常采用的巴氏消毒法或高温瞬时消毒法的优点是在达到消毒目的的同时,牛奶中的营养物质损失较少。(3)因紫外线能杀死物体表面或空气中的微生物,所以密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒。在照射前,适量喷洒消毒液,可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的。(5)使用高压蒸汽灭菌锅时,锅内的水加热煮沸,将其中原有的冷空气彻底排除后才能将锅密闭。如果未将锅内冷空气排尽,则会出现压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度的现象。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 角度三　结合微生物的纯培养,考查科学探究能力 5.(2020·江苏卷,T19 )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 叙述正确的是(　　) A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整 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.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　倒平板后不需要间歇晃动,A项错误;由题图可知,随着划线次数增多,细菌密度减小,Ⅲ区开始出现单菌落,应从Ⅲ区挑取单菌落,B项正确;该实验的Ⅲ区已经出现由单个细菌繁殖而形成的菌落,因此已经达到菌种纯化的目的,C项错误;刚果红与纤维素形成红色复合物,菌落周围的纤维素被降解后红色消失,出现透明圈,D项错误。 答案　B 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 平板划线操作的注意事项 (1)灼烧接种环后,要冷却后才能进行操作,以免温度太高杀死菌种。 (2)第一次划线及每次划线之前都需要灼烧接种环。 (3)第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始,能使微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终得到由单个细胞繁殖而来的菌落。 (4)划线用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破。 (5)最后一次的划线不要与第一次的划线相连。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 6.丁草胺是一种有机除草剂,主要用于水稻田杂草的防除,具有潜在的致畸变和致突变性。而在水稻种植过程中农田有一段很长的淹水期,淹水会导致水稻田深层土壤处于厌氧状态。因此研究丁草胺厌氧降解菌对于水稻田土壤中丁草胺的降解具有重要意义。研究人员要 对丁草胺厌氧降解菌进行分离、鉴定和扩大培养(如图),请回答下列 问题: 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)你认为研究人员应该在哪里取样?__________________________ _____。 (2)配制选择培养基时,研究人员先加入了K2HPO4、KH2PO4、FeSO4、MgCl2、NH4Cl、CaCl2、NaCl、微量元素复合液、维生素复合液等,他们还需要加入一定量的___________。对培养基灭菌通常采用________________法。灭菌结束后,应趁热将适量培养基分装于锥形瓶中,充入氮气,塞住胶塞并用铝帽固定,这样操作的目的是__________ ____________。 频繁使用丁草胺的水稻田深层土壤 丁草胺 高压蒸汽灭菌 创造无氧的培养环境 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (3)步骤③中,应将平板放入厌氧罐中,置于培养箱中恒温培养,对长出的菌落进行初步鉴定。菌落具有初步区分微生物类型的重要特征,这些特征包括_____________________________________________至少答出2点)等。 (4)步骤④中,从第二次划线操作起,每次总是要从上一次划线的末端开始划线,其原因是_____________________________________________ ___________________________________________________________ ____________________________________。 菌落的形状、大小、颜色、隆起程度、边缘特征 划线后,(线条末端细菌的数目比线条起始处要少)从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随划线次数的增加逐步减少,最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　(1)施用过丁草胺的稻田中能够分解丁草胺的菌株数量多,易获得目的菌株,同时由于目的菌株是厌氧型微生物,故土壤样品应从频繁使用丁草胺的水稻田深层土壤获取。(2)配制选择培养基时除微生物生长所必需的营养物质外,还需加入一定量的丁草胺。培养基灭菌一般采用高压蒸汽灭菌法。灭菌后的培养基趁热充入氮气的目的是去除培养基中的氧气,创造无氧环境。(3)菌落的特征包括菌落的形状、大小、隆起程度、颜色、边缘特征、光泽等。(4)划线后,(线条末端细菌的数目比线条起始处要少)从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随划线次数的增加逐步减少,最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 考点二　微生物的选择培养和计数 1.选择培养基 允许 抑制或阻止 脲酶 NH3 尿素 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.微生物的选择培养(稀释涂布平板法) (1)系列稀释操作:该操作常用在将细胞接种到培养基之前,通过液体稀释的方法分散细胞,随着稀释程度的增大,单位体积中的微生物细胞数量减少,细胞得以分散。 操作步骤: 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)涂布平板操作步骤。 (3)培养:待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入30~37 ℃的恒温培养箱中培养1~2 d。 0.1 mL 涂布器 涂布器 冷却 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 3.微生物的数量测定 (1)显微镜直接计数法。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)间接计数法——活菌计数法(即稀释涂布平板法)。 原理:当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,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。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 ①为了保证结果准确,一般选择菌落数在　　　　的平板进行计数。  ②用此种方法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目低的原因是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③某同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234个(涂布平板时所用稀释液的体积为0.1 mL),那么稀释倍数为106的试管中细菌的浓度是　　　　　　个/mL,稀释倍数为10的锥形瓶 中细菌的浓度为　　　　　　个/mL,所以每克样品中的细菌数是 　　　　　　个。  30~300 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 2.34×103 2.34×108 2.34×109 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 提醒　“选择菌落数在30~300的平板”的两个理解误区:①只得到1个菌落数在30~300的平板:不符合实验的重复原则,易受到偶然因素的影响。②得到3个或3个以上菌落数在30~300的平板:也不一定正确,如得到3个平板,菌落数分别为230、34、240,虽然菌落数均在30~300之间,但由于34与另外两个平板上的菌落数差异较大,应找出原因并重新实验。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作 (1)实验原理。 脲酶 尿素 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)操作步骤。 3~8 30~300 稀释涂布平板 30~37 菌落数目稳定 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (3)实验结果分析与评价。 对照组的培养皿中无菌落生长 对照组的培养皿中有菌落生长 30~300 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 5.分解纤维素的微生物的分离 (1)分离方法与原理。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)纤维素分解菌的培养基成分及鉴定原理。 纤维素 刚果红 红色复合物 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.判断正误。 (1)菌液的稀释度足够高时,培养基表面会获得单菌落。(选择性必修3 P18“正文”) ( ) (2)稀释涂布平板法计数时,统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。 (选择性必修3 P18“正文”) ( ) (3)细菌计数板常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。 (选择性必修3 P18“相关信息”) ( ) 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (4)分解尿素的细菌在分解尿素时,可以将尿素转化为氨,使得培养基的碱性降低。(选择性必修3 P18“探究·实践”拓展) ( ) (5)纤维素分解菌在刚果红培养基上形成的透明圈越大,说明该类纤维素分解菌分解纤维素的能力越强。(选择性必修3 P20“拓展应用2”) ( ) 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.(选择性必修3 P19“探究·实践”)该实验中的选择培养基对分解尿素的细菌具有选择作用。若要判断选择培养基是否起到了筛选的作用,对照组应如何设置? 答:________________________________________。 3.土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲菌、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论。 答:_________________________________________________________ _________________________________。 用完全培养基接种后在相同条件下同时培养 将甲菌、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 角度一　结合微生物的选择培养,考查科学思维 1.垃圾分类是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法,处理生活垃圾的有效方法之一是利用微生物对其进行降解,如图表示的是筛选高效降解淀粉菌种的过程。下列相关叙述正确的是(　　) 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 A.配制培养基时需添加一定量的抗生素再进行灭菌,以防止杂菌污染 B.含蛋白质的培养基不能用高压蒸汽灭菌法灭菌,以防蛋白质变性 C.菌落②比菌落①产生的透明圈直径大,主要原因是菌落②中的细菌数更多 D.稀释涂布平板法既可用于分离微生物,也可用来统计样品中活菌的数目 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　不应添加抗生素,配制培养基时无菌操作或者培养基进行高压蒸汽灭菌,防止杂菌污染,A项错误;培养基一般采用湿热灭菌法,其中高压蒸汽灭菌的效果最好,B项错误;菌落①与菌落②产生透明圈的大小不同主要是因为菌种对淀粉的分解能力不同,C项错误;稀释涂布平板法是微生物常用的接种方法,除可以用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目,D项正确。 答案　D 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.2⁃苯乙醇是一种具有玫瑰花香的芳香醇,大量应用于日用化学和食品工业中。酵母菌生物合成是生产天然2⁃苯乙醇的有效途径之一,但高浓度2⁃苯乙醇(≥3.0 g/L)对酵母菌生长的抑制作用严重限制了2⁃苯乙醇的产量。研究小组通过对酿酒酵母菌株CWY132进行紫外诱变处理,获得2⁃苯乙醇耐受性和产量都明显提高的突变菌株CWY132⁃10,过程如图1。请回答下列问题。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)实验中所用的液体培养基和固体培养基都需要_________ ℃、_________ kPa下灭菌20 min,这两类培养基在组成成分上的差异主要表现在_______________________(不考虑2⁃苯乙醇);发酵培养基的主要成分如下:葡萄糖20.0 g/L、硫酸镁0.5 g/L、磷酸二氢钾5.0 g/L、苯丙氨酸5.0 g/L,其中苯丙氨酸为酵母菌株的生长提供_____________。 (2)与其他野生型酵母菌株相比,作为诱变出发菌株的CWY132应具有对2⁃苯乙醇耐受性相对__________(填“较高”或“较低”)的特点,理由是___________________________________________________________ _______________。 121 100 是否添加凝固剂(琼脂) 氮源(和碳源) 较低 基因突变具有不定向性,选用较低耐受性的菌株,有利于通过诱变获得高耐受性的性状 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (3)摇床振荡培养的目的是_____________________________________ _______。 (4)为研究苯丙氨酸浓度对合成2⁃苯乙醇的影响,研究小组继续进行相关实验,结果如图2: 使菌体与培养液充分接触;增大培养液的溶氧量 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 根据实验结果推测,利用筛选出的酵母菌生产2⁃苯乙醇时,应将苯丙氨酸浓度控制在______g/L,理由是________________________________ _______________________。 8 当苯丙氨酸浓度控制在8 g/L时,苯乙醇的浓度最高且产率较大 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　(1)液体培养基和固体培养基都可用高压蒸汽灭菌法灭菌,即在高压蒸汽灭菌锅内以水蒸气为介质,在压力为100 kPa、温度为121 ℃的条件下灭菌20 min。这两类培养基在组成成分上的差异主要表现在是否添加凝固剂琼脂。在该培养基中的成分中,葡萄糖可提供碳源,苯丙氨酸主要为酵母菌株的生长提供氮源(氮源和碳源)。(2)与其他野生型酵母菌株相比,作为诱变出发菌株的CWY132应对2⁃苯乙醇耐受性相对较低,由于基因突变具有不定向性,选用较低耐受性的菌株,有利于通过诱变获得高耐受性的性状。(3)摇床振荡培养能使菌体与培养液 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 充分接触,增大培养液的溶氧量,有利于增加菌种的数量。(4)根据实验结果可知,当苯丙氨酸浓度小于8 g/L时,随着苯丙氨酸浓度的增加苯乙醇的浓度也在增加,当苯丙氨酸浓度超过8 g/L时,苯乙醇浓度不变,产率迅速下降,故利用筛选出的酵母菌生产2⁃苯乙醇时,应将苯丙氨酸浓度控制在8 g/L,此时苯乙醇的浓度最高且产率较大。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 两种纯化方法的比较 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 角度二　围绕微生物的分离和计数,考查科学思维和探究能力 3.下列是关于检测土壤中细菌总数实验操作的叙述,错误的是(　　) A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基,经高温、高压灭菌后倒平板 B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL,分别涂布于各组平板上 C.将实验组和对照组平板倒置,37 ℃恒温培养24~48 h D.确定对照组无菌后,选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　培养基先高压蒸汽灭菌处理,再倒平板,A项正确;涂布时要对样本的溶液进行稀释,一般选取104、105、106倍的土壤稀释液各0.1 mL进行涂布,为了检查平板培养基是否制备合格,同时把一培养基接种等量无菌水,作为空白对照,B项正确;将实验组和对照组平板倒置,37 ℃恒温培养24~48 h,培养一段时间,确定对照组无菌后,如果某一稀释倍数的平板上菌落数在30~300之间,即可把该组所有平板的菌落计数,然后取其平均值,计算出土壤细菌的总数,C项正确,D项错误。 答案　D 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 4.(2020·全国卷Ⅰ,T37)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 回答下列问题: (1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用__________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______。甲、乙培养基均属于________ 培养基。 (2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL,若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释______倍。 湿热灭菌 琼脂 选择 104 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是__________________________ _____________(答出1点即可)。 (4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤: _________________________________________________________。 (5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即________________________。 S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 取淤泥加入无菌水中,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数 水、碳源、氮源和无机盐 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　(1)实验过程中,对盛有水或培养基的摇瓶进行灭菌时,常采用湿热灭菌法。据题图可知,乙培养基为固体培养基,与甲培养基相比,其特有的组分Y物质应是凝固剂琼脂。甲、乙培养基均只允许能利用物质S作为氮源和碳源的微生物生长,因此均为选择培养基。(2)据题意,假设至少将摇瓶M中的菌液稀释X倍,才能保证稀释后的100 μL菌液中细菌细胞数不超过200个,初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,则稀释之前100 μL菌液中有2×106个细菌,可得2×106×(1/X)=200,则X=104,因此至少应将摇瓶M中的菌液稀释104倍。(3)在筛选过程中,若 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 培养基中S浓度过高,可能会导致细胞失水,进而抑制菌株的生长。(4)将含有能降解S的细菌的淤泥加入无菌水中,进行适当稀释后,利用稀释涂布平板法,取适量的菌液涂布到乙培养基上,在适宜条件下进行培养,一段时间后,统计菌落数,即可估算出淤泥中能降解S的细菌细胞数。(5)本实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供的营养物质是水、碳源、氮源和无机盐。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 微真题·重体悟 经典考题 演练提升 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.(2023·山东卷,T15)平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是(　　) A.不含氮源的平板不能用于微生物培养 B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒 C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃 D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　不含氮源的平板可用于固氮菌的培养,A项错误;平板涂布时涂布器使用前必须进行灭菌,B项错误;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,以免污染环境,C项错误;脲酶可以催化尿素分解,在以尿素为唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖,而不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源无法生长,因此以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物, D项正确。 答案　D 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.(2021·山东卷,T14)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 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”,说明甲菌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项正确;乙菌菌落周围没有出现深蓝色,说明乙菌不能以脂肪作为碳源,但乙菌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项错误;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项正确;可以利用该平板来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力,观察指标可以是菌落周围深蓝色圈的大小,菌落周围深蓝色圈的直径越大,说明解脂菌分泌脂肪酶的能力越强,D项正确。 答案　B 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 3.(2022·山东卷,T14)青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时,会通过分泌青霉素杀死细菌,以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产,关于该生产过程,下列说法错误的是(　　) A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 B.可用深层通气液体发酵技术提高产量 C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中 D.青霉素具有杀菌作用,因此发酵罐不需严格灭菌 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会分泌青霉素,因此发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖,A项正确;青霉菌的代谢类型为异养需氧型,可用深层通气液体发酵技术提高产量,B项正确;选育出的高产菌株经扩大培养后,才可接种到发酵罐中进行工业化生产,C项正确;为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染,获得纯净的青霉素,发酵罐仍需严格灭菌,D项错误。 答案　D 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 4.(2022·辽宁卷,T 15)为避免航天器在执行载人航天任务时出现微生物污染风险,需要对航天器及洁净的组装车间进行环境微生物检测。下列叙述错误的是(　　) A.航天器上存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物 B.细菌形成菌膜粘附于航天器设备表面产生生物腐蚀 C.在组装车间地面和设备表面采集环境微生物样品 D.采用平板划线法等分离培养微生物,观察菌落特征 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　嗜极微生物适应极端环境的特性使它们有在空间暴露环境或地外星球环境中存活的可能,因此航天器上存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物,A项正确;细菌形成菌膜粘附于航天器设备表面产生生物腐蚀,会腐蚀舱内材料以及设备线路等,B项正确;对航天器及洁净的组装车间进行环境微生物检测,不仅需要在组装车间地面和设备表面采集环境微生物样品,还需要对车间的空气等进行检测,C项错误;平板划线法可将混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞用接种环在平板表面上多次划线稀释而获得单个细胞,并让其成长为单菌落,进而通过观察菌落特征确定其类型,D项正确。 答案　C 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 5.(2023·北京卷,T16)自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性,能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。 (1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分,其中蛋白胨主要为细菌提供_____________和维生素等。 氮源、碳源 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊(如图),表明____________________________。 A菌能在培养平板中生长繁殖 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (3)为分离出具有溶菌作用的细菌,需要合适的菌落密度,因此应将含菌量较高的湖泊水样________后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现__________。采用这种方法,研究者分离、培养并鉴定出P菌。 (4)为探究P菌溶解破坏A菌的方式,请提出一个假设,该假设能用以下材料和设备加以验证(主要实验材料和设备:P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱)_______________________________ _____________。 稀释 溶菌圈 假设P菌通过分泌某种化学物质使 A菌溶解破裂 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 解析　(1)蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。(2)将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上,凝固形成薄层。培养一段时间后,薄层变浑浊,表明A菌能在培养平板中生长繁殖。(3)将含菌量较高的湖泊水样稀释后,依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后,能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。(4)根据实验材料和设备,圆形滤纸小片可用于吸收某种物质,离心机可用于分离菌体和细菌分泌物,为探究P菌溶解破坏A菌的方式,可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。 第38讲　微生物的培养技术及应用 点击 导航 微真题·重体悟 微考点·大突破 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 赢在字里行间 本部分内容讲解结束 $$