第10单元 第1课时 发酵工程的培养基与无菌技术-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

生物技术与工程 第十单元 第1课时　发酵工程的培养基与无菌技术 [课标要求]　1.概述培养基的类型及用途。2.阐明无菌技术的操作方法。3.概述利用平板划线法和稀释涂布平板法，进行微生物分离和纯化。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 发酵工程的培养基 发酵工程的无菌技术 考点二 考点一 课时作业 巩固训练 高考演练 素能提升 课堂落实——10分钟自纠自查 发酵工程的培养基 考点一 归纳 梳理必备知识 1．培养基的概念及类型 (1)概念：主要是指为人工培养微生物等而制备的，适合微生物等________________________的营养基质。 生长、繁殖或积累代谢产物 (2)类型 ①按成分分类 培养基种类 成分 优点 缺点 用途 天然培养基 动植物组织或微生物细胞以及它们的提取物或粗消化物 取材便利、________、配制简便 营养成分难以控制，实验结果的重复性较差 工业化生产 合成培养基 准确称量的高纯度化学试剂加蒸馏水 化学成分及其含量明确，实验可重复性好 配制过程繁琐，成本较高 研究与育种 营养丰富 ②按物理性质分类 培养基种类 特点 用途 液体培养基 不含__________，呈________状态 工业生产 固体培养基或半固体培养基 含______________，呈________或半固体状态 微生物的分离、鉴定，活菌计数，菌种保藏 凝固剂 液体 凝固剂(如琼脂) 固体 ③按用途分类：________培养基和特殊培养基 特殊培养基种类 选择培养基 鉴别培养基 加富培养基 用途 将某种或某类微生物从混杂的微生物中分离出来 快速分类鉴定不同类型微生物，也用于________和筛选产生某种代谢产物的菌种 用于培养营养要求比较苛刻的________微生物。可增加所需微生物的________ 基础 分离　 异养 数量 2.基础培养基 (1)概念：各种培养基的配方虽然不同，但其成分一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等最基本的物质，这些最基本的物质是大多数微生物对营养条件的基本需求，提供这些基本需求的培养基就是基础培养基。 (2)成分 能量 蔗糖 淀粉 牛肉膏 蛋白胨 3．特殊培养基 (1)概念：以____________为基础，可进一步配制具有特殊用途的培养基。 (2)类型 基础培养基 分离和筛选 营养 血清 4．培养基的配制——马铃薯葡萄糖琼脂培养基 (1)实验原理：酵母菌生长繁殖需要的营养物质有______________________等。马铃薯葡萄糖琼脂培养基具有酵母菌生长所需的________________和其他营养物质。 (2)实验步骤 水、碳源、氮源和无机盐 碳元素、氮元素 50 ℃ 高压蒸汽灭菌锅 拓展 深挖教材细节 1．采用如表配方配制的培养液分离果胶酶产生菌时，该表X处的成分应是________(填“葡萄糖”或“果胶”)，不选另一种成分的原因是______________________________________________。 K2HPO4 MgSO4 NaNO3 FeSO4 X H2O 0.1 g 0.5 g 3 g 0.01 g 2 g 加至1 L 果胶 大多数微生物以葡萄糖作为碳源，不具有选择作用 2．简要说明选择培养基与鉴别培养基的主要区别。 提示：选择培养基用于抑制或杀死其他微生物，创造有利于某种菌生长的环境，一段时间培养后使得该菌成为优势菌。鉴别培养基用于鉴定、分离或筛选不同微生物。 突破 强化关键能力 1．野生型大肠杆菌菌株能在基础培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长。如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程示意图。下列叙述正确的是(　　) A．图中③为基础培养基，可用高压蒸汽灭菌锅或者干热灭菌箱进行灭菌 B．接种环截取菌液后在②表面涂布接种，待形成菌落后用无菌绒布按压 C．C过程原位影印时用一块无菌绒布先影印④，再影印③号培养基 D．可从④中挑取D进行纯化培养以获得某氨基酸营养缺陷型突变株 答案：D 图中①②④为完全培养基，③为基础 培养基，培养基不能用干热灭菌箱进 行灭菌，A错误；用接种枪将菌液滴加 到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面，待形成菌落后用无菌绒布按压，B错误；若先影印④，④为完全培养基，会导致绒布上含有④号培养基的成分，用同一块无菌绒布无法起到筛选作用，C错误；由图观察可知，D在基础培养基中无法生长，而在完全培养基上能够生长，据此推测D是氨基酸营养缺陷型突变株，可从④中挑取D进行纯化培养以获得某氨基酸营养缺陷型突变株，D正确。 2．(多选)(2024·江苏南京联考)酿造酒生产中会产生一种潜在致癌物——氨基甲酸乙酯(EC)，EC可被酸性脲酶分解。研究人员开展筛选高产酸性脲酶菌的实验，如表是该实验使用的两种选择培养基配方，其中尿素在高温下易分解，溴甲酚紫变色范围pH：5.2(浅黄)～6.8(紫红)，酚红变色范围 pH：6.8(黄)～8.4(红)。下列叙述正确的是(　　) 成分 牛肉膏 蛋白胨 琼脂 指示剂 pH 其他成分 酸性培养基 0.5 0.5 2.5 溴甲酚紫 5.3 尿素2 g、葡萄糖2 g、酵母膏 0.3 g、 NaAc 0.2 g、KH2PO4 0.2 g、NaCl 0.5 g 中性培养基 1 0.2 2 酚红 6.8 A.培养基在100 ℃下湿热灭菌 20 min，过滤除菌的尿素溶液要在灭菌后加入 B．培养基加少量牛肉膏、蛋白胨、酵母膏和葡萄糖的主要目的是补充碳源和氮源 C．分离菌种的主要步骤：接种污泥→富集培养→稀释涂布法初筛→划线法纯化→鉴定 D．目的菌落周围在酸性培养基上应呈紫红色，且在中性培养基上呈红色 答案：BC 微生物灭菌时需要在固体培养基加上封口膜后在121 ℃条件下灭菌20 min ，冷却后再通过玻璃漏斗加入过滤除菌的尿素溶液，尿素在高温下易分解，不能在灭菌前加入，A错误；微生物培养的培养基中应加入水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机盐，故可在培养基加少量牛肉膏、蛋白胨、酵母膏和葡萄糖，B正确；一般情况下分离菌种的主要步骤为接种污泥(取样)→富集培养→稀释涂布法初筛→划线法纯化(筛选菌株)→鉴定，C正确；分析题意可知，目的菌落可产生酸性脲酶使培养基中EC分解，使培养基中pH增大，若使溴甲酚紫在酸性培养基中由浅黄色变为紫红色，则培养基pH大不会于6.8，应使酚红在中性培养基中呈黄色，D错误。 发酵工程的无菌技术 考点二 归纳 梳理必备知识 1．发酵工程的灭菌方法 (1)化学试剂灭菌法：采用灭菌剂灭菌的方法，一般不用于培养基灭菌。 (2)射线灭菌法：利用紫外线等产生的高能粒子进行灭菌的方法。 (3)干热灭菌法：包括__________灭菌法和__________法等。 (4)湿热灭菌法：利用__________进行灭菌的方法。 (5)过滤除菌法：通过过滤阻留微生物从而达到除菌目的的方法。 干热空气 火焰灼烧 饱和蒸汽 2．发酵工程的灭菌设备 (1)电热鼓风干燥箱：干热灭菌设备常用于空的__________、金属用具和其他耐高温的物品的灭菌。 (2)高压蒸汽灭菌锅：________灭菌设备，其使用包括加水、装锅、加热、排空冷空气、保温保压、出锅等步骤。 (3)空气除菌设备。 玻璃器皿 湿热 3．发酵工程的无菌操作器具 (1)接种器具 ①接种：是指在________条件下将微生物接入________的操作过程。 ②常用的工具有玻璃涂布器、接种针、接种环等，在涂布平板接种时要用______________，穿刺接种时要用接种针，在斜面接种或在平板培养基上进行__________时要用接种环。 无菌　 培养基 玻璃涂布器 划线接种 (2)转移器具 ①移液管：用来准备移取一定体积的溶液或分装化学试剂的量器。 ②微量取液器：取液量很少时使用，分为固定容量的和可调容量的两种。 (3)超净工作台：是一种经过空气净化而形成高洁净操作环境的设备。优点是操作方便。 4．微生物接种和传代的无菌技术 (1)穿刺接种：常用于________微生物。 (2)斜面接种：常用的菌种传代和低温下保存菌种的方法。 (3)斜面接种和培养酵母菌 ①主要目的：________、扩大培养和保存纯净菌种等。 ②主要步骤：准备接种→____________→试管口灭菌→挑取菌体→接种→培养。 厌氧 菌种转移 接种环灭菌 5．微生物分离、纯化和培养的无菌技术 (1)两种纯化方法的比较 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 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 (3)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 ①分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成________，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。 ②统计菌落数目一般用______________法。 脲酶 稀释涂布平板 ③计数：统计菌落数目时，培养基表面生长的1个菌落，来源于样品稀释液中1个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在________的平板进行计数。 ④公式：(平均菌落数÷涂布的稀释液体积)×稀释倍数。 30～300 拓展 深挖教材细节 筛选能高效降解尿素的细菌(目的菌)的培养基成分如表所示。 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 定容至1 000 mL (1)如何证明该选择培养基的确起到了筛选作用？ 提示：同时设置牛肉膏蛋白胨培养基进行接种并培养，观察两种培养基上的菌落数目；若牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，则证明选择培养基的确起到了筛选作用。 (2)如何证明所用的选择培养基没有受到环境污染？ 提示：将未接种的上述培养基与接种的上述培养基同时培养，观察是否有菌落产生；若未接种的培养基无菌落产生，则证明培养基没有受到环境污染。 (3)若甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的该细菌数。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下两种统计结果。 ①甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230，该同学的统计结果是否真实可靠？为什么？ 提示：不可靠。为增强实验的说服力与准确性，应设置重复实验，在同一稀释度下涂布至少3个平板，统计结果后计算平均值。 ②乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学将21舍去，然后取平均值。该同学对实验结果的处理是否合理？为什么？ 提示：不合理。微生物计数时，如果实验中出现重复实验结果相差较大的情况，应分析实验过程中可能的影响因素，找出原因重新实验，而不能简单地舍弃。 突破 强化关键能力 1．灭菌、消毒是生物学实验中常见的无菌操作。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．制作果酒的发酵瓶在清洗干净后还需用70%的酒精消毒处理 D．牛肉膏蛋白胨培养基灭菌后蛋白质变性失活不利于培养微生物 C 动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误；动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，但抗生素具有杀菌作用，因此微生物的培养基中不一定能加入抗生素，B错误；发酵瓶使用前要清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，是为了避免杂菌污染，C正确；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，培养基中的蛋白质变性失活不影响微生物的利用，D错误。 2．(多选)为提高酿酒过程中淀粉糖化效率，研究人员欲从大曲中筛选高产淀粉酶的酵母菌株，实验步骤如下，相关叙述正确的是(　 　) ①配制培养基、灭菌→②取1 g大曲接种于发酵培养基中培养24 h→③取发酵培养液稀释涂布于选择培养基中培养24 h→④挑取培养基上的菌落进行平板划线，培养24 h→⑤喷洒碘液，初步筛选产淀粉酶菌株→⑥将初筛出的纯菌种接种于发酵培养基中摇床培养48 h，取发酵液测定酶活力，进行再次筛选→⑦对筛选菌株进行鉴定 A．与发酵培养基相比，选择培养基特有的成分是琼脂和淀粉 B．步骤④应根据菌落的形状、大小、边缘粗糙程度等挑取菌落 C．步骤⑤中透明圈直径与菌落直径比值较大的菌落即为初筛菌种 D．步骤⑥中进行摇床培养的目的是使酵母菌充分释放淀粉酶 BC 与发酵培养基相比，选择培养基特有的成分是琼脂，淀粉是选择培养基和发酵培养基都有的营养成分，A错误；菌落具有种的特异性，因此，步骤④应根据菌落的形状、大小、边缘粗糙程度等挑取菌落，B正确；步骤⑤中菌落的透明圈直径与菌落直径比值较大说明该菌株分解淀粉的能力强，为初筛菌种，C正确；步骤⑥中进行摇床培养的目的是使酵母菌与培养液充分接触，同时也能增加溶氧，使酵母菌大量繁殖，进而可产生更多的淀粉酶，D错误。 高考演练 素能提升 2 3 1 4 1．(2023·江苏卷，7)下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是(　　) A．通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比 B．通常细菌的生长速度比酵母菌快，菌落比酵母菌落大 C．通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌，酵母菌培养基用过滤除菌法除菌 D．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 A 5 2 3 1 4 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不一样，通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比，A正确；通常细菌的生长速度比酵母菌快，但细菌形成的菌落不一定大于酵母菌，与细菌的种类有关，部分细菌的菌落小于酵母菌，B错误；通常细菌和酵母菌的培养基都用高压蒸汽灭菌法灭菌，C错误；血细胞计数板适用于真菌的计数，细菌计数板用于细菌的数量测定等，D错误。 5 2 3 1 4 2．(2023·广东卷，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 D 5 2 3 1 4 此研究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，因此目标菌既要耐高温，又要能够高效降解角蛋白，所以应在c点时取样，并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养，D正确。 5 2 3 1 4 3．(2023·山东卷，15)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 D 5 2 3 1 4 不含氮源的平板可以用于固氮微生物的培养，A错误；平板涂布时涂布器使用前必须进行灭菌，B错误；接种后未长出菌落的培养基需要灭菌后再丢弃，以防污染环境，C错误；能合成脲酶(能催化尿素分解产生NH3，NH3可作为某些细菌生长的氮源)的微生物可以以尿素为氮源，其他微生物因缺乏氮源而无法生长繁殖，D正确。 5 2 3 1 4 4．(2022·江苏卷，3)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计，不合理的是(　　) A．选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株 B．在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源 C．适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落 D．可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌 D 5 2 3 1 4 农田或公园土壤中含有较多的含脲酶的微生物，A正确；为了筛选可分解尿素的细菌，配制的培养基应选择尿素作为唯一氮源，含脲酶的微生物在该培养基上能生长，B正确；当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，C正确；在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，D错误。 5 5．(2020·江苏卷，31)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题。 (1)常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是________(填编号)。 2 3 1 4 5 编号 ① ② ③ ④ 物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器 灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧 ④ (1)涂布器等玻璃器皿通常用干热灭菌法灭菌。 (2)称取1.0 g某土壤样品，转入99 mL无菌水中，制备成菌悬液，经________________后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌__________________个。 2 3 1 4 5 梯度稀释 4.6×105(或460 000) (2)利用稀释涂布平板法统计活菌数目时，需要将制备的菌悬液进行梯度稀释，以获得细胞密度不同的菌悬液，一般来说，选取菌落数在30～300个的平板计数。0.1 mL菌悬液中含有46个酵母菌落，则1 mL菌悬液中含有460个酵母菌落；1.0 g土壤样品首先稀释100倍，然后稀释10倍，共稀释了1 000倍，因此样本中每克土壤约含酵母菌460×1 000＝4.6×105个。 2 3 1 4 5 (3)为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行________育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以________为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径________的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。 2 3 1 4 5 诱变　 脂肪　 较大 (3)采用射线辐照引起酵母菌基因突变，此种方法属于诱变育种。检查诱变酵母菌产脂肪酶的能力，需要把酵母菌接种到以脂肪为唯一碳源的培养基上，按照产生的菌落直径大小进行初步筛选，直径大的说明产酶能力强，利用的脂肪(碳源)多，直径小的说明产酶能力弱，利用的脂肪(碳源)少。 2 3 1 4 5 (4)在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株________进行后续相关研究，理由是________________ ____________________________________________________。 2 3 1 4 5 B 快，单细胞蛋白产量高；降解脂肪能力强，净化效果好 该菌株增殖速度 (4)通过分析题图可知，相同时间内，菌株B细胞密度大，说明该菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高；相同时间内，菌株B利用的脂肪多，脂肪剩余量少，说明该菌株降解脂肪的能力强，净化效果好。 2 3 1 4 5 课堂落实——10分钟自纠自查 一、易错易混诊断 1．固体培养基中加入少量水即可形成液体培养基。( ) 2．在选择培养基中添加数滴质量分数为10%的酚溶液可以抑制细菌和霉菌的生长。( ) 3．倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上。 ( ) 4．为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落。( ) 5．分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低。( ) × √ × × × 二、情境长句设问 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 (1)蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。 (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 (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)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。 稀释 溶菌圈 (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)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)_________________________________ ______________。 假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌 溶解破裂 (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。 课时作业 巩固训练 66 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 一、选择题 1．下列有关培养基的叙述，不正确的是(　　) A．纯化微生物和植物组织培养时常用的是固体培养基 B．在固体培养基中加入无菌水稀释，可直接用于扩大化培养细菌 C．根据培养基上菌落的特征可初步判断和鉴别细菌的类型 D．用高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌时，初期需排气1～2次，否则压力达到而温度达不到 B 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 2．稀释涂布平板法是分离菌种常用的方法，下列相关叙述不恰当的是(　　) A．固体培养基灭菌后，应冷却至50 ℃左右时倒平板 B．倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影响菌的生长 C．稀释涂布平板分离到的单菌落需进一步划线纯化 D．稀释涂布平板法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数 B 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 3．图中的已驯化菌群是从某肉制品加工厂污水处理池中初步筛选的可水解油脂并利用的菌群，为进一步筛选高效水解油脂的菌群进行了如图所示的操作。下列相关叙述正确的是(　　) A．培养基中除了油脂提供的成分还需加入氮源和碳源 B．随着培养基中油脂浓度变大导致菌群朝着高效水解 油脂的变异方向发展 C．在菌种分解油脂的过程中培养基的pH会呈现先下降 再上升的变化趋势 D．若要研究优秀菌的生长规律，可在液体培养的不同 时间段采用稀释涂布平板法短时间内测定其数量 C 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 油脂可为微生物提供碳源，除此之外还需要提供水、 无机盐和氮源，A错误；变异是不定向的，自然选择 是定向的，油脂浓度起到了选择作用，B错误；在菌 种分解油脂的过程中，由于分解油脂会产生脂肪酸， 培养基的pH先下降，随着微生物的利用，脂肪酸被消 耗，pH会再上升，C正确；计数需在每天相同时间段完 成，稀释涂布平板法不能短时间内测定数量，若需要短 时间应选用直接计数法，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 4．(2024·江苏无锡高三统考)A、B、C、D四种抗生素 均可治疗金黄色葡萄球菌(Sau)引起的肺炎，为选出最 佳疗效的抗生素，研究者将分别含等剂量抗生素的四 张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于Sau均匀分布的 平板培养基上，在适宜条件下培养48 h，结果如图。下列叙述错误的是(　　) A．实验中一般采用干热灭菌的方法对培养皿进行灭菌处理 B．四种抗生素中，抗生素A治疗Sau感染引起的肺炎效果最好 C．滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌落，离抑菌圈越远抗药性越强 D．接种涂布后的培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养 C 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 干热灭菌法是指在干燥环境(如火焰或干热空气)进行 灭菌的技术，可以对培养皿进行灭菌处理，A正确； 据抑菌圈的大小可知，抗生素D的抑菌圈最小，治疗 Sau感染引起的肺炎效果最差，抗生素A的抑菌圈最 大，则治疗Sau感染引起的肺炎效果最好，B正确；滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌落，离抑菌圈越远，药性变弱，说明菌落抗药性越弱，C错误；接种涂布后的培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养，防止冷凝水滴落引发杂菌污染，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 5．我国科学家从北极分离、鉴定出了一种耐冷细菌，过程如下：①接种在人造海水中，15 ℃条件下振荡培养3小时；②梯度稀释后将样品涂布在TYS培养基中(0.5%胰蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂)，15 ℃条件下培养7天；③挑取生长的菌落，进行划线，15 ℃条件下培养后选择不同形态的菌落进行进一步的培养、鉴定和保藏。下列说法错误的是(　　) A．TYS培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基 B．人造海水、培养皿等在使用前需要进行灭菌处理 C．涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种 D．分析所有菌落，能还原采样点所有微生物的种类与含量 D 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 TYS培养基含有0.5%胰蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂，故TYS培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基，A正确；人造海水、培养皿等在使用前需要进行灭菌处理，不灭菌可能有杂菌污染，B正确；涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种，C正确；可能由于培养条件限制，有一些菌种无法培养出，因此不能还原采样点所有微生物的种类与含量，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 6．某种物质A(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A。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A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A，乙的组分为无机盐、水、A和B，下列表述正确的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 A．乙组分的B物质为琼脂，为了提高准确度，实验需设平行重复实验，无需另外设置空白对照 B．实验时，淤泥及盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 C．步骤③的接种工具是接种环，菌落数目稳定时，大小不同的菌落形成的起始时间一般不同 D．实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为1.5×107个/mL，若要在每个平板上涂布0.1 mL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过150个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释104倍 答案：D 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 根据题图和题意可知，③稀释涂布平板法接种到以A为唯一碳源和氮源的选择培养基上，乙的组分为无机盐、水、A和B，在乙培养基上要得到单菌落，则其中B为琼脂，为了提高准确度，实验需设平行重复实验，且需要另外设置空白对照，检测培养基配制是否合格，A错误；实验时，从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株，则步骤①为淤泥取样进行稀释，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，淤泥中有菌种，因此不能进行灭菌处理；盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，B错误；据图分析可知，步骤③以稀释涂布平板法接种到以A为唯 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 一碳源和氮源的选择培养基上，因此步骤③的接种工具是涂布器，且大小不同的菌落是分解菌分解能力不同导致的，C错误；利用稀释涂布平板法对细菌进行计数，要保证每个平板上长出的菌落数不超过150，假设稀释倍数为a，在每个平板上涂布0.1 mL稀释后的菌液，则有150×a÷0.1＝1.5×107，则稀释倍数a＝104，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 7．(多选)(2024·江苏泰州模拟)野生型的链孢霉能在基础培养基上生长，而用X射线照射后获得了两种不同营养缺陷型的链孢霉M和N，它们在基本培养基中均不能生长，添加相应的营养物质m和n后才能生长。某同学将链孢霉M和N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基础培养基上，出现了许多单菌落。再将这些菌落分别接种到基本培养基上，培养后均有菌落出现。对这些菌落出现原因的分析，合理的有(　 　) A.实验操作过程中培养基被杂菌污染 B．M、N菌株互为对方提供所缺的营养物质 C．混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质 D．混合培养过程中，菌株中已突变的基因发生回复突变 ACD 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 本来链孢霉M和N菌株在基础培养基上均不能生长，混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基础培养基上，出现了许多单菌落，可能是在该过程中培养基被杂菌污染的缘故，A正确；某同学将链孢霉M和N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基础培养基上，出现了许多单菌落，据此可推测，M、N菌株之间发生了基因重组，因而能合成自身所需要的营养物质，出现了许多单菌落，B错误；混合培养过程中，M、N菌株之间发生了基因重组，即两个菌株可能互相获得了对方的遗传物质，C正确；混合培养过程中，菌株中已突变的基因发生回复突变，能够合成相应的营养物质，因而导致菌体可以在基本培养基上生长，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 8．(多选)细菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白。研究人员利用野生型细菌X及其不同突变体进行了实验：在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌(下层菌)滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌(上层菌)，共同培养后，对上、下层菌计数得到如图结果。下列分析不正确的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 A．实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行消毒处理 B．对上、下层菌计数时应采用稀释涂布平板法而不能用显微镜直接计数 C．由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性 D．野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势 答案：AD 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 为避免杂菌的污染，实验中的滤膜、培养 皿、固体培养基等均需灭菌处理，A错误； 对活菌进行计数的方法是稀释涂布平板法， 具体方法是先将菌体进行梯度稀释，再涂布 到滤膜的表面，待菌落数稳定时进行计数，不能用显微镜直接计数的原因是显微镜直接计数不能区分死菌和活菌，B正确；tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，乙组中野生型可产生tcel蛋白作用于tcel-tcil双突变体， 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 后者无法产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性， 使野生型菌在竞争中占据优势；而在丙组 中，野生型可产生tcel蛋白作用于tcel突变 体，后者可以产生tcil蛋白中和tcel蛋白的 毒性，使野生型的生长受到抑制，由此推 测，tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性，C正确；由甲组、乙组可知，野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体的竞争中占优势，由甲组、丙组可知，野生型细菌X在与tcel突变体的竞争中不占优势，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 二、非选择题 9．测定水样是否符合饮用水的卫生标准，常用滤膜法测定大肠杆菌的总数。大肠杆菌可发酵乳糖产酸造成酸性环境，伊红和亚甲蓝这两种染料结合形成复合物，使大肠杆菌菌落呈紫黑色，而与其他不能发酵乳糖产酸的微生物区分开。滤膜法的大致流程如图所示。请回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (1)EMB培养基的成分如表： 成分 蛋白胨 乳糖 K2HPO4 2%伊红水溶液 0.5%亚甲蓝水溶液 琼脂 水 含量 10 g 10 g 2 g 20 mL 13 mL 15 g 1 000 mL 按照上述配方配制好之后，需要将pH调节到________，用____________法进行灭菌。该培养基中蛋白胨为大肠杆菌提供___________________。从功能上看，EMB培养基属于______培养基。 7.2～7.4 高压蒸汽灭菌 碳源、氮源、维生素 鉴别 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (1)大肠杆菌属于细菌，细菌培养时应将pH调节到7.2～7.4；对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法；蛋白胨为微生物的培养提供碳源、氮源和维生素；从功能上看，该培养基中含有伊红和亚甲蓝，可鉴别培养基上长出的菌落是否为大肠杆菌，因此EMB培养基属于鉴别培养基。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (2)过滤待测水样所用到的器材中，需要经过灭菌处理的是________________________。为防止杂菌污染，与过滤有关的操作都要在______________进行。 滤杯、滤膜、滤瓶、镊子　 酒精灯火焰旁 (2)过滤待测水样需要用到滤杯、滤膜、滤瓶和镊子，这些实验仪器都需要经过灭菌处理；与过滤有关的操作都要在酒精灯火焰旁进行，防止杂菌的污染。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (3)待测水样过滤完之后，还有部分细菌吸附在滤杯杯壁上，将这部分细菌也尽可能集中到滤膜上的操作为_____________________________ ___________________。 用无菌水冲洗滤杯，再次过滤， 重复几次 (3)待测水样过滤完之后，还有部分细菌吸附在滤杯杯壁上，此时可以在无菌条件下，用无菌水冲洗滤杯，再次过滤并重复几次，将这部分细菌也尽可能集中到滤膜上。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (4)将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，属于微生物培养中的________操作。 接种 (4)完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，属于微生物培养中的接种操作。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (5)无菌操作下将90 mL无菌水加入10 mL待测水样中，这样就将待测水样稀释了________倍，将稀释后的菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数为45，黑色菌落为5，则1升待测水样中的大肠杆菌数目为________个。 10　 500 (5)无菌操作下将90 mL无菌水加入10 mL待测水样中，这样就将待测水样稀释了10倍；根据大肠杆菌鉴定的原理可知，紫黑色菌落为大肠杆菌，因此1升待测水样中的大肠杆菌数目为5×(1 000÷10)＝500个。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 10．(2024·江苏扬州统考)乳链菌肽是由乳酸乳球菌分泌的一种由34个氨基酸组成的小肽，对许多革兰氏阳性菌，尤其是对引起食品腐败的细菌具有强烈的抑制作用，是一种高效无毒的天然食品防腐剂。研究人员从新鲜牛奶中获得多株产乳链菌肽的菌株，进行了如下实验。 (1)筛选菌株 将含有杀菌物质的滤纸片放到滴有细菌培养液的固体培养基上，经过培养，杀菌物质杀死细菌后会在滤纸片周围形成抑菌圈。将革兰氏阳性菌涂布于平板上，将已经灭菌的大小相同的滤纸片均匀地摆放在培养基表面，在其上分别滴加等量备选菌株培养液的上清液，对比观察______________，选取抑制作用最强的菌株。 抑菌圈的大小 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (1)将含有杀菌物质的滤纸片放到滴有细菌培养液的固体培养基上，经过培养，杀菌物质杀死细菌后会在滤纸片周围形成抑菌圈，抑菌圈越大说明杀菌物质的杀菌能力越大。将革兰氏阳性菌涂布于平板上，将灭菌的大小相同的滤纸片均匀地摆放在培养基表面，在其上分别滴加等量备选菌株培养液的上清液，对比观察抑菌圈的大小，选取抑制作用最强的菌株。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 高压蒸汽灭菌法 琼脂　 固体斜面 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (2)A过程配制时除了加入特定的营养物质以外，还要加入一定量的氯化钠，以维持渗透压，制备培养基时，应该先调pH再灭菌。B过程常用的方法是高压蒸汽灭菌法。D过程所需的是固体培养基，而C过程所需的是液体培养基，因此D过程培养基中增加的物质是凝固剂——琼脂。E过程需将纯化的菌株接种于固体斜面培养基中4 ℃保存。这是菌种临时保存的常用方法。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (3)为了解乳链菌肽对革兰氏阳性菌的作用 方式是抑制细菌生长、溶菌性杀死细菌(细 胞破裂)还是非溶菌性杀死细菌，科研人员 将乳链菌肽加入革兰氏阳性菌菌液中，随着 发酵时间的延长，检测革兰氏阳性菌的活菌 数、除去菌体的上清液中核酸含量，实验结果如图所示。 对革兰氏阳性菌活菌的计数方法为______________。以上实验表明乳链菌肽对革兰氏阳性菌的作用方式为___________________，理由是_____________________________________；______________________ ___________________________________。 稀释涂布平板法 非溶菌性杀死细菌 曲线3活菌数降为零，说明是杀死细菌 除去菌体的上清液中核酸 含量没有明显变化，说明不是溶菌 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (3)为了解乳链菌肽对革兰氏阳性菌的作用方式究竟是抑制细菌生长、溶菌性杀死细菌(细胞破裂)还是非溶菌性杀死细菌，实验组为加入乳链菌肽的革兰氏阳性菌菌液，对照组为加入等量灭活乳链菌肽的革兰氏阳性菌菌液，对革兰氏阳性菌活菌的计数方法为稀释涂布平板法，由图可知，对照组的种群数量变化呈“S”型。由于曲线3活菌数降为零，说明是非溶菌性杀死细菌；除去菌体的上清液中核酸含量没有明显变化，说明不是溶菌。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (4)研究表明乳酸乳球菌不仅有合成乳链菌肽的编码基因，还有相关的免疫基因以确保分泌的乳链菌肽对自身细胞并不会产生伤害，其中可以用作基因工程中的标记基因的是____________。 免疫基因 (4)研究表明乳酸乳球菌不仅有合成乳链菌肽的编码基因，还有相关的免疫基因以确保分泌的乳链菌肽对自身细胞并不会产生伤害，其中可以用作基因工程中的标记基因的是免疫基因，因为有免疫基因就可抗乳链菌肽，用于目的基因的筛选。 2 3 5 6 7 8 9 1 4 10 (5)乳链菌肽作为天然防腐剂，但不会改变人体肠道中的正常菌群，也不会进入内环境，推测可能的原因是___________________________。 被消化道中蛋白酶所降解 (5)乳链菌肽作为天然防腐剂，它是由34个氨基酸组成的多肽，使用乳酸菌链球菌防腐的优点是不会改变人体肠道内正常菌群，也不会进入内环境。推测可能的原因是食用后被消化道中蛋白酶所降解。 $$