第1章 第2节 微生物的培养技术及应用-【精讲精练】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步学习方案（人教版2019）

第1章 发酵工程。 第2节 微生物的培养技术及应用 第1课时微生物的基本培养技术 1.概述培养基的配制方法和微生物纯培养的基本操作要求 科学思维 学习目标 2.掌握无菌技术的操作 科学思维 3.掌握酵母菌纯培养的方法及步骤 科学探究 必备知识 课前预习·自主落实 素养初成 梳理教材 温馨提示 、培养基的配制 在微生物实验室，不能吃东西、喝水，离开前一定要 洗手。使用后的培养物丢弃前要灭菌，以免污染环境。 定人按照微生物树 的不同需求，配制出 这供其 的芹养基质 三、微生物的纯培养 功 用以培养、分离、鉴、保存微生物或积紫其 1.纯培养的概念 液体培 不合凝茴剂（如琼脂）、呈液体状态 在微生物学中，将接种于培养基内， 的培养基 养 类 养基 培养物 在合适条件下形成的仑特定种类 型 川入凝世剂 是验室中最常州的培养基 茴体培 琼脂固体 之 纯培养物出 繁殖所扶得的微生物样体 制 养基 培养基 微L物在琼脂固体培养基表 而或内部长，刂以形成肉 纯培养获得 按物弹件质划分 的过程 眼可见的 正要成分-水 和 等 2.纯培养的过程（以酵母菌为例） 培养乳酸杆闲时，需要在培养 包括 等步骤。 成 其 还峦要满足 基添潍生素 分 他 微生物生长 培养希芮时需将培养基调 (1)制备培养基 对pH、特殊 至酸性 培养细菌时需要将培养基调 马铃薯去皮切块加水煮沸→过滤→向滤液 分 营养物质以 配制 及0的需求 屮加入20g葡萄糖、15-20g琼脂+川 培养厌氧微生物时，需要提供 培养基 定容至1000ml 无氧的条件 制 培养基火菌：高生蒸光火菌锅中火菌150mn 二、无菌技术 备 灭 培养m火苗： 火苗2h 1.目的：获得 培养物。 基 2.关键：防止 污染。 倒平板 待培养基冷却至 右时.在 附近倒平板 3.消毒和灭菌 接种和分 接种 芮 培养 离酵母菌 连敛划线稀释分放 分离 单芮落 消毒 无菌技术 灭菌 培养 较为 或生物等方法 宁条件→ 强烈的理化方法 倒置平板一·28：左i 酵母菌 川中培养21~18h 杀死物体表面或内部的· 部分徽生物（不包括芽孢宁结果今 杀死物体内外 (2)平板划线法接种和分离酵母菌 和孢子) (包括芽孢和孢千) ①平板划线法的原理：通过 在固 煮沸消毒法， 常见 干热火菌、 体培养基表面 的操作，将聚 化学药剂消毒法、紫外线户 方 等 消毒法等 集的菌种逐步 到培养基的表 操作的空间， 操作者的 用于微生物培养的器瓜、 面。经数次划线后培养，可以分离得到 衣养和手等 接种用具和其他金属用具 ●生物学·选择性必修3生物技术与工程（配RJ版） ②平板划线法的操作步骤 温馨提示 倒平板是将融化后的培养基倒入培养皿冷却 益将接种环放在上的烧，点到 的金属丝。 凝固形成培养基固体平面的过程，而不只是将培养 皿倒置。 h.在旁冷却接种环。问时，拔山装有 酵母茵培养液的试管的棉塞。 走近生活 般情况下，在实验操作过程中，对能 。.将试管口通过一。 灭菌的对象进行灭菌处理，如培养皿及用 d.在火焰附近而接种环疏取一环齿液 到的各种器具：对无法灭菌的对象则进行 消毒处理，如实验操作者的衣着和双手等。 结合所学知识判断： e.将 通过火，并盎上棉塞。 (1)所有的培养基中都要加入琼脂( [在火格附近将皿盖打开 ,用接种 (2)灭菌相比消毒对微生物的杀灭更彻底 环在挤养基表面迅速划 盖上恒盖。 () 品灼烧接种环，待其冷却后，从第_次划 (3)培养基最常用的灭菌方法是高压蒸汽 线的瑞开始作第次划线.重复以上 作，作第三、四、五次划线。注意不要 将 与第一次的划线相连。 灭菌 (3)培养酵母菌 (4)倒平板操作中，等待平板冷却凝固后， 将接种后的平板和一个 的平板倒 要将平板倒置 置，放入28℃左右的恒温培养箱中培养 (5)平板划线操作中，划完一个区域后要将 24~48h. 接种环灼烧，再划下一个区域 关健能力 课堂探究·重难突破 靠养培优 探究点一 培养基的配制 情境探究 (2)该培养基中主要提供碳源和氮源的物 质分别是什么？属于有机物还是无机物？ 下表是牛肉膏蛋白胨培养基的配方，探究 下列问题： (3)该培养基培养的微生物同化作用类型 是 ,理由是 材料牛肉膏蛋白胨 NaCl 琼脂 关 定容至 (4)试从碳源和氮源的角度分析不同类型 用量 5g 10g 20g 1000ml 微生物所需的培养基成分的特点： 牛肉膏和蛋白胨来源于动物，含有糖、维生 自养型生物 异养型生物 素和有机氨等营养物质。 碳源 CO2、Naz CO,等无机物 (1)根据培养基的物理性质，该培养基属于 培养基，理由是 氮源 8 第1章发酵工程。 归纳总结 A.微生物在培养液中培养一段时间后用 显微镜观察，可见到形成的菌落 1.培养基营养成分的作用和主要来源 B.NH可以作为硝化细菌的氯源和能源 成分 含义 诈用 要求 物质 构成生物体细 无机碳源：(C0: C.任何培养基都必须含有碳源、氮源、无 提供碳元素的 陀的物贞和一 NaH()等； 炒质 些代谢物，有 有碳源：荐炎、 机盐、水和琼脂 些物是并杀生 在肉膏，蛋白胨、 脑酸、龙生粉饼 D.某些细菌生长过程中需要额外补充营 势的能爽物贡 石油等 养物质，比如培养酵母菌时，要添加维 无氮源：M2.NH、 提供急元素的 合成蛋白质、 铵盐、砖酸盘等； 生素 物质 核酸以及含氣 有机额源：尿素、 的代茶物 仁为育、恶白胨等 2.下列有关微生物营养物质的叙述中，正确 为微生物提作是细胞的组成 的是 徐碳，氮以外成分、生理阔 的各种速要元 节物质、其 F: 无化合悔 A.是碳源的物质不可能同时是氨源 盐 素，包括大管化能官养菌的 元者和微量元能深、醉的滋 B.微生物的培养都需要提供碳源、氮源、 污剂等 水、无机盐，缺一不可 不仅是优良的 水 生物公内含昌容剂，而且可 C.牛肉膏蛋白胨培养基属于合成培养基， 很高的无机物维持生物大分 从外界摄入 子结构的稳定 营养全面 2.巧记培养基的种类和用途 D.液体培养基有利于营养物质的吸收，可 按物理状态分类 用于微生物的扩增培养 :特点 种类 用盗 方法技图 不加凝固羽◆液体培养基 ◆了业生产 有关培养基营养物质的三点提醒 加景图剂 (1)培养不同的微生物所需要的营养物质可能 半陶体 观案徽生物的运动 (如琼者) 培养基 分类鉴烂 不同。 加凝固剂 徽生物的分离、鉴 ①自养型微生物的培养基主要以无机营养为主。 厨体培养基 定，活薄计数，南种 〔如琼诣) 保裁笑 ②异养型微生物的培养基主要以有机营养为主。 (2)微生物需要补充生长因子，是由于缺乏合成这 典题精练 些物质所需要的酶或合成能力有限。 1.(2024·襄阳联考)下列关于微生物培养的 (3)微生物需求量最大的是碳源，能合成含碳有机 叙述，正确的是 ( ) 物的是自养型，反之则为异养型。 探究点二 无菌技术 (1)某同学在实验过程中不小心将灭菌的 情境摞究 培养皿和未灭菌的培养皿混合了，那么这 根据教材P10~P11消毒和灭菌的相关知 些培养皿还能用于实验吗？为什么？ 识，探究下列问题： 1.通过学习无菌技术，关注生活中的现象和 人类健康。 9 ●生物学·选择性必修3生物技术与工程（配RJ版） (2)常用酒精擦拭双手是消毒还是灭菌？ 压大于水蒸气的膨胀压，所以，当水蒸气中含有 体积分数为70%和95%的酒精，哪种效果 空气时，在同一压力下，含空气蒸汽的温度低于 更好？为什么？ 饱和蒸汽的温度。 (2)如果在压力未降到0时打开排气阀，会导致 锅内压力突然下降，使容器内的培养基由于内外 压力不平衡而冲出烧瓶口或试管口，造成棉塞沾 染培养基而发生污染。 D典题精练 2.对培养基、培养皿、接种环、实验者的双手 3.(不定项)无菌技术在生产生活中应用广 空气和牛奶常采用的灭菌或消毒方法分别 泛，下列有关叙述错误的是 是什么？ A.巴氏消毒法可杀死牛奶中的全部微生 物，且不破坏牛奶的营养成分 B.喷洒石炭酸或煤酚皂溶液配合紫外线 照射可提高空间消毒效果 C.耐高温且需要保持干燥的玻璃器皿、金 3.消毒和灭菌的原理是什么？能否杀死所有 属用具等，需放入高压蒸汽锅灭菌 的微生物？ D.无菌技术的关键是杀灭实验室中的所 有微生物 4.(2024·衡水联考)防止杂菌入侵，获得纯 净的培养物，是研究和应用微生物的前提。 下列叙述错误的是 归纳总结 A.实验室里可以用紫外线或化学药物进 行消毒 1.不同消毒方法的特点 B.接种环、接种针等金属用具，直接在酒 高湿感高避可以使菌体红胞肉的蛋白质、核酸变 精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌 消毒迎性失活：从而达到津毒的日的 C.在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开 巴氏优与意油消毒法润光，巴氏消毒法的优点是 消寺点达到消毒目的的司时营养物质损失较少 实验室时一定要洗手，防止被微生物 体积分数为70%的酒精杀菌效果最好， 感染 酒精？0%若洒精浓度过高，薯休表面蛋白质变生 D.使用后的培养基丢弃前一定要进行灭 消诗陋精 过快丽堤国成一层保护膜，西特不能渗 入其中；浓度过低，杀南能力减弱 菌处理，以免污染环境 紫外线主要是通过对微生物的镉射损伤和 方法技囡 紫外 碳环核酸的功能使微生物致死，从而达到 袋消 米奇的目的。在用茶外线照射前，适量喷 灼烧灭菌的适用范围和方法 酒莱酚或煤酚皂落液等消寿液、可以加强 消毒效采 (1)灼烧灭菌适用于接种工具和试管口、瓶口的 2.高压蒸汽灭菌两个常见问题分析 灭菌。 (1)在使用高压蒸汽灭菌锅灭菌时，灭菌锅内冷 (2)接种工具灼烧灭菌：用酒精灯外焰按顺序充分 空气的排出是否完全极为重要，因为空气的膨胀 燃烧。试管口、瓶口灭菌：迅速通过酒精灯外焰。 10 第1章 发酵工程。 探究点三 酵母菌的纯培养 2结合倒平板的操作程序，探究下列问题。 情境紧究 1.下图是平板划线操作的过程，探究下列 ©` 问题。 图三 (1)如图一所示，为什么需要使锥形瓶的瓶 口通过火焰？ (2)如图二所示，从防止杂菌污染的角度思 考，为什么培养基冷却凝固后将平板倒置？ (1)用字母和箭头表示平板划线操作的正 确步骤： (2)为什么在操作的第一步以及每次划线 (3)培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右 之前都要灼烧接种环？在划线操作结束 时，才能用来倒平板。可用什么办法来估 时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？ 计培养基的温度？ (3)在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却 后再进行划线？ 归纳总结 平板划线操作的注意事项 (1)蘸取菌液前及每次划线之前都需要灼烧接种 环，划线操作结束后仍需灼烧接种环，三种灼烧 (4)在第二次以及其后的划线操作时，为什 的目的不同。 么总是从上一次划线的末端开始划线？ 蘸取菌液 避免接种环上可能存在 前的灼烧 的微生物污染菌种 杀死上一次划线结束后 接种环上残留的菌种， 每次划线 (5)接种结束后，为什么要将一个未接种的 ·使下一次划线时侯接种环 前的灼烧 培养基和一个已接种的培养基放在一起培 上的菌种直接来源于上 一次划线的末端 养，未接种的培养基表面如果有菌落生长， 说明了什么？ 划线操作 及时杀死接种环上残留 结束后的 →的菌种，避免菌种污染 灼烧 环境和感染操作者 11 ●生物学·选择性必修3生物技术与工程（配RJ版） (2)在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划 B.甲在酒精灯火焰附近进行可以避免杂 线，以免温度过高杀死菌种。 菌污染 (3)除第一次划线外，每次划线都从上一次划线 C.丁操作必须要等待平板冷却凝固后才 的末端开始，这样能使细菌的数目随者划线次数 能进行 的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖 D.培养基应冷却到50℃倒平板是由于该 而来的菌落。 温度下不易受杂菌污染 (4)划线时用力大小要适当，防止用力过大将培 养基划破。 6.(2024·邢台检测)下列有关微生物的分离 与培养的叙述，错误的是 ( 产典题精练 A.获得纯净培养物的关键是防止杂菌 5.如图是倒平板的操作，下列相关叙述错误 污染 的是 B.倒置平板可防止培养皿皿盖上的冷凝 水滴落造成污染 C.倒平板时将培养皿的皿盖拿开，以便于 将锥形瓶中的培养基倒入培养皿 D.检验培养基是否被杂菌污染的最有效 内 丁 A.正确的操作顺序应该是丙·乙> 方法是将未接种的培养基放在恒温培 甲→丁 养箱中培养 香漏补缺 随堂巩固·基础夯实 素养提升 A.根据物理性质划分，该培养基属于液体 [课堂小结] 培养基 类型固休培养基和 培养基 B.微生物无法在该培养基表面形成肉眼 培养基 的配制 水 无机盐等 可见的菌落 微生物 成分 微作物生长对pH、特殊井 C.根据配方可知，该培养基培养的微生物 养物质以及氧气的要求 基本培养技 无菌 消毒 的同化作用类型是异养型 技术 灭菌 D.固体培养基中加入少量水即可形成液 制备培养基 体培养基 醉母附 纯培养 接种和分离酵母苗 2.下列操作能达到灭菌目的的是 培养倖母菌 A.用免洗酒精凝胶擦手 [课堂巩固] B.制作泡菜前用开水烫洗容器 1.下表所示为某培养基的配方，下列叙述错 C.在火焰上灼烧接种环 误的是 ( D.防疫期间用石炭酸喷酒教室 成分 含量 成分 含量 3.(2024·哈尔滨高二统考)在马铃薯琼脂培 NaNOs 3g MgSO,·7H2O 0.5g 养基上进行酵母菌纯培养的实验中，描述 K2 HPO 1g (CH2O) 30g 不正确的是 定容至 A.完成平板划线后立即将接种后的平板 蒸馏水 青霉素 0.1万单位 000mL 和一个未接种的平板倒置培养 12 第1章发酵工程。 B.接种后的平板一般做三组的依据是平 (1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器 行重复原则，使实验结果准确可靠 具 (填“可以”或“不可以”)放入干 C.使用后的培养基在丢弃前一定要进行 热灭菌箱中进行干热灭菌。 灭菌处理，以免污染环境 (2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温 D.离开实验室时一定要洗手消毒，以防止 瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方 微生物感染 法的优点是 4.(不定项)下列有关平板划线操作的描述， 正确的是 ( (3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射 A.将接种环放在酒精灯火焰上灼烧，直到 消毒，其原因是紫外线能 ,在照射 接种环烧红 前，适量喷洒 ,可强化消毒效果。 B.接种环在平板上划线的位置是随机的 (4)水厂供应的自来水通常是经过 C.在挑取菌种前和接种完毕后均要将试 (填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。 管口通过酒精灯火焰 (5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压 D.最后一区的划线不能与第一区相连 力达到设定要求，而锅内并没有达到相应 5.在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒 温度，最可能的原因是 和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列 请完成[知能达标训练1作业（二） 问题： 第2课时 微生物的选择培养和计数 1.阐明微生物选择培养的原理 科学思维 学习目标 2.概述测定微生物数量的方法 科学思维 3.进行土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 科学探究 必备知识 课前预习·自主落实 素养初成 梳理教材 温馨提示 一、选择培养基及微生物的选择培养 有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物 1.选择培养基 生长繁殖，因此能在选择培养基上生长的微生物不 一定都是所需的微生物，还需进一步验证。 在微物学中.将 特定种类的微物 龙义 生长，同时或其他种类微生物生 2.微生物的选择培养（稀释涂布平板法） 长的培养基，称为选培养基 (1)系列稀释操作 人为捉供行利丁 生长的茶件包括 汝计原理 营养、温度和pH等).时时或 1 ml 1 ml.1 ml.1 mL.1 ml. 1 ml 其他微生物的生长 设计 尿素分解俏能产生 分离尿素分 分解尿素生成NH.为共 设计实例 原弹 解菌的选样 生长提供氮源 培养基 方 设计 以 为唯一额源 1×101×101×10s1×101×101×1P 90 mL 均盛有9mL元菌水 尤菌水 13 ●生物学·选择性必修3生物技术与工程（配RJ版） 将10g土样加入盛有 mL无菌水 2.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 的锥形瓶中，充分摇匀。取1mL上清液 (1)实验原理：绝大多数微生物都能利用葡 加入盛有9L无菌水的试管中，依次等 萄糖，但是只有能合成 的微生物才 比稀释。 能分解尿素。利用以尿素作为唯一氮源的 (2)涂布平板操作 选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿 素的细菌。 滴州 mL南液，滴川到培养 闲液 基表面 (2)方法步骤 涂 涂布器 将涂布器浸在盛有 责亲酸碱收授近 的南湿十梨 器消 的烧 杯中 表鉴铲去长层上，选择距地衣约 cm的上壞层 酷样品的稀释料胺点接彬响半板上生长的芮篇数H 涂布 将涂布器放在火焰上灼烧。 :华测定上集屮细南的数量，一般选用 和 器灭 待酒精燃尽、涂布器后 际雅1×倍稀释的稀释液进行平板培养 可进行涂布 当你初次敬这个实检时，可以将稀释的范用放宽点 出选例如以将 倍松释的稀释液分别涂布间 球作 平板上增养.以保证能从中选择出南落数布 的 涂布 用 将菌液沟地涂布 平板进行计数 平板 培养基表间闻 培养铜菌一般在 的温度下培养1-2d每隔21h统i川 ·次菌落数目，选取菌落数目 i计数 (3)培养分离：待 作皓果 后，将平板倒置，放入30~37℃的恒温培 观茶仔细观察所分离的闲落，最好以表格的形式将不同南 落的特征〔如形状、大小和颜色等）心求下米 养箱中培养1一2d。在涂布有合适浓度菌 走近生活 液的平板上就可以观察到分离的单菌落。 二、微生物的数量测定 尿素是一种重要的农业氮肥，但是尿 1.微生物数量测定的基本方法 素并不能直接被农作物吸收。只有当土壤 中的细菌将尿素分解成NH以后，才能被 当样品的稀释度足够高时，培养基表 血生长的一个单南落，来源于样品稀 利用。土壤中的细菌之所以能分解尿素， 原理释液中的 个活菌；通过统计平板上 是因为它们能合成脲酶。尿素只能在脲酶 的菌落数，就能推测出样品中大约有 多 的催化下被分解成NH3才能被植物吸收 一般选抒菊落数为 的平板进行 利用。结合所学知识判断： 稀释涂 藏小 计数 误差 在同稀释度下，应至少对3个平板进 (1)筛选分解尿素的细菌的培养基以尿素 行重复计数，然后求出 平 为唯一氮源，且为液体培养基 ( 统让 统计的南落数往往比活南的实际数日 结果 (2)能分解尿素的细菌之所以能分解尿素， 结果 统计结果 般用 数而不是用活菌数 是因为其能产生脲酶 ( 表示 来表小 (3)稀释涂布平板法能分离细菌，也能计数 统计 其 或血细胞计数板 ) 利用特定的细茵计数板或 (4)测定不同微生物数量时，接种的土壤悬 具体 方法 在 卜观察、计数，然后冉 算一定体积的样品中微生物的数量 浮液的稀释度相同 统计 计数 (5)菌落特征是鉴别菌种的重要依据( 纳果 般是 数和 数的总和 是·种常用的 的测定微生 (6)利用显微镜直接计数法统计的细菌数 特点 物数量的方法 量就是活菌的数量 14 第1章发酵工程● 吴键能力 课堂探究·重难突破 素养培优 探究点一选择培养基和微生物的选择培养 >情境保究 业归纳总结 筛选分解尿素的细菌的选择培养基的配方 1.两种接种方法的比较 如表所示，探究下列问题： 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 组分 含量 用途 一般用于菌种的纯化 一般用于筛选菌株 KH,PO 1.4g 优点可对混合菌进行分离 可以计数 Na,HPO 2.1g 操作复杂，若平板 MgSO,·7H2O 0.2g 不干燥，则效果不 缺点 不能计数 好：若菌液浓度大， 葡萄糖 10.0g 则长不出单菌落 尿素 1.0g 琼脂 15.0g 培养 H.O 定容至1000mL 结果 (1)在培养基的配方中，为微生物的生长提 2.稀释涂布平板法操作注意问题 供碳源和氨源的分别是什么物质？ (1)稀释操作时：每支试管及其中的9mL水、移 液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在 离火焰1~2cm处。 (2)分离分解尿素的细菌的选择培养基是 (2)涂布操作中的注意事项 如何进行选择的？ ①涂布器浸在体积分数为70%的酒精中，取出 时，让多余酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量 酒精的涂布器在火焰上灼烧。 ②不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中， 以免引燃烧杯中的酒精。 (3)同一稀释度的样液加到三个或三个以上的平 (3)为什么只有能分解尿素的微生物才能 板上，经涂布、培养，计算出菌落平均数。 在该培养基上生长？ 典题精练 1.(2024·邯郸高二月考)下图为从土壤中分 离纯化尿素分解菌的过程。酚红指示剂在 碱性环境中呈红色。下列有关叙述错误 的是 ?微思考 如何进一步鉴定选择培养基上的菌落是分 10 mL 10 mL 解尿素的细菌？ 十壤样品 a5动mL CmL 0nL】 培养 ②培养 ③培养 ④ 15 ●生物学·选择性必修3生物技术与工程（配RJ版） A.①②③④培养基都应以尿素为唯一氮源 1(00) B.图中所用培养基灭菌常用的方法是高 80 压蒸汽灭菌 0 C.④过程采用稀释涂布平板法进行接种， 6 接种工具是涂布器 20 a D.可用酚红指示剂鉴定，菌落周围是否出 2 3456 现红色圈 堆肥时间（天） 2.(2023·广东卷)研究者拟从堆肥中取样并 A.a点时取样、尿素氮源培养基 筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角 B.b点时取样、角蛋白氮源培养基 蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线 C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基 (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( D.c点时取样、角蛋白氮源培养基 探究点二 微生物的数量测定 (3)某同学在三种稀释度下吸取0.1mL 情境探究 的菌液涂布平板，统计菌落数，得到了以下 1.甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定同 的数据，试计算1g样品的活菌数。 一土壤样品中的细菌数。在对应稀释倍数 平板 为1×10的培养基中，得到以下两种统计 稀释度 平板1平板2平板3 结果。探究下列问题： 1×10 320 360 356 (1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统 1×10 212 234 287 计的菌落数为230，该同学的统计结果是 1×10° 21 23 18 否真实可靠？为什么？ 2.下面是土壤中分解尿素的细菌的分离与计 数的实验流程示意图，探究下列问题： I mL (2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统 10g土90m 0 无水 计的菌落数分别为21、212、256，该同学将 10 10 21舍去，然后取平均值。该同学对实验结 10 果的处理是否合理？为什么？ 0 10 09 (1)图示统计菌落数目的方法是什么？利 用该法统计的菌落数往往比活菌的实际数 目低，为什么？ 16@) 4.BD苹果如果先切块再清洗，内部组织容易被：5.解析(1)A装置属于密封装置，B装置有通 杂菌污染，所以应先清洗后切块，A错误；发酵瓶 气孔，A和B装置中，适用于果醋制作的是B 中留约1/3的空间既有利于发酵初期酵母菌进 装置，因为醋酸菌是好氧细菌，发酵容器需要 行有氧呼吸大量繁殖，又可防止过程③发酵时发 设有通气孔。(2)在葡萄酒的自然发酵过程 酵液溢出，B正确：酵母菌发酵和醋酸菌发酵所 中，酵母菌主要来源于附着在葡萄皮上的野 需的温度不同，前者的适宜温度是18一30℃，后 生酵母菌。(3)醋酸菌是一种好氧细菌，只有 者是30~35℃，C错误：过程④为果醋发酵，参 当条件适宜时，才能进行旺盛的生理活动。当 与果醋发酵的醋酸菌是好氧细菌，因此该过程中 糖源和氧气都充足时，醋酸菌可将糖分解成乙 发酵装置中的充气口要一直处于打开状态，并适 酸；在缺少糖源的条件下，醋酸菌可将乙醇转 时通入无菌空气（或氧气），D正确。 化为乙醛，再进一步转变为乙酸。(4)A装置中 随堂巩固·基础夯实 的发酵液不能装满，因为果酒制作初期，酵母 [课堂小结] 菌要进行有氧呼吸产生大量能量以满足自身 C,H20s+6H20+602臂6C02+12H,0+ 大量繁殖，酵母菌酒精发酵需要的温度条件是 : 18~30℃。(5)C装置是制作泡莱的装置，其 能量CH,OH+O,CH,COOH(乙酸) 中在发酵坛盖沿上加水的目的是增强密封性， 创造无氧环境。 +H2O十能量乳酸菌 答案(1)B该装置可不断通气，以满足制作 [课堂巩固] 果酷时醋酸菌对氧气的需求(2)附着在葡萄 1.A醋酸菌是好氧型细菌，能在氧气充足的情 皮上的野生酵母菌(3)氧气和糖源乙醛 况下将乙醇转化为乙酸：酵母菌在无氧条件下 (4)满足酵母菌进行有氧呼吸时对氧气的需求 利用葡萄糖产生酒精：泡菜是利用乳酸菌的发 18~30(5)泡菜增强密封性，创造无氧环境 酵：腐乳的制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶。 第2节微生物的培养技术及应用 2.B制作葡萄酒时，选择新鲜的葡萄，榨汁前先 第1课时微生物的基本培养技术 将葡萄略加冲洗，并除去枝梗，A正确；发酵瓶 课前预习·自主落实 要清洗千净，用体积分数为70%的酒精消毒， [梳理教材] 或用洗洁精洗涤。葡萄汁装入发酵瓶时，要留 、营养物质生长繁殖代谢物菌落 碳源 有大约1/3的空间，不能装满，这样既可以为酵 氮源无机盐中性或弱碱性 母菌大量繁殖提供适量的氧气，又可以防止发 二、1.纯净的微生物2.杂菌3.温和的物理、 酵旺盛时发酵液溢出，B错误：酒精发酵过程中 化学所有的微生物巴氏消毒法湿热 会产生二氧化碳，为了释放出二氧化碳，要根 灭菌灼烧灭菌 据发酵进程适时拧松瓶盖放气，C正确：由于乙 三、1.微生物的群体单一个体纯培养物 酸发酵使用的菌种为酷酸菌，醋酸菌为好氧细 2.配制培养基、灭菌、接种、分离和培养 菌，为了给醋酸发酵提供充足的氧气，并防止 (1)蒸馏水干热灭菌箱50℃酒精灯 空气中的杂菌污染，酒精发酵后去除瓶盖，盖 火焰酵母菌恒温培养箱(2)①接种环 一层纱布，再进行乙酸发酵，D正确。 连续划线稀释分散单菌落②a.火焰 3.ABC现代发酵技术的操作过程是在严格无 接种环烧红b.火焰c.火焰e.试管口 菌的条件下进行的，传统发酵技术的操作过程 {.一条缝隙三至五条平行线g.一末 并不是在严格无菌的条件下进行的，A错误； 二最后一次划线(3)未接种 醋酸菌是好氧细菌，制作果醋的发酵液中，液 [走近生活] 面处的醋酸菌密度高于瓶底处的密度，B错误： (1)×(2)/(3)/(4)/(5)/ 乳酸菌是厌氧细菌，利用乳酸菌制作酸奶的过 课堂探究·重难突破 程中，应一直密封发酵，C错误。 探究点一[情境探究] 4.A泡莱制作的原理是乳酸菌无氧呼吸产生乳 (1)固体该培养基的配方中含有凝固剂琼脂 酸，A错误；因为乳酸菌是厌氧型微生物，所以 (2)牛肉膏主要提供碳源，蛋白胨主要提供氮 泡莱坛要选择密封性好的坛子，否则蔬莱容易 源。二者均属于有机物。 腐烂，B正确：制作泡莱时，盐水要淹没全部菜 (3)异养型微生物该微生物的碳源和氮源是 料，以便于乳酸菌无氧发酵，C正确；温度影响 有机物 乳酸菌的代谢速率，所以泡莱制作时间与温度 (4)糖类等有机物NH3、硝酸盐等无机物 有关，D正确。 尿素、蛋白质等有机物 ⑧ [典题精练] : 逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来 1.B微生物在固体培养基表面或内部生长，可 的菌落。 以形成肉眼可见的菌落，A错误；硝化细菌可 (5)提示培养未接种培养基的作用是对照，未 利用氧化NH3释放的能量合成有机物，B正 接种的培养基在恒温箱中保温1~2d后无菌 确：培养基不一定都含有碳源、氨源，如培养自 落生长，说明培养基的制备是成功的。若有菌 养型微生物的培养基中不需加入碳源，分离自 落形成，说明培养基灭菌不彻底，或培养基被 生固氮菌的培养基中，不需加入氨源，C错误；： 污染了，需要重新制备。 酵母菌不属于细菌，D错误。 2.(1)提示通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污 2.D同一种物质可以既作碳源又作氮源，如牛 染培养基。 肉膏，A错误：不同的微生物所需的条件不同， (2)提示可以防止皿盖上的水珠落入培养基， 如培养自生固氮菌时不需要加入氮源，B错误； 造成污染。 牛肉膏蛋白胨培养基属于天然培养基，营养全 (3)提示可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶， 面，C错误；液体培养基有利于营养物质的吸 感觉温度下降到刚刚不烫手即可。 收，可用于微生物的扩增培养，D正确。 [典题精练] 探究点二[情境探究] 5.D倒平板正确的操作顺序应该是丙→乙>甲 1.(1)提示不能。已灭菌的材料用具不能与周 →丁，A正确：将培养基倒入培养皿（甲），在酒 围物品接触，以防止被污染。 精灯火焰附近进行可以避免杂菌污染，B正确； (2)提示酒精擦拭属于消毒。酒精消毒时，体 丁为将培养基倒置，必须要等待平板冷却凝固 积分数为70%的酒精杀菌效果最好。浓度过： 后才能进行，C正确；培养基冷却到50℃时既 高，使菌体表面蛋白质凝固成一层保护膜，酒 不烫手，也不发生凝固，适宜进行倒平板，而不 精分子不能渗入其中；浓度过低，杀菌能力 是防止杂菌污染，D错误。 减弱。 6.C获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染， 2.提示分别为高压蒸汽灭菌、干热灭菌，灼烧 A正确；倒置平板可防止培养皿皿盖上的冷凝 灭菌、化学药物消毒、紫外线消毒、巴氏消毒法。 水滴落造成污染，B正确：倒平板时用食指和拇 3.提示消毒和灭菌都是使微生物的蛋白质变 指夹住皿盖并开启一条缝，使其恰好能让锥形 性，借此杀死微生物。灭菌可杀死处理材料中 瓶瓶口伸入，随后倒入培养基，C错误；检验培 的全部微生物（包括芽孢和孢子）。而消毒仅杀 养基是否被杂菌污染的最有效方法是将未接 死部分微生物（一般不包括芽孢和孢子）。 种的培养基放在恒温培养箱中培养，D正确。 [典题精练] 随堂巩固·基础夯实 3.ACD巴氏消毒法可杀死牛奶中的绝大多数： [课堂小结] 微生物，A错误：耐高温且需要保持干燥的玻 液体碳源氮源 璃器皿、金属用具等，需干热灭茵，C错误；无菌 [课堂巩固] 技术的关键是防止杂菌污染，D错误。 1.D固体培养基中含有凝固剂，加少量水也不 4.B接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯 会形成液体培养基，D错误。 火焰上充分燃烧即外焰部位灼烧灭菌，B错误。 2.C用免洗酒精凝胶擦手属于消毒过程，A不 探究点三[情境探究] 符合题意：制作泡莱前用开水烫洗容器属于消 1.(1)d→b→f+a→e→c→h→g 毒过程，B不符合题意：在火焰上灼烧接种环能 (2)提示操作的第一步灼烧接种环是为了避 达到灭菌目的，C符合题意：防疫期间用石炭酸 免接种环上可能存在的微生物污染培养物：每 喷洒教室，属于消毒，D不符合题意。 次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结 3.A完成平板划线后，应待菌液被培养基吸收， 束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时， 再将接种后的平板和一个未接种的平板倒置， 接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，： 放入相同温度的恒温培养箱中培养，这样可以 从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种 检测培养基灭菌是否合格，检验实验的合理 的数目逐渐减少，以便得到单个菌落。划线结 性，A错误：接种后的平板一般做三组的依据 束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的： 是平行重复原则，减小实验误差，使实验结果 菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。 准确可靠，更具有说服力，B正确；使用后的培 (3)提示以免接种环温度太高，杀死菌种。 养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，杀死培养 (4)提示划线后，线条末端细菌的数目比线 基上的微生物，以免污染环境或感染操作者， 条起始处要少，每次从上一次划线的末未端开 : C正确；离开实验室时一定要彻底将手洗干净、 始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而 消毒，以防被微生物感染，D正确。 4.ACD将接种环放在酒精灯火焰上灼烧，直到 氨源，A正确：对培养基的灭菌常用高压蒸汽 接种环烧红：接种环在平板上划线的位置不是 灭菌法，B正确：据图可知，④过程采用的是平 随机的：在桃取菌种前和接种完毕后均要将试 板划线法进行接种，接种工具是接种环，C错 管口通过酒精灯火焰；最后一区的划线不能与 误：尿素分解菌能合成脲酶，脲酶催化尿素分 第一区相连。 解产生NH3,使培养基碱性增强，pH升高，酚 5.解析(1)在实验室中，能耐高温的、需要保持 红指示剂会变红，因此可用酚红指示剂鉴定菌 干燥的物品，如玻璃器皿和金属材质的实验器 落周围是否出现红色圈，D正确。 具等都可以放入干热灭菌箱中进行千热灭菌。 2.D研究目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等 (2)巴氏消毒法或高温醉时消毒法与煮沸消毒 废弃物中角蛋白的嗜热菌，因此既要耐高温， 法相比，其优点表现为在达到消毒目的的同 又要能够高效降解角蛋白，所以在℃点取样，并 时，营养物质损失较少。(3)紫外线照射能消毒 且用角蛋白氦源培养基进行选择培养，D正确， 的原因是其能够破坏微生物细胞中的DNA分 A、B、C错误。 子。在利用紫外线照射前，适量喷洒苯酚或煤 探究点二[情境探究] 酚皂溶液等消毒液，可强化消毒效果。(4)自来 1.(1)提示不可靠。为增强实验的说服力与准 水通常采用氯气消毒。(5)采用高压蒸汽灭菌 确性，应设置重复实验，在同一稀释度下涂布 锅时，若压力达到设定要求，而温度未达到相 至少3个平板，统计结果后计算平均值。 应要求，最可能的原因是没有排尽高压蒸汽灭 (2)提示不合理。微生物计数时，如果实验中 菌锅内的冷空气。 出现重复实验结果不一致的情况，应分析实验 答案(1)可以(2)在达到消毒目的的同时， 过程中可能的影响因素，找出差异的原因，需 营养物质损失较少(3)破坏DNA结构消 重新实验，而不能简单地舍弃。 毒液(4)氯气(5)没有排尽高压蒸汽灭菌锅 内的冷空气 (3)提示1×105的稀释度下取0.1mL涂布 的三个平板上的菌落数在30~300，计算其平 第2课时微生物的选择培养和计数 均值为(212十234十287)/3≈244。进一步可以 课前预习·自主落实 换算出1g样品中活菌数为(244÷0.1)×105= [梳理教材] 2.44×108。 一、1.允许抑制阻止目的菌抑制阻止 脲酶尿素2.(1)90(2)0.1酒精冷却 2.(1)提示稀释涂布平板法。当两个或多个细 涂布器(3)涂布的菌液被培养基吸收 胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 二、1.一活菌30~300平均值少菌落 (2)提示作为重复实验，统计时取平均值，以 细菌计数板血细胞计数板显微镜活菌 减少偶然因素对实验结果的影响，增强实验结 死菌快速直观2.(1)脲酶(2)中性 果的说服力。 3~81×1011×1051×103~1×10 (3)提示尽量缩小统计的菌落数与实际活菌 30~30030~37℃稳定时的记录 数的差值，因为繁殖慢的菌体开始看不出明显 [走近生活] 的菌落。 (1)×(2)/(3)/(4)×(5)/ (6)× : [典题精练] 课堂探究·重难突破 3.D由于两个或多个细胞连在一起时，平板上 探究点一[情境探究] 观察到的只是一个菌落，所以利用稀释涂布平 (1)提示 碳源是葡萄糖，氮源是尿素。 板法获得的菌落数往往少于实际的活菌数， (2)提示该选择培养基的配方中，尿素是培 A错误；平板划线法不需要稀释菌液，是将菌 养基中的唯一氮源，因此，只有能够利用尿素 液通过接种环在固体培养基表面连续划线， 的微生物才能够生长。 B错误；稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌 (3)提示分解尿素的微生物能合成脲酶，而 液涂布到固体培养基中进行培养，C错误。 脲酶可催化尿素分解产生NH3,NH3可作为微 4.B3号试管的稀释倍数为10倍，A错误：5号 生物生长的氨源。 试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每 [微思考] 克土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3÷ 提示在培养基中添加酚红指示剂，培养基变 0.1×105=1.7×109(个)，B正确：4号试管中 红则可以初步鉴定为分解尿素的细菌。 如果稀释倍数适当，平板培养得到的菌落平均 [典题精练] 数可能是5号试管的10倍，C错误：稀释涂布 1.C 尿素分解菌可以产生脲酶将尿素分解，从 平板法得到的菌落可能存在两个或多个细胞 而能利用尿素，但其他微生物不能，因此要分 长成一个菌落的情况，使该实验方法统计得到 离纯化尿素分解菌，培养基都应以尿素为唯一 的结果比实际活菌数目少，D错误。 @ 随堂巩固·基础夯实 用：KH2PO1和Na2HPO,构成缓冲对，可维持 [课堂小结] 培养基的pH相对稳定；KH2PO1和Na2HPO 特定种类 稀释涂布 能为微生物生长提供无机盐。 [课堂巩固] 答案(1)脲酶分解尿素的细菌是异养生物， 1.D对照组培养基也要严格灭菌，且不接种任 不能利用CO2来合成有机物为细胞生命活 何微生物，为空白对照，A不符合题意；对照组 动提供能量，为其他有机物的合成提供原料 和实验组的培养基都要置于相同条件下培养， (2)尿素其他两组都含有NH4NO3,能分解 以保证单一变量，B不符合题意；对照组所用培 尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用 养基的成分及PH应与实验组完全一致，C不 NH4NO3,不能起到筛选作用(3)为细菌生 符合题意：在对微生物进行培养前，需要对培 长提供无机盐离子，作为缓冲剂保持细胞生长 养基进行灭菌，不能对含目的菌的菌液进行灭 过程中pH稳定 菌，D符合题意。 第3节发酵工程及其应用 2.B稀释涂布平板法的操作中需要将菌液进行 一系列的浓度梯度稀释，当稀释度足够高时， 课前预习·自主落实 可在培养基表面形成单个的菌落，若稀释度不 [梳理教材] 够高，细胞聚集在一起，得不到单个的菌落， 一、1.代谢特点诱变育种基因工程品质 A正确，B错误：需将不同稀释度的菌液分别涂 温度pH溶解氧产物浓度营养成分 布到固体培养基表面，C正确：操作过程中对培 分离纯化2.排气管排出口进入口 养基和涂布器等均需进行严格灭菌处理，以防 空气 : 杂菌污染，D正确。 : 二、1.温和 低廉2.酱油食品添加剂 3.C微生物培养基一般都含有四类营养物质： 酶制剂 微生物肥料微生物饲料酒精 水、无机盐、碳源、氨源，A正确：常用稀释涂布 [走近生活] 平板法筛选淀粉分解菌，涂布前需将菌液稀 (1)×(2)×(3)/(4)×(5)×(6)/ 释，B正确；由题图可知，细菌I和Ⅱ形成的菌 课堂探究·重难突破 落周围都出现了透明圈，说明两种细菌都能将 探究点一[情境探究] 淀粉酶分泌至细胞外，C错误：淀粉分解菌可分 (1)提示需要考虑培养基成本；能否迅速生 解淀粉，导致菌落周围的淀粉被分解，不能与 长繁殖；生产所需代谢物的产量；发酵条件：菌 碘液反应生成蓝色，故而出现透明圈，透明圈 种的变异、退化等因素。 直径与菌落直径的比值越大，说明细菌分解淀 (2)提示要对温度、PH,溶解氧等发酵条件进 粉能力越强，D正确。 行严格控制，使其最适合微生物的生长繁殖， 4.BCD菌落的大小、颜色、隆起程度等特征都可 同时及时添加必需的营养组分。 作为菌种鉴定的依据，但是有无英膜通过肉眼 (3)提示传统发酵技术获得的产物一般是 无法观察，B错误：用血细胞计数板计数微生物 成分复杂的混合物，很多时候不会对产物进 时，因死菌、活菌都计算在内，因此，实验结果往： 行分离和提纯处理，或者仅采用简单的沉 往偏大，C错误；将好氧型菌株接种到培养液中 淀、过滤等方法来分离和提纯产物。而在发 需振荡培养，D错误。 酵工程中产物的初分离阶段，常采用沉淀、 5.解析(1)只有能合成脲酶的微生物才能分解： 萃取、膜分离、吸附和离子交换等方法：在进 尿素，以尿素作为氨源。能分解尿素的细菌是 一步纯化阶段，会采用液相层析法、结晶法 一种分解者，属于异养型生物，不能以尿素的 等方法。 分解产物CO2作为碳源。能分解尿素的细菌 (4)提示不能。因为在进行发酵生产时，微生 可以以葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄 物及其代谢物中都可能含有危害环境的物质。 糖的主要作用是：一方面可氧化分解为细胞生 为了减少或避免污染物的产生和排放，应该对 命活动提供能量，另一方面其代谢中间产物可 排出的气体和废弃培养液进行二次清洁或灭 为多种有机物的合成提供原料。(2)为了筛选 菌处理。 可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择 [典题精练] 以尿素作为唯一氮源的选择培养基，而其他两：1.D由题意分析可知，图中①为诱变育种，②为 组都含有含氨物质NHNO3,能分解尿素的细 分离、提纯产物，A正确：延长稳定期可以提高 菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH!NO3, 代谢物的产量，要达到这一目的可采用连续培 不能起到筛选作用。(3)用来筛选分解尿素细 养的发酵方式，B正确；由于赖氨酸或谷氨酸的 菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作 发酵菌种为好氧菌，因此在生产过程中常需增 6