2026届高考生物一轮复习讲义第52讲　微生物的培养技术及应用

第十一单元　生物技术与工程 第52讲　微生物的培养技术及应用 【课标要求】 1.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.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。 考点1　培养基和无菌技术 考 点 透 析 知识1　微生物的培养基 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. 类型 (1)根据物理性质分 ①固体培养基——用于微生物的分离、纯化、鉴定、活菌计数和保藏等。 ②液体培养基——一般用于工业生产和扩大培养(可通过振荡、摇床等实现对培养基充分利用)。 ③半固体培养基。 三者的区别在于是否加入凝固剂及加的量多少。常用的凝固剂有琼脂等。 (2)根据成分分 ①天然培养基——一般用于普通培养和工业化生产，如牛肉膏蛋白胨培养基。 ②合成培养基——多用于研究和育种。 (3)根据用途分 3. 培养基的营养构成 (1)各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。 营养物质 作用 主要来源 水 良好的溶剂、细胞结构的重要组成成分 培养基、空气、代谢产物 碳源 提供碳元素，有机碳源是异养生物的能源物质 葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素、牛肉膏、蛋白胨等 氮源 提供氮元素，合成蛋白质、核酸、磷脂以及含氮代谢产物 无机氮源，如铵盐、硝酸盐等；有机氮源，如酵母粉、牛肉膏、蛋白胨等 无机盐 组成细胞结构和许多化合物，调节生命活动；某些化能自养菌的能源 如磷酸盐等无机化合物 (2)培养基的其他条件：满足微生物对pH、特殊营养物质以及O2等的需求。 培养微生物种类 特殊要求 乳酸杆菌 培养基中添加维生素 霉菌 培养基的pH调至酸性 细菌 培养基的pH调至中性或弱碱性 厌氧微生物 需要提供无氧的条件  深 度 指 津 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，自养型微生物所需的营养物质主要是无机盐，碳源可来自大气中的CO2，氮源可由含氮无机盐提供。异养型微生物所需的营养物质主要是有机物，即碳源、氮源主要由有机物提供，部分异养型微生物也可以利用无机氮源。 知识2　无菌技术 获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术主要包括：消毒和灭菌。 1. 消毒和灭菌 项目 消毒 灭菌 概念 使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物 使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 常用 方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、酒精消毒法、紫外线消毒法 湿热灭菌(如高压蒸汽灭菌法)、干热灭菌、灼烧灭菌 区别 最大区别在于是否杀死芽孢和孢子 2. 三种灭菌方法的比较 类型 湿热灭菌 干热灭菌 灼烧灭菌 媒介 沸水、流通蒸汽或高压蒸汽 热空气 火焰的充分燃烧层 方法 高压蒸汽灭菌：100 kPa、121 ℃，维持15～30 min 160～170 ℃、1～2 h 直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧 对象 培养基等 耐高温的和需要保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属用具等 接种工具、试管口、瓶口等 原理 高温或高温、高压使蛋白质变性失活，导致微生物活体以及芽孢和孢子全部死亡 3. 操作对象或注意点 (1)对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。 (2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。(但是不耐高温的培养基或成分可采用其他方法除菌，如血清可通过过滤除菌。) (3)为了避免周围环境中微生物的污染，实验操作都应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。 (4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。  解 疑 释 惑 教材中的高压蒸汽灭菌锅利用的是湿热灭菌原理。关于手动式高压蒸汽灭菌锅的使用如下： 操作步骤 操作要领 ① 加水 向外层锅内加水(蒸馏水或纯化水)，水面达到水位标记线即可(水量过少会烧干) ② 装锅 将待灭菌物品放在灭菌桶中(不要装得太满，至少留1/3空间)，加盖，对称旋紧固定螺栓 ③ 加热 排气 加热灭菌锅，打开排气阀，等冷空气充分排出后，关闭排气阀(否则压强达标时，温度上不去，蒸汽的穿透力低，影响灭菌效果) ④ 保温、 保压 100 kPa、121 ℃下，15～30 min(苏教版为103 kPa、121 ℃下15～20 min) ⑤ 出锅 压力表指针降至“0”点，温度下降后再打开排气阀 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)液体培养基含有水，而固体培养基不含水。(×) 提示：液体培养基和固体培养基含量最多的物质均是水，它们的区别为是否含有凝固剂。 (2)以CO2为唯一碳源的自养微生物，其中碳源物质也是该微生物的能源物质。(×) 提示：CO2为无机碳源，不能作为能源物质。 (3)(2023·山东卷T15B)平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒。(×) 提示：平板涂布时，涂布器使用前必须进行灭菌处理，以防止外来杂菌的污染。 (4)(2023·山东卷T15A)不含氮源的平板不能用于微生物培养。(×) 提示：不含有氮源的平板可用来培养能利用空气中氮气的微生物。 (5)对接种环灼烧灭菌时，只需要在酒精灯火焰上烧红环状部分。(×) 提示：需要灼烧接种环的金属部分以及手柄，凡是能够深入试管的部分都需要灼烧灭菌。 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。在实验室中培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件，另一方面确保其他微生物无法混入。 典 题 说 法 考向1　微生物的培养基 例1 下列关于培养基和所含营养物质的说法，正确的是(C) A．通常情况下，琼脂既可作为凝固剂，也可作为微生物的碳源 B．蛋白胨为微生物的生长主要提供碳源、氮源、磷酸盐和维生素 C．培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加特殊营养物质维生素 D．被污染的培养基高压蒸汽灭菌后还能继续使用 【解析】一般情况下，琼脂可以作为凝固剂，但不能作为微生物的碳源，A错误；蛋白胨主要为微生物的生长提供碳源、氮源和维生素等，不能提供磷酸盐，牛肉膏提供碳源、氮源、磷酸盐和维生素等，B错误；为了满足乳酸杆菌对营养物质的要求，保证乳酸杆菌能正常生长繁殖，培养乳酸杆菌的时候需要在培养基中添加维生素，C正确；污染的培养基灭菌后不能再次使用，因为可能导致营养物质发生变化，从而使培养基失去营养价值，D错误。 考向2　无菌技术 例2 (2025·镇江期初)防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键。下列叙述错误的是(C) A．利用微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解，可实现生物消毒 B．利用紫外线对超净工作台进行消毒前，喷洒消毒液可加强消毒效果 C．利用干热灭菌箱对培养基进行灭菌时，应在160 ℃的热空气中维持2～3 h D．利用酒精灯对金属用具进行灼烧灭菌时，应在酒精灯火焰充分燃烧层进行 【解析】有的微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解，因此可以使用这些微生物进行生物消毒，A正确；用紫外线照射30 min，可以杀死物体表面或空气中的微生物，在照射前，适量喷洒苯酚等消毒液，可以加强消毒效果，B正确；利用干热灭菌箱对灭菌物品进行灭菌时，应在160～170 ℃的热空气中维持1～2 h，培养基的灭菌一般采用湿热灭菌法，C错误；接种环等金属用具一般用灼烧灭菌法，即直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧灭菌，D正确。 考点2　微生物的基本培养技术 考 点 透 析 知识1　微生物的纯培养 1. 纯培养：在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。 2. 微生物纯培养的步骤：配制培养基、灭菌、倒平板、接种、分离和培养等步骤。 3. 酵母菌的纯培养 (1)菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。 (2)获得单菌落的两种常用方法：平板划线法和稀释涂布平板法。 (3)酵母菌的纯培养步骤 注：倒平板的具体操作步骤如下图所示：  解 疑 释 惑 平板倒置培养的目的主要有：既可以防止皿盖上水珠落入培养基造成污染，又可以避免培养基中的水分过快地挥发，等等。 知识2　分离纯化，获得单菌落的两种方法 1. 纯化方法 (1)上图A可表示用平板划线法接种获得的平板，菌体的分离是通过连续划线操作实现的。 (2)上图B可表示用稀释涂布平板法接种获得的平板，菌体的分散是通过一系列的梯度(等比)稀释操作实现的。 (3)获得图A用到的接种工具是接种环，而图B是涂布器。图A、B都可用于观察菌落特征。 2. 平板划线的具体操作  解 疑 释 惑 灼烧接种环的不同目的 ①第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物；②每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线末端；③划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)培养基分装到培养皿后进行灭菌。(×) 提示：培养基分装到培养皿的操作属于倒平板，在配制培养基的过程中要先灭菌后倒平板。培养基灭菌一般是用试管或锥形瓶。 (2)转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线。(√) (3)平板冷凝后应将平板倒置，防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。(√) (4)(2023·山东卷T15C)接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃。(×) 提示：接种后未长出菌落的培养基也可能有少量微生物，应灭菌后再丢弃。 2. 如何判断在制备和培养过程中，培养基是否被污染？ 提示：设置一组未接种微生物的空白培养基，与接种了微生物的平板放在相同的条件下培养，若空白培养基上未长出菌落，说明培养基未被污染。 典 题 说 法 考向　微生物的纯培养 例 (2025·泰州靖江期中)实验小组对酿酒酵母菌进行平板划线的纯培养操作，下列有关叙述正确的是(D) A．将配制好的马铃薯琼脂培养基放入干热灭菌箱内灭菌 B．在酒精灯火焰附近，将培养皿盖完全打开后倒入培养基 C．从第一次划线的末端开始到第二次划线结束，即完成接种 D．将接种后的平板和未接种的平板倒置，放入恒温培养箱中培养 【解析】将配制好的马铃薯琼脂培养基放入高压蒸汽灭菌锅内进行灭菌，A错误；在酒精灯火焰附近，将培养皿的皿盖打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基倒入培养皿，B错误；从第一次划线的末端开始第二次划线，重复该操作，一般再做第三、四、五次划线，以便于得到单菌落，C错误；将接种后的平板和一个未接种的平板倒置，放入恒温培养箱中进行培养，其中设置空平板的目的是检验培养基灭菌是否合格，D正确。 变式 (2023·江苏卷)下列关于细菌和酵母菌实验的叙述，正确的是(A) 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 【解析】通常细菌的生长速度比酵母菌快，酵母菌菌落比细菌大而厚，B错误；培养基含有丰富的营养物质，易被杂菌污染，酵母菌和细菌培养基都可以用高压蒸汽灭菌法灭菌，而过滤除菌法是用物理阻留的方法将液体或空气中的细菌除去，一般用于不耐高温的物体的除菌，C错误；血细胞计数板可用于酵母菌的数量测定，细菌计数板可用于细菌等较小的细胞的计数，D错误。 考点3　微生物的选择培养和计数 知识1　微生物的选择培养 1. 选择培养的作用原理：人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。 2. 稀释涂布平板法操作过程 取样，将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的瓶中，摇匀，取1_mL上清液加入盛有9_mL无菌水的试管中，依次等比稀释。取最后一支试管中菌液0.1_mL滴加到培养基表面进行涂布。如下图所示： (1)稀释操作时：每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰 1～2 cm处。 (2)涂布平板时：①涂布器用体积分数为70%的酒精消毒，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酒精灯火焰上灼烧；②不要将过热的涂布器放入盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精；③酒精灯与培养皿距离要合适，移液管枪头不要接触任何物体；④培养皿盖不能完全打开，应只掀开一条缝。  概 念 辨 析 分离纯化菌种的两种方法的比较 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 接种用具 接种环 涂布器 分离 结果 单菌落的 获得 单菌落从后划线的区域挑取 只有达到合适的稀释度才能得到单菌落 应用 都会在培养基表面形成单菌落，达到分离纯化微生物的目的；都可用于观察菌落特征 不能用于微生物的计数 可对微生物进行计数 其他 共同点 都要用到固体培养基；都需进行无菌操作；都可以在培养基上形成由单个微生物繁殖而来的纯培养物——单菌落 知识2　微生物的计数 1. 测定微生物数量常用的方法 方法 间接计数法(稀释涂布平板法、活菌计数法) 直接计数法(显微计数法) 原理 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，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 利用特定的血细胞计数板(常用于较大的真核细胞，如酵母菌、霉菌孢子等，及某些较大的原核细胞)或细菌计数板(常用于相对较小的细菌等)，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量 公式 每克样品中的菌体数：C×M÷V C：某一稀释度几次重复培养后的菌落平均数；M：稀释倍数；V：涂布所用的稀释液体积数(mL) 每毫升原液所含细菌数：①每小格平均细菌数×400×10 000×稀释倍数；②5(或4)个中方格的菌体数×5(或4)×10 000×稀释倍数 结果 比实际值偏小，因为当两个或多个菌体连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落(因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示) 比实际值偏大，因为此法不能区分死细胞和活细胞 注：稀释涂布平板法计数中，为了使结果接近真实值，应设置三个或三个以上的平板(平行重复原则，增强实验的说服力和准确性)，计算菌落平均数。另外，为了保证结果的准确，要求选择同一稀释度的平板菌落数在30～300的平板进行计数。  深 度 指 津 (1)微生物的计数方法非常多样，应根据实际情况选择合适的方法。涉及一些新的微生物计数方法，应根据具体情境，弄清其背后的原理。列举两个其他计数方法： ①比浊法：随着微生物的繁殖，液体培养基的浑浊程度会增加，因此可根据液体培养物的浑浊程度来估计微生物的数量，通常使用分光光度计测定光的透过率。 ②实时荧光定量PCR (qPCR)：通过定量PCR技术检测特定微生物的DNA，可以精确测定微生物的数量。 (2)稀释涂布平板法用于微生物分离时不需要平板上菌落数在30～300；稀释涂布平板法用于筛选基因工程转化的细胞时，不一定需要再次平板划线处理，可以直接PCR扩增以获得阳性克隆的细胞；如果是稀释涂布平板法用于纯化微生物时，才需要多次平板划线操作，以减少一个菌落是由2个或多个连在一起的微生物细胞繁殖而来的概率。 2. 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，是因为它们能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。 CO(NH2)2＋H2OCO2＋2NH3 (2)分离方法：利用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行选择培养。 (3)鉴定方法：在培养基中加入酚红指示剂，指示剂变红说明菌落中的菌体为分解尿素的细菌。 (4)统计菌落数目：统计样品中的活菌数一般用稀释涂布平板法。 (5)实验流程：土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察→细菌的计数。  概 念 辨 析 选择培养基和鉴别培养基的比较 比较项目 选择培养基 鉴别培养基 原理 添加某物质或控制温度或pH等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 根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品，产生特定的颜色或其他变化 用途 从众多微生物中分离所需微生物(目的菌) 鉴别不同种类的微生物 举例 ①加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌； ②以尿素为唯一氮源，分离出分解尿素的微生物 ①以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂； ②利用刚果红染色法筛选分解纤维素的微生物(出现以纤维素分解菌为中心的透明圈)； ③用伊红—亚甲蓝琼脂培养基鉴别大肠杆菌(菌落呈深紫色，并有金属光泽) 注：鉴定微生物除了利用表中的鉴别培养基进行如指示剂鉴别、染色鉴别等方法，还可以根据菌落特征鉴别，即根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。(×) (2)(2023·山东卷T15D)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。(√) (3)“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中，土壤取样时需要对纸袋和铁铲都预先灭菌。(√) (4)分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低。(×) (5)统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数目。(×) (6)细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，大部分距离地表3～8 cm，因此取样时一般要铲去表层土壤。(√) (7)刚果红可以与纤维素形成透明复合物，所以可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(×) 典 题 说 法 考向1　微生物的选择培养和计数 例1 (2025·镇江期初)聚乙烯醇(PVA)是化工污水中的一种难以降解的大分子有机物，PVA分解菌能产生PVA酶对其进行降解。下列关于PVA分解菌的筛选与培养的叙述，正确的是(D) A．土壤样品应加到以PVA为唯一碳源的鉴别培养基中培养 B．直接选择水解圈直径最大的菌株以利于快速获得高效降解菌 C．利用平板划线法进行计数得出的微生物数量常比实际值小 D．可利用不含PVA的培养基对筛选出的PVA分解菌进行扩大培养 【解析】以PVA为唯一碳源的选择培养基上只有能分解PVA的微生物能生长，其他微生物一般不能生长，因此采用以PVA为唯一碳源的选择培养基(而非鉴别培养基)筛选能降解PVA的细菌，A错误；菌落直径/水解圈直径的值越小，说明细菌降解PVA的能力越强，B错误；平板划线法可用于获得单菌落，但不能用于微生物的计数，C错误；扩大培养是对筛选后的菌种进行的培养，故对筛选出的PVA分解菌进行扩大培养时，所用培养基可不含PVA，D正确。 考向2　微生物培养的应用 例2 (2025·南通期初)水体中氮素的去除对清洁水体有重要意义，异养硝化细菌能将硝酸铵转化为氨，科研工作者从污水中筛选出异养硝化细菌ZW2和ZW5菌株，并研究其转化能力，结果如图。相关叙述正确的是(B) A．进行ZW2和ZW5菌株初步筛选时，采用平板划线法接种并计数 B．初步筛选并培养后，一般依据菌落形状等特征来区分不同的微生物 C．分离ZW2和ZW5菌株时，培养基中需要添加刚果红作为指示剂 D．ZW2菌株的转化能力较ZW5强，可以扩大化培养用于水体净化 【解析】平板划线法不能进行菌种计数，A错误；可根据菌落的形状、大小和颜色等方面的特征区别不同微生物，B正确；异养硝化细菌能将硝酸铵转化为氨，分离ZW2和ZW5菌株时，培养基中需要添加酚红作为指示剂，C错误；ZW5菌落周围的红色圈更大，说明其降解硝酸铵产生氨的能力更强，所以要得到目标菌，应该选择ZW5菌株进一步扩大培养，D错误。  深 度 指 津 选择培养基——4种常见制备方法或实例 配套精练 第十一单元　生物技术与工程 第52讲　微生物的培养技术及应用 一、 单项选择题 1. (2025·淮安一联)微生物需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖，下列与此有关的说法，正确的是(A) A．有的氮源可以作为细菌的能源物质 B．加入酚红指示剂的培养基，可以筛选大肠杆菌 C．大肠杆菌与分解尿素的细菌所利用的氮源相同 D．以尿素为唯一氮源的培养基上长出的一定是能分解尿素的细菌 【解析】有的氮源可以作为细菌的能源物质，如有机氮也可以作为细菌的能源物质，A正确；加入酚红指示剂的培养基可以鉴别尿素分解菌，B错误；分解尿素的细菌利用的氮源是尿素，大肠杆菌不能利用尿素，C错误；以尿素为唯一氮源的培养基上长出的可能是固氮菌，它可以利用空气中游离的N2作为氮源，D错误。 2. 下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是(A) A．培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌 B．接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧 C．接种后的培养皿要倒置，以防培养污染 D．菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基 【解析】接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理，接种环等常用灼烧灭菌法处理，吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理，培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理。 3. 人们在研究、利用微生物时，需用无菌技术培养获取纯种微生物，并对其进行计数或保存。下列有关叙述正确的是(A) A．用稀释涂布平板法进行微生物计数时，结果往往比实际值低 B．培养基配制过程是计算、称量、溶化、调pH、定容、灭菌、倒平板 C．高压蒸汽灭菌后，打开排气阀，待压力表指针降至“0”后开盖取物 D．获得纯种微生物后，利用涂布平板法接种至斜面培养基上，进行低温保存 【解析】用稀释涂布平板法进行微生物计数时，由于两个或多个细胞常形成一个菌落，因此结果往往比实际值低，A正确；培养基配制过程先定容，后调pH，B错误；灭菌后，等压力表指针降至“0”时，打开排气阀排气，打开锅盖，取出灭菌物品，C错误；获得纯种微生物后，利用划线分离法接种至斜面培养基上，进行低温保存，D错误。 4. (2024·南京调研)为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如下图所示。下列叙述正确的是(B) A．图示采用的接种方法为稀释涂布平板法 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 【解析】据图可知，图中的微生物接种方法是平板划线法，A错误；随着划线次数增加，菌落数目减少，该实验Ⅲ区有单菌落，可以达到菌种纯化目的，C错误；刚果红与纤维素可形成红色复合物，纤维素被降解后，会形成诱明圈，D错误。 5. (2025·如皋期初)瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊的器官，其中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡。如图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌。下列叙述正确的是(D) A．牛体内提取的瘤胃液不能使用干热灭菌，应使用湿热灭菌 B．甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的牛肉膏蛋白胨培养基 C．乙和丁的接种方法均可分离纯化并进行计数 D．实验中培养基表面加入一层无菌石蜡能促进目的菌生长 【解析】牛体内提取的瘤胃液含有微生物，不能灭菌，A错误；甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的培养基，B错误；乙的接种方法是平板划线法，可以分离，但不可以计数，丁的接种方法是稀释涂布法，可分离纯化并进行计数，C错误；牛胃中的纤维素分解菌是厌氧微生物，实验中培养基表面加入一层无菌石蜡能促进目的菌生长，D正确。6. (2024·南通一模)南通某中学兴趣小组从垃圾堆放点的土壤中分离出一株分解柴油的芽孢杆菌。相关叙述正确的是(C) A. 配制培养基时应以柴油为唯一氮源，并加入琼脂 B．配制好的培养基应先分装至培养皿，再用湿热灭菌法灭菌 C．土壤样液可先进行富集培养，再进行涂布筛选 D．选择平板中的菌落数必须在30～300之间 【解析】配制培养基时应以柴油作为唯一碳源，柴油不含N，A错误；实验室大量实验需要较多的培养基，一般用大烧杯配制，然后分装到锥形瓶或者试管内灭菌，锥形瓶内培养基灭菌后再倒平板，试管内培养基灭菌后可以直接搁置斜面，B错误；用选择培养基筛选时只要出现目标菌落即可，不要求菌落数在30～300个，只有当稀释涂布平板法用于计数时，才要求菌落数在30～300，D错误。 7. 下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述，不合理的是(A) A．筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养 B．可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌 C．在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力 D．用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值 【解析】筛选产纤维素酶菌的培养基应以纤维素为唯一碳源，A不合理；木材、秸秆中富含纤维素，故可以从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌，B合理；用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌后，为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行实验进一步确定其产纤维素酶的能力，C合理；用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆，可以把纤维素分解成葡萄糖，提高饲用价值，D合理。 8. (2025·海安期初)研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上，筛选出乳酸菌，然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中，筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述正确的是(D) A．腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无菌环境 B．乳酸菌细胞内能进行碱基互补配对的细胞器有线粒体和核糖体 C．菌落直径与溶钙圈直径比值大的菌落为目标菌落 D．胆固醇既可以为乳酸菌的生长提供碳源，也可以参与动物细胞膜的组成 【解析】乳酸菌是厌氧菌，腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境，A错误；乳酸菌是原核生物，没有线粒体，有核糖体，B错误；乳酸菌发酵产生的乳酸能与CaCO3发生反应，使CaCO3分解成可溶性物质乳酸钙和CO2，导致菌落周围出现溶钙圈，故溶钙圈直径与菌落直径的比值可代表微生物溶解CaCO3的能力，比值越大，微生物溶解CaCO3的能力越大，所以溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落，C错误；胆固醇属于脂质，含有C、H、O，可以为微生物的生长提供碳源，胆固醇也是构成动物细胞膜的重要成分，D正确。 9. (2025·苏州期初)某兴趣小组为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”，将每道菜分为3盘，一盘取样冷藏，一盘使用公筷，一盘不用公筷，实验过程如下图。下列相关操作或叙述正确的是(B) A．固体培养基X对菜品中的细菌有选择性，属于选择培养基 B．配制培养基X并在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min C．在固体培养基X上可用平板划线法或涂布法接种细菌 D．根据菌落的特征可准确判断细菌的种类 【解析】固体培养基X没有做任何处理，对菜品中的细菌没有选择性，A错误；对配制的培养基X需要采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，即在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min，B正确；据题意可知，在固体培养基X上接种后，还需要对微生物进行计数，因此只能用稀释涂布平板法接种细菌，不能用平板划线法，C错误；在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征，根据菌落的形状、大小、颜色等特征，可以初步区分出不同种微生物，但不能准确判断，D错误。 二、 多项选择题 10. (2025·海门一诊)土壤中有些细菌可以利用原油中的多环芳烃。为筛选出能高效降解原油的菌株并投入除污，某研究小组进行了相关实验。下列有关叙述错误的有(BCD) A．配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基进行培养 B．培养基高压蒸汽灭菌结束后，待冷却到室温再倒平板 C．平板划线分离计数时，需控制每个平板30～300个菌落 D．纯培养时，培养皿倒置在恒温培养箱内的摇床上培养 【解析】培养基高压蒸汽灭菌结束后，待冷却到50 ℃左右再倒平板，B错误；平板划线法可以分离，但不能计数，C错误；纯培养时，培养皿倒置在恒温培养箱内培养，不能摇晃，否则菌落会相互混在一起，D错误。 11. (2021·江苏卷)为提高一株石油降解菌的净化能力，将菌涂布于以石油为唯一碳源的固体培养基上，以致死率为90%的辐照剂量诱变处理。下列叙述不合理的是(AB) A．将培养基分装于培养皿中后灭菌，可降低培养基污染的概率 B．涂布用的菌浓度应控制在30～300个·mL－1 C．需通过预实验考察辐照时间对存活率的影响，以确定最佳诱变时间 D．挑取培养基上长出的较大单菌落，纯化后进行降解效率分析 【解析】培养基应先灭菌，再分装于培养皿中，A不合理；涂布时所用菌液不超过0.1 mL，平板上的菌落数应介于30～300个，又题干中90%的致死率，因此涂布用的菌浓度控制在3 000～30 000个·mL－1，B不合理；辐照剂量和诱变时间都是正式实验的无关变量，可通过预实验确定，C合理；石油降解菌能分解石油获得碳源，形成菌落，挑取培养基上长出的较大单菌落，纯化后进行降解效率分析，以获得能高效降解石油的菌种，D合理。 12. (2025·南通如东期初)在某地的农业生产中，研究人员发现了一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解，且长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂是一种含氮有机物，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明)。下列相关叙述错误的有(AC) A．只有长期使用该除草剂的土壤中才含有能降解该除草剂的细菌 B．筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中，该除草剂是唯一的氮源 C．图中操作Ⅰ的接种方法为平板划线法，该方法可用于细菌计数 D．经过一段时间的培养，培养皿中仍然会存在无透明圈的菌落 【解析】能降解该除草剂的细菌是基因突变的结果，不是使用除草剂的结果，A错误；图中操作Ⅰ的接种方法为平板划线法，该方法不可用于细菌计数，C错误。 13. (2024·黑吉辽卷)某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测如图。下列操作正确的是(CD) A．在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，从感病植株上采集样品 B．将采集的样品充分消毒后，用蒸馏水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测 C．将无菌检测合格的样品研磨，经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落 D．要判断内生菌的抗性效果，需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小 【解析】某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，故在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，从未感病植株上采集样品，A错误；获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，将采集的样品充分消毒后，用无菌水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测，B错误；由题图可知，样品研磨后进行了稀释涂布，将无菌检测合格的样品研磨，经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落，C正确；由题图抗性检测可知，判断内生菌的抗性效果需设置对照组和实验组，对照组不接种内生菌得到病原菌菌斑，实验组接种内生菌得到病原菌菌斑，然后比较对照组和实验组的菌斑大小，实验组病原菌菌斑越小，表明内生菌抗性效果越好，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十一单元　生物技术与工程 第52讲　微生物的培养技术及应用 【课标要求】 1.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.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。 考点1　培养基和无菌技术 考 点 透 析 知识1　微生物的培养基 1. 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。 2. 类型 (1)根据物理性质分 ①固体培养基——用于微生物的分离、纯化、鉴定、活菌计数和保藏等。 ② ——一般用于工业生产和扩大培养(可通过振荡、摇床等实现对培养基充分利用)。 ③半固体培养基。 三者的区别在于是否加入凝固剂及加的量多少。常用的凝固剂有 等。 (2)根据成分分 ① ——一般用于普通培养和工业化生产，如牛肉膏蛋白胨培养基。 ②合成培养基——多用于研究和育种。 (3)根据用途分 3. 培养基的营养构成 (1)各种培养基一般都含有 和无机盐等营养物质。 营养物质 作用 主要来源 水 良好的溶剂、细胞结构的重要组成成分 培养基、空气、代谢产物 碳源 提供碳元素，有机碳源是异养生物的 物质 葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素、牛肉膏、蛋白胨等 氮源 提供氮元素，合成 、磷脂以及含氮代谢产物 无机氮源，如铵盐、硝酸盐等；有机氮源，如酵母粉、 、 等 无机盐 组成细胞结构和许多化合物，调节生命活动；某些化能自养菌的能源 如磷酸盐等无机化合物 (2)培养基的其他条件：满足微生物对pH、特殊营养物质以及O2等的需求。 培养微生物种类 特殊要求 乳酸杆菌 培养基中添加 霉菌 培养基的pH调至 细菌 培养基的pH调至 厌氧微生物 需要提供 的条件  深 度 指 津 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，自养型微生物所需的营养物质主要是无机盐，碳源可来自大气中的CO2，氮源可由含氮无机盐提供。异养型微生物所需的营养物质主要是有机物，即碳源、氮源主要由有机物提供，部分异养型微生物也可以利用无机氮源。 知识2　无菌技术 获得纯净的微生物培养物的关键是 。无菌技术主要包括： 和 。 1. 消毒和灭菌 项目 消毒 灭菌 概念 使用较为 的物理、化学或生物等方法杀死物体 或内部一部分微生物 使用 的理化方法杀死物体内外 的微生物，包括 常用 方法 消毒法、巴氏消毒法、 消毒法、紫外线消毒法 灭菌(如高压蒸汽灭菌法)、干热灭菌、 灭菌 区别 最大区别在于是否杀死芽孢和孢子 2. 三种灭菌方法的比较 类型 湿热灭菌 干热灭菌 灼烧灭菌 媒介 沸水、流通蒸汽或高压蒸汽 热空气 火焰的充分燃烧层 方法 高压蒸汽灭菌：100 kPa、121 ℃，维持15～30 min 160～170 ℃、1～2 h 直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧 对象 等 耐高温的和需要保持干燥的物品，如 、 等 、试管口、瓶口等 原理 高温或高温、高压使蛋白质 ，导致微生物活体以及芽孢和孢子全部死亡 3. 操作对象或注意点 (1)对实验操作的 、操作者的衣着和手进行清洁和 。 (2)将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行 。(但是不耐高温的培养基或成分可采用其他方法除菌，如血清可通过过滤除菌。) (3)为了避免周围环境中微生物的污染，实验操作都应在超净工作台并在 附近进行。 (4)实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与 接触。  解 疑 释 惑 教材中的高压蒸汽灭菌锅利用的是湿热灭菌原理。关于手动式高压蒸汽灭菌锅的使用如下： 操作步骤 操作要领 ① 加水 向外层锅内加水(蒸馏水或纯化水)，水面达到水位标记线即可(水量过少会烧干) ② 装锅 将待灭菌物品放在灭菌桶中(不要装得太满，至少留 空间)，加盖， 旋紧固定螺栓 ③ 加热 排气 加热灭菌锅，打开排气阀，等冷空气 后，关闭排气阀(否则压强达标时，温度上不去，蒸汽的穿透力低，影响灭菌效果) ④ 保温、 保压 100 kPa、121 ℃下，15～30 min(苏教版为103 kPa、121 ℃下15～20 min) ⑤ 出锅 压力表指针降至“0”点，温度下降后再打开排气阀 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)液体培养基含有水，而固体培养基不含水。( ) (2)以CO2为唯一碳源的自养微生物，其中碳源物质也是该微生物的能源物质。( ) (3)(2023·山东卷T15B)平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒。( ) (4)(2023·山东卷T15A)不含氮源的平板不能用于微生物培养。( ) (5)对接种环灼烧灭菌时，只需要在酒精灯火焰上烧红环状部分。( ) 2. 在科研和生产上，研究和应用微生物的前提是 ，获得纯净的微生物培养物。在实验室中培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的 和环境条件，另一方面确保其他微生物无法混入。 典 题 说 法 考向1　微生物的培养基 例1 下列关于培养基和所含营养物质的说法，正确的是( ) A．通常情况下，琼脂既可作为凝固剂，也可作为微生物的碳源 B．蛋白胨为微生物的生长主要提供碳源、氮源、磷酸盐和维生素 C．培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加特殊营养物质维生素 D．被污染的培养基高压蒸汽灭菌后还能继续使用 考向2　无菌技术 例2 (2025·镇江期初)防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键。下列叙述错误的是( ) A．利用微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解，可实现生物消毒 B．利用紫外线对超净工作台进行消毒前，喷洒消毒液可加强消毒效果 C．利用干热灭菌箱对培养基进行灭菌时，应在160 ℃的热空气中维持2～3 h D．利用酒精灯对金属用具进行灼烧灭菌时，应在酒精灯火焰充分燃烧层进行 考点2　微生物的基本培养技术 考 点 透 析 知识1　微生物的纯培养 1. 纯培养：在微生物学中，将接种于 内，在合适条件下形成的含 的群体称为培养物。由 所获得的微生物群体称为纯培养物，获得 的过程就是纯培养。 2. 微生物纯培养的步骤： 、 、倒平板、 、分离和培养等步骤。 3. 酵母菌的纯培养 (1)菌落：分散的微生物在适宜的 表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的 。 (2)获得单菌落的两种常用方法： 和 。 (3)酵母菌的纯培养步骤 注：倒平板的具体操作步骤如下图所示：  解 疑 释 惑 平板倒置培养的目的主要有：既可以 造成污染，又可以 ，等等。 知识2　分离纯化，获得单菌落的两种方法 1. 纯化方法 (1)上图A可表示用 法接种获得的平板，菌体的分离是通过 操作实现的。 (2)上图B可表示用 法接种获得的平板，菌体的分散是通过一系列的 操作实现的。 (3)获得图A用到的接种工具是接种环，而图B是涂布器。图A、B都可用于观察菌落特征。 2. 平板划线的具体操作  解 疑 释 惑 灼烧接种环的不同目的 ①第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染 ；②每次划线前：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上次划线 ；③划线结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)培养基分装到培养皿后进行灭菌。( ) (2)转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线。( ) (3)平板冷凝后应将平板倒置，防止皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。( ) (4)(2023·山东卷T15C)接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃。( ) 2. 如何判断在制备和培养过程中，培养基是否被污染？ 典 题 说 法 考向　微生物的纯培养 例 (2025·泰州靖江期中)实验小组对酿酒酵母菌进行平板划线的纯培养操作，下列有关叙述正确的是( ) A．将配制好的马铃薯琼脂培养基放入干热灭菌箱内灭菌 B．在酒精灯火焰附近，将培养皿盖完全打开后倒入培养基 C．从第一次划线的末端开始到第二次划线结束，即完成接种 D．将接种后的平板和未接种的平板倒置，放入恒温培养箱中培养 变式 (2023·江苏卷)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 考点3　微生物的选择培养和计数 知识1　微生物的选择培养 1. 选择培养的作用原理：人为提供 的条件(包括营养、温度、pH等)，同时 。 2. 稀释涂布平板法操作过程 取样，将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的瓶中，摇匀，取 加入盛有 的试管中，依次 。取最后一支试管中菌液 滴加到培养基表面进行涂布。如下图所示： (1)稀释操作时：每支试管及其中的9 mL水、移液管等均需灭菌；操作时，试管口和移液管应在离火焰 1～2 cm处。 (2)涂布平板时：① 用体积分数为70%的酒精消毒，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酒精灯火焰上 ；②不要将 的涂布器放入盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精；③酒精灯与培养皿距离要合适，移液管枪头不要接触任何物体；④培养皿盖不能完全打开，应只掀开一条缝。  概 念 辨 析 分离纯化菌种的两种方法的比较 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 接种用具 接种环 涂布器 分离 结果 单菌落的 获得 单菌落从后划线的区域挑取 只有达到合适的稀释度才能得到单菌落 应用 都会在培养基表面形成单菌落，达到分离纯化微生物的目的；都可用于观察菌落特征 不能用于微生物的计数 可对微生物进行计数 其他 共同点 都要用到固体培养基；都需进行无菌操作；都可以在培养基上形成由单个微生物繁殖而来的纯培养物——单菌落 知识2　微生物的计数 1. 测定微生物数量常用的方法 方法 间接计数法( 法、活菌计数法) 直接计数法(显微计数法) 原理 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，通过统计平板上的 ，就能推测出样品中大约含有多少活菌 利用特定的血细胞计数板(常用于较大的真核细胞，如酵母菌、霉菌孢子等，及某些较大的原核细胞)或 (常用于相对较小的细菌等)，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量 公式 每克样品中的菌体数：C×M÷V C：某一稀释度几次重复培养后的菌落平均数；M：稀释倍数；V：涂布所用的稀释液体积数(mL) 每毫升原液所含细菌数：①每小格平均细菌数×400×10 000× ；②5(或4)个中方格的菌体数×5(或4)×10 000×稀释倍数 结果 比实际值偏 ，因为 (因此，统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示) 比实际值偏 ，因为此法 注：稀释涂布平板法计数中，为了使结果接近真实值，应设置三个或三个以上的平板(平行重复原则，增强实验的说服力和准确性)，计算菌落平均数。另外，为了保证结果的准确，要求选择同一稀释度的平板菌落数在 的平板进行计数。  深 度 指 津 (1)微生物的计数方法非常多样，应根据实际情况选择合适的方法。涉及一些新的微生物计数方法，应根据具体情境，弄清其背后的原理。列举两个其他计数方法： ①比浊法：随着微生物的繁殖，液体培养基的浑浊程度会增加，因此可根据液体培养物的浑浊程度来估计微生物的数量，通常使用分光光度计测定光的透过率。 ②实时荧光定量PCR (qPCR)：通过定量PCR技术检测特定微生物的DNA，可以精确测定微生物的数量。 (2)稀释涂布平板法用于微生物分离时不需要平板上菌落数在30～300；稀释涂布平板法用于筛选基因工程转化的细胞时，不一定需要再次平板划线处理，可以直接PCR扩增以获得阳性克隆的细胞；如果是稀释涂布平板法用于纯化微生物时，才需要多次平板划线操作，以减少一个菌落是由2个或多个连在一起的微生物细胞繁殖而来的概率。 2. 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 作用。 CO(NH2)2＋H2OCO2＋2NH3 (2)分离方法：利用以 为唯一氮源的选择培养基进行选择培养。 (3)鉴定方法：在培养基中加入 指示剂，指示剂变红说明菌落中的菌体为分解尿素的细菌。 (4)统计菌落数目：统计样品中的活菌数一般用 法。 (5)实验流程：土壤取样→ →微生物的培养与观察→细菌的 。  概 念 辨 析 选择培养基和鉴别培养基的比较 比较项目 选择培养基 鉴别培养基 原理 添加某物质或控制温度或pH等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 根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品，产生特定的颜色或其他变化 用途 从众多微生物中分离所需微生物(目的菌) 鉴别不同种类的微生物 举例 ①加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌； ②以尿素为唯一氮源，分离出分解尿素的微生物 ①以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂； ②利用刚果红染色法筛选分解纤维素的微生物(出现以纤维素分解菌为中心的透明圈)； ③用伊红—亚甲蓝琼脂培养基鉴别大肠杆菌(菌落呈深紫色，并有金属光泽) 注：鉴定微生物除了利用表中的鉴别培养基进行如指示剂鉴别、染色鉴别等方法，还可以根据菌落特征鉴别，即根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。( ) (2)(2023·山东卷T15D)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。( ) (3)“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中，土壤取样时需要对纸袋和铁铲都预先灭菌。( ) (4)分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使得培养基的酸碱度降低。( ) (5)统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数目。( ) (6)细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，大部分距离地表3～8 cm，因此取样时一般要铲去表层土壤。( ) (7)刚果红可以与纤维素形成透明复合物，所以可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。( ) 典 题 说 法 考向1　微生物的选择培养和计数 例1 (2025·镇江期初)聚乙烯醇(PVA)是化工污水中的一种难以降解的大分子有机物，PVA分解菌能产生PVA酶对其进行降解。下列关于PVA分解菌的筛选与培养的叙述，正确的是( ) A．土壤样品应加到以PVA为唯一碳源的鉴别培养基中培养 B．直接选择水解圈直径最大的菌株以利于快速获得高效降解菌 C．利用平板划线法进行计数得出的微生物数量常比实际值小 D．可利用不含PVA的培养基对筛选出的PVA分解菌进行扩大培养 考向2　微生物培养的应用 例2 (2025·南通期初)水体中氮素的去除对清洁水体有重要意义，异养硝化细菌能将硝酸铵转化为氨，科研工作者从污水中筛选出异养硝化细菌ZW2和ZW5菌株，并研究其转化能力，结果如图。相关叙述正确的是( ) A．进行ZW2和ZW5菌株初步筛选时，采用平板划线法接种并计数 B．初步筛选并培养后，一般依据菌落形状等特征来区分不同的微生物 C．分离ZW2和ZW5菌株时，培养基中需要添加刚果红作为指示剂 D．ZW2菌株的转化能力较ZW5强，可以扩大化培养用于水体净化  深 度 指 津 选择培养基——4种常见制备方法或实例 配套精练 第十一单元　生物技术与工程 第52讲　微生物的培养技术及应用 一、 单项选择题 1. (2025·淮安一联)微生物需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖，下列与此有关的说法，正确的是( ) A．有的氮源可以作为细菌的能源物质 B．加入酚红指示剂的培养基，可以筛选大肠杆菌 C．大肠杆菌与分解尿素的细菌所利用的氮源相同 D．以尿素为唯一氮源的培养基上长出的一定是能分解尿素的细菌 2. 下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是( ) A．培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌 B．接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧 C．接种后的培养皿要倒置，以防培养污染 D．菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基 3. 人们在研究、利用微生物时，需用无菌技术培养获取纯种微生物，并对其进行计数或保存。下列有关叙述正确的是( ) A．用稀释涂布平板法进行微生物计数时，结果往往比实际值低 B．培养基配制过程是计算、称量、溶化、调pH、定容、灭菌、倒平板 C．高压蒸汽灭菌后，打开排气阀，待压力表指针降至“0”后开盖取物 D．获得纯种微生物后，利用涂布平板法接种至斜面培养基上，进行低温保存 4. (2024·南京调研)为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如下图所示。下列叙述正确的是( ) A．图示采用的接种方法为稀释涂布平板法 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 5. (2025·如皋期初)瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊的器官，其中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡。如图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌。下列叙述正确的是( ) A．牛体内提取的瘤胃液不能使用干热灭菌，应使用湿热灭菌 B．甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的牛肉膏蛋白胨培养基 C．乙和丁的接种方法均可分离纯化并进行计数 D．实验中培养基表面加入一层无菌石蜡能促进目的菌生长 6. (2024·南通一模)南通某中学兴趣小组从垃圾堆放点的土壤中分离出一株分解柴油的芽孢杆菌。相关叙述正确的是( ) A. 配制培养基时应以柴油为唯一氮源，并加入琼脂 B．配制好的培养基应先分装至培养皿，再用湿热灭菌法灭菌 C．土壤样液可先进行富集培养，再进行涂布筛选 D．选择平板中的菌落数必须在30～300之间 7. 下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述，不合理的是( ) A．筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养 B．可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌 C．在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力 D．用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值 8. (2025·海安期初)研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上，筛选出乳酸菌，然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中，筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述正确的是( ) A．腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无菌环境 B．乳酸菌细胞内能进行碱基互补配对的细胞器有线粒体和核糖体 C．菌落直径与溶钙圈直径比值大的菌落为目标菌落 D．胆固醇既可以为乳酸菌的生长提供碳源，也可以参与动物细胞膜的组成 9. (2025·苏州期初)某兴趣小组为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”，将每道菜分为3盘，一盘取样冷藏，一盘使用公筷，一盘不用公筷，实验过程如下图。下列相关操作或叙述正确的是( ) A．固体培养基X对菜品中的细菌有选择性，属于选择培养基 B．配制培养基X并在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min C．在固体培养基X上可用平板划线法或涂布法接种细菌 D．根据菌落的特征可准确判断细菌的种类 二、 多项选择题 10. (2025·海门一诊)土壤中有些细菌可以利用原油中的多环芳烃。为筛选出能高效降解原油的菌株并投入除污，某研究小组进行了相关实验。下列有关叙述错误的有( ) A．配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基进行培养 B．培养基高压蒸汽灭菌结束后，待冷却到室温再倒平板 C．平板划线分离计数时，需控制每个平板30～300个菌落 D．纯培养时，培养皿倒置在恒温培养箱内的摇床上培养 11. (2021·江苏卷)为提高一株石油降解菌的净化能力，将菌涂布于以石油为唯一碳源的固体培养基上，以致死率为90%的辐照剂量诱变处理。下列叙述不合理的是( ) A．将培养基分装于培养皿中后灭菌，可降低培养基污染的概率 B．涂布用的菌浓度应控制在30～300个·mL－1 C．需通过预实验考察辐照时间对存活率的影响，以确定最佳诱变时间 D．挑取培养基上长出的较大单菌落，纯化后进行降解效率分析 12. (2025·南通如东期初)在某地的农业生产中，研究人员发现了一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解，且长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂是一种含氮有机物，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明)。下列相关叙述错误的有( ) A．只有长期使用该除草剂的土壤中才含有能降解该除草剂的细菌 B．筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中，该除草剂是唯一的氮源 C．图中操作Ⅰ的接种方法为平板划线法，该方法可用于细菌计数 D．经过一段时间的培养，培养皿中仍然会存在无透明圈的菌落 13. (2024·黑吉辽卷)某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测如图。下列操作正确的是( ) A．在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，从感病植株上采集样品 B．将采集的样品充分消毒后，用蒸馏水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测 C．将无菌检测合格的样品研磨，经稀释涂布平板法分离得到内生菌的单菌落 D．要判断内生菌的抗性效果，需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小 学科网（北京）股份有限公司 $$