2026届高考生物一轮复习课件 第39讲 微生物的培养技术及应用

该高中生物学高考复习课件聚焦“微生物的培养技术及应用”专题，覆盖培养基类型与营养成分、无菌技术、微生物分离计数等高考核心考点，对接新课标探究实践素养要求，通过分析近5年高考真题明确实验设计与结果分析类题型占比达60%，归纳出选择培养基设计、稀释涂布平板法计数等常考方向，构建系统备考框架。 课件亮点在于“考点精讲+真题实战+素养提升”模式，如结合2023山东卷“尿素分解菌分离”真题，用科学思维方法解析对照实验设置与计数公式应用，培养学生实验设计能力。特设易错点分析模块，针对“平板划线法与涂布法区别”等高频错误点专项突破，助力学生掌握答题技巧，教师可依托课件精准定位复习重点，提升高考冲刺效率。

第10单元 生物技术与工程 第39讲 微生物的培养技术及应用 高三生物 Copyright © 2026年高考生物学一轮复习精讲优练 Copyright © 2026年高考生物学一轮复习精讲优练 2026年高考生物学一轮复习精讲优练 1 微生物的基本培养技术 2 微生物的选择培养和计数 1 ★ 微生物的培养技术及应用 微生物培养技术及应用 1 1 微生物 微生物包括细菌、真菌、放线菌等，多为单细胞，体型微小，显微镜才能看到。 微生物广泛分布在空气、土壤、水及生物体内外，与人类的生产、生活和健康密切相关。 有益方面：如土壤中的固氮菌、各种分解菌，动植物和人体内的有益共生菌，发酵利用的多种微生物等。 有害方面：病原微生物侵染动植物和人体引起疾病，环境中的微生物使物品、食品变质腐败等。 微生物技术通过研究微生物的生物学特性，培育有益微生物加以利用，防治有害微生物的危害，为人类的生产、生活和健康服务。 3 1 2 微生物技术的基本环节 特定环境采集混合微生物 筛选 分离计数 扩大培养 研究 应用发酵工程 筛选：1.选择培养基(成分配方、pH和渗透压、抗生素) ；2.培养条件（温度、气体、光照）；3.菌落特征； 4.指示剂 采集样品 选择培养 纯培养 优良菌种 30～300个菌落 3-5条线 分离计数：1.平板划线法（分离）；2.稀释涂布平板法（分离、计数） 4 1 3 培养基 (1)培养基的概念 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 培养基种类 特 点 用 途 物理 性质 液体培养基 不加凝固剂 发酵工业生产 半固体培养基 加凝固剂，如琼脂 观察微生物运动 固体培养基 微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种 化学 成分 天然培养基 化学成分不明确的天然物质如葡萄汁、麦芽汁、豆粉饼 工业生产 合成培养基 培养基成分明确 如牛肉膏蛋白胨培养基 微生物分类、鉴定 (2)培养基的类型 5 (2)培养基的类型 选择 培养基 微生物对某些营养物质和培养条件的特殊需求或对抗生素的抗性设计 培养基中加入某种化学物质，促进所需要的微生物生长，抑制不需要微生物。如尿素、纤维素培养基 控制温度、pH、渗透压、通气等培养条件进行筛选。如高浓度NaCl选择培养金黄色葡萄球菌 培养基中加入某种抗生素，抑制不需要微生物，培养、分离出特定微生物。如青霉素分离得到酵母菌和霉菌 鉴别 培养基 指示剂能与某些微生物的代谢物或培养基成分发生特定的颜色反应或特殊变化 伊红美蓝培养基鉴别大肠杆菌，呈黑紫色并带有金属光泽 以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，呈红色，以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红，出现透明圈 1 3 培养基 6 用 途 原 理 举 例 选择 培养基 依据微生物对某些营养物质和培养条件的特殊需求或对抗生素的抗性而设计： 培养基中加入某种化学物质，促进所需要的微生物生长，抑制不需要微生物； 控制温度、pH、渗透压、通气等培养条件进行筛选。 培养基中加入某种抗生素，抑制不需要微生物； 培养、分离出特定微生物 尿素、纤维素培养基 加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌；培养金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度食盐 鉴别 培养基 培养基中加入某种指示剂或化学药品，与特定微生物代谢物或培养基成分反应，产生特定的颜色或特殊变化 鉴别不同种类微生物 酚红指示剂鉴别分解尿素的细菌，呈红色；伊红美蓝鉴别大肠杆菌，呈黑紫色带有金属光泽 (2)培养基的类型 1 3 培养基 7 (2)培养基的类型 1 3 培养基 种类 物理性质 液体培养基 半固体培养基 固体培养基 不含凝固剂，用于工业生产等 含凝固剂，用于观察微生物的运动等 含琼脂凝固剂，用于微生物的分离、鉴定、计数、保藏等 用途 选择培养基 鉴别培养基 允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长 在培养基中加入某种指示剂或化学药品，用于鉴别不同类型的微生物 8 固体培养基 液体培养基 半固体培养基 伊红美蓝培养基鉴别大肠杆菌 刚果红培养基鉴别纤维素分解菌 酚红培养基鉴别尿素分解菌 (2)培养基的类型 1 3 培养基 不同微生物在固体培养基上长成的菌落形状、大小、颜色等不同。 菌落特征是鉴定菌种的重要依据 9 成 分 来 源 作 用 碳源 无机碳源：CO2、CO32-、HCO3- 自养微生物 合成构成细胞的物质和一些代谢产物 含碳有机物既是碳源又是能源 有机碳源：糖类、脂质、蛋白质、有机酸、花生粉饼、石油等 异养微生物 氮源 无机氮源：N2、NH3、铵盐、硝酸盐（NH4＋、NO3-） 合成蛋白质、核酸及含氮代谢产物 含氮有机物既是氮源又是能源 有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸 无机盐 NaCl、KH2PO4、NaH2PO4、MgSO4·7H2O 细胞的组成成分，化能自养菌的能源，酶的激活剂等 调节PH，维持渗透压 水 良好的溶剂，维持生物大分 子结构的稳定 (3)培养基的营养成分 1 3 培养基 10 含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源，也是能源 培养条件：温度、pH、渗透压、O2 特殊营养物质：生长因子（氨基酸、维生素、碱基等）。微生物需要但难以自己合成 (3)培养基的营养成分 1 3 培养基 几种微生物的营养和能量来源 微生物 碳源 氮源 能源 蓝细菌 CO2 NH4＋、NO3-等 光能 硝化细菌 CO2 NH3 NH3的氧化 根瘤菌 糖类等有机物 N2 有机物 酵母菌 糖类、蛋白质等 蛋白质等 有机物 11 1 4 无菌技术 类型 适用范围 操作方法 消 毒 灭 菌 温和的理化方法，杀死部分微生物(不包括芽孢、孢子) 强烈的理化方法，杀死所有微生物(包括芽孢、孢子) 煮沸 日常用品 100 ℃煮沸5～6 min 巴氏消毒法 不耐高温的液体 62～65 ℃煮30 min或80-90 ℃煮30s-1 min 化学药剂 生物活体、水源 如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源 紫外线 紫外线照射30 min 灼烧灭菌 接种工具、接种时用的试管口或瓶口 直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧 干热灭菌 耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属用具 物品放入干热灭菌箱,160～170 ℃加热2～3h 湿热灭菌 培养基、培养皿, 实验室常用器材 高压蒸汽灭菌锅内,100 kPa,温度121 ℃,15～30 min 接种室、接种箱，超净工作台 防止杂菌污染—消毒和灭菌技术 12 1 4 无菌技术 类型 适用范围 操作方法 消 毒 温和的理化方法，杀死部分微生物(不包括芽孢、孢子) 煮沸 日常用品 100 ℃煮沸5～6 min 巴氏消毒法 不耐高温的液体（牛奶） 62～65 ℃煮30 min或80-90 ℃煮30s-1 min 化学药剂 生物活体、水源等 如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源 紫外线 接种室、接种箱，超净工作台 紫外线照射30 min 灭 菌 强烈的理化方法，杀死所有微生物(包括芽孢、孢子 灼烧灭菌 接种工具、接种时试管口或瓶口等 在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧 干热灭菌 耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属用具等 物品放入干热灭菌箱,160～170 ℃加热2～3h 湿热灭菌 培养基、培养皿和实验室常用器材 高压蒸汽灭菌锅内,100 kPa,温度121 ℃,15～30 min 防止杂菌污染—消毒和灭菌技术 13 1 4 无菌技术 防止杂菌污染—消毒和灭菌技术 无菌技术 消毒 灭菌 巴氏消毒法（62-65℃消毒30min或80-90℃处理30s-1min） 煮沸消毒法（100℃煮沸5-6min) 化学药物消毒法（用体积分数为70%-75%的乙醇、碘酒涂抹，来苏尔喷洒） 紫外线消毒法 湿热灭菌（100KPa、121℃维持15-30min) 干热灭菌（干热灭菌箱160-170℃加热2-3h) 灼烧灭菌（酒精灯火焰灼烧） 消毒和灭菌的区别：能否杀死全部微生物 应用于：牛奶等不宜进行高温灭菌的液体 应用于：生活用品 应用于：皮肤、伤口、动植物组织和空气、手术器械、塑料或玻璃器皿等） 应用于：接种室空气 应用于：培养基及多种器材、物品 应用于：玻璃器皿（如吸管、培养皿等）、金属用具等能耐高温的物品 应用于：接种工具,如接种环或其他金属用具,接种过程中的试管口或瓶口等 14 (1)概念：由单一个体繁殖所获得的微生物群体是纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养 1 5 微生物的纯培养 (2)原理和方法：混合在一起的微生物分散成单个细胞接种在培养基表面，每个细胞分裂繁殖形成一个菌落，菌落内都是同一种微生物—纯培养物 接种方法：a.平板划线法；b.稀释涂布平板法 (3)步骤：制备培养基→接种和分离→培养→结果分析 (4)实例：酵母菌的纯培养 1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养组成 组分 含量 提供的主要营养 牛肉膏 5g 碳源、磷酸盐和维生素等 蛋白胨 10g 氮源和维生素等 NaCl 5g 无机盐 H2O 定容至1000ml 水 单个细胞 菌落（纯培养物） 生长繁殖 15 1 5 微生物的纯培养 制备培养基 配制培养基：称取—溶解—过滤—定容 灭菌：培养基湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)、培养皿干热灭菌 倒平板：50℃倒平板，凝固后倒置 接种 分离 平板划线法：接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落 1 2 3 4 5 16 1 5 微生物的纯培养 顺序：丙→乙→甲→丁 乙操作： 灼烧灭菌 ①拔出锥形瓶的棉塞。 ②将瓶口迅速通过火焰。 ④等待培养基冷却凝固后，将培养基倒置，防止培养基蒸发的水分落入造成污染。 ③用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基倒入培养皿，立即盖上皿盖。 倒平板：培养基冷却至50℃左右时在酒精灯火焰附近进行；倒平板时不能将培养皿完全打开,防止空气中微生物的污染。  制备培养基： 配制培养基 →灭菌 →倒平板 倒平板的操作步骤 17 1 5 微生物的纯培养 倒平板的操作 18 1 5 微生物的纯培养 单个细胞 微生物群 单个菌落（纯培养物） 连续划线 分散或稀释 生长繁殖 ① 将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环的金属丝烧红 ② 在火焰旁冷却接种环。拔出装有酵母菌培养液的试管的棉塞。 ③将试管口通过火焰。 ④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液。 ⑤将试管口通过火焰，并塞上棉塞。 ⑥在火焰附近将皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三到五条平行线，盖上皿盖。 ⑦灼烧接种环，待冷却后，从第一次划线的末端开始第二次划线。重复以上操作，第三、四、五次划线。不要将最后一次的划线与第一次的划线相连。 平板划线法的操作步骤 1 2 3 4 5 19 1 5 微生物的纯培养 平板划线法的操作 20 1 5 微生物的纯培养 连续划线法 分区划线法 1 2 3 4 5 ①接种环只蘸一次菌液,在培养基不同位置连续划线3-5次 ②每次从上一次划线的末端开始划线，划线首尾不能相接 ③每次划线前接种环进行灼烧灭菌，待冷却后再开始画线。划线5次，接种环灼烧灭菌6次 ④划线后,培养皿倒置培养 警示：使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理 21 1 5 微生物的纯培养 结果分析评价 未接种的培养基表面是否有菌落生长 是否有单菌落，单菌落的颜色、形状和大小是否一致 是否观察到不同形态的菌落 培养 酵母菌 接种的平板和一个未接种的平板倒置，放入28 ℃左右的恒温培养箱中培养24〜48 h，在12h和24h后记录菌落的大小、形状、颜色变化 在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征，如形状、大小和颜色等 22 (1)选择培养基： 1 6 微生物的选择培养 不加氮源的无氮培养基：分离固氮菌 石油是唯一碳源：分离能消除石油污染的微生物 高浓度NaCl营养基：分离金黄色葡萄球菌 培养细菌需要将培养基调至中性或弱碱性，培养霉菌需要将培养基调至酸性 培养厌氧微生物时，需要提供无氧的条件 加入青霉素的培养基：分离酵母菌、霉菌等真菌 不同自然环境中有不同的微生物，要获得所需微生物，就要到相应的环境中去寻找。从自然环境中采集的混合微生物，要进行选择培养才能筛选出所需微生物。 不同微生物所要求的条件不同，提供有利于所需微生物生长的营养物质和培养条件（温度、pH、渗透压、通气）或加入某种抗生素，允许特定种类的微生物生长，同时抑制其他微生物的生长就是选择培养基。 23 (2)选择培养的原理和方法： 1 6 微生物的选择培养 稀释涂布平板法：当样品菌液的稀释度足够高时，用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面，使混合在一起的多种微生物分散成单个细胞，受抑制的微生物不能生长或消亡，能生长的微生物每个细胞分裂繁殖长成一个单独的菌落，不同菌落是由不同微生物长成，可根据菌落特征等选择所需微生物 (3)稀释涂布平板法的操作步骤： 涂布器在火焰上灼烧灭菌 滴加0.1 mL稀释的菌液 涂布器浸入酒精消毒 将菌液均匀地涂布在培养基表面 24 1 6 微生物的选择培养 稀释涂布平板法的操作步骤 25 1 6 微生物的选择培养 1.微生物的筛选方法 2.选择培养基的四种常见制备方法或实例 （1）加入某些特定的物质 （2）改变培养基的营养成分 （3）利用培养基“特定化学成分”分离 （4）通过某些“特殊环境”分离 26 1 6 微生物的选择培养 平板划线法 稀释涂布平板法 原理 通过接种环在琼脂固体培养基的表面_________操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面 将菌液进行一系列的_________，稀释度足够高时，涂布器涂布后聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞 特点 平板 菌落 共同点 培养基上形成由单个细胞繁殖而来的子细胞群体—菌落 连续划线 梯度稀释 两种接种方法比较 方法简单，只能分离，不能计数 操作复杂，能分离，能计数 27 1 7 微生物的数量测定 稀释涂布平板法 原 理 计 算 特 点 当样品稀释度足够高时，培养基表面生长的每个单菌落，来源于样品稀释液中的单个活菌。通过平板上的菌落数推测出样品中含有的活菌 每克样品中的菌株数=(C÷V)xM，C：某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V：涂布平板时所用的菌液体积（mL)，M：稀释倍数 选择菌落数在30～300的平板进行计数，3个平板求平均值，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的是一个菌落，比实际值偏小 显微镜直接计数 原 理 计 算 特 点 利用细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，再计算一定体积的样品中微生物的数量 每毫升原液含菌株数＝每小格平均菌株数×400×10000×稀释倍数 计数方便，个体小的细菌在显微镜下难以观察，不能区分死菌与活菌，比实际值偏大，可用台盼蓝染色排除死细胞 28 1 7 微生物的数量测定 间接计数法（稀释涂布平板法） 直接计数法（显微镜计数法） 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,统计平板上的菌落数推测出样品中大约含有多少活菌 利用细菌计数板或血细胞计数板在显微镜下计数，计算一定体积的样品中微生物的数量 计数依据 培养基上菌落数 计数板上细胞数 计算公式 每克样品中的菌株数＝(C÷V ）×M C：某稀释度下平板上生长的平均菌落数；V：涂布平板时所用的稀释液体积(mL)；M：稀释倍数 每毫升原液含菌株数＝每小格平均菌株数×400×10000×稀释倍数 1个计数室的体积为0.1mm3 1个计数室有400个小方格 每个小方格的体积是1/4000mm3 特点 计数的是活菌，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，比实际值偏小 计数方便，个体小的细菌在显微镜下难以观察，不能区分死菌与活菌，比实际值偏大，台盼蓝染色排除死细胞 29 1 7 微生物的数量测定 稀释涂布平板法（间接） 显微镜计数法（直接） 每克样品中的菌株数＝(C÷V ）×M 每毫升原液含菌株数＝每小格平均菌株数×400×10000×稀释倍数 30 (1)原理和方法： 1 8 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 分离：培养基添加尿素作为唯一氮源，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，其它微生物缺乏氮源而不能生长繁殖。利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌 脲酶 CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3 鉴定：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变红，说明该细菌能够分解尿素 既是选择培养基又是鉴别培养基 31 (1)原理和方法： 1 8 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 KH2PO4 1.4g NaH2PO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 葡萄糖 10.0g 尿素CO(NH2)2 1.0g 琼脂 15.0g 蒸馏水 定容到1000ml 以尿素为唯一氮源的选择培养基 KH2PO4和Na2HPO4的作用是： ①提供无机盐；②调节渗透压、维持pH 土壤中分解尿素的微生物：多种细菌，某些真菌和放线菌也能分解尿素。尿素可作为细菌生长的氮源，也可转化为</m> 、 <m>等被植物吸收 培养基的碳源为葡萄糖，氮源为尿素 32 1 8 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (2) 步骤：土壤取样→等比稀释→涂布平板→培养观察→结果分析 土壤 取样 工具：铁铲和取样纸袋要灭菌 方法：有机物丰富，酸碱度接近中性的潮湿土壤，距地表3~8cm的土壤层取样 等比稀释 取10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀，制成菌液 取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释 每一步都要在无菌操作台和酒精灯火焰旁操作 33 1 8 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (2) 步骤：土壤取样→等比稀释→涂布平板→培养观察→结果分析 涂布平板 选择104、105、106稀释液涂布，以确保获得菌落数在30～300之间的平板计数 培养观察 培养皿标记日期和样品的稀释度，倒置，30℃~ 37℃恒温培养24~48h 24h记录一次，观察菌落特征，选择菌落数目稳定时作为计数结果，防止培养时间不足所致的菌落数目遗漏 设置三个重复对照，增强准确性 设置一个不接种的作为空白对照 设置一个基本培养基作选择对照 34 1 8 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (2) 步骤：土壤取样→等比稀释→涂布平板→培养观察→结果分析 取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。 将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布。 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。 微量移液器 稀释涂布平板法的操作步骤 35 1 8 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 不同微生物在土壤中含量不同，分离不同的微生物采用不同的稀释度，以保证获得菌落数在30～300之间适于计数的平板。 测细菌数：一般用104、105、106稀释液 测放线菌：一般用103、104、105稀释液 测真菌数：一般用102、103、104稀释液 对于稀释的范围没有把握，怎样才能保证从中选择出菌落数在30～300的平板进行计数？ 选择一个比较宽的范围，将1×103～1×107倍稀释的稀释液分别涂布到平板上培养 (2) 步骤：土壤取样→等比稀释→涂布平板→培养观察→结果分析 选择培养基 完全培养基 土壤取样→配制土壤溶液和制备培养基→系列稀释→涂布平板与培养→菌落计数 如果得到了2个或2个以上菌落数目在30～300的平板，则说明稀释操作比较成功，并能够进行菌落的计数 36 1 8 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (2) 步骤：土壤取样→等比稀释→涂布平板→培养观察→结果分析 ①铲取土样，将样品装入纸袋中。 ②将10g土样加入盛有90ml无菌水的锥形瓶，充分摇匀。将1ml上清液加入盛有9ml无菌水的试管中，依次等比稀释。 ③取0.1ml 菌液，滴加到培养基表面。 ④将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。 ⑤将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精烧尽、涂布器冷却后，再进行涂布。 ⑥用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。 得到的菌落一定是分解尿素的细菌吗？不一定，还需要进一步鉴定 由于使用的是选择培养基，所以一般情况下，获得的单菌落即目的菌，但因为有些微生物可以利用其他微生物的代谢产物生长繁殖，所以还需要进一步验证 37 1 8 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (2) 步骤：土壤取样→等比稀释→涂布平板→培养观察→结果分析 结果分析 三个重复对照菌落数是否接近，差距太大应找出原因重新实验 空白对照是否有菌落：培养基制作是否合格 完全培养基与选择培养基菌落数对比：是否达到选择培养目的 是否得到菌落数在30~300的平板，超出范围应找出原因重新实验 培养基中加入酚红指示剂，菌落周围是否出现红色环带，红圈越大，分解能力越强 38 1 8 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 某同学实验在稀释倍数105获得3个平板，菌落数分别是80、90、100，涂布平板时均使用0.1ml菌液，试计算每克土壤中可以分离尿素的细菌数目？ 每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(ml)，M代表稀释倍数。 （80+90+100）/3 0.1 × 105 =9 ×107个 4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为 个 1.1×108 39 (1)原理和方法：利用丰富的纤维素生产酒精 1 9 土壤中纤维素分解菌的分离与筛选 分离：富含纤维素的选择培养基进行选择培养，能够分解纤维素的微生物利用纤维素作为碳源，具有更多的生存机会而大量繁殖 鉴定： 纤维素 刚果红 红色复合物 纤维素酶 红色消失 形成透明圈 纤维素分解菌 纤维素酶 纤维素 纤维二糖 葡萄糖 葡萄糖苷酶 40 1 8 土壤中纤维素分解菌的分离与筛选 (2) 方法步骤： → 富含纤维素的环境 → 以纤维素为唯一碳源，增加目的菌浓度 （选择培养基） → 制备系列稀释液 → 将样品涂布到刚果红培养基上 （鉴别培养基） →恒温培养，观察菌落特征及透明圈 →红色环带直径与菌落直径比值越大，分解纤维素能力越强 土壤取样 选择培养 涂布平板 梯度稀释 培养观察 结果分析 几种纤维素分解菌在刚果红培养基上形成的透明圈 41 （2023·浙江）某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌，进行了如下实验：取泡菜汁样品，划线接种于一定NaCl浓度梯度的培养基，经培养得到了单菌落。下列叙述正确的是（ ） A．培养基pH需偏碱性 B．泡菜汁需多次稀释后才能划线接种 C．需在无氧条件下培养 D．分离得到的微生物均为乳酸菌 1 ★ 真题演练 【答案】C （2025•四川）微塑料由塑料废弃物风化形成，难以降解，会危害生态环境和人体健康。有人分离到X和Y两种微塑料降解菌，将总菌量相同的X、Y、X+Y（X:Y=1:1）分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中，培养一段时间后测定微塑料的残留率（残留率=剩余量/添加量×100%），结果如下图。下列叙述正确的是（ ） A．用平板划线法能测定X菌组中的活菌数 B．Y菌组微塑料残留率较高，故菌浓度也高 C．混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种 D．能在该培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料 1 ★ 真题演练 【答案】C （2025•湖南）采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是（　） A．稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数 B．完成平板划线后，培养时需增加一个未接种的平板作为对照 C．土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸 D．用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质 1 ★ 真题演练 【答案】B （2025•江苏）从种植草莓的土壤中分离致病菌，简易流程如下：制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是（ ） A．制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌 B．将土样加入无菌水混匀，梯度稀释后取悬液加入平板并涂布 C．连续划线时，接上次划线的起始端开始划线 D．鉴定后的致病菌，可接种在斜面培养基上，并在室温下长期保存 1 ★ 真题演练 【答案】B （2025•山东）深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下，该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜，实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是（ ） 1 ★ 真题演练 【答案】D 组别 压强 纤维素 淀粉 菌落 ① 常压 - + - ② 常压 + - - ③ 高压 - + - ④ 高压 + - + 注： “+”表示有；“一”表示无 A．可用平板划线法对该菌计数 B．制备培养基的过程中，应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌 C．由②④组可知，在以纤维素为唯一碳源的培养基上，该菌可在常压下生长 D．由③④组可知，高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长 （2023·山东）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 1 ★ 真题演练 【答案】D （2022·山东）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 1 ★ 真题演练 【答案】D 2022·湖北）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 1 ★ 真题演练 【答案】D （2022·海南）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 1 ★ 真题演练 【答案】C （2022·湖北）废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是（　） A．该生产过程中，一定有气体生成 B．微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料 C．该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质 D．沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理 1 ★ 真题演练 【答案】A （2023·广东）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 1 ★ 真题演练 【答案】D （2022·江苏）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 1 ★ 真题演练 【答案】D 某同学将1 mL土壤样液稀释100倍，在3个平板上用稀释涂布平板法分别接入0.1 mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为56、57和58。下列叙述错误的是( ) A.可得出土壤样液中活菌数大约为5.7×107个/L B.此方法统计的菌落数往往比实际的活菌数目低 C.一般选择菌落数在30～300的平板进行计数 D.显微镜直接计数法统计的都是稀释液中活菌数 1 ★ 真题演练 【答案】D (56＋58＋57)÷3÷0.1×1000×100＝5.7×107(个) （2025·黑吉辽蒙卷）科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素（C22H23ClN2O8）能力强的菌株，旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是（    ） A．以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基 B．逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株 C．配制选择培养基时，需确保pH满足实验要求 D．用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面 1 ★ 真题演练 【答案】D （2024•湖南）微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，下列操作正确的是（　　） A．①②⑤⑥ B．③④⑥⑦ C．①②⑦⑧ D．①③④⑤ 1 ★ 真题演练 【答案】D （2024•河北）下列相关实验操作正确的是（ ） A．配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料 B．利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果 C．将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 D．将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落 1 ★ 真题演练 【答案】B （2024•贵州）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述错误的是（ ） A．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 B．进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割 C．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养 D．使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端 1 ★ 真题演练 【答案】B （2024•河北）下列相关实验操作正确的是（ ） A．配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料 B．利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果 C．将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 D．将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落 1 ★ 真题演练 【答案】B （2024•吉林•多选）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．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 1 ★ 真题演练 【答案】CD （2024•天津）实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是（ ） A．艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA B．判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染 C．利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株 D．判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类 1 ★ 真题演练 【答案】C （2024•海南）某小组为检测1株粗糙脉孢霉突变株的氨基酸缺陷类型，在相同培养温度和时间的条件下进行实验，结果见表。下列有关叙述错误的是（ ） 1 ★ 真题演练 【答案】D 组别 培养条件 实验结果 ① 基础培养基 无法生长 ② 基础培养基+甲、乙、丙3种氨基酸 正常生长 ③ 基础培养基+甲、乙2种氨基酸 无法生长 ④ 基础培养基+甲、丙2种氨基酸 正常生长 ⑤ 基础培养基+乙、丙2种氨基酸 正常生长 A．组别①是②③④⑤的对照组 B．培养温度和时间属于无关变量 C．①②结果表明，甲、乙、丙3种氨基酸中有该突变株正常生长所必需的氨基酸 D．①~⑤结果表明，该突变株为氨基酸甲缺陷型 （2024•山东）酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z，trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况如图。据图分析，3种酶在该合成途径中的作用顺序为（　） A．X→Y→Z B．Z→Y→X C．Y→X→Z D．Z→X→Y 1 ★ 真题演练 【答案】A （2024•全国）合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C杀灭细菌的效果，结果如图所示。回答下列问题。 (1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量，发现测得的细菌数量前者大于后者，其原因是 。 1 ★ 真题演练 前者微生物分散的活菌和死菌一起计数，后者存在多个活菌形成一个菌落的情况且只计数活菌 64 (2)该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液，再从稀释菌液中取200 μL涂布平板，菌落计数的结果为100，据此推算细菌原液中细菌浓度为 个/mL。 (3)菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是 ， 冷却的目的是 。 (4)据图可知杀菌效果最好的消毒液是 ，判断依据是 。（答出两点即可） (5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈 色。 1 ★ 真题演练 金属光泽的黑色 A A消毒液活菌数减少量最多，且杀菌时间较短 杀死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污染 防止温度过高杀死菌种 100个÷0.2mL×10倍 （2024•江西）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题： (1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源制备 培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有 、 、 等营养物质。 (2)方法2采用 技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外，该技术还需要 、 、 等“分子工具”。 1 ★ 真题演练 选择 水 无机盐 氮源 基因工程（或转基因） 限制酶 DNA连接酶 载体（或质粒） 66 (3)除了上述2种方法之外，还可以通过 技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。 (4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是 。 1 ★ 真题演练 不同平板中培养基量的差异以及平板内和平板间培养基厚度不均匀 诱变育种 （2022·广东）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”考察船对中国南海科考中，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： 1 ★ 真题演练 (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。 高压蒸汽灭菌 平板划线 纤维素 1 ★ 真题演练 (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） (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 。 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） 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 （2023·北京）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。 (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 。 1 ★ 真题演练 氮源、碳源 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。 (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） 。 1 ★ 真题演练 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 （2024•甘肃）源于细菌的纤维素酶是一种复合酶，能降解纤维素。为了提高纤维素酶的降解效率，某课题组通过筛选高产纤维素酶菌株，克隆表达降解纤维素的三种酶（如下图），研究了三种酶混合的协同降解作用，以提高生物质资源的利用效率。回答下列问题。 1 ★ 真题演练 (1)过程①②采用以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基筛选菌株X，能起到筛选作用的原因是 。高产纤维素酶菌株筛选时，刚果红培养基上的菌落周围透明圈大小反映了 。 能利用羧甲基纤维素钠为碳源的微生物才能生长繁殖 菌落产生的纤维素酶和量和活性 (2)过程④扩增不同目的基因片段需要的关键酶是 。 (3)过程⑤在基因工程中称为 ，该过程需要的主要酶有 。 (4)过程⑥大肠杆菌作为受体细胞的优点有 。该过程用Ca2+处理细胞，使其处于一种 的生理状态。 (5)课题组用三种酶及酶混合物对不同生物质原料进行降解处理，结果如下表。表中协同系数存在差异的原因是 （答出两点）。 1 ★ 真题演练 基因表达载体的构建 注：混1和混2表示三种酶的混合物 限制酶和DNA连接酶 热稳定DNA聚合酶 生物质原料 降解率（%） 协同系数 酶A 酶B 酶C 混1 混2 混1 混2 小麦秸秆 7.08 6.03 8.19 8.61 26.98 74.33 114.64 玉米秸秆 2.62 1.48 3.76 3.92 9.88 24.98 77.02 玉米芯 0.62 0.48 0.86 0.98 6.79 1.82 11.34 繁殖快，细胞结构和DNA简单，易操作 感受态，能吸收DNA 生物质原料不同 酶混合物中各种酶的含量和活性不同 1 ★ 真题演练 （2024•安徽）丁二醇广泛应用于化妆品和食品等领域。兴趣小组在已改造的大肠杆菌中引入合成丁二醇的关键基因X，以提高丁二醇的产量。回答下列问题。 (1)扩增X基因时，PCR反应中需要使用 Taq DNA聚合酶，原因是 。 (2)使用BamH I和 SalI限制酶处理质粒和X基因，连接后转化大肠杆菌，并涂布在无抗生素平板上（如图）。在此基础上，进一步筛选含目的基因菌株的实验思路是 。 在平板中添加氯霉素，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中，在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成 Tag DNA 聚合酶能够耐高温,在高温条件下依然具有活性 74 1 ★ 真题演练 (3)研究表明，碳源和氮源的种类、浓度及其比例会影响微生物生长和发酵产物积累。如果培养基中碳源相对过多，容易使其氧化不彻底，形成较多的 ，引起发酵液pH值下降。兴趣小组通过单因子实验确定了木薯淀粉和酵母粉的最适浓度分别为100g.L-1和15 g.L-1。在此基础上，设置不同浓度的木薯淀粉（90 g.L-1、100 g.L-1、110 g.L-1）和酵母粉（12 g.L-1、15g.L-1、18 g.L-1）筛选碳源和氮源浓度的最佳组合，以获得较高发酵产量，理论上应设置 （填数字）组实验（重复组不计算在内）。 (4)大肠杆菌在发酵罐内进行高密度发酵时，温度会升高，其原因是 。 (5)发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后，再经 ，最终获得发酵产品。 大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量热量 提取、分离、纯化 9 乳酸或有机酸 75 THANK YOU Lavf58.51.100 $