1.2.1 微生物的基本培养技术（提升讲义）生物人教版选择性必修3

本高中生物学讲义聚焦微生物培养技术，系统梳理培养基配制（类型、营养成分）、无菌技术（消毒与灭菌方法）、纯培养（步骤及菌落分离）等核心知识点，通过理论讲解、例题分析与难点讨论，构建从基础理论到实践操作的学习支架。 资料以表格对比（如消毒与灭菌）培养科学思维，结合倒平板、划线操作等探究实践活动提升动手能力，情境化例题（如筛选分解尿素细菌）强化社会责任，课中辅助教学实施，课后助力学生巩固知识、弥补薄弱环节。

第1章 发酵工程 第2节 微生物的培养技术及应用 一 微生物的基本培养技术 1. 是研究和应用微生物的前提（即发酵工程的重要基础）。 2.在实验室培养微生物：一方面：为微生物提供 （培养基）。另一方面：要确保 ，并将需要的微生物分离出来（无菌技术）。 知识一 培养基的配制 1.培养基 (1)概念:人们按照 对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的 。 (2)作用: 、 、 、保存微生物或积累其代谢物。  (3)类型 ①按物理状态分类 培养基种类 培养基特点 作用 培养基 加凝固剂，如 微生物的 、 、 、保藏菌种 半固体培养基 容器放倒不致流出，剧烈震动则破散 观察微生物的运动、分类鉴定 培养基 不加凝固剂 常用于 ②按功能分类 种类 原理 用途 选择培养基 允许 生长；同时 其他微生物生长 从众多微生物中富集、分离出特定的微生物 鉴别培养基 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，进而产生特定的颜色或其他变化 不同种类的微生物 2.培养基的配制 (1)营养成分:水、无机盐、 、 等。  (2)某种常见的细菌培养基——牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成如下表。 组分 含量 提供的主要营养 牛肉膏 5 g 等 蛋白胨 10 g 等 NaCl 5 g 无机盐 H2O 定容至1 000 mL 水 (3)培养基还需要满足微生物生长对 、 以及 。例如,在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加 ;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至 ;在培养细菌时,一般需要将培养基调至 ;在培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。 [例1]下表是某培养基配方，下列说法错误的是（　　） 成分 蔗糖 NaNO3 K2HPO4 KCl Fe2SO4 琼脂 含量（g/L） 30 3 1 0.5 0.01 15 A．蔗糖可为该微生物提供碳源 B．高浓度的NaNO3可抑制细菌的生长 C．该培养基可用于微生物的分离、鉴定和计数 D．K2HPO4既可以提供无机盐也可以调pH [例2]下列叙述正确的是（   ） A．微生物的培养基中都必须加入碳源、氮源、无机盐、水及特殊营养物质 B．无菌技术包括对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌 C．使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌，以免污染环境 D．固体培养基中的琼脂可为微生物的生长提供能量 知识二 无菌技术 获得纯净的微生物培养物的关键：防止 。 1．消毒和灭菌 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表面或内部 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、 消毒法、 消毒法、紫外线消毒法 灭菌、 灭菌、 灭菌 适用对象 操作空间、双手等 、接种针、玻璃器皿、 等 2．具体操作 (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 。 (3)为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在 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周围物品接触。 [例1]获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。在选择消毒和灭菌方法时，应根据实验的具体情况和需要，综合考虑各种因素，选择最适合的方法。同时，还应注意操作过程中的具体步骤问题。下列相关叙述错误的是（   ） A．微生物纯培养时，对培养基及培养用具需进行严格灭菌处理 B．在酒精灯火焰附近，不能将培养皿盖完全打开然后倒入培养基 C．玻璃器皿、金属用具可以干热灭菌，培养基一般进行湿热灭菌 D．经巴氏消毒法处理的食物因微生物被彻底消灭，可在常温下长期保存 [例2]消毒和灭菌是两个不同的概念。灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物（含芽孢和孢子）；消毒是指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。下列适用于消毒处理的是（　　） ①皮肤②饮用水③牛奶④注射器⑤培养皿⑥接种环⑦培养基⑧果汁⑨酱油⑩手术刀 A．①②③⑧⑨ B．④⑤⑥⑦⑩ C．①②③④⑤⑥⑧ D．以上全部 知识三 微生物的纯培养 1.纯培养 (1)概念:由 繁殖所获得的微生物群体称为 ,获得纯培养物的过程就是 。  (2)步骤:配制 、 、接种、 、培养。  2.探究实践 (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 ,这就是菌落。  (2)方法:采用 和 将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的 。  (3)步骤 ①制备培养基 a.配制培养基 称取去皮的马铃薯200 g,切成小块,加水1 000 mL,加热煮沸至马铃薯软烂,用纱布过滤。向滤液中加入20 g葡萄糖(也可用蔗糖代替)、15~20 g琼脂,用蒸馏水定容至1 000 mL。 b.灭菌 将配制好的培养基转移到锥形瓶中,加棉塞,包上牛皮纸,并用皮筋勒紧,再放入 中,在压力为100 kPa、温度为121 ℃的条件下,灭菌15~30 min。将5~8套培养皿包成一包,用几层牛皮纸包紧,放入 内,在160~170 ℃灭菌2 h。  c.倒平板 待培养基冷却至 左右时,在 附近倒平板。  倒平板注意事项: 温度控制在50 ℃左右;在酒精灯火焰附近操作;冷凝后平板 。  ②接种和分离酵母菌 通过 在固体培养基表面 的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。经数次划线后培养,可以分离得到 。  ③培养酵母菌 完成平板划线后,待菌液被培养基吸收,将接种后的平板和一个未接种的平板倒置,放入 左右的恒温培养箱中培养 。 [例1]下列关于倒平板及对菌种纯化的说法，正确的是(　　) A．倒平板时左手将灭过菌的培养皿盖完全打开，右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿(10～20 mL)，左手立即盖上培养皿盖 B．使用已灭菌的接种环及培养基之后不需要再灭菌 C．平板冷凝后要将平板倒置，以防皿盖上的冷凝水流入培养基 D．平板划线法是首先进行梯度稀释，然后将稀释的菌种通过接种环在固体培养基上连续划线，从而将聚集的菌种逐渐分散形成单个菌落 [例2]微生物的实验室培养有较高的技术要求，下列操作不符合规范的是（  ） A．倒平板操作时，待平板凝固后，需要将其倒过来放置 B．配制培养基时，应先调节pH，再进行灭菌处理 C．浸泡在酒精中的玻璃涂布器无需再灼烧灭菌 D．用平板划线法分离大肠杆菌时，需要多次灼烧接种环 难点知识一 培养基的配制 结合牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成，回答下列问题: 组分 含量 牛肉膏 5 g 蛋白胨 10 g NaCl 5 g H2O 定容至1 000 mL 讨论1：为什么培养基需要氮源？ 讨论2：能否根据培养基中营养物质判断培养的微生物代谢类型？ 讨论3：无机盐有什么功能？ 讨论4：是否所有培养基中都必须添加碳源、氮源？ 巩固训练1 下表是某同学设计的一种培养基配方，下列有关分析正确的是（    ） 成分 含量 成分 含量 亚硝酸钠 1g 无水碳酸钠 1g 硫酸镁 0.03g 磷酸二氢钠 0.25g 硫酸锰 0.01g 蒸馏水 1000mL 磷酸氢二钾 0.75g 琼脂 50g A．该培养基中不含碳源，不能用于培养任何微生物 B．该培养基为固体培养基，可用于培养异养的固氮微生物 C．若需筛选耐酸的微生物，需在灭菌后通过滴加盐酸来调节pH D．若需筛选分解尿素的细菌，需去除亚硝酸钠，添加尿素和葡萄糖 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 难点知识二、倒平板和平板划线操作 1． 倒平板操作步骤 讨论1：培养基灭菌后为什么要冷却到50℃左右时开始倒平板？ 讨论2：为什么倒平板和接种整个过程要在酒精灯火焰旁进行？ 讨论3：拔掉瓶塞后为什么要使锥形瓶的瓶口通过火焰？ 讨论4：在倒平板的过程中，若不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？ 讨论5：倒平板时，能将培养皿的皿盖拿下来放在一边吗？应如何做？为什么？ 讨论6：培养基冷凝后，为什么要将培养皿倒过来放置（倒置）？ 2． 平板划线法 （1）操作步骤 （2）操作的注意事项 ①平板划线操作中灼烧接种环的目的 项目 目的 第一次划线前灼烧 避免接种环上可能存在的微生物污染菌种 第二次及之后每次划线前灼烧 杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种，使下一次划线时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端 划线结束后灼烧 及时杀死接种环上残留的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者 ②在灼烧接种环之后，要等其冷却再进行划线，以免温度过高杀死菌种。 ③除第一次划线外，每次划线都从上一次划线的末端开始，这样能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。最后一次划线不能和第一次划的线相接触。 ④划线时用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。 讨论1：平板划线法过程中，；若分五个区划线，则接种环共需灼烧多少次？ 讨论2：从第二次划线开始，为什么都从上一次划线的末端开始划线，而不是从起始端开始划线？。 讨论3：用平板划线法接种划线某个平板培养后，第一区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线有菌落。为什么会造成上述结果？ 讨论4：为什么划线时要注意不能划破培养基？ 巩固训练2 下列关于倒平板及对菌种纯化的说法，正确的是(　　) A．倒平板时左手将灭过菌的培养皿盖完全打开，右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿(10～20 mL)，左手立即盖上培养皿盖 B．使用已灭菌的接种环及培养基之后不需要再灭菌 C．平板冷凝后要将平板倒置，以防皿盖上的冷凝水流入培养基 D．平板划线法是首先进行梯度稀释，然后将稀释的菌种通过接种环在固体培养基上连续划线，从而将聚集的菌种逐渐分散形成单个菌落 巩固训练3 有关纯化酵母菌实验操作的叙述，错误的是(　　) A．在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来源于菌液 B．第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物 C．每次划线前，灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种 D．划线结束后，灼烧接种环能及时杀死接种环上的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者 一、选择题 1．如表为某培养基的配方，下列叙述错误的是（   ） 成分 尿素 葡萄糖 K2HPO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 琼脂 H2O 含量 1.0g 10.0g 1.4g 2.1g 0.2g 15.0g 定容至1000mL A．从物理性质看，该培养基属于固体培养基 B．该培养基含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质 C．培养基中的营养物质浓度越高，对微生物生长越有利 D．配制好培养基后，应使用湿热灭菌法进行灭菌 2．某研究团队在实验室培养从雨林土壤中分离的微生物。请根据微生物培养的基本原理，判断以下叙述正确的是（　　） A．牛肉膏和蛋白胨来源于微生物 B．固体培养基中加入少量水也不能制成液体培养基 C．培养细菌时，一般需要将培养基调至酸性 D．培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利 3．根腐病是一种真菌引起的疾病，该病会造成根部腐烂，吸收水分和养分的功能逐渐减弱，最后全株死亡，主要表现为整株叶片发黄、枯萎。如需从土壤中分离致病真菌，流程大致如下：制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是（　　） A．为防止杂菌污染，灭菌后的培养基应立即倒入培养皿中并盖上皿盖，待冷却后倒置 B．倒平板前需要将pH调整到中性或弱碱性 C．高压蒸汽灭菌时的灭菌条件通常是100kPa、121℃，15～30min D．连续划线时，接上次划线的起始端开始划线 4．防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，下列关于微生物的基本培养技术的叙述，正确的是（　　） A．培养微生物时获得纯微生物培养物的关键是防止杂菌污染 B．倒平板时，应将打开的培养皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上 C．微生物的培养基中都必须加入碳源、氮源、无机盐、水及特殊营养物质 D．接种时，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．某种含氮有机物的除草剂，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明。其在土壤中不易降解，长期使用会污染土壤破坏生态环境。为修复被破坏的生态环境，按下图选育能降解该除草剂的细菌。下列叙述正确的是（　　） A．未使用该除草剂的农田中一定不存在能降解该除草剂的细菌 B．图中Ⅱ划线5个区域，接种环需要灼烧灭菌5次 C．图中接种方法为平板划线法，可对细菌进行计数 D．有透明圈的菌落能够利用除草剂中的氮源，应扩大培养 6．为探究某种细菌A抑制真菌B生长的原理，实验组将细菌A接种在A1平板上，B1平板中央接种直径为0.5cm的真菌B菌落，把两个培养皿对扣，两平板上菌株无接触，放在适宜环境中培养5d，菌体生长情况如图中甲组所示。下列叙述正确的是（　　） A．接种前需对培养基和培养皿通过干热法进行灭菌 B．需将含有细菌A的菌液进行稀释后涂布在A1平板上 C．乙组为对照组，且A2平板上接种的是无菌水 D．细菌A通过与真菌B竞争营养物质抑制其生长 7．利用微生物分解厨余垃圾可实现资源的再利用。下列说法错误的是（　　） A．厨余垃圾分解过程产生的热量，会影响分解效率 B．对组成复杂的厨余垃圾再分类，可提高利用效率 C．厨余垃圾中的淀粉，可作为微生物的碳源和氮源 D．含盐量高的厨余垃圾，可选用耐高盐的微生物分解 8．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（    ） 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 9．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（    ） 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 10．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 二、非选择题 11.请回答下列与大肠杆菌有关的问题。 (1)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。 成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 显色剂 琼脂 含量/g 10.0 5.0 5.0 2.0 0.2 12.0 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1 000 mL 该培养基属于______(填“固体”或“液体”)培养基，该培养基中的氮源是________________________________________________________________________。 (2)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________(填“消毒”或“灭菌”)；操作者的双手需要进行清洗和________。 (3)将配制好的培养基分装到试管中，加棉塞后若干支试管扎成一捆，包上牛皮纸并用皮筋勒紧放入________________中灭菌，温度为121 ℃，时间为15～30 min。灭菌完毕拔掉电源，待锅内压力自然降到零，同时温度到达70 ℃以下时，再慢慢打开排气阀以排除余气，将试管取出。 (4)从一支试管向另一支试管接种时应注意，接种环要在酒精灯________________(填“火焰的不充分燃烧层”或“火焰的充分燃烧层”)灭菌，并且待接种环________后蘸取菌种。 12．乳链菌肽(Nisin)是由某些乳酸链球菌产生的天然生物活性抗菌肽。Nisin能有效杀死或抑制引起食品腐败的革兰氏阳性菌，现已作为一种高效、无毒的绿色食品防腐剂。研究人员从新鲜牛奶中获得了多株乳酸链球菌并进行了筛选和纯化培养，请回答下列问题。 (1)筛选菌株：选用质地均匀的滤纸，用打孔机打成直径相同的圆片，灭菌后烘干，浸泡于备选菌株培养液中，然后置于涂布了革兰氏阳性菌的平板中，培养一段时间后，通过测定____________(填文字)的大小，选取抑菌作用最强的菌株。若①内出现一个菌落，则该菌落出现的原因可能是____________________________________________。 图Ⅰ 图Ⅱ (2)培养基常用的灭菌方法是__________。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，这样做的目的是________________________________。 (3)图Ⅱ中甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成整个接种过程，接种环要进行______次灼烧灭菌，其中灭菌目的相同的是第________次。 (4)Nisin作为绿色食品防腐剂，不会改变人体肠道中的正常菌群，也不会进入内环境，推测 13．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 。 (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 ，再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） 。 $第1章 发酵工程 第2节 微生物的培养技术及应用 一 微生物的基本培养技术 1.防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提（即发酵工程的重要基础）。 2.在实验室培养微生物：一方面：为微生物提供合适的营养和环境条件（培养基）。另一方面：要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来（无菌技术）。 知识一 培养基的配制 1.培养基 (1)概念:人们按照　微生物　对营养物质的不同需求,配制出的供其生长繁殖的 营养基质　。 (2)作用:　培养　、　分离　、 鉴定 、保存微生物或积累其代谢物。  (3)类型 ①按物理状态分类 培养基种类 培养基特点 作用 固体培养基 加凝固剂，如琼脂 微生物的分离、鉴定、计数、保藏菌种 半固体培养基 容器放倒不致流出，剧烈震动则破散 观察微生物的运动、分类鉴定 液体培养基 不加凝固剂 常用于工业生产 ②按功能分类 种类 原理 用途 选择培养基 允许 特定种类的微生物 生长；同时 抑制或阻止 其他微生物生长 从众多微生物中富集、分离出特定的微生物 鉴别培养基 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，进而产生特定的颜色或其他变化 鉴别 不同种类的微生物 2.培养基的配制 (1)营养成分:水、无机盐、　碳源　、　氮源　等。  (2)某种常见的细菌培养基——牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成如下表。 组分 含量 提供的主要营养 牛肉膏 5 g 碳源、氮源、磷酸盐和维生素等 蛋白胨 10 g 碳源、氮源和维生素等 NaCl 5 g 无机盐 H2O 定容至1 000 mL 水 (3)培养基还需要满足微生物生长对　pH　、特殊营养物质以及O2的需求。例如,在培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加维生素;在培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性;在培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性;在培养厌氧微生物时,需要提供无氧的条件。 [例1]下表是某培养基配方，下列说法错误的是（　　） 成分 蔗糖 NaNO3 K2HPO4 KCl Fe2SO4 琼脂 含量（g/L） 30 3 1 0.5 0.01 15 A．蔗糖可为该微生物提供碳源 B．高浓度的NaNO3可抑制细菌的生长 C．该培养基可用于微生物的分离、鉴定和计数 D．K2HPO4既可以提供无机盐也可以调pH 【答案】C 【详解】A、蔗糖中含有碳元素，且为有机物，因而可为该微生物提供碳源，A正确； B、培养基中NaNO3的浓度高，为高渗培养基，会导致细菌细胞脱水，进而抑制细菌的生长，B正确； C、该培养基中加入了琼脂，为固体培养基，可用于微生物的分离和计数，但不可用于鉴定，因为鉴定培养基中需要加入特定的试剂，C错误； D、K2HPO4是弱酸强碱盐，可以提供无机盐也可以调pH，D正确。 故选C。 [例2]下列叙述正确的是（   ） A．微生物的培养基中都必须加入碳源、氮源、无机盐、水及特殊营养物质 B．无菌技术包括对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌 C．使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌，以免污染环境 D．固体培养基中的琼脂可为微生物的生长提供能量 【答案】C 【解析】A、微生物培养基不一定都需添加特殊营养物质，如自养微生物可利用CO₂作为碳源，无需额外加入碳源，且并非所有微生物均需特殊营养，有些自身能产生，A错误； B、无菌技术中，操作者的手和衣着仅需消毒（如酒精擦拭），B错误； C、使用后的培养基可能携带大量微生物，丢弃前必须灭菌以防止污染环境，C正确； D、琼脂在固体培养基中仅作为凝固剂，无法被微生物分解利用，故不提供能量，D错误。 故选C。 知识二 无菌技术 获得纯净的微生物培养物的关键：防止杂菌污染。 1．消毒和灭菌 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、化学药物消毒法、紫外线消毒法 湿热灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌 适用对象 操作空间、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等 2．具体操作 (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。 (3)为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应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物品接触。 [例1]获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。在选择消毒和灭菌方法时，应根据实验的具体情况和需要，综合考虑各种因素，选择最适合的方法。同时，还应注意操作过程中的具体步骤问题。下列相关叙述错误的是（   ） A．微生物纯培养时，对培养基及培养用具需进行严格灭菌处理 B．在酒精灯火焰附近，不能将培养皿盖完全打开然后倒入培养基 C．玻璃器皿、金属用具可以干热灭菌，培养基一般进行湿热灭菌 D．经巴氏消毒法处理的食物因微生物被彻底消灭，可在常温下长期保存 【答案】D 【解析】A、微生物纯培养时，培养基需灭菌以防止杂菌干扰，培养用具（如培养皿、接种环）也需灭菌处理，A正确； B、倒平板时应在酒精灯火焰附近操作，仅打开培养皿盖一条缝隙倒入培养基，避免杂菌污染，B正确； C、玻璃器皿和金属用具耐高温且需保持干燥，适用干热灭菌；培养基含水分且需彻底灭菌，适用湿热灭菌（高压蒸汽灭菌），C正确； D、巴氏消毒法通过较低温度处理杀死部分微生物（尤其是致病菌），但未彻底消灭所有微生物（如芽孢），故处理后食物仍需低温保存，D错误。 故选D。 [例2]消毒和灭菌是两个不同的概念。灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物（含芽孢和孢子）；消毒是指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。下列适用于消毒处理的是（　　） ①皮肤②饮用水③牛奶④注射器⑤培养皿⑥接种环⑦培养基⑧果汁⑨酱油⑩手术刀 A．①②③⑧⑨ B．④⑤⑥⑦⑩ C．①②③④⑤⑥⑧ D．以上全部 【答案】A 【解析】①皮肤应该进行消毒处理，①正确； ②饮用水应该进行消毒处理，②正确； ③牛奶应该进行消毒处理，一般采用巴氏消毒法，③正确； ④注射器需要进行灭菌处理，④错误； ⑤培养皿需要进行灭菌处理，一般采用干热灭菌，⑤错误； ⑥接种环需要进行灭菌处理，一般采用灼烧灭菌，⑥错误； ⑦培养基需要进行灭菌处理，一般采用高压蒸汽灭菌，⑦错误； ⑧果汁需要进行消毒处理，⑧正确； ⑨酱油需要进行消毒处理，⑨正确； ⑩手术刀应该进行灭菌处理，⑩错误。 知识三 微生物的纯培养 1.纯培养 (1)概念: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)步骤:配制培养基、灭菌、接种、分离、培养。  2.探究实践 (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,这就是菌落。  (2)方法:采用平板划线法和稀释涂布平板法将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。  (3)步骤 ①制备培养基 a.配制培养基 称取去皮的马铃薯200 g,切成小块,加水1 000 mL,加热煮沸至马铃薯软烂,用纱布过滤。向滤液中加入20 g葡萄糖(也可用蔗糖代替)、15~20 g琼脂,用蒸馏水定容至1 000 mL。 b.灭菌 将配制好的培养基转移到锥形瓶中,加棉塞,包上牛皮纸,并用皮筋勒紧,再放入高压蒸汽灭菌锅中,在压力为100 kPa、温度为121 ℃的条件下,灭菌15~30 min。将5~8套培养皿包成一包,用几层牛皮纸包紧,放入干热灭菌箱内,在160~170 ℃灭菌2 h。  c.倒平板 待培养基冷却至50 ℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板。  倒平板注意事项: 温度控制在50 ℃左右;在酒精灯火焰附近操作;冷凝后平板倒置。  ②接种和分离酵母菌 通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释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。  ③培养酵母菌 完成平板划线后,待菌液被培养基吸收,将接种后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。 [例1]下列关于倒平板及对菌种纯化的说法，正确的是(　　) A．倒平板时左手将灭过菌的培养皿盖完全打开，右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿(10～20 mL)，左手立即盖上培养皿盖 B．使用已灭菌的接种环及培养基之后不需要再灭菌 C．平板冷凝后要将平板倒置，以防皿盖上的冷凝水流入培养基 D．平板划线法是首先进行梯度稀释，然后将稀释的菌种通过接种环在固体培养基上连续划线，从而将聚集的菌种逐渐分散形成单个菌落 【答案】C 【解析】A、倒平板时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，而不是直接将盖完全打开，A错误； B、 使用灭过菌的接种环及培养基之后仍需进行灭菌处理，以免污染环境或感染操作者，B错误； C、 平板冷凝后要倒置放置，防止皿盖上的冷凝水珠落入培养基，C正确； D、 平板划线法不需要梯度稀释，直接通过接种环在固体培养基上连续划线，从而将聚集的菌种逐渐稀释、分散，形成单个菌落，D错误。 [例2]微生物的实验室培养有较高的技术要求，下列操作不符合规范的是（  ） A．倒平板操作时，待平板凝固后，需要将其倒过来放置 B．配制培养基时，应先调节pH，再进行灭菌处理 C．浸泡在酒精中的玻璃涂布器无需再灼烧灭菌 D．用平板划线法分离大肠杆菌时，需要多次灼烧接种环 【答案】C 【解析】A、倒平板操作时，待平板凝固后，需要将其倒过来放置，防止水珠落到培养基上，A正确； B、配制培养基的过程中，为了防止调pH时造成对培养基的污染，应先调节 pH，再进行灭菌处理，B正确； C、为防止杂菌污染，浸泡在酒精中的玻璃涂布器后需再灼烧灭菌，C错误； D、用平板划线法分离大肠杆菌时，第一次划线前和每次划线后，都要对接种环进行灼烧灭菌，D正确。 故选C。 难点知识一 培养基的配制 结合牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成，回答下列问题: 组分 含量 牛肉膏 5 g 蛋白胨 10 g NaCl 5 g H2O 定容至1 000 mL 讨论1：为什么培养基需要氮源？ 培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。 讨论2：能否根据培养基中营养物质判断培养的微生物代谢类型？ 可以，例如自养型微生物所需的碳源来自无机碳源，异养型微生物所需的碳源来自有机碳源。 讨论3：无机盐有什么功能？ 可以调节酸碱平衡、维持一定的渗透压等 讨论4：是否所有培养基中都必须添加碳源、氮源？ 不是，例如培养自养型细菌不需要额外添加碳源，其可以直接利用空气中的CO2；培养固氮菌不需要额外添加氮源，其可以直接利用空气中的氮气。 巩固训练1 下表是某同学设计的一种培养基配方，下列有关分析正确的是（    ） 成分 含量 成分 含量 亚硝酸钠 1g 无水碳酸钠 1g 硫酸镁 0.03g 磷酸二氢钠 0.25g 硫酸锰 0.01g 蒸馏水 1000mL 磷酸氢二钾 0.75g 琼脂 50g A．该培养基中不含碳源，不能用于培养任何微生物 B．该培养基为固体培养基，可用于培养异养的固氮微生物 C．若需筛选耐酸的微生物，需在灭菌后通过滴加盐酸来调节pH D．若需筛选分解尿素的细菌，需去除亚硝酸钠，添加尿素和葡萄糖 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 【答案】D 【详解】A、该培养基中含碳源，如无水碳酸钠，A错误； B、该培养基有琼脂为固体培养基，培养基中亚硝酸钠中含有氮源，B错误； C、若需筛选耐酸的微生物，需在添加盐酸调节pH后再灭菌，C错误； D、要筛选分解尿素的细菌，所用培养基应该以尿素为唯一氮源，因此应该去除亚硝酸钠，此外还需要加入葡萄糖，D正确。 故选D。 难点知识二、倒平板和平板划线操作 1． 倒平板操作步骤 讨论1：培养基灭菌后为什么要冷却到50℃左右时开始倒平板？ 倒平板时，温度过高，太烫，不易操作；若低于50℃不及时操作，琼脂会凝固。 讨论2：为什么倒平板和接种整个过程要在酒精灯火焰旁进行？ 因为酒精灯火焰附近存在着无菌区域,避免避免周围环境中微生物的污染。 讨论3：拔掉瓶塞后为什么要使锥形瓶的瓶口通过火焰？ 通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。 讨论4：在倒平板的过程中，若不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？ 不能，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。 讨论5：倒平板时，能将培养皿的皿盖拿下来放在一边吗？应如何做？为什么？ 不能，应将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，防止杂菌污染培养基。 讨论6：培养基冷凝后，为什么要将培养皿倒过来放置（倒置）？ 既可防止皿盖上冷凝的水滴滴入培养基造成污染;又可避免培养基表面的水分过快蒸发。 2． 平板划线法 （1）操作步骤 （2）操作的注意事项 ①平板划线操作中灼烧接种环的目的 项目 目的 第一次划线前灼烧 避免接种环上可能存在的微生物污染菌种 第二次及之后每次划线前灼烧 杀死上一次划线结束后接种环上残留的菌种，使下一次划线时接种环上的菌种直接来源于上一次划线的末端 划线结束后灼烧 及时杀死接种环上残留的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者 ②在灼烧接种环之后，要等其冷却再进行划线，以免温度过高杀死菌种。 ③除第一次划线外，每次划线都从上一次划线的末端开始，这样能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。最后一次划线不能和第一次划的线相接触。 ④划线时用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。 讨论1：平板划线法过程中，；若分五个区划线，则接种环共需灼烧多少次？ 6次；灼烧次数＝划线次数＋1。 讨论2：从第二次划线开始，为什么都从上一次划线的末端开始划线，而不是从起始端开始划线？。 划线的末端的菌的数目比起始端要少，更容易分离得到单菌落 讨论3：用平板划线法接种划线某个平板培养后，第一区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线有菌落。为什么会造成上述结果？ 在第二划线区域第一条线时，接种环未冷却；第二区域的第一条线未接到第一区域末端。 讨论4：为什么划线时要注意不能划破培养基？ 一旦划破，会造成划线不均匀，难以达到分离单菌落的目的；存留在划破处的单个细胞无法形成规矩的菌落，菌落会沿着划破处生长，会形成一个条状的菌落。 巩固训练2 下列关于倒平板及对菌种纯化的说法，正确的是(　　) A．倒平板时左手将灭过菌的培养皿盖完全打开，右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿(10～20 mL)，左手立即盖上培养皿盖 B．使用已灭菌的接种环及培养基之后不需要再灭菌 C．平板冷凝后要将平板倒置，以防皿盖上的冷凝水流入培养基 D．平板划线法是首先进行梯度稀释，然后将稀释的菌种通过接种环在固体培养基上连续划线，从而将聚集的菌种逐渐分散形成单个菌落 【答案】C 【详解】A、倒平板时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，而不是直接将盖完全打开，A错误； 使用灭过菌的接种环及培养基之后仍需进行灭菌处理，以免污染环境或感染操作者，B错误； 平板冷凝后要倒置放置，防止皿盖上的冷凝水珠落入培养基，C正确； 平板划线法不需要梯度稀释，直接通过接种环在固体培养基上连续划线，从而将聚集的菌种逐渐稀释、分散，形成单个菌落，D错误。 巩固训练3 有关纯化酵母菌实验操作的叙述，错误的是(　　) A．在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来源于菌液 B．第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物 C．每次划线前，灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种 D．划线结束后，灼烧接种环能及时杀死接种环上的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者 【答案】A 【详解】A、在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来源于第一区域的划线末端，A错误； B、为避免杂菌的污染，第一步操作时需要灼烧接种环，B正确； C、每次划线前，灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，C正确； D、为避免细菌污染环境和感染操作者，划线结束后，灼烧接种环能及时杀死接种环上的菌种，D正确。 一、选择题 1．如表为某培养基的配方，下列叙述错误的是（   ） 成分 尿素 葡萄糖 K2HPO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 琼脂 H2O 含量 1.0g 10.0g 1.4g 2.1g 0.2g 15.0g 定容至1000mL A．从物理性质看，该培养基属于固体培养基 B．该培养基含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质 C．培养基中的营养物质浓度越高，对微生物生长越有利 D．配制好培养基后，应使用湿热灭菌法进行灭菌 【答案】C 【解析】A、培养基中含有琼脂，琼脂作为凝固剂使培养基呈固态，因此该培养基属于固体培养基，A正确； B、尿素提供氮源，葡萄糖提供碳源，K2HPO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O等为无机盐，水为溶剂，故培养基包含水、碳源、氮源和无机盐，B正确； C、营养物质浓度过高会导致微生物细胞渗透失水，抑制其生长，并非浓度越高越有利，C错误； D、培养基灭菌需用湿热灭菌法（高压蒸汽灭菌），以彻底杀灭微生物，D正确。 故选C。 2．某研究团队在实验室培养从雨林土壤中分离的微生物。请根据微生物培养的基本原理，判断以下叙述正确的是（　　） A．牛肉膏和蛋白胨来源于微生物 B．固体培养基中加入少量水也不能制成液体培养基 C．培养细菌时，一般需要将培养基调至酸性 D．培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利 【答案】B 【解析】A、牛肉膏由牛肉加工得到，蛋白胨是蛋白质经酶解产生，来源于动植物而非微生物，A错误； B、固体培养基因含琼脂，加水无法溶解琼脂，无法转变为液体培养基，B正确； C、细菌适宜中性或弱碱性环境，酸性条件常用于培养真菌（如霉菌），C错误； D、营养浓度过高会导致微生物渗透失水，抑制生长，D错误。 故选B。 3．根腐病是一种真菌引起的疾病，该病会造成根部腐烂，吸收水分和养分的功能逐渐减弱，最后全株死亡，主要表现为整株叶片发黄、枯萎。如需从土壤中分离致病真菌，流程大致如下：制备土壤悬液、分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是（　　） A．为防止杂菌污染，灭菌后的培养基应立即倒入培养皿中并盖上皿盖，待冷却后倒置 B．倒平板前需要将pH调整到中性或弱碱性 C．高压蒸汽灭菌时的灭菌条件通常是100kPa、121℃，15～30min D．连续划线时，接上次划线的起始端开始划线 【答案】C 【解析】A、灭菌后的培养基需冷却至50℃左右再倒入培养皿，避免高温导致培养皿内壁产生冷凝水过多，A错误； B、真菌适宜在酸性环境中生长，而中性或弱碱性培养基常用于培养细菌，要分离真菌，需将pH调至酸性，B错误； C、高压蒸汽灭菌的标准条件为100kPa、121℃、灭菌15～30min，可有效杀灭包括芽孢在内的微生物，C正确； D、连续划线时，应从上次划线的末端开始，以逐步稀释菌种，获得单菌落，D错误。 故选C。 4．防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，下列关于微生物的基本培养技术的叙述，正确的是（　　） A．培养微生物时获得纯微生物培养物的关键是防止杂菌污染 B．倒平板时，应将打开的培养皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上 C．微生物的培养基中都必须加入碳源、氮源、无机盐、水及特殊营养物质 D．接种时，为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落 【答案】A 【解析】A、培养微生物时获得纯微生物培养物的关键是防止杂菌污染，A正确； B、倒平板时，不能将培养皿盖完全打开，而应只打开一条稍大于瓶口的缝隙，防止空气中的杂菌污染培养基，B错误； C、培养不同细胞的培养基所必须含的物质不同，培养自养菌一般不需要添加碳源，分离固氮菌的培养基中，不需加入氮源，C错误； D、接种时，接种环经火焰灭菌之后还需要冷却才能挑取菌落，以免高温杀死菌种，D错误。 故选A。 5．某种含氮有机物的除草剂，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明。其在土壤中不易降解，长期使用会污染土壤破坏生态环境。为修复被破坏的生态环境，按下图选育能降解该除草剂的细菌。下列叙述正确的是（　　） A．未使用该除草剂的农田中一定不存在能降解该除草剂的细菌 B．图中Ⅱ划线5个区域，接种环需要灼烧灭菌5次 C．图中接种方法为平板划线法，可对细菌进行计数 D．有透明圈的菌落能够利用除草剂中的氮源，应扩大培养 【答案】D 【解析】A、自然界中可能存在随机突变产生的降解能力，即使未接触过除草剂的环境也可能存在此类细菌，A错误； B、用平板划线法分离菌种，划线5个区域，每次接种之前均需要灼烧接种环灭菌，最后划线完成也需要灼烧灭菌，共6次，B错误； C、平板划线法的主要目的是分离单个菌落，而不能用于计数，C错误； D、分析题意可知，除草剂溶解度低，含除草剂的培养基原本不透明，能降解除草剂的细菌会利用其作为氮源，分解后形成透明圈（降解区域），此类菌落为目标菌，需扩大培养用于生态修复，D正确。 故选D。 6．为探究某种细菌A抑制真菌B生长的原理，实验组将细菌A接种在A1平板上，B1平板中央接种直径为0.5cm的真菌B菌落，把两个培养皿对扣，两平板上菌株无接触，放在适宜环境中培养5d，菌体生长情况如图中甲组所示。下列叙述正确的是（　　） A．接种前需对培养基和培养皿通过干热法进行灭菌 B．需将含有细菌A的菌液进行稀释后涂布在A1平板上 C．乙组为对照组，且A2平板上接种的是无菌水 D．细菌A通过与真菌B竞争营养物质抑制其生长 【答案】C 【解析】A、培养基常用高压蒸汽灭菌法，培养皿常用干热灭菌发，A错误； B、根据图片可知A1平板上应该是采用平板划线法得到的平板，B错误； C、乙组A2平板上接种的是无菌水，起对照作用，可排除其他因素的干扰，C正确； D、由题干 “两平板上菌株无接触” 可知，细菌A不是通过竞争营养物质抑制真菌B生长，可能是分泌了抑制真菌B生长的物质，D错误。 7．利用微生物分解厨余垃圾可实现资源的再利用。下列说法错误的是（　　） A．厨余垃圾分解过程产生的热量，会影响分解效率 B．对组成复杂的厨余垃圾再分类，可提高利用效率 C．厨余垃圾中的淀粉，可作为微生物的碳源和氮源 D．含盐量高的厨余垃圾，可选用耐高盐的微生物分解 【答案】C 【解析】A、微生物分解有机物时通过呼吸作用释放热量，若温度过高可能导致酶活性下降，从而影响分解效率，A正确； B、厨余垃圾成分复杂，分类后可根据不同成分选择适宜微生物或处理条件，提高分解效率，B正确； C、淀粉由C、H、O组成，仅含碳元素，可为微生物提供碳源，但无法提供氮源（氮源需含N元素），C错误； D、高盐环境会抑制普通微生物生长，但耐高盐微生物（如嗜盐菌）可适应此环境并分解有机物，D正确。 8．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（    ） 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 【答案】D 【解析】A、平板划线法是用来分离和纯化微生物，获得单个菌落的技术，其主要目的是分离而不是计数。用于活菌计数的方法通常是稀释涂布平板法，A错误； B、制备固体培养基（琼脂平板）的正确流程是：先将培养基成分溶解、调整pH值后，分装到三角瓶中，然后进行高压蒸汽灭菌。待培养基冷却至50℃左右时，再在无菌条件下（如超净工作台）倒入无菌的培养皿中（即“倒平板”），B错误； C、组②为常压 + 纤维素，结果无菌落，而组④为高压 + 纤维素，结果是有菌落。 这个对比恰好说明，在以纤维素为碳源的条件下，该菌不能在常压下生长，而能在高压下生长，C错误； D、③④组形成了一个对照实验，变量是碳源。实验结果表明，在高压条件下，该细菌可以利用纤维素生长（组④），但不能利用淀粉生长（组③），D正确。 9．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（    ） 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 【答案】D 【解析】A、由表可知：除了组别①之外，其他组别的基础培养基中都添加了氨基酸，因此组别①是②③④⑤的对照组，A正确； B、由题意表中信息可知：实验的自变量为培养条件，各组别的培养温度和时间均相同，说明培养温度和时间均属于无关变量，B正确； C、由①②结果可知：粗糙脉孢霉突变株在基础培养基中无法生长，但在添加了甲、乙、丙3种氨基酸的基础培养基中能正常生长，这表明甲、乙、丙3种氨基酸中有该突变株正常生长所必需的氨基酸，C正确； D、与组别①相比，在基础培养基中，若添加的氨基酸中含有丙种氨基酸，则粗糙脉孢霉突变株都能正常生长，但在只添加甲、乙2种氨基酸的基础培养基中无法生长，说明该突变株为氨基酸丙缺陷型，D错误。 故选D。 10．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 【答案】A 【解析】ABCD、添加少量色氨酸，突变体菌株可以生长，色氨酸合成途径的中间产物积累后可排出胞外，进入培养基后，通过扩散，从而给其他突变型提供代谢原料，帮助其长出明显的菌落。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，据图可知，trpX不能为trpY和trpZ提供原料，trpY不能为trpZ提供原料，trpZ可以为trpX、trpY的生长提供原料，推测3种酶在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z。 二、非选择题 11.请回答下列与大肠杆菌有关的问题。 (1)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。 成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 显色剂 琼脂 含量/g 10.0 5.0 5.0 2.0 0.2 12.0 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1 000 mL 该培养基属于______(填“固体”或“液体”)培养基，该培养基中的氮源是________________________________________________________________________。 (2)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________(填“消毒”或“灭菌”)；操作者的双手需要进行清洗和________。 (3)将配制好的培养基分装到试管中，加棉塞后若干支试管扎成一捆，包上牛皮纸并用皮筋勒紧放入________________中灭菌，温度为121 ℃，时间为15～30 min。灭菌完毕拔掉电源，待锅内压力自然降到零，同时温度到达70 ℃以下时，再慢慢打开排气阀以排除余气，将试管取出。 (4)从一支试管向另一支试管接种时应注意，接种环要在酒精灯________________(填“火焰的不充分燃烧层”或“火焰的充分燃烧层”)灭菌，并且待接种环________后蘸取菌种。 【答案】 (1)固体　蛋白胨　 (2)灭菌　消毒 (3)高压蒸汽灭菌锅　 (4)火焰的充分燃烧层　冷却 12．乳链菌肽(Nisin)是由某些乳酸链球菌产生的天然生物活性抗菌肽。Nisin能有效杀死或抑制引起食品腐败的革兰氏阳性菌，现已作为一种高效、无毒的绿色食品防腐剂。研究人员从新鲜牛奶中获得了多株乳酸链球菌并进行了筛选和纯化培养，请回答下列问题。 (1)筛选菌株：选用质地均匀的滤纸，用打孔机打成直径相同的圆片，灭菌后烘干，浸泡于备选菌株培养液中，然后置于涂布了革兰氏阳性菌的平板中，培养一段时间后，通过测定____________(填文字)的大小，选取抑菌作用最强的菌株。若①内出现一个菌落，则该菌落出现的原因可能是____________________________________________。 图Ⅰ 图Ⅱ (2)培养基常用的灭菌方法是__________。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，这样做的目的是________________________________。 (3)图Ⅱ中甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成整个接种过程，接种环要进行______次灼烧灭菌，其中灭菌目的相同的是第________次。 (4)Nisin作为绿色食品防腐剂，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____________________________________________。 【答案】 (1)抑菌圈　实验时混入其他杂菌或该菌落为抗性突变菌落　 (2)高压蒸汽灭菌（湿热灭菌） 检测培养基灭菌是否合格 (3)4　二、三 (4)Nisin可能被消化道中的蛋白酶(或肽酶)所降解 【解析】(1)要筛选并扩大培养抑菌作用最强的菌株，应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，培养后对比观察测定抑菌圈的大小，选取抑制作用最强的菌株。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。若透明圈中出现了一个菌落，出现该现象的原因可能是实验时混入其他杂菌或该菌落为抗性突变菌落。(2)常用的灭菌方式有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌，对培养基进行灭菌常用高压蒸汽灭菌法(湿热灭菌)。为检测培养基平板灭菌是否合格，在接种前需随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，观察有无菌落形成，若无菌落形成，则说明培养基平板灭菌合格。(3)图Ⅱ中甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成接种过程，在每次接种前和接种后均需要灼烧灭菌，因此接种环至少进行4次灼烧灭菌。灭菌目的相同的是第二、三次，都是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种。(4)乳链菌肽可能被消化道中的蛋白酶(或肽酶)所降解，故乳链菌肽作为天然防腐剂，不会改变人体肠道中的正常菌群，也不会进入内环境。 13．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 。 (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 ，再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） 。 【答案】 (1)氮源、碳源 (2)A菌能在培养平板中生长繁殖 (3)稀释 溶菌圈 (4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 【分析】微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基，培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。 【详解】（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。 $