第1章 第2节 第2课时 微生物的选择培养和计数-【金版新学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步课堂高效讲义配套课件PPT（人教版，多选）

第2节　微生物的培养技术及应用 第2课时　微生物的选择培养和计数 　 第1章　发酵工程 学习目标 1.说明选择培养基的概念和如何设计培养基来分离分解尿素 的细菌。　 2.归纳与概括测定微生物数量的常用方法。　 3.进行土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。 任务一　选择培养基及微生物的选择培养 1 任务二　微生物的数量测定 2 任务三　探究·实践——土壤中分解尿素的细菌的分 离与计数 3 课时测评 6 课堂小结 4 内容索引 课堂评价 5 选择培养基及微生物的选择培养 任务一 返回 1.选择培养基 (1)微生物筛选的原理：人为提供有利于_______生长的条件(包括______、______和pH等)，同时______或阻止其他微生物的生长。 (2)选择培养基：在微生物学中，允许__________的微生物生长，同时______或______其他种类微生物生长的培养基。 2.微生物的选择培养 土壤取样→______________→__________→培养观察 新知导学 目的菌 营养 温度 抑制 特定种类 抑制 阻止 依次等比稀释 涂布平板 微提醒 　　原则上选择培养基只能允许特定种类的微生物生长，但实际上，微生物的培养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用其他微生物的代谢物生长繁殖，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。 3.微生物的选择培养(稀释涂布平板法) (1)依次等比稀释操作 将10 g土样加入盛有____ mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。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。 90 (2)涂布平板操作 冷却 0.1 酒精 (3)培养分离：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板______，放入30～ 37 ℃的恒温培养箱中培养1～2 d。在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的_______。 倒置 单菌落 自我诊断 1.筛选分解尿素的细菌的培养基以尿素为唯一氮源，且为液体培养基。(　 ) 2.能分解尿素的细菌之所以能分解尿素，是因为其能产生脲酶。 (　 ) 3.能分解尿素的细菌分解尿素生成了氨气，会导致培养基pH升高，所以可以通过在培养基中添加酚红指示剂(pH升高时呈红色)来分离出该细菌。 (　 ) 4.用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面后，应立即将平板倒置，并放入恒温培养箱中进行培养。 ( 　) 5.所有稀释倍数的稀释菌液涂布成的培养基，都能观察到和分离出单菌落。 (　 ) × √ × × × 探究导思 活动1　分析选择培养基的组成和功能 情境：下面为培养某种微生物的培养基配方，请分析回答下列问题： 成分 NaNO3 K2HPO4 KCl MgSO4·7H2O 含量 3 g 1 g 0.5 g 0.5 g 成分 FeSO4 (CH2O) H2O 青霉素 含量 0.01 g 30 g 1 L 0.1万单位 (1)从物理性质看，该培养基属于哪种培养基？ 提示：液体培养基。 (2)培养基中的唯一碳源和唯一氮源是什么？ 提示：唯一碳源是(CH2O)，唯一氮源是NaNO3。 (3)若利用该培养基实现对纤维素分解菌的筛选，应如何处理？ 提示：除去(CH2O)和青霉素，再添加纤维素。 成分 NaNO3 K2HPO4 KCl MgSO4·7H2O 含量 3 g 1 g 0.5 g 0.5 g 成分 FeSO4 (CH2O) H2O 青霉素 含量 0.01 g 30 g 1 L 0.1万单位 归纳总结 选择培养基四种常见制备方法或实例 1.加入某些特定的物质(前提是培养基具备全部营养成分) 归纳总结 2.改变培养基的营养成分 归纳总结 3.利用培养基中的“特定化学成分”进行分离 归纳总结 4.通过某些“特殊环境”进行分离 针对练1.(2025·临沂高新实验模拟)在实验室培养微生物，需要人为地为微生物提供适宜的营养和环境条件。下列关于培养基配制的说法正确的是 A.培养基中需要碳源、氮源、水和无机盐齐全 B.培养基中必须添加琼脂 C.培养基制备中均需调节pH至酸性 D.无论哪种培养基均需要灭菌 √ 根据要培养的微生物种类不同，培养基的成分有所不同，例如培养固氮微生物时，培养基中可以不添加氮源，A错误；只有配制固体(或半固体)培养基时才需要添加琼脂，B错误；适宜的pH是微生物生长的必需条件，因此配制过程中需要调节pH，培养霉菌时一般需要将pH调至酸性，培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性，C错误；培养基均需要灭菌，D正确。 针对练2.耐高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。嗜热菌可以在高温环境中生存，其产生的淀粉酶最适温度较高。筛选能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌过程如图1所示，其中Ⅰ号培养基用碘液处理的结果如图2所示。下列叙述正确的是 A.图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种 B.倒平板后对培养皿进行高压蒸汽灭菌 C.淀粉是图2所示固体培养基的唯一碳源 D.甲、乙试管中均为选择培养基 √ 淀粉与碘液反应呈现蓝色，能分解淀粉的嗜热菌在培养基上生长时可释放淀粉酶，分解培养基中的淀粉，故周围不显蓝色的菌落含有所需菌种，A正确；倒平板前培养皿和培养基都已灭菌处理，因此倒平板后不需要对培养皿再进行高压蒸汽灭菌，B错误；据图2可知，培养基上出现周围显蓝色的菌落和周围不显蓝色的菌落，因此淀粉可能不是图2所示固体培养基的唯一碳源，C错误；图1中①过程是依次等比稀释，②过程是用稀释涂布平板法进行接种，因此甲、乙试管主要是对嗜热菌样品进行稀释，不具备选择作用，不属于选择培养基，D错误。 知识拓展 鉴别培养基 (1)作用：用于鉴别不同类型微生物的培养基。 (2)原理：在基础培养基中，加入某种特殊的化学物质，这种物质会与某种微生物的代谢物发生反应，产生明显的特征性变化，根据这种特征性变化，就可以将该种微生物与其他微生物区分开来。鉴别培养基主要用于微生物的快速分类鉴定。 (3)举例 名称 主要用途 主要化学物质 特征性变化 伊红—亚甲蓝琼脂培养基 鉴别大肠杆菌 伊红、亚甲蓝 出现带金属光泽的深紫色菌落 刚果红培养基 鉴别纤维素分解菌 刚果红(是一种染料，它可与纤维素形成红色复合物，并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生颜色反应)、纤维素 纤维素被分解后出现透明圈 淀粉鉴别培养基 鉴别淀粉酶菌株 可溶性淀粉 淀粉被水解后出现淀粉水解圈 返回 微生物的数量测定 任务二 返回 新知导学 1.稀释涂布平板法 菌落 一 活菌 30～300 平均值 2.显微镜直接计数法 快速直观 细菌计数板 活菌 死菌 微思考 　　 (源于教材P18“相关信息”)细菌计数板和血细胞计数板的计数原理和应用范围是否相同？____________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________。 二者的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于酵母菌细胞、霉菌孢子等相对较大的细胞的计数；细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数 1.选择分解尿素的细菌的培养基为液体培养基。 (　　) 2.在用涂布器涂布平板时，为了操作方便可完全打开培养皿盖。 (　　) 3.在同一稀释度下，至少要涂布3个平板。 (　　) 4.当菌落数目稳定时，选取菌落数为30～300的平板进行计数。 (　　) 5.统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数目。 (　　) 自我诊断 × × √ √ × 活动2　深入理解微生物计数的两种方法 材料1：某同学在三种稀释度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板，统计菌落数，得到了以下的数据： 探究导思 平板 稀释度 平板1 平板2 平板3 104 320 360 356 105 212 234 287 106 21 23 18 材料2：某同学进行实验后的结果如图所示。 (1)根据材料1试计算1 g样品中的活菌数。 提示：105的稀释度下取0.1 mL涂布的三个平板上的菌落数在30～300范围内，计算其平均值为(212＋234＋287)/3≈244。进一步可以换算出1 g样品中活菌数为(244÷0.1)×105＝2.44×108个。 平板 稀释度 平板1 平板2 平板3 104 320 360 356 105 212 234 287 106 21 23 18 (2)根据材料2图像，计算4号试管的结果表明每克土样中的活菌数。 提示：由图可知，4号试管的稀释倍数为105，105的稀释度下取0.1 mL涂布的三个平板上的菌落数在30～300范围内，计算其平均值为(110＋108＋112)/3＝110。进一步可以换算出1 g土样中活菌数为(110÷0.1)×105＝1.10×108个。 归纳总结 对比分析微生物计数的两种方法 计算方法 间接计数法 (稀释涂布平板法) 直接计数法 (显微镜计数法) 每克样品中的菌落数＝×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的体积(mL)； M：稀释倍数 每毫升原液所含细菌数：每小格内平均细菌数×400× 104×稀释倍数 缺点 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 统计的结果一般是死菌数与活菌数的总和 结果 比实际值偏小 比实际值偏大 针对练3.(2025·广东湛江模拟)自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图。已知步骤④获得的3个平板上的菌落数分别为90、95、100，对照组平板为0。下列相关叙述正确的是 A.步骤②振荡20 min的目的是扩大菌种数量，属于选择培养 B.步骤④→⑤使用接种环划线接种，使用前需要灼烧灭菌 C.1 g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×106个 D.所用培养基应加入碳源、氮源、无机盐、水和琼脂 √ 步骤②需充分振荡的主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中，A错误；由题图可知，步骤⑤平板中的菌落分布均匀，故步骤④→⑤所用的接种工具是涂布器，接种方法是稀释涂布平板法，B错误；1 g土壤中平均自生固氮菌数约为(90＋95＋100)/3÷0.1×104＝9.5×106个， C正确；本实验需要分离的自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，故所用培养基中不需要加入氮源，D错误。 针对练4.(2024·安徽合肥高三期末)某生物活动小组为探究当地农田土壤中尿素分解菌的数量，按随机取样、依次等比稀释、涂布平板、培养、计数等步骤进行实验，如图所示。实验结果：6号试管涂布的三个平板的菌落数分别为550、501、688，7号试管涂布的三个平板的菌落数分别为58、73、97，8号试管涂布的三个平板的菌落数分别为8、15、28。下列叙述正确的是 A.琼脂培养基属于液体培养基 B.接种时要对操作者双手进行灭菌 C.对微生物进行计数时可采用稀释涂布平板法 D.10 g土壤样品中约含有7.6×1010个尿素分解菌 √ 琼脂可作为凝固剂，液体培养基不含凝固剂，A错误；接种时要对操作者双手进行消毒，B错误；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，所以在对微生物进行计数时可采用稀释涂布平板法，C正确；由于平板计数的适宜值在30～300之间，所以应选择7号试管涂布的平板进行计数，其平均菌落数为(58＋73＋97)/3＝76，据图可知，10 g土壤样品经依次等比稀释至7号试管，稀释度为108倍，而不是107倍，因为在锥形瓶中已经稀释10倍，所以利用公式计算每克土壤样品中的菌落数：(76÷0.1)×108＝7.6×1010，10 g土壤样品中含有尿素分解菌的数目是7.6×1010×10＝7.6×1011个，D错误。 特别提醒 用稀释涂布平板法计数微生物的方法 (1)稀释涂布平板操作要求：按照平行重复原则，同一稀释度下的菌液应涂布3个或3个以上的平板。 (2)计数的时机：当各平板上菌落数目稳定时进行计数。 (3)选择可用于计数的平板：选择菌落数在30～300的平板(相同稀释度的平板均符合该特点)进行计数，然后取平均值。 返回 探究·实践——土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 任务三 返回 新知导学 106 尿素 中性 3～8 1×104 1×105 1× 菌落数目稳定 1×103 ～1×107 30～300 30～37 特征 微提醒 　　在含有纤维素的培养基中加入刚果红，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些细菌为中心的透明圈。 微思考 　　 (源于教材P20“拓展应用”)有同学说，可以把滤纸埋在土壤中，经过一段时间后，再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。请你评价这一做法。____________________________________________________________ ________________。 这是人工设置适合纤维素分解菌生存的环境，腐烂的滤纸上很可能含有纤维素分解菌 1.平板划线法只能纯化细菌，不能计数；但稀释涂布平板法能分离细菌，也能计数。 (　　) 2.分离土壤中分解尿素的细菌中，从土壤中取样时，应选择酸碱度接近中性的表层土壤。 (　　) 3.测定土壤中微生物的数量，一般选用1×104、1×105和1×106倍稀释的稀释液进行平板培养。 (　　) 4.一般来说，在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征；因此菌落特征是鉴别菌种的重要依据。 (　　) 5.通过培养未接种的培养基，可以判断是否存在着杂菌污染。 (　　) 自我诊断 √ × × √ √ 活动3　详解“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数” 情境：阅读教材P18～P19“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”，回答下列问题： (1)测定土壤中细菌的数量，一般选择用多大稀释倍数的稀释液进行涂布平板？测定土壤中细菌的总量和能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围相同吗？为什么？ 提示：测定土壤中细菌的数量，一般选择用1×104、1×105和1×106倍稀释的稀释液进行平板培养。不相同。因为土壤中能分解尿素的细菌的数量比细菌的总量要少。 探究导思 (2)第一次实验可以选择用多大稀释倍数的稀释液进行涂布平板？第一次实验时为什么要将稀释范围放宽一些？ 提示：第一次实验时可以将1×103～1×107倍稀释的稀释液分别涂布到平板上进行培养。为了确保能从中选出菌落数在30～300之间的平板进行计数。 (3)为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果？ 提示：尽量缩小统计的菌落数与实际活菌数的差值，因为繁殖慢的菌体开始看不出明显的菌落。 (4)利用尿素作为唯一氮源的培养基分离出的微生物都是能分解尿素的微生物吗？为什么？ 提示：不一定；因为有些微生物可以利用能分解尿素的细菌的代谢物进行生长繁殖。 归纳总结 “土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验结果分析 针对练5.(2025·四川绵阳高三检测)下列关于分离土壤中尿素分解菌并计数的叙述，正确的是 A.该实验中，采集的土样经高温灭菌后，可以用于制取土壤稀释液 B.土壤取样、称取土壤、稀释、涂布培养都需要在酒精灯火焰旁进行无菌操作 C.用显微镜直接计数法计数得到的结果往往会比实际活菌数目更高 D.取1×104、1×105、1×106倍稀释的土壤稀释液分别涂布于各组平板上，得到的所有菌落数求平均值 √ 在分离土壤中的尿素分解菌并计数的过程中，采集的土样经高温灭菌后，土样中的微生物会被杀死，再制取土壤稀释液接种并培养，不会得到菌落，A错误；土壤取样时不需要在酒精灯火焰旁操作，B错误；用显微镜直接计数法计数得到的结果包含死的细菌和活的细菌，故计数结果往往会比实际活菌数目更高，C正确；取1×104、1×105、1×106倍稀释的土壤稀释液分别涂布于各组平板上，得到的同一稀释倍数下的不同培养基上的菌落数求平均值，D错误。 针对练6．(多选)(2025·河北高三模拟)某实验小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验，操作流程如图所示，下列叙述错误的是 A．某些细菌合成的脲酶可催化尿素分解为NH3和CO2 B．实验所用的培养基应该以尿素为唯一的氮源和碳源 C．由图中数据可知1 g实验土样中的菌株数约为1.7×104个 D．涂布3个平板可以避免出现菌落数比活菌的实际数目少的现象 √ √ √ 尿素分解菌之所以能分解尿素，是因为其合成的脲酶可催化尿素分解为NH3和CO2，A正确；实验所用的培养基应该以尿素为唯一氮源，但需要加入其他必需的碳源，B错误；1 g实验土样中的菌株数约为(168＋175＋167)÷3÷0.1×106＝1.7×109个，C错误；涂布3个平板可以减小实验误差，但并不能避免出现菌落数比活菌的实际数目少的现象，因为菌落数少的原因是可能两个或多个细菌连在一起形成一个菌落，D错误。 返回 课堂小结 返回 思维导图 要语必背 返回 1.测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。 2.稀释涂布平板法常用来统计活菌的数目，但统计结果往往比实际活菌数目低。 3.只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，因此可用尿素作唯一氮源的选择培养基分离该细菌。 4.为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数；在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。 课堂评价 返回 1.(2025·北京东城期末)若在固体培养基上用稀释涂布平板法培养细菌，看到的结果不可能是 √ A、B、C选项的固体培养基上所形成的是一个个的单个菌落，是用稀释涂布平板法培养细菌得到的结果，D选项的固体培养基上所形成的不是单菌落，是平板划线分离得到的结果，D符合题意。 2.(2025·广东四校联考)下列关于微生物计数的叙述，错误的是 A.在某一浓度下涂布3个平板，若3个平板统计的菌落数差别不大，则应以它们的平均值作为统计结果 B.采用稀释涂布平板法获得的菌落数往往少于实际活菌数，采用细菌计数板统计的结果往往多于实际活菌数 C.为了保证结果准确，应该设置空白对照，统计的结果应该是实验组统计的平均值减去对照组统计数量 D.当稀释度足够高时，一个活菌往往会形成一个菌落，为保证计数的准确，应该在菌落数量稳定时计数 √ 设计实验时，一般要至少用3个平板做重复实验，才能增强实验的说服力和准确性；分析结果时，一定要考虑所设置的重复实验的结果是否一致，差别不大时，取平均值作为统计结果，A正确。稀释涂布平板法形成的菌落有可能是由多个细菌繁殖连在一起形成的，所以菌落数往往少于实际的活菌数，采用细菌计数板计数，不能区分活菌和死菌，统计的结果往往偏大，B正确。若空白对照组有菌落，则说明灭菌不彻底，故培养基不能用作微生物培养，也不能用作微生物计数，C错误。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，为防止因培养时间不足而遗漏菌落数目，应在菌落数量稳定时计数，D正确。 3.(2024·江苏南京高二期末)下列有关微生物培养与应用的叙述，正确的是 A.培养微生物所用的培养基中都必须含有水、无机盐、碳源和氮源等基本营养成分 B.若要检测饮水机的直饮水中大肠杆菌是否超标，待检测水样需要经过灭菌后再检测 C.采用稀释涂布平板法接种后，不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单菌落 D.分离出的土壤中分解尿素的细菌纯培养后，利用含酚红指示剂的尿素培养基可作进一步鉴定 √ 某些微生物的培养基可以不添加碳源或氮源，如自养型微生物不需要培养基提供碳源，A错误。若要检测饮水机的直饮水中大肠杆菌是否超标，待检测水样需要直接进行检测，待检测水样不能进行灭菌处理，B错误。采用稀释涂布平板法接种后，稀释到合适的浓度的菌液才可在培养基表面形成单菌落，C错误。分解尿素的细菌能合成脲酶，催化尿素分解产生的NH3可以作为细菌生长的氮源。如果培养基中加入了酚红指示剂，尿素分解的产物NH3会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，因此，可用酚红指示剂对分解尿素的微生物进行鉴定，D正确。 4.(2024·重庆沙坪坝高二期末)研究人员从青藏高原班戈桥地区的土壤中分离到一株能利用原油为碳源生长的细菌(BGQ-6)，该菌对石油的总降解率为74.14％，且对直链烷烃、支链烷烃、环烷烃和芳香烃等60种烃类有较高的降解率。下列说法错误的是 A.利用添加石油的普通培养基能从被石油污染的土壤中筛选BGQ-6 B.可采用稀释涂布平板法对BGQ-6进行计数 C.一般选择菌落数为30～300的平板进行BGQ-6菌落计数 D.由单一的BGQ-6繁殖所获得的群体称为BGQ-6纯培养物 √ 利用以石油为唯一碳源的选择培养基能从被石油污染的土壤中筛选BGQ-6，A错误；对微生物进行计数时，应该选择的接种方法是稀释涂布平板法，B正确；为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数，C正确；由单一的BGQ-6繁殖所获得的群体称为BGQ-6纯培养物，D正确。 5．(多选)(2025·河北廊坊模拟)屠宰 场废弃血污不经过处理直接排放， 会对环境造成污染。传统的处理方 法有填埋法和焚烧法等。填埋法易 造成地表环境、地下水资源污染。焚烧法处理会造成大气污染，且废弃物中所含的蛋白质资源不能得到有效利用。研究人员以屠宰场血污堆积土壤为分离基质，利用血平板培养基(添加了动物血液)，分离出了高效降解血红蛋白的菌株，并初步用于降解废弃血液，生产氨基酸液态肥料。下列相关叙述正确的是 A．题述菌株分离纯化过程中用到了稀释涂布平板法和平板划线法 B．菌株培养后进行计数，只能采用稀释涂布平板法 C．血平板培养基上透明水解圈大的菌落分泌的蛋白酶的活性往往较高 D．利用该菌株降解废弃血液可在保护环境的同时实现资源的可持续利用 √ √ √ 菌株培养后进行计数，除了采用稀释涂布平板法外，还可以用显微镜直接计数法，B错误。 6.(创新情境)(2025·江西九江调研)民间传统酒曲中含有大量的微生物，现进行下述实验分离酒曲中的主要微生物。 (1)实验一：将酒曲用__________制成悬液后，分别取不同稀释度的酒曲悬液用_______________法接种到培养基上，经培养后根据_______________ ___________________(写出三种)等菌落特征区分不同微生物。统计不同微生物的菌落数，发现酒曲中主要有两类微生物，即酵母菌和霉菌。研究者发现在液体中酵母菌比霉菌生长快，而酸性培养基中酵母菌比细菌生长更适宜。据此设计实验二将酵母菌从酒曲中进行分离。 无菌水 稀释涂布平板 菌落的形状、大 小、隆起程度和颜色 酒曲中含有大量的微生物，用无菌水制成悬液后，再稀释成不同稀释度的菌液，再通过稀释涂布平板法接种到培养基上，经培养后根据菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等菌落特征区分不同微生物。 实验过程中所使用的小刀、培养液均需要经过灭菌，以防止杂菌污染；培养两天后，由于微生物繁殖，数量增加，导致培养液变浑浊。 (2)实验二：用小刀切开曲块，挖取米粒大小一块投入酸性蔗糖豆芽汁培养液中，然后置于25 ℃培养箱中培养两天。上述实验操作中，需要灭菌的物品或材料有_______________。培养两天后，可见培养液变浑浊，这是因为__________________________。 小刀、培养液 微生物进行繁殖，数量增加 (3)实验三：取浑浊的培养液1 mL转接到另一瓶酸性蔗糖豆芽汁培养液中并培养，如此重复多次。多次转接后，取稀释液用如图所示方法接种在蔗糖豆芽汁平板上。 ①如图所示接种方法为_____________，使用该接种方法的目的是_______ ___________。 平板划线法 分离出 单个菌落 图中平板上是连续划线，所以使用的接种方法为平板划线法。平板划线法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表面。通过反复划线分离，可获得微生物的纯培养物。因此该接种方法的目的是分离出单个菌落。 由于利用酵母菌在酸性液体培养基中的生长优势，通过多次转接，已筛选出酵母菌，因此不必再用酸性培养液；此时通过平板划线法要分离酵母菌，此操作要在固体培养基上进行，因此与酸性蔗糖豆芽汁培养液的成分相比，蔗糖豆芽汁平板培养基中少了乳酸，多了琼脂。 ②与酸性蔗糖豆芽汁培养液成分相比，蔗糖豆芽汁平板培养基成分中少了乳酸，请简要解释不再需要添加乳酸的原因：________________________ _________________________________________________________________________；同时培养基中添加了琼脂，这种成分改变的原因是_________ __________________________________________。 返回 利用酵母菌在酸性液体培养基中的生长优势，通过多次转接，已筛选出酵母菌，因此不必再用酸性培养液 分离酵母菌，此操作需要在固体培养基上进行 通过划线 课时测评 返回 知识点一　选择培养基及微生物的选择培养 1.(2025·辽宁高二月考)如表是微生物培养基的成分。下列有关说法错误的是 A.此培养基可用来培养自养型微生物 B.此表中的营养成分共有三类，即水、无机盐、氮源 C.若除去①，此培养基可培养硝化细菌 D.培养基中若加入氨基酸，则它可充当碳源、氮源 √ 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 成分 (NH4)2SO4 KH2PO4 FeSO4 CaCl2 H2O 含量 0.4 g 4.0 g 0.5 g 0.5 g 100 mL 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 硝化细菌能进行化能合成作用，但不能固氮，因此若除去①，此培养基缺少氮源，不能培养硝化细菌，C错误。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ 成分 (NH4)2SO4 KH2PO4 FeSO4 CaCl2 H2O 含量 0.4 g 4.0 g 0.5 g 0.5 g 100 mL 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2.(2025·河南商丘店模拟)下表是对四种生物能源、碳源、氮源、代谢类型的描述，其中正确的是 选项 A B C D 生物类型 硝化细菌 乳酸菌 根瘤菌 衣藻 能源 利用化学能 分解乳酸 固定N2 利用光能 碳源 CO2 糖类 糖类 CO2 氮源 NH3 N2 N2 N 代谢类型 异养需氧型 异养厌氧型 异养需氧型 自养需氧型 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 硝化细菌能以NH3作为氮源，且能利用氧化NH3释放的化学能进行化能合成作用合成有机物，属于自养需氧型生物，A错误；乳酸菌是异养厌氧型生物，不能直接利用氮气，且能量来源为糖类，B错误；根瘤菌进行生命活动所需要的能量来自糖类等有机物的氧化分解，C错误；衣藻是低等植物，能利用光能进行光合作用制造有机物，属于自养需氧型生物，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 知识点二　微生物的数量测定 3.(2025·河南驻马店模拟)下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作，乙是平板划线法的操作结果。下列叙述错误的是 A.甲中涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能接触菌液 B.若甲中的稀释倍数仅为102，则所得的菌落不一定是由单一的细胞或孢子繁殖而成的 C.乙培养皿中所得的菌落都符合要求 D.乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 甲中涂布前要将涂布器灼烧灭菌，冷却后才能接触菌液，A正确；若甲中的稀释倍数仅为102，菌液的浓度较高，则所得的菌落不一定是由单一的细胞或孢子繁殖而成的，B正确；平板划线法中在最后一次划线的末端形成的菌落才可能是由单一的细胞或孢子繁殖而成的，C错误；乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端，这样能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减小，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 4.(2024·云南模拟预测)油脂降解菌分解培养基中白色的三丁酸甘油酯后，菌落周围会产生透明圈。根据该原理配制筛选油脂降解菌的培养基，其成分如下：(NH4)2SO4、NaCl、K2HPO4、KH2PO4、MgSO4·7H2O、三丁酸甘油酯、酵母粉(主要含蛋白质)、X、蒸馏水。下列相关叙述正确的是 ①油脂降解菌能分解脂肪，是因为它们能合成脂肪酶　②培养基中加入的物质X可为琼脂　③无机盐可作为缓冲物质维持细胞生长过程中pH稳定　④该培养基上生长出的菌落均为油脂降解菌　⑤该培养基不能用来比较油脂降解菌分解脂肪的能力 A.①②③　 B.①③⑤ C.②③④ D.③④⑤ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 能分解油脂的是脂肪酶，所以油脂降解菌能分解脂肪，是因为它们能合成脂肪酶，①正确；根据题干信息“油脂降解菌分解培养基中白色的三丁酸甘油酯后，菌落周围会产生透明圈”可知，该培养基为固体培养基，所以物质X可为琼脂，②正确；无机盐K2HPO4、KH2PO4可作为缓冲物质维持细胞生长过程中pH稳定，③正确；该培养基为完全培养基，生长出来的菌不止油脂降解菌，其他杂菌也能生长，④错误；可通过透明圈直径与菌落直径比值的大小比较油脂降解菌分解脂肪的能力，比值越大分解能力越强，⑤错误。正确的为①②③，B、C、D错误，A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 5.(2024·江苏南京高三开学考试)橙汁生产过程中感染脂环酸芽孢杆菌，品质会受到影响。为优化橙汁生产的质量监控工艺，技术人员设计了如下流程，开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和鉴定。下列说法正确的是 A.步骤①应取自果园的深层土壤来制备土壤稀释液 B.步骤②制备土壤稀释液振荡20 min的目的是让培养液与微生物充分接触 C.步骤③最终将土壤悬浮液稀释了1 000倍 D.步骤④所示菌落数作为平均数可知1 g果园土壤的目的菌数约为6×103个 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 细菌绝大多数分布在距地表3～8 cm的土壤层，故步骤①土壤取样应取自距地表3～8 cm的土壤，A错误；为使土壤中的微生物能够充分释放到无菌水中，步骤②制备土壤悬浮液需充分振荡20 min，B错误；步骤③中的稀释梯度分别为10、100、1 000倍，即最终将土壤悬浮液稀释了1 000倍，C正确；微生物应统计菌落数在30～300之间的，由统计数据图可知，图中④菌落数不在此范围，无法计算，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 知识点三　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 6.某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3供植物吸收和利用。以下说法错误的是 A.土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶 B.能分解尿素的细菌也能以尿素的分解产物CO2作为碳源 C.为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时应选择尿素作为唯一氮源 D.筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4的作用是提供无机盐和维持pH √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，A正确；能分解尿素的细菌是一种分解者，属于异养型生物，不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，B错误；为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时应选择尿素作为唯一氮源，C正确；筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4的作用是提供无机盐和维持pH，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 7.在做“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的实验时，甲同学从对应稀释倍数为106的培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只筛选出大约50个菌落。下列有关叙述错误的是 A.甲同学出现这种结果的原因可能是土样不同，也可能是操作过程出了问题 B.将甲同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养作为空白对照，可以证明培养基是否受到污染 C.让其他同学用与甲同学一样的土壤进行实验，如果结果与甲同学一致，则可以证明甲同学无误 D.B、C选项的实验思路都遵循了实验的对照原则 √ B选项的实验思路遵循了实验的对照原则，C选项的实验思路遵循了实验的重复原则，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 8.下图所示为分离某种以尿素为氮源的细菌实验过程，下列叙述错误的是 A.土样从有哺乳动物尿液的地方取，获得目的菌种的概率很高 B.为验证尿素固体培养基具有选择作用，可用牛肉膏蛋白胨固体培养基做对照 C.将实验组和对照组37 ℃恒温培养24～48 h时，需将平板倒置 D.在尿素固体培养基上生长的细菌都是以尿素为氮源的细菌 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 在含哺乳动物尿液的土壤中有较多能合成脲酶的细菌，从有哺乳动物尿液的地方取样，获得目的菌种的概率更高，A正确；取不同稀释倍数的土壤稀释液各0.1 mL，分别涂布于牛肉膏蛋白胨固体培养基、尿素固体培养基上，牛肉膏蛋白胨固体培养基是对照，B正确；将实验组和对照组37 ℃恒温培养24～48 h时，需将平板倒置，C正确；在尿素固体培养基上生长的细菌大多数是以尿素为氮源的细菌，可能还有一些可以利用空气中的氮气的微生物等，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 9．(2025·广东东莞调研)为探究辣椒素和辣椒水对肠道微生物的影响，某研究小组选择标准辣椒素溶液(SC组)和含等量辣椒素的辣椒水(PE组)进行实验，部分结果如图表所示。 下列有关叙述错误的是 A．配制含辣椒素的培养基时应先调pH，再用高压蒸汽灭菌 B．可用稀释涂布平板法统计不同时间段各组肠道微生物的数量 C．据图推测，培养过程中肠道微生物可利用辣椒素进行细胞代谢 D．据图推测，辣椒水和辣椒素对肠道微生物的繁殖均具有促进作用 不同时间段各组培养液辣椒素含量变化/(mg·L-1) 组别 0 h 6 h 12 h 24 h PE组 1.12 1.00 0.32 0 SC组 1.12 1.00 0 0 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 配制含辣椒素的培养基时，为避免杂菌污染，应先调pH后再进行高压蒸汽灭菌，A正确。稀释涂布平板法既可以分离微生物也可以统计微生物的数量，所以可用稀释涂布平板法统计不同时间段各组肠道微生物的种类和数量，B正确。由如图可知，培养过程中，PE组和SC组的辣椒素含量逐渐下降，直至降到0，故推测肠道微生物可利用辣椒素进行 不同时间段各组培养液辣椒素含量变化/(mg·L-1) 组别 0 h 6 h 12 h 24 h PE组 1.12 1.00 0.32 0 SC组 1.12 1.00 0 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 细胞代谢，C正确。据图推测，与对照组相比，培养到6 h时，辣椒水和辣椒素对肠道微生物的繁殖具有抑制作用，但培养到12 h时，实验组的肠道微生物数量高于对照组；结合题图，推测出辣椒水和辣椒素对肠道微生物的繁殖具有先抑制、再促进的作用，D错误。 不同时间段各组培养液辣椒素含量变化/(mg·L-1) 组别 0 h 6 h 12 h 24 h PE组 1.12 1.00 0.32 0 SC组 1.12 1.00 0 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 10.(2024·安徽合肥一模)瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊器官，其中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡。已知刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖等发生这种反应。研究人员对瘤胃中的纤维素分解菌进行了分离、鉴定，过程如下图所示。下列说法正确的是 A.实验时，盛有水或者培养基的摇瓶通常采用巴氏消毒法进行灭菌处理 B.为分离出纤维素分解菌，甲、乙、丙培养基应以纤维素为唯一营养成分 C.通过向乙和丁培养基中加入刚果红，可对纤维素分解菌进行鉴定和计数 D.在甲、乙、丙、丁的培养基表面加入一层无菌石蜡能有效获得目标菌落 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 实验时，盛有水或者培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理，A错误；为分离出纤维素分解菌，甲、乙、丙培养基应以纤维素为唯一碳源，还需要添加氮源等营养成分，B错误；由图可知，将菌液接种到乙上所用的方法是平板划线法，不能用于计数，C错误；由题意知，在瘤胃中生活着多种厌氧微生物，在甲、乙、丙、丁的培养基表面加入一层无菌石蜡形成无氧环境，能有效获得目标菌落，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 11.(2025·广东深圳联考)某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的固体培养基上轻轻按一下，然后用肥皂将该手洗干净，再将5个手指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。将这两个培养皿放入37 ℃恒温培养箱中培养24 h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。下列相关叙述错误的是 A.这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等 B.“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种 C.从实验结果来看，洗手后的操作不会污染培养基 D.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 √ 从实验结果看，贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少，并不能说明洗手后的操作不会污染培养基，C错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 12．(多选)(2025·潍坊实验中学模拟)下列关于“酵母菌的纯培养”实验的叙述，错误的是 A．马铃薯捣烂后的滤液中含有酵母菌生长所需的多种营养成分 B．接种环灭菌时，顶端的环后部分柄不需通过火焰灼烧 C．平板划线时，接种环应在固体培养基表面轻轻地连续划线 D．完成平板划线后，应将平板立刻倒置培养以免污染培养基 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 马铃薯捣烂后的滤液中含有酵母菌生长所需的多种营养成分，如碳源、氮源和无机盐等，A正确；接种环灭菌时，顶端的环和环后的部分柄均需通过火焰灼烧，防止杂菌污染，B错误；平板划线时，接种环应在固体培养基表面轻轻地连续划线，防止划破培养基表面，影响实验结果的观察，C正确；完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，再将平板倒置培养，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 13．(多选)(2025·河北高三质检)大肠杆菌能在基本培养基上生长，X射线照射后产生的大肠杆菌不能在基本培养基上生长，但可以在完全培养基上生长。夹层培养法多用于营养缺陷型菌株的筛选，其具体操作是：先在培养皿底部倒一薄层已灭菌的基本培养基；待冷凝后，再添加一层内含菌液(经过X射线处理)的基本培养基；冷凝后再加一薄层的基本培养基。培养一段时间后，对首次出现的菌落做好标记；然后再加一层完全培养基，经培养后会长出形态不一的菌落(如图所示)。下列说法正确的是 A．X射线可能诱发基因突变导致大肠杆菌营养缺陷 B．夹层培养法不适用于对需氧型微生物进行筛选 C．首次出现的菌落做标记时，应在皿盖上做标记 D．最后培养基上形态较小的菌落可能是营养缺陷型菌株 √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 X射线可能诱发基因突变导致大肠杆菌营养缺陷，A正 确；夹层培养法菌株生长在两层培养基之间，氧气较 少，不适用于对需氧型微生物进行筛选，B正确；首次 出现的菌落做标记时，应标记在皿底，防止皿盖位置变 化或拿错等，C错误；营养缺陷型菌株在基本培养基不能生长，只有后期加入完全培养基后才能生长，形态较小，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 14.(10分)(2024·湖南岳阳高二开学考试)为了减少果蔬中农药残留量，实验人员从长期喷洒农药的耕地土壤中筛选了一株能高效降解有机磷农药的菌株，筛选步骤如下： ①取1 g土壤溶于9 mL无菌水中，再依次等比稀释，并选取浓度为10－2、10－4、10－6的稀释液分别涂布于加有50 mg·L－1有机磷农药的培养基平板中，于35 ℃条件下培养48 h。 ②将平板中菌落分别挑至加有100 mg·L－1有机磷农药的培养基中，于35 ℃条件下培养48 h。 ③再从②的培养基中挑取单一菌落置于含有200 mg·L－1有机磷农药培养基的试管中，再依次增加有机磷农药浓度至1 000 mg·L－1，并重复实验。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 回答下列问题： (1)筛选农药降解菌时，应从长期喷洒农药的耕地土壤中取样，原因是____________________________________________。 农药起到选择作用，该耕地土壤富含农药降解菌 寻找目的菌株，要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找，长期喷洒农药的耕地土壤中，农药起到选择作用，土壤富含农药降解菌，因此可以从该土壤中取样筛选农药降解菌。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)筛选农药降解菌的培养基的pH需要调至_______________。根据筛选步骤可知，步骤①中将菌液接种到培养基上的方法是_______________。接种后的平板要倒置培养，目的是____________________________________ ___________________________________(答出1点)。 多数细菌生活在中性或弱碱性环境中，农药降解菌属于细菌，因此培养基的pH需要调至中性或弱碱性。根据步骤可知，接种前要对菌液进行稀释，因此接种的方法为稀释涂布平板法。接种后的平板要倒置培养，目的是防止皿盖上形成的冷凝水滴落在培养基上，造成污染或防止培养基中的水分过快蒸发。 中性或弱碱性 稀释涂布平板法 防止形成的冷凝水滴落在培养基上造成 污染(或防止培养基中的水分过快蒸发) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)步骤③中，依次增加有机磷农药浓度至1 000 mg·L－1，目的是________ _______________________。实验小组筛选获得了一株能降解有机磷农药的菌株，在后续的实验中还可以通过诱变育种的手段提高其对有机磷的降解率。 有高耐药性的降解菌株 筛选出具 有机磷农药能对高效降解有机磷农药的菌株起到选择作用，步骤③中，依次增加有机磷农药浓度至1 000 mg·L－1，目的是筛选出具有高耐药性的降解菌株。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 15.(14分)(2024·山东青岛高二期末)孔雀石绿(简称MG)是广泛使用的有机染料，在自然环境中极难降解，容易引起土壤污染，进而危害人体健康，因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明。下图中Ⅰ～Ⅲ是操作过程。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (1)配制用于MG降解菌富集的培养基，其成分特点是________________，该培养基属于_____培养基。过程Ⅰ～Ⅲ中需要无菌操作的是__________，在无菌操作中，为避免被杂菌污染，需要注意的事项有________________ ______________________________________________(答出2点即可)。 以MG为唯一碳源 选择 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 在酒精灯火焰附近进行、培养基用高压蒸汽灭菌等 在超净工作台上并 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 要筛选出能降解MG的微生物，培养基的配制需要以MG作为唯一碳源，按用途划分，其属于选择培养基。在整个微生物的实验室培养过程中，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程，均需要进行无菌操作，防止杂菌污染，如在酒精灯火焰附近进行接种、接种环要进行灼烧、在超净工作台上进行实验、培养基采用高压蒸汽灭菌等。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)MG高效降解菌株的富集：如上图所示，将1.0 g土样接入含上述配制好的培养液的三角瓶中，将三角瓶置于30 ℃、180 r/min摇床中振荡培养1～2天，此操作的目的是____________________________________。 使目的菌充分接触培养液中的营养物质 采用液体培养基摇床振荡培养的目的是使目的菌充分接触培养液中的营养物质，增大培养基中O2含量，增加目的菌的浓度。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)MG高效降解菌株的分离和纯化：过程Ⅲ所利用的接种方法可以用于______________________________。在过程Ⅱ中重复次数为3次，在过程Ⅲ中三个培养基长出的菌落数量分别是145、163、154，则推测1 mL A中细菌的数量为__________个。 分离微生物、统计样品中活菌数目 1.54×106 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 过程Ⅲ要对微生物进行计数，所利用的接种方法为稀释涂布平板法，此方法可用于分离微生物、统计样品中活菌数目。在过程Ⅲ中三个培养基长出的菌落数量分别是145、163、154，平均数为154，涂布稀释液体积为0.1 mL，稀释倍数为103倍，计算可得1 mL A中细菌的数量为154÷0.1×103＝1.54×106个。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 返回 (4)MG高效降解菌株的鉴定：将纯化获得的菌种接种于含过量MG的固体培养基(其他营养成分等适宜)上，鉴定目的菌的方法及原因是___________ ________________________________________________________________________________________________________。 有透明圈的细菌，目的菌通过降解MG来生长，使菌落周围的培养基变透明，出现透明圈，而不能降解MG的细菌不会产生透明圈 MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明，若目的菌能高效降解MG，则培养基变得透明，形成以目的菌为中心的透明圈。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 谢 谢 观 看 第1章　发酵工程 $