第1章 第3节 发酵工程及其应用（教师版）-【创新教程】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程五维课堂同步复习（人教版）

第一章发酵工程 五维课堂兰 第2课时 微生物的分离与计数 课标内容要求 核心素养对接 1.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物 生命观念：理解微生物的选择培养和计 2.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 数的原理 和纯化的常用方法 科学探究：开展稀释涂布平板法的操作 3.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 和土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 方法 实验 教材梳理。预新知 对应学生讲义P9 ◆[基础梳理] (1)将分别盛有9mL无菌水的6支试管按101~10 一、选择培养基 的顺序编号。 1.自然界中微生物的分离 (2)用移液管吸取1mL培养的菌液，注入10倍稀释 (1)目的菌株是优势种群：平板划线法或稀释涂布平 的试管中。用手指轻压移液管上的橡皮头，吹吸 板法。 3次，使菌液与水充分混匀。 (2)目的菌株非优势种群：利用选择培养基分离。 (3)从10倍稀释的试管中吸取1mL稀释液，注人 2.实验室中目的菌株的筛选 102倍稀释的试管中，重复(2)步的混匀操作。依 (1)原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括 次类推，直到完成最后一支试管的稀释。 营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物 3.涂布平板操作 的生长。 (2)方法：利用选择培养基分离。 涂布 ①选择培养基：允许特定种类的微生物生长，同时 阻止或抑制其他种类微生物生长的培养基。 ②实例：筛选分解尿素的细菌的培养基，以尿素作 d.用涂布器将 a.取少量菌b.将涂 c.将沾有少量酒 为唯一氮源，只有能合成脲酶的微生物才能分解 菌液均匀地涂 液（不超过布器浸在 精的涂布器在火 尿素。 布在培养基表 0.1mL),滴盛有酒精 焰上引燃，待酒 二、微生物的选择培养 面。涂布时可 加到培养基的烧杯中 精燃尽后，冷却 1.铲取土样，将样品装人纸袋中。 转动培养皿，使 表面 810s 菌液分布均匀 2.将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中， 充分摇匀。取1mL上清液加入盛有9mL无菌水 待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放人 的试管中，依次等比稀释。 30~37℃的恒温培养箱中培养1~2d。在涂布有 梯度稀释操作 合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的单 菌落。 I mL ml I mL I mL 三、微生物的数量测定 微生物生长量的测定有计数法、重量法、生理指标 10 109 法等方法，但是一般使用计数法，计数法可分为直 菌液 9 mL 9 mL 9 mL 9 mL 9 ml 9 mL 接计数法和间接计数法。二者的比较如下表 无菌水无菌水 ：无菌水无菌水无菌水无菌水 所示： ·19 世五维课堂 生物·选择性必修3 项目 直接计数法 间接计数法 (3)第一次做实验时，可以将稀释度的范围放宽一点。 3.微生物的培养与观察 当样品的稀释度足够高 利用特定细菌计 (1)培养：不同种类的微生物，往往需要不同的培养温 时，培养基表面生长的 数板或血细胞计 度和培养时间。 个菌落，来源于样品 数板，在显微镜 (2)观察：每隔24h统计一次菌落数目，最后选取菌 原理 稀释液中的一个活菌。 下计算一定容积 落数目稳定时的记录作为结果。 通过统计平板上的菌落 的样品中微生物 4.操作提示 数，就能推测出样品中 的数量 (1)无菌操作 大约含有多少活菌 ①取土样的用具在使用前都需要灭菌。 显微镜、细菌计 主要用具 培养基 ②应在火焰旁称取土壤，并在火焰附近将称好的 数板 土样倒人锥形瓶中，塞好棉塞。 计数数据 菌体本身 培养基上菌落数 ③在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰 旁操作。 计数方便、操作 优点 计数的是活菌 (2)做好标记：本实验使用的平板和试管比较多。为 简单 避免混淆，最好使用前就做好标记 死菌、活菌都计 操作较复杂，有一定 缺点 (3)制定计划：对于耗时较长的生物实验，要事先制定 算在内 误差 计划，以便提高工作效率。 每毫升原液含菌 每毫升原液含菌数= ◆[基础诊断] 数=每小格平均 培养基上平均菌落数 (1)因为土壤中各类微生物的数量不同，所以，为获得 计算公式 菌体数×400× ×稀释倍数÷涂布液 不同类型的微生物要按不同的稀释倍数进行分离。 10000×稀释倍数 体积 (/) (2)转换划线角度后需要灼烧接种环再进行划线。（√） 四、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (3)筛选分解尿素的细菌所用的培养基为液体培养基。 1.土壤取样 (×) 从富含有机质、酸碱度接近中性且潮湿的土壤取 (4)用平板划线法培养计数，应选择有10~100菌落 样。先铲去表层土，在距地表约3~8cm的土壤层 数的平板。 (×) 取样。 (5)统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际 2.样品的稀释 数目。 (×) (1)稀释原因：样品的稀释度直接影响平板上生长的 (6)只要培养基中有尿素即可筛选出分解尿素的细菌。 菌落数日。 (X) (2)稀释标准：选用一定稀释范围的样品液进行培养， 保证获得菌落数在30~300之间，便于计数。 互动探究。克疑难 对应学生讲义P10 疑难点一 微生物的选择培养和计数 1.选择培养基的选择作用 在完全培养基中加入 (1)原理：根据不同微生物的特殊营养需求或其对某 利用某种 某些化学物质，利用 化学、物理因素的抗性不同而制备培养基。 化学物质 加入的化学物质对微 加入青霉素可以分 (2)三种方法的比较： 进行的选 生物产生的影响，抑 离出酵母菌和霉菌 方法 特点 举例 择培养 制某些微生物，同时 利用营养 选择所需的微生物 通过控制培养基的 缺陷型选 营养成分，使营养 缺乏氨源时可以分 择培养基 利用培养条 将培养基放在高温环 缺陷型微生物不能 离固氨微生物 改变微生物的培养 进行的选 件进行的选 境中培养可以得到耐 正常生长 条件 择培养 择培养 高温的微生物 20 第一章发酵工程 五维课堂兰 汇特别提醒]能在选择培养基上生长的不一定 ◆[对点训练] 是所需要的目的菌。原则上选择培养基只能允许 1.在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同 特定种类的微生物生长，但实际上，微生物的培 时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称做 养是一个非常复杂的问题，有些微生物可以利用 ( 其他微生物的代谢产物生长繁殖，因此能在选择 A.鉴别培养基 B.加富培养基 培养基上生长的微生物不一定都是所需的微生 C.选择培养基 D.基础培养基 物，还需进一步的鉴定。 解析：C[选择培养基是在培养基中加入特殊营养 2.平板划线法和稀释涂布平板法的比较 物质或化学物质，抑制其他微生物的生长，有利于 所需微生物生长的培养基。] (1)单细胞菌落的获得 2.在进行微生物数量测定时，下列情况会造成结果偏 利用平板划线法接种时，单细胞菌落从后划线的 多的是 区域挑取；利用稀释涂布平板法接种时，只有合适 A.经过静置后，取培养液的上层进行直接计数 的稀释度才能得到单细胞菌落。 B.进行梯度稀释时，每支试管加入了过多的无菌水 (2)两种接种方法的应用 C.利用显微镜直接计数时，滴加菌液后再盖盖玻片 两种方法都能将微生物分散到固体培养基表面， D.平板上有不少菌落是两个细菌长成的菌落连在 以获得单细胞菌落，达到分离纯化微生物的目的： 一起形成的 稀释涂布平板法还能对微生物进行计数，而平板 解析：C[对微生物计数时，培养液经过静置后，需 划线法不能用于微生物的计数。 要先摇匀，若未摇匀，由于微生物的沉淀，培养液的 ◆[互动探究] 上层微生物数量少，进行直接计数会使计数值偏 1.能够对微生物计数的接种方法是那一种？为了保 低；进行梯度稀释时，若每支试管加入了过多的无 证结果准确，平板中的菌落数为多少？ 菌水，会使菌液稀释超过需要稀释的倍数而使结果 提示：可同时用于分离微生物和统计活菌数的接种 偏低；利用显微镜直接计数时，如果先滴加菌液再 方法为稀释涂布平板法。为了保证结果准确，一般 加盖玻片，容易使盖玻片由于液滴的表面张力作用 选择菌落数为30~300的平板进行计数。 而不能严密的盖到计数板表面上，使计数室内的体 2.A同学用稀释涂布平板法对稀释了106的菌液进 积增大，计数结果将偏高；平板上有不少菌落是两 行计数，得到了一个220的平板，他能以此计算细 个细菌长成的菌落连在一起形成的，按一个菌落计 菌个数吗？ 数，会使数值偏小。] 提示：不能。为增加实验的说服力与准确性，应设 ◆[易错警示] 置重复实验，在同一稀释度下涂布3个平板，统计 稀释涂布平板法的注意事项 结果后计算平均值。 (1)稀释涂布平板法所选择倒平板的稀释度很重要， 3.B同学也用稀释涂布平板法对稀释了10-6的菌液 一般以3个稀释度中的第二个稀释度倒平板，所 进行计数，得到了三个平板，数目分别是18、209、 出现的平均菌落数在50个左右的为最好。 231。他应该怎么处理这组数据？ (2)在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重 提示：微生物计数时，如果实验中出现重复实验的 复组。 结果不一致的情况，应分析实验过程中可能的影响 (3)在分析结果时，一定要考虑所设置的重复组的结 因素，找出差异的原因，需重新实验，而不能简单地 果是否一致，如果差别过大，则意味着操作有误， 舍弃后进行计数。 需要重新实验。 ·21· 世五维课堂 生物·选择性必修3 疑难点二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验 1.实验设计及操作提示 选取菌落数在30~300 的平板进行计数。在同 选取菌落数目稳定 步骤 实验操作 操作提示 稀释度下，至少对3个 时的记录作为结 计数 平板进行重复计数，然后 果，以防止因培养 土壤微生物约70%~ 求出平均值，并根据平板 时间不足而导致遗 90%为细菌，主要分布在 所对应的稀释度计算出 漏菌落的数目 距地表3~8cm土壤层。 样品中细菌的数目 ①要求：从富含有机质、 酸碱度接近中性土壤中 取样用的小铁铲和 2.结果分析与评价 土壤 取样； 盛土样的信封都要 内容 现象 结论 取样 ②取样层：先铲除表层 经过灭菌 对照的培养皿中无菌 土，在距地表约3~8cm 未被杂菌污染 落生长 的土壤层取样； 有无杂 ③将样品装人事先准备 菌污染 培养物中菌落数偏高 被杂菌污染 好的信封中 的判断 菌落形态多样，菌落 培养物中混人其 数偏高 它氮源 牛肉膏蛋白胨培养基 制备 分别配制牛肉膏蛋白胨 可以作为对照，用来 选择培养 牛肉膏培养基上的菌 培养 培养基和尿素为唯一氮 选择培养基具有 判断选择培养基是否 基的筛选 落数目大于选择培养 基 源的选择培养基 筛选作用 起到了选择作用 作用 基上的数目 得到2个或2个以上 ①应在火焰旁称取土 样品的 菌落数目在30~300 操作成功 样。在火焰附近将称 稀释操作 的平板 ①称取10g土样加到盛 好的土样倒人锥形瓶 重复组的 有90ml,无菌水的锥形 中，塞好棉塞； 若选取同一种土样，统计结果应接近 结果 瓶中，充分摇匀； ②由于初次实验，对 ◆[互动採究] 样品 ②吸取上清液1mL,转 于稀释的范围没有把 某兴趣小组试图从土壤中分离分解尿素的细菌，流程 的稀 移至盛有9mL无菌水 握，因此选择了一个 图如下图所示。回答下列问题： 释和 的无菌大试管中，按照上 较为宽泛的范围 取1ml取1ml取1ml取1mL取1m 涂布 述流程进行样品的稀释； 10~10倍的稀释液； ③选用1×10、1×10 ③实验时要对所用的 1g土壤 99mL ml加9L加9ml加9ml 接种 计算菌落数 1×10°三个浓度涂布 平板、试管作好标记。 无菌水 无菌水 培养 如培养皿要注明培养 (1)要从土壤中分离目标菌，最关键的实验操作步骤 基类型、培养时间、稀 是什么，这样做的理由是什么？ 释度、培养物等 提示：用以尿素为唯一氨源的培养基进行选择培 ①不同微生物往往 养。不能合成脲酶的微生物无法分解尿素获得 需要不同的培养温 氮，生长受到抑制。 度和时间 (2)接种尿素分解菌后的培养基需要倒置培养，原因 将平板倒置，于30~37℃ ②一般来说，在一定 是什么？ 培养 温度下培养1~2d,每隔 的培养条件下，同一 提示：防止培养皿盖上的水滴落造成培养基的 观察 24h统计一次菌落数目 种微生物表现出稳定 污染。 的菌落特征，包括菌 (3)为什么只有能分解尿素的细菌才能在该培养基上 落的形状、大小、隆起 生长？ 程度和颜色等方面 提示：分解尿素的细菌能合成脲酶，而脲酶可将尿 素分解成氨和CO2,从而为微生物提供氨源。 22· 第一章发酵工程 五维课堂型 (4)三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌 2.用稀释涂布平板法来统计样品中尿素分解菌的数 落，则1g土壤样本中的活菌数有多少？ 目时，为了提高实验结果的可信度，往往要设置对 提示：(54+46+50)÷3×10°=5×102个。 照，对于对照组的要求不包括 ( ) ◆[对点训练] A.对照组培养基也严格灭菌 1.下列关于土壤取样的叙述，错误的是 ( B.对照组和实验组放在相同的条件下培养 A.土壤取样时，应选取肥沃、湿润的土壤 C.所用培养基成分及pH值大小完全与实验组一致 B.先铲去表层土3cm左右，再取样 D.培养基的量的大小，与实验组必须绝对相同 C.取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌 解析：D[对照组培养基也应严格灭菌，且不接触 D.应在酒精灯火焰旁称取土壤 任何生物，A正确；对照组和实验组的培养基应放 解析：C[在“分解尿素的细菌的分离与计数”实验 在相同的条件下培养，所用培养基成分及PH大小 中，必须在含微生物丰富的湿润、肥沃土壤中取样， 完全与实验组一致，B、C正确；对照组培养基的量 所用小铁铲和信封必须灭菌。] 的大小与实验组不一定绝对相同，D错误。] 对应学生讲义P13 ● 课堂自测⊙固双基 1.土壤中分解尿素的微生物所需氮源为 ( 解析：C[用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌 A.硝酸 B.氨 数时，平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中 C.尿素 D.蛋白胨 的一个活菌，但偶尔也可能来自两个或多个细菌， 解析：C[只有能合成脲酶的微生物才能分解尿 所以此方法统计的菌落数可能低于活菌的实际 素，缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氨 数目。] 源，使其生长、发育及繁殖受到抑制，所以，以尿素 4.养殖池中存在的有毒物质主要是氨和亚硝酸，这两 为唯一氯源的培养基能够选择出分解尿素的微 种物质可由硝化细菌吸收利用。研究人员从养殖 生物。门 池的池泥中分离出硝化细菌并进行了计数。有关 2.某学者欲研究被石油污染过的土壤中细菌数量，并 叙述正确的是 ) 从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是 A.需配制一定浓度含氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基 以分离硝化细菌 ( B.配制的培养基经高压蒸汽灭菌后通常还需要调 A.利用平板划线法对细菌进行计数 节pH才能使用 B.利用以石油为唯一碳源的培养基筛选 C涂布时，用涂布器沾取少量菌液并均匀地涂布在 C.采用稀释涂布平板法分离菌种 培养基的表面 D.称取和稀释土壤时应在火焰旁 D.使用涂布平板法统计得到的菌落数目往往比活 解析：A[分离菌种常用的接种方法是平板划线 菌的实际数目少 法和稀释涂布平板法，对活菌进行计数常用稀释涂 解析：D[硝化细菌属于自养型生物，因此培养硝 布平板法而不能用平板划线法，A错误；实验目的 化细菌的培养基中不需要加入有机碳源，则培养基 是筛选出能分解石油的细菌，培养基中应以石油为 中不能加入牛肉膏蛋白胨，A错误；培养基制备过程中 唯一碳源，B正确；对微生物进行分离时可用稀释 应先调节pH,再高压蒸汽灭菌，B错误；用滴管或移液 涂布平板法接种，C正确；微生物分离和培养的关 管取少量菌液滴到培养皿上，然后用经过灭菌的涂布 键是无菌技术，因此在微生物的分离和培养过程中 器将菌液均匀的涂布在培养基表面，C错误；用稀释涂 称取和稀释土壤等活动要在火焰旁进行，D正确。] 布平板法统计菌落数目时，由于会出现两个或多个细 3.用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过 菌连在一起形成一个菌落的情况，这样统计的菌落数 统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数。 往往比活菌的实际数目少，D正确。] 原因是 ) 5.为研究“某品牌酸奶中乳酸菌数量及其对抗生素耐 A.平板上的一个菌落就是一个细菌 药性情况”，某同学进行了如下实验： B.菌落中的细菌数是固定的 K C.此时的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一 →耐药性检测 个活菌 6888 6009d 取0.1mL 10mL 90m 9 mL 9 mL 倒人 D.此方法统计的菌落数一定与活菌的实际数相同 酸奶样品 无菌水 无菌水 无菌水 培养、计数 ·23· 世五维课堂 生物·选择性必修3 请分析回答下列问题： 步骤3：将接种后的三组培养基和一个 (1)配制的细菌培养基除了含有水、碳源、氮源和无 都置于适宜温度等条件下培养一定时间，观 机盐等主要营养成分外，还应加入适量的 察比较培养基中菌落生长情况， 和琼脂。在培养基各成分溶化与灭菌之间，要进行 解析：(1)配制的细菌培养基除了含有水、碳源、氨源和 的操作是 无机盐等主要营养成分外，还应加入适量的雏生素和 (2)接种微生物的方法有很多，图中过程①②③所 琼脂。在培养基各成分溶化与灭菌之间，要先调pH。 示的方法为 。 用该方法统计样 (2)接种微生物的方法有很多，图中过程①②③所 本菌落数时，同时需要做A、B、C三个培养皿，原因 示的方法为稀释涂布平板法，用该方法统计样本菌 是 落数时，同时需要做A、B、C三个培养皿，分别计数 用该方法统计样本菌落数后，所得数据需要乘以 3次，取平均值，使实验结果更加准确可靠。分析 10”后，才可表示乳酸菌的数量（单位：个/mL),这 图解可知，图中酸奶样品总共稀释105倍，并且稀 释涂布平板时只取了0.1mL,因此这里的n=6.3 里的n= (4或5或6)。经正确操作培养 个平板上的菌落数分别为：150、158和157，据此可 后，3个平板上的菌落数分别为150、158和157。 得出每毫升样品中的活菌数至少为(150+158+ 据此可得出每毫升样品中的活菌数 (填 157)÷3×105=1.55×108个. “至多”或“至少”)为 个。 (3)步骤1：根据等量原则，应该分别取等量的青霉 (3)请完善“检测乳酸菌对青霉素、四环素耐药性” 素、四环素和无菌水加入三组无菌培养皿中。步骤 的实验操作步骤： 3:根据对照原则，应该将接种后的三组培养基和一 步骤1：分别取 个未接种的培养基都置于适宜温度等条件下培养 加入三组无菌培养皿中，再加人灭菌并冷却 若干天作为对照试验。 到50℃左右的培养基，立即混匀，静置凝固成 答案：(1)维生素调pH(2)稀释涂布平板法 平板。 分别计数3次取平均值，使实验结果更加准确可靠 步骤2：向三组培养基中分别接种待检测的乳酸菌 6至少1.55×108(3)等量的且适量的青霉 菌种。 素、四环素、无菌水未接种的培养基 课时评价⊙提能力 对应课时作业P7 基础点精练 A.固氮细菌、金黄色葡萄球菌、放线菌 》 B.固氮细菌、大肠杆菌、放线菌 [知识点一]选择培养基 C.乳酸菌、金黄色葡萄球菌、放线菌 1,用来判断选择培养基是否起到了选择作用，需要设 D.固氨细菌、霉菌、放线菌 置的对照是 ( 解析：D[在缺乏氨源的培养基上大部分微生物 A.未接种的选择培养基 无法生长，但固氨细菌可以利用空气中的氮气提供 B.未接种的牛肉膏蛋白胨培养基 氨源而生长，因此利用无氨培养基可以从混杂的微 C.接种了的牛肉膏蛋白胨培养基 生物群体中分离出固氨细菌；在培养基中加入青霉 D.接种了的选择培养基 素可以抑制细菌和放线菌，而不影响真菌的生长， 解析：C[将菌液稀释相同的倍数并接种，牛肉膏 因此利用含青霉素的培养基可以从混杂的微生物群 蛋白胨培养基上的菌落数目应明显多于选择培养 体中分离出霉菌（属于真菌）；在培养基中加入10%酚 基上的菌落数目，因此，应选择接种菌种的牛肉膏 可以抑制细菌和霉菌，但不影响放线菌的生长，因此利 蛋白胨培养基作为对照。对照实验遵循的原则是 用含10%酚的培养基可以从混杂的微生物群体中分 单一变量原则。] 离出放线菌；综上分析，D正确，ABC错误。] 2.在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在 [知识点二]微生物计数 培养基中加人青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培 3.大平板计数异常是指在对自然样品（如土壤）中微 养基中加入10%酚可以抑制细菌和霉菌。利用上 生物细胞数进行评估时，显微直接计数法得到的菌 述选择培养基依次能从混杂的微生物群体中分离 体数远远大于平板计数法得出的菌体数。出现大 出 ( 平板计数异常的原因不包括 ·24 第一章发酵工程 五维课堂兰 A.一种培养基和培养条件不能符合全部微生物的 C.实验中若需要统计尿素分解菌的菌落数目，接种 生长需求 时只能用平板划线法 B.培养时间较短时，平板上的菌落数目没有达到最 D.实验中设置对照，同时培养一个空白培养基可 大值 检验培养基灭菌是否彻底 C.平板上两个或多个相邻的菌落形成一个菌落 解析：D[选择和观察尿素分解菌时需要配制以 D.显微直接计数能逐一对细胞进行统计，比平板 尿素为唯一氨源的固体培养基，A错误；10g土壤 计数精确 样品加入90mL无菌水中，振荡摇匀后可获得10 解析：D[由于一种培养基和培养条件不能符合 倍的稀释液，B错误；实验中若需要统计尿素分解 全部微生物的生长需求，所以造成统计的数目比实 菌的菌落数目，接种时只能用稀释涂布平板法，C 际微生物的数目少，A正确；利用平板计数法，由于 错误；实验中设置对照，同时培养一个空白培养基， 培养时间较短，平板上的菌落数目没有达到最大 可通过空白培养基上是否有菌落来判断培养基灭 值，可能造成统计的菌落数目偏小，B正确；平板上 菌是否彻底，D正确。] 两个或多个相邻的菌落形成一个菌落，造成统计数 7.分离土壤中分解尿素的细菌时，对培养基的要求是 目偏小，C正确；显微直接计数不能区分死菌和活 菌，所以计数结果偏大，D错误。] ①加尿素②不加尿素③加琼脂④不加琼脂 4.通过实验测定土壤中的细菌数量，下列与此操作有 ⑤加葡萄糖⑥不加葡萄糖⑦加硝酸盐 关的叙述中，不正确的是 ( ⑧不加硝酸盐 A.将培养皿倒置，37℃恒温培养24~48小时 A.①③⑤⑦ B.②④⑥⑧ B.选择菌落数在300个以上的培养皿进行计数 C.①③⑤⑧ D.①④⑥⑦ C.取10、10倍的土壤稀释液0.1mL,分别涂布 解析：C[土壤中分解尿素的细菌能够合成脲酶， 于各组平板上 将尿素分解生成氨，利用尿素中的氨合成自身有机 D.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高 物。培养基中尿素作为唯一氨源，分解尿素的细菌 压灭菌后倒平板 能生长，其他微生物不能生长；分离微生物要用固 解析：B[用稀释涂布平板法测定土壤中细菌数量 体培养基，需要加琼脂；土壤中分解尿素的细菌属 时，应选择菌落数在30一300的培养皿进行计数。] 于异养微生物，需要加葡萄糖作为碳源。] 5.某同学对10、102、10倍稀释液中的细菌进行计数，平 8.在分解尿素菌的分离和鉴定中，对先后用到的两种 均菌落数分别为2760、295和16，则样品中菌落总数 培养基，叙述正确的是 ( 为（所用稀释液体积为0.1ml) () A.加入唯一氮源作为选择培养基，加入酚红指示 A.2.76×104个/mL 剂作为鉴别培养基 B.2.95×105个/ml B.加人唯一氮源作为鉴别培养基，加入酚红指示剂 C.4.6×104个/mL 作为选择培养基 D.3.775×104个/ml C.加人酚红指示剂作为选择培养基，加人碳源作为 解析：B[菌落计数法是计算不同稀释度的平均菌 鉴别培养基 落数。首先选择平均菌落数在30~300之间的平 D.加人碳源作为选择培养基，加人酚红指示剂作 板，以该平均菌落数与体积之比乘以稀释倍数即为 为鉴别培养基 该样品的细菌总数。若所有稀释倍数的菌落数均 解析：A[在分解尿素菌的分离和鉴定中，先加入 不在30~300之间，则应以最接近300或30的平 以尿素为唯一氨源的选择培养基，再加入酚红指示 均菌落数进行计算。] 剂作为鉴别培养基，如果培养基变红，说明培养基 [知识点三]尿素分解菌的分离 中已得到能降解尿素的细菌。本题主要考查微生 6.某生物兴趣小组欲配制培养基从土壤中选择尿素 物的分离与鉴定的相关知识，意在考查考生对所学 分解菌。下列相关叙述正确的是 知识的理解，把握知识间内在联系的能力。] A.配制以尿素为唯一氮源的液体培养基可用于选 9.原油泄漏对环境的污染十分严重，并且原油中含有 择和观察尿素分解菌 大量有害的致癌的多环芳烃。要消除原油污染，可 B.为获取102的稀释液可将90mL无菌水加入10g 采用微生物降解的方法。下列相关叙述不正确的 土壤样品中 浪 ) ·25· 世五维课堂 生物·选择性必修3 A.要获得能分解原油的微生物应从被原油污染的 拓展点提升 》 土壤中分离 B.要分离出菌种应使用以多环芳烃为唯一碳源的 1.土壤中的溶磷菌能够把难溶态的磷转化为可被植 培养基 物直接利用的可溶性磷，从土壤中筛选出溶磷能力 C.分离菌种只能采用稀释涂布平板法 强的溶磷菌制成菌肥，有利于植物对磷元素的吸 D.以多环芳烃为唯一碳源的培养基是选择培养基 收。下列有关操作和分析错误的是 () 解析：C[分离获得纯种微生物的接种方法包括平 A.土壤取样、称取土壤、稀释样品都在酒精灯的火 板划线法和稀释涂布平板法，故选C。] 焰旁进行 10.图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，回答相关 B.需要用含难溶态磷的固体培养基进行目的菌株 问题： 的分离 C,推测难溶态磷的分解可能与溶磷菌分泌的代谢 产物有关 D.实验组与对照组可溶性磷含量差值最大的菌株 适合制成菌肥 解析：A[土壤是土壤微生物的培养基，土壤取样 (1)图甲是利用 法进行微生物接种，图乙 时不需要在酒精灯火焰旁操作，A错误；分离菌株 是利用 法进行微生物接种。这两种方法 需用固态的选择培养基，土壤中的溶磷菌能够把难 所用的接种工具分别是 和 ;对 溶态的磷转化为可被植物直接利用的可溶性磷，而 这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是 其他微生物不能在此环境中生长，所以要用含难溶 和酒精消毒。 态磷的固体培养基进行目的菌株的分离，B正确； (2)平板划线时，为保证微生物的数目随划线次数 的增加而逐步减少，每次划线都要从 土壤中的溶磷菌能够把难溶态的磷转化为可被植 开始，平板划线结束后，最后一次划的 物直接利用的可溶性磷，说明难溶态磷的分解可能 线不能与第一次划的线 与溶磷菌分泌的代谢产物有关，C正确；实验组与 (3)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？ 对照组可溶性磷含量差值最大的菌株说明其把难 溶态的磷转化为可被植物直接利用的可溶性磷的 (4)下图是接种后培养的效果图解，其接种方法是 能力较强，适合制成菌肥，D正确。] (填“图甲”或“图乙”)。 2.青霉素一般只对革兰氏阳性菌有作用，利用滤纸条 法可测定青霉素的抑菌情况，方法如下图。下列分 析错误的是 ( 金黄色葡萄球菌 枯草芽孢杆菌 (5)假设用图乙所示方法接种培养结束后，发现培 一大肠杆菌 养基上菌落连成一片，可能的原因是 A接种试验菌B.培养后的结果 滤纸条及接种位置示意图 1.滤纸条；2.试验菌 解析：(1)图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂 A.青霉素是由青霉菌产生的次级代谢产物，可分 布平板法进行微生物接种，这两种方法所用的接 泌到培养基中 种工具分别是接种环和涂布器。(2)平板划线时， B.滤纸条周围已被抑制的区域不会再出现菌落 每次划线前都要从上一次划线的末端开始，最后 C.青霉素对大肠杆菌几乎不起作用，推测大肠杆菌 一次划线不能与第一次划线相连。(3)由于在酒 可能不属于革兰氏阳性菌 精灯火焰附近存在着无菌区域，因此接种常在火 D.相对于枯草芽孢杆菌，青霉素对金黄色葡萄球 焰附近进行。(4)培养基上的菌落分布均匀，接种 方法为稀释涂布平板法。(5)采用稀释涂布平板 菌的抑制作用更明显 法进行菌种分离时，稀释度要足够高，否则会使微 解析：B[青霉菌产生的青霉素是一种抗生素，可 生物不能分散成单个细胞。 分泌到培养基中，对细菌具有抑制作用，A正确；滤 答案：(1)平板划线稀释涂布平板接种环涂布 纸条周围已被抑制的区域可能会出现新的菌落，如 器灼烧灭菌(2)上一次划线的末端相连（或相 可以利用试验菌代谢产物的一些菌类可能繁殖，B 接、相交、交叉等)(3)火焰附近存在着无菌区域 错误：青霉素是青霉菌在代谢过程中产生的能够抑 (4)图乙(5)稀释倍数不够，菌液的浓度太高 制细菌生长的广谱抗生素，尤其是对革兰氏阳性菌 ·26 第一章发酵工程 五维课堂型 生长抑制明显，青霉素对大肠杆菌几乎不起作用， 解析：C[从本题的图中可看出，每次都是稀释10 故推测大肠杆菌可能不属于革兰氏阳性菌，C正 倍，总共稀释6次，即稀释10倍，最后一个试管细 确；据图可知，相对于枯草芽孢杆菌，大肠杆菌的菌 菌数为20个，则原来菌液中应该有细菌2×10 落更多，而金黄色葡萄球菌的菌落更少，故推测青 个，C正确。] 霉素对金黄色葡萄球菌的抑制作用更明显，D 5.(多选)不同的微生物对营养物质的需求各不相同。 正确。] 下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营 3.土壤中有丰富的微生物，若利用其中某种微生物， 养的描述中，正确的是 则需要进行菌种的分离和纯化，过程如图。下列相 A.氨源为该微生物提供必要的氨素 关叙述错误的是 B.碳源也是该微生物的能源物质 C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质 9mL D.水是该微生物的营养要素之一 10g土样 无菌水 3 解析：ACD[以CO2为唯一碳源的自养型微生物 90mL 0.1md 无菌水 需要的营养物质有碳源、氨源、水、无机盐和生长因 110个菌落 108个菌落←- 子，对自养微生物而言，其氨源可以是有机氨，也可 112个菌落翻 以是无机氨，都能为微生物提供氨素；碳源CO2只 A.若目的是筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌，则 能为微生物提供碳素，不能为其提供能量，其能量 尿素可以作为该菌的氮源和碳源 可能来自光能或化学能。但对异养微生物而言，其 B.3号试管的稀释倍数为10，理论上3号试管的 碳源为有机碳，既可以为微生物提供碳素，又能为 活菌数应是4号试管的10倍 其提供能量。] C.4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为 6.(多选)下图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作， 1.1×108个 乙是平板划线法操作结果 D.该种方法统计的菌落数比活菌的实际数目少 I mL I mL 1 mL I mL I mL I ml 解析：A[若目的是筛选分解尿素[CO(NH2)2]的 细菌，则尿素可以作为该菌的氨源，不能作为碳源， A错误；由样品稀释示意图分析可知，3号试管的 稀释倍数为10倍，活菌数应是4号试管的10倍， 稀释液稀释液稀释液稀释液稀释液稀释液 B正确；4号试管进行稀释涂布平板法计数的结果 表明每克土壤中的菌株数为(110十108十112)÷3 ×10×10=1.1×108个，C正确；稀释涂布平板得 到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个 乙 菌落，使该实验方法统计得到的结果往往会比实际 下列叙述中，正确的是 活菌数目要小，D正确。] A.甲中涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能取 4.现有菌液10mL,按下图进行系列稀释，在最后一 菌液 个试管中测得细菌数为20个，则未稀释前的试管 B.对于浓度较高的菌液，如果甲中的稀释倍数仅为 中有细菌 ( 10,则所得的菌落不是由单一的细胞或孢子繁 I mL 1 mL 1 mL 1mL I mL ImL 殖而成 C.乙中培养皿中所得的菌落都符合要求 D.乙中连续划线的每一次划线起点是上一次划线 10 <10 ×0 的末端 解析：ABD[灼烧后的涂布器如果没有冷却就接 9 mL 9 mL 9 mL 9 mL 9 mI.9 mL 触菌种，会将菌体杀死，A正确：稀释倍数过低，会 稀释液稀释液稀释液稀释液稀释液稀释液 导致多个菌体聚集在一起繁殖成菌落，B正确；平 A.600个 B.1200个 板划线法中最后一次划线的末端处形成的菌落才 C.2×10个 D.2×10°个 是由单一的细胞或孢子繁殖而成，这种菌落才符合 ·27· 世五维课堂 生物·选择性必修3 要求，C错误；连续划线中，除了第一次划线外，每 (3)若要测定培养液中酵母菌的菌体数，可在显微 一次划线的起，点是上一次划线的末端，目的是使得 镜下直接计数。用 法统计菌落数，在 菌体密度越来越小，保证最后划线末端处的菌落是 涂布接种前，随机取若干灭菌后的培养基空白平板 由单一的细胞或孢子繁殖而成。] 培养一段时间，这样做的目的是 7.（多选)地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿 吨，其中40%60%能被土壤中的某些微生物分 解析：(1)依题意可知：筛选分解多氯联苯的菌株 解利用，这是因为他们能够产生纤维素酶。研究者 时，应将土壤样品稀释（溶解）接种到以多氯联苯为 从牛的瘤胃中筛选产生纤维素酶的纤维素分解菌， 唯一碳源的培养基上。在该培养基中，只有能降解 其筛选过程如图1所示。将丙中的菌悬液转接于 多氯联苯的微生物才能生长，而其他微生物则不能 含有纤维素作碳源的固体培养基上培养，得到若干 生长，所以从功能上讲，该培养基属于选择培养基。 菌落后用刚果红处理，看到如图2所示情况，下列 (2)对初步提取到的菌株要进行纯化。图中采用的 有关叙述，正确的是 ( 操作方法是平板划线法。(3)若要测定培养液中酵 母菌的菌体数，既可在显微镜下用血细胞计数板直 1×101×10 挑出菌落、 爆酱格 接计数，也可选用稀释涂布平板法统计活菌数目。 Ⅱ号培 分解纤维素菌甲乙养基 养基 圈瑞餐森 在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板培养 图1 多 一段时间，其目的是检验培养基平板灭菌是否成功 A.甲管中的液体是液体培养基，作用是富集培养， (或倒平板是否感染杂菌或是否彻底灭菌)。 ②过程是为了筛选单菌落 答案：(1)稀释（溶解）多氯联苯选择培养基 B.I号培养基属于选择培养基，除需加入纤维素 (2)纯化平板划线(3)稀释涂布平板检验培 外，还需加人硝酸铵为其提供氮源 养基平板灭菌是否成功（倒平板是否感染杂菌或是 C.Ⅱ号培养基属于固体培养基，配制时应先灭菌再 否彻底灭菌) 调节pH 易错点警示 D.可挑取图2中周围出现透明圈的菌落，用平板划 一、选择培养基的配制 线法继续纯化 1.分离土壤中分解尿素的细菌，对培养基的要求是 解析：BD[甲中的液体是无菌水，不是液体培养 ( 基，目的是对样品进行稀释，A错误；I号培养基属 于选择培养基，要筛选纤维素分解菌，应该以纤雏 选项尿素琼脂 葡萄糖硝酸盐 素为唯一碳源，还需加入硝酸铵为其提供氨源，B 正确；配制固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶 B 化、调pH、灭菌、倒平板，故需要先调pH,再灭菌， C C错误；刚果红能与纤维素形成红色复合物，若菌 + 落周围出现透明圈，说明纤维素分解菌将纤维素进 D + 行了分解，可挑取该菌落用平板划线法继续纯化该 注：“十”表示加入，“一”表示不加。 菌体，D正确。故选BD。] 解析：C[分离土壤中分解尿素的细菌，培养基中 8.多氯联苯是一种对人体有很大 要有碳源，且以尿素作为唯一的氨源，故不能添加 危害的有机物，呈油状液体，污 硝酸盐。] 染土壤后，很难清除。研究发 二、稀释涂布平板法计数结果的分析 现部分酵母菌具有分解多氯联 2.用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目，其结 苯的作用。为消除这种污染， 果与实际值相比 科研人员计划从受污染的土壤中筛选出高效分解 A.比实际值高 多氯联苯的菌株。 B.比实际值低 (1)筛选分解多氯联苯的菌株时，应将土壤样品 C.和实际值一致 ,接种到以 为唯一碳源的培养基 D.比实际值可能高也可能低 上，从功能上讲，该培养基属于 解析：B[培养基上的一个菌落也可能由相连的两 (2)对初步提取到的菌株要进行 一般操 个或多个菌体繁殖而来，因此统计的活菌数要少于 作方法有两种，如图是 法。 菌体实际值。] ·28·