2026届高三一轮复习生物：微生物的培养技术及应用课件

微生物的培养技术及应用 第十单元 一轮总复习 第33讲 细胞学说及其建立过程 1 微生物的基本培养技术 1 微生物的选择培养和计数 2 考点 微生物的培养技术及应用 培养基的配置 无菌技术 微生物的纯培养 概念辨析 方法(2种) 消毒(4种) 灭菌(3种) 成分 类型 作用 基本成分 特殊成分 按物理性质分 按化学成分分 按用途分 微生物的选择培养和计数 微生物的选择培养原则(4种) 微生物数量测定方法(2种) 微生物的基本培养技术 步骤 知识网络构建 微生物的基本培养技术 1 成分 类型 基本成分 特殊成分 按物理性质: 按化学成分: 按用途: 培养基的配置 作用 是否添加凝固剂（琼脂） （成分是否明确） 选择培养基 鉴别培养基 加入某种指示剂或化学药品(不影响微生物正常生长) 加入某种化学物质 (抑制不需要的微生物的生长) pH、特殊营养物质、O2 水、无机盐 碳源 氮源 有机氮源 无机氮源 有机碳源 无机碳源 （自养型微生物) （固氮菌不需要在培养基添加） 用以培养、分离、鉴定、保存微生物或 。 积累其代谢物 培养基的类型及用途 考点1 维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等 1 纤维素酶及纤维素分解菌筛选原理、方法： 纤维素分解菌的筛选 原理 筛选方法 培养基 刚果红 纤维素 红色复合物 红色消失，出现 。 透明圈 刚果红 染色法，即通过是否产生 来 透明圈 筛选纤维素分解菌 以 为唯一碳源的选择培养基 纤维素 纤维素酶 纤维素分解菌 区分选择培养基和鉴别培养基 2 实验流程： 土壤取样 选择培养 梯度稀释 涂布平板 挑选产生透明圈的菌落 富含 的环境 纤维素 用 培养，以增加纤维素分解菌的浓度 选择培养基 以纤维素为唯一碳源的选择培养基（液体培养基） 制备系列稀释液 将样品涂布到 的培养基上 鉴别纤维素分解菌 含刚果红的鉴别培养基（固体培养基） 区分选择培养基和鉴别培养基 ——分解尿素细菌的筛选与进一步鉴定 （1）原理 细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，因此可以通过检测培养基pH的变化来判断是否发生了该化学反应，进而判断该菌是否为尿素分解细菌。 CO(NH2)2 + H2O 2NH3 + CO2 脲酶 呈碱性，遇酚红指示剂呈 色。 红 8 （2）方法 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。 可以观察菌落周围是否出现红色环带，红色环带直径与菌落直径比值越大，说明分解能力越强。 液体培养基： 可以直接看液体的变色情况。 固体培养基： ——分解尿素细菌的筛选与进一步鉴定 选择/鉴定培养基物理性质？ 9 分离自养型微生物 分离固氮菌 分离真菌（霉菌等） 分离金黄色葡萄球菌 （不加含碳有机物的无碳培养基） （不加氮源的无氮培养基） （加入青霉素的培养基） （加入高浓度食盐的培养基） 鉴别纤维素分解菌 鉴别尿素分解菌 鉴别大肠杆菌 刚果红培养基 酚红培养基 伊红美蓝培养基 （菌落周围有透明圈） （培养基变红色） （菌落呈黑色） 选择培养基 鉴别培养基 总结 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 习题巩固 牛肉膏 5.0g 蛋白胨 10.0g NaCl 5.0g 琼脂 20.0g 蒸馏水 定容到1000ml 培养基一 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 培养基二 3.从用途上来讲，培养基二属于 培养 基，目的是为了获得 。 从物理性质来讲，两者属于_____培养基，判断依据__________________该类培养基的主要用途为 。 固体 添加了凝固剂琼脂 分离、鉴定、计数 选择 能分解尿素的微生物 两种培养基共有哪些成 分： 。 培养基一的碳源为 ，氮源为 ； 培养基二的碳源为 ，氮源为 。 碳源、氮源、无机盐、水 牛肉膏 蛋白胨 葡萄糖 尿素 11 （1）防止培养物被污染； （2）防止感染实验操作者。 防止杂菌污染 （1）消毒：是指使用较为 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。 （2）灭菌：是指使用强烈的理化方法杀死 的 微生物，包括芽孢和孢子。 温和 物体内外所有 避免已经灭菌的材料用具与周围物品接触；为了避免周围环境微生物污染，操作应在超净工作台并在酒精灯火焰旁进行。 无菌技术 考点2 1 目的： 2 关键： 3 防止杂菌污染的方法： 芽孢和孢子的区别： 芽孢是某些细菌（芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、芽孢乳酸菌属等）在营养条件缺乏时，在菌体内形成的一个圆形或椭圆形、含水量低、抗逆性强的休眠体； 孢子是脱离亲本后能直接或间接发育成新个体的生殖细胞，它是有丝分裂或减数分裂的产物。 12 无菌 技术 化学药剂消毒法 紫外线消毒法 煮沸消毒法 巴氏消毒法 灼烧灭菌 湿热灭菌 干热灭菌 酒精灯外焰，充分灼烧 高压蒸汽灭菌锅，121℃，100kPa，15~20min 干热灭菌箱，160~170℃，加热2~3h 消毒(4种) 灭菌(3种) 较为温和，杀死部分微生物 强烈方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子） 无菌技术 考点2 3 防止杂菌污染的方法： 1.(2021·北京，12)人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是（ ） A.对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌 B.使用无菌棉拭子从皮肤表面取样 C.用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布 D.观察菌落的形态和颜色等进行初步判断 C 习题巩固 2.(2023·江苏无锡高三模拟)下列操作不能达到灭菌目的的是( ) A.使用高压锅处理器皿 B.在火焰上灼烧接种环 C.用干热灭菌箱处理金属用具 D.防疫期间用石炭酸喷洒教室 防疫期间用石炭酸喷洒教室，属于消毒，不能达到灭菌的目的 D 微生物的纯培养 考点3 酵母菌的纯培养 菌落 纯培养 培养物 纯培养物 概念辨析 方法(2种) 平板划线法 稀释涂布平板法 步骤 （纯培养物≈单菌落） 配制培养基→灭菌→倒平板→接种→分离→培养 培养物 纯培养物 菌落 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。 培养基 特定种类微生物 由 所获得的微生物群体。 单一个体繁殖 获得纯培养物的过程就是纯培养。 分散的微生物(单一个体)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 。 固体培养基 子细胞群体 酵母菌的纯培养 考点3 1 概念辨析： 考点3 2 酵母菌纯培养： 纯培养原理：想方设法在培养基上得到 的肉眼可见的 ，即可获得较纯的菌种。 纯化酵母菌的关键步骤： 。 纯化的两种常用方法: 。 菌落特征分辨： 等。 接种 平板划线法、稀释涂布平板法 大小、形状、隆起程度、颜色、透明度 由一个细胞繁殖而来 菌落 鉴定菌种的 重要依据 酵母菌的纯培养 培养基灭菌： 。 称取→煮沸→过滤→加 →定容 考点3 3 酵母菌纯培养的操作步骤： 酵母菌的纯培养 15～20 g琼脂 湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)法 配置培养基 灭菌 培养皿灭菌： 。 干热灭菌法 马铃薯琼脂培养基（PDA） Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的灭菌方法是： 。 考点3 3 酵母菌纯培养的操作步骤： 酵母菌的纯培养 酒精灯火焰 灼烧灭菌 不烫手 倒平板 条件： 操作步骤： Ⅳ中的操作需要等待 后才能进行 待培养基冷却到50℃左右时，在 附近倒平板 平板冷却凝固 接种后的平板在 培养 考点3 3 酵母菌纯培养的操作步骤： 酵母菌的纯培养 平板划线法和稀释涂布平板法 恒温培养箱倒置 28 接种和分离 培养酵母菌 方法： 图示： 培养方法： 1 2 3 4 5 培养温度： 设定 ℃左右 常用微生物分离方法比较 比较 平板划线法 稀释涂布平板法 工具 原理 在数次划线后培养，可以分离到由一个细菌细胞繁殖而来的肉眼可见的细胞群体，即菌落 在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细菌细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落 特点 方法简单，但不适宜计数 单菌落更易分开，可以计数， 但操作复杂 共同点 接种环 涂布器 都能在培养基上形成由单个细胞繁殖而来的子细胞群体 ——单菌落 21 下图是平板划线操作的示意图，据图回答下列问题： 拓展 提升科学思维 (1)用图中字母和箭头表示平板划线操作的正确步骤：________________ 。 d→b→f→a→e→c →h→g 有无杂菌污染的判断 培养基是否具筛选作用 样品稀释评价 重复组的结果 未被杂菌污染 被杂菌污染 设置 作为对照 比较各重复组 取3个或3个以上的菌落数目在 的平板。 30~300 基础（完全）培养基 酵母菌的纯培养 考点3 4 实验结果分析与评价： 若选取同一种土样，统计结果应接近 （如牛肉膏蛋白胨培养基） 设置 作为对照 空白培养基 无菌落 有菌落 对照组菌落数菌多于该选择培养基，则该选择培养基具有筛选作用。 习题巩固 1.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？ 平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？ 以免接种环温度太高，杀死菌种。 24 习题巩固 3.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次 划线的末端开始划线？ 划线后，线条末端细菌的数目比线条起始处要少，每次从上一次划线的末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。 4.平板划线时最后一次划线为何不能与第一次划线相连？ 最后一次划线已经将酵母菌稀释成单个细胞，如果与第一次划线相连，则增加了酵母菌数目，得不到纯化的效果。 25 习题巩固 5.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？ 在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？ 灼烧时期 目的 取菌种前 每次划线前 接种结束后 杀死接种环上残留的菌种， 避免细菌污染环境和感染操作者 杀死上次划线时残留菌种， 使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端，从而使每次划线时菌种数目逐渐减少，直至得到单个细胞 杀死接种环上原有微生物 26 分区划线法 1 2 3 4 5 ①接种环只蘸一次菌液，但要在培养基 不同位置连续划线多次； ②划线首尾不能相接； ③每次划线前接种环进行灭菌； ④划线后，培养皿倒置培养。 连续划线法 划3个平板（重复实验） 1个不划线（空白对照） 常考注意事项 27 习题巩固 7.自然界里有多种微生物，将其进行合理的筛选、培养和应用，能给医药和化工等生产领域带来巨大经济效益。回答下列问题： (1)若要将微生物采用平板划线法进行分离操作，在固体培养5基表面连续进行了5次划线，则需要对接种环灼烧 次。平板划线在做第二次及其以后的划线操作时，要从上次划线的 开始划线，最后一次划的线不能与第一次划的线 。 (2)将接种后的固体培养基和一个未接种的固体培养基放入恒温箱中 培养，以减少培养基中水分的挥发。其中，培养未接种的固体培养基是为了 。 6 末端 相连 倒置 作为对照组，检验培养基是否被杂菌污染 28 (3)甲、乙两组同学用稀释涂布平板法测定某种微生物的数量，在同一稀释倍数下每隔一段时间记录数据(统计时间内微生物总数小于环境容纳量)，得到如表结果： 培养时间/小时 24 48 72 96 甲组菌落均值/个 18 25 36 32 乙组菌落均值/个 20 28 38 32 据表可知，计数时最好取培养________小时记录的菌落数作为实验结果，一方面是由于培养时间较短，会遗漏菌落数目，另一方面是由于___________________________________ _。 72 培养时间过长，两个或多个菌落连成一个菌落 习题巩固 成分 类型 消毒(4种) 灭菌(3种) 基本成分 特殊成分 按物理性质: 按化学成分: 按用途: 微生物的基本培养技术 培养基的配置 无菌技术 微生物的纯培养 作用 是否添加凝固剂（琼脂） （成分是否明确） 选择培养基 鉴别培养基 加入某种指示剂或化学药品(不影响微生物正常生长) 加入某种化学物质 (抑制不需要的微生物的生长) pH、特殊营养物质、O2 水、无机盐 碳源 氮源 有机氮源 无机氮源 有机碳源 无机碳源 （自养型微生物) （固氮菌不需要在培养基添加） 用以培养、分离、鉴定、保存微生物或 。 积累其代谢物 化学药剂消毒法 紫外线消毒法 煮沸消毒法 巴氏消毒法 灼烧灭菌 湿热灭菌 干热灭菌 酒精灯外焰，充分灼烧 高压蒸汽灭菌锅，121℃，100kPa，15~20min 干热灭菌箱，160~170℃，加热2~3h 概念辨析 方法(2种) 步骤 培养物、纯培养物、菌落、纯培养 平板划线法 稀释涂布平板法 配制培养基→灭菌→倒平板→接种→分离→培养 微生物的选择培养和计数 2 显微镜直接计数法 稀释涂布平板法 不能区分死菌与活菌（数值偏大）； 统计的是菌落数，菌落数≠活菌数（数值偏小）； 每克样品菌株数= ×稀释倍数 菌落数 液体体积(0.1mL) 特点： 公式： 特点： 公式： 每mL含菌量＝整个计数室菌体数×104×稀释倍数 微生物数量测定方法 微生物的选择培养原则 特殊碳源、氮源 营养缺陷 添加某种化学物质 改变培养条件 培养分解**物质的菌，就以**物质作为唯一碳源/氮源 （不加碳源） （不加氮源） 自养型微生物 固氮菌 酵母菌、真菌 （加入青霉素） （pH、O2、温度、食盐等） 个性定制 微生物的选择培养和计数 (直接计数法) (间接计数法) 内容 显微镜直接计数法 稀释涂布平板法 主要用具 计数依据 细菌个数 培养基上菌落数 优点 计数方便、操作简单 计数的是活菌 缺点 不能区分死菌与活菌 操作较复杂且有一定误差 统计数与实际数（活菌）的关系 偏差原因 考点4 微生物的选择培养和计数 实际数<统计数 实际数>统计数 不能区分死菌与活菌 因为当两个或多个细胞连在一起时，繁殖后形成的还是一个菌落 显微镜、细菌计数板 或血细胞计数板 涂布器 33 1.下列有关培养基的叙述正确的是( ). A.筛选、培养硝化细菌的培养基中不能加入氮源 B.固体培养基中的琼脂能为微生物生长提供碳源 C.在进行微生物的富集培养时常选用液体培养基 D.培养基中加入刚果红可用于尿素分解菌的鉴定 C 2.(2021·江苏1月适应性考试，14)稀释涂布平板法是分离菌种常用的方法，下列相关叙述不恰当的是( ) A.固体培养基灭菌后，应冷却至50 ℃左右时倒平板 B.倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影响菌的生长 C.稀释涂布平板分离到的单菌落需进一步划线纯化 D.稀释涂布平板法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数 B 习题巩固 习题巩固 3.营养缺陷型菌株是野生型菌株经过人工诱变或自发突变失去合成某种成长因子的能力，只能在补充了相应的生长因子的基本培养基中才能正常生长的变异菌株。某研究小组对酵母菌用紫外线照射后将其接种到甲培养皿的培养基上，一段时间后将甲培养皿的菌落影印接种(不改变菌落位置)到乙、丙两培养皿的培养基中，进一步培养得到如下图所示结果。 下列分析正确的是( ) A.接种到甲培养皿采用的是 平板划线法 B.甲、丙两培养皿中的培养基是基本培养基 C.甲培养皿中菌落数有可能比接种的酵母菌数少 D.甲、乙、丙三个培养皿都可能存在营养缺陷型菌落 C 35 4.(2020·江苏，19)为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A.倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整 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 B 习题巩固 习题巩固 5.(2021·山东，14)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是( ) A.甲菌属于解脂菌 B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源 C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比 D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力 B 37 习题巩固 6.（2021.山东高考）含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法，分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法错误的是（ ） A.乙菌的运动能力比甲菌强 B.为不影响菌的运动需选用液体培养基 C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量 D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染 B 38 7.(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 C 8.（2023·山东卷）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 D 习题巩固 9.(2023·江苏海门中学高三期末)野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，a、b、c表示操作步骤，d、e为菌落。 下列叙述不正确的是（ ） A.图中①②④为基本培养基，③为完全培养基 B.a操作的目的是提高突变率，增加突变株的数量 C.b的正确操作是用涂布器把菌液均匀地涂布在②表面 D.经c过程原位影印及培养后，可从④中挑取d菌落进行纯化培养 A （2023·广东·统考高考真题）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 D 习题巩固 11. 尿素容易保存，是目前使用量较大的一种化学氮肥，尿素分子并不能直接被农作物吸收，只有被尿素分解菌分解成氨之后才能被植物利用。下图是从土壤中分离、计数尿素分解菌的过程，有关分析正确的是( ) A．若②过程稀释了10倍，则乙锥形瓶里盛有9mL无菌水 B．③的接种方法可用平板划线法或稀释涂布平板法 C．a、b、c培养基可以用牛肉膏蛋白胨培养基 D．若①②过程稀释了10倍，a、b、c培养基上的菌落数依次为57、58、56个，则10g土样中的尿素分解菌数量为5.7×109个 D 18mL 稀释涂布平板法 尿素为唯一的氮源 57/0.1x106x10 习题巩固 12.（2020·全国·统考高考真题）某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。 43 习题巩固 回答下列问题： (1)实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用 的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是　　 。甲、乙培养基均属于_____培养基。 高压蒸汽灭菌(湿热灭菌) 琼脂 选择 (2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释 倍。 104 44 习题巩固 (3)在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能 是： 。 S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 (4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步 骤： 。 取淤泥加入无菌水中，涂布(或稀释涂布)到乙培养基上，培养后计数 (5)上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即： 。 水、碳源、氮源和无机盐 45 （3）若在M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产生淀粉酶的微生物，加入的显色剂是 ，该方法能筛选出产生淀粉酶微生物的 原理 。（4）甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果： 甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133。乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。 有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因 是： 。 乙同学的结果中，1个平板的计数与另2个相差悬殊，结果的重复性差 碘液 淀粉遇碘显蓝色，产淀粉酶菌落周围淀粉被水解，形成透明圈 13．（2018·全国·校联考高考真题）将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。回答下列问题： 习题巩固 THANKS $