第10单元 第36讲 微生物的培养技术及其应用（PPT课件）-【满分思维】2027年高考一轮总复习·生物（人教版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“微生物的培养技术及其应用”专题，依据课标要求覆盖培养基配制、灭菌、接种培养及分解尿素细菌的分离计数等核心实验操作，对接高考评价体系分析选择培养基、无菌技术、微生物计数等高频考点，通过表格对比培养基种类、灭菌方法，归纳纯培养步骤，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题演练与科学思维、探究实践素养培养，如整合2024河北卷、2023山东卷等易错点，以2025山东卷“深海纤维素降解菌筛选”题为例，解析选择培养基设计原理与实验结果分析方法，帮助学生掌握答题逻辑，教师可借助真题训练与易错总结，实现高效复习指导。

第36讲　微生物的培养技术及其应用 课标 要求 1.通过配制培养基、灭菌、接种和培养等实验操作获得纯化的酵母菌落 2.分离土壤中分解尿素的细菌,并进行计数 命题 趋势 熟方法、会应用——选择培养基与菌种筛选、无菌技术与接种方法、生物的计数与分离 考点一 考点二 目录索引 高考真题•演练 考点一　微生物的 基本培养技术 必备知识•精读教材 1.培养基 (1)概念:人们按照微生物对　　　　　　的不同需求,配制出的供其 　　　　　　的营养基质。  (2)培养基的种类、特点及用途分析: ①按物理状态分类 培养基种类 特点 用途 　　　 培养基 不加凝固剂 工业生产 半固体培养基 　　 　 　  观察微生物的运动、分类鉴定 　　　 培养基 加凝固剂(如琼脂) 　　　　　　　　　　　　　,菌种保藏  营养物质 生长繁殖 液体 加凝固剂(如琼脂) 固体 微生物分离、鉴定,活菌计数 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 ②按化学成分分类 培养基种类 特点 用途 天然培养基 含　　　　　　　　的天然物质  工业生产 合成培养基 　　　　　　　　　(用化学成分已知的化学物质配成)  微生物的分类、鉴定 化学成分不明确 培养基成分明确　 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 ③按功能分类 种类 制备方法 原理 用途 举例 选择培养基 培养基中加入某些化学物质 依据微生物对某些物质的特殊需求或抗性 ___________________________________ 加入___________分离得到酵母菌和霉菌  鉴别培 养基 培养基中加入某种____________ __________ 产生特定的颜色或其他变化 鉴别不同种类的微生物 用　　 　　　培养基鉴别大肠杆菌  青霉素 指示剂或化学药品　 伊红—亚甲蓝 从众多微生物中分离所需的微生物 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 (3)培养基营养成分的含义、作用、主要来源分析: 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 2.无菌技术 (1)目的:获得纯净培养物。 (2)关键:防止杂菌污染。 (3)常用方法:灭菌和消毒。　 杀灭所有微生物 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 (4)无菌技术的主要方法及适用对象。 ①消毒方法及适用对象。 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 ②灭菌方法及适用对象。 (5)注意事项。 ①实验操作时,应避免已经灭菌处理的材料用具与　　　　　　　　接触。  ②为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在超净工作台上并在 　　　　　　　附近进行。  周围的物品 酒精灯火焰 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 3.微生物的纯培养 (1)概念:由　　　　　　繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物,获得 　　　　　　的过程就是纯培养。  单一个体 纯培养物 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 (2)过程:　　　　　　　、灭菌、倒平板、接种、　　　和培养等步骤。  (3)常用方法:　　　　　　　法和　　　　　　　　法。  (4)实例——酵母菌的纯培养。 配制培养基 分离 平板划线 稀释涂布平板 协调 湿热灭菌 50 ℃ 酒精灯火焰 单菌落 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 (5)倒平板的操作步骤。 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 (6)平板划线法。 ①平板划线操作成功关键点。 冷却 上一次划线的末端 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 ②平板划线操作中几次灼烧接种环的目的。 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 易错排查 (1)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。(2024·河北卷)(　　) (2)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。(2024·河北卷)(　　) (3)平板划线法接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染。(　　) (4)平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒。(2023·山东卷)(　　) (5)接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃。(2023·山东卷)(　　) (6)通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌,酵母菌培养基用过滤除菌法除菌。(2023·江苏卷)(　　) × × √ × × × 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 关键能力•练透考法 1.(2026·山东德州模拟)人体肠道中存在着大量非致病菌和少量致病菌(如沙门氏菌),医学研究中常用SS培养基对肠道致病菌进行分离与鉴定。SS培养基的成分包括蛋白胨、乳糖、胆盐、煌绿、琼脂等,培养基的选择作用依靠胆盐和煌绿来实现。下列说法正确的是(　　) A.蛋白胨和乳糖分别为肠道菌群提供氮源和碳源 B.胆盐和煌绿可以抑制肠道非致病菌的生长繁殖 C.为保证肠道致病菌的生长,应在灭菌前将培养基调至中性或弱酸性 D.分离到的肠道致病菌可通过稀释涂布平板法或平板划线法进行计数 B 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 解析 蛋白胨可以为肠道菌群提供氮源、碳源等营养物质,乳糖可以为肠道菌群提供碳源,A项错误。题干指出培养基的选择作用由胆盐和煌绿实现,推测其通过抑制肠道非致病菌(如肠道正常菌群)的生长繁殖,使致病菌(如沙门氏菌)得以分离,B项正确。肠道致病菌通常适应中性或弱碱性环境,灭菌前应将培养基调至中性或弱碱性,C项错误。平板划线法用于菌种分离纯化,无法计数;稀释涂布平板法可用于计数,D项错误。 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 2.(2025·江苏卷)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 B 解析 制备的培养基通常采用高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)法进行灭菌,紫外线照射只能消毒,A项错误。土样加入无菌水混匀后,获得土壤悬液,再进行梯度稀释,以减小致病菌浓度,可采用稀释涂布平板法或平板划线法分离致病菌,B项正确。平板划线时,每次划线应从上一次划线的末端开始,以便逐次稀释分离菌群,C项错误。菌种应在低温下保存,D项错误。 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 考点二　微生物的选择培养和计数 必备知识•精读教材 1.选择培养基 允许 抑制或阻止　 目的菌 抑制或阻止　 脲酶 NH3　 尿素 氮源 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 2.微生物的选择培养(稀释涂布平板法) 90 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 0.1 酒精 酒精燃尽 冷却 吸收 恒温培养箱 单菌落 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 3.微生物的数量测定 (1)稀释涂布平板法 活菌 30~300 平均值 少 菌落 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 (2)显微镜直接计数法 细菌计数板 血细胞计数板 显微镜 活菌　 死菌 快速直观 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 4.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 脲酶 尿素 中性 菌落数目稳定时 菌落特征 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 5.分解纤维素的微生物的分离 (1)分离方法与原理 (2)纤维素分解菌的培养基成分及鉴定原理 纤维素 刚果红　 红色复合物 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 6.微生物的选择培养的实验结果分析与评价 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 易错排查 (1)血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定,也可用于细菌的数量测定。(2023·江苏卷)(　　) (2)某同学欲分离产脲酶菌,可在选择培养基中添加尿素作为唯一氮源。(2022·江苏卷)(　　) (3)稀释涂布平板法和平板划线法均能得到单菌落,都可用于细菌计数。(2021·浙江卷)(　　) (4)利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物,而保留利用尿素的微生物。(2020·浙江卷)(　　) × √ × × 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 关键能力•练透考法 命题角度一　选择培养基及微生物的筛选 1.(2025·山东卷)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。 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;“-”表示无。 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 下列说法正确的是(　　) 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 D 解析 平板划线法用于分离单菌落,不能准确计数,计数常用稀释涂布平板法,A项错误。制备培养基应先高压蒸汽灭菌,再倒平板,避免杂菌污染,B项错误。②组在常压下、以纤维素为唯一碳源时无菌落,说明常压下该菌无法生长,C项错误。③组在高压下、以淀粉为唯一碳源时无菌落,④组在高压下、以纤维素为唯一碳源时有菌落,表明高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长,D项正确。 关键能力•练透考法 必备知识•精读教材 2.(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 D 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 解析 要筛选降解金霉素能力强的菌株,以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基,只有能利用金霉素的菌株才能在选择培养基上生长,A项正确。逐步提高培养基中金霉素的浓度,可对菌株进行选择,有助于获得高耐受的菌株,B项正确。微生物的生长需要适宜的pH,配制选择培养基时,需确保pH满足实验要求,C项正确。用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面,接种环用于平板划线法,D项错误。 关键能力•练透考法 必备知识•精读教材 命题角度二　微生物的分离和计数 3.(2025·湖南卷)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解成乙酸 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 B 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 解析 稀释涂布平板法可通过菌落数进行计数,而平板划线法仅用于分离纯化菌种,无法进行计数,A项错误。平板划线法操作后需设置未接种的平板作为空白对照,以验证培养基灭菌是否彻底,B项正确。醋酸菌为好氧细菌,其代谢需氧气,无氧条件下无法将葡萄糖转化为乙酸,C项错误。筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源,若含蛋白胨(含其他氮源)则无法筛选目标菌,D项错误。 关键能力•练透考法 必备知识•精读教材 4.(2026·安徽安庆模拟)尿素[CO(NH2)2]并不能直接被农作物吸收,只有被尿素分解菌分解成NH3,NH3转化为N、N等才能被植物利用。如图是从土壤中分离、计数尿素分解菌的过程,下列说法错误的是(　　) A.尿素分解菌生长过程中的氮源来自尿素分解后形成的NH3 B.可借助显微镜、细菌计数板直接测定尿素分解菌的数量 C.若过程②稀释了10倍,则乙锥形瓶里需盛有8 mL无菌水 D.过程③利用稀释涂布平板法、选择培养基筛选尿素分解菌 C 必备知识•精读教材 关键能力•练透考法 解析 尿素分解菌生长过程中的氮源可以来自尿素分解后形成的NH3,A项正确。利用显微镜、细菌计数板直接测定尿素分解菌的数量是一种常用的、快速直观的测定方法,B项正确。过程②加入了2 mL菌液,若对其稀释了10倍,则乙锥形瓶里应盛有18 mL无菌水,C项错误。平板划线法不能计数,因此过程③利用稀释涂布平板法、选择培养基筛选尿素分解菌,D项正确。 关键能力•练透考法 必备知识•精读教材 高考真题•演练 1.(2025·四川卷)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 C 解析 平板划线法主要用于微生物的分离和纯化,不能用于测定活菌数,测定活菌数常用稀释涂布平板法,A项错误。Y菌组微塑料残留率较高,说明Y菌对微塑料的降解能力相对较弱,而不是菌浓度高,微塑料残留率与菌对微塑料的降解能力有关,而非直接与菌浓度相关,B项错误。由图可知,X+Y混合菌种组的微塑料残留率低于X菌组和Y菌组,说明混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种,C项正确。该培养基中含有蛋白胨,能在该培养基中生长繁殖的微生物可能利用蛋白胨作为碳源和氮源等,但不一定都能降解微塑料,D项错误。 【能力素养·思维链】 [关键点]微生物的选择培养、计数方法及功能验证 [思维链]理解实验设计 实验对象:X菌、Y菌、X+Y混合菌(X∶Y=1∶1)。 检测指标:微塑料残留率(反映降解能力)。 培养基:含微塑料的蛋白胨液体培养基。 逐项分析 选项A:平板划线法的主要功能是分离、纯化微生物→通过分区划线获得单菌落;测定活菌数的常用方法是稀释涂布平板法(统计菌落数)。 选项B:Y菌组微塑料残留率高说明其降解能力弱→菌浓度与降解能力无必然联系(初始总菌量相同)→微塑料残留率反映的是降解效率而非菌体数量。 选项C:分析曲线,混合菌种组微塑料残留率低于任一单一菌种组→表明协同降解效果更好→可能通过种间互作增强降解能力。 选项D:培养基中含蛋白胨(提供碳源、氮源等)→微生物可能仅利用蛋白胨生长而不降解微塑料→能在该培养基生长不能证明具有降解功能。 [结论句]验证微生物特定功能时需设计选择培养基排除其他碳源干扰。 2.(2023·辽宁卷)细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度(菌落数/m3)。下列叙述错误的是(　　) A.采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理 B.细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置 C.同一稀释度下至少对3个菌落数目在30~300的平板计数并取平均值 D.稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高 D 解析 为防止杂菌感染,接种前需要对培养基、培养皿、微生物采样器进行灭菌,对实验操作者的双手进行消毒,A项正确。纯化培养时,为防止污染培养基和水分蒸发,培养皿应倒置放在恒温培养箱内培养,B项正确。微生物计数时在同一稀释度下,应至少需要对3个菌落数目在30~300的平板进行计数,以确保实验的准确性,C项正确。使用稀释涂布平板法对微生物计数,数值往往偏小,原因是两个或多个细胞连在一起时,在平板上只能观察到一个菌落,D项错误。 3.(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 解析 不含氮源的平板可用于固氮微生物的培养,A项错误。平板涂布时涂布器使用前通常用酒精消毒后通过火焰灼烧灭菌,B项错误。接种后未长出菌落的培养基需要经过高压蒸汽灭菌后丢弃,以防污染环境,C项错误。只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,因此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项正确。 $