第38讲 微生物的培养技术和应用（5年考情+2大核心速记+2大题型专攻）（专项训练）（北京专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以北京考情为导向，构建“考情-核心-专练”三维体系，通过分层训练与情境融合，系统培养微生物培养技术的科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情·精准定向|近5年北京真题统计|考情分析四步法（频次-要点-情境-策略）|从新课标要求到高考真题，构建考向与知识点对应逻辑| |两大核心·主干速记|2大核心知识+5类培养基+3种灭菌法|一图串联法+易错对比法（如消毒与灭菌辨析）|从培养基配制（基础）到分离计数（应用），形成“概念-操作-应用”递进链条| |分层专练·靶向攻关|基础题20题+情境题15题+压轴题13题|情境迁移法（如PHA生产线适配培养基考点）+实验误差分析法|基础题夯实操作规范，情境题强化热点应用，压轴题提升综合探究能力|

第38讲 微生物的培养技术和应用 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D C A C C D D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B D D B B C C C C B 二年重难·情境题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B B B B C B C B 11．(1) 碳源、氮源 无菌 (2)启动子 Ⅰ：③（木糖诱导型启动子），基因Ⅱ：C（T7RNA 聚合酶基因）；启动子Ⅲ：②（T7启动子），基因Ⅳ：B（脂肪酶基因+分泌信号肽基因） (3)CaCl2（或Ca²⁺） (4)添加木糖；提供适宜环境条件 (5)ABD 12．(1)生物群落 (2) 固体 VB1 (3)B4分泌的VB1被SC吸收利用 (4)无菌水、SC分泌物（未培养过SC的培养液、培养过SC的培养液） 13．(1) 链霉素 A 抗性菌B作为受体菌含有甲硫氨酸合成基因，同时接受来自A的苏氨酸合成基因，能够在不含两种氨基酸的链霉素培养基中长出菌落 (2) 滤膜无法令细菌之间直接接触，DNA酶能水解游离的DNA分子 稀释涂布平板 T-L-C或C-T-L 利用相同的野生菌与突变菌进行实验，以L+为观测指标，如果同时出现C+的概率大于同时出现T+的概率，则T-L-C为正确的排序；反之C-T-L为正确的排序 (3)带有不同抗生素抗性基因的细菌通过接合、转导、转化方式，将多种抗生素抗性基因重组整合到一起，在抗生素的选择作用下引发，具有多种抗生素抗性能力的超级细菌比例增加引发疾病 14．(1) 重组质粒（基因表达载体） Al菌体浓度/数量 (2)B5比其他微生物抵抗Al的能力强，十种微生物共同抵抗Al的效果最好（定植抵抗力主要取决于微生物的多样性） (3)随微生物种类增加，加B5组Al浓度明显降低，而不加B5组Al浓度变化不显著 (4)108、106、109 (5) 水、其它碳源、氮源、无机盐 ACD (6)滥用抗菌药会降低肠道微生物的多样性，对病原体的定植抵抗作用下降；对病原菌进行选择，易形成耐药菌；抗菌药也是药物，可能会对身体产生副作用 15．(1) 稀释涂布平板法 固体 氮源、无机盐 (2) HB15 没有出现抑菌圈 a∶HB1           b∶HB15 c∶HB5或a∶HB1  b∶HB5   c∶HB15 (3)促进生长，抑制发病率 五年真题·压轴题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B C B B B C C B 11．(1)碱基序列（或脱氧核苷酸序列） (2)随机性、不定向 (3)抑制 (4) Ⅳ组粗提取液浓度高于III组，野生型孢子萌发率为0，没有野生型菌落，Ⅲ组中有野生型菌落 ACD 10 mL/100mL 12．(1)氮源、碳源 (2)A菌能在培养平板中生长繁殖 (3) 梯度稀释 透明圈 (4)假设一：P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 假设二：P菌被A菌刺激后释放可溶性物质溶解A菌 13．(1)不相同 (2)无菌等渗 (3) ①②⑤ 检测培养基和培养过程是否被杂菌污染，排除杂菌污染对OD值检测结果的干扰 (4) 稳定不再变化 VB12是测试菌生长的限制因子，只有当菌体生长达到稳定期，菌体浓度不再改变，OD 值才能稳定，OD值才与VB12浓度形成稳定对应关系，保证计算结果准确 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第38讲 微生物的培养技术和应用 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 微生物的实验室培养 核心知识02 微生物的分离与计数 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选、非选择题） 五年真题·压轴题（北京视野，单选、非选择题，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 什么是培养基？如何配制？ 2. 什么是无菌技术？ 3. 怎样运用生物与环境相适应的观点来理解选择培养的原理？ 4. 如何通过调整培养基的配方来有目的地培养某种微生物？ 5. 测定微生物数量的常用方法有哪些？ 6. 发酵工程在生产上有哪些重要的价值？ 2025年北京卷，微生物的分离和计算；培养基的配制 2023年北京卷，培养基的成分及功能，微生物的接种方法 2022年北京卷，微生物的培养及应用 1．考查频次：该专题是高频考点，近5年北京高考，每年均有考查。该专题内容在高考中会以选择题和实验题的形式呈现，考查综合分析能力和实验设计能力。 2．考查要点：考查内容聚焦二大板块：一是传统发酵技术与发酵工程；二是微生物的培养和计数。 热点情境 情境1：2026年中关村论坛重大成果，清华联合北京本土企业建成国内首个万吨级PHA（生物可降解塑料）生产线，利用工程微生物发酵合成绿色可降解材料，替代传统塑料，是北京绿色低碳+微生物发酵工程核心新情景，适配高考前沿科技设问。 对应知识点：培养基的组成，微生物的培养过程。 情境2：中科院微生物所北京本部2026年最新科研成果，筛选本土库德里阿兹威氏毕赤酵母，可在低温、低pH强酸环境下生长发酵，实现无中和剂清洁生产乳酸，适配北京绿色生物制造产业升级，是高考特殊微生物培养条件调控全新热点。 对应知识点：微生物的培养，微生物的计数。 备考策略 1.基础夯实阶段：熟记核心术语和实验操作规范，对应4大本地情景匹配基础考点，做到看到情景快速对应考点。 2.专项精练阶段：集中刷北京各区新模考情景题，重点训练说理题、实验设计题，熟练套用标准化答题模板。 3.压轴突破阶段：专攻合成生物、工业发酵、环境修复类前沿大题，总结“条件优化、误差分析、实验改进”类题型逻辑。 4.复盘总结阶段：整理情景错题，归纳同类设问答题逻辑，杜绝重复失分，形成专属答题思维体系。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：微生物的培养 一图串联 核心知识1 微生物的实验室培养 考点1：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，配制出供其生长繁殖的营养基质。 （2）作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 （3）类型 划分标准 培养基种类 特点 用途 物理性质 液体培养基 不加凝固剂 工业生产 半固体培养基 加凝固剂，如琼脂 观察微生物的运动 固体培养基 微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种 化学成分 天然培养基 含化学成分不明确的天然物质 工业生产 合成培养基 培养基成分明确 分类、鉴定 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种类微生物生长的培养基 培养、分离出特定微生物 鉴别培养基 在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物 鉴别不同种类微生物 （4） 营养成分：凡是能够为微生物提供C、N等元素的营养物质。 ①基本成分：碳源、氮源、水、无机盐 碳源 无机碳源（自养型生物） CO2、CO32-、HCO3- 有机碳源（异养型生物） 葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等 氮源 无机氮源 NH4＋、NO3-、NH3等 有机氮源 牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等 无机盐 大量元素 Ca、K 、Mg 微量元素 Zn、Cu、Mn、Co、Mo等 【易错提醒】 含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源 考点2：无菌技术 1. 目的：获得纯净的培养物。 2. 关键：防止杂菌污染。 3. 常用的灭菌、消毒方法比较 条件 结果 常用方法 应用范围 消毒 较为温和的物理或化学方法 仅杀死物体表面或内部的部分微生物，不能消灭芽孢和孢子。 煮沸消毒法 日常用品 巴氏消毒法 不耐高温的液体 化学药剂消毒法 用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源 紫外线消毒法 用紫外灯照射接种室、接种箱、超净工作台。 灭菌 强烈的理化因素 杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 灼烧灭菌法 接种工具(涂布器、接种环)、试管口或瓶口 干热灭菌法 玻璃器皿、金属用具 湿热灭菌法 培养基及容器 核心知识2 微生物的分离与计数 考点1：微生物的纯培养 1.基本概念 （1）概念：由单一个体繁殖所获得的微生物群体是纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。 （2）常用方法：平板划线法和稀释涂布平板法。 （3）纯培养：获得纯培养物的过程。 （4）菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。 （5）单菌落：一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 2.酵母菌纯培养的方法步骤 （1）配制培养基：称取去皮马铃薯200g，切成小块，加水1000ml，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入20g葡萄糖、15-20g琼脂，用蒸馏水定容至1000ml。 （2）灭菌： ①培养基灭菌：高压蒸汽灭菌； ②培养皿灭菌：干热灭菌法。 （3）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。 倒平板的具体操作：灭菌后的培养基在无菌操作台上倒入4个培养皿中，倒后立即置于水平位置上，轻轻晃动，使培养基铺满平皿底部，待凝，使之形成平面。 【注意】倒平板注意事项：①温度：50℃左右 ②操作：在酒精灯火焰附近 ③冷凝后平板倒置。 3.平板划线法 （1）原理：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。 （2）操作 步骤 图示 ①灼烧接种环，直至接种环金属丝烧红 ②在火焰旁冷却接种环，拔出酵母菌培养液试管的棉塞 ③试管口通过火焰 ④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液 ⑤试管口通过火焰，并塞上棉塞 ⑥将皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖 ⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线 【易错提醒】平板划线法的注意事项 1.几次灼烧接种环的目的 （1）第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物。 （2）每次划线后：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上一次划线的末端。 （3）划线操作结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者。 2.灼烧接种环之后，要冷却后再进行操作，以免接种环因温度过高而杀死菌种。 3.划线力度要适当，防止用力过大将培养基表面划破。 4.培养皿盖不能完全打开，应只打开一条缝隙。 考点2：微生物的选择培养基和计数 1.选择培养基 （1）概念：在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。 （2）原理：人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度和pH等),同时抑制或阻止其他微生物的生长。 （3）实例 从热泉中筛选出水生栖热菌。热泉70～80 ℃的高温条件淘汰了绝大多数微生物，而使耐高温的水生栖热菌脱颖而出。 （4）选择培养基配方的设计 尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化学性质稳定，是现代农业生产中一种重要的氮肥。尿素被土壤中某些细菌分解成NH3,再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。 这些细菌之所以能分解尿素，是因为能合成脲酶，来催化尿素分解。 ①你如何设计培养基配方，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来？ 【答案】培养基添加尿素作唯一氮源，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素、缺乏氮源而不能生长发育繁殖。 2.微生物的选择培养 （1）稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释后，将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养。 实例：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 提出问题：土壤中有能分解尿素的细菌，我们如何分离它们？并研究1g土壤样品中含有多少这样的细菌？ 原理：通过对土样进行充分稀释，再将菌液涂布到制备好的培养基上，即可得到能分解尿素的细菌的纯培养物。 【实验流程】 1.选择培养基的制备 （1）原理：绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。 （2）配方 葡萄糖 10.0g制备选择培养基（尿素为唯一氮源） 制备牛肉膏蛋白胨培养基（对照作用） 尿素 1.0g KH2PO4 1.4g Na2HPO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 琼脂 15.0g 蒸馏水 1000ml 2.稀释土壤样品 （1）土壤取样 细菌宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，绝大部分分布在距地表3~8cm的土壤层。铲去表层土3cm左右，取样，将样品装入事先准备好的信封中。 【注意】取土样时用的铁铲和取样袋在使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手。 （2）样品的稀释（梯度稀释菌液） 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无菌水的试管中，依次等比稀释。 （3）稀释涂布平板法操作 序号 图示 操作 1 取0.1 mL菌液，滴加到培养基表面 2 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中 3 将沾有少量酒精的涂布器在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布 4 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使菌液_涂布均匀 （4）微生物的培养与观察 ①不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌一般在30-37℃的温度下培养1-2d。 ②每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。 ③一般来说，在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征。 （5）鉴定培养基 ①土壤中分解尿素的细菌的鉴定 原理：脲酶催化尿素分解成氨→培养基碱性增强→ 酚红变红→脲酶阳性 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，说明该细菌能够分解尿素。 A.液体培养基可以直接看液体的变色情况； B.固体培养基上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。 3.微生物的数量测定 （1）间接计数法--稀释涂布平板法 ①原理：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。通过计数平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 ②计数原则: A.选择30-300个菌落的平板进行计数； B.每个稀释度至少取3个平板取其平均值； C.统计的菌落往往比活菌的实际数目低； D.统计的结果一般用菌落数而不是活菌数来表示； E.恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。 （2）计算公式:每g样品中的菌落数＝(C÷V)×M ①C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数； ②V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)； ③M代表稀释倍数。 （3）直接计数 —计数板计数法 ①原理：利用细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。 ②缺点：不能区分死菌与活菌；个体小的细菌在显微镜下难以观察； 【易错提醒】微生物的计数方法比较 内容 直接计数法 间接计数法 主要用具 显微镜、细菌计数板或血细胞计数板 涂布器 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 计算公式 每毫升原液含菌株数＝每小格平均菌株数×400×1 0000×稀释倍数 每克样品中的菌株数:(C÷V)×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 缺点 不能区分死菌与活菌 当两个或多个菌体连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 结果 比实际值偏大 比实际值偏小 5.几种常见的鉴别培养基 名称 主要用途 主要化学物质 特征性变化 伊红一亚甲蓝琼脂培养基 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、纤维素 纤维素被分解后出现透明圈 淀粉培养基 鉴别产淀粉酶菌株 可溶性淀粉 淀粉被水解后出现淀粉水解圈 H2S试验培养基 鉴别产H2S菌株 醋酸铅 产生黑色沉淀 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 考查重点：微生物的实验室培养；微生物的分离与计数 题型一：微生物的实验室培养 1．（26-27高三上·北京房山·开学考试）自然界存在着某种可降解PET塑料（含碳有机物）的细菌。下列相关叙述正确的是（     ） A．应配制以PET塑料为唯一碳源的培养基 B．培养时用接种环蘸取单个菌落进行涂布 C．显微镜计数法可精确计数活细菌总数 D．该菌可大量投放到自然环境中降解PET 【答案】A 【详解】A、筛选可降解PET塑料的细菌时，需使用以PET塑料为唯一碳源的选择培养基，只有能利用PET的细菌可存活，可起到筛选作用，A正确； B、涂布接种操作使用的工具是涂布器，接种环用于平板划线法接种，B错误； C、显微镜计数法无法区分死菌和活菌，统计的是活菌和死菌的总数量，不能精确计数活细菌总数，C错误； D、人工筛选的菌种大量投放到自然环境可能引发生态入侵，破坏当地生态系统的稳定性，不能随意大量投放，D错误。 2．（2026·北京·模拟预测）平板划线法和稀释涂布平板法是酵母菌培养时常用的接种方法，下列叙述正确的是（     ） A．两种方法接种时所用的工具均需要消毒之后才能使用 B．两种接种方法均可以用来完成微生物计数 C．两种接种方法接种后的平板，均需要倒置培养 D．接种后，没有长出菌落的平板直接丢掉 【答案】C 【详解】A、两种方法用到的工具均需要灭菌后才能用，A错误； B、稀释涂布平板法可以用来计数，平板划线法不能用来计数，B错误； C、两种接种方法中，无论哪种方法接种酵母菌后，均需要倒置培养，C正确； D、接种后，即便没有长出菌落，也要灭菌后统一处理，D错误。 3．（2026·北京顺义·二模）菌株甲不能合成组氨酸,因此不能在无组氨酸的培养基上繁殖。为检测四种物质 A、B 、 C、D 的诱变效果，将菌株甲分别接种于添加四种物质的无组氨酸培养基上，检测每个平板中的菌落数，统计结果如下图。下列分析不合理的是（    ） A．组氨酸是菌株甲繁殖的必要条件 B．按功能划分该培养基属于选择培养基 C．四种物质中 A 的诱变效果最佳 D．各菌落所含的遗传物质均相同 【答案】D 【详解】A、题干明确说明菌株甲不能合成组氨酸，无法在无组氨酸的培养基上繁殖，说明组氨酸是菌株甲繁殖的必要条件，A正确； B、该培养基不含组氨酸，只有发生突变、能自主合成组氨酸的菌株可以生长，按功能划分属于选择培养基，B正确； C、由图可知，相同添加量下，添加物质A的平板菌落数最多，说明A诱导菌株产生可合成组氨酸突变的效率最高，即A的诱变效果最佳，C正确； D、基因突变具有不定向性，不同菌落的突变位点可能存在差异，因此各菌落的遗传物质不一定均相同，D错误。 4．（2026·北京石景山·二模）利用灰色链霉菌（一种需氧细菌）发酵生产链霉素。生产中相关操作不恰当的是（    ） A．接种前对菌种进行扩大培养 B．监控pH、温度、溶解氧等参数 C．用稀释涂布平板法实时监测活菌数量 D．通过提取、分离和纯化获取链霉素 【答案】C 【详解】A、接种前对菌种进行扩大培养，可增加接种时的菌种量，缩短发酵过程的调整期，提高发酵效率，操作恰当，A正确； B、灰色链霉菌为需氧细菌，其生长代谢和链霉素的合成受pH、温度、溶解氧等环境因素影响，发酵过程中监控这些参数可保证发酵正常进行，操作恰当，B正确； C、稀释涂布平板法统计活菌数量需要对样品稀释后接种到培养基上培养一段时间才能计数，无法实现实时监测，且频繁取样易造成发酵体系杂菌污染，操作不恰当，C错误； D、链霉素是灰色链霉菌产生的次级代谢产物，发酵结束后需要通过提取、分离和纯化步骤才能获得纯净的链霉素产品，操作恰当，D正确。 5．（2026·北京丰台·二模）为探究大肠杆菌对中药黄芩的耐药性，研究人员在接种了大肠杆菌的培养基中放置含等量黄芩或四环素的滤纸片，培养一段时间后，从抑菌圈边缘挑取细菌重复培养，结果如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．药物诱导基因定向突变，使大肠杆菌产生耐药性 B．抑菌圈直径越大，说明药物的杀菌作用越强 C．黄芩可作为抗菌药物，不易使细菌产生耐药性 D．交替使用不同药物可降低产生耐药性的速度 【答案】A 【详解】A、突变本身是不定向的，药物的作用是选择，把已经有耐药性的个体选出来，不是诱导定向突变，A错误； B、抑菌圈是滤纸片周围细菌无法生长的区域，直径越大，说明药物抑制 / 杀死细菌的范围越大，杀菌作用越强，B正确； C、黄芩组第 1 次和第 3 次培养的抑菌圈大小几乎不变，说明大肠杆菌对黄芩的耐药性发展缓慢，因此黄芩不易使细菌产生耐药性，适合作为抗菌药物，C正确； D、不同药物的作用机制不同，交替使用可以减少单一药物对细菌的定向选择压力，降低耐药菌被筛选出来的概率，从而延缓耐药性的产生，D正确。 6．（2026·北京昌平·二模）酵母菌可利用甲醇生产单细胞蛋白，野生型菌株甲醇利用率低，我国科研人员选育出高效利用甲醇的工程菌株并实现工业化生产。相关叙述正确的是（　　） A．甲醇为酵母菌提供碳源和氮源 B．菌种扩大培养是发酵工程的中心环节 C．提高通气量与搅拌速率可增加溶氧，提升产量 D．单细胞蛋白是通过分离纯化获得的代谢产物 【答案】C 【详解】A、甲醇仅含C、H、O三种元素，不含N元素，只能为酵母菌提供碳源，无法提供氮源，A错误； B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，菌种扩大培养是发酵前的种子制备环节，并非中心环节，B错误； C、酵母菌为兼性厌氧型微生物，有氧条件下可大量繁殖，单细胞蛋白是酵母菌菌体本身，提高通气量与搅拌速率可增加溶氧量，促进酵母菌有氧呼吸大量增殖，进而提升产量，C正确； D、单细胞蛋白是微生物菌体本身，并非微生物的代谢产物，不需要分离纯化代谢产物，D错误。 7．（2026·北京西城·一模）某同学探究公园土壤中分解尿素的细菌的数量，部分结果如图。相关叙述正确的是（　　） A．培养基以尿素为唯一碳源 B．采用平板划线法进行接种 C．用无菌水对土壤浸出液进行梯度稀释 D．菌落太少，不适合分解尿素细菌的计数 【答案】C 【详解】A、筛选分解尿素的细菌，原理是只有能利用尿素的细菌可以生长，因此培养基是以尿素为唯一氮源，不是唯一碳源，A错误； B、对细菌数量进行计数需要采用稀释涂布平板法，平板划线法不能用于菌落计数，且图中菌落均匀分布，也不符合平板划线法的菌落分布特征，B错误； C、稀释涂布平板法操作中，需要用无菌水对土壤浸出液进行梯度稀释，既可以避免杂菌污染，也能获得合适浓度的菌液，C正确； D、微生物计数要求平板上的菌落数在30~300之间，图中菌落数符合该范围，可用于计数，D错误。 8．（2026·北京顺义·一模）科研人员将等量药液注入培养基表面的4个牛津杯中，测定药物的抑菌效果。如图所示，下列选项不正确的是（　　） A．培养基、培养皿、牛津杯需提前灭菌 B．需采用涂布法将细菌接种在平板上 C．牛津杯中的药液可扩散进入培养基 D．3号药物的抑菌效果优于4号 【答案】D 【详解】A、为防止杂菌污染，培养基、培养皿、牛津杯需提前灭菌，A正确； B、图示的情况是采用涂布法将细菌接种在平板上，B正确； C、牛津杯中的药液可扩散进入培养基，以此来判断药液的抑菌效果，C正确； D、抑菌效果的评估应使用抑菌圈的直径比上菌落直径，比值越大，说明抑菌效果越好，因此4号药物的抑菌效果优于3号，D错误。 9．（25-26高三上·北京通州·期末）科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解DDT（C14H9Cl15）能力强的菌株。下列叙述错误的是（　　） A．筛选使用的选择培养基要以DDT为唯一碳源 B．逐步提高培养基中DDT浓度获得高耐受菌株 C．优先采集DDT使用过量的土壤样品进行筛选 D．用接种环将稀释的菌液均匀地涂布在培养基表面 【答案】D 【详解】A、选择培养基需以目标物质作为唯一碳源或氮源，以筛选能利用该物质的菌株。DDT 是目标降解物，故培养基应以 DDT 为唯一碳源，A 正确； B、逐步提高 DDT 浓度可施加选择压力，使仅耐受高浓度 DDT 的菌株存活，从而筛选高耐受菌株，B 正确； C、DDT 使用过量的土壤中，长期选择压力可能富集降解 DDT 的微生物，采集此类样品可提高筛选效率，C 正确； D、稀释涂布平板法需用无菌涂布器将菌液均匀涂布，接种环适用于划线平板法而非涂布，且难以保证均匀性，D 错误。 故选 D。 10．（25-26高三上·北京朝阳·期末）显微镜直接计数法和稀释涂布平板法均可用于酵母菌计数。下列说法正确的是（　　） A．显微镜直接计数时，先滴菌液再盖盖玻片导致结果偏小 B．稀释涂布平板法计数的结果一般小于显微镜直接计数法 C．一定量培养液中酵母菌数量呈S形增长后下降，K值不变 D．显微镜直接计数法统计的是酵母菌活菌的数量变化 【答案】B 【详解】A、显微镜直接计数时，若先滴菌液再盖盖玻片，会导致盖玻片被抬高，计数室实际深度大于0.1mm，统计体积增大，计数结果偏大，A错误； B、稀释涂布平板法仅统计能在培养基上形成菌落的活菌数（菌落形成单位），而显微镜直接计数法会统计包括死菌在内的所有菌体，故稀释涂布平板法结果一般小于显微镜直接计数法，B正确； C、K值（环境容纳量）由培养液体积、营养物质等环境因素决定。培养液量固定时，K值不变。酵母菌数量呈S形增长后因资源耗尽而下降，K值下降，C错误； D、显微镜直接计数法无法区分死菌与活菌，统计的是总菌数而非活菌数量变化，D错误。 故选B。 题型二：微生物的分离与计数 11．（2026·北京海淀·二模）某同学进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验，结果在以尿素为唯一氮源的选择培养基上没有出现菌落。该同学进行反思时，对可能原因的分析，不合理的是（    ） A．土壤样品稀释度过高 B．接种时未设置对照 C．涂布器灼烧后未彻底冷却 D．培养时间不足尚未形成菌落 【答案】B 【详解】A、若土壤样品稀释度过高，涂布的菌液中分解尿素的细菌活菌数量极少，甚至平板上不存在目的菌，就无法形成菌落，A不符合题意； B、接种时设置对照的作用是检测培养基是否被杂菌污染、验证选择培养基的筛选功能，对照是否设置不会影响实验组本身的菌落生长情况，未设置对照不是实验组无菌落的原因，B符合题意； C、涂布器灼烧后未彻底冷却，高温会直接杀死待接种的目的菌，导致无法形成菌落，C不符合题意； D、若培养时间不足，目的菌还未繁殖到形成肉眼可见菌落的数量，会暂时观察不到菌落，D不符合题意。 12．（2026·北京昌平·一模）研究人员从重金属污染土壤中筛选出一株耐镉并促进植物生长的菌株——高地芽孢杆菌。相关叙述错误的是（    ） A．实验中应使用含镉培养基作为选择培养基 B．可用稀释涂布法或平板划线法筛选高地芽孢杆菌 C．大规模发酵培养该菌株需控制溶氧、温度、pH等条件 D．高地芽孢杆菌可替代化肥用于镉污染农田的农业生产 【答案】D 【详解】A、选择培养基可允许特定类型微生物生长，抑制其他微生物，筛选耐镉菌株时使用含镉的选择培养基，只有耐镉的菌株可存活，A正确； B、稀释涂布平板法和平板划线法是分离纯化微生物的常用接种方法，可用来筛选获得高地芽孢杆菌的单菌落，B正确； C、大规模发酵培养高地芽孢杆菌时，溶氧、温度、pH等条件会直接影响菌株的生长代谢，需进行精准调控，C正确； D、高地芽孢杆菌仅具备耐镉、促进植物生长的作用，无法为植物提供生长必需的N、P、K等矿质营养，不能替代化肥的功能，D错误。 故选D。 13．（2026·北京·二模）研究发现，植物根际微生物对石油的降解起重要作用。如图为从土壤中筛选出高效石油降解菌的部分流程示意图，相关叙述错误的是（　　） A．为获得分解石油的细菌，配制培养基时，应以石油为唯一碳源 B．配制步骤A、B所需培养基时，应先调节pH后再高压蒸汽灭菌 C．可使用稀释涂布平板法或细菌计数板计数法对目的菌进行计数 D．在B培养基中出现的菌落均是由能够降解石油的细菌形成的 【答案】D 【详解】A、为获得分解石油的细菌，配制培养基时，应以石油为唯一碳源，在该培养基中，只有分解石油的微生物才能生长，A正确； B、配制培养基时，应该先调节pH再灭菌，B正确； C、对目的菌计数可以采用稀释涂布平板法或细菌计数板计数法，C正确； D、在B培养基中出现的菌落不一定都是由能够降解石油的细菌形成的，例如有些自养型微生物可以以CO2为碳源，D错误。 14．（25-26高三上·北京丰台·期末）研究人员用选择培养基筛选出了一种石油降解菌。下列叙述正确的是（　　） A．这种培养基中营养物质是石油，无需添加其他成分 B．从被石油污染的土壤中更容易分离得到石油降解菌 C．可以使用平板划线法测定土壤中石油降解菌的数量 D．可利用固体培养基对这种石油降解菌进行大量培养 【答案】B 【详解】A、选择培养基需提供微生物生长所需的基本营养物质（如水、无机盐、氮源等），石油仅作为碳源，仍需添加其他必需成分（如氮源、无机盐等），否则微生物无法生长繁殖，A错误； B、被石油污染的土壤中，石油降解菌因适应环境而富集，故从中分离目标菌株成功率更高，B正确； C、平板划线法用于分离纯化微生物，无法直接计数；测定微生物数量需采用稀释涂布平板法或显微镜直接计数法，C错误； D、大量培养微生物需在液体培养基中进行（提供充足营养和氧气），固体培养基主要用于分离、鉴定或短期保存，D错误。 故选B。 15．（25-26高三上·北京朝阳·期末）研究者欲从深海热液口分离能高效降解原油中长链烷烃的细菌。已知深海热液口沉积物样品中微生物种类繁多，但目标菌含量可能极低。下列实验方案中，最能达成实验目的是（　　） A．样品直接稀释涂布于选择培养基 B．先富集，再稀释涂布于选择培养基 C．先涂布固体培养基，再挑菌富集 D．非选择性富集后，涂布普通培养基 【答案】B 【详解】先使用以原油中长链烷烃为唯一碳源的选择培养基进行富集培养，能让目标细菌大量繁殖，提高其在样品中的比例，富集后再稀释涂布于选择培养基，可更高效地分离出目标细菌，ACD错误，B正确。 故选B。 16．（25-26高三上·北京东城·期末）活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料，常用于棉、麻等染色。现欲从染料废水堆积池的污泥中获得能分解活性黑5的假单胞杆菌菌株，流程如下图。下列说法不正确的是（　　） A．从染料废水堆积池污泥中取样的原因是此处目的菌存在的可能性大 B．培养基Ⅰ、Ⅱ均以活性黑5为唯一氮源，属于选择培养基 C．在培养基Ⅰ、Ⅱ中都利用稀释涂布平板法进行接种，获得单菌落 D．逐渐提高培养液中活性黑5浓度有助于获得具有高效分解能力的目的菌 【答案】C 【详解】A、用染料废水堆积池的污泥作为样品更容易筛选出能分解活性黑5的假单胞杆菌。因为染料废水堆积池的污泥中可能存在大量适应了染料环境且能够分解活性黑5的微生物，在这样的环境中筛选目标微生物的成功率更高，A正确； B、培养基Ⅰ和Ⅱ都是以活性黑5为唯一氮源的选择培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长，B正确； C、根据图示可以看出，培养基Ⅰ、Ⅱ中都可获得单菌落，前者的接种方法是稀释涂布平板法，后者的接种方法是划线法，C错误； D、不断升高培养液中活性黑5的浓度，相当于对假单胞杆菌进行浓度梯度驯化。在这种选择压力下，能够适应高浓度活性黑5环境并具有较强分解能力的假单胞杆菌会被保留下来，经过多代筛选和驯化，有利于获得具有高效分解能力的目的菌，D正确。 故选C。 17．（2025·北京海淀·二模）木霉菌可降解环境中的纤维素。为筛选纤维素酶高产菌株，用紫外线对木霉菌进行诱变处理。已知纤维素与刚果红结合形成红色复合物。下列叙述错误的是（　　） A．木霉菌属于生态系统中的分解者 B．筛选培养基中应添加纤维素和刚果红 C．用平板划线法将菌液接种于筛选培养基上 D．应筛选透明圈与菌落直径比值大的菌落 【答案】C 【分析】刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。 【详解】A、木霉菌可降解环境中的纤维素，属于分解者，A正确； B、刚果红和纤维素反应生成红色，但不会和纤维素的分解产物发生反应，所以为筛选纤维素酶高产菌株，培养基中应添加纤维素和刚果红，挑选透明圈大的菌落，B正确； C、木霉菌数量较少，需要经过富集培养后，用涂布平板的方法涂布于筛选培养基上，C错误； D、应筛选透明圈与菌落直径比值大的菌落，比值越大，说明分解纤维素的能力越强，D正确。 故选C。 18．（24-25高三上·北京海淀·期末）从马盲肠中分离出能够降解纤维素的厌氧细菌并对其进行鉴定，实验流程和结果如下图。下列叙述错误的是（　　）   A．①~③的培养基以纤维素为唯一碳源 B．①~③应在无氧条件下倒置培养 C．菌落甲分泌的纤维素分解酶的降解能力低于乙 D．筛选出的菌株可研发为反刍动物的饲料添加剂 【答案】C 【分析】稀释涂布平板法：将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。 【详解】A、①~③的培养基以纤维素为唯一碳源，选择能够降解纤维素的厌氧细菌并对其进行鉴定，A正确； B、厌氧细菌氧气对其有毒害作用，因此①~③应在无氧条件下倒置培养，B正确； C、菌落甲的透明圈与菌落直径比值大于乙，因此分泌的纤维素分解酶的降解能力高于乙，C错误； D、从马盲肠中分离出能够降解纤维素的厌氧细菌，可研发为反刍动物的饲料添加剂，D正确。 故选C。 19．（2024·北京海淀·一模）橄榄油的主要成分是甘油三酯。研究者利用“橄榄油平板透明圈法”筛选获得两株产脂肪酶的菌株X 和Y， 检测结果如表。下列相关叙述不正确的是（    ） 酶活性（U•mL-1） 透明圈 空白 - 菌株X 6.9 菌株Y 7.7 A．可将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选 B．培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源 C．图中透明圈大小仅与酶活性的大小成正比 D．以上两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外 【答案】C 【分析】选择培养原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。 【详解】A、可利用稀释涂布平板法将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选，A正确； B、橄榄油的主要成分是甘油三酯，要筛选产脂肪酶的菌株X和Y，则培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源，B正确； C、图中透明圈大小不仅与酶活性的大小成正比，也和产酶量相关，C错误； D、两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外，对培养基中的橄榄油进行分解，D正确。 故选C。 20．（2024·北京朝阳·一模）研究者从土壤中分离得到多株细菌，筛选出对草莓灰霉病病原体（G菌）有显著抑制作用的菌株Z，Z菌株的发酵液对G菌的抑制效果如下。 下列相关说法错误的是（　　） A．从土壤中分离获得Z菌单菌落时可使用平板划线法 B．使用平板培养Z菌株后提取该菌株的发酵液 C．对照组应加入等量培养Z菌株的无菌培养基 D．实验组、对照组G菌接触发酵液前菌落直径应相同 【答案】B 【分析】微生物分离和纯化的方法：平板划线法和稀释涂布平板法。 【详解】A、分离菌落时既可以选用平板划线法，也可以使用稀释涂布平板法，A正确； B、使用平板培养Z菌株后应挑取菌落，而不是提取该菌株的发酵液，B错误； C、为排除培养基成分对实验的影响，对照组应加入等量培养Z菌株的无菌培养基，C正确； D、实验组、对照组G菌接触发酵液前菌落直径应相同，以排除菌落直径不同带来的影响，D正确。 故选B。 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选、非选择题） 设题创新:谷氨酸棒杆菌，考查微生物的培养(T1);安莎霉素，考查微生物的筛选（T4）;纳米颗粒，考查无菌技术(T7);细菌之间的基因重组，考查微生物的培养(T13) 1．谷氨酸棒杆菌作为公认安全的工业微生物而广泛应用于多种高附加值化学品的生产。某天然蓝色色素X由BpsA酶催化合成。研究人员将来源于薰衣草链霉菌的bpsA基因导入能高效利用木糖的谷氨酸棒杆菌中，通过发酵生产色素X。初始构建的菌株1使用IPTG诱导型启动子控制bpsA基因的表达，但IPTG对细胞有一定毒性。研究人员用四种谷氨酸棒杆菌内源组成型启动子分别替换诱导型启动子，构建了菌株2-5.各菌株在50g/L木糖为唯一碳源的液体培养基中发酵结果如柱形图所示，下列叙述错误的是（     ）                   A．平板AB中都不含IPTG，从功能上可以看作鉴别培养基 B．菌株1在无IPTG诱导时不能合成色素X，最直观的证据是A平板呈浅黄色 C．四种组成型启动子中，菌株3相应启动子是最佳选择，原因是色素X产量最高 D．菌株5细胞干重显著下降，推测与启动子过强表达导致代谢负担有关 【答案】C 【详解】A、平板 A、B 都不含 IPTG。A 上菌株 1 不产色素，菌落浅黄色；B 上菌株 3 产色素 X，菌落蓝色。可以通过菌落颜色区分菌株，属于鉴别培养基，A正确； B、菌株 1 的启动子是 IPTG 诱导型。A 平板无 IPTG，菌落是浅黄色（没有蓝色色素），直观说明无 IPTG 时不能合成色素 X，B正确； C、菌株2~5为替换了组成型启动子的菌株，据柱形图可知菌株3的色素X产量最高且细胞干重最大，因此其对应的启动子是生产色素X的最佳选择，C错误； D、菌株5的木糖消耗量和菌株3相近，但细胞干重显著低于菌株3，推测是其启动子过强，细胞内大量营养和能量用于合成色素相关物质，自身生长的代谢负担过重，因此细胞干重下降，D正确。 2．研究人员从土壤中分离以淀粉为唯一碳源且高效产蛋白酶的枯草芽孢杆菌菌株，来满足饲料工业、畜禽养殖业对蛋白酶的需求。实验流程如图所示，其中A组为分离操作，B组为对土壤细菌的计数操作。下列相关叙述正确的是（     ） 注：酪蛋白在平板中呈奶白色，被水解后呈现无色透明状态。 A．步骤⑧可采用涂布平板法或平板划线法进行接种 B．步骤⑨微生物计数得到的是枯草芽孢杆菌的数目 C．步骤⑥应挑选周围产生透明圈的菌落进行进一步培养 D．通过步骤④选择出的菌种，在步骤⑤中均能产生透明圈 【答案】C 【详解】A、步骤⑧属于微生物计数的接种操作，计数只能采用稀释涂布平板法，平板划线法无法对微生物进行计数，A错误； B、步骤⑧接种在普通营养琼脂培养基上，土壤中所有可在该培养基生长的细菌都能繁殖，计数得到的是土壤中可培养的细菌总数，不是枯草芽孢杆菌的数目，B错误； C、根据题干信息，酪蛋白被蛋白酶水解后会呈现无色透明圈，产蛋白酶的菌株可分解周围的酪蛋白从而形成透明圈，因此步骤⑥应挑选周围产生透明圈的菌落进行进一步培养，C正确； D、步骤④是以淀粉为唯一碳源的选择培养基，筛选出的是可利用淀粉的菌种，这些菌种不一定都能合成蛋白酶，因此在步骤⑤的酪蛋白琼脂培养基中不一定都能产生透明圈，D错误。 3．自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质来吸附水体中的微小颗粒，使其沉淀。下图表示从淤泥样品中筛选能高效沉降污水中微小颗粒的微生物的操作步骤。下列叙述正确的是（　　） A．将样液接种到平板培养皿1的工具为接种环 B．进行过程Ⅲ的目的是获得纯培养物 C．过程Ⅱ和过程Ⅲ都可对微生物进行分离和计数 D．平板培养皿1和2中的培养基都为液体培养基 【答案】B 【详解】A、将样液接种到平板培养皿1通常采用稀释涂布平板法，所用接种工具为涂布器，接种环是平板划线法的接种工具，A错误； B、过程Ⅲ是对初步筛选得到的微生物进行纯化培养，目的是获得由单个微生物繁殖而来的纯培养物（单菌落），B正确； C、过程Ⅱ为稀释涂布平板法，可同时实现微生物的分离和计数；过程Ⅲ为纯化操作，仅能分离得到纯培养物，无法对微生物进行计数，C错误； D、平板培养皿1和2用于分离、纯化微生物，所用培养基为固体培养基，液体培养基无法形成肉眼可见的单菌落，不能用于分离纯化，D错误。 4．深海中某种赖氨酸缺陷型放线菌能产生安莎霉素，具有较高的抗菌活性，可治疗肺部感染。科研人员用紫外线诱变深海放线菌后，如图选育高产菌株，以提取安莎霉素。下列叙述正确的是（     ） 注：原位影印可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落 A．①中的培养基是以安莎霉素为唯一碳源的选择培养基 B．进行原位影印操作时须先将无菌绒布转印至培养基③，再转印至培养基④ C．为不破坏培养基③的无菌状态应在灭菌后调节pH D．培养结果是甲菌落不能在③生存，推断乙菌落能产生安莎霉素 【答案】B 【详解】A、①是培养诱变后全部放线菌的完全培养基，若以安莎霉素为唯一碳源，仅能筛选出可分解安莎霉素的菌株，无法得到能产生安莎霉素的目标菌株，A错误； B、原位影印时需先转印选择培养基③，再转印完全培养基④，避免先转印完全培养基导致绒布上菌量不足，影响③中菌落生长的准确性，保证两个培养基的菌落位置对应，B正确； C、培养基制备的正确流程是先调pH再灭菌，灭菌后调pH会引入杂菌，破坏无菌状态，C错误； D、③为缺少赖氨酸的选择培养基，甲不能在③生存说明甲是赖氨酸缺陷型，是能产生安莎霉素的目标菌株；乙可在③生存，不属于赖氨酸缺陷型，不能产生安莎霉素，D错误。 5．下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验部分流程示意图，下列叙述正确的是（　　） A．配制选择培养基时应以尿素为唯一氮源，且pH应调至酸性 B．该实验可设置空白平板和接种的完全培养基作为对照组 C．该实验接种方法为稀释涂布平板法，接种后立即将平板倒置培养 D．实验结果表明10g土样中的尿素分解菌数量为7.0×108个 【答案】B 【详解】A、筛选尿素分解菌时，配制的培养基应以尿素为唯一氮源，且pH应调至中性（或接近中性），A错误； B、该实验可设置空白平板判断培养基灭菌是否有污染，设置接种的完全培养基作为对照组，判断培养基是否具有选择作用，B正确； C、该实验接种方法为稀释涂布平板法，接种后应待菌液被培养基完全吸收后再将平板倒置培养，C错误； D、三个平板的平均菌落数为（68＋75＋67）÷3＝70个，5号试管总稀释倍数为106，每克土壤菌体数为70÷0.1×106＝7.0×108个，10g土样中的菌体数为7.0×109个，D错误。 6．火龙果在常温下极易腐败变质产生醋味，可从火龙果上筛选优质醋酸菌种，筛选过程如下图（其中的CaCO3可被醋酸溶解）。下列叙述错误的是（　　） A．“富集培养基”为液体培养基，培养时需振荡培养 B．加入CaCO3的培养基只允许产醋酸的微生物生长 C．测定菌株的醋酸耐受性是为了筛选出在高浓度醋酸条件下仍能保持较强活性的菌株 D．以火龙果为原料产酸时发酵罐内有气泡产生，而以果酒为底物产酸通常无气泡产生 【答案】B 【详解】A、扩大培养时用的都是液体培养基，为了增加溶液中溶氧量和提高培养基的利用率，通常还需振荡培养，A正确； B、筛选培养基中加入CaCO3的作用是鉴别产酸菌落（产酸菌落周围会形成透明圈），属于鉴别培养基，该培养基不能抑制其他微生物生长，B错误； C、测定醋酸耐受性，目的筛选高浓度醋酸环境下依旧活性强的高产醋酸菌株，发酵后期产物醋酸浓度高，耐受能力强的菌株更适合工业生产，C正确； D、以葡萄糖为底物进行醋酸发酵时会产生二氧化碳，以乙醇作为底物进行醋酸发酵时不会产生二氧化碳，D正确。 7．我国科研团队利用生物材料将类囊体封装成纳米颗粒，用于治疗干眼症。该纳米颗粒被小鼠的角膜细胞吞噬后，能在光照下高效产生NADPH，有效清除炎症产生的活性氧，修复角膜损伤。下列叙述错误的是（     ） A．该纳米颗粒在小鼠细胞中不能进行完整的光合作用 B．角膜细胞吞噬纳米颗粒的过程依赖细胞膜的流动性 C．制备该纳米颗粒需要进行高压蒸汽灭菌以保持无菌 D．该纳米颗粒起治疗作用主要利用了NADPH的还原性 【答案】C 【详解】A、完整的光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应场所是类囊体薄膜，暗反应场所是叶绿体基质，该纳米颗粒仅含类囊体，无法进行暗反应，因此不能完成完整的光合作用，A正确； B、角膜细胞吞噬纳米颗粒属于胞吞过程，胞吞过程依赖细胞膜的流动性实现，B正确； C、高压蒸汽灭菌的温度可达121℃，高温会破坏类囊体的膜结构、使类囊体上相关酶的空间结构被破坏而失活，无法发挥正常功能，因此不能用高压蒸汽灭菌处理该纳米颗粒，C错误； D、炎症产生的活性氧具有强氧化性，NADPH具有还原性，二者可发生氧化还原反应从而清除活性氧，因此该纳米颗粒的治疗作用主要利用了NADPH的还原性，D正确。 8．抗生素是微生物产生的一类具有抑菌或杀菌活性的次级代谢产物，是临床抗感染治疗的核心药物。为筛选新型抗生素产生菌，研究人员以土壤为分离源，进行了产抗生素菌株的分离与抗菌活性鉴定实验，实验流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．涂布土壤稀释液前，需对培养基进行干热灭菌 B．透明圈直径/菌落直径的比值越大说明S对目的菌产生的抗生素越敏感 C．挑取菌落在平板一侧划线时，划线区域的菌种密度会逐次增大 D．测试菌2和5繁殖较快，说明这两种测试菌的抗性较弱 【答案】B 【详解】A、培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌，干热灭菌适合玻璃器皿、金属用具等耐高温且需保持干燥的物品，若对培养基干热灭菌会导致培养基水分散失、成分破坏，A错误； B、透明圈是目的菌产生的抗生素抑制指示菌S生长形成的，透明圈直径/菌落直径的比值越大，说明该抗生素对S的抑制效果越强，即S对该抗生素越敏感，B正确； C、平板划线操作中，每次划线都从上一次划线的末端获取菌种，因此划线区域的菌种密度会逐次降低，最终可获得单菌落，C错误； D、测试菌2和5繁殖较快，说明该抗生素对其抑制作用弱，即这两种测试菌的抗性较强，D错误。 9．研究人员采用图1中甲所示流程获得高耐酒精的高产醋酸菌，其中图2是“纯化培养”后的结果图。下列相关叙述错误的是（　　） A．产醋酸能力最强的醋酸菌菌落是B B．葡萄糖可以为醋酸菌提供碳源和能源 C．自然发酵的甘蔗渣经灭菌后再加入培养基中 D．通过增加酒精浓度进一步筛选高耐酒精的高产醋酸菌 【答案】C 【详解】A、醋酸能与培养基中的碳酸钙反应，使菌落周围呈现透明圈，透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明产酸能力越强，与菌落A、C相比，菌落B的该比值最大，因此产醋酸能力最强的菌落是B，A正确； B、葡萄糖是能源物质，含有C、H、O元素，可以为醋酸菌提供碳源和能源，B正确； C、自然发酵的甘蔗渣含有醋酸菌菌株，不能灭菌，C错误； D、通过增加酒精浓度，高耐酒精的高产醋酸菌可以被筛选出来，D正确。 10．研究人员对布氏田鼠盲肠中的纤维素分解菌进行分离、鉴定，过程如图所示。其中平板①②③上长出的菌落数分别为20、37、39。下列叙述正确的是（　　） 注：刚果红可与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，复合物就无法形成。 A．①②③应在95%空气和5%氧气的气体环境中倒置培养 B．①②③中的培养基是以纤维素为唯一碳源的选择培养基 C．通过比较透明圈大小可知，甲、乙分解纤维素的能力相同 D．内容物中纤维素分解菌的密度为1.6×107个/mL 【答案】B 【详解】A、分析题意，菌株是从盲肠中分离的厌氧细菌，故在平板培养时需置于厌氧环境中，A错误； B、要分离纤维素分解菌，①②③中的培养基应以纤维素为唯一碳源，这样只有能分解利用纤维素的微生物才能生存，从而起到选择作用，B正确； C、透明圈越大，说明该菌落的菌株分解纤维素的能力越强，从图中可以看出甲菌落周围的透明圈大于乙菌落周围的透明圈，所以甲分解纤维素的能力强于乙，C错误； D、①②③菌落数分别为20（舍弃）、37、39，则平均菌落数是38，内容物中纤维素分解菌密度为C/V×M=38/0.2×105=1.9×107个/mL，D错误。 11．（2026·北京门头沟·一模）枯草芽孢杆菌在营养不足、环境恶劣等条件下会形成抗逆性强的芽孢，环境适宜时，芽孢恢复活性。我国科学家通过将芽孢包埋在可降解塑料PCL中，制备出能在特定条件下加速降解的“活塑料”（制备原理如图1），以期用于食品、日用品等包装。 (1)为获得用于制备“活塑料”的芽孢，需先在培养基中培养枯草芽孢杆菌。培养基中应提供____________（答出两种）以及水和无机盐等营养物质，全程保证____________操作。 (2)研究者构建图2所示的基因表达载体转入枯草芽孢杆菌，获得只有在木糖存在时才能大量表达并分泌脂肪酶（塑料降解酶）的工程菌。请从以下选项中选择合适的启动子和基因，将所选序号填入相应位置____________。 启动子：①芽孢杆菌内源启动子②T7启动子（只被T7RNA聚合酶识别）③木糖诱导型启动子 基因： A．脂肪酶基因                                    B．脂肪酶基因+分泌信号肽基因 C．T7RNA聚合酶基因                            D．木糖合成酶基因 （注：分泌信号肽能引导蛋白质分泌到细胞外） (3)研究者将上述表达载体转入用____________处理过的枯草芽孢杆菌中，筛选得到转化成功的工程菌。再利用重金属刺激工程菌形成工程芽孢，进一步制备出活塑料。 (4)活塑料能实现“在日常使用时不降解、需要回收时启动降解”的目标。活塑料使用完回收后快速降解所需的条件是____________。 (5)为保证该技术在实际应用中的安全性，在选取工程菌株时，还需要考虑的是____________。 A．对人体和动植物无致病性 B．在完成降解任务后种群会自然衰退 C．在自然环境中具备较强的生存和扩散能力 D．所携带的外源基因不易转移至自然环境 【答案】(1) 碳源、氮源 无菌 (2)启动子 Ⅰ：③（木糖诱导型启动子），基因Ⅱ：C（T7RNA 聚合酶基因）；启动子Ⅲ：②（T7启动子），基因Ⅳ：B（脂肪酶基因+分泌信号肽基因） (3)CaCl2（或Ca²⁺） (4)添加木糖；提供适宜环境条件 (5)ABD 【详解】（1）微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。为获得用于制备“活塑料”的芽孢，需先在培养基中培养枯草芽孢杆菌，所以培养基中应提供碳源、氮源以及水和无机盐等营养物质。在微生物培养过程中，为防止杂菌污染，全程要保证无菌操作。 （2）要实现 “木糖存在才大量表达”，必须用木糖诱导型启动子（③） 来控制脂肪酶的表达。同时，脂肪酶需要分泌到胞外，因此对应的基因必须是脂肪酶基因+分泌信号肽基因（B）。T7启动子（②）只能被 T7 RNA 聚合酶识别，因此需要一个 “开关” 来控制 T7 RNA 聚合酶的表达。用木糖诱导型启动子（③）控制T7 RNA 聚合酶基因（C）：木糖存在时，启动子③激活，表达 T7 RNA 聚合酶；用T7启动子（②）控制脂肪酶 + 分泌信号肽基因（B）：T7RNA聚合酶大量表达后，会特异性识别T7启动子，启动下游脂肪酶基因的高强度转录，实现 “大量表达” 的效果。因此启动子Ⅰ（③木糖诱导型启动子）→基因Ⅱ（C T7 RNA聚合酶基因）、启动子Ⅲ（②T7启动子）→基因Ⅳ（B脂肪酶基因+分泌信号肽基因）。 （3）将基因表达载体导入微生物细胞时，常用CaCl2（Ca²⁺）处理枯草芽孢杆菌，使其成为感受态细胞，便于吸收外源DNA。 （4）由于该“活塑料”是将芽孢包埋在可降解塑料PCL中，制备出能在特定条件下加速降解的塑料，所以该塑料使用后回收后快速降解所需的条件是：添加木糖（作为诱导剂，激活木糖诱导型启动子，启动脂肪酶基因表达）；提供适宜环境条件（包括水分、温度、pH、营养物质等，促使芽孢萌发为活性工程菌，进而分泌脂肪酶降解PCL）。 （5）A、为保证技术在实际应用中的安全性，工程菌株需对人体和动植物无致病性，这样可以避免对生物造成危害，A正确； B、工程菌株在完成降解任务后种群会自然衰退，能防止其在环境中过度繁殖带来不良影响，保障安全性，B正确； C、工程菌株在自然环境中不应具备较强的生存和扩散能力，否则可能会扩散到不该去的环境中造成生态问题，C错误； D、所携带的外源基因不易转移至自然环境，可防止基因污染等安全隐患，D正确。    12．（2026·北京通州·一模）克林顿乳牛肝菌（SC）是一种大型真菌，其菌丝与植物根部缠绕，帮助植物有效吸收水分和无机盐，研究者对它们之间的关系展开了研究。 (1)SC等微生物与该区域的植物、动物，共同构成_______。SC可以从植物中获得糖类、氨基酸等营养物质，但生长所需要的维生素无法从植物中获得。 (2)为研究SC生长对不同维生素的需求，将等量的SC菌种转移至新的_______（填“固体”或“液体”）培养基中，使其形成菌落，一段时间后测量菌丝密度，结果如图1，表明对SC生长最为关键的维生素是_______（以下简称关键维生素）。进一步研究显示，SC缺乏关键维生素合成基因，但存在相关转运蛋白基因。 (3)SC周围常分布许多B4细菌，二者共存时SC能够正常生长。为研究B4对SC生长的作用，对B4进行单独培养，或将B4与SC共培养，检测培养基中关键维生素浓度，结果如图2。共培养时关键维生素浓度呈现先上升再下降的趋势，原因是_______。 (4)研究者推测SC分泌的化学物质能够吸引B4，若要证明以上推测，可分别用含等量_______的滤纸等距离置于B4菌落两侧，观察菌落的移动方向，最终证实真菌—细菌—植物三方共生体系的存在。 【答案】(1)生物群落 (2) 固体 VB1 (3)B4分泌的VB1被SC吸收利用 (4)无菌水、SC分泌物（未培养过SC的培养液、培养过SC的培养液） 【详解】（1）SC等微生物与该区域的植物、动物，共同构成生物群落，即包括了该区域内所有的生物。 （2）为研究SC生长对不同维生素的需求，将等量的SC菌种转移至新的“固体”培养基中，使其形成菌落，菌落只能在固体培养基上产生，因而选择固体培养基，一段时间后测量菌丝密度，结果如图1，图中缺少VB1与缺少全部维生素效果相同，其他维生素的缺乏均有一定的生长，因而表明对SC生长最为关键的维生素是VB1。进一步研究显示，SC缺乏关键维生素合成基因，但存在相关转运蛋白基因。 （3）SC周围常分布许多B4细菌，二者共存时SC能够正常生长。为研究B4对SC生长的作用，对B4进行单独培养，或将B4与SC共培养，检测培养基中关键维生素浓度，结果如图2。B4单独培养时关键维生素浓度表现为逐渐上升而后达到稳定的状态，说明B4能产生关键维生素，二者共培养时关键维生素浓度呈现先上升再下降的趋势，说明B4分泌的VB1被SC吸收利用。 （4）研究者推测SC分泌的化学物质能够吸引B4，则实验设计中的自变量为是否有SC的分泌物，若要证明以上推测，可分别用含等量无菌水、SC分泌物（未培养过SC的培养液、培养过SC的培养液）的滤纸等距离置于B4菌落两侧，观察菌落的移动方向，若含有SC分泌物的滤纸上分布的B4更多，则可最终证实真菌—细菌—植物三方共生体系的存在。 13．（2024·全国·模拟预测）学习以下材料，回答（1）～（3）题。 细菌之间的基因重组 细菌之间能够通过多种方式实现基因的交流，从而增大对环境的适应。 第一种细菌的基因重组现象发现于1946年。微生物学家Lederberg筛选出两种突变细菌，A缺乏合成甲硫氨酸的能力，B缺乏合成苏氨酸的能力。A、B菌均有链霉素抗性和敏感性两种亚型。链霉素敏感细菌在含有链霉素的培养基中不会死亡，但是没有增殖能力。Lederberg发现只有链霉素敏感A菌与链霉素抗性B菌混合后的产物，在不含甲硫氨酸和苏氨酸的选择培养基上长出菌落。经研究发现，这种称为接合的现象需要细菌之间的直接接触，经由一种特殊通道将供体菌的遗传物质转入受体菌中实现基因重组（图1）。 第二种细菌的基因重组也是Lederberg发现的。他在装有DNA酶的培养液的U型管两侧分别培养合成代谢突变菌I及合成代谢突变菌Ⅱ，二者之间用只允许病毒和大分子物质透过的滤膜隔开（图2），经过抽吸后，将培养Ⅱ一侧的菌液涂布在无添加的基本培养基上，长出了野生型菌。这种现象显然不是接合的结果，在Ⅱ侧的菌液中发现的噬菌体P揭晓了答案。P能侵染细菌并将其DNA整合到细菌拟核DNA中，一定条件下合成子代噬菌体并裂解细菌。偶然情况下，P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段，释放后再侵染其他细菌时，所携带的原细菌DNA片段与后者发生基因重组。这种借由病毒的细菌基因重组称为转导。 此外，Avery的肺炎链球菌转化实验证明细菌还能够通过直接吸收外界游离DNA片段来实现基因重组。多种基因重组方式令细菌具有更强的基因交流能力，滥用抗生素引发的超级细菌感染事件频频发生，对人类医疗、畜牧养殖等产业提出了严峻挑战。 (1)图1实验中，Lederberg在筛选发生基因重组的细菌时，使用的选择培养基除了基本营养物外，还需要添加__________。两种突变细菌中，供体菌是__________（填“A”或“B”），在选择培养基中长出菌落的原因是__________。 (2)①图2实验中，Lederberg能排除野生型菌的出现来源于接合或转化的原因是_________。 ②研究者利用野生菌（T+L+C+）作为供体菌，合成代谢突变菌做受体菌（T—L—C—）。使用__________法在选择培养基上对受体菌转导情况进行计数，发现T+的菌落中，有47%同时也是L+，但只有2%同时也是C+。结合实验结果，针对野生菌中3个基因在DNA上的排列顺序，提出合理假设__________。 ③为进一步验证假设，请设计实验并预期实验结果_________。 (3)利用本文信息，从进化与适应的角度阐明滥用抗生素引发超级细菌感染致病的原因：_________。 【答案】(1) 链霉素 A 抗性菌B作为受体菌含有甲硫氨酸合成基因，同时接受来自A的苏氨酸合成基因，能够在不含两种氨基酸的链霉素培养基中长出菌落 (2) 滤膜无法令细菌之间直接接触，DNA酶能水解游离的DNA分子 稀释涂布平板 T-L-C或C-T-L 利用相同的野生菌与突变菌进行实验，以L+为观测指标，如果同时出现C+的概率大于同时出现T+的概率，则T-L-C为正确的排序；反之C-T-L为正确的排序 (3)带有不同抗生素抗性基因的细菌通过接合、转导、转化方式，将多种抗生素抗性基因重组整合到一起，在抗生素的选择作用下引发，具有多种抗生素抗性能力的超级细菌比例增加引发疾病 【分析】微生物常见的接种的方法： ①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落； ②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】（1）由题意可知，链霉素敏感细菌在含有链霉素的培养基中不会死亡，但是没有增殖能力，图1实验中，Lederberg在筛选发生基因重组的细菌时，使用的选择培养基除了基本营养物外，还需要添加链霉素，以筛选出链霉素敏感细菌。两种突变细菌中，供体菌是A，在选择培养基中长出菌落的原因是抗性菌B作为受体菌含有甲硫氨酸合成基因，同时接受来自A的苏氨酸合成基因，能够在不含两种氨基酸的链霉素培养基中长出菌落； （2）①图2实验中，Lederberg能排除野生型菌的出现来源于接合或转化的原因是滤膜无法令细菌之间直接接触，DNA酶能水解游离的DNA分子； ②研究者利用野生菌（T+L+C+）作为供体菌，合成代谢突变菌做受体菌（T—L—C—）。使用稀释涂布平板法在选择培养基上对受体菌转导情况进行计数，发现T+的菌落中，有47%同时也是L+，但只有2%同时也是C+，两个基因距离越近，共同转导的概率越大，因此T和L距离应该比T和C更近。 ③为进一步验证假设，利用相同的野生菌与突变菌进行实验，以L+为观测指标，如果同时出现C+的概率大于同时出现T+的概率，则T-C-L为正确的排序；反之C-T-L为正确的排序； （3）从进化与适应的角度滥用抗生素引发超级细菌感染致病的原因是带有不同抗生素抗性基因的细菌通过接合、转导、转化方式，将多种抗生素抗性基因重组整合到一起，在抗生素的选择作用下引发，具有多种抗生素抗性能力的超级细菌比例增加引发疾病。 14．（2024·北京西城·一模）人类肠道微生物具有限制病原体在肠道定植的能力，称为定植抵抗力。科研人员开展了相关研究。 (1)将含有荧光素酶基因的_________导入病原菌，获得转基因菌株Al，该菌株产生的荧光素酶可催化底物发荧光。通过检测荧光强度可以确定_______。 (2)将10种非致病肠道微生物（B1—B10）在适宜条件下进行体外培养。加入Al共培养2天，实验结果如图1，结果表明_______。 (3)进一步将不同菌种组合与Al共培养，实验结果如图2，结果显示_______，说明微生物多样性导致的定植抵抗依赖B5。 (4)为证明体外研究的结论适用于体内。研究者使无菌小鼠被肠道微生物定植，检测Al感染1天后Al菌的浓度。结果支持以上结论。但哺乳动物肠道中实现相同的定植抵抗效果需更高的微生物多样性。将实验结果（106、108、109）填入下表对应位置。_______ B5 － ＋ － 其他肠道微生物 无 10种 50种 10种 50种 Al菌浓度 1010 i ii iii 108 (5)Al和B5能利用半乳糖醇而其他肠道微生物不能。B5的突变体b5失去了该能力。科研人员利用B5、b5和其他肠道微生物进行实验，结果如图3。除半乳糖醇外，培养基还应含有________营养物质。据图3实验结果，下列推测合理的是_______。 A．③显著低于①，说明b5对营养的需求与Al重叠度高于其他9种微生物 B．④显著高于③的原因是半乳糖醇对b5有害 C．⑥显著低于④是因为B5能利用半乳糖醇 D．生态位重叠度越高，竞争越激烈 (6)结合本研究及所学知识，阐述滥用抗菌药可能带来的风险（两点）。_____ 【答案】(1) 重组质粒（基因表达载体） Al菌体浓度/数量 (2)B5比其他微生物抵抗Al的能力强，十种微生物共同抵抗Al的效果最好（定植抵抗力主要取决于微生物的多样性） (3)随微生物种类增加，加B5组Al浓度明显降低，而不加B5组Al浓度变化不显著 (4)108、106、109 (5) 水、其他碳源、氮源、无机盐 ACD (6)滥用抗菌药会降低肠道微生物的多样性，对病原体的定植抵抗作用下降；对病原菌进行选择，易形成耐药菌；抗菌药也是药物，可能会对身体产生副作用 【分析】1、目的基因：主要指编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子。获得目的基因的方法：①从基因文库中获取 ②利用PCR技术扩增 ③人工合成（化学合成）； 2、限制性核酸内切酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。其能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。结果是经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。在构建基因表达载体时，DNA连接酶将目的基因和质粒重组； 3、将目的基因导入动物细胞的方法：显微注射技术（最有效一种方法）。具体操作程序：目的基因表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到雌性动物的子宫或输卵管内发育→新性状动物。 【详解】（1）要获得转基因菌株Al，就需要将荧光素酶基因与质粒构建基因表达载体，然后将该基因载体导入病原菌，就可以得到转基因菌株Al；该菌株产生的荧光素酶可催化底物发荧光。因此通过检测荧光强度可以确定菌株Al的数量或浓度； （2）由图1可以看出，B5比其他微生物抵抗Al的能力强，十种微生物共同抵抗Al的效果最好（定植抵抗力主要取决于微生物的多样性）； （3）由图2可以看出，随微生物种类增加，加B5组Al浓度明显降低，而不加B5组Al浓度变化不显著，说明微生物多样性导致的定植抵抗依赖B5； （4）由于微生物多样性导致的定植抵抗依赖B5，且定植抵抗力主要取决于微生物的多样性，因此加入B5后，10种肠道微生物的Al菌浓度比50种肠道微生物的高，而不加B5时A1菌的浓度高于加B5时的情况，因此ⅰ、ⅱ、ⅲ对应的浓度依次为108、106、109。 （5）A、利用B5、b5和其他肠道微生物进行实验，结果如图3。除半乳糖醇外，培养基还应含有水、其它碳源、氮源、无机盐等营养物质；由图3可知，③显著低于①，说明b5对营养的需求与Al重叠度高于其他9种微生物，A正确； B、④显著高于③的原因是突变体b5不能利用半乳糖醇，B错误； C、⑥显著低于④是因为B5能利用半乳糖醇，C正确； D、生态位重叠度越高，生物共同资源越相似，竞争越激烈，D正确。 故选ACD。 （6）滥用抗菌药会降低肠道微生物的多样性，对病原体的定植抵抗作用下降；对病原菌进行选择，易形成耐药菌；抗菌药也是药物，可能会对身体产生副作用。 15．尖镰孢菌（FOC）是一种土壤真菌，易引起黄瓜等蔬菜患枯萎病，严重影响产量。项目学习小组欲从土壤中筛选几种能抑制FOC的细菌，构建复合菌群，探究复合菌群对枯萎病的防治效果。 (1)分离纯化菌种：取土样后，加入无菌水，制成菌悬液。为分离纯化菌种，可使用平板划线法或__________将微生物接种于物理性质为________的培养基上。该培养基需加水、碳源、_________（填2种）等营养成分。 (2)筛选抑真菌菌株：从分离出的菌株中筛选出HB1、HB5和HB15三株具有较强抑真菌潜力的功能细菌。将FOC接种于培养基一侧，并在距其2cm处接种待测菌株，对照只接种FOC，观察抑菌情况，以比较三种菌株的抑制效果。 据图1可知，_________菌株对FOC的抑制效果最强。为检测三种菌株能否共存，进行了相容性（不相互抑制）试验：将HB1菌液均匀涂布在培养基平板上，将滴加有HB5、HB15菌液和无菌水（CK）的滤纸片放在平板上，培养结果如图2.结果表明，HB5和HB15不会抑制HB1生长，理由是________。完成相容性试验，还需进行两组实验，请根据图3写出其中一组设计。 a___________    b___________    c__________ (3)作用效果检测：用复合菌群（HB1+HB5+HB15）灌根处理黄瓜幼苗，接种FOC，作为实验组。对照组仅接种FOC．15天后检测相应指标，结果如表1.复合菌群对黄瓜幼苗的作用是______________。 表1 实验处理 茎粗（cm） 株高（cm） 地上部鲜重（g） 地下部鲜重（g） 发病率 对照组 0.36 32 17.78 0.61 86.67% 实验组 0.4 43.15 26.08 0.98 40.00% 【答案】(1) 稀释涂布平板法 固体 氮源、无机盐 (2) HB15 没有出现抑菌圈 a∶HB1           b∶HB15 c∶HB5或a∶HB1  b∶HB5   c∶HB15 (3)促进生长，抑制发病率 【详解】（1）分离纯化微生物的常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法；要得到单菌落，需要接种在固体培养基上；微生物培养基的基本营养成分为水、碳源、氮源、无机盐，因此除水和碳源外，还需要氮源、无机盐等营养成分。 （2）抑菌实验中，菌株对FOC抑制效果越强，FOC生长被限制越明显，菌株和FOC之间的无FOC生长区（抑菌带）越宽，据图1可知HB15的抑菌带最宽，抑制效果最强。相容性实验中，如果某菌株会抑制涂布菌生长，会在滤纸片周围出现透明抑菌圈；图中HB5、HB15滤纸片周围和对照组一样没有抑菌圈，说明二者不抑制HB1生长。本实验需要验证三种菌株两两都不相互抑制，已经检测了HB5、HB15对HB1的影响，还需要检测另外两组：检测对HB5的影响，或检测对HB15的影响，对应上述实验设计，故a∶HB1，b∶HB15，c∶HB5或a∶HB1，b∶HB5，c∶HB15。 （3）对比表格数据可知，添加复合菌群后，黄瓜的茎粗、株高、鲜重都高于对照组，发病率远低于对照组，因此复合菌群既可以抑制枯萎病发病率，又能促进黄瓜幼苗生长。 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选、非选择题） 高频考点：微生物的培养；微生物的分离和计数 1．（2025·北京·高考真题）动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时，调控pH的CO2耗尽，培养基转为黄色。由此推断使培养基呈淡红色的是（    ） A．必需氨基酸 B．抗生素 C．酸碱指示剂 D．血清 【答案】C 【分析】适宜大多数细胞生长的培养基pH在7.0-7.4之间，pH7.4的环境适合大多数的哺乳动物细胞系。酚红在培养基中被用来作为pH值的指示剂，用以持续监测培养液的酸碱度，在低pH值时酚红使培养液呈黄色，而较高的pH值时使培养液呈紫色，pH值7.2-7.4时为红色，最适合细胞培养。 【详解】A、必需氨基酸是细胞生长的营养成分，不参与指示pH变化，A错误； B、抗生素用于抑制微生物污染，与培养基颜色无关，B错误； C、酸碱指示剂在培养基中用于显示pH变化，C正确； D、血清提供生长因子，不直接导致颜色变化，D错误。 故选C。 2．（2021·北京·高考真题）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 【答案】C 【分析】实验室常用的消毒和灭菌方法的比较： 1、消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高温的液体，如牛奶）、化学药剂消毒法（如用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等）、紫外线消毒法（接种室、操作台）； 2、灭菌：灼烧灭菌（接种工具）、干热灭菌（玻璃器皿、金属用具）、高压蒸汽灭菌（培养基及容器）。 【详解】A、为避免杂菌污染干扰，需对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌，A正确； B、葡萄球菌需从人体皮肤的微生物中分离，为避免杂菌污染，故需要使用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B正确； C、用取样后的棉拭子浸出液在固体培养基上涂布，C错误； D、根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别，D正确。 故选C。 3．（2021·北京·高考真题）野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是（　　） A．种植此类草本植物可以减少水土流失 B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用 C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源 D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移 【答案】B 【分析】能量流动的特点：单向流动、逐级递减。物质可以循环利用，但能量是单向流动的，不能循环利用。 【详解】A、此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤，故种植此类草本植物可以减少水土流失，A正确； B、能量可多级利用，但不能循环利用，B错误； C、草本植物含有蛋白质和纤维素，可给食用菌提供碳源和氮源，C正确； D、草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或饲料，故实现了物质在植物、真菌和动物间的转移，D正确。 故选B。 4．（2019·北京·高考真题）筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。 菌种 菌落直径：C（mm） 透明圈直径：H（mm） H/C 细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2 细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6 有关本实验的叙述，错误的是 A．培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B．筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布 C．以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D．H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 【答案】C 【分析】该选择培养基上的唯一碳源是淀粉，只有能利用淀粉的微生物才能存活，微生物分解淀粉后，会产生透明圈。 【详解】培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分，A正确；筛选淀粉分解菌时，需要对菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养，B正确；由题意可知，以上两种菌均会产生透明圈，说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉，C错误；淀粉分解菌的H/C越大，说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多，可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强，D正确。因此，本题答案选C。 5．（2026·河南·高考真题）自然界存在着甲、乙两种降解PET塑料（含碳有机物）的细菌。为筛选这两种细菌，并探究两种细菌的协同降解效果，研究人员进行了相关实验。下列叙述错误的是（　　） A．为筛选出目的菌，培养基应以PET塑料为唯一碳源 B．细菌纯培养时，需用涂布器蘸取单个菌落进行涂布 C．利用显微镜直接计数，可估算出菌悬液中细菌的总数 D．探究甲、乙降解效果的协同性，至少需设三个实验组 【答案】B 【详解】A、以PET为唯一碳源的选择培养基中，只有能分解利用PET的目的菌可以获取碳源存活繁殖，其他微生物无法生长，能实现目的菌的筛选，A正确； B、细菌纯培养时，涂布器的作用是将梯度稀释后的菌悬液均匀涂布在培养基表面；若要利用单个菌落进行纯培养，应使用接种环挑取单个菌落，进行平板划线或接种到液体培养基中，不能用涂布器蘸取单个菌落涂布，B错误； C、使用血细胞计数板可在显微镜下直接统计单位体积菌悬液中的细菌数量（含活菌和死菌），能够估算菌悬液的细菌总数，C正确； D、探究甲、乙的协同降解效果，需要设置单独接种甲、单独接种乙、同时接种甲和乙三个实验组，对比三组的降解效果才可判断是否存在协同作用，因此至少设三个实验组，D正确。 6．（2026·安徽·高考真题）某种营养缺陷型细菌在完全培养基上能生长，但在基本培养基上需添加组氨酸才能生长。将等量的营养缺陷型菌株涂布到两种培养基上（基本培养基中添加了少量组氨酸供细菌繁殖，但不足以形成菌落），再分别放入含低浓度和高浓度物质M的滤纸片，培养一段时间后菌落的生长情况如图。下列叙述正确的是（　　） A．固体培养基配制后需要采用干热灭菌法进行灭菌 B．牛肉膏蛋白胨培养基能用于培养该营养缺陷型细菌 C．物质M有诱变作用，菌落a中细菌合成蛋白质时不需要组氨酸 D．物质M有抑制作用，抑菌圈边缘的菌落多数能在基本培养基上生长 【答案】B 【详解】A、培养基需要采用湿热灭菌法进行灭菌，A错误； B、牛肉膏蛋白胨培养基中含有微生物生长所需的碳源、氮源（包括组氨酸在内的有机氮源）、磷酸盐和维生素等，属于完全培养基，因此牛肉膏蛋白胨培养基能用于培养该营养缺陷型细菌，B正确； C、已知基本培养基中添加了少量组氨酸供细菌繁殖，但不足以形成菌落，据图示可知，基本培养基上只有滤纸片周围出现了少数的几个菌落a，其他部位的营养缺陷型菌体没有形成菌落，因此可推测低浓度的物质M具有诱变作用，可使营养缺陷型菌体突变为可自身合成组氨酸的突变体，该突变体可利用自身合成的组氨酸合成蛋白质，因此可形成菌落a，并非菌落a中细菌合成蛋白质时不需要组氨酸，C错误； D、根据右图可知，含有高浓度M的滤纸片周围缺陷型菌体不能生长形成菌落，说明物质M有抑制作用，即使M有诱变作用，但由于基因突变的频率较低，因此抑菌圈边缘的菌落大多数仍为缺陷型菌体，不能在基本培养基上生长，D错误。 7．（2026·广东·高考真题）“酵母菌的纯培养”实验中，下列操作不规范的是（     ） A．在火焰旁冷却接种环 B．试管棉塞放超净台上 C．接种前灼烧试管口 D．划线时轻柔而迅速 【答案】B 【详解】A、接种环灼烧灭菌后需在酒精灯火焰旁的无菌区冷却，既可以避免高温烫死待接种的酵母菌，也能防止接种环被环境杂菌污染，操作规范，A不符合题意； B、试管棉塞放在超净台台面上时，会被台面上可能存在的杂菌污染，后续塞回试管时会造成培养基、菌种污染，正确操作应将棉塞夹在手指缝隙中，该操作不规范，B符合题意； C、接种前灼烧试管口可以杀灭试管口附着的杂菌，避免杂菌侵入试管内部污染培养物，属于标准无菌操作，C不符合题意； D、划线时动作轻柔可防止划破固体培养基表面影响菌落分离，动作迅速可减少培养物和空气的接触时间，降低杂菌污染概率，操作规范，D不符合题意。 8．（2025·广西·高考真题）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 【详解】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。 故选C。 9．（2025·四川·高考真题）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 【答案】C 【分析】接种最常用的方法： （1）平板划线分离法：由接种环以菌操作蘸取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。 （2）稀释平板法：首先将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在（否则一个菌落就不只代表一个细胞），再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。 【详解】A、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错误； B、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错误； C、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正确； D、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错误。 故选C。 10．（2025·湖南·高考真题）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离成乙酸 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 【答案】B 【分析】微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，平板划线主要是用来纯化的，稀释涂布主要用来计数；此外，利用分离对象对某一营养物质的“嗜好”，专门在培养基中加入该营养物质，制备选择培养基，从而使该微生物大量增殖，也可用于微生物的分离和纯化。 【详解】A、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，无法计数，A错误； B、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正确； C、醋酸菌为严格好氧菌，其代谢需氧气，无氧条件下无法将葡萄糖转化为乙酸，C错误； D、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错误。 故选B。 11．（2025·北京·高考真题）链霉菌A能产生一种抗生素M，可用于防治植物病害，但产量很低。为提高M的产量，科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理，筛选M产量提高的突变体（M+株），以应用于农业生产。 (1)紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的_______，诱发基因突变。 (2)因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低；又因基因突变的_______性，M+株在全部突变体中的占比低。要获得M+株，需进行筛选。 (3)链霉菌A主要进行孢子繁殖。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩，得到粗提液，测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，结果如图。 由图可知，粗提液对野生型孢子萌发有_______作用。 (4)随后研究者进行筛选实验。诱变处理后，将适量孢子悬液涂布在含有不同浓度粗提液的筛选平板上，每个浓度的筛选平板设若干个重复，28℃培养7天。从每个浓度的筛选平板上挑取100个单菌落，再次分别培养后逐一测定M产量，统计结果如下表。 组别 I II III IV V VI 筛选平板中粗提液浓度（mL/100mL） 2 5 8 10 12 15 所取菌落中M+株占比（%） 0 13 25 65 20 3 ①用图中信息，解释表中IV组M+株占比明显高于Ⅲ组的原因________________。 ②表中Ⅲ组和V组中M+株占比接近，但在筛选平板上形成的菌落有差异。下列叙述正确的有_______（多选）。 A、Ⅲ组中有野生型菌落，而V组中没有野生型菌落 B、V组中有M产量未提高的突变体菌落，而III组中没有 C、与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体在V组中被抑制 D、与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的M+株在V组中被抑制 综上所述，用____________粗提液筛选是获得M+株的有效方法。 【答案】(1)碱基序列（或脱氧核苷酸序列） (2)随机性、不定向 (3)抑制 (4) Ⅳ组粗提取液浓度高于III组，野生型孢子萌发率为0，没有野生型菌落，Ⅲ组中有野生型菌落 ACD 10 mL/100mL 【分析】基因突变的原因主要有以下两类： 外因： 物理因素：如紫外线、X 射线及其他辐射，这些射线能损伤细胞内的 DNA，改变其碱基序列引发突变。 化学因素：像亚硝酸、碱基类似物等，可改变核酸的碱基，从而导致基因突变。 生物因素：某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的 DNA，引发突变。 内因：DNA 复制过程中，偶尔会发生碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构改变，引发基因突变 。 【详解】（1）紫外线和亚硝酸均通过改变 DNA 的碱基序列（或脱氧核苷酸序列），诱发基因突变。因为基因突变是指 DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而这些处理会影响 DNA 的碱基组成和排列顺序。 （2）因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低；又因基因突变的随机性、不定向性，M＋株在全部突变体中的占比低。要获得 M＋株，需进行筛选。基因突变具有不定向性，即一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，所以即使发生了基因突变，也不一定是我们想要的 M＋株。 （3）由图可知，随着培养基中粗提液浓度的升高，野生型孢子萌发率下降，所以粗提液对野生型孢子萌发有抑制作用。 （4）①IV 组粗提液浓度高于 Ⅲ 组，结合前面得出的粗提液对孢子萌发有抑制作用，且M＋株可能对粗提液有更强的耐受性，所以在较高浓度的粗提液下，更多的野生型孢子萌发受抑制，而 M＋株相对更容易存活，导致 IV 组 M＋株占比明显高于 Ⅲ 组。 ②A、Ⅲ组粗提液浓度较低，与对野生型孢子抑制作用较弱，筛选平板上有野生型菌落，据（3）表可知，Ⅴ组粗提液浓度较高，野生型孢子萌发率为0，筛选平板上没有野生型菌落，A 正确； B、Ⅲ 组和 V 组中都可能有 M 产量未提高的突变体菌落，B 错误； CD、与Ⅲ组相比，Ⅳ、Ⅴ组粗提液浓度较高，筛选平板上的菌落可能均为突变体，但Ⅵ组M+株显著少于Ⅳ组，说明诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体株在Ⅴ组中被抑制，CD正确。 故选ACD。 据表可知，用10 mL/100mL 粗提液筛选是获得M+株的有效方法。 12．（2023·北京·高考真题）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菌通常被用作溶菌对象。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___________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___________。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) 梯度稀释 透明圈 (4)假设一：P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 假设二：P菌被A菌刺激后释放可溶性物质溶解A菌 【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透明圈。　 （4）根据实验材料和设备，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，也可假设P菌被A菌刺激后释放可溶性物质溶解A菌。 13．（2026·江西·高考真题）检测食品中维生素B12(VB12)的含量具有重要意义。微生物法是一种检测VB12含量的常用方法，其基本原理是测试菌的生长依赖VB12，培养的生物量与培养基提供的VB12量成对应关系，流程如图(培养物OD值是一种能反映菌体浓度的测量指标，与菌体浓度正相关)。 回答下列问题： (1)图中液体培养基(b)与(c)________(选填“相同”或“不相同”)。 (2)制备测试菌液的“洗涤”和“重悬”操作需使用________溶液，以防止杂菌污染、保证菌体活性。 (3)在“检测食品中的VB12含量”过程中需设计空白(阴性)对照实验，其培养管内包括________[选填序号①液体培养基(c)；②测试菌液；③一定浓度的VB12；④待测样品液；⑤用于提取VB12的溶液]；同时还需设计“不接种测试菌液”的培养管作为另一组对照实验，具体目的是___________________________________。 (4)实验中需每隔一段时间检测培养物OD值。当OD值________时才能用于计算食品中VB12浓度，原因是___________________________________。 【答案】(1)不相同 (2)无菌等渗 (3) ①②⑤ 检测培养基和培养过程是否被杂菌污染，排除杂菌污染对OD值检测结果的干扰 (4) 稳定不再变化 VB12是测试菌生长的限制因子，只有当菌体生长达到稳定期，菌体浓度不再改变，OD 值才能稳定，OD值才与VB12浓度形成稳定对应关系，保证计算结果准确 【详解】（1）液体培养基(b)用于培养活化测试菌，需要含有VB12才能供测试菌生长繁殖；液体培养基(c)用于检测样品中VB12含量，本身不含VB12，因此二者成分不相同。 （2）无菌的等渗溶液，可维持菌体正常形态和活性，同时无菌条件能防止杂菌污染，符合操作要求。 （3）阴性空白对照的目的是排除提取VB12的溶剂本身对实验的影响，因此需要保留液体培养基(c)、测试菌液，用提取VB12的溶液代替待测样品液，故选①②⑤。不接种测试菌的对照，可通过OD值变化判断培养体系是否被杂菌污染，排除杂菌对结果的干扰。 （4）该方法依靠最终菌体生物量反映初始VB12浓度，VB12是测试菌生长的限制因子，只有当菌体生长达到稳定期，菌体浓度不再改变，OD 值才能稳定，OD值才与VB12浓度形成稳定对应关系，保证计算结果准确。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第38讲 微生物的培养技术和应用 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 微生物的实验室培养 核心知识02 微生物的分离与计数 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选、非选择题） 五年真题·压轴题（北京视野，单选、非选择题，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 什么是培养基？如何配制？ 2. 什么是无菌技术？ 3. 怎样运用生物与环境相适应的观点来理解选择培养的原理？ 4. 如何通过调整培养基的配方来有目的地培养某种微生物？ 5. 测定微生物数量的常用方法有哪些？ 6. 发酵工程在生产上有哪些重要的价值？ 2025年北京卷，微生物的分离和计算；培养基的配制 2023年北京卷，培养基的成分及功能，微生物的接种方法 2022年北京卷，微生物的培养及应用 1．考查频次：该专题是高频考点，近5年北京高考，每年均有考查。该专题内容在高考中会以选择题和实验题的形式呈现，考查综合分析能力和实验设计能力。 2．考查要点：考查内容聚焦二大板块：一是传统发酵技术与发酵工程；二是微生物的培养和计数。 热点情境 情境1：2026年中关村论坛重大成果，清华联合北京本土企业建成国内首个万吨级PHA（生物可降解塑料）生产线，利用工程微生物发酵合成绿色可降解材料，替代传统塑料，是北京绿色低碳+微生物发酵工程核心新情景，适配高考前沿科技设问。 对应知识点：培养基的组成，微生物的培养过程。 情境2：中科院微生物所北京本部2026年最新科研成果，筛选本土库德里阿兹威氏毕赤酵母，可在低温、低pH强酸环境下生长发酵，实现无中和剂清洁生产乳酸，适配北京绿色生物制造产业升级，是高考特殊微生物培养条件调控全新热点。 对应知识点：微生物的培养，微生物的计数。 备考策略 1.基础夯实阶段：熟记核心术语和实验操作规范，对应4大本地情景匹配基础考点，做到看到情景快速对应考点。 2.专项精练阶段：集中刷北京各区新模考情景题，重点训练说理题、实验设计题，熟练套用标准化答题模板。 3.压轴突破阶段：专攻合成生物、工业发酵、环境修复类前沿大题，总结“条件优化、误差分析、实验改进”类题型逻辑。 4.复盘总结阶段：整理情景错题，归纳同类设问答题逻辑，杜绝重复失分，形成专属答题思维体系。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：微生物的培养 一图串联 核心知识1 微生物的实验室培养 考点1：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，配制出供其生长繁殖的营养基质。 （2）作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 （3）类型 划分标准 培养基种类 特点 用途 物理性质 液体培养基 不加凝固剂 工业生产 半固体培养基 加凝固剂，如琼脂 观察微生物的运动 固体培养基 微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种 化学成分 天然培养基 含化学成分不明确的天然物质 工业生产 合成培养基 培养基成分明确 分类、鉴定 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种类微生物生长的培养基 培养、分离出特定微生物 鉴别培养基 在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物 鉴别不同种类微生物 （4） 营养成分：凡是能够为微生物提供C、N等元素的营养物质。 ①基本成分：碳源、氮源、水、无机盐 碳源 无机碳源（自养型生物） CO2、CO32-、HCO3- 有机碳源（异养型生物） 葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等 氮源 无机氮源 NH4＋、NO3-、NH3等 有机氮源 牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等 无机盐 大量元素 Ca、K 、Mg 微量元素 Zn、Cu、Mn、Co、Mo等 【易错提醒】 含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源 考点2：无菌技术 1. 目的：获得纯净的培养物。 2. 关键：防止杂菌污染。 3. 常用的灭菌、消毒方法比较 条件 结果 常用方法 应用范围 消毒 较为温和的物理或化学方法 仅杀死物体表面或内部的部分微生物，不能消灭芽孢和孢子。 煮沸消毒法 日常用品 巴氏消毒法 不耐高温的液体 化学药剂消毒法 用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源 紫外线消毒法 用紫外灯照射接种室、接种箱、超净工作台。 灭菌 强烈的理化因素 杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 灼烧灭菌法 接种工具(涂布器、接种环)、试管口或瓶口 干热灭菌法 玻璃器皿、金属用具 湿热灭菌法 培养基及容器 核心知识2 微生物的分离与计数 考点1：微生物的纯培养 1.基本概念 （1）概念：由单一个体繁殖所获得的微生物群体是纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。 （2）常用方法：平板划线法和稀释涂布平板法。 （3）纯培养：获得纯培养物的过程。 （4）菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体。 （5）单菌落：一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 2.酵母菌纯培养的方法步骤 （1）配制培养基：称取去皮马铃薯200g，切成小块，加水1000ml，加热煮沸至马铃薯软烂，用纱布过滤。向滤液中加入20g葡萄糖、15-20g琼脂，用蒸馏水定容至1000ml。 （2）灭菌： ①培养基灭菌：高压蒸汽灭菌； ②培养皿灭菌：干热灭菌法。 （3）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。 倒平板的具体操作：灭菌后的培养基在无菌操作台上倒入4个培养皿中，倒后立即置于水平位置上，轻轻晃动，使培养基铺满平皿底部，待凝，使之形成平面。 【注意】倒平板注意事项：①温度：50℃左右 ②操作：在酒精灯火焰附近 ③冷凝后平板倒置。 3.平板划线法 （1）原理：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。 （2）操作 步骤 图示 ①灼烧接种环，直至接种环金属丝烧红 ②在火焰旁冷却接种环，拔出酵母菌培养液试管的棉塞 ③试管口通过火焰 ④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液 ⑤试管口通过火焰，并塞上棉塞 ⑥将皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖 ⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线 【易错提醒】平板划线法的注意事项 1.几次灼烧接种环的目的 （1）第一次划线前：杀死接种环上的微生物，避免污染培养物。 （2）每次划线后：杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自上一次划线的末端。 （3）划线操作结束后：杀死残留菌种，避免污染环境和感染操作者。 2.灼烧接种环之后，要冷却后再进行操作，以免接种环因温度过高而杀死菌种。 3.划线力度要适当，防止用力过大将培养基表面划破。 4.培养皿盖不能完全打开，应只打开一条缝隙。 考点2：微生物的选择培养基和计数 1.选择培养基 （1）概念：在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。 （2）原理：人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度和pH等),同时抑制或阻止其他微生物的生长。 （3）实例 从热泉中筛选出水生栖热菌。热泉70～80 ℃的高温条件淘汰了绝大多数微生物，而使耐高温的水生栖热菌脱颖而出。 （4）选择培养基配方的设计 尿素［CO(NH2)2］含氮量高，化学性质稳定，是现代农业生产中一种重要的氮肥。尿素被土壤中某些细菌分解成NH3,再被转化为NO3-、NH4+等被植物吸收。 这些细菌之所以能分解尿素，是因为能合成脲酶，来催化尿素分解。 ①你如何设计培养基配方，将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来？ 【答案】培养基添加尿素作唯一氮源，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素、缺乏氮源而不能生长发育繁殖。 2.微生物的选择培养 （1）稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释后，将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养。 实例：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 提出问题：土壤中有能分解尿素的细菌，我们如何分离它们？并研究1g土壤样品中含有多少这样的细菌？ 原理：通过对土样进行充分稀释，再将菌液涂布到制备好的培养基上，即可得到能分解尿素的细菌的纯培养物。 【实验流程】 1.选择培养基的制备 （1）原理：绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。利用以尿素作唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。 （2）配方 葡萄糖 10.0g制备选择培养基（尿素为唯一氮源） 制备牛肉膏蛋白胨培养基（对照作用） 尿素 1.0g KH2PO4 1.4g Na2HPO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 琼脂 15.0g 蒸馏水 1000ml 2.稀释土壤样品 （1）土壤取样 细菌宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，绝大部分分布在距地表3~8cm的土壤层。铲去表层土3cm左右，取样，将样品装入事先准备好的信封中。 【注意】取土样时用的铁铲和取样袋在使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手。 （2）样品的稀释（梯度稀释菌液） 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无菌水的试管中，依次等比稀释。 （3）稀释涂布平板法操作 序号 图示 操作 1 取0.1 mL菌液，滴加到培养基表面 2 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中 3 将沾有少量酒精的涂布器在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布 4 用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使菌液_涂布均匀 （4）微生物的培养与观察 ①不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌一般在30-37℃的温度下培养1-2d。 ②每隔24h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。 ③一般来说，在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征。 （5）鉴定培养基 ①土壤中分解尿素的细菌的鉴定 原理：脲酶催化尿素分解成氨→培养基碱性增强→ 酚红变红→脲酶阳性 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，说明该细菌能够分解尿素。 A.液体培养基可以直接看液体的变色情况； B.固体培养基上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。 3.微生物的数量测定 （1）间接计数法--稀释涂布平板法 ①原理：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。通过计数平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 ②计数原则: A.选择30-300个菌落的平板进行计数； B.每个稀释度至少取3个平板取其平均值； C.统计的菌落往往比活菌的实际数目低； D.统计的结果一般用菌落数而不是活菌数来表示； E.恰当的稀释度、涂布是否均匀是成功统计菌落数目的关键。 （2）计算公式:每g样品中的菌落数＝(C÷V)×M ①C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数； ②V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)； ③M代表稀释倍数。 （3）直接计数 —计数板计数法 ①原理：利用细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积里样品中微生物的数量。 ②缺点：不能区分死菌与活菌；个体小的细菌在显微镜下难以观察； 【易错提醒】微生物的计数方法比较 内容 直接计数法 间接计数法 主要用具 显微镜、细菌计数板或血细胞计数板 涂布器 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 计算公式 每毫升原液含菌株数＝每小格平均菌株数×400×1 0000×稀释倍数 每克样品中的菌株数:(C÷V)×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 缺点 不能区分死菌与活菌 当两个或多个菌体连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 结果 比实际值偏大 比实际值偏小 5.几种常见的鉴别培养基 名称 主要用途 主要化学物质 特征性变化 伊红一亚甲蓝琼脂培养基 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、纤维素 纤维素被分解后出现透明圈 淀粉培养基 鉴别产淀粉酶菌株 可溶性淀粉 淀粉被水解后出现淀粉水解圈 H2S试验培养基 鉴别产H2S菌株 醋酸铅 产生黑色沉淀 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 考查重点：微生物的实验室培养；微生物的分离与计数 题型一：微生物的实验室培养 1．（26-27高三上·北京房山·开学考试）自然界存在着某种可降解PET塑料（含碳有机物）的细菌。下列相关叙述正确的是（     ） A．应配制以PET塑料为唯一碳源的培养基 B．培养时用接种环蘸取单个菌落进行涂布 C．显微镜计数法可精确计数活细菌总数 D．该菌可大量投放到自然环境中降解PET 2．（2026·北京·模拟预测）平板划线法和稀释涂布平板法是酵母菌培养时常用的接种方法，下列叙述正确的是（     ） A．两种方法接种时所用的工具均需要消毒之后才能使用 B．两种接种方法均可以用来完成微生物计数 C．两种接种方法接种后的平板，均需要倒置培养 D．接种后，没有长出菌落的平板直接丢掉 3．（2026·北京顺义·二模）菌株甲不能合成组氨酸,因此不能在无组氨酸的培养基上繁殖。为检测四种物质 A、B 、 C、D 的诱变效果，将菌株甲分别接种于添加四种物质的无组氨酸培养基上，检测每个平板中的菌落数，统计结果如下图。下列分析不合理的是（    ） A．组氨酸是菌株甲繁殖的必要条件 B．按功能划分该培养基属于选择培养基 C．四种物质中 A 的诱变效果最佳 D．各菌落所含的遗传物质均相同 4．（2026·北京石景山·二模）利用灰色链霉菌（一种需氧细菌）发酵生产链霉素。生产中相关操作不恰当的是（    ） A．接种前对菌种进行扩大培养 B．监控pH、温度、溶解氧等参数 C．用稀释涂布平板法实时监测活菌数量 D．通过提取、分离和纯化获取链霉素 5．（2026·北京丰台·二模）为探究大肠杆菌对中药黄芩的耐药性，研究人员在接种了大肠杆菌的培养基中放置含等量黄芩或四环素的滤纸片，培养一段时间后，从抑菌圈边缘挑取细菌重复培养，结果如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．药物诱导基因定向突变，使大肠杆菌产生耐药性 B．抑菌圈直径越大，说明药物的杀菌作用越强 C．黄芩可作为抗菌药物，不易使细菌产生耐药性 D．交替使用不同药物可降低产生耐药性的速度 6．（2026·北京昌平·二模）酵母菌可利用甲醇生产单细胞蛋白，野生型菌株甲醇利用率低，我国科研人员选育出高效利用甲醇的工程菌株并实现工业化生产。相关叙述正确的是（　　） A．甲醇为酵母菌提供碳源和氮源 B．菌种扩大培养是发酵工程的中心环节 C．提高通气量与搅拌速率可增加溶氧，提升产量 D．单细胞蛋白是通过分离纯化获得的代谢产物 7．（2026·北京西城·一模）某同学探究公园土壤中分解尿素的细菌的数量，部分结果如图。相关叙述正确的是（　　） A．培养基以尿素为唯一碳源 B．采用平板划线法进行接种 C．用无菌水对土壤浸出液进行梯度稀释 D．菌落太少，不适合分解尿素细菌的计数 8．（2026·北京顺义·一模）科研人员将等量药液注入培养基表面的4个牛津杯中，测定药物的抑菌效果。如图所示，下列选项不正确的是（　　） A．培养基、培养皿、牛津杯需提前灭菌 B．需采用涂布法将细菌接种在平板上 C．牛津杯中的药液可扩散进入培养基 D．3号药物的抑菌效果优于4号 9．（25-26高三上·北京通州·期末）科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解DDT（C14H9Cl15）能力强的菌株。下列叙述错误的是（　　） A．筛选使用的选择培养基要以DDT为唯一碳源 B．逐步提高培养基中DDT浓度获得高耐受菌株 C．优先采集DDT使用过量的土壤样品进行筛选 D．用接种环将稀释的菌液均匀地涂布在培养基表面 10．（25-26高三上·北京朝阳·期末）显微镜直接计数法和稀释涂布平板法均可用于酵母菌计数。下列说法正确的是（　　） A．显微镜直接计数时，先滴菌液再盖盖玻片导致结果偏小 B．稀释涂布平板法计数的结果一般小于显微镜直接计数法 C．一定量培养液中酵母菌数量呈S型增长后下降，K值不变 D．显微镜直接计数法统计的是酵母菌活菌的数量变化 题型二：微生物的分离与计数 11．（2026·北京海淀·二模）某同学进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验，结果在以尿素为唯一氮源的选择培养基上没有出现菌落。该同学进行反思时，对可能原因的分析，不合理的是（    ） A．土壤样品稀释度过高 B．接种时未设置对照 C．涂布器灼烧后未彻底冷却 D．培养时间不足尚未形成菌落 12．（2026·北京昌平·一模）研究人员从重金属污染土壤中筛选出一株耐镉并促进植物生长的菌株——高地芽胞杆菌。相关叙述错误的是（    ） A．实验中应使用含镉培养基作为选择培养基 B．可用稀释涂布法或平板划线法筛选高地芽胞杆菌 C．大规模发酵培养该菌株需控制溶氧、温度、pH等条件 D．高地芽胞杆菌可替代化肥用于镉污染农田的农业生产 13．（2026·北京·二模）研究发现，植物根际微生物对石油的降解起重要作用。如图为从土壤中筛选出高效石油降解菌的部分流程示意图，相关叙述错误的是（　　） A．为获得分解石油的细菌，配制培养基时，应以石油为唯一碳源 B．配制步骤A、B所需培养基时，应先调节pH后再高压蒸汽灭菌 C．可使用稀释涂布平板法或细菌计数板计数法对目的菌进行计数 D．在B培养基中出现的菌落均是由能够降解石油的细菌形成的 14．（25-26高三上·北京丰台·期末）研究人员用选择培养基筛选出了一种石油降解菌。下列叙述正确的是（　　） A．这种培养基中营养物质是石油，无需添加其他成分 B．从被石油污染的土壤中更容易分离得到石油降解菌 C．可以使用平板划线法测定土壤中石油降解菌的数量 D．可利用固体培养基对这种石油降解菌进行大量培养 15．（25-26高三上·北京朝阳·期末）研究者欲从深海热液口分离能高效降解原油中长链烷烃的细菌。已知深海热液口沉积物样品中微生物种类繁多，但目标菌含量可能极低。下列实验方案中，最能达成实验目的是（　　） A．样品直接稀释涂布于选择培养基 B．先富集，再稀释涂布于选择培养基 C．先涂布固体培养基，再挑菌富集 D．非选择性富集后，涂布普通培养基 16．（25-26高三上·北京东城·期末）活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料，常用于棉、麻等染色。现欲从染料废水堆积池的污泥中获得能分解活性黑5的假单胞杆菌菌株，流程如下图。下列说法不正确的是（　　） A．从染料废水堆积池污泥中取样的原因是此处目的菌存在的可能性大 B．培养基Ⅰ、Ⅱ均以活性黑5为唯一氮源，属于选择培养基 C．在培养基Ⅰ、Ⅱ中都利用稀释涂布平板法进行接种，获得单菌落 D．逐渐提高培养液中活性黑5浓度有助于获得具高效分解能力的目的菌 17．（2025·北京海淀·二模）木霉菌可降解环境中的纤维素。为筛选纤维素酶高产菌株，用紫外线对木霉菌进行诱变处理。已知纤维素与刚果红结合形成红色复合物。下列叙述错误的是（　　） A．木霉菌属于生态系统中的分解者 B．筛选培养基中应添加纤维素和刚果红 C．用平板划线法将菌液接种于筛选培养基上 D．应筛选透明圈与菌落直径比值大的菌落 18．（24-25高三上·北京海淀·期末）从马盲肠中分离出能够降解纤维素的厌氧细菌并对其进行鉴定，实验流程和结果如下图。下列叙述错误的是（　　）   A．①~③的培养基以纤维素为唯一碳源 B．①~③应在无氧条件下倒置培养 C．菌落甲分泌的纤维素分解酶的降解能力低于乙 D．筛选出的菌株可研发为反刍动物的饲料添加剂 19．（2024·北京海淀·一模）橄榄油的主要成分是甘油三酯。研究者利用“橄榄油平板透明圈法”筛选获得两株产脂肪酶的菌株X 和Y， 检测结果如表。下列相关叙述不正确的是（    ） 酶活性（U•mL-1） 透明圈 空白 - 菌株X 6.9 菌株Y 7.7 A．可将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选 B．培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源 C．图中透明圈大小仅与酶活性的大小成正比 D．以上两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外 20．（2024·北京朝阳·一模）研究者从土壤中分离得到多株细菌，筛选出对草莓灰霉病病原体（G菌）有显著抑制作用的菌株Z，Z菌株的发酵液对G菌的抑制效果如下。 下列相关说法错误的是（　　） A．从土壤中分离获得Z菌单菌落时可使用平板划线法 B．使用平板培养Z菌株后提取该菌株的发酵液 C．对照组应加入等量培养Z菌株的无菌培养基 D．实验组、对照组G菌接触发酵液前菌落直径应相同 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选、非选择题） 设题创新:谷氨酸棒杆菌，考查微生物的培养(T1);安莎霉素，考查微生物的筛选（T4）;纳米颗粒，考查无菌技术(T7);细菌之间的基因重组，考查微生物的培养(T13) 1．谷氨酸棒杆菌作为公认安全的工业微生物而广泛应用于多种高附加值化学品的生产。某天然蓝色色素X由BpsA酶催化合成。研究人员将来源于薰衣草链霉菌的bpsA基因导入能高效利用木糖的谷氨酸棒杆菌中，通过发酵生产色素X。初始构建的菌株1使用IPTG诱导型启动子控制bpsA基因的表达，但IPTG对细胞有一定毒性。研究人员用四种谷氨酸棒杆菌内源组成型启动子分别替换诱导型启动子，构建了菌株2-5.各菌株在50g/L木糖为唯一碳源的液体培养基中发酵结果如柱形图所示，下列叙述错误的是（     ）                   A．平板AB中都不含IPTG，从功能上可以看作鉴别培养基 B．菌株1在无IPTG诱导时不能合成色素X，最直观的证据是A平板呈浅黄色 C．四种组成型启动子中，菌株3相应启动子是最佳选择，原因是色素X产量最高 D．菌株5细胞干重显著下降，推测与启动子过强表达导致代谢负担有关 2．研究人员从土壤中分离以淀粉为唯一碳源且高效产蛋白酶的枯草芽孢杆菌菌株，来满足饲料工业、畜禽养殖业对蛋白酶的需求。实验流程如图所示，其中A组为分离操作，B组为对土壤细菌的计数操作。下列相关叙述正确的是（     ） 注：酪蛋白在平板中呈奶白色，被水解后呈现无色透明状态。 A．步骤⑧可采用涂布平板法或平板划线法进行接种 B．步骤⑨微生物计数得到的是枯草芽孢杆菌的数目 C．步骤⑥应挑选周围产生透明圈的菌落进行进一步培养 D．通过步骤④选择出的菌种，在步骤⑤中均能产生透明圈 3．自然界中某些微生物可通过分泌多糖和蛋白质来吸附水体中的微小颗粒，使其沉淀。下图表示从淤泥样品中筛选能高效沉降污水中微小颗粒的微生物的操作步骤。下列叙述正确的是（　　） A．将样液接种到平板培养皿1的工具为接种环 B．进行过程Ⅲ的目的是获得纯培养物 C．过程Ⅱ和过程Ⅲ都可对微生物进行分离和计数 D．平板培养皿1和2中的培养基都为液体培养基 4．深海中某种赖氨酸缺陷型放线菌能产生安莎霉素，具有较高的抗菌活性，可治疗肺部感染。科研人员用紫外线诱变深海放线菌后，如图选育高产菌株，以提取安莎霉素。下列叙述正确的是（     ） 注：原位影印可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落 A．①中的培养基是以安莎霉素为唯一碳源的选择培养基 B．进行原位影印操作时须先将无菌绒布转印至培养基③，再转印至培养基④ C．为不破坏培养基③的无菌状态应在灭菌后调节pH D．培养结果是甲菌落不能在③生存，推断乙菌落能产生安莎霉素 5．下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验部分流程示意图，下列叙述正确的是（　　） A．配制选择培养基时应以尿素为唯一氮源，且pH应调至酸性 B．该实验可设置空白平板和接种的完全培养基作为对照组 C．该实验接种方法为稀释涂布平板法，接种后立即将平板倒置培养 D．实验结果表明10g土样中的尿素分解菌数量为7.0×108个 6．火龙果在常温下极易腐败变质产生醋味，可从火龙果上筛选优质醋酸菌种，筛选过程如下图（其中的CaCO3可被醋酸溶解）。下列叙述错误的是（　　） A．“富集培养基”为液体培养基，培养时需振荡培养 B．加入CaCO3的培养基只允许产醋酸的微生物生长 C．测定菌株的醋酸耐受性是为了筛选出在高浓度醋酸条件下仍能保持较强活性的菌株 D．以火龙果为原料产酸时发酵罐内有气泡产生，而以果酒为底物产酸通常无气泡产生 7．我国科研团队利用生物材料将类囊体封装成纳米颗粒，用于治疗干眼症。该纳米颗粒被小鼠的角膜细胞吞噬后，能在光照下高效产生NADPH，有效清除炎症产生的活性氧，修复角膜损伤。下列叙述错误的是（     ） A．该纳米颗粒在小鼠细胞中不能进行完整的光合作用 B．角膜细胞吞噬纳米颗粒的过程依赖细胞膜的流动性 C．制备该纳米颗粒需要进行高压蒸汽灭菌以保持无菌 D．该纳米颗粒起治疗作用主要利用了NADPH的还原性 8．抗生素是微生物产生的一类具有抑菌或杀菌活性的次级代谢产物，是临床抗感染治疗的核心药物。为筛选新型抗生素产生菌，研究人员以土壤为分离源，进行了产抗生素菌株的分离与抗菌活性鉴定实验，实验流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．涂布土壤稀释液前，需对培养基进行干热灭菌 B．透明圈直径/菌落直径的比值越大说明S对目的菌产生的抗生素越敏感 C．挑取菌落在平板一侧划线时，划线区域的菌种密度会逐次增大 D．测试菌2和5繁殖较快，说明这两种测试菌的抗性较弱 9．研究人员采用图1中甲所示流程获得高耐酒精的高产醋酸菌，其中图2是“纯化培养”后的结果图。下列相关叙述错误的是（　　） A．产醋酸能力最强的醋酸菌菌落是B B．葡萄糖可以为醋酸菌提供碳源和能源 C．自然发酵的甘蔗渣经灭菌后再加入培养基中 D．通过增加酒精浓度进一步筛选高耐酒精的高产醋酸菌 10．研究人员对布氏田鼠盲肠中的纤维素分解菌进行分离、鉴定，过程如图所示。其中平板①②③上长出的菌落数分别为20、37、39。下列叙述正确的是（　　） 注：刚果红可与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，复合物就无法形成。 A．①②③应在95%空气和5%氧气的气体环境中倒置培养 B．①②③中的培养基是以纤维素为唯一碳源的选择培养基 C．通过比较透明圈大小可知，甲、乙分解纤维素的能力相同 D．内容物中纤维素分解菌的密度为1.6×107个/mL 11．（2026·北京门头沟·一模）枯草芽孢杆菌在营养不足、环境恶劣等条件下会形成抗逆性强的芽孢，环境适宜时，芽孢恢复活性。我国科学家通过将芽孢包埋在可降解塑料PCL中，制备出能在特定条件下加速降解的“活塑料”（制备原理如图1），以期用于食品、日用品等包装。 (1)为获得用于制备“活塑料”的芽孢，需先在培养基中培养枯草芽孢杆菌。培养基中应提供____________（答出两种）以及水和无机盐等营养物质，全程保证____________操作。 (2)研究者构建图2所示的基因表达载体转入枯草芽孢杆菌，获得只有在木糖存在时才能大量表达并分泌脂肪酶（塑料降解酶）的工程菌。请从以下选项中选择合适的启动子和基因，将所选序号填入相应位置____________。 启动子：①芽孢杆菌内源启动子②T7启动子（只被T7RNA聚合酶识别）③木糖诱导型启动子 基因： A．脂肪酶基因                                    B．脂肪酶基因+分泌信号肽基因 C．T7RNA聚合酶基因                            D．木糖合成酶基因 （注：分泌信号肽能引导蛋白质分泌到细胞外） (3)研究者将上述表达载体转入用____________处理过的枯草芽孢杆菌中，筛选得到转化成功的工程菌。再利用重金属刺激工程菌形成工程芽孢，进一步制备出活塑料。 (4)活塑料能实现“在日常使用时不降解、需要回收时启动降解”的目标。活塑料使用完回收后快速降解所需的条件是____________。 (5)为保证该技术在实际应用中的安全性，在选取工程菌株时，还需要考虑的是____________。 A．对人体和动植物无致病性 B．在完成降解任务后种群会自然衰退 C．在自然环境中具备较强的生存和扩散能力 D．所携带的外源基因不易转移至自然环境 12．（2026·北京通州·一模）克林顿乳牛肝菌（SC）是一种大型真菌，其菌丝与植物根部缠绕，帮助植物有效吸收水分和无机盐，研究者对它们之间的关系展开了研究。 (1)SC等微生物与该区域的植物、动物，共同构成_______。SC可以从植物中获得糖类、氨基酸等营养物质，但生长所需要的维生素无法从植物中获得。 (2)为研究SC生长对不同维生素的需求，将等量的SC菌种转移至新的_______（填“固体”或“液体”）培养基中，使其形成菌落，一段时间后测量菌丝密度，结果如图1，表明对SC生长最为关键的维生素是_______（以下简称关键维生素）。进一步研究显示，SC缺乏关键维生素合成基因，但存在相关转运蛋白基因。 (3)SC周围常分布许多B4细菌，二者共存时SC能够正常生长。为研究B4对SC生长的作用，对B4进行单独培养，或将B4与SC共培养，检测培养基中关键维生素浓度，结果如图2。共培养时关键维生素浓度呈现先上升再下降的趋势，原因是_______。 (4)研究者推测SC分泌的化学物质能够吸引B4，若要证明以上推测，可分别用含等量_______的滤纸等距离置于B4菌落两侧，观察菌落的移动方向，最终证实真菌—细菌—植物三方共生体系的存在。 13．（2024·全国·模拟预测）学习以下材料，回答（1）～（3）题。 细菌之间的基因重组 细菌之间能够通过多种方式实现基因的交流，从而增大对环境的适应。 第一种细菌的基因重组现象发现于1946年。微生物学家Lederberg筛选出两种突变细菌，A缺乏合成甲硫氨酸的能力，B缺乏合成苏氨酸的能力。A、B菌均有链霉素抗性和敏感性两种亚型。链霉素敏感细菌在含有链霉素的培养基中不会死亡，但是没有增殖能力。Lederberg发现只有链霉素敏感A菌与链霉素抗性B菌混合后的产物，在不含甲硫氨酸和苏氨酸的选择培养基上长出菌落。经研究发现，这种称为接合的现象需要细菌之间的直接接触，经由一种特殊通道将供体菌的遗传物质转入受体菌中实现基因重组（图1）。 第二种细菌的基因重组也是Lederberg发现的。他在装有DNA酶的培养液的U型管两侧分别培养合成代谢突变菌I及合成代谢突变菌Ⅱ，二者之间用只允许病毒和大分子物质透过的滤膜隔开（图2），经过抽吸后，将培养Ⅱ一侧的菌液涂布在无添加的基本培养基上，长出了野生型菌。这种现象显然不是接合的结果，在Ⅱ侧的菌液中发现的噬菌体P揭晓了答案。P能侵染细菌并将其DNA整合到细菌拟核DNA中，一定条件下合成子代噬菌体并裂解细菌。偶然情况下，P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段，释放后再侵染其他细菌时，所携带的原细菌DNA片段与后者发生基因重组。这种借由病毒的细菌基因重组称为转导。 此外，Avery的肺炎链球菌转化实验证明细菌还能够通过直接吸收外界游离DNA片段来实现基因重组。多种基因重组方式令细菌具有更强的基因交流能力，滥用抗生素引发的超级细菌感染事件频频发生，对人类医疗、畜牧养殖等产业提出了严峻挑战。 (1)图1实验中，Lederberg在筛选发生基因重组的细菌时，使用的选择培养基除了基本营养物外，还需要添加__________。两种突变细菌中，供体菌是__________（填“A”或“B”），在选择培养基中长出菌落的原因是__________。 (2)①图2实验中，Lederberg能排除野生型菌的出现来源于接合或转化的原因是_________。 ②研究者利用野生菌（T+L+C+）作为供体菌，合成代谢突变菌做受体菌（T—L—C—）。使用__________法在选择培养基上对受体菌转导情况进行计数，发现T+的菌落中，有47%同时也是L+，但只有2%同时也是C+。结合实验结果，针对野生菌中3个基因在DNA上的排列顺序，提出合理假设__________。 ③为进一步验证假设，请设计实验并预期实验结果_________。 (3)利用本文信息，从进化与适应的角度阐明滥用抗生素引发超级细菌感染致病的原因：_________。 14．（2024·北京西城·一模）人类肠道微生物具有限制病原体在肠道定植的能力，称为定植抵抗力。科研人员开展了相关研究。 (1)将含有荧光素酶基因的_________导入病原菌，获得转基因菌株Al，该菌株产生的荧光素酶可催化底物发荧光。通过检测荧光强度可以确定_______。 (2)将10种非致病肠道微生物（B1—B10）在适宜条件下进行体外培养。加入Al共培养2天，实验结果如图1，结果表明_______。 (3)进一步将不同菌种组合与Al共培养，实验结果如图2，结果显示_______，说明微生物多样性导致的定植抵抗依赖B5。 (4)为证明体外研究的结论适用于体内。研究者使无菌小鼠被肠道微生物定植，检测Al感染1天后Al菌的浓度。结果支持以上结论。但哺乳动物肠道中实现相同的定植抵抗效果需更高的微生物多样性。将实验结果（106、108、109）填入下表对应位置。_______ B5 － ＋ － 其他肠道微生物 无 10种 50种 10种 50种 Al菌浓度 1010 i ii iii 108 (5)Al和B5能利用半乳糖醇而其他肠道微生物不能。B5的突变体b5失去了该能力。科研人员利用B5、b5和其他肠道微生物进行实验，结果如图3。除半乳糖醇外，培养基还应含有________营养物质。据图3实验结果，下列推测合理的是_______。 A．③显著低于①，说明b5对营养的需求与Al重叠度高于其他9种微生物 B．④显著高于③的原因是半乳糖醇对b5有害 C．⑥显著低于④是因为B5能利用半乳糖醇 D．生态位重叠度越高，竞争越激烈 (6)结合本研究及所学知识，阐述滥用抗菌药可能带来的风险（两点）。_____ 15．尖镰孢菌（FOC）是一种土壤真菌，易引起黄瓜等蔬菜患枯萎病，严重影响产量。项目学习小组欲从土壤中筛选几种能抑制FOC的细菌，构建复合菌群，探究复合菌群对枯萎病的防治效果。 (1)分离纯化菌种：取土样后，加入无菌水，制成菌悬液。为分离纯化菌种，可使用平板划线法或__________将微生物接种于物理性质为________的培养基上。该培养基需加水、碳源、_________（填2种）等营养成分。 (2)筛选抑真菌菌株：从分离出的菌株中筛选出HB1、HB5和HB15三株具有较强抑真菌潜力的功能细菌。将FOC接种于培养基一侧，并在距其2cm处接种待测菌株，对照只接种FOC，观察抑菌情况，以比较三种菌株的抑制效果。 据图1可知，_________菌株对FOC的抑制效果最强。为检测三种菌株能否共存，进行了相容性（不相互抑制）试验：将HB1菌液均匀涂布在培养基平板上，将滴加有HB5、HB15菌液和无菌水（CK）的滤纸片放在平板上，培养结果如图2.结果表明，HB5和HB15不会抑制HB1生长，理由是________。完成相容性试验，还需进行两组实验，请根据图3写出其中一组设计。 a___________    b___________    c__________ (3)作用效果检测：用复合菌群（HB1+HB5+HB15）灌根处理黄瓜幼苗，接种FOC，作为实验组。对照组仅接种FOC．15天后检测相应指标，结果如表1.复合菌群对黄瓜幼苗的作用是______________。 表1 实验处理 茎粗（cm） 株高（cm） 地上部鲜重（g） 地下部鲜重（g） 发病率 对照组 0.36 32 17.78 0.61 86.67% 实验组 0.4 43.15 26.08 0.98 40.00% 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选、非选择题） 高频考点：微生物的培养；微生物的分离和计数 1．（2025·北京·高考真题）动物细胞培养基一般呈淡红色。某次实验时，调控pH的CO2耗尽，培养基转为黄色。由此推断使培养基呈淡红色的是（    ） A．必需氨基酸 B．抗生素 C．酸碱指示剂 D．血清 2．（2021·北京·高考真题）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 3．（2021·北京·高考真题）野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是（　　） A．种植此类草本植物可以减少水土流失 B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用 C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源 D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移 4．（2019·北京·高考真题）筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。 菌种 菌落直径：C（mm） 透明圈直径：H（mm） H/C 细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2 细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6 有关本实验的叙述，错误的是 A．培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B．筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布 C．以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D．H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 5．（2026·河南·高考真题）自然界存在着甲、乙两种降解PET塑料（含碳有机物）的细菌。为筛选这两种细菌，并探究两种细菌的协同降解效果，研究人员进行了相关实验。下列叙述错误的是（　　） A．为筛选出目的菌，培养基应以PET塑料为唯一碳源 B．细菌纯培养时，需用涂布器蘸取单个菌落进行涂布 C．利用显微镜直接计数，可估算出菌悬液中细菌的总数 D．探究甲、乙降解效果的协同性，至少需设三个实验组 6．（2026·安徽·高考真题）某种营养缺陷型细菌在完全培养基上能生长，但在基本培养基上需添加组氨酸才能生长。将等量的营养缺陷型菌株涂布到两种培养基上（基本培养基中添加了少量组氨酸供细菌繁殖，但不足以形成菌落），再分别放入含低浓度和高浓度物质M的滤纸片，培养一段时间后菌落的生长情况如图。下列叙述正确的是（　　） A．固体培养基配制后需要采用干热灭菌法进行灭菌 B．牛肉膏蛋白胨培养基能用于培养该营养缺陷型细菌 C．物质M有诱变作用，菌落a中细菌合成蛋白质时不需要组氨酸 D．物质M有抑制作用，抑菌圈边缘的菌落多数能在基本培养基上生长 7．（2026·广东·高考真题）“酵母菌的纯培养”实验中，下列操作不规范的是（     ） A．在火焰旁冷却接种环 B．试管棉塞放超净台上 C．接种前灼烧试管口 D．划线时轻柔而迅速 8．（2025·广西·高考真题）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 9．（2025·四川·高考真题）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 10．（2025·湖南·高考真题）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离成乙酸 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 11．（2025·北京·高考真题）链霉菌A能产生一种抗生素M，可用于防治植物病害，但产量很低。为提高M的产量，科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理，筛选M产量提高的突变体（M+株），以应用于农业生产。 (1)紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的_______，诱发基因突变。 (2)因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低；又因基因突变的_______性，M+株在全部突变体中的占比低。要获得M+株，需进行筛选。 (3)链霉菌A主要进行孢子繁殖。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩，得到粗提液，测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，结果如图。 由图可知，粗提液对野生型孢子萌发有_______作用。 (4)随后研究者进行筛选实验。诱变处理后，将适量孢子悬液涂布在含有不同浓度粗提液的筛选平板上，每个浓度的筛选平板设若干个重复，28℃培养7天。从每个浓度的筛选平板上挑取100个单菌落，再次分别培养后逐一测定M产量，统计结果如下表。 组别 I II III IV V VI 筛选平板中粗提液浓度（mL/100mL） 2 5 8 10 12 15 所取菌落中M+株占比（%） 0 13 25 65 20 3 ①用图中信息，解释表中IV组M+株占比明显高于Ⅲ组的原因________________。 ②表中Ⅲ组和V组中M+株占比接近，但在筛选平板上形成的菌落有差异。下列叙述正确的有_______（多选）。 A、Ⅲ组中有野生型菌落，而V组中没有野生型菌落 B、V组中有M产量未提高的突变体菌落，而III组中没有 C、与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体在V组中被抑制 D、与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的M+株在V组中被抑制 综上所述，用____________粗提液筛选是获得M+株的有效方法。 12．（2023·北京·高考真题）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菌通常被用作溶菌对象。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___________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___________。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）___________。 13．（2026·江西·高考真题）检测食品中维生素B12(VB12)的含量具有重要意义。微生物法是一种检测VB12含量的常用方法，其基本原理是测试菌的生长依赖VB12，培养的生物量与培养基提供的VB12量成对应关系，流程如图(培养物OD值是一种能反映菌体浓度的测量指标，与菌体浓度正相关)。 回答下列问题： (1)图中液体培养基(b)与(c)________(选填“相同”或“不相同”)。 (2)制备测试菌液的“洗涤”和“重悬”操作需使用________溶液，以防止杂菌污染、保证菌体活性。 (3)在“检测食品中的VB12含量”过程中需设计空白(阴性)对照实验，其培养管内包括________[选填序号①液体培养基(c)；②测试菌液；③一定浓度的VB12；④待测样品液；⑤用于提取VB12的溶液]；同时还需设计“不接种测试菌液”的培养管作为另一组对照实验，具体目的是___________________________________。 (4)实验中需每隔一段时间检测培养物OD值。当OD值________时才能用于计算食品中VB12浓度，原因是___________________________________。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $