資源簡介

第38講　微生物的培養(yǎng)技術及應用
[課標內容]　1.闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的前提。2.闡明無菌技術是在操作過程中,防止無菌物品與無菌區(qū)域被微生物污染的技術。3.舉例說明通過調整培養(yǎng)基的配方可有目的地培養(yǎng)某種微生物。4.概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實驗室中進行微生物分離和純化的常用方法。5.概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計數(shù)法是測定微生物數(shù)量的常用方法。
微考點大突破
考點一　微生物的基本培養(yǎng)技術
　
1.培養(yǎng)基的配制
提醒　幾種微生物的營養(yǎng)和能量來源
2.無菌技術
(1)目的:獲得__________的微生物培養(yǎng)物。
(2)關鍵:防止__________污染。
(3)消毒與滅菌的比較。
項目 消毒 滅菌
作用 強度 較為___________的物理、化學或生物等方法 ________的理化方法
作用 程度 殺死物體表面或內部__________微生物 殺死物體內外______的微生物
芽孢和 孢子 一般不能殺滅 能殺滅
適用 對象 實驗操作的空間、操作者的衣著和雙手 微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等
常用 方法 ①煮沸消毒法:一般物品,如家庭餐具等生活用品; ②__________:一些不耐高溫的液體,如牛奶; ③化學藥物消毒法:用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源等; ④______________:接種室、接種箱、超凈工作臺 ①__________:培養(yǎng)基及容器等; ②干熱滅菌:玻璃器皿、金屬用具等; ③__________:接種工具、其他金屬用具等
(4)注意事項。
①實驗操作時,應避免已經滅菌處理的材料用具與______________接觸。
②為避免周圍環(huán)境中微生物的污染,實驗操作應在超凈工作臺上并在__________附近進行。
3.微生物的純培養(yǎng)概念辨析
4.純培養(yǎng)的過程(以酵母菌為例)
(1)微生物就是難以用肉眼觀察的細菌、真菌和病毒。(選擇性必修3 P9“相關信息”)()
(2)在培養(yǎng)霉菌時,一般需要將培養(yǎng)基調至中性或弱堿性。(源自選擇性必修3 P10)()
(3)牛肉膏和蛋白胨含有糖、維生素和有機氮等,既可以充當碳源又可以充當?shù)础?選擇性必修3 P10“相關信息”)()
(4)生物消毒法是指利用生物或其代謝物除去環(huán)境中的部分微生物的方法。(選擇性必修3 P10“相關信息”)()
(5)倒平板過程中,應將打開的皿蓋放到一邊,以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上,將培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿并蓋上皿蓋后,立即將培養(yǎng)皿倒置。(選擇性必修3 P12“探究·實踐”)()
(6)培養(yǎng)酵母菌時,可將接種后的平板和一個未接種的平板倒置,放入適宜溫度的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24~48 h。(選擇性必修3 P13“探究·實踐”)()
如圖是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖,請分析并回答下列問題:
(1)獲得圖A效果和圖B效果的接種方法分別是什么
答:____________________________________________。
(2)某同學在純化土壤中的細菌時,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成了一片,最可能的原因是什么 應當怎樣操作才可避免此種現(xiàn)象
答:____________________________________________。
(3)接種操作為什么一定要在火焰附近進行
答:______________________。
1.倒平板的操作步驟
(1)培養(yǎng)基要冷卻到50 ℃左右時開始倒平板。溫度過高會燙手,過低培養(yǎng)基又會凝固。
(2)要使錐形瓶的瓶口通過酒精燈火焰。通過灼燒滅菌,防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。
(3)倒平板時,要用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙,不要完全打開,以免雜菌污染培養(yǎng)基。
(4)平板冷凝后,要將平板倒置。因為平板冷凝后,皿蓋上會凝結水珠,平板倒置后,既可避免培養(yǎng)基表面的水分過快地揮發(fā),又可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基,造成污染。
2.平板劃線法操作步驟
(1)實驗成功關鍵點。
(2)平板劃線法操作中幾次灼燒接種環(huán)的目的。
能力一　培養(yǎng)基的制備和無菌技術(考查科學思維)
1.(2022·遼寧卷,T15)為避免航天器在執(zhí)行載人航天任務時出現(xiàn)微生物污染風險,需要對航天器及潔凈的組裝車間進行環(huán)境微生物檢測。下列敘述錯誤的是(　　)
A.航天器上存在適應營養(yǎng)物質匱乏等環(huán)境的極端微生物
B.細菌形成菌膜粘附于航天器設備表面產生生物腐蝕
C.在組裝車間地面和設備表面采集環(huán)境微生物樣品
D.采用平板劃線法等分離培養(yǎng)微生物,觀察菌落特征
2.回答下列與細菌培養(yǎng)相關的問題。
(1)在細菌培養(yǎng)時,培養(yǎng)基中能同時提供碳源、氮源的成分是__________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制備培養(yǎng)基時要根據所培養(yǎng)細菌的不同來調節(jié)培養(yǎng)基的pH,其原因是______________________。硝化細菌在沒有碳源的培養(yǎng)基上__________(填“能夠”或“不能”)生長,原因是________________________________________。
(2)用平板培養(yǎng)細菌時一般需要將平板__________(填“倒置”或“正置”)。
(3)單個細菌在平板上會形成菌落,研究人員通常可根據菌落的形狀、大小、顏色等特征來初步區(qū)分不同種的微生物,原因是________________________________________。
(4)有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要經過__________處理,這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。
能力二　微生物的純培養(yǎng)(考查科學探究)
3.為純化菌種,在鑒別培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解細菌,培養(yǎng)結果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A.倒平板后需間歇晃動,以保證表面平整
B.圖中Ⅰ、Ⅱ區(qū)的細菌數(shù)量均太多,應從Ⅲ區(qū)挑取單菌落
C.該實驗結果因單菌落太多,不能達到菌種純化的目的
D.菌落周圍的纖維素被降解后,可被剛果紅染成紅色
4.(2024·山東卷,T15)酵母菌在合成色氨酸時需要3種酶X、Y和Z,trpX、trpY和trpZ分別為相應酶的編碼基因突變的色氨酸依賴型突變體。已知3種酶均不能進出細胞,而色氨酸合成途徑的中間產物積累到一定程度時可分泌到胞外。將這3種突變體均勻劃線接種到含有少量色氨酸的培養(yǎng)基上,生長情況如圖。據圖分析,3種酶在該合成途徑中的作用順序為(　　)
A.X→Y→Z B.Z→Y→X
C.Y→X→Z D.Z→X→Y
考點二　微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)
　
1.選擇培養(yǎng)基
2.微生物的選擇培養(yǎng)——稀釋涂布平板法的操作步驟
(1)系列稀釋操作:該操作常用在將細胞接種到培養(yǎng)基之前,通過液體稀釋的方法分散細胞,隨著稀釋程度的增大,單位體積中的微生物細胞數(shù)量減少,細胞得以分散。
操作步驟:
(2)涂布平板操作。
序號 名稱 圖示 操作
1 取菌液 取0.1 mL菌液,滴加到______________
2 涂布 器消毒 將涂布器浸在盛有__________的燒杯中
3 涂布 器滅菌 將沾有少量酒精的涂布器放在火焰上灼燒,待酒精燃盡、涂布器冷卻后進行涂布
4 涂布 平板 用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時可轉動培養(yǎng)皿,使菌液__________
(3)培養(yǎng):待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后,將平板__________,放入30~37 ℃的______________中培養(yǎng)1~2 d。
3.微生物的數(shù)量測定——兩種計數(shù)方法的比較
項目 間接計數(shù)法(稀釋涂布平板法) 直接計數(shù)法(顯微鏡直接計數(shù)法)
原理 當樣品的稀釋度足夠高時,培養(yǎng)基表面生長的一個__________,來源于樣品稀釋液中的一個活菌,通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù),就能推測出樣品中大約含有多少活菌 利用特定的__________,在顯微鏡下觀察、計數(shù),然后再計算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量
公式 每克樣品中的菌株數(shù)=(C÷V)×M,其中C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù),V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL),M代表稀釋倍數(shù) 每毫升原液中所含的微生物數(shù)=每小格的平均微生物數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)
缺點 當兩個或多個細胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落 不能區(qū)分死菌與活菌
結果 與實際值相比__________ 與實際值相比__________
提醒　血細胞計數(shù)板比細菌計數(shù)板厚,常用于相對較大的酵母菌細胞、霉菌孢子等的計數(shù)。用細菌計數(shù)板可對細菌等較小的細胞進行觀察和計數(shù)。
4.土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)的實驗操作
(1)實驗原理。
(2)操作步驟。
(3)實驗結果分析與評價。
(1)選擇培養(yǎng)基可以鑒定某種微生物的種類。(源自選擇性必修3 P16)()
(2)菌液的稀釋度足夠高時,培養(yǎng)基表面會獲得單菌落。(源自選擇性必修3 P18)()
(3)對細菌進行計數(shù)能采用稀釋涂布平板法,也能用平板劃線法。(源自選擇性必修3 P18)()
(4)細菌計數(shù)板常用于相對較大的酵母菌細胞、霉菌孢子等的計數(shù)。(選擇性必修3 P18“相關信息”)()
(5)分解尿素的細菌在分解尿素時,可以將尿素轉化為氨,使得培養(yǎng)基的堿性降低。(選擇性必修3 P18“探究·實踐”)()
(6)用稀釋涂布平板法計數(shù)時,平板上的一個菌落就是一個細菌。(選擇性必修3 P20“概念檢測”2)()
(7)纖維素分解菌在剛果紅培養(yǎng)基上形成的透明圈越大,說明該類纖維素分解菌分解纖維素的能力越強。(選擇性必修3 P20“拓展應用”2)()
在發(fā)酵生產啤酒過程中,要隨時檢測培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量、產物濃度等,以了解發(fā)酵進程。甲、乙、丙三位同學用稀釋涂布平板法測定同一培養(yǎng)液的酵母菌數(shù)。在對應稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中,得到以下三種統(tǒng)計結果。
(1)甲同學在該濃度下涂布了一個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)為230,該同學的統(tǒng)計結果是否可靠 為什么
答:____________________________________________。
(2)乙同學在該濃度下涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別為21、212、256,該同學將21舍去,然后取平均值。該同學對實驗結果的處理是否合理 為什么
答:____________________________________________。
(3)在稀釋涂布平板法中,為何需至少涂布3個平板
答:____________________________________________。
(4)為什么要選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結果
答:____________________________________________。
(5)丙同學在稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為234個(涂布平板時所用稀釋液的體積為0.1 mL),那么稀釋倍數(shù)為106的試管中細菌的濃度是__________個/mL。每克樣品中的細菌數(shù)是__________個。
能力一　微生物的選擇培養(yǎng)(考查科學思維)
1.(2025·陜西調研)利用纖維素酶降解秸稈生產燃料乙醇,對緩解全球能源危機有重大意義。科研人員開展選育高產纖維素酶菌株的相關研究,過程如圖1。鑒定高產纖維素酶菌株是否產生,可使用剛果紅平板法。其原理是纖維素被分解,剛果紅無法與纖維素的分解產物結合,培養(yǎng)基中的菌落周圍會形成透明圈,如圖2。下列敘述正確的是 (　　)
黑土壤CMC平板產纖維素霉菌株XZ-33
產纖維素霉菌株UV-10產纖維素霉菌株UV-co16
圖1
圖2
A.采集的黑土壤需經過高壓蒸汽滅菌再進行富集培養(yǎng)
B.人工篩選可以使產纖維素菌株發(fā)生定向進化,誘變處理使每個細菌的產纖維素酶能力提高
C.配制CMC平板培養(yǎng)基需加入纖維素為唯一碳源和蛋白胨為唯一氮源
D.圖2中兩個透明圈內的微生物均能將分解纖維素的酶分泌到細胞外
2.(2025·重慶調研)柑橘酸腐病是由白地霉菌引起的柑橘貯藏期常見的病害之一,抗菌肽是一種抑菌活性強、無環(huán)境污染的生物多肽。為研究抗菌肽對白地霉菌的抑菌效果,現(xiàn)用金屬打孔器在多個長勢相似的柑橘果實的相同部位打孔,每個打孔處接種相同體積的處理液,比較15天后的病斑直徑,各組處理及結果見表。下列相關敘述錯誤的是(　　)
組別 1 2 3 4 5
接種處 理方式 接種一定體積的白地霉菌孢子懸浮液 抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液混合后直接接種 先加入抗菌肽溶液,2小時后接種白地霉菌孢子懸浮液 X 抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液混合,培養(yǎng)2小時后接種
15天后 病斑直 徑/mm 41.3 13.9 29.3 28.7 11.2
A.金屬打孔器在每次打孔前需進行灼燒滅菌,目的是防止雜菌污染
B.表中X應為先接種白地霉菌孢子懸浮液,2小時后再加入抗菌肽溶液
C.抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液先后加入的抑菌效果強于混合加入的抑菌效果
D.第5組比第2組抑菌效果好,原因可能是混合培養(yǎng)2小時有利于抗菌肽和白地霉菌孢子充分接觸
能力二　微生物的分離與計數(shù)(考查科學探究)
3.(2023·遼寧卷,T9)細菌氣溶膠是由懸浮于大氣或附著于顆粒物表面的細菌形成的,利用空氣微生物采樣器對某市人員密集型公共場所采樣并檢測細菌氣溶膠的濃度(菌落數(shù)/m3)。下列敘述錯誤的是(　　)
A.采樣前需對空氣微生物采樣器進行無菌處理
B.細菌氣溶膠樣品恒溫培養(yǎng)時需將平板倒置
C.同一稀釋度下至少對3個平板計數(shù)并取平均值
D.稀釋涂布平板法檢測的細菌氣溶膠濃度比實際值高
兩種純化方法的比較
4.(2025·成都調研)耙耙柑是深受全國人民喜愛的一種水果。但是在貯運過程中白地霉侵染引起的酸腐病會導致耙耙柑腐爛,帶來巨大經濟損失。為了解決這一問題,科研人員研究了桔梅奇酵母對白地霉的抑菌效果,并且對其作用機制進行了探究。回答下列問題:
(1)白地霉從耙耙柑中獲得其生長繁殖所需的__________等基本營養(yǎng)物質。
(2)將桔梅奇酵母與白地霉菌種用__________法分別接種到不同的平板上進行培養(yǎng),得到純培養(yǎng)物后,再挑取菌落,用無菌水分別制備菌種懸液,利用血細胞計數(shù)板在______________下計數(shù),并稀釋至實驗所需濃度。
(3)為探究桔梅奇酵母對酸腐病的生物防治作用,研究人員在耙耙柑果實中部等距離刺兩個孔,其中一孔接種0.1 mL桔梅奇酵母懸液和0.1 mL白地霉懸液。一段時間后統(tǒng)計果實發(fā)病率并測量白地霉菌絲生長情況,結果如圖1、圖2所示:
圖1
圖2
另一個孔作為對照組的處理是接種__________。綜合圖1、圖2結果,表明桔梅奇酵母對白地霉最可能的抑制機制為____________________________________________。
(4)鐵是真菌生長的必需元素,是細胞內重要酶活性中心的組成部分。普切明酸是桔梅奇酵母產生的一種水溶性鐵螯合劑,能快速在培養(yǎng)基中擴散并與其中的Fe3+結合形成穩(wěn)定的紅色復合物。研究者配制含有不同濃度FeCl3(單位:mg/L)的培養(yǎng)基,實驗處理及結果如圖3所示。
圖3
桔梅奇酵母菌落周圍出現(xiàn)紅色抑菌圈的原因是________________________________________;隨培養(yǎng)基中FeCl3濃度的增加,紅色抑菌圈顏色加深但變窄,對白地霉的抑制效果__________(填“增強”或“減弱”)。
微真題重體悟
　
1.(2023·山東卷,T15)平板接種常用在微生物培養(yǎng)中。下列說法正確的是(　　)
A.不含氮源的平板不能用于微生物培養(yǎng)
B.平板涂布時涂布器使用前必須進行消毒
C.接種后未長出菌落的培養(yǎng)基可以直接丟棄
D.利用以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物
2.(2023·河北卷,T12)為篩選能平衡腸道菌群和降解膽固醇的乳酸菌,下列相關實驗設計錯誤的是(　　)
A.從酸奶和泡菜中采樣分離乳酸菌
B.平板倒置培養(yǎng)為篩選乳酸菌創(chuàng)造無氧環(huán)境
C.對目的菌株進行膽固醇降解能力的測定
D.檢測目的菌株對消化道環(huán)境的耐受力
3.(2022·海南卷,T12)為探究校內植物園土壤中的細菌種類,某興趣小組采集園內土壤樣本并開展相關實驗。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.采樣時應隨機采集植物園中多個不同地點的土壤樣本
B.培養(yǎng)細菌時,可選用牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基
C.土壤溶液稀釋倍數(shù)越低,越容易得到單菌落
D.鑒定細菌種類時,除形態(tài)學鑒定外,還可借助生物化學的方法
4.(2021·山東卷,T14)解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{色。將不能直接吸收脂肪的甲、乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍色,乙菌菌落周圍不變色,下列說法錯誤的是(　　)
A.甲菌屬于解脂菌
B.實驗中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源
C.可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進行對比
D.該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力
5.(2023·北京卷,T16)自然界中不同微生物之間存在著復雜的相互作用。有些細菌具有溶菌特性,能夠破壞其他細菌的結構使細胞內容物釋出。科學家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細菌。回答下列問題:
(1)用于分離細菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分,其中蛋白胨主要為細菌提供______________和維生素等。
(2)A菌通常被用作溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上,凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后,薄層變渾濁(如圖),表明___________________________________。
(3)為分離出具有溶菌作用的細菌,需要合適的菌落密度,因此應將含菌量較高的湖泊水樣__________后,依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后,能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)__________。采用這種方法,研究者分離、培養(yǎng)并鑒定出P菌。
(4)為探究P菌溶解破壞A菌的方式,請?zhí)岢鲆粋€假設,該假設能用以下材料和設備加以驗證(主要實驗材料和設備:P菌、A菌、培養(yǎng)基、圓形濾紙小片、離心機和細菌培養(yǎng)箱):____________________________________________。
第38講　微生物的培養(yǎng)技術及應用
微考點·大突破
考點一
教材解讀
1.營養(yǎng)物質　碳源　無機鹽　特殊營養(yǎng)物質　凝固劑
2.(1)純凈　(2)雜菌　(3)溫和　強烈　一部分　所有　巴氏消毒法
紫外線消毒法　濕熱滅菌　灼燒滅菌　(4)①周圍的物品　②酒精燈火焰
3.固體培養(yǎng)基　一定形態(tài)結構
4.高壓蒸汽滅菌法　平板劃線法　倒置
教材基礎辨析
　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√
教材素材拓展
　提示　(1)獲得題圖A效果的接種方法為稀釋涂布平板法,獲得題圖B效果的接種方法為平板劃線法
(2)最可能的原因是菌液濃度過高或劃線時在劃下一區(qū)域前未將接種環(huán)灼燒滅菌;采取的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新區(qū)域前先將接種環(huán)灼燒滅菌
(3)火焰附近存在著無菌區(qū)域
能力提升
1.C　解析　不同微生物對營養(yǎng)物質的需求不同,航天器上可能存在適應營養(yǎng)物質匱乏等環(huán)境的極端微生物,A項正確;航天器上的細菌可通過大量繁殖形成菌膜,并粘附于航天器設備表面產生生物腐蝕,B項正確;為規(guī)避微生物污染的風險,需對航天器內外及組裝車間等都進行微生物采樣,對樣品進行檢測,并不僅限于采樣組裝車間地面和設備表面,C項錯誤;平板劃線法可將混雜在一起的微生物或同一微生物群體中的不同細胞,用接種環(huán)在平板表面上多次劃線稀釋而獲得單個細胞,并讓其成長為單菌落,進而通過觀察菌落特征確定其類型,D項正確。
2.答案　(1)蛋白胨　不同細菌生長繁殖所需的最適pH不同　能夠　硝化細菌可以利用空氣中的CO2作為碳源　(2)倒置　(3)在一定的培養(yǎng)條件下,不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征　(4)滅菌
解析　(1)細菌培養(yǎng)時常用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸鹽、維生素等,蛋白胨能提供碳源、氮源、維生素等,而葡萄糖不能提供氮源,NaNO3不能為微生物提供碳源。不同細菌生長繁殖所需要的最適pH是不同的,應該根據培養(yǎng)細菌的不同來調節(jié)培養(yǎng)基的pH。硝化細菌是化能自養(yǎng)型細菌,可以空氣中的CO2為碳源,因此其在沒有碳源的培養(yǎng)基上能夠生長。(2)在平板培養(yǎng)基上培養(yǎng)細菌時,一般需將平板倒置,這樣可以防止培養(yǎng)皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基,造成污染。(3)不同種類的微生物所形成的菌落,在大小、形狀和顏色等方面具有一定的特征,不同種微生物在一定培養(yǎng)條件下表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征,可以作為菌種鑒定的重要依據。(4)使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需進行滅菌處理,以免污染環(huán)境。
3.B　解析　倒平板后無需間歇晃動,A項錯誤;題圖中Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)的細菌數(shù)量太多,Ⅲ區(qū)的細菌數(shù)量較少,可從Ⅲ區(qū)挑取單菌落,B項正確;Ⅲ區(qū)中存在單菌落,該實驗結果能達到菌種純化的目的,C項錯誤;剛果紅能與纖維素形成紅色復合物,但不能和纖維素水解后的產物形成紅色復合物,因此菌落周圍的纖維素被降解后,不能被剛果紅染成紅色,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)透明圈,D項錯誤。
4.A　解析　由題意可知,色氨酸的合成過程如圖所示:。由題圖可知,trpX靠近trpY和trpZ的兩端生長加快,推測trpY和trpZ可為trpX提供合成色氨酸的中間產物①,trpX不能合成酶①;trpY在靠近trpZ的一端生長加快,說明trpZ可為trpY提供合成色氨酸所需要的中間產物②,說明trpY不能合成酶②;trpZ可為trpX和trpY提供中間產物①和②,自己卻無法利用中間產物合成色氨酸,說明trpZ不能合成酶③;所以3種酶在該合成途徑中的作用順序為X→Y→Z,A項符合題意。
考點二
教材解讀
1.抑制或阻止
2.(2)培養(yǎng)基表面　酒精　涂布均勻　(3)倒置　恒溫培養(yǎng)箱
3.單菌落　細菌計數(shù)板或血細胞計數(shù)板　偏小　偏大
4.(1)①脲酶　②尿素　(2)①3~8　②30~300　③a.稀釋涂布平板　b.30~37　d.菌落數(shù)目穩(wěn)定　(3)對照組的培養(yǎng)皿中無菌落生長　對照組的培養(yǎng)皿中有菌落生長　30~300
教材基礎辨析
　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√
教材素材拓展
　提示　(1)不可靠;為增加實驗的說服力與準確性,應設置重復實驗,在同一稀釋度下至少涂布3個平板,統(tǒng)計結果后計算平均值
(2)不合理;微生物計數(shù)時,如果實驗中出現(xiàn)重復實驗的結果差別很大的情況,應分析實驗過程中可能的影響因素,找出差異的原因,而不能簡單地將結果舍棄后進行計數(shù)
(3)作為重復實驗,統(tǒng)計時取平均值,以減少偶然因素對實驗結果的影響,增強實驗結果的說服力
(4)盡量縮小統(tǒng)計的菌落數(shù)與實際活菌數(shù)的差值,因為繁殖慢的菌體開始看不出明顯的菌落特征
(5)2.34×103　2.34×109
能力提升
1.D　解析　高壓蒸汽滅菌會殺死黑土壤中的微生物,因此無法培養(yǎng)出產纖維素酶的菌株,A項錯誤;人工篩選可以決定產纖維素菌株進化的方向,但變異是不定向的,因此無法保證每個細菌的產纖維素酶的能力都能提高,B項錯誤;蛋白胨既是氮源也是碳源,C項錯誤;題圖2中兩處位置都出現(xiàn)透明圈,說明菌落周圍的纖維素都已被分解,因此確定纖維素酶出現(xiàn)在細胞外,D項正確。
2.C　解析　為了防止雜菌污染,金屬打孔器在每次打孔前需進行灼燒滅菌,A項正確;根據題表中接種處理方式可知,1組只接種病原菌,為對照組,2、3、5組均接種了等量且適量的抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液,但每組的接種順序不同,說明自變量為抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液的接種順序,2組與5組均為二者先混合,但2組混合后直接接種,5組混合后先培養(yǎng)2小時再接種,則結合第3組先加入抗菌肽溶液,2小時后接種白地霉菌孢子懸浮液可分析得出,4組應與3組接種順序相反,即先接種白地霉菌孢子懸浮液,2小時后再加入抗菌肽溶液,B項正確;分析題表可知,混合加入的抑菌效果強于抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液先后加入的抑菌效果,C項錯誤;混合培養(yǎng)2小時,有利于抗菌肽和白地霉菌孢子充分接觸,抗菌肽能更好地發(fā)揮作用,D項正確。
3.D　解析　對采樣器進行無菌處理可以減小采樣器上附著細菌引起的實驗誤差,A項正確;為防止皿蓋上的冷凝水落入培養(yǎng)基,沖散菌落,造成污染,以及防止水分大量蒸發(fā),恒溫培養(yǎng)細菌氣溶膠樣品時需將平板倒置,B項正確;同一稀釋度下,至少對3個平板進行重復計數(shù)并取平均值,可減少偶然誤差,C項正確;當兩個或多個細菌連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落,故稀釋涂布平板法計數(shù)的細菌菌落數(shù)往往比實際值低,D項錯誤。
4.答案　(1)水、無機鹽、碳源和氮源　(2)平板劃線(或稀釋涂布平板)
顯微鏡　(3)等量無菌水和白地霉懸液(或0.1 mL無菌水和0.1 mL白地霉懸液)　桔梅奇酵母通過抑制白地霉菌絲的生長來降低酸腐病害　(4)桔梅奇酵母產生的普切明酸與培養(yǎng)基中的Fe3+結合生成紅色復合物,白地霉不能利用這種形式的Fe3+,從而生長受到抑制　減弱
解析　(1)白地霉引起的酸腐病會導致耙耙柑腐爛,從而為白地霉生長繁殖提供所需的碳源、氮源、水以及無機鹽等營養(yǎng)物質。(2)微生物的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法,因此,可將桔梅奇酵母與白地霉菌種用平板劃線法(或稀釋涂布平板法)分別接種到不同的平板上進行培養(yǎng),再用無菌水分別制備菌種懸液,利用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下計數(shù),并稀釋至實驗所需濃度。(3)分析題意可知,本實驗的目的是探究桔梅奇酵母對酸腐病的生物防治作用,則實驗的自變量是梅奇酵母的有無,因變量是酸腐病的發(fā)病情況,實驗設計應遵循對照與單一變量原則,故在耙耙柑果實中部等距離刺兩個孔,其中一孔接種白地霉和桔梅奇酵母懸液,另一孔應接種等量白地霉懸液。綜合題圖1、圖2結果可知,與對照組相比,接種桔梅奇酵母后果實的發(fā)病率均有所降低,且菌絲長度保持在較低水平不再生長,表明桔梅奇酵母對白地霉的抑菌機制為桔梅奇酵母通過抑制白地霉菌絲的生長來顯著降低酸腐病害。(4)普切明酸是桔梅奇酵母產生的一種水溶性鐵螯合劑,能快速在培養(yǎng)基中擴散并與其中的Fe3+結合形成穩(wěn)定紅色復合物。桔梅奇酵母菌落周圍出現(xiàn)紅色抑菌圈的原因為桔梅奇酵母產生的普切明酸固定培養(yǎng)基中的Fe3+生成紅色復合物,白地霉不能利用這種形式的Fe3+,從而生長受抑制。普切明酸與高濃度的Fe3+結合形成復合物增加(顏色加深),且由于供白地霉生長利用的Fe3+減少,導致對白地霉的抑制效果逐漸變弱(抑菌圈變窄)。
微真題·重體悟
1.D　解析　不含氮源的平板可用于固氮菌的培養(yǎng),A項錯誤;平板涂布時涂布器使用前必須進行滅菌,B項錯誤;使用后的培養(yǎng)基即使未長出菌落也要在丟棄前進行滅菌處理,以免污染環(huán)境,C項錯誤;脲酶可以催化尿素分解,在以尿素為唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解尿素獲得氮源而進行生長繁殖,而不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源無法生長,因此以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物,D項正確。
2.B　解析　酸奶和泡菜都是利用乳酸菌的發(fā)酵原理制作的,內含大量乳酸菌,可從中采樣分離獲得乳酸菌,A項正確;平板倒置的目的是防止皿蓋中的冷凝水落入培養(yǎng)基,避免培養(yǎng)基中的水分過快蒸發(fā),B項錯誤;實驗的目的是篩選獲得能平衡腸道菌群和降解膽固醇的乳酸菌,故需對目的菌株進行消化道環(huán)境耐受力的檢測和膽固醇降解能力的測定,C、D兩項正確。
3.C　解析　采集植物園中土壤樣本的原則之一是要隨機采樣,A項正確;牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基中含有細菌生長所需的碳源、氮源、水、無機鹽等,可用于細菌的培養(yǎng),B項正確;土壤溶液稀釋倍數(shù)足夠高時,才能將聚集的菌體分散開,有助于在培養(yǎng)基表面形成單菌落,C項錯誤;不同種類細菌的理化特性一般不同,鑒定細菌種類時,除根據菌落特征進行形態(tài)學鑒定外,還可以借助生物化學的方法進行鑒定,D項正確。
4.B　解析　根據題干信息“甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍色”,說明甲菌可以分泌脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸,脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{色,因此甲菌屬于解脂菌,A項正確;乙菌菌落周圍沒有出現(xiàn)深藍色,說明乙菌不能以脂肪作為碳源,但乙菌也可以在培養(yǎng)基上生存,說明該培養(yǎng)基不是以脂肪為唯一碳源,B項錯誤;可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進行對比,更加直觀,C項正確;可以利用該平板來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力,觀察指標可以是菌落周圍深藍色圈的大小,菌落周圍深藍色圈的直徑越大,說明解脂菌分泌脂肪酶的能力越強,D項正確。
5.答案　(1)氮源、碳源　(2)A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖　(3)稀釋
溶菌圈　(4)假設P菌通過分泌某種化學物質使A菌溶解破裂
解析　(1)蛋白胨主要為細菌提供氮源、碳源和維生素等。(2)將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上,凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后,薄層變渾濁,表明A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖。(3)將含菌量較高的湖泊水樣稀釋后,依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后,能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)溶菌圈。(4)根據實驗材料和設備,圓形濾紙小片可用于吸收某種物質,離心機可用于分離菌體和細菌分泌物,為探究P菌溶解破壞A菌的方式,可假設P菌通過分泌某種化學物質使A菌溶解破裂。(共90張PPT)
第38講
第九單元　生物技術與工程
微生物的培養(yǎng)技術及應用
課
標
內
容
1.闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的前提。2.闡明無菌技術是在操作過程中，防止無菌物品與無菌區(qū)域被微生物污染的技術。3.舉例說明通過調整培養(yǎng)基的配方可有目的地培養(yǎng)某種微生物。4.概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實驗室中進行微生物分離和純化的常用方法。5.概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計數(shù)法是測定微生物數(shù)量的常用方法。
微考點 大突破
內容
索引
微真題 重體悟
考點一　微生物的基本培養(yǎng)技術
考點二　微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)
考點一　微生物的基本培養(yǎng)技術
微考點/大突破
第一部分
1.培養(yǎng)基的配制
營養(yǎng)物質
碳源
無機鹽
特殊營養(yǎng)物質
凝固劑
提醒　幾種微生物的營養(yǎng)和能量來源
2.無菌技術
(1)目的：獲得________的微生物培養(yǎng)物。
(2)關鍵：防止________污染。
(3)消毒與滅菌的比較。
項目 消毒 滅菌
作用 強度 較為______的物理、化學或生物等方法 _____的理化方法
純凈
雜菌
溫和
強烈
作用 程度 殺死物體表面或內部_______微生物 殺死物體內外_____的微生物
芽孢和 孢子 一般不能殺滅 能殺滅
適用 對象 實驗操作的空間、操作者的衣著和雙手 微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等
一部分
所有
常用 方法 ①煮沸消毒法：一般物品，如家庭餐具等生活用品； ②____________：一些不耐高溫的液體，如牛奶； ③化學藥物消毒法：用酒精擦拭雙手、用氯氣消毒水源等； ④______________：接種室、接種箱、超凈工作臺 ①_________：培養(yǎng)基及容器等；
②干熱滅菌：玻璃器皿、金屬用具等；
③___________：接種工具、其他金屬用具等
巴氏消毒法
紫外線消毒法
濕熱滅菌
灼燒滅菌
(4)注意事項。
①實驗操作時，應避免已經滅菌處理的材料用具與____________接觸。
②為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應在超凈工作臺上并在______________附近進行。
周圍的物品
酒精燈火焰
3.微生物的純培養(yǎng)概念辨析
固體培養(yǎng)基
一定形態(tài)結構
4.純培養(yǎng)的過程(以酵母菌為例)
高壓蒸汽滅菌法
平板劃線法
倒置
教材基礎辨析
(1)微生物就是難以用肉眼觀察的細菌、真菌和病毒。(選擇性必修3 P9“相關信息”)( )
(2)在培養(yǎng)霉菌時，一般需要將培養(yǎng)基調至中性或弱堿性。(源自選擇性必修3 P10)( )
(3)牛肉膏和蛋白胨含有糖、維生素和有機氮等，既可以充當碳源又可以充當?shù)础?選擇性必修3 P10“相關信息”)( )
(4)生物消毒法是指利用生物或其代謝物除去環(huán)境中的部分微生物的方法。(選擇性必修3 P10“相關信息”)( )
×
×
√
√
(5)倒平板過程中，應將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上，將培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿并蓋上皿蓋后，立即將培養(yǎng)皿倒置。(選擇性必修3 P12“探究·實踐”)( )
(6)培養(yǎng)酵母菌時，可將接種后的平板和一個未接種的平板倒置，放入適宜溫度的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24~48 h。(選擇性必修3 P13“探究·實踐”)( )
×
√
教材素材拓展
如圖是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖，請分析并回答下列問題：
(1)獲得圖A效果和圖B效果的接種方法分別是什么
答：_______________________________________________________
_________________________________________________________。
獲得題圖A效果的接種方法為稀釋涂布平板法，獲得題圖B效果的接種方法為平板劃線法
(2)某同學在純化土壤中的細菌時，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成了一 片，最可能的原因是什么 應當怎樣操作才可避免此種現(xiàn)象
答：_______________________________________________________
___________________________________________________________________________。
(3)接種操作為什么一定要在火焰附近進行
答：____________________________________________________。
最可能的原因是菌液濃度過高或劃線時在劃下一區(qū)域前未將接種環(huán)灼燒滅菌；采取的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新區(qū)域前先將接種環(huán)灼燒滅菌
火焰附近存在著無菌區(qū)域
1.倒平板的操作步驟
(1)培養(yǎng)基要冷卻到50 ℃左右時開始倒平板。溫度過高會燙手，過低培養(yǎng)基又會凝固。
(2)要使錐形瓶的瓶口通過酒精燈火焰。通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。
(3)倒平板時，要用左手的拇指和食指將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，不要完全打開，以免雜菌污染培養(yǎng)基。
(4)平板冷凝后，要將平板倒置。因為平板冷凝后，皿蓋上會凝結水珠，平板倒置后，既可避免培養(yǎng)基表面的水分過快地揮發(fā)，又可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。
2.平板劃線法操作步驟
(1)實驗成功關鍵點。
(2)平板劃線法操作中幾次灼燒接種環(huán)的目的。
1.(2022·遼寧卷，T15)為避免航天器在執(zhí)行載人航天任務時出現(xiàn)微生物污染風險，需要對航天器及潔凈的組裝車間進行環(huán)境微生物檢 測。下列敘述錯誤的是(　　)
A.航天器上存在適應營養(yǎng)物質匱乏等環(huán)境的極端微生物
B.細菌形成菌膜粘附于航天器設備表面產生生物腐蝕
C.在組裝車間地面和設備表面采集環(huán)境微生物樣品
D.采用平板劃線法等分離培養(yǎng)微生物，觀察菌落特征
能力一　培養(yǎng)基的制備和無菌技術(考查科學思維)
不同微生物對營養(yǎng)物質的需求不同，航天器上可能存在適應營養(yǎng)物質匱乏等環(huán)境的極端微生物，A項正確；航天器上的細菌可通過大量繁殖形成菌膜，并粘附于航天器設備表面產生生物腐蝕，B項正確；為規(guī)避微生物污染的風險，需對航天器內外及組裝車間等都進行微生物采樣，對樣品進行檢測，并不僅限于采樣組裝車間地面和設備表面，C項錯誤；平板劃線法可將混雜在一起的微生物或同一微生物群體中的不同細胞，用接種環(huán)在平板表面上多次劃線稀釋而獲得單個細胞，并讓其成長為單菌落，進而通過觀察菌落特征確定其類型，D項正確。
解析
2.回答下列與細菌培養(yǎng)相關的問題。
(1)在細菌培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中能同時提供碳源、氮源的成分是_______
(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制備培養(yǎng)基時要根據所培養(yǎng)細菌的不同來調節(jié)培養(yǎng)基的pH，其原因是_____________________
____________________。
硝化細菌在沒有碳源的培養(yǎng)基上________(填“能夠”或“不能”)生長，原因是________________________________________________。
蛋白胨
不同細菌生長繁殖所需的最適pH不同
能夠
硝化細菌可以利用空氣中的CO2作為碳源
(2)用平板培養(yǎng)細菌時一般需要將平板________(填“倒置”或“正置”)。
(3)單個細菌在平板上會形成菌落，研究人員通常可根據菌落的形 狀、大小、顏色等特征來初步區(qū)分不同種的微生物，原因是_______
____________________________________________________。
(4)有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要經過__________處理，這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。
倒置
在一定的培養(yǎng)條件下，不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征
滅菌
(1)細菌培養(yǎng)時常用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸鹽、維生素等，蛋白胨能提供碳源、氮源、維生素等，而葡萄糖不能提供氮源，NaNO3不能為微生物提供碳源。不同細菌生長繁殖所需要的最適pH是不同的，應該根據培養(yǎng)細菌的不同來調節(jié)培養(yǎng)基的pH。硝化細菌是化能自養(yǎng)型細菌，可以空氣中的CO2為碳源，因此其在沒有碳源的培養(yǎng)基上能夠生長。(2)在平板培養(yǎng)基上培養(yǎng)細菌時，一般需將平板倒置，這樣可以防止培養(yǎng)皿
解析
蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。(3)不同種類的微生物所形成的菌落，在大小、形狀和顏色等方面具有一定的特征，不同種微生物在一定培養(yǎng)條件下表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征，可以作為菌種鑒定的重要依據。(4)使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需進行滅菌處 理，以免污染環(huán)境。
解析
能力二　微生物的純培養(yǎng)(考查科學探究)
3.為純化菌種，在鑒別培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解細菌，培養(yǎng)結果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A.倒平板后需間歇晃動，以保證表面平整
B.圖中Ⅰ、Ⅱ區(qū)的細菌數(shù)量均太多，應從Ⅲ區(qū)挑取單菌落
C.該實驗結果因單菌落太多，不能達到菌種純化的目的
D.菌落周圍的纖維素被降解后，可被剛果紅染成紅色
倒平板后無需間歇晃動，A項錯誤；題圖中Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)的細菌數(shù)量太多，Ⅲ區(qū)的細菌數(shù)量較少，可從Ⅲ區(qū)挑取單菌落，B項正確；Ⅲ區(qū)中存在單菌落，該實驗結果能達到菌種純化的目的，C項錯誤；剛果紅能與纖維素形成紅色復合物，但不能和纖維素水解后的產物形成紅色復合物，因此菌落周圍的纖維素被降解后，不能被剛果紅染成紅色，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)透明圈，D項錯誤。
解析
4.(2024·山東卷，T15)酵母菌在合成色氨酸時需要3種酶X、Y和Z，trpX、trpY和trpZ分別為相應酶的編碼基因突變的色氨酸依賴型突變體。已知3種酶均不能進出細胞，而色氨酸合成途徑的中間產物積累到一定程度時可分泌到胞外。將這3種突變體均勻劃線接種到含有少量色氨酸的培養(yǎng)基上，生長情況如圖。據圖分析，3種酶在該合成途徑中的作用順序為(　　)
A.X→Y→Z B.Z→Y→X
C.Y→X→Z D.Z→X→Y
由題意可知，色氨酸的合成過程如圖所示：
。
由題圖可知，trpX靠近trpY和trpZ的兩端生長加快，推測trpY和trpZ可為trpX提供合成色氨酸的中間產物①，trpX不能合成酶①；
解析
trpY在靠近trpZ的一端生長加快，說明trpZ可為trpY提供合成色氨酸所需要的中間產物②，說明trpY不能合成酶②；trpZ可為trpX和trpY提供中間產物①和②，自己卻無法利用中間產物合成色氨 酸，說明trpZ不能合成酶③；所以3種酶在該合成途徑中的作用順序為X→Y→Z，A項符合題意。
解析
考點二　微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)
微考點/大突破
第一部分
1.選擇培養(yǎng)基
抑制或阻止
2.微生物的選擇培養(yǎng)——稀釋涂布平板法的操作步驟
(1)系列稀釋操作：該操作常用在將細胞接種到培養(yǎng)基之前，通過液體稀釋的方法分散細胞，隨著稀釋程度的增大，單位體積中的微生物細胞數(shù)量減少，細胞得以分散。
操作步驟：
(2)涂布平板操作。
序號 名稱 圖示 操作
1 取菌液 取0.1 mL菌液，滴加到____________
2 涂布 器消毒 將涂布器浸在盛有______的燒杯中
培養(yǎng)基表面
酒精
3 涂布 器滅菌 將沾有少量酒精的涂布器放在火焰上灼燒，待酒精燃盡、涂布器冷卻后進行涂布
4 涂布 平板 用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時可轉動培養(yǎng) 皿，使菌液_________
(3)培養(yǎng)：待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板________，放入30~
37 ℃的____________中培養(yǎng)1~2 d。
涂布均勻
倒置
恒溫培養(yǎng)箱
3.微生物的數(shù)量測定——兩種計數(shù)方法的比較
項目 間接計數(shù)法(稀釋涂布平板法) 直接計數(shù)法(顯微鏡直接計數(shù)法)
原理 當樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個________，來源于樣品稀釋液中的一個活菌，通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌 利用特定的______________
______________，在顯微鏡下觀察、計數(shù)，然后再計算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量
單菌落
細菌計數(shù)板或
血細胞計數(shù)板
公式 每克樣品中的菌株數(shù)=(C÷V)×M，其中C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù) 每毫升原液中所含的微生物數(shù)=每小格的平均微生物數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)
缺點 當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落 不能區(qū)分死菌與活菌
結果 與實際值相比______ 與實際值相比______
偏小
偏大
提醒　血細胞計數(shù)板比細菌計數(shù)板厚，常用于相對較大的酵母菌細胞、霉菌孢子等的計數(shù)。用細菌計數(shù)板可對細菌等較小的細胞進行觀察和計數(shù)。
4.土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)的實驗操作
(1)實驗原理。
脲酶
尿素
(2)操作步驟。
3~8
30~300
稀釋涂布平板
30~37
菌落數(shù)目穩(wěn)定
(3)實驗結果分析與評價。
對照組的培養(yǎng)皿中無菌落生長
對照組的培養(yǎng)皿中有菌落生長
30~300
教材基礎辨析
(1)選擇培養(yǎng)基可以鑒定某種微生物的種類。(源自選擇性必修3 P16) ( )
(2)菌液的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面會獲得單菌落。(源自選擇性必修3 P18)( )
(3)對細菌進行計數(shù)能采用稀釋涂布平板法，也能用平板劃線法。(源自選擇性必修3 P18)( )
(4)細菌計數(shù)板常用于相對較大的酵母菌細胞、霉菌孢子等的計數(shù)。 (選擇性必修3 P18“相關信息”)( )
×
√
×
×
(5)分解尿素的細菌在分解尿素時，可以將尿素轉化為氨，使得培養(yǎng)基的堿性降低。(選擇性必修3 P18“探究·實踐”)( )
(6)用稀釋涂布平板法計數(shù)時，平板上的一個菌落就是一個細菌。(選擇性必修3 P20“概念檢測”2)( )
(7)纖維素分解菌在剛果紅培養(yǎng)基上形成的透明圈越大，說明該類纖維素分解菌分解纖維素的能力越強。(選擇性必修3 P20“拓展應用”2) ( )
×
×
√
教材素材拓展
在發(fā)酵生產啤酒過程中，要隨時檢測培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量、產物濃度等，以了解發(fā)酵進程。甲、乙、丙三位同學用稀釋涂布平板法測定同一培養(yǎng)液的酵母菌數(shù)。在對應稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下三種統(tǒng)計結果。
(1)甲同學在該濃度下涂布了一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)為230，該同學的統(tǒng)計結果是否可靠 為什么
答：_______________________________________________________
_________________________________________________________。
不可靠；為增加實驗的說服力與準確性，應設置重復實驗，在同一稀釋度下至少涂布3個平板，統(tǒng)計結果后計算平均值
(2)乙同學在該濃度下涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別為21、 212、256，該同學將21舍去，然后取平均值。該同學對實驗結果的處理是否合理 為什么
答：_______________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________。
不合理；微生物計數(shù)時，如果實驗中出現(xiàn)重復實驗的結果差別很大的情況，應分析實驗過程中可能的影響因素，找出差異的原 因，而不能簡單地將結果舍棄后進行計數(shù)
(3)在稀釋涂布平板法中，為何需至少涂布3個平板
答：_______________________________________________________
________________________________。
(4)為什么要選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結果
答：_______________________________________________________
____________________________。
作為重復實驗，統(tǒng)計時取平均值，以減少偶然因素對實驗結果的影響，增強實驗結果的說服力
盡量縮小統(tǒng)計的菌落數(shù)與實際活菌數(shù)的差值，因為繁殖慢的菌體開始看不出明顯的菌落特征
(5)丙同學在稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中測得平板上菌落數(shù)的平均值為234個(涂布平板時所用稀釋液的體積為0.1 mL)，那么稀釋倍數(shù)為106的試管中細菌的濃度是________________個/mL。每克樣品中的細菌數(shù)是______________個。
2.34×103
2.34×109
能力一　微生物的選擇培養(yǎng)(考查科學思維)
1.(2025·陜西調研)利用纖維素酶降解秸稈生產燃料乙醇，對緩解全球能源危機有重大意義。科研人員開展選育高產纖維素酶菌株的相關研究，過程如圖1。鑒定高產纖維素酶菌株是否產生，可使用剛果紅平板法。其原理是纖維素被分解，剛果紅無法與纖維素的分解產物結合，培養(yǎng)基中的菌落周圍會形成透明圈，如圖2。下列敘述正確的是(　　)
圖1
A.采集的黑土壤需經過高壓蒸汽滅菌再進行富集培養(yǎng)
B.人工篩選可以使產纖維素菌株發(fā)生定向進化，誘變處理使每個細菌的產纖維素酶能力提高
C.配制CMC平板培養(yǎng)基需加入纖維素為唯一碳源和蛋白胨為唯一氮源
D.圖2中兩個透明圈內的微生物均能將分解纖維素的酶分泌到細胞外
高壓蒸汽滅菌會殺死黑土壤中的微生物，因此無法培養(yǎng)出產纖維素酶的菌株，A項錯誤；人工篩選可以決定產纖維素菌株進化的方向，但變異是不定向的，因此無法保證每個細菌的產纖維素酶的能力都能提高，B項錯誤；蛋白胨既是氮源也是碳源，C項錯 誤；題圖2中兩處位置都出現(xiàn)透明圈，說明菌落周圍的纖維素都已被分解，因此確定纖維素酶出現(xiàn)在細胞外，D項正確。
解析
2.(2025·重慶調研)柑橘酸腐病是由白地霉菌引起的柑橘貯藏期常見的病害之一，抗菌肽是一種抑菌活性強、無環(huán)境污染的生物多肽。為研究抗菌肽對白地霉菌的抑菌效果，現(xiàn)用金屬打孔器在多個長勢相似的柑橘果實的相同部位打孔，每個打孔處接種相同體積的處理液，比較15天后的病斑直徑，各組處理及結果見表。下列相關敘述錯誤的是( )
組別 1 2 3 4 5
接種處 理方式 接種一定體積的白地霉菌孢子懸浮液 抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液混合后直接接種 先加入抗菌肽溶液，2小時后接種白地霉菌孢子懸浮液 X 抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液混合，培養(yǎng)2小時后接種
15天后 病斑直 徑/mm 41.3 13.9 29.3 28.7 11.2
A.金屬打孔器在每次打孔前需進行灼燒滅菌，目的是防止雜菌污染
B.表中X應為先接種白地霉菌孢子懸浮液，2小時后再加入抗菌肽溶液
C.抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液先后加入的抑菌效果強于混合加入的抑菌效果
D.第5組比第2組抑菌效果好，原因可能是混合培養(yǎng)2小時有利于抗菌肽和白地霉菌孢子充分接觸
為了防止雜菌污染，金屬打孔器在每次打孔前需進行灼燒滅菌，A項正確；根據題表中接種處理方式可知，1組只接種病原菌，為對照組，2、3、5組均接種了等量且適量的抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液，但每組的接種順序不同，說明自變量為抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液的接種順序，2組與5組均為二者先混合，但2組混合后直接接種，5組混合后先培養(yǎng)2小時再接種，則結合第3組先加入抗菌肽溶液，2小時后接種白地霉菌孢子懸浮液可分析
解析
得出，4組應與3組接種順序相反，即先接種白地霉菌孢子懸浮液,
2小時后再加入抗菌肽溶液，B項正確；分析題表可知，混合加入的抑菌效果強于抗菌肽溶液與白地霉菌孢子懸浮液先后加入的抑菌效果，C項錯誤；混合培養(yǎng)2小時，有利于抗菌肽和白地霉菌孢子充分接觸，抗菌肽能更好地發(fā)揮作用，D項正確。
解析
能力二　微生物的分離與計數(shù)(考查科學探究)
3.(2023·遼寧卷，T9)細菌氣溶膠是由懸浮于大氣或附著于顆粒物表面的細菌形成的，利用空氣微生物采樣器對某市人員密集型公共場所采樣并檢測細菌氣溶膠的濃度(菌落數(shù)/m3)。下列敘述錯誤的是 (　　)
A.采樣前需對空氣微生物采樣器進行無菌處理
B.細菌氣溶膠樣品恒溫培養(yǎng)時需將平板倒置
C.同一稀釋度下至少對3個平板計數(shù)并取平均值
D.稀釋涂布平板法檢測的細菌氣溶膠濃度比實際值高
對采樣器進行無菌處理可以減小采樣器上附著細菌引起的實驗誤差，A項正確；為防止皿蓋上的冷凝水落入培養(yǎng)基，沖散菌落，造成污染，以及防止水分大量蒸發(fā)，恒溫培養(yǎng)細菌氣溶膠樣品時需將平板倒置，B項正確；同一稀釋度下，至少對3個平板進行重復計數(shù)并取平均值，可減少偶然誤差，C項正確；當兩個或多個細菌連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，故稀釋涂布平板法計數(shù)的細菌菌落數(shù)往往比實際值低，D項錯誤。
解析
兩種純化方法的比較
4.(2025·成都調研)耙耙柑是深受全國人民喜愛的一種水果。但是在貯運過程中白地霉侵染引起的酸腐病會導致耙耙柑腐爛，帶來巨大經濟損失。為了解決這一問題，科研人員研究了桔梅奇酵母對白地霉的抑菌效果，并且對其作用機制進行了探究。回答下列問題：
(1)白地霉從耙耙柑中獲得其生長繁殖所需的_____________________
_____等基本營養(yǎng)物質。
水、無機鹽、碳源和氮源
(2)將桔梅奇酵母與白地霉菌種用_________________________法分別接種到不同的平板上進行培養(yǎng)，得到純培養(yǎng)物后，再挑取菌落，用無菌水分別制備菌種懸液，利用血細胞計數(shù)板在_________下計數(shù)，并稀釋至實驗所需濃度。
(3)為探究桔梅奇酵母對酸腐病的生物防治作用，研究人員在耙耙柑果實中部等距離刺兩個孔，其中一孔接種0.1 mL桔梅奇酵母懸液和0.1 mL白地霉懸液。一段時間后統(tǒng)計果實發(fā)病率并測量白地霉菌絲生長情況，結果如圖1、圖2所示：
平板劃線(或稀釋涂布平板)
顯微鏡
另一個孔作為對照組的處理是接種_____________________________
________________________________。綜合圖1、圖2結果，表明桔梅奇酵母對白地霉最可能的抑制機制為_________________________
______________________________。
等量無菌水和白地霉懸液(或0.1 mL無菌水和0.1 mL白地霉懸液)
桔梅奇酵母通過抑制白地霉菌絲的生長來降低酸腐病害
(4)鐵是真菌生長的必需元素，是細胞內重要酶活性中心的組成部 分。普切明酸是桔梅奇酵母產生的一種水溶性鐵螯合劑，能快速在培養(yǎng)基中擴散并與其中的Fe3+結合形成穩(wěn)定的紅色復合物。研究者配制含有不同濃度FeCl3(單位：mg/L)的培養(yǎng)基，實驗處理及結果如圖3所示。
桔梅奇酵母菌落周圍出現(xiàn)紅色抑菌圈的原因是___________________
__________________________________________________________________________________________；隨培養(yǎng)基中FeCl3濃度的增加，紅色抑菌圈顏色加深但變窄，對白地霉的抑制效果________(填“增 強”或“減弱”)。
桔梅奇酵母產生的普切明酸與培養(yǎng)基中的Fe3+結合生成紅色復合物，白地霉不能利用這種形式的Fe3+，從而生長受到抑制
減弱
(1)白地霉引起的酸腐病會導致耙耙柑腐爛，從而為白地霉生長繁殖提供所需的碳源、氮源、水以及無機鹽等營養(yǎng)物質。(2)微生物的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法，因此，可將桔梅奇酵母與白地霉菌種用平板劃線法(或稀釋涂布平板法)分別接種到不同的平板上進行培養(yǎng)，再用無菌水分別制備菌種懸液，利用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下計數(shù)，并稀釋至實驗所需濃度。(3)分析題意可知，本實驗的目的是探究桔梅奇酵母對酸腐病的生物防治作
解析
用，則實驗的自變量是梅奇酵母的有無，因變量是酸腐病的發(fā)病情況，實驗設計應遵循對照與單一變量原則，故在耙耙柑果實中部等距離刺兩個孔，其中一孔接種白地霉和桔梅奇酵母懸液，另一孔應接種等量白地霉懸液。綜合題圖1、圖2結果可知，與對照組相比，接種桔梅奇酵母后果實的發(fā)病率均有所降低，且菌絲長度保持在較低水平不再生長，表明桔梅奇酵母對白地霉的抑菌機制為桔梅奇酵母通過抑制白地霉菌絲的生長來顯著降低酸腐病
解析
害。(4)普切明酸是桔梅奇酵母產生的一種水溶性鐵螯合劑，能快速在培養(yǎng)基中擴散并與其中的Fe3+結合形成穩(wěn)定紅色復合物。桔梅奇酵母菌落周圍出現(xiàn)紅色抑菌圈的原因為桔梅奇酵母產生的普切明酸固定培養(yǎng)基中的Fe3+生成紅色復合物，白地霉不能利用這種形式的Fe3+，從而生長受抑制。普切明酸與高濃度的Fe3+結合形成復合物增加(顏色加深)，且由于供白地霉生長利用的Fe3+減少，導致對白地霉的抑制效果逐漸變弱(抑菌圈變窄)。
解析
微真題/重體悟
第二部分
1.(2023·山東卷，T15)平板接種常用在微生物培養(yǎng)中。下列說法正確的是(　　)
A.不含氮源的平板不能用于微生物培養(yǎng)
B.平板涂布時涂布器使用前必須進行消毒
C.接種后未長出菌落的培養(yǎng)基可以直接丟棄
D.利用以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物
不含氮源的平板可用于固氮菌的培養(yǎng)，A項錯誤；平板涂布時涂布器使用前必須進行滅菌，B項錯誤；使用后的培養(yǎng)基即使未長出菌落也要在丟棄前進行滅菌處理，以免污染環(huán)境，C項錯誤；脲酶可以催化尿素分解，在以尿素為唯一氮源的平板上，能合成脲酶的微生物可以分解尿素獲得氮源而進行生長繁殖，而不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源無法生長，因此以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物，D項正確。
解析
2.(2023·河北卷，T12)為篩選能平衡腸道菌群和降解膽固醇的乳酸 菌，下列相關實驗設計錯誤的是(　　)
A.從酸奶和泡菜中采樣分離乳酸菌
B.平板倒置培養(yǎng)為篩選乳酸菌創(chuàng)造無氧環(huán)境
C.對目的菌株進行膽固醇降解能力的測定
D.檢測目的菌株對消化道環(huán)境的耐受力
酸奶和泡菜都是利用乳酸菌的發(fā)酵原理制作的，內含大量乳酸 菌，可從中采樣分離獲得乳酸菌，A項正確；平板倒置的目的是防止皿蓋中的冷凝水落入培養(yǎng)基，避免培養(yǎng)基中的水分過快蒸 發(fā)，B項錯誤；實驗的目的是篩選獲得能平衡腸道菌群和降解膽固醇的乳酸菌，故需對目的菌株進行消化道環(huán)境耐受力的檢測和膽固醇降解能力的測定，C、D兩項正確。
解析
3.(2022·海南卷，T12)為探究校內植物園土壤中的細菌種類，某興趣小組采集園內土壤樣本并開展相關實驗。下列有關敘述錯誤的是 (　　)
A.采樣時應隨機采集植物園中多個不同地點的土壤樣本
B.培養(yǎng)細菌時，可選用牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基
C.土壤溶液稀釋倍數(shù)越低，越容易得到單菌落
D.鑒定細菌種類時，除形態(tài)學鑒定外，還可借助生物化學的方法
采集植物園中土壤樣本的原則之一是要隨機采樣，A項正確；牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基中含有細菌生長所需的碳源、氮源、水、無機鹽等，可用于細菌的培養(yǎng)，B項正確；土壤溶液稀釋倍數(shù)足夠高時，才能將聚集的菌體分散開，有助于在培養(yǎng)基表面形成單菌落，C項錯誤；不同種類細菌的理化特性一般不同，鑒定細菌種類時，除根據菌落特征進行形態(tài)學鑒定外，還可以借助生物化學的方法進行鑒定，D項正確。
解析
4.(2021·山東卷，T14)解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{色。將不能直接吸收脂肪的甲、乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍色，乙菌菌落周圍不變色，下列說法錯誤的是(　　)
A.甲菌屬于解脂菌
B.實驗中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源
C.可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進行對比
D.該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力
根據題干信息“甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍色”，說明甲菌可以分泌脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{色，因此甲菌屬于解脂菌，A項正確；乙菌菌落周圍沒有出現(xiàn)深藍色，說明乙菌不能以脂肪作為碳源，但乙菌也可以在培養(yǎng)基上生存，說明該培養(yǎng)基不是以脂肪為唯一碳源，B項錯誤；可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進行對比，更加直 觀，C項正確；可以利用該平板來比較解脂菌分泌脂肪酶的能 力，觀察指標可以是菌落周圍深藍色圈的大小，菌落周圍深藍色圈的直徑越大，說明解脂菌分泌脂肪酶的能力越強，D項正確。
解析
5.(2023·北京卷，T16)自然界中不同微生物之間存在著復雜的相互作用。有些細菌具有溶菌特性，能夠破壞其他細菌的結構使細胞內容物釋出。科學家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細菌。回答下列問題：
(1)用于分離細菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分，其中蛋白胨主要為細菌提供____________和維生素等。
氮源、碳源
(2)A菌通常被用作溶菌對象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁(如圖)，表明______________________________。
A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖
(3)為分離出具有溶菌作用的細菌，需要合適的菌落密度，因此應將含菌量較高的湖泊水樣________后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)________。采用這種方法，研究者分離、培養(yǎng)并鑒定出P菌。
(4)為探究P菌溶解破壞A菌的方式，請?zhí)岢鲆粋€假設，該假設能用以下材料和設備加以驗證(主要實驗材料和設備：P菌、A菌、培養(yǎng)基、圓形濾紙小片、離心機和細菌培養(yǎng)箱)：________________________
_________________________。
稀釋
溶菌圈
假設P菌通過分泌某種化學物質使A菌溶解破裂
(1)蛋白胨主要為細菌提供氮源、碳源和維生素等。(2)將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上，凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時間后，薄層變渾濁，表明A菌能在培養(yǎng)平板中生長繁殖。(3)將含菌量較高的湖泊水樣稀釋后，依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時間后，能溶解A菌的菌落周圍會出現(xiàn)溶菌圈。(4)根據實驗材料和設備，圓形濾紙小片可用于吸收某種物質，離心機可用于分離菌體和細菌分泌物，為探究P菌溶解破壞A菌的方式，可假設P菌通過分泌某種化學物質使A菌溶解破裂。
解析課時微練(三十八)　微生物的培養(yǎng)技術及應用
　
一、選擇題:本題共9小題,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的
1.(2023·江蘇卷,T7)下列關于細菌和酵母菌實驗的敘述,正確的是(　　)
A.通常酵母菌培養(yǎng)基比細菌培養(yǎng)基有更高的碳氮比
B.通常細菌的生長速度比酵母菌快,菌落比酵母菌菌落大
C.通常細菌培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌法滅菌,酵母菌培養(yǎng)基用過濾除菌法除菌
D.血細胞計數(shù)板既可用于酵母菌的數(shù)量測定,也可用于細菌的數(shù)量測定
2.(2022·湖北卷,T5)滅菌、消毒、無菌操作是生物學實驗中常見的操作。下列敘述正確的是(　　)
A.動、植物細胞DNA的提取必須在無菌條件下進行
B.微生物、動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C.為防止蛋白質變性,不能用高壓蒸汽滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌
D.可用高壓蒸汽滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等進行滅菌
3.(2022·江蘇卷,T3)下列是某同學分離高產脲酶菌的實驗設計,不合理的是(　　)
A.選擇農田或公園土壤作為樣品分離目的菌株
B.在選擇培養(yǎng)基中需添加尿素作為唯一氮源
C.適當稀釋樣品是為了在平板上形成單菌落
D.可分解酚紅指示劑使其褪色的菌株是產脲酶菌
4.(2021·山東卷,T20)含硫蛋白質在某些微生物的作用下產生硫化氫導致生活污水發(fā)臭,硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結合形成黑色沉淀。為探究發(fā)臭水體中甲、乙菌是否產生硫化氫及兩種菌的運動能力,用穿刺接種的方法分別將兩種菌接種在含有硫酸亞鐵銨的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),如圖所示。若兩種菌繁殖速度相等,下列說法錯誤的是(　　)
A.乙菌的運動能力比甲菌強
B.為不影響菌的運動需選用液體培養(yǎng)基
C.該實驗不能比較出兩種菌產生硫化氫的量
D.穿刺接種等接種技術的核心是防止雜菌的污染
5.某興趣小組試圖從土壤中分離分解尿素的細菌,流程如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.該實驗配制的培養(yǎng)基中不含蛋白胨
B.圖中菌液稀釋10倍時所加的無菌水的量都為9 mL
C.實驗的合理程序為“計算→稱量→溶解→滅菌→倒平板→接種土壤樣本→菌落計數(shù)”
D.三個培養(yǎng)皿中分別形成了54個、46個、50個菌落,則1 g土壤樣本中約有分解尿素的細菌5×107個
6.塑化劑(DEHP,化學式為C24H38O4)可提高塑料制品的性能,在生產上被廣泛使用。但殘留于土壤、水源里的DEHP不易被降解,屬于2B類致癌物。我國科研工作者已從土壤中成功篩選出可降解DEHP的降解菌,如銅綠假單胞菌、枯草芽孢桿菌等,篩選實驗的主要步驟如圖。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.接種前固體培養(yǎng)基和搖瓶內的培養(yǎng)基需高溫滅菌以防雜菌污染,但土壤樣品不能滅菌處理
B.圖中虛線框培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)基屬于液體選擇培養(yǎng)基,DEHP應為唯一碳源
C.培養(yǎng)若干天后,應選擇DEHP含量高的培養(yǎng)液進行接種以進一步擴增目的菌
D.若篩選出的目的菌為枯草芽孢桿菌,對其擴大培養(yǎng)宜選用液體培養(yǎng)基,溫度宜控制在30~37 ℃范圍
7.為探究某種抗生素對細菌的選擇作用,實驗人員在接種了大腸桿菌的培養(yǎng)基中1號區(qū)放置不含抗生素的圓形紙片,在2、3、4號區(qū)放置大小相等且含等量該抗生素的圓形紙片,如圖1所示。培養(yǎng)一段時間后觀察并測量抑菌圈的直徑,然后從適宜位置挑取細菌,并重復上述步驟培養(yǎng)3代,結果如圖2所示。下列有關敘述正確的是(　　)
A.培養(yǎng)過程中抑菌圈越大說明大腸桿菌的抗藥性越強
B.探究抗生素對細菌的選擇作用時,宜用平板劃線法接種細菌
C.抗生素的使用導致抗藥基因頻率降低
D.每代都需計算2、3、4區(qū)抑菌圈的平均值,重復培養(yǎng)時應從抑菌圈邊緣挑取細菌
8.(2025·衡水模擬)聚乙烯醇也叫PVA(C2H4O)n,是自然狀態(tài)下較難降解的一種大分子有機物,自然界中的PVA分解菌能產生PVA酶分解PVA,PVA與碘作用時能產生藍綠色復合物,當PVA被分解時藍綠色復合物消失,形成白色透明圈,某研究人員用如下培養(yǎng)基加碘后對PVA分解菌進行篩選,下列說法正確的是(　　)
成分 MgSO4 蛋白質 X物質 水 瓊脂
用量 5 g 10 g 7 g 1 000 mL 20 g
A.為避免培養(yǎng)基中蛋白質的變性,不能采用高壓蒸汽法對培養(yǎng)基進行滅菌
B.若表中是篩選出能高效分解PVA的細菌的培養(yǎng)基配方,表中X物質最可能為PVA
C.若采用稀釋涂布平板法接種,通過該方法測量的菌落數(shù)值與實際值相比一般會偏大
D.培養(yǎng)結束后,應選擇周圍白色透明圈最大的菌落,進行擴大培養(yǎng)
9.富集培養(yǎng)主要是指利用不同微生物間生命活動特點的不同,制定特定的環(huán)境條件,使僅適應于該條件的微生物旺盛生長,從而使其在群落中的數(shù)量大大增加,使人們能夠更容易從自然界中分離到這種特定微生物。如圖是采用富集方法從土壤中分離能降解酚類化合物對羥基苯甲酸(C7H5O3)的微生物的實驗過程。下列相關說法正確的是(　　)
A.用經濕熱滅菌后的含對羥基苯甲酸、葡萄糖和無機鹽等成分的液體培養(yǎng)基多次重復培養(yǎng)樣品之后,培養(yǎng)物中目標微生物的比例將大大增加
B.用平板劃線法分離純化目標微生物,配置好培養(yǎng)基后依次進行滅菌、調節(jié)酸堿度和倒平板操作
C.微生物的純培養(yǎng)物就是不含有代謝廢物的微生物培養(yǎng)物
D.⑤為選擇培養(yǎng)基,統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少,統(tǒng)計結果一般用菌落數(shù)表示
二、非選擇題
10.(2022·全國甲卷,T37)某同學從被石油污染的土壤中分離得到A和B兩株可以降解石油的細菌,在此基礎上采用平板培養(yǎng)法比較二者降解石油的能力,并分析兩個菌株的其他生理功能。
實驗所用的培養(yǎng)基成分如下。
培養(yǎng)基Ⅰ:K2HPO4,MgSO4,NH4NO3,石油。
培養(yǎng)基Ⅱ:K2HPO4,MgSO4,石油。
操作步驟:
①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養(yǎng)基Ⅰ中培養(yǎng),得到A、B菌液;
②液體培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ中添加瓊脂,分別制成平板Ⅰ、Ⅱ,并按圖中所示在平板上打甲、乙兩孔。
回答下列問題:
(1)實驗所用培養(yǎng)基中作為碳源的成分是_________。培養(yǎng)基中NH4NO3的作用是為菌株的生長提供氮源,氮源在菌體內可以參與合成________________(答出2種即可)等生物大分子。
(2)步驟①中,在資源和空間不受限制的階段,若最初接種N0個A細菌,繁殖n代后細菌的數(shù)量是_______。
(3)為了比較A、B降解石油的能力,某同學利用步驟②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ進行實驗,結果如表所示(“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示無透明圈),推測該同學的實驗思路是_______________________________________________。
菌株 透明圈大小
平板Ⅰ 平板Ⅱ
A +++ ++
B ++ -
(4)現(xiàn)有一貧氮且被石油污染的土壤,根據表格所示實驗結果,治理石油污染應選用的菌株是_______,理由是__________________________________________。
11.(科學探究)聚苯乙烯[(C8H8)n]是一種無色透明的熱塑性塑料,常被用來制作承受開水溫度的一次性容器等。但聚苯乙烯對人體具有一定的致癌性,且聚苯乙烯在自然狀態(tài)下很難被分解,采用填埋的方法對其進行處理會對土壤環(huán)境造成很大的污染。科研人員從黃粉蟲腸道中發(fā)現(xiàn)一些能夠降解聚苯乙烯的微生物,并將其分離出來,相關過程如圖所示。回答下列問題:
(1)為了獲取能夠降解聚苯乙烯的微生物,培養(yǎng)基中需要加入水、碳源、________________(填2種)等基本成分,其中碳源是_______。配制好的培養(yǎng)基常采用_____________________法進行滅菌。
(2)通過選擇培養(yǎng)可以___________________________________,從而能夠確保從樣品中分離到能夠降解聚苯乙烯的微生物。將選擇培養(yǎng)獲取的微生物接種在固體培養(yǎng)基上,據圖分析,圖中的接種方法是__________________________________。
(3)科研人員獲取了三株微生物YT1、YT2、C1,將等量的三種微生物分別接種在含聚苯乙烯的液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)60天后檢測聚苯乙烯的降解率,結果如表所示。
菌株 YT1 YT2 C1
聚苯乙烯的降解率/% 0.75 0.39 0.63
①據表分析,可以得出的實驗結論是_____________________________________________________________。
②為了進一步培養(yǎng)出更高效的能夠降解聚苯乙烯的微生物,研究人員將YT1和C1菌株混合培養(yǎng),一段時間后,篩選出C2菌株,其降解率比上述三種菌株高,經檢測發(fā)現(xiàn)是菌株C1的基因整合了菌株YT1的部分基因從而提高了對聚苯乙烯的降解效果,該過程發(fā)生的變異是________________。
課時微練(三十八)　微生物的培養(yǎng)技術及應用
1.A　解析　一般認為,不同的微生物對營養(yǎng)物質的需求不同,通常酵母菌培養(yǎng)基比細菌培養(yǎng)基有更高的碳氮比,A項正確;通常,細菌的生長速度較快,菌落小而光滑,而酵母菌生長較慢,菌落大而厚,B項錯誤;通常細菌和酵母菌的培養(yǎng)基都用高壓蒸汽滅菌法滅菌,過濾除菌法常用來制備無菌空氣,或者處理含有不耐受高溫成分的培養(yǎng)基,C項錯誤;血細胞計數(shù)板適用于相對較大的酵母菌的計數(shù),較小的細菌的數(shù)量測定常用細菌計數(shù)板,D項錯誤。
2.D　解析　環(huán)境中的微生物對動、植物細胞DNA提取的材料研磨、過濾等操作無影響,故不需要在無菌條件下進行,A項錯誤;抗生素能夠殺死細菌,動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染,但微生物如細菌的培養(yǎng)基中不能添加抗生素,B項錯誤;高溫變性的蛋白質仍可作為微生物的氮源,可以用高壓蒸汽滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌,C項錯誤;對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等可以采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌,D項正確。
3.D　解析　農田或公園土壤中含有較多的產脲酶菌,A項合理;為了篩選可分解尿素的細菌,選擇培養(yǎng)基中需添加尿素作為唯一氮源,B項合理;適當稀釋樣品,可以在平板上形成單菌落,便于分離細菌,C項合理;產脲酶菌分解尿素產生的NH3會使培養(yǎng)基的堿性增強,酚紅指示劑在堿性條件下呈紅色,據此原理可知,產脲酶菌周圍出現(xiàn)的紅色區(qū)域越大,表明該菌產脲酶的能力越強,D項不合理。
4.B　解析　硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結合形成黑色沉淀,甲、乙菌的穿刺路徑相同,但乙菌在試管中形成的黑色范圍大,這說明乙菌的運動能力比甲菌強,A項正確;穿刺培養(yǎng)是將接種針深插至半固體培養(yǎng)基中進行接種以培養(yǎng)微生物的一種方法,常用于厭氧或兼性厭氧微生物的培養(yǎng),B項錯誤;在瓊脂層中進行穿刺培養(yǎng),可根據細菌自穿刺部位的擴散狀況來了解細菌的運動性能,但不能比較兩種菌產生硫化氫的量,C項正確;穿刺接種等接種技術的核心是防止雜菌污染,D項正確。
5.C　解析　本實驗的目的是從土壤中分離分解尿素的微生物,該實驗配制的培養(yǎng)基應以尿素為唯一氮源,而蛋白胨能提供氮源,所以蛋白胨不能作為配制本培養(yǎng)基的原料,A項正確;題圖中菌液稀釋10倍時需要加入1 mL菌液和9 mL無菌水,B項正確;實驗設計時,需要在溶解之后滅菌之前調節(jié)pH,C項錯誤;根據題圖可知,對菌液進行稀釋時共稀釋了106倍,分別接種了3個培養(yǎng)皿,一段時間后,三個培養(yǎng)皿中分別形成了54個、46個、50個菌落,則1 g土壤樣本中約有分解尿素的細菌÷3÷1×106=5×107(個),D項正確。
方法技巧　計數(shù)時設置對照和重復
比較項目 對照 重復
目的 排除非測試因素對實驗結果的影響 排除偶然因素對實驗結果的影響
實例 空白對照:確定培養(yǎng)基制作是否合格 同一稀釋度涂布至少3個平板
6.C　解析　接種前固體培養(yǎng)基和搖瓶內的培養(yǎng)基需高溫滅菌以防雜菌污染,土壤不能滅菌以免殺死目標微生物,A項正確;在微生物學中,將允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基,稱為選擇培養(yǎng)基,要篩選降解DEHP的微生物,DEHP應為唯一碳源,培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基,B項正確;培養(yǎng)若干天后,應選擇培養(yǎng)瓶中DEHP含量低(說明被分解的多)的培養(yǎng)液進行接種以擴增目的菌,C項錯誤;枯草芽孢桿菌為細菌,其培養(yǎng)溫度為30~37 ℃范圍,故若篩選出的目的菌為枯草芽孢桿菌,對其擴大培養(yǎng)宜選用液體培養(yǎng)基,溫度宜控制在30~37 ℃范圍,D項正確。
7.D　解析　抑菌圈越大說明抗生素的抑菌作用越強,細菌的抗藥性越弱,A項錯誤;探究抗生素對細菌的選擇作用時,宜用涂布平板法接種細菌后,再將含抗生素的圓形紙片放于培養(yǎng)基表面,B項錯誤;抗生素起到的選擇作用,使得抗藥的細菌生存下來,進而抗藥基因頻率升高,C項錯誤;越靠近抑菌圈邊緣的細菌,抗藥性越強,故重復培養(yǎng)時應從抑菌圈邊緣挑取細菌,D項正確。
8.B　解析　培養(yǎng)基中的蛋白質為培養(yǎng)的微生物提供氮源,所以配制好的培養(yǎng)基可以用高壓蒸汽法進行滅菌,A項錯誤;若題表中是篩選出能高效分解PVA的細菌的培養(yǎng)基配方,則應以PVA為唯一碳源,因此題表中X物質最可能為PVA,B項正確;采用稀釋涂布平板法接種時,當兩個或多個細胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落,因此通過該方法測量的菌落數(shù)值比活菌的數(shù)目一般會偏小,C項錯誤;培養(yǎng)結束后,應選擇周圍白色透明圈直徑與菌落直徑比值最大的菌落,進行擴大培養(yǎng),D項錯誤。
9.D　解析　培養(yǎng)基中含有葡萄糖,不具有選擇作用,因此培養(yǎng)物中目標微生物的比例不會大大增加,A項錯誤;用平板劃線法分離純化目標微生物,配置好培養(yǎng)基后依次進行調節(jié)酸堿度、滅菌和倒平板操作,B項錯誤;微生物的純培養(yǎng)物是指由單一個體繁殖所獲得的微生物群體,而不是不含有代謝廢物的微生物培養(yǎng)物,C項錯誤;⑤為選擇培養(yǎng)基,統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少,因為當兩個或多個細胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落,統(tǒng)計結果一般用菌落數(shù)表示,D項正確。
10.答案　(1)石油　蛋白質、核酸　(2)N02n　(3)取濃度、體積相同的A、B兩種菌液,將A菌液分別接種到平板Ⅰ、Ⅱ的甲孔內,將B菌液分別接種到平板Ⅰ、Ⅱ的乙孔內,置于適宜溫度下培養(yǎng)一段時間后觀察透明圈大小　(4)A　平板Ⅱ是一個缺氮但含有石油的環(huán)境,只有菌株A能在平板Ⅱ上生長,菌株A降解石油的能力高于菌株B
解析　(1)碳源是培養(yǎng)基中提供碳元素的物質,培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ中含有碳元素的物質只有石油。培養(yǎng)基中的氮源在菌體內可以參與合成蛋白質、核酸等生物大分子。(2)資源、空間等條件適宜的情況下,細菌每繁殖一代,種群數(shù)量增長一倍,故繁殖n代后細菌的數(shù)量是N02n。(3)分析題意可知,該同學的實驗設計如圖所示:
由培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ的成分可知,平板Ⅰ、Ⅱ的區(qū)別是有無NH4NO3,分析實驗結果可知:①無論有無額外氮源,菌株A均可降解石油,且在額外加入氮源的培養(yǎng)基中降解能力更強。②只有在額外加入氮源的培養(yǎng)基中,菌株B才可以降解石油,且降解能力弱于菌株A。(4)平板Ⅱ是一個缺氮但含有石油的環(huán)境,分析題表可知,平板Ⅱ中,菌株A周圍有透明圈,而菌株B周圍沒有透明圈,說明前者可以在無充足氮源的條件下降解石油,而后者無法降解,故選菌株A。
11.答案　(1)氮源、無機鹽　聚苯乙烯　濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)　(2)抑制其他微生物生長的同時保證目的微生物的生長,增加目的微生物的濃度　稀釋涂布平板法　(3)①YT1、YT2、C1均可降解聚苯乙烯,YT1的降解能力最強,YT2的降解能力最弱　②基因重組
解析　(1)在培養(yǎng)微生物時,雖然培養(yǎng)不同微生物的培養(yǎng)基的配方不同,但一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽等營養(yǎng)物質;題干中需要選擇培養(yǎng)能夠降解聚苯乙烯的微生物,因此需要配置以聚苯乙烯為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基,以抑制不能分解聚苯乙烯的微生物的生長,同時保證能分解聚苯乙烯的微生物的生長;配置好的培養(yǎng)基在滅菌時需要保證達到滅菌目的的同時保持培養(yǎng)基中的水分,適宜選用濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)法。(2)題圖中的選擇培養(yǎng)應配置以聚苯乙烯為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基,通過選擇培養(yǎng)可以達到抑制其他微生物生長的同時保證目的微生物的生長,增加目的微生物的濃度的目的;題圖中固體培養(yǎng)基上菌落較均勻分散分布,可判斷接種方法是稀釋涂布平板法。(3)①題表中實驗自變量為不同菌株,因變量為聚苯乙烯的降解率,根據數(shù)據可知,三種不同菌株均可在一定程度上降解聚苯乙烯,其中降解能力大小關系為YT1>C1>YT2。②菌株C1的基因整合了菌株YT1的部分基因產生了C2,C1和YT1中不同基因重新組合,經繁殖發(fā)育為新菌株C2,該過程發(fā)生的變異是基因重組。(共41張PPT)
課時微練(三十八)
微生物的培養(yǎng)技術及應用
一、選擇題：本題共9小題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的
1.(2023·江蘇卷，T7)下列關于細菌和酵母菌實驗的敘述，正確的是( )
A.通常酵母菌培養(yǎng)基比細菌培養(yǎng)基有更高的碳氮比
B.通常細菌的生長速度比酵母菌快，菌落比酵母菌菌落大
C.通常細菌培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌法滅菌，酵母菌培養(yǎng)基用過濾除菌法除菌
D.血細胞計數(shù)板既可用于酵母菌的數(shù)量測定，也可用于細菌的數(shù)量測定
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一般認為，不同的微生物對營養(yǎng)物質的需求不同，通常酵母菌培養(yǎng)基比細菌培養(yǎng)基有更高的碳氮比，A項正確；通常，細菌的生長速度較快，菌落小而光滑，而酵母菌生長較慢，菌落大而厚，B項錯誤;通常細菌和酵母菌的培養(yǎng)基都用高壓蒸汽滅菌法滅菌，過濾除菌法常用來制備無菌空氣，或者處理含有不耐受高溫成分的培養(yǎng)基，C項錯誤；血細胞計數(shù)板適用于相對較大的酵母菌的計數(shù)，較小的細菌的數(shù)量測定常用細菌計數(shù)板，D項錯誤。
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2.(2022·湖北卷，T5)滅菌、消毒、無菌操作是生物學實驗中常見的操作。下列敘述正確的是( )
A.動、植物細胞DNA的提取必須在無菌條件下進行
B.微生物、動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C.為防止蛋白質變性，不能用高壓蒸汽滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌
D.可用高壓蒸汽滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等進行滅菌
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環(huán)境中的微生物對動、植物細胞DNA提取的材料研磨、過濾等操作無影響，故不需要在無菌條件下進行，A項錯誤；抗生素能夠殺死細菌,動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染，但微生物如細菌的培養(yǎng)基中不能添加抗生素，B項錯誤；高溫變性的蛋白質仍可作為微生物的氮源，可以用高壓蒸汽滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌，C項錯誤；對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等可以采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌，D項正確。
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3.(2022·江蘇卷，T3)下列是某同學分離高產脲酶菌的實驗設計，不合理的是( )
A.選擇農田或公園土壤作為樣品分離目的菌株
B.在選擇培養(yǎng)基中需添加尿素作為唯一氮源
C.適當稀釋樣品是為了在平板上形成單菌落
D.可分解酚紅指示劑使其褪色的菌株是產脲酶菌
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農田或公園土壤中含有較多的產脲酶菌，A項合理；為了篩選可分解尿素的細菌,選擇培養(yǎng)基中需添加尿素作為唯一氮源,B項合理；適當稀釋樣品，可以在平板上形成單菌落，便于分離細菌，C項合理；產脲酶菌分解尿素產生的NH3會使培養(yǎng)基的堿性增強，酚紅指示劑在堿性條件下呈紅色，據此原理可知，產脲酶菌周圍出現(xiàn)的紅色區(qū)域越大，表明該菌產脲酶的能力越強，D項不合理。
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4.(2021·山東卷，T20)含硫蛋白質在某些微生物的
作用下產生硫化氫導致生活污水發(fā)臭，硫化氫可以
與硫酸亞鐵銨結合形成黑色沉淀。為探究發(fā)臭水體
中甲、乙菌是否產生硫化氫及兩種菌的運動能力，
用穿刺接種的方法分別將兩種菌接種在含有硫酸亞
鐵銨的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，如圖所示。若兩種菌繁殖速度相等，下列說法錯誤的是( )
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A.乙菌的運動能力比甲菌強
B.為不影響菌的運動需選用液體培養(yǎng)基
C.該實驗不能比較出兩種菌產生硫化氫的量
D.穿刺接種等接種技術的核心是防止雜菌的污染
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硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結合形成黑色沉淀，甲、乙菌的穿刺路徑相同，但乙菌在試管中形成的黑色范圍大，這說明乙菌的運動能力比甲菌強，A項正確；穿刺培養(yǎng)是將接種針深插至半固體培養(yǎng)基中進行接種以培養(yǎng)微生物的一種方法，常用于厭氧或兼性厭氧微生物的培養(yǎng)，B項錯誤；在瓊脂層中進行穿刺培養(yǎng)，可根據細菌自穿刺部位的擴散狀況來了解細菌的運動性能，但不能比較兩種菌產生硫化氫的量，C項正確；穿刺接種等接種技術的核心是防止雜菌污染，D項正確。
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5.某興趣小組試圖從土壤中分離分解尿素的細菌，流程如圖所示。下列說法錯誤的是( )
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A.該實驗配制的培養(yǎng)基中不含蛋白胨
B.圖中菌液稀釋10倍時所加的無菌水的量都為9 mL
C.實驗的合理程序為“計算→稱量→溶解→滅菌→倒平板→接種土壤樣本→菌落計數(shù)”
D.三個培養(yǎng)皿中分別形成了54個、46個、50個菌落，則1 g土壤樣本中約有分解尿素的細菌5×107個
本實驗的目的是從土壤中分離分解尿素的微生物，該實驗配制的培養(yǎng)基應以尿素為唯一氮源，而蛋白胨能提供氮源，所以蛋白胨不能作為配制本培養(yǎng)基的原料，A項正確；題圖中菌液稀釋10倍時需要加入1 mL菌液和9 mL無菌水，B項正確；實驗設計時，需要在溶解之后滅菌之前調節(jié)pH，C項錯誤；根據題圖可知，對菌液進行稀釋時共稀釋了106倍，分別接種了3個培養(yǎng)皿，一段時間后，三個培養(yǎng)皿中分別形成了54個、46個、50個菌落，則1 g土壤樣本中約有分解尿素的細菌÷3÷1×106=5×107
(個)，D項正確。
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方法技巧　計數(shù)時設置對照和重復
比較項目 對照 重復
目的 排除非測試因素對實驗結果的影響 排除偶然因素對實驗結果的影響
實例 空白對照：確定培養(yǎng)基制作是否合格 同一稀釋度涂布至少3個平板
6.塑化劑(DEHP，化學式為C24H38O4)可提高塑料制品的性能，在生產上被廣泛使用。但殘留于土壤、水源里的DEHP不易被降解，屬于2B類致癌物。我國科研工作者已從土壤中成功篩選出可降解DEHP的降解菌，如銅綠假單胞菌、
枯草芽孢桿菌等，篩選
實驗的主要步驟如圖。
下列相關敘述錯誤的是
( )
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A.接種前固體培養(yǎng)基和搖瓶內的培養(yǎng)基需高溫滅菌以防雜菌污染，但土壤樣品不能滅菌處理
B.圖中虛線框培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)基屬于液體選擇培養(yǎng)基，DEHP應為唯一碳源
C.培養(yǎng)若干天后，應選擇DEHP含量高的培養(yǎng)液進行接種以進一步擴增目的菌
D.若篩選出的目的菌為枯草芽孢桿菌，對其擴大培養(yǎng)宜選用液體培養(yǎng)基，溫度宜控制在30~37 ℃范圍
接種前固體培養(yǎng)基和搖瓶內的培養(yǎng)基需高溫滅菌以防雜菌污染，土壤不能滅菌以免殺死目標微生物，A項正確；在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基，要篩選降解DEHP的微生物，DEHP應為唯一碳源，培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基，B項正確；培養(yǎng)若干天后，應選擇培養(yǎng)瓶中DEHP含量低(說明被分解的多)的培養(yǎng)液進
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行接種以擴增目的菌，C項錯誤；枯草芽孢桿菌為細菌，其培養(yǎng)溫度為30~37 ℃范圍，故若篩選出的目的菌為枯草芽孢桿菌，對其擴大培養(yǎng)宜選用液體培養(yǎng)基，溫度宜控制在30~37 ℃范圍，D項正確。
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7.為探究某種抗生素對細菌的選擇作用，實驗人員在接種了大腸桿菌的培養(yǎng)基中1號區(qū)放置不含抗生素的圓形紙片，在2、3、4號區(qū)放置大小相等且含等量該抗生素的圓形紙片，如圖1所示。培養(yǎng)一段時間后觀察并測量抑菌圈的直徑，然后從適宜位置挑取細菌，并重復上述步驟培養(yǎng)3代，結果如圖2所示。下列有關敘述正確的是( )
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A.培養(yǎng)過程中抑菌圈越大說明大腸桿菌的抗藥性越強
B.探究抗生素對細菌的選擇作用時，宜用平板劃線法接種細菌
C.抗生素的使用導致抗藥基因頻率降低
D.每代都需計算2、3、4區(qū)抑菌圈的平均值，重復培養(yǎng)時應從抑菌圈邊緣挑取細菌
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抑菌圈越大說明抗生素的抑菌作用越強，細菌的抗藥性越弱，A項錯誤；探究抗生素對細菌的選擇作用時，宜用涂布平板法接種細菌后，再將含抗生素的圓形紙片放于培養(yǎng)基表面，B項錯誤；抗生素起到的選擇作用，使得抗藥的細菌生存下來，進而抗藥基因頻率升高，C項錯誤；越靠近抑菌圈邊緣的細菌,抗藥性越強，故重復培養(yǎng)時應從抑菌圈邊緣挑取細菌，D項正確。
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8.(2025·衡水模擬)聚乙烯醇也叫PVA(C2H4O)n，是自然狀態(tài)下較難降解的一種大分子有機物，自然界中的PVA分解菌能產生PVA酶分解PVA，PVA與碘作用時能產生藍綠色復合物，當PVA被分解時藍綠色復合物消失，形成白色透明圈，某研究人員用如下培養(yǎng)基加碘后對PVA分解菌進行篩選，下列說法正確的是( )
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成分 MgSO4 蛋白質 X物質 水 瓊脂
用量 5 g 10 g 7 g 1 000 mL 20 g
A.為避免培養(yǎng)基中蛋白質的變性，不能采用高壓蒸汽法對培養(yǎng)基進行滅菌
B.若表中是篩選出能高效分解PVA的細菌的培養(yǎng)基配方，表中X物質最可能為PVA
C.若采用稀釋涂布平板法接種，通過該方法測量的菌落數(shù)值與實際值相比一般會偏大
D.培養(yǎng)結束后，應選擇周圍白色透明圈最大的菌落，進行擴大培養(yǎng)
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培養(yǎng)基中的蛋白質為培養(yǎng)的微生物提供氮源，所以配制好的培養(yǎng)基可以用高壓蒸汽法進行滅菌，A項錯誤；若題表中是篩選出能高效分解PVA的細菌的培養(yǎng)基配方，則應以PVA為唯一碳源，因此題表中X物質最可能為PVA，B項正確；采用稀釋涂布平板法接種時，當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落,因此通過該方法測量的菌落數(shù)值比活菌的數(shù)目一般會偏小，C項錯誤；培養(yǎng)結束后，應選擇周圍白色透明圈直徑與菌落直徑比值最大的菌落，進行擴大培養(yǎng)，D項錯誤。
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9.富集培養(yǎng)主要是指利用不同微生物間生命活動特點的不同，制定特定的環(huán)境條件，使僅適應于該條件的微生物旺盛生長，從而使其在群落中的數(shù)量大大增加，使人們能夠更容易從自然界中分離到這種特定微生物。如圖是采用富集方法從土壤中分離能降解酚類化合物對羥基苯甲酸(C7H5O3)的微生物的實驗過程。下列相關說法正確的是( )
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A.用經濕熱滅菌后的含對羥基苯甲酸、葡萄糖和無機鹽等成分的液體培養(yǎng)基多次重復培養(yǎng)樣品之后，培養(yǎng)物中目標微生物的比例將大大增加
B.用平板劃線法分離純化目標微生物，配置好培養(yǎng)基后依次進行滅菌、調節(jié)酸堿度和倒平板操作
C.微生物的純培養(yǎng)物就是不含有代謝廢物的微生物培養(yǎng)物
D.⑤為選擇培養(yǎng)基，統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少，統(tǒng)計結果一般用菌落數(shù)表示
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培養(yǎng)基中含有葡萄糖，不具有選擇作用，因此培養(yǎng)物中目標微生物的比例不會大大增加，A項錯誤；用平板劃線法分離純化目標微生物，配置好培養(yǎng)基后依次進行調節(jié)酸堿度、滅菌和倒平板操作，B項錯誤；微生物的純培養(yǎng)物是指由單一個體繁殖所獲得的微生物群體,而不是不含有代謝廢物的微生物培養(yǎng)物，C項錯誤；⑤為選擇培養(yǎng)基，統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少，因為當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，統(tǒng)計結果一般用菌落數(shù)表示，D項正確。
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二、非選擇題
10.(2022·全國甲卷，T37)某同學從被石油污染的土壤中分離得到A和B兩株可以降解石油的細菌，在此基礎上采用平板培養(yǎng)法比較二者降解石油的能力，并分析兩個菌株的其他生理功能。
實驗所用的培養(yǎng)基成分如下。
培養(yǎng)基Ⅰ:K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。
培養(yǎng)基Ⅱ:K2HPO4，MgSO4，石油。
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操作步驟:
①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養(yǎng)基Ⅰ中培養(yǎng)，得到A、B菌液；
②液體培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ中添加瓊脂，分別制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按圖中所示在平板上打甲、乙兩孔。
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回答下列問題:
(1)實驗所用培養(yǎng)基中作為碳源的成分是_____________。培養(yǎng)基中NH4NO3的作用是為菌株的生長提供氮源，氮源在菌體內可以參與合成___________________(答出2種即可)等生物大分子。
(2)步驟①中，在資源和空間不受限制的階段，若最初接種N0個A細菌，繁殖n代后細菌的數(shù)量是_____________。
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石油
蛋白質、核酸
N02n
(3)為了比較A、B降解石油的能力，某同學利用步驟②所得到的平板
Ⅰ、Ⅱ進行實驗，結果如表所示(“+”表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“-”表示無透明圈)，推測該同學的實驗思路是__________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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菌株 透明圈大小
平板Ⅰ 平板Ⅱ
A +++ ++
B ++ -
取濃度、體積相同的A、B兩種菌液，將A菌液分別接種到平板Ⅰ、Ⅱ的甲孔內，將B菌液分別接種到平板Ⅰ、Ⅱ的乙孔內，置于適宜溫度下培養(yǎng)一段時間后觀察透明圈大小
(4)現(xiàn)有一貧氮且被石油污染的土壤，根據表格所示實驗結果，治理石油污染應選用的菌株是_______，理由是______________________
____________________________________________________________________________。
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A
平板Ⅱ是一個缺氮但含有石油的環(huán)境，只有菌株A能在平板Ⅱ上生長，菌株A降解石油的能力高于菌株B
(1)碳源是培養(yǎng)基中提供碳元素的物質，培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ中含有碳元素的物質只有石油。培養(yǎng)基中的氮源在菌體內可以參與合成蛋白質、核酸等生物大分子。(2)資源、空間等條件適宜的情況下，細菌每繁殖一代，種群數(shù)量增長
一倍，故繁殖n代后細菌的數(shù)
量是N02n。(3)分析題意可知，
該同學的實驗設計如圖所示：
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由培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ的成分可知，平板Ⅰ、Ⅱ的區(qū)別是有無NH4NO3，分析實驗結果可知：①無論有無額外氮源，菌株A均可降解石油,且在額外加入氮源的培養(yǎng)基中降解能力更強。②只有在額外加入氮源的培養(yǎng)基中，菌株B才可以降解石油，且降解能力弱于菌株
A。
(4)平板Ⅱ是一個缺氮但含有石油的環(huán)境，分析題表可知，平板Ⅱ
中，菌株A周圍有透明圈，而菌株B周圍沒有透明圈，說明前者可以在無充足氮源的條件下降解石油，而后者無法降解，故選菌株A。
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11.(科學探究)聚苯乙烯[(C8H8)n]是一種無色透明的熱塑性塑料，常被用來制作承受開水溫度的一次性容器等。但聚苯乙烯對人體具有一定的致癌性，且聚苯乙烯在自然狀態(tài)下很難被分解，采用填埋的方法對其進行處理會對土壤環(huán)境造成很大的污染。科研人員從黃粉蟲腸道中發(fā)現(xiàn)一些能夠降解聚苯乙烯的微生物，并將其分離出來，相關過程如圖所示。回答下列問題:
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(1)為了獲取能夠降解聚苯乙烯的微生物，培養(yǎng)基中需要加入水、碳源、_______________(填2種)等基本成分，其中碳源是__________。配制好的培養(yǎng)基常采用__________________________法進行滅菌。
(2)通過選擇培養(yǎng)可以_________________________________________
____________________________，從而能夠確保從樣品中分離到能夠降解聚苯乙烯的微生物。將選擇培養(yǎng)獲取的微生物接種在固體培養(yǎng)基上，據圖分析，圖中的接種方法是_________________。
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氮源、無機鹽
聚苯乙烯
濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)
抑制其他微生物生長的同時保證目的微生物的生長，增加目的微生物的濃度
稀釋涂布平板法
(3)科研人員獲取了三株微生物YT1、YT2、C1，將等量的三種微生物分別接種在含聚苯乙烯的液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)60天后檢測聚苯乙烯的降解率，結果如表所示。


①據表分析，可以得出的實驗結論是___________________________
______________________________________________。
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菌株 YT1 YT2 C1
聚苯乙烯的降解率/% 0.75 0.39 0.63
YT1、YT2、C1均可降解聚苯乙烯，YT1的降解能力最強，YT2的降解能力最弱
②為了進一步培養(yǎng)出更高效的能夠降解聚苯乙烯的微生物，研究人員將YT1和C1菌株混合培養(yǎng)，一段時間后，篩選出C2菌株，其降解率比上述三種菌株高，經檢測發(fā)現(xiàn)是菌株C1的基因整合了菌株YT1的部分基因從而提高了對聚苯乙烯的降解效果，該過程發(fā)生的變異是_______________。
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基因重組
(1)在培養(yǎng)微生物時，雖然培養(yǎng)不同微生物的培養(yǎng)基的配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽等營養(yǎng)物質；題干中需要選擇培養(yǎng)能夠降解聚苯乙烯的微生物，因此需要配置以聚苯乙烯為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基，以抑制不能分解聚苯乙烯的微生物的生長，同時保證能分解聚苯乙烯的微生物的生長；配置好的培養(yǎng)基在滅菌時需要保證達到滅菌目的的同時保持培養(yǎng)基中的水分，
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適宜選用濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)法。(2)題圖中的選擇培養(yǎng)應配置以聚苯乙烯為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基，通過選擇培養(yǎng)可以達到抑制其他微生物生長的同時保證目的微生物的生長，增加目的微生物的濃度的目的；題圖中固體培養(yǎng)基上菌落較均勻分散分布，可判斷接種方法是稀釋涂布平板法。(3)①題表中實驗自變量為不同菌株，因變量為聚苯乙烯的降解率，根據數(shù)據可知，三種不同
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菌株均可在一定程度上降解聚苯乙烯，其中降解能力大小關系為YT1>C1>YT2。②菌株C1的基因整合了菌株YT1的部分基因產生了C2，C1和YT1中不同基因重新組合，經繁殖發(fā)育為新菌株C2，該過程發(fā)生的變異是基因重組。
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