2021屆高考生物一輪復(fù)習(xí)第11單元生物技術(shù)實踐第38講微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用教學(xué)案新人教版

第38講微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

［考綱明細(xì)］1.微生物的分離和培養(yǎng)2.某種微生物數(shù)量的測定3.培養(yǎng)基對微生物的

選擇作用4.微生物在其他方面的應(yīng)用

考點1培養(yǎng)基及微生物的純化培養(yǎng)技術(shù)

?

知識梳理

1.培養(yǎng)基

(1)概念：人們按照微生物對國營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其同生長繁殖的營養(yǎng)

基質(zhì)。

(2)營養(yǎng)組成：一般都含有同水、碳源、氮源和無機鹽。此外，還需要滿足微生物生長

對回世1、氧氣以及畫特殊營養(yǎng)物質(zhì)的要求。

⑶種類

①按照物理性質(zhì)可分為畫液體培養(yǎng)基、畫固健培養(yǎng)基、國半固體培養(yǎng)基。

②按照成分的來源可分為天然培養(yǎng)基和畫合成培養(yǎng)基。

③按照功能用途可分為回選捶培養(yǎng)基、回鑒別培養(yǎng)基等。

1.(選修1P再資料卡片)瓊脂是一種從紅藻中提取的多糖。瓊脂在980c以上熔化，在

44℃以下凝固，在常規(guī)培養(yǎng)條件下呈現(xiàn)固態(tài)。

2.(選修1Pis資料卡片)牛肉膏和蛋白陳來源于動物原料，含有糖、維生素和有機氮等

營養(yǎng)物質(zhì)。

2.無菌技術(shù)

(1)含義：指在培養(yǎng)微生物的操作中，所有防止質(zhì)］雜菌污染的方法。

(2)關(guān)鍵：防止畫外來雜菌的入侵。

(3)不同對象的無菌操作方法(連線)

［措施］［操作對象］［主要方法］

1.培養(yǎng)基①灼燒滅菌

a.消毒H.接種環(huán)②干熱滅菌

111.操作者雙手③巴氏消毒

IV.培養(yǎng)皿④紫外線消毒

b.滅菌V.無菌室⑤化學(xué)消毒

VI.牛奶⑥高壓蒸汽滅菌

答案a—III—⑤a—V—@a—VI—(3)b—I—(6)b—II—①b—IV—②

3.大腸桿菌的純化培養(yǎng)

(1)制備牛肉膏蛋白陳固體培養(yǎng)基

①操作步驟

[W]-畫稱量f[ggf畫出f國倒平板

②倒平板的方法及注意事項

a.請用文字和箭頭寫出正確的倒平板操作流程：回丙一乙一甲f丁。

b.乙中的滅菌方法是鬧灼燒滅菌。

c.丁中的操作需要等待畫平板冷卻凝固后才能進行。

(2)純化大腸桿菌的兩種方法

1)平板劃線法

①概念：是通過回接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面畫連續(xù)劃線的操作,將聚集的菌種逐

步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。

②注意事項：

第一次灼燒每次劃線前灼燒劃線結(jié)束灼燒

殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留殺死接種環(huán)上殘存

殺死接種

的菌種，使下次劃線的菌種直接的菌種，避免細(xì)菌污

目的環(huán)上原有

來源于上次劃線的末端，使每次染環(huán)境和感染操作

的微生物

劃線菌種數(shù)目減少者

b.灼燒接種環(huán)，待其冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。

c.第二次及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次

數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個細(xì)菌繁殖而來的菌落。

d.劃線時最后一區(qū)不要與第一區(qū)相連。

e.劃線用力大小要適當(dāng)，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。

2)畫稀釋涂布平板法

①概念：是將菌液進行一系列的回梯度稀釋,然后將向不同稀釋度的菌液分別涂布到

瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。

②操作過程

稀釋液稀釋液稀釋液

2.取少量菌液（不

超過0.1mL）.滴

4.用涂布器將菌

加到培養(yǎng)基表面

液均勻地涂布

3.將泡布少量酒精的在培養(yǎng)基表面

涂布器在火焰上引涂布時可轉(zhuǎn)動

燃，待酒精燃盡后,培養(yǎng)皿，使菌

冷卻8?10液分布均勻

（3）菌種的保存方法

①對于頻繁使用的菌種，可以采用同臨時保藏的方法。

②對于需要長期保存的菌種，可以采用同甘油管藏的方法。

旦邊角知識掃描

L（選修1Pis旁欄思考）無菌技術(shù)除了用來防止實驗室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染

外，還有什么目的？

提示無菌技術(shù)還能有效避免操作者自身被微生物感染。

2.（選修1Pa旁欄思考）請你判斷以下材料或用具是否需要消毒或滅菌。如果需要，請

選擇合適的方法。

（1）培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿

（2）玻棒、試管、燒瓶和吸管

（3）實驗操作者的雙手

提示（1）、（2）需要滅菌；（3）需要消毒。

3.（選修1人旁欄小資料改編）微生物的接種方法只有平板劃線法和稀釋涂布平板法嗎？

微生物接種的核心是什么？

提示不是。微生物的接種技術(shù)還包括斜面接種、穿刺接種等方法，其核心是防止雜菌

污染，保證培養(yǎng)物的純度。

4.（選修1Pi?討論T"倒平板操作時為什么需要使錐形瓶的瓶口通過火焰？

提示通過灼燒滅菌，防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基。

5.（選修1P”討論平板冷凝后，為什么要將平板倒置？

提示平板冷凝后，皿蓋上會凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，將平板

倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基造成污

染。

6.（選修1P”討論T,）在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的

部位，這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？

提示不能。因為空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，可能會造成

污染。

題組訓(xùn)練

題組一培養(yǎng)基及其制備方法分析

1.下表為某培養(yǎng)基的配方，下列敘述正確的是（）

成分蛋白陳葡萄糖K2HPO4伊紅美藍蒸儲水

含量10g10g2g0.4g0.065g定容至1000mL

A.從物理性質(zhì)看該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，從用途看該培養(yǎng)基屬于鑒別培養(yǎng)基

B.該培養(yǎng)基中屬于碳源的物質(zhì)是葡萄糖，屬于氮源的物質(zhì)是蛋白陳

C.該培養(yǎng)基缺少提供生長因子的物質(zhì)

D.該培養(yǎng)基調(diào)節(jié)合適的pH后就可以接種使用

答案A

解析從物理性質(zhì)看該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，從用途看該培養(yǎng)基屬于鑒別培養(yǎng)基，A

正確；微生物的營養(yǎng)物質(zhì)主要包括氮源、碳源、水和無機鹽等，培養(yǎng)基中屬于碳源的物質(zhì)是

葡萄糖和蛋白陳，屬于氮源的物質(zhì)是蛋白陳，B錯誤；生長因子主要包括維生素、氨基酸和堿

基等，蛋白腺可以提供維生素，因此該培養(yǎng)基可提供生長因子，C錯誤；該培養(yǎng)基調(diào)節(jié)合適的

pH后經(jīng)滅菌后才可以接種使用，D錯誤。

2.（2019?全國卷III）回答下列與細(xì)菌培養(yǎng)相關(guān)的問題。

（1）在細(xì)菌培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中能同時提供碳源、氮源的成分是（填“蛋白陳”“葡

萄糖”或“NaN（V‘）。通常，制備培養(yǎng)基時要根據(jù)所培養(yǎng)細(xì)菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH,其

原因是o硝化細(xì)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(xì)菌時一般需要將平板（填“倒置”或“正置”）。

（3）單個細(xì)菌在平板上會形成菌落，研究人員通常可根據(jù)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(jīng)過處理，這種處理可以殺死丟棄物中所

有的微生物。

答案(1)蛋白陳不同細(xì)菌生長繁殖所需的最適pH不同能夠硝化細(xì)菌可以利用空

氣中的CO?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)蛋白陳中含有碳元素和氮元素，可為細(xì)菌生長提供碳源和氮源，葡萄糖只能提

供碳源，NaNQ,只能提供氮源?不同細(xì)菌生長繁殖所需要的最適pH不同，制備培養(yǎng)基時要根據(jù)

所培養(yǎng)細(xì)菌種類的不同來調(diào)節(jié)pH。硝化細(xì)菌是自養(yǎng)生物，可通過化能合成作用利用空氣中的

CO2合成有機物，所以在沒有碳源的培養(yǎng)基上也能生長。

(2)用平板培養(yǎng)細(xì)菌時，一般將平板倒置，防止水滴倒流到培養(yǎng)基中造成污染。

(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，因此研究人員可根

據(jù)菌落的這些特征初步區(qū)分微生物的種類。

(4)消毒僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物，滅菌可殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括

芽抱和抱子。使用后的培養(yǎng)基丟棄前要進行滅菌處理，防止其中的微生物感染操作者或污染

環(huán)境。

r—?知識拓展I-----------------------------------------------------1

1.培養(yǎng)基的配制原則

(1)目的要明確：配制時應(yīng)根據(jù)微生物的種類、培養(yǎng)目的等確定配制的培養(yǎng)基種類。

(2)營養(yǎng)要協(xié)調(diào)：注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。

(3)pH要適宜：細(xì)菌為6.5?7.5,放線菌為7.5?8.5,真菌為5.0?6.0,培養(yǎng)不同微生

物所需的pH不同。

2.不同微生物對主要營養(yǎng)物質(zhì)的需求特點

(1)自養(yǎng)型微生物所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)是無機鹽，碳源可來自大氣中的C0”氮源可由含

氮無機鹽提供。

(2)異養(yǎng)型微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)主要是有機物，即碳源必須由含碳有機物提供，氮源也

主要是由有機物提供，部分異養(yǎng)型微生物也可以利用無機氮源。

題組二無菌技術(shù)的操作

3.下列對滅菌和消毒的理解不正確的是()

A.滅菌是指殺滅環(huán)境中的一切微生物的細(xì)胞、芽抱和抱子

B.消毒和滅菌實質(zhì)上是完全相同的

C.接種環(huán)用灼燒法滅菌

D.常用滅菌方法有灼燒滅菌法、干熱滅菌法、高壓蒸汽滅菌法

答案B

解析消毒是使用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害

的微生物(不包括芽抱和胞子)，滅菌則是使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，

包括芽抱和刑子，B錯誤。

4.為了獲得B—胡蘿卜素產(chǎn)品，某小組開展了產(chǎn)B一胡蘿卜素酵母的篩選與色素提取

實驗。請回答下列問題：

⑴實驗用的培養(yǎng)皿常用的兩種滅菌方法是

；為了減少滅菌后器皿被污染，滅菌前應(yīng)該

_______________________________________________________________________________________________________________________0

(2)為了篩選出酵母菌，培養(yǎng)基中添加了青霉素，其目的是

(3)如圖是滅菌鍋及其局部剖面示意圖，圖中甲、乙、丙指示的依次是(填序號)。

①安全閥、放氣閥、壓力表

②放氣閥、安全閥、壓力表

③安全閥、放氣閥、溫度表

④放氣閥、安全閥、溫度表

(4)為了將分離到的菌株純化，挑取了菌落在3塊相同平板上劃線，結(jié)果其中一塊平板的

各劃線區(qū)均未見菌生長，最可能的原因是。

答案(1)干熱滅菌和濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)用牛皮紙(報紙)包扎器皿

(2)抑制細(xì)菌(放線菌)的生長

⑶①

(4)接種環(huán)溫度過高，菌種被殺死

解析(2)酵母菌是真菌，對青霉素具有抵抗能力，青霉素主要抑制細(xì)菌、放線菌的生長。

(4)該接種過程中的3塊平板相同，菌種來源相同，只有一塊平板接種培養(yǎng)后無菌落，對

比知，問題最可能出現(xiàn)在接種過程中，最可能的原因是接種環(huán)灼燒后未充分冷卻，菌種被殺

死。

(—I題后歸納?---------------------------------1

全面比較消毒和滅菌

條件結(jié)果常用方法應(yīng)用范圍

煮沸消毒法日常用品

巴氏消毒法不耐高溫的液體

僅殺死物體表面

較為溫和的物化學(xué)藥劑用酒精擦拭雙手，

消毒或內(nèi)部的部分微

理或化學(xué)方法消毒法用氯氣消毒水源

生物

紫外線接種室、接種箱或超凈

消毒法工作臺

灼燒滅菌法接種工具

殺死物體內(nèi)外所

強烈的理

滅菌有的微生物，包括干熱滅菌法玻璃器皿、金屬用具

化因素

芽抱和抱子高壓蒸汽

培養(yǎng)基及容器

滅菌法

題組三微生物的培養(yǎng)與純化

5.用平板劃線法或稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時()

①可以用相同的培養(yǎng)基②都需要使用接種針進行接種③都需要在火焰旁進行接種

④都可以用來計數(shù)活菌

A.①②B.③④

C.①③D.②④

答案C

解析平板劃線法或稀釋涂布平板法可以用相同的固體培養(yǎng)基，①正確；平板劃線法采

用接種環(huán)進行操作，而稀釋涂布平板法采用涂布器進行操作，②錯誤；純化時，要進行無菌

操作，需要在火焰旁接種，避免空氣中的微生物污染培養(yǎng)基，③正確；平板劃線法一般用于

分離而不能用于計數(shù)，④錯誤。

6.為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況，某研究小組測定了該河流水樣中的細(xì)菌含量，并進行了

細(xì)菌分離等工作。回答下列問題：

(1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中的細(xì)菌含量。在涂布接種前，隨機取若干滅菌

后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間，這樣做的目的是:然后，將1mL

水樣稀釋100倍，在3個平板上用涂布法分別接入0.1mL稀釋液；經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后，3個平板

上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為o

(2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細(xì)菌。操作時?，接種環(huán)通過________滅菌，在第

二次及以后的劃線時，總是從上一次劃線的末端開始劃線，這樣做的目的是

(3)示意圖A和B中，表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。

答案(D檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格3.8X10；

(2)灼燒將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落

(3)B

解析(1)涂布接種前，滅菌后的空白平板先培養(yǎng)一段時間，若空白平板上無菌落形成，

則說明培養(yǎng)基平板滅菌合格：平均每個平板上的菌落數(shù)目為38,稀釋了100倍，取樣為0.1mL,

則每毫升水中的活菌數(shù)目為38X100+0.1=38000個，則每升水中的活菌數(shù)目為38000X1000

=3.8X10/。

(3)示意圖A是用平板劃線法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果；示意圖B是用稀釋涂布平板法接種

培養(yǎng)后得到的結(jié)果。

[—1題后歸納?

兩種純化細(xì)菌方法的比較

項目接種工具優(yōu)點缺點

平板劃可以觀察菌落特征，對混合

接種環(huán)不能計數(shù)

線法菌進行分離

稀釋涂布可以計數(shù)，可以觀察菌落特較麻煩，平板不干燥效果不

涂布器

平板法征，對混合菌進行分離好，容易蔓延

考點2微生物的篩選和計數(shù)

知識梳理

1.土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)

項目詳細(xì)內(nèi)容

(1)能合成回凝的細(xì)菌才能分解尿素

實驗原理(2)配制以阿尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基，能夠生長的細(xì)菌就是能分

解尿素的細(xì)菌

(1)同直接計數(shù)法(顯微鏡下用特定細(xì)菌計數(shù)板或血細(xì)胞計數(shù)板)

數(shù)量統(tǒng)計

(2)間接計數(shù)法：回稀釋涂布平板法

土壤取樣f配制土壤溶液和制備培養(yǎng)基f網(wǎng)梯度稀釋f涂布平板

實驗流程

與培養(yǎng)f菌落網(wǎng)計數(shù)

(選修1PM資料卡片)細(xì)菌的數(shù)目還可以通過濾膜法來測定(以測定飲用水中大腸桿菌的

數(shù)目為例)。將已知體積的水過濾后，將濾膜放在伊紅美藍培養(yǎng)基上培養(yǎng)。在該培養(yǎng)基上，大

腸桿菌的菌落呈現(xiàn)黑色。可以根據(jù)培養(yǎng)基上黑色菌落的數(shù)目，計算出水樣中大腸桿菌的數(shù)量。

2.分解纖維素的微生物的分離

(1)纖維素酶

①組成：纖維素酶是一種畫復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即同C酶、■酶

和葡萄糖甘酶。

②作用

4T加美&酶母一域葡萄糖甘酶葡巖皿

纖維素1°3|纖維一糖---------"葡萄糖

(2)纖維素分解菌的篩選

①原理

纖維素分解菌

',：］一畫紅色復(fù)合物纖維素酶＞紅色消失,出現(xiàn)畫透明圈

纖維素J---------------------------------

②篩選方法：畫剛果紅染色法,即通過是否產(chǎn)生所］透明圈來篩選纖維素分解菌。

③培養(yǎng)基：以畫紅維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。

④實驗流程

土壤取樣：富含畫纖維素的環(huán)境

選擇培養(yǎng)：用回選擇培養(yǎng)基培養(yǎng),以增加纖維素分解菌的濃度

向梯度稀釋:制備系列稀釋液

涂布平板：將樣品涂布到國鑒別纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基上

挑選產(chǎn)生回邈1圈的菌落

(3)結(jié)果分析與評價

內(nèi)容現(xiàn)象結(jié)論

空白對照的培養(yǎng)皿中無菌落生長未被雜菌污染

有.無雜

培養(yǎng)物中菌落數(shù)偏高被雜菌污染

菌污染

培養(yǎng)物中混

的判斷菌落形態(tài)多樣，菌落數(shù)偏高

入其他雜菌

選擇培養(yǎng)

牛肉膏培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目大于選擇培

基的篩選選擇培養(yǎng)基具篩選作用

養(yǎng)基上的數(shù)目

作用

樣品的稀得到2個或2個以上菌落數(shù)目在30~300

操作成功

釋操作的平板

重復(fù)組的結(jié)果若選取同一種土樣，統(tǒng)計結(jié)果應(yīng)接近

9邊角知識掃描

(選修1%正文)在進行微生物計數(shù)實驗時除設(shè)置對照組外，設(shè)置重復(fù)組的作用是什么？

應(yīng)如何設(shè)置重復(fù)組？

提示設(shè)置重復(fù)組的作用是為排除偶然因素對實驗結(jié)果的干擾；在每一稀釋度下宜設(shè)置

3個平板作重復(fù)組，選擇菌落數(shù)均在30?300且數(shù)目相差不大的三個平板，用“平均值”代入

計數(shù)公式予以計算菌落數(shù)。

3.分離微生物的兩種培養(yǎng)基的比較

(1)選擇培養(yǎng)基：即允許特定種類的微生物生長，同時而］抑制或阻止其他種類微生物生

長的培養(yǎng)基。如以同尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基,以網(wǎng)纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。

其目的是后1富集、分離目標(biāo)微生物。

(2)鑒別培養(yǎng)基：在培養(yǎng)基中加入某種試劑或化學(xué)藥品，使培養(yǎng)后發(fā)生某種變化，從而區(qū)

別不同類型的微生物。如添加麗酚紅指示劑鑒別分解尿素的微生物的培養(yǎng)基。

0邊角知識掃描

1.(選修1P22旁欄思考)想一想，如何從平板上的菌落數(shù)推測出每克樣品中的菌落數(shù)？

提示統(tǒng)計某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)，最好能統(tǒng)計3個平板，計算出平板上的菌落

數(shù)的平均值，然后通過公式即每克樣品中的菌株數(shù)=(C+V)XM進行計算，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)。

2.（選修1P/旁欄思考T）為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌？

提示由于生物與環(huán)境的相互依存關(guān)系，在富含纖維素的環(huán)境中，纖維素分解菌的含量

相對提高，因此從這種土樣中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境。

3.（選修1Pzs旁欄思考4）將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進土壤多

深？

提示將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集，實際上是人工設(shè)置纖維素分解菌

生存的適宜環(huán)境。一般應(yīng)將紙埋于深約10cm左右的腐殖土壤中。

4.（選修1%旁欄思考「）常用的剛果紅染色法有兩種，一種是先培養(yǎng)微生物，再加入

剛果紅進行顏色反應(yīng)，另一種是在倒平板時就加入剛果紅，這兩種方法各有哪些優(yōu)點與不足？

提示方法一是傳統(tǒng)的方法，缺點是操作繁瑣，加入剛果紅溶液會使菌落之間發(fā)生混雜;

其優(yōu)點是顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用。方法二的優(yōu)點是操作簡便，不存

在菌落混雜問題，缺點是由于纖維素粉和瓊脂、土豆汁中都含有淀粉類物質(zhì)，可以使能夠產(chǎn)

生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應(yīng)。但這種產(chǎn)生淀粉酶的微生物產(chǎn)生的透明圈較為模糊，因

為培養(yǎng)基中纖維素占主要地位，因此可以與纖維素酶產(chǎn)生的透明圈相區(qū)分：方法二的另一缺

點是：有些微生物具有降解色素的能力，它們在長時間培養(yǎng)過程中會降解剛果紅而形成明顯

的透明圈，與纖維素分解菌不易區(qū)分。

5.（選修1網(wǎng)旁欄思考七）為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？

提示在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖,

而那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用。

-------------題組訓(xùn)練--------------

題組一土壤中分解尿素細(xì)菌的分離與計數(shù)

1.下面關(guān)于土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)的敘述中正確的是（）

A.只有能合成麻酶的微生物才能分解尿素

B.篩選分解尿素的細(xì)菌時應(yīng)以尿素作為培養(yǎng)基中的唯一營養(yǎng)物質(zhì)

C.統(tǒng)計樣品中的活菌數(shù)目時一般用平板劃線法

D.在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，若指示劑變藍，則表明篩選到了分

解尿素的細(xì)菌

答案A

解析酶具有專一性，故只有能合成胭酶的微生物才能分解尿素，A正確；篩選分解尿

素的細(xì)菌的實驗中，采用的是以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基，B錯誤；統(tǒng)計樣品中的活菌數(shù)目時

一般采用稀釋涂布平板法，平板劃線法不能用于統(tǒng)計樣品中的細(xì)菌數(shù)，C錯誤；在以尿素為唯

一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種細(xì)菌后，如果pH升高，指示劑將變紅，這樣就

能初步鑒定該種細(xì)菌能夠分解尿素，D錯誤。

2.人和哺乳動物的尿液中含有尿素，大量尿素的存在會對環(huán)境造成污染，土壤中有些細(xì)

菌含有版酶，可通過降解尿素作為其生長的氮源。某研究小組開展土壤中分解尿素的細(xì)菌的

分離和培養(yǎng)實驗，請回答下列問題：

(1)該實驗中，在以為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入指示劑，能產(chǎn)生麻前的

細(xì)菌在該培養(yǎng)基上生長一段時間后，其菌落周圍的指示劑將變成_______色。

(2)在接種前需要添加空白對照組以檢測培養(yǎng)基是否被污染，該空白對照組應(yīng)采取的操作

要求和觀察指標(biāo)是。

(3)某同學(xué)在五個培養(yǎng)基平板下均接種稀釋倍數(shù)為1(/的土壤樣品液0.1mL,培養(yǎng)一段時

間后，平板上長出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。該過程采取的接種方法是

，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為個。

答案(1)尿素酚紅紅

(2)將已滅菌、未接種的培養(yǎng)基在適宜溫度下放置相應(yīng)的時間，觀察培養(yǎng)基上是否有菌落

產(chǎn)生

(3)稀釋涂布平板法1.75X108

解析(1)分解尿素的細(xì)菌能合成服酶將尿素分解成氨，氨會使培養(yǎng)基的堿性增強，在以

尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑培養(yǎng)細(xì)菌，若指示劑變紅，可確定該種細(xì)菌能夠

分解尿素。

(2)在接種前需要添加空白對照組以檢測培養(yǎng)基是否被污染，該空白對照組應(yīng)采取的操作

要求和觀察指標(biāo)是將已滅菌、未接種的培養(yǎng)基在適宜溫度下放置相應(yīng)的時間，觀察培養(yǎng)基上

是否有菌落產(chǎn)生。

(3)某同學(xué)在五個培養(yǎng)基平板上均接種稀釋倍數(shù)為IO,的土壤樣品液0.1mL,培養(yǎng)一段時

間后，平板上長出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。該過程采取的接種方法是

稀釋涂布平板法，統(tǒng)計的菌落數(shù)應(yīng)介于30?300之間，故選擇細(xì)菌菌落數(shù)為156、178和191

的平板計數(shù)，所以每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為I5G+I；+""+0.1X10$=1.75義個。

(~~I知識拓展?---------------------------------1

統(tǒng)計菌落數(shù)目的兩種方法

(1)顯微鏡直接計數(shù)法

利用特定細(xì)菌計數(shù)板或血細(xì)胞計數(shù)板，在顯微鏡下計算一定容積的樣品中微生物的

原理

數(shù)量

方法用計數(shù)板計數(shù)

缺點不能區(qū)分死菌與活菌

(2)間接計數(shù)法(活菌計數(shù)法)

當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液

原理中的一個活菌，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

計算每克樣品中的菌株數(shù)=(C+V)XM,其中，C代表某一稀釋度下平板上生長的

公式平均菌落數(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)

設(shè)置重復(fù)組，增強實驗的說服力與準(zhǔn)確性。同時為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選

操作

擇菌落數(shù)在30~300的平板進行計數(shù)

題組二分解纖維素的微生物的分離

3.分離纖維素分解菌的實驗過程中操作有誤的是()

A.經(jīng)選擇培養(yǎng)后將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上

B.富集培養(yǎng)這一步可省略，但培養(yǎng)的纖維素分解菌少

C.培養(yǎng)基長出菌落后，用剛果紅染色

I).對照組可用同樣量的培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的培養(yǎng)基上

答案A

解析經(jīng)選擇培養(yǎng)后，再經(jīng)稀釋，才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上，A

錯誤；富集培養(yǎng)可省略，B正確；剛果紅染色法有兩種，其中一種是先培養(yǎng)微生物，再加入剛

果紅進行顏色反應(yīng)，即培養(yǎng)基上長出菌落后，用剛果紅染色，C正確；設(shè)置對照能證明經(jīng)富集

培養(yǎng)的確得到了欲分離的微生物，D正確。

4.(2019?重慶市一中月考)纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)，植物產(chǎn)生的纖維

素能被土壤中某些微生物分解利用，因為它們能產(chǎn)生纖維素酶。根據(jù)相關(guān)知識回答問題：

(1)在微生物培養(yǎng)時，要獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是一；實驗室中常用的

滅菌方法有灼燒滅菌、和。

(2)纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種組分，其中酶能將纖維二糖分解成葡

萄糖。

(3)在將樣品稀釋涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基之前可以通過增加纖維素

分解菌的濃度。

(4)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅可以與纖維素形成復(fù)合物。當(dāng)

纖維素被分解后，剛果紅一纖維素的復(fù)合物就無法形成，用含剛果紅的該培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素

分解菌時，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的。常用的剛果紅染色法有兩種，

其中一種是先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應(yīng)，這種方法的缺點之一是加入剛果紅

溶液會使0

答案(1)防止外來雜菌的入侵干熱滅菌高壓蒸汽滅菌

(2)葡萄糖甘(3)選擇培養(yǎng)

(4)紅色透明圈菌落之間發(fā)生混雜

解析(2)纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括G酶、Cx酶和葡萄糖甘酶，其中葡萄糖昔醐

能將纖維二糖分解成葡萄糖。

(3)在將樣品稀釋涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基之前可以通過選擇培養(yǎng)增加纖維素

分解菌的濃度。

?技法提升?

微生物的篩選與鑒別方法

(1)微生物的篩選方法

單菌落利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種到固體平板培養(yǎng)基表面，直接根

挑取法據(jù)微生物菌落的特征利用單菌落挑取的方法獲得目的微生物

選擇

利用選擇培養(yǎng)基對微生物進行選擇培養(yǎng)，直接獲得目的微生物

培養(yǎng)法

鑒別利用鑒別培養(yǎng)基使目的微生物菌落呈現(xiàn)特有的特征，然后篩選目的微生

培養(yǎng)法物

(2)微生物的鑒別方法

菌落

根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起

特征

程度和顏色等特征進行鑒別

鑒別法

指示劑如在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種微生

鑒別法物后，培養(yǎng)基變紅說明該種微生物能夠分解尿素

染色如利用剛果紅染色法，根據(jù)培養(yǎng)基中出現(xiàn)的透明圈來篩選分解纖維

鑒別法素的微生物

高考熱點突破

1.(2019?全國卷I)已知一種有機物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解，會造成環(huán)境

污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土壤中能高效降解X的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。

I號培養(yǎng)基：在牛肉膏蛋白陳培養(yǎng)基中加入X(5g/L)。

II號培養(yǎng)基:氯化鈉(5g/L),硝酸鍍(3g/L),其他無機鹽(適量)，X(15g/L)?

HI號培養(yǎng)基:氯化鈉(5g/L),硝酸錢(3g/L),其他無機鹽(適量)，X(45g/L)?

回答下列問題。

(1)在I號培養(yǎng)基中，為微生物提供氮源的是。H、IH號培養(yǎng)

基中為微生物提供碳源的有機物是。

(2)若將土壤懸浮液接種在II號液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，不能降解X的細(xì)菌比例

會，其原因是。

(3)II號培養(yǎng)基加入瓊脂后可以制成固體培養(yǎng)基，若要以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標(biāo)菌并對菌

落進行計數(shù)，接種時，應(yīng)采用的方法是。

(4)假設(shè)從HI號培養(yǎng)基中得到了能高效降解X的細(xì)菌，且該菌能將X代謝為丙酮酸，則在

有氧條件下，丙酮酸可為該菌的生長提供和?

答案(1)牛肉膏、蛋白陳X

(2)下降不能降解X的細(xì)菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的細(xì)菌能夠增殖

(3)稀釋涂布平板法

(4)能量合成其他物質(zhì)的原料

解析(1)I號培養(yǎng)基中含有牛肉膏、蛋白陳和有機物X等，其中X僅含有C、H兩種元

素，故為微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白陳。II、III號培養(yǎng)基中除無機鹽外，還含有有機

物X,故為微生物提供碳源的有機物是Xo

(2)因n號液體培養(yǎng)基中只有x含有碳元素，故培養(yǎng)一段時間后，不能降解x的細(xì)菌因缺

乏碳源不能增殖，而能降解X的細(xì)菌能夠增殖，故不能降解X的細(xì)菌比例會下降。

(3)對微生物分離的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法，但其中只有稀釋涂布平板法能

夠計數(shù)。

(4)能高效降解X的細(xì)菌能將X代謝為丙酮酸，丙酮酸在有氧條件下被降解時能釋放出大

量能量，故丙酮酸可為該細(xì)菌的生長提供能量。丙酮酸還可以為該細(xì)菌中其他物質(zhì)的合成提

供原料。

2.(2019?全國卷H)物質(zhì)W是一種含氮有機物，會污染土壤。W在培養(yǎng)基中達到一定量

時培養(yǎng)基表現(xiàn)為不透明。某研究小組欲從土壤中篩選出能降解W的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。回答下列

問題。

(1)要從土壤中分離目標(biāo)菌，所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應(yīng)該是?

(2)在從土壤中分離目標(biāo)菌的過程中，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細(xì)菌都能生長并形成菌落

(如圖所示)。如果要得到目標(biāo)菌，應(yīng)該選擇________菌落進一步純化，選擇的依據(jù)是

透明圈

甲.-乙

(3)土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮氣作為氮源。若要設(shè)計實驗進一步確定甲、

乙菌能否利用空氣中的氮氣作為氮源，請簡要寫出實驗思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論，即

(4)該小組將人工合成的一段DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌，使大腸桿菌產(chǎn)生能降解W的酶(酶E)。

為了比較酶E與天然酶降解W能力的差異，該小組擬進行如下實驗，請完善相關(guān)內(nèi)容。

①在含有一定濃度、的固體培養(yǎng)基上，A處滴加含有酶E的緩沖液，B處滴加含有相同濃

度天然酶的緩沖液，C處滴加,三處滴加量相同。

②一段時間后，測量透明圈的直徑。若C處沒有出現(xiàn)透明圈，說明；

若A、B處形成的透明圈直徑大小相近，說明

答案(1)W

(2)乙乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈，說明乙菌能降解W

(3)將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基上，若細(xì)菌能生長，則說明該細(xì)菌能利用空氣中

的氮氣作為氮源

(4)①緩沖液②緩沖液不能降解W酶E與天然酶降解W的能力相近

解析(1)物質(zhì)W是一種含氮有機物，要分離能夠降解物質(zhì)W的細(xì)菌，需用以物質(zhì)W為唯

一氮源的選擇培養(yǎng)基進行篩選。

(2)由題圖可知，甲菌落周圍沒有透明圈，說明甲菌不能降解物質(zhì)%乙菌落周圍出現(xiàn)透

明圈，說明乙菌能降解物質(zhì)％故要得到目標(biāo)菌，應(yīng)選擇乙菌落進一步純化。

(3)要鑒定甲、乙菌能否利用空氣中的氮氣作為氮源，則培養(yǎng)基中不能添加氮源，所以將

甲、乙菌分別接種在無氮源的培養(yǎng)基上(其他條件相同且適宜)，若細(xì)菌能生長，則說明細(xì)菌

能利用空氣中的氮氣作為氮源.

(4)實驗?zāi)康氖潜容^天然酶和酶E降解物質(zhì)W的能力，做實驗時要設(shè)計空白對照實驗，所

以C處應(yīng)滴加緩沖液。C處沒有出現(xiàn)透明圈，說明緩沖液不能降解物質(zhì)肌A、B處透明圈的出

現(xiàn)說明物質(zhì)W被降解，若兩個透明圈直徑大小相近，則說明酶E與天然酶降解物質(zhì)W的能力

相近。

3.(2018?全國卷II)在生產(chǎn)、生活和科研實踐中，經(jīng)常通過消毒和滅菌來避免雜菌的污

染。

回答下列問題：

(1)在實驗室中，玻璃和金屬材質(zhì)的實驗器具(填“可以”或“不可以”)放入干

熱滅菌箱中進行干熱滅菌。

(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時消毒法，與煮沸消毒法相比，這兩種方法的

優(yōu)點是?

(3)密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒，其原因是紫外線能,

在照射前，適量噴灑，可強化消毒效果。

(4)水廠供應(yīng)的自來水通常是經(jīng)過(填“氯氣”“乙醇”或“高鐳酸鉀”)消毒

的。

(5)某同學(xué)在使用高壓蒸汽滅菌鍋時，若壓力達到設(shè)定要求，而鍋內(nèi)并沒有達到相應(yīng)溫度，

最可能的原因是o

答案(1)可以

(2)在達到消毒目的的同時，營養(yǎng)物質(zhì)損失較少

(3)破壞DNA結(jié)構(gòu)消毒液

(4)氯氣(5)未將鍋內(nèi)冷空氣排盡

解析(1)能耐高溫的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)和金屬用具等

可以放入干熱滅菌箱中進行干熱滅菌。

(2)煮沸消毒法即在100℃煮沸5?6min可以殺死微生物細(xì)胞和一部分芽抱；高溫瞬時

消毒法即135?150℃加熱2?8s；巴氏消毒法即在70?75℃煮30min或在80℃煮15min,

可以殺死微生物，并且保證營養(yǎng)物質(zhì)不被破壞。因此，與煮沸消毒法相比，牛奶消毒常采用

的巴氏消毒法或高溫瞬時消毒法的優(yōu)點是在達到消毒目的的同時，營養(yǎng)物質(zhì)損失較少。

(4)通常乙醇消毒有氣味，影響水質(zhì)，不適宜消毒自來水：高鎰酸鉀本身有顏色，消毒后

溶液呈紫紅色，無法使用；因此水廠供應(yīng)的自來水通常是經(jīng)過氯氣消毒的。

(5)采用高壓蒸汽滅菌時，鍋內(nèi)的水加熱煮沸，將其中原有的冷空氣徹底排除后才能將鍋

密閉。如果未將鍋內(nèi)冷空氣排盡，則會出現(xiàn)壓力達到設(shè)定要求，而鍋內(nèi)并沒有達到相應(yīng)溫度

的現(xiàn)象。

4.(2018?全國卷I)將馬鈴薯去皮切塊，加水煮沸一定時間，過濾得到馬鈴薯浸出液。

在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂，用水定容后滅菌，得到M培養(yǎng)基。

回答下列問題：

(DM培養(yǎng)基若用于真菌的篩選，則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈霉素以抑制的生長，加入

了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。

(2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長提供了多種營養(yǎng)物質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)類型除氮源

外還有(答出兩點即可)。氮源進入細(xì)胞后，可參與合成的生物大分子有

________________(答出兩點即可)。

(3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖，接種土壤濾液并培養(yǎng)，平板上長出菌落后可通過加

入顯色劑篩選出能產(chǎn)淀粉前的微生物。加入的顯色劑是,該方法能篩選出產(chǎn)淀粉醐

微生物的原理是o

(4)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量，在同--稀釋倍

數(shù)下得到以下結(jié)果:

甲同學(xué)涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是110、140和149,取平均值133；

乙同學(xué)涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是27、169和176,取平均值124。

有人認(rèn)為這兩位同學(xué)的結(jié)果中，乙同學(xué)的結(jié)果可信度低，其原因是

答案(1)細(xì)菌選擇

(2)碳源、無機鹽蛋白質(zhì)、核酸

(3)碘液淀粉遇碘液顯藍色，產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈

(4)乙同學(xué)的結(jié)果中，1個平板的計數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊，結(jié)果的重復(fù)性差

解析(DM培養(yǎng)基若用于真菌的篩選，則M培養(yǎng)基應(yīng)滿足真菌的生長并抑制其他微生物

的生長，鏈霉素是一種抗生素，可抑制細(xì)菌的生長；加入鏈霉素的培養(yǎng)基能篩選出真菌，該

培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。

(2)微生物生長所需要的營養(yǎng)成分除氮源外，還需要碳源、水、無機鹽及特殊營養(yǎng)物質(zhì)；

氮元素是蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的組成元素，因此氮源進入細(xì)胞后，可參與蛋白質(zhì)、核

酸等生物大分子的合成。

(3)依據(jù)淀粉遇碘液變藍色，產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈，根據(jù)透明圈

篩選產(chǎn)生淀粉酶的微生物。

(4)設(shè)計實驗時一定要涂布至少3個平板作為重復(fù)組，才能增強實驗的說服力和準(zhǔn)確性，

在分析實驗結(jié)果時，一定要考慮所設(shè)置的重復(fù)組的結(jié)果是否相當(dāng)，結(jié)果差距太大，意味著操

作有誤，乙結(jié)果不合理。

5.(2016?全國卷I)空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小

組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實

驗步驟如下：

①配制培養(yǎng)基(成分：牛肉膏、蛋白陳、NaCl、X、HQ)；

②制作無菌平板；

③設(shè)置空白對照組和若干實驗組，進行相關(guān)操作；

④將各組平板置于37七恒溫箱中培養(yǎng)一段時間，統(tǒng)計各組平板上菌落的平均數(shù)。

回答下列問題：

(1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于。若要完成步驟②，該培養(yǎng)

基中的成分X通常是。

(2)步驟③中，實驗組的操作是?

(3)若在某次調(diào)查中，某一實驗組平板上菌落平均數(shù)為36個/平板，而空白對照組的一個

平板上出現(xiàn)了6個菌落，這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了現(xiàn)象。若將30(即36

-6)個/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法(填“正確”或“不正確”)。

答案(1)牛肉膏、蛋白陳瓊脂

(2)將各實驗組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時間

(3)污染不正確

解析(1)培養(yǎng)基中的牛肉膏和蛋白陳可為培養(yǎng)基中的微生物提供氮源；制備固體培養(yǎng)基

需加入瓊脂。

(2)該實驗的目的是了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況，所以需在教室不同高

度的位置分別用平板收集微生物即開蓋暴露一段時間。

(3)該實驗中空白對照組不應(yīng)出現(xiàn)菌落，若空白對照組出現(xiàn)了菌落，則說明此次調(diào)查中出

現(xiàn)了污染現(xiàn)象，實驗組的污染情況不能確定，故不能用實驗組與空白對照組菌落數(shù)的差值作

為實驗結(jié)果，而應(yīng)重新進行實驗。

課時作業(yè)

1.(2020?成都龍泉二中月考)幽門螺桿菌簡稱Hp,主要寄生在胃幽門、胃竇等附近的

黏膜上，是人類至21世紀(jì)初唯一的已知胃部細(xì)菌。Hp可產(chǎn)生高活性的服酶，可將尿素分解成

氨和C02o

(1)制備幽門螺桿菌培養(yǎng)基時，需將培養(yǎng)基的pH調(diào)至性。培養(yǎng)皿進行滅菌的常

用方法是。倒平板時要待平板冷凝后，將平板倒置，其主要原因是

(2)圖①表示的是用法接種培養(yǎng)