高考一輪復習人教版微生物的培養(yǎng)技術及應用發(fā)酵工程及其應用教案VIP

第2課微生物的培養(yǎng)技術及應用、發(fā)酵

工程及其應用

-N核心概念,自查必夯實必備知識

【課標要求】

獲得純凈的微生物是發(fā)酵工程的基礎

【概念梳理】

一、微生物的基本培養(yǎng)技術

L培養(yǎng)基：

⑴概念:人們按照微生物對懿物質的不同需求，配制出供其生氐繁

殖的營養(yǎng)基質。

液他培養(yǎng)基

(2)種類一加入凝固劑，如球膈

、固體培養(yǎng)基

⑶成分。

①主要成分:水、碳源、氨源、無機鹽。

②其他成分:還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質以及區(qū)的

要求。

③牛肉膏和蛋白月東中含有糖、維生素和直機氫等營養(yǎng)物質。

2.無菌技術：

⑴目的:獲得純凈的微生物培養(yǎng)物。

(2)關鍵:防止雜菌污染。

⑶兩種無菌技術的比較:

比較項目消毒火菌

作用強度較為遢和的理化因素強烈的理化因素

殺死物體表面或內部的部殺死物體內外所有的微生

作用程度

生微生物物

芽泡和泡子一般不能殺滅能殺滅

操作空間、活體生物材操作工具、玻璃器皿、培

適用對象

料、操作者的衣著和雙手養(yǎng)基等

煮沸消毒法、巴氏消毒

濕熱滅菌法、干熱火菌

常用方法法、化學藥劑消毒法、紫

法、灼燒火菌法

處線消毒法

3.微生物的純培養(yǎng)：

⑴概念由單二加繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物，獲得純

培養(yǎng)物的過程就是純培養(yǎng)。

⑵步驟:配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、鰭和培養(yǎng)等。

⑶酵母菌的純培養(yǎng)。

①菌落的概念:由二胞繁殖而來的肉眼可見的、有一定形

態(tài)結構的子細胞群體。

②接種方法:最常用的接種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。

③步驟:制備培養(yǎng)基、接種和分離酵母菌、培養(yǎng)酵母菌。

二、微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)

1.選擇培養(yǎng)基：

(1)概念:在微生物學中，將允許猿定種類的微生物生長,同時現(xiàn)制強阻

止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。

(2)舉例:篩選土壤中分解尿素的細菌的選擇培養(yǎng)基是以整為唯一氮

源按物理性質歸類為固便培養(yǎng)基。

2.稀釋涂布平板法：

將菌液進行一系列的槎度謔，然后將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)。在稀釋度足夠高的菌液里,聚集在

一起的微生物將被分散成里工細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個菌

落。

3.土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)的實驗流程:土壤取樣一掛園

逋一微生物的培養(yǎng)與觀察。

三、發(fā)酵工程及其應用

1.發(fā)酵工程的特點：

(1)生產條件逼和。

(2)原料來源豐富且位指臉。

(3)產物專一。

(4)廢棄物對環(huán)境的污染小、容易處理等。

2.發(fā)酵工程的一般流程：

(D選育菌種：

①從自然界中篩選；

②通過透變育種或基因工程育種獲得。

(2)擴大培養(yǎng):在發(fā)酵之前進行。

⑶配制培養(yǎng)基:在菌種確定后選擇原料,反復實驗確定培養(yǎng)基配方。

(4)滅菌:培養(yǎng)基和燧鰻置都必須嚴格滅菌。

(5)接種:無菌操作。

(6)發(fā)酵罐內發(fā)酵(發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié))：

①了解發(fā)酵進程:隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產物濃度等；

②及時添加必需的營養(yǎng)組分；

③嚴格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件。

⑺分離、提純產物：

①發(fā)酵產品是微生物細胞:在發(fā)酵結束之后,采用建鼠誕等方法將

菌體分離和干燥；

②發(fā)酵產品是代謝物:根據(jù)產物的性質采取適當?shù)奶醽y維f逸化

措施來獲得產品。

【概念辨析】

1.判斷下列有關微生物培養(yǎng)敘述的正誤：

⑴所有的培養(yǎng)基中都要加入瓊脂。(x)

分析:制作固體培養(yǎng)基需要加入瓊脂,液體培養(yǎng)基不需要。

(2)為了防止污染才妾種環(huán)經火焰滅菌后應趁熱快速挑取菌落。(x)

分析:灼燒接種環(huán)之后，要冷卻后才能挑取菌落,以免溫度太高殺死菌

種。

(3)培養(yǎng)不同微生物的培養(yǎng)基成分完全一樣。(x)

分析:培養(yǎng)不同微生物的培養(yǎng)基成分有所區(qū)別。

(4)獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是防止雜菌污染。(力

⑸滅菌相比消毒對微生物的殺滅更徹底。(力

(6)倒平板后彳寺平板冷凝之后需將其倒置。N)

(7)若皿蓋和皿底之間濺上培養(yǎng)基，這個培養(yǎng)基不可再用。(力

2.判斷下列有關微生物分離與計數(shù)敘述的正誤：

(1)只有能合成版酶的微生物才能分解尿素。N)

分析:腑酶是催化尿素分解的特異性水解酶，只有能合成服酶的微生物

才能分解尿素。

(2)平板劃線法接種時，每一次劃線前都要挑取菌種。(x)

分析接種時,要從上一次劃線的末端開始作第二次劃線，不用每次都

挑取菌種。

(3)需要將一個不接種的培養(yǎng)基放在相同的條件下培養(yǎng)，以檢驗培養(yǎng)

基的滅菌是否合格。N)

,~N關鍵能力?進階M提升核心素養(yǎng)

考點一微生物的基本培養(yǎng)技術

【典例精研引領】

(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

的細菌(目標菌)。

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

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

g/L)e

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

g/L)0

回答下列問題。

⑴在I號培養(yǎng)基中，為微生物提供氮源的是_______on、in號培養(yǎng)

基中為微生物提供碳源的有機物是_________________0

(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)目標菌并對菌落進行計數(shù)接種時，應采用的方法是

(4)假設從m號培養(yǎng)基中得到了能高效降解x的細菌，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,

LL名她授法解題1抓題眼練思維

關鍵能

理解能力、解決問題的能力

力

題眼1：已知一種有機物X(僅含有C、H兩種兀素)不易被

題眼信降解

息題眼2:II號培養(yǎng)基中只有有機物X;以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)

目標菌并對菌落進行計數(shù)

解題思明確培養(yǎng)基的基本成分;聯(lián)系所學丙酮酸參與有氧呼吸的

維知識

【解析】本題考查微生物的培養(yǎng)與應用的相關知識。

⑴氮源是微生物生長需要的一類營養(yǎng)物質，是含氮化合物，可為微生

物的生長提供氮元素，牛肉膏、蛋白月東來源于動物原料，含有糖、維生

素和有機氮等營養(yǎng)物質,因此在I號培養(yǎng)基中，可為微生物提供氮源的

是牛肉膏、蛋白月東。碳源也是微生物生長所需要的一類營養(yǎng)物質，可

為微生物的生長提供碳元素，而有機物均含碳元素,n、m號培養(yǎng)基均

含有有機物x,因此,n、ni號培養(yǎng)基為微生物的生長提供碳源的均為

有機物x0

(2)由于II號培養(yǎng)基含有的碳源只有有機物x,所以若將土壤懸浮液接

種在II號液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，不能降解x的細菌由于無

法獲得碳源而無法增殖導致比例下降。

(3)微生物的接種方法很多，最常用的有平板劃線法與稀釋涂布平板

法，由于稀釋涂布平板法中,稀釋度足夠高的菌液經涂布培養(yǎng)后，在培

養(yǎng)基表面形成的一個菌落是由菌液中的一個活菌繁殖而來，所以常用

來進行微生物的計數(shù)。

(4)丙酮酸參與有氧呼吸的第二階段，能被分解產生能量，且丙酮酸可

作為許多物質合成的中間產物，所以它可為微生物的生長提供能量和

合成其他物質的原料。

答案：(1)牛肉膏、蛋白月東X

(2)下降不能降解X的細菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的細

菌能夠增殖

⑶稀釋涂布平板法

(4)能量合成其他物質的原料

教師專用心【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題

⑴若以II號培養(yǎng)基的固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標菌，發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基上的菌落

連成了一片，最可能的原因是什么?應當怎樣操作才能避免此種現(xiàn)

象?(科學思維:分析與綜合)

提示: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★第妾

種環(huán)灼燒滅菌;采取的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新的區(qū)域前先將

接種環(huán)灼燒滅菌。

(2)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?(科學思維:分析與綜合)

提示:不是。微生物的接種方法還包括斜面接種、穿刺接種等,其核心

是防止雜菌污染,保證培養(yǎng)物的純度。

教師

專用【備選典例】

如表是某微生物培養(yǎng)基的成分及含量，請據(jù)此回答下列問題:

編號成分含量

①粉狀硫10g

②

(NH4)2SO40.4g

③KH2PO44.0g

④MgSCU9.25g

⑤FeSO40.5g

⑥

CaCl20.5g

⑦H2O100mL

(1)上表培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物類型是一。

(2)若除去成分②，加入(CH?。),該培養(yǎng)基可用于培養(yǎng)o

⑶表中營養(yǎng)成分共有類。

(4)使用后的培養(yǎng)基在丟棄前，要進行的是__________。

⑸題表中各成分含量確定的原則是___________________________O

(6)若要利用題表培養(yǎng)基觀察菌落，應該增加的成分是____________o

【解析】⑴題表中的營養(yǎng)物質有水、無機鹽、氮源三類，缺乏碳源和

特殊營養(yǎng)物質。該培養(yǎng)基中沒有碳源，說明培養(yǎng)的微生物是從空氣中

獲得碳源的,即可判斷培養(yǎng)的微生物是自養(yǎng)型微生物。

(2)若加入(CH2O),該培養(yǎng)基中就有了碳源,但除去成分②，卻使培養(yǎng)基

中沒有了氮源，這時就可用于培養(yǎng)固氮微生物了。

⑶題表中的營養(yǎng)物質有水、無機鹽、氮源三類。

(4)為避免污染環(huán)境，使用后的培養(yǎng)基在丟棄前要進行滅菌處理。

(5)題表中各成分含量要根據(jù)微生物的生長需要來確定。

(6)觀察菌落往往用的是固體培養(yǎng)基,而題表中沒有凝固劑，故需要加

入常見的凝固劑——瓊脂。

答案:⑴自養(yǎng)型微生物⑵固氮微生物

(3)3(4)滅菌

（5）依微生物的生長需要確定

（6）瓊脂（或凝固劑）

【知能素養(yǎng)提升】

L培養(yǎng)基中成分的含義、作用和主要來源（科學思維:比較、歸納）:

宮養(yǎng)要

含義作用主要來源

素

無機碳源:NaHCCh、

構成生物體細

82等；

胞的物質和一

凡能提供所需有機碳源:糖類、脂

碳源些代謝產物，有

碳元素的物質肪酸、花生餅粉、

些是異養(yǎng)生物

石油、牛肉冒1和蛋

的能源物質

白月東等

無機氮源:NH3、錢

合成蛋白質、

凡能提供所需鹽、硝酸鹽等；

氮源核酸以及含氮

氮元素的物質有機氮源:尿素、牛

的代謝產物

肉膏、蛋白月東等

生長因

酵母骨、蛋白月東、

子（特殊生長必不可少酶和核酸的組

動植物組織提取液

宮養(yǎng)物的微量有機物成成分

等

質）

在高等生物體不僅是優(yōu)良的培養(yǎng)基、大氣、代

水

內含量很高，溶劑，而且可謝產物等

在低等生物體維持生物大分

內含量更局！子結構的穩(wěn)定

細胞內的組成

為微生物提供

成分;生理調

除碳、氮元素

節(jié)物質;某些培養(yǎng)基、大氣等環(huán)

無機鹽以外的各種重

化能自養(yǎng)菌的境

要元素，包括

能源;酶的激

某些大量元素

活齊I」

2.常見滅菌方法在操作中的注意事項（科學思維:比較、歸納）:

注意事項

滅菌方法

物品擺放取物特殊要求

火菌物

品不要

不能太

干降至70。。以與干熱

擠，以免

熱卜后取出:①火菌箱

影響熱

滅防止燙傷;②內壁鐵

空氣或

菌防止玻璃器板接觸，

蒸汽流

法皿炸裂以防包

通

裝紙烤

焦起火

一定要

將鍋內

冷空氣

讓溫度自然徹底排

下降,當壓力出后，才

表壓力降為能密閉

濕

零時打開排升溫升

熱

氣閥:防止鍋壓,否則，

滅

內壓力突然可能導

菌

下降,滅菌容致鍋內

法

器內液體沖壓力雖

出容器，造成達到設

污染定值而

溫度還

達不到

戢

接種環(huán)、接種針等金屬用具，直接在酒精燈

灼燒火菌

火焰的充分燃燒層（即外焰）灼燒，并冷卻后使

法

用

3.兩種純化細菌方法的辨析（科學思維:比較、歸納）:

比較項

平板劃線法稀釋涂布平板法

目

①一系列的梯度

接種環(huán)仕固體平板

關鍵操稀釋

培養(yǎng)基表面連續(xù)劃

作②涂布平板法操

線

作

稀釋度要足夠高,

注意事每次劃線前后均需為確保實驗成功

項灼燒接種環(huán)可以增加稀釋度

的范圍

在具有顯著菌洛特從適宜稀釋度的

菌體獲

征的區(qū)域的菌落中平板上的菌落中

取

挑取菌體挑取菌體

可以根據(jù)菌落的特既可以獲得單細

優(yōu)點點求得某種微生物胞菌落，又能對微

的單細胞菌落生物進行計數(shù)

操作復雜,需要涂

缺點不能對微生物計數(shù)

布多個平板

【熱點考向演練】

考向一結合微生物的培養(yǎng)，考查生命觀念的結構與功能觀

1.如表所示為某培養(yǎng)基的配方，下列敘述正確的是（）

成分含量成分含量

NaNO33gFeSO40.01g

KH2PO41g葡匐糖30g

瓊脂15gH201000mL

MgSO4-7H2O0.5g青霉素萬單位

A.根據(jù)物理性質劃分，該培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基

B卷攵生物在該培養(yǎng)基表面形成肉眼可見的菌落

C.根據(jù)培養(yǎng)基的配方可知,該培養(yǎng)基培養(yǎng)的微生物的同化作用類型是

自養(yǎng)型

D.固體培養(yǎng)基中加入少量水即可形成液體培養(yǎng)基

【解析】選B。從培養(yǎng)基成分來看,題表所示的培養(yǎng)基配方中有瓊脂,

因此屬于固體培養(yǎng)基,A、D錯誤灌攵生物在固體培養(yǎng)基表面生長，形成

肉眼可見的菌落,B正確;該培養(yǎng)基中的葡萄糖可作為有機碳源，因此

其培養(yǎng)的微生物的同化作用類型是異養(yǎng)型,C錯誤。

教師專用?【易錯警示】微生物營養(yǎng)的三點提醒

⑴微生物最常用的碳源是糖類，尤其是葡萄糖;最常用的無機氮源是

鍍鹽和硝酸鹽。

(2)對異養(yǎng)微生物來說，含C、H、0、N的化合物既是碳源，又是氮源

和能源。

⑶某些微生物之所以需要補充生長因子往往是由于缺乏合成作為生

長因子的物質所需要的酶或合成能力有限。

2.下列有關以C02為唯一碳源的自養(yǎng)微生物所需營養(yǎng)物質的描述中，

錯誤的是()

A.錢鹽和硝酸鹽等無機氮為該微生物提供必要的氮素

B.碳源物質也是該微生物的能源物質

C.水、無機鹽也是該微生物不可缺少的營養(yǎng)物質

D.瓊脂不是該微生物的營養(yǎng)要素之一

【解析】選B。錢鹽和硝酸鹽等無機氮為該微生物提供必要的氮

素,A項正確;以C02為唯一碳源的自養(yǎng)微生物,CO2不是該微生物的

能源物質,B項錯誤;水、無機鹽也是該微生物不可缺少的營養(yǎng)物質,C

項正確;瓊脂是凝固劑，不是該微生物的營養(yǎng)要素之一,D項正確。

考向二圍繞無菌技術，考查科學思維與科學探究能力

3.（2021.天津等級考）下列操作能達到滅菌目的的是（）

A.用免洗酒精凝膠擦手

B.制作泡菜前用開水燙洗容器

C.在火焰上灼燒接種環(huán)

D.防疫期間用石炭酸噴灑教室

【解析】選C。A、B、D選項均是使用較為溫和的物理或化學方法

殺死物體表面或內部的部分微生物（不包括芽泡和泡子），屬于消毒;C

選項是使用強烈的理化因素殺死物體內外所有的微生物（包括芽泡和

抱子），屬于滅菌。

4.（2018.全國卷II）在生產、生活和科研實踐中,經常通過消毒和滅菌

來避免雜菌的污染。

回答下列問題：

⑴在實驗室中，玻璃和金屬材質的實驗器具（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

⑶密閉空間內的空氣可采用紫外線照射消毒，其原因是紫外線能

o在照射前，適量噴灑_____________________________，可

強化消毒效果。

(4)水廠供應的自來水通常是經過__________________(填“氯氣”“乙

醇”或“高鎰酸鉀”)消毒的。

(5)某同學在使用高壓蒸汽滅菌鍋時,若壓力達到設定要求，而鍋內并

沒有達到相應溫度，最可能的原因是

【解析】(1)玻璃和金屬材質的實驗器具可以通過干熱滅菌的方法來

滅菌。

(2)巴氏消毒法是在70~75℃煮30min或在80℃下煮15min,可以

殺死牛奶中的微生物，并使牛奶的營養(yǎng)成分不被破壞;高溫瞬時消毒是

在較短的時間內利用高溫殺死微生物,由于時間較短，營養(yǎng)物質損失較

少。

⑶紫外線有消毒、滅菌的作用，在照射前，適量噴灑消毒液，可以強化

消毒效果。

⑷自來水消毒通常采用“氯氣”或“紫外線”等方法。

(5)使用高壓蒸汽滅菌鍋時,若壓力達到設定要求，但沒有達到相應溫

度，最可能的原因是鍋內冷空氣沒有排盡。

答案:（1）可以

（2）在達到消毒目的的同時，營養(yǎng)物質損失較少

（3）破壞DNA結構消毒液

（4）氯氣（5）未將鍋內冷空氣排盡

考向三圍繞微生物的純培養(yǎng)，考查科學思維與科學探究能力

5.（2021.沈陽模擬）如圖為實驗室培養(yǎng)和純化大腸桿菌的部分操作步

驟，下列說法正確的是（）

①②③④

A.步驟②中打開含菌種的試管后需將試管口通過酒精燈火焰滅菌

B.步驟④中接種環(huán)共需5次灼燒處理

C.將接種后的圖④平板放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)時無須倒置

D.①②③步驟操作時都不需要在酒精燈火焰旁進行

【解析】選A。打開含菌種的試管需通過火焰滅菌，取出菌種后需再

次通過火焰，塞上棉塞才可以,A正確;每次接種前后都要灼燒接種環(huán)，

因此完成步驟④中的5次劃線操作共需灼燒接種環(huán)6次,B錯誤;劃線

接種結束后，將平板倒置后放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，這樣可以防止表面的水

分過快揮發(fā)和防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基造成污染,C錯誤;①②③

步驟操作時需要在酒精燈火焰旁進行，防止被雜菌污染,D錯誤。

6.（2021?天津濱海新區(qū)模擬）黑腐皮殼菌（一種真菌）感染蘋果植株可引

發(fā)腐爛病，現(xiàn)對該菌進行分離培養(yǎng)和應用的研究，如表1是分離培養(yǎng)時

所用的培養(yǎng)基配方。請分析回答問題：

表1

物質馬鈴薯葡萄糖自來水氯霉素瓊脂

1000

含量200g20g0.3g20g

mL

(1)如表培養(yǎng)基配方中,馬鈴薯可為微生物生長提供_______________

等營養(yǎng)成分;瓊脂的作用是_______________________________o用

此培養(yǎng)基來培養(yǎng)黑腐皮殼菌，需將培養(yǎng)基進行___________處理，冷卻

后接種。

(2)培養(yǎng)基的制備步驟包括__________稱量、溶化、調pH、滅菌、

o等平板冷卻凝固后，將平板倒置，以防止冷凝水污染培養(yǎng)

基。

(3)為了檢測某蘋果植株黑腐皮殼菌感染程度，需要對該植株患病組織

進行病菌計數(shù)研究，則應將提取的菌液采用法進行接

種。

(4)將分離獲得的病菌分別接種至含有等量0.5%苦水堿劑、2%氟硅

口坐、6%戊嗖醇、40%福美碑、清水的培養(yǎng)基中進行抗藥性檢測實驗,

結果如表2,分析可知,能很好地抑制該病菌的生長,

適合防治蘋果腐爛病。

表2

0.5%苦水堿

小組2%氟硅嚶6%戊［1坐醇40%福美神清水

劑

菌落數(shù)

1023717

目

【解析】⑴培養(yǎng)基的基本成分包括碳源、氮源、無機鹽和水,則表中

馬鈴薯可為微生物生長提供無機鹽、碳源、氮源等營養(yǎng)成分,瓊脂的

作用是(室溫下)使培養(yǎng)基凝固。培養(yǎng)基滅菌一般是高壓蒸汽滅菌。

(2)培養(yǎng)基的制備步驟包括計算、稱量、溶化、調pH、滅菌、倒平

板。

(3)接種微生物常用平板劃線法和稀釋涂布平板法，其中只有稀釋涂布

平板法能對微生物進行計數(shù)，因此對該株患病組織進行病菌計數(shù)研究

時,應將提取的菌液采用稀釋涂布平板法進行接種。

⑷根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，含有2%氟硅嚶或6%戊口坐醇的培養(yǎng)基中的菌落

數(shù)最少，因此2%氟硅嚶或6%戊［I坐醇能很好地抑制該病菌的生長，適

合防治蘋果腐爛病。

答案：(1)無機鹽、碳源、氮源(室溫下)使培養(yǎng)基凝固高壓蒸汽滅

菌(2)計算倒平板⑶稀釋涂布平板

(4)2%氟硅嚶或6%戊口坐醇

教師

專用

1.培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實驗操作者的雙手、空氣、牛奶所采

用的滅菌或消毒方法依次是()

①化學消毒法②灼燒滅菌③干熱滅菌

④紫外線消毒法⑤高壓蒸汽滅菌

⑥巴氏消毒法

A.⑤③②①④⑥B.①②③④⑤⑥

C.⑥②③④①⑤D.③④②①⑥⑤

【解析】選A。培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌;培養(yǎng)皿能耐高溫，需用干熱滅

菌接種環(huán)可用灼燒滅菌達到迅速徹底的滅菌效果;實驗操作者的雙手

可用化學藥劑進行消毒，如用酒精擦拭;對空氣可用紫外線消毒法;為

了不破壞牛奶的營養(yǎng)成分,可采用巴氏消毒法對其進行消毒。

2.下列敘述錯誤的是（）

A.培養(yǎng)細菌時需將培養(yǎng)基的溫度調至15~18℃

B.在進行稀釋涂布平板法操作時,首先要將菌液進行一系列的梯度稀

釋

C.倒平板操作中彳寺平板冷卻凝固后將平板倒過來放置

D.大腸桿菌純化培養(yǎng)可以采用平板劃線法或稀釋涂布平板法

【解析】選A。不同細菌適宜生存的溫度不同,因此需要根據(jù)不同的

細菌調節(jié)不同的溫度,A錯誤;在進行稀釋涂布平板法操作時,首先要

將菌液進行一系列的梯度稀釋,B正確;倒平板操作中待平板冷卻凝

固后將平板倒過來放置，防止冷凝水污染培養(yǎng)基,C正確;大腸桿菌純

化培養(yǎng)可以采用平板劃線法或稀釋涂布平板法,D正確。

3.下列有關微生物培養(yǎng)的敘述，正確的是（）

A.平板劃線法接種時，只需在每次劃線操作之前對接種環(huán)進行滅菌即

可

B.溶化牛肉膏時，稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯

c.純化培養(yǎng)時，培養(yǎng)皿應倒置放在恒溫培養(yǎng)箱內的搖床上培養(yǎng)

D.觀察菌落時，應將培養(yǎng)皿蓋拿掉后在顯微鏡下進行觀察計數(shù)

【解析】選B。用平板劃線法接種微生物時，每次劃線前后都要對接

種環(huán)進行滅菌,A錯誤;將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯，加

入少量的水,加熱,B正確;純化培養(yǎng)時，培養(yǎng)皿應倒置放在恒溫培養(yǎng)箱

內靜止培養(yǎng)，不需要在搖床上培養(yǎng),C錯誤;為防止空氣中雜菌污染培

養(yǎng)物，觀察菌落時，不能打開培養(yǎng)皿的蓋子,D錯誤。

考點二微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)

【典例精研引領】

(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

菌彳導到M培養(yǎng)基。

回答下列問題：

(1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選，則培養(yǎng)基中應加入鏈霉素以抑制

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，營

養(yǎng)物質類型除氮源外還有(答

出兩點即可)，氮源進入細胞后,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淀粉酶的微生物。加入的

顯色劑是o該方法能篩選出產淀粉酶微生物的原理

是____________________________________0

(4)甲、乙兩位同學用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的

數(shù)量,在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結果：

甲同學涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是110,140和149,取平

均值1330

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

值1240

有人認為這兩位同學的結果中，乙同學的結果可信度低，其原因是

教師專用心【名師授法解題】抓題眼練思維

關鍵能力理解能力、解決問題的能力

題眼1：M培養(yǎng)基可用于真菌的篩選。

題眼信息題眼2:通過加入顯色劑篩選出能產淀粉酶的微生物。

題眼3:甲、乙同學涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)

⑴根據(jù)M培養(yǎng)基用于真菌的篩選判斷其培養(yǎng)基的類型；

(2)根據(jù)微生物細胞中生物大分子的元素組成，推斷培養(yǎng)

基中宮養(yǎng)物質的作用；

解題思維(3)根據(jù)信息“通過加入顯色劑篩選出能產淀粉酶的微生

物”，選擇篩選方法。

(4)根據(jù)統(tǒng)計菌落數(shù)應具備的基本條件，判斷微生物結果

是否可信

【解析】本題考查物質的合成、淀粉的鑒定及微生物的培養(yǎng)和計

數(shù)。

(1)鏈霉素屬于抗生素，作用是抑制細菌的生長?？梢酝ㄟ^加入鏈霉素

篩選出抗鏈霉素的真菌，屬于選擇培養(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，營

養(yǎng)物質類型除氮源外還有碳源、無機鹽、有機鹽、生長因子等，氮源

進入細胞后，可參與合成的生物大分子有蛋白質、核酸。

(3)淀粉遇碘變藍，所以應加入的顯色劑是碘液。該方法能篩選出產淀

粉酶微生物的原理是淀粉遇碘液顯藍色,產淀粉酶的菌落周圍淀粉被

水解,形成透明圈。

(4)正確稀釋涂布平板,平板上的菌落數(shù)應為30~300o而乙同學的結

果中』個平板的計數(shù)結果與另2個相差懸殊，結果的重復性差。

答案：(1)細菌選擇(2)碳源、無機鹽蛋白質、核酸

⑶碘液淀粉遇碘液顯藍色，產淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成

透明圈

⑷乙同學的結果中,1個平板的計數(shù)結果與另2個相差懸殊，結果的重

復性差

教師專用心【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題

⑴用稀釋涂布平板法進行統(tǒng)計樣品中菌落的數(shù)目時往往比實際數(shù)低,

原因是什么?(科學思維:分析與綜合)

提示:兩個或多個細菌連在一起時，平板上觀察到的是一個菌落。

（2）為什么能在選擇培養(yǎng)基上生長的不一定是所需要的目的菌？（科學

思維:分析與綜合）

提示:原則上選擇培養(yǎng)基只能允許特定種類的微生物生長，但實際上，

微生物的培養(yǎng)是一個非常復雜的問題，有些微生物可以利用其他微生

物的代謝產物生長繁殖，因此能在選擇培養(yǎng)基上生長的微生物不一定

都是所需的微生物，還需進一步鑒定。

【知能素養(yǎng)提升】

L統(tǒng)計菌落數(shù)目（科學思維:比較、歸納）:

間接計數(shù)法（稀釋涂布平直接計數(shù)法（顯微鏡直接計

比較四目

板法）數(shù)法）

樣品的稀釋度足夠高時，

培養(yǎng)基表面生長的一^

利用特定細菌計數(shù)板或血

菌落，來源于樣品稀釋液

細胞計數(shù)板，在顯微鏡卜計

原理中的一個沽菌，通過統(tǒng)計

算一定容積的樣品中微生

平板上的菌落數(shù),就能推

物的數(shù)量

測出樣品中大約含有多

少沽菌

每克樣品中的菌株數(shù)

每毫升原液所含細菌數(shù):每

=（C+V）xM

公式小格平均細菌數(shù)X400X10

。：某稀釋度卜平板上生

OOOx稀釋倍數(shù)

長的平均菌落數(shù);V：涂布

平板時所用的稀釋液的

體積（mL）；胚稀釋倍數(shù)

當兩個或多個細胞連在

缺點一起時，平板上觀察到的不能區(qū)分細胞死活

只是一個菌落

誤差比實際值偏小比實際值偏大

細菌的數(shù)目還可以通過濾膜法來測定

2.設置對照和重復（科學思維:比較、歸納）:

比較項目對照重復

排除非測試因素對實驗結排除偶然因素對實

目的

果的影響驗結果的影響

空白對照:確定培養(yǎng)基制作

是否合格或被雜菌污染；

同一稀釋度涂布至

方法條件對照:用完全培養(yǎng)基與

少3個平板

選擇培養(yǎng)基對照，說明選擇

培養(yǎng)基具有選擇作用

【熱點考向演練】

考向一結合選擇培養(yǎng)基的制備,考查歸納與概括能力

1.（2021?天津二十五中模擬）下列有關土壤中微生物的分離與計數(shù)的

說法中，錯誤的是（）

A.因為土壤中各類微生物的數(shù)量不同，所以為獲得不同類型的微生物

要按不同的稀釋倍數(shù)進行分離

B.測定土壤中細菌總量和測定土壤中能分解尿素的細菌的數(shù)量，選用

的稀釋范圍不同

C.采用平板計數(shù)法獲得的菌落數(shù)往往少于實際的活菌數(shù)

D.牛肉膏蛋白月東培養(yǎng)基的菌落數(shù)目明顯小于選擇培養(yǎng)基的數(shù)目，說明

選擇培養(yǎng)基已篩選出一些細菌菌落

【解析】選D。土壤中各種微生物數(shù)量不同，細菌為70%~90%,其次

是放線菌，真菌最少，故不同類型微生物，要按不同稀釋倍數(shù)進行,A項

正確;根據(jù)選項A可知，測定土壤中細菌的總量和測定土壤中能分解

尿素的細菌的數(shù)量,需要選用的稀釋范圍不同,B項正確;由于當兩個

細胞或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，故采用平

板計數(shù)法獲得的菌落數(shù)往往少于實際的活菌數(shù),C項正確;驗證選擇培

養(yǎng)基是否具有選擇作用，需設立牛肉膏蛋白月東培養(yǎng)基作為對照，若牛肉

膏蛋白月東培養(yǎng)基上的菌落數(shù)明顯大于選擇培養(yǎng)基，說明選擇培養(yǎng)基具

有篩選作用,D項錯誤。

2.（2019.北京高考）篩選淀粉分解菌需使用以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)

基。接種培養(yǎng)后，若細菌能分解淀粉，培養(yǎng)平板經稀碘液處理,會出現(xiàn)

以菌落為中心的透明圈（如圖），實驗結果見下表。

菌種徑:C(mm)透明圈直徑:H（mm）H/C

細菌I

細菌n

有關本實驗的敘述，錯誤的是（）

A.培養(yǎng)基除淀粉外還含有氮源等其他營養(yǎng)物質

B.篩選分解淀粉的細菌時，菌液應稀釋后涂布

C.以上兩種細菌均不能將淀粉酶分泌至細胞外

值反映了兩種細菌分解淀粉能力的差異

【解析】選Co本題考查微生物的篩選與鑒定。培養(yǎng)基含有碳源（淀

粉）、氮源、水、無機鹽和生長因子等營養(yǎng)物質,A項正確;為了得到

單個細菌形成的菌落，菌液應該稀釋后進行涂布,B項正確;這兩種細

菌形成的菌落周圍均出現(xiàn)透明圈,說明均能將淀粉酶分泌到細胞外,C

項錯誤;H/C值不同反映這兩種細菌分解淀粉的能力不同,D項正確。

3.（2019.全國卷II）物質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的細菌（目標菌）?；卮鹣铝袉栴}。

⑴要從土壤中分離目標菌，所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應該是

（2）在從土壤中分離目標菌的過程中，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細菌都

能生長并形成菌落（如圖所示）。如果要得到目標菌，應該選擇______

菌落進一步純化,選擇的依據(jù)是

透明圈

甲

⑶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、預期結果和結論，即

(4)該小組將人工合成的一段DNA轉入大腸桿菌，使大腸桿菌產生能

降解W的酶(酶E)o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，請完善相關內容。

①在含有一定濃度W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

【解析】本題考查營養(yǎng)條件對微生物培養(yǎng)的影響、篩選目標菌的方

法等。

⑴要篩選出能降解W的目標菌，應用物質W為唯一氮源的選擇培養(yǎng)

基進行選擇。

(2)培養(yǎng)基上甲、乙兩種菌都能生長，但只有乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈，

說明乙菌能降解W,所以要得到目標菌,應選擇乙菌落進一步純化。

(3)要設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,

應將甲、乙菌分別培養(yǎng)在無氮源培養(yǎng)基上，看細菌能否生長，能生長的

細菌能利用空氣中的氮氣作為氮源。

(4)①為比較酶E與天然酶降解W能力的差異,應遵循等量原則和單

一變量原則科學設計實驗,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處滴加緩沖液，三處滴加量相同。

②一段時間后可以通過透明圈的有無和直徑的大小判斷W被降解的

程度。C處不出現(xiàn)透明圈,說明緩沖液不能降解W;A、B處形成的透

明圈直徑大小相近,說明酶E與天然酶降解W的能力相近。

答案：(1)物質W⑵乙乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈，說明乙菌能降解W

⑶將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基上,若細菌能生長，則說明該

細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

考向二結合微生物計數(shù)，考查科學思維能力

4.(2021.綿陽模擬)某同學將1mL土壤樣液稀釋100倍，在3個平板上

用稀釋涂布平板法分別接入0.1mL稀釋液，經適當培養(yǎng)后,3個平板上

的菌落數(shù)分別為56、57和580下列敘述錯誤的是()

A.可得出土壤樣液中活菌數(shù)大約為5.7x107個人

B.此方法統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比實際的活菌數(shù)目低

C.一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進行計數(shù)

D.顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計的都是稀釋液中活菌數(shù)

【解析】選D。將1mL樣品稀釋100倍，在3個平板上分別接入0.1

mL稀釋液;經適當培養(yǎng)后,3個平板上的菌落數(shù)分別為56、57和58,

據(jù)此可得出每升樣品中的活菌數(shù)為

(56+57+58尸3HMxlOOOxlOO=5.7xl()7個,A正確;由于兩個或多個細菌

形成一個菌落，所以統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比實際的活菌數(shù)目低,B正確；

一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進行計數(shù),C正確;顯微鏡直接計數(shù)

法統(tǒng)計的都是稀釋液中所有個體的數(shù)目，包括死菌,D錯誤。

教師專用心【知識總結】土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)的注意

事項

⑴在實驗操作中，每個步驟都要注意無菌操作，以防培養(yǎng)基被污染，影

響實驗效果。

⑵樣品稀釋液的最佳濃度為獲得每個平板上有30~300個菌落，這個

稀釋度細菌一般為10,105、106倍液,放線菌一般為io3、I。，105

倍液，真菌一般為102、103、104倍液。

⑶為排除非測試因素(培養(yǎng)基)的干擾，實驗需設置空白牛肉膏蛋白月東

培養(yǎng)基進行對照。

(4)每一稀釋倍數(shù)的菌液都至少要涂布3個平板，作為重復實驗，求其

平均值，若其中有菌落數(shù)與其他實驗組差距懸殊的，需要對該平板重新

制作。

5.圖甲是稀釋涂布平板法中的部分操作,圖乙是平板劃線法操作的結

果。

下列相關敘述中，不正確的是()

A.甲中涂布前要將涂布器灼燒，冷卻后才能取菌液

B.對于濃度較高的菌液，如果甲中的稀釋倍數(shù)僅為IO?,則所得的菌落

不是由單一的細胞或泡子繁殖而成的

C.乙中培養(yǎng)皿中所得的菌落都符合要求

D.乙中的連續(xù)劃線的起點是上一次劃線的末端

【解析】選C。灼燒后的涂布器如果沒有冷卻就接觸菌種，會將菌體

殺死,A正確;稀釋倍數(shù)過低，會導致多個菌體聚集在一起繁殖成菌

落,B正確;平板劃線法中一般最后一次劃線的末端處形成的菌落才是

由單一的細胞或泡子繁殖而成的，這種菌落才符合要求,C錯誤;連續(xù)

劃線中，除了第一次劃線外，每一次劃線的起點均是上一次劃線的末

端，目的是使得菌體密度越來越小，保證最后劃線末端處的菌落是由單

一的細胞或泡子繁殖而成的,D正確。

教師專用心

(1)高溫會殺死菌體,所以一些經過高溫或灼燒滅菌的器材需要冷卻后

才能接觸菌種。

(2)兩種接種方法中,只有稀釋涂布平板法才適合對細菌進行計數(shù)而平

板劃線法中除了最后一次劃線末端處的菌落是由單一的細菌繁殖而

成的，其他每個菌落往往是由多個細菌一起繁殖而成，即一個菌落并非

對應著一個細菌。

教師

專用【加固訓練拔高】

1.（2021.宿遷模擬）我國《生活飲用水衛(wèi)生標準》中關于生活飲用水

的細菌標準的具體規(guī)定如下:細菌總數(shù)1mL中不超過100個,大腸桿

菌數(shù)1L水中不超過3個。為了檢驗某城市自來水是否達標,某生物

興趣小組進行了相關的實驗。下列有關敘述錯誤的是（）

A.實驗過程中應用到涂布器、移液管等操作工具

B.取樣水龍頭應用火焰灼燒，打開水龍頭一段時間后再取樣

C.檢驗自來水中大腸桿菌數(shù)是否達標，可用稀釋涂布平板法來分離并

計數(shù)

D.若空白對照組上有6個菌落，則在實驗組數(shù)據(jù)基礎上減去6,以獲得

最準確數(shù)據(jù)

【解析】選D。實驗過程中應用到涂布器、移液管等操作工具,A正

確;為避免雜菌污染，取樣水龍頭應用火焰灼燒，打開水龍頭一段時間

后再取樣，是為了防止溫度過高殺死目的菌;B正確;檢驗自來水中大

腸桿菌數(shù)是否達標，可用稀釋涂布平板法來分離并計數(shù),C正確;若空

白對照組上有6個菌落，則說明該實驗失敗，實驗數(shù)據(jù)不能采用,D錯

誤。

2.（2021.天門模擬）如圖是從土壤中篩選產腑酶細菌的過程，下列敘述

錯誤的是（）

逐級挑取

土黑品土既培養(yǎng)基①

培養(yǎng)基②菌種

A.能產生腑酶的細菌可以分解利用尿素

B.圖中逐級稀釋的程度會直接影響細菌培養(yǎng)基上的菌落數(shù)量

C.培養(yǎng)基中可添加KH2Po4、NazHPCU以提供無機鹽和作為緩沖劑

D.培養(yǎng)基①應以尿素為唯一氮源,培養(yǎng)基②的作用是純化培養(yǎng)產服酶

細菌

【解析】選D。能產生版酶的細菌可以分解利用尿素,A正確;圖中逐

級稀釋的程度會直接影響細菌培養(yǎng)基上的菌落數(shù)量,B正確;培養(yǎng)基中

可添加KH2Po4、NazHPCU,為細菌生長提供無機營養(yǎng)、作為緩沖劑

保持細胞生長過程中的PH,C正確;培養(yǎng)基①為選擇培養(yǎng)基，應以尿素

為唯一氮源，培養(yǎng)基②為鑒別培養(yǎng)基，其作用不是純化培養(yǎng)產肥酶細

菌,D錯誤。

考點三發(fā)酵工程及其應用

【典例精研引領】

（2021.洛陽模擬）發(fā)酵工程在現(xiàn)代生物工程中地位越來越重要。下列

有關發(fā)酵過程敘述錯誤的是（）

A.首先要對發(fā)酵設備和培養(yǎng)基嚴格滅菌

B.要隨時取樣，檢測培養(yǎng)液的細菌數(shù)目、產物濃度等，以了解發(fā)酵進程

C.在發(fā)酵過程中不需要向裝置中再添加必需的營養(yǎng)組分

D.要嚴格控制溫度、pH、溶解氧等環(huán)境因素

教師專用心

關鍵能

理解能力、解決問題的能力

力

題眼信題眼1:發(fā)酵工程

息題眼2:發(fā)酵過程敘述錯誤的是

⑴根據(jù)發(fā)酵工程中無菌技術要求進行判斷

解題思（2）在發(fā)酵罐內發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié),需要隨時掌控

維發(fā)酵情況

⑶溫度、pH、溶解氧等因素是微生物生長的基本條件

【解析】選c。首先要對發(fā)酵設備和培養(yǎng)基嚴格滅菌,A正確;要隨時

取樣，檢測培養(yǎng)液的細菌數(shù)目、產物濃度等，以了解發(fā)酵進程,B正確;

在發(fā)酵過程中需要向裝置中再添加必需的營養(yǎng)組分,C錯誤;要嚴格控

制溫度、pH、溶解氧等環(huán)境因素,D正確。

教師專用心【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題

⑴發(fā)酵工程中滅菌不徹底有什么危害?（科學探究:實驗分析）

提示:滅菌是微生物發(fā)酵過程中的一個重要環(huán)節(jié)，一旦有雜菌感染，可

能導致產量大大下降。

（2）發(fā)酵結束后，對發(fā)酵產品如何處理?（科學探究:實驗分析）

提示:如果發(fā)酵產品是微生物本身，發(fā)酵結束后，采用過濾、沉淀等方

法將菌體分離和干燥。如果是代謝物，可根據(jù)產物的性質采取適當?shù)?/p>

提取、分離和純化獲得產品。

【知能素養(yǎng)提升】

1.發(fā)酵裝置——大型發(fā)酵罐的結構示意圖（科學思維:分析、推理能

力）:

n排氣管

pHif

養(yǎng)物的加入LI"觀謝］、溶解氧探測器

取樣管一3=f

,T令卻水排出口

?攪拌葉輪

溫度傳感器

.—冷卻夾層

和控制裝置

4-3一生物傳感

冷卻水進入14

噴霧裝置

?空氣進入

空氣過濾器

⑴攪拌葉輪在發(fā)酵過程中的作用。

①通過葉輪的攪拌作用，使培養(yǎng)基在發(fā)酵罐內得到充分的混合,盡可能