微生物的培养技术及应用 【知识精讲+备课精研+高效课堂】 高考生物一轮复习 （全国通用）

新教材新高考高三一轮复习第57讲微生物的培养技术及应用课前小热身1．培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，有时还需要加入一些特殊的物质。

(

)2．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害。

(

)3．倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上。

(

)4．平板划线法中每一次划线前要将接种环灼烧。

(

)5．为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落。

(

)6．选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。

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)7．对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法，而不能用平板划线法。

(

)8．筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中，尿素是唯一的氮源。

(

)9．分解尿素的细菌在分解尿素时，可以将尿素转化为氨，使培养基的酸碱度降低()

10．统计菌落数目时为保证结果准确，一般选择菌落数目最多的平板进行统计。(

)

√√×√×××√××微生物的选择培养和计数考点一培养基及微生物的纯培养技术目录CONTENTS考点二重温高考真题演练1培养基的配制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。用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。(1)概念：(2)作用：(3)类型：固体培养基液体培养基半固体培养基划分标准培养基种类特点用途物理性质化学成分用途不加凝固剂加凝固剂，如琼脂工业生产观察微生物的运动微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种含化学成分不明确的天然物质工业生产培养基成分明确分类、鉴定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天然培养基合成培养基固体培养基液体培养基半固体培养基选择培养基鉴别培养基培养基中加氨苄青霉素具有抗氨苄青霉素能力的菌落没有氨苄青霉素抗性的细菌选择培养基培养基+氨苄青霉素培养基没有抗氨苄青霉素能力的菌落被淘汰怎样选择出抗氨苄青霉素能力的细菌?鉴别培养基：在培养基中加入某种指示剂或化学药品(不影响微生物正常生长)，使微生物的某种代谢产物与培养基中的特定指示剂或化学药品发生反应。从而达到鉴定的作用。伊红和美蓝培养基鉴别大肠杆菌刚果红培养基鉴别纤维素分解菌(4)营养成分:a.基本成分：碳源、氮源、水、无机盐①碳源：无机碳源：CO2、CO32-、HCO3-有机碳源：葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等自养微生物异养微生物②氮源：无机氮源：NH4＋、NO3-、NH3等有机氮源：牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等注：含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源③无机盐：Ca、K、Mg为大量元素Zn、Cu、Mn、Co、Mo等微量元素凡是能够为微生物提供C、N等元素的营养物质。表1-11000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养组成组分含量提供的主要营养牛肉膏5g碳源、磷酸盐和维生素等蛋白胨10g氮源和维生素等NaCl5g无机盐H2O定容至1000ml水（牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有）b.还需满足微生物对pH、特殊营养物质、氧气的需求维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等举例说明：培养乳酸菌需要添加维生素培养霉菌时需将PH调至酸性，培养细菌时将PH调至中性或微碱性培养厌氧微生物时需要提供无氧条件牛肉膏蛋白胨【自主探究】请结合教材P10-11面，思考下列问题：1.获得纯净培养物的关键是什么？2.消毒和灭菌的区别是什么？3.为了防止杂菌污染，具体措施有哪些？（四个方面）4.如何针对不同的作用对象选择合适的消毒/灭菌方法？(1)目的：获得

。(2)关键：

。纯净的培养物防止杂菌污染2无菌技术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(3)常用的灭菌、消毒方法比较3微生物的纯培养(1)概念：由

繁殖所获得的微生物群体是纯培养物，获得

的过程就是纯培养。2．常用方法：

法和

法。微生物群分散单个细胞单个菌落繁殖不同菌落的形状、大小、颜色等不同。菌落是鉴定菌种的重要依据。(3)实例——酵母菌的纯培养1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，

仍然需要灼烧接种环吗？为什么？灼烧时期目的取菌种前每次划线前接种结束后杀死接种环上原有微生物。杀死上次划线时残留菌种，使下一次划线的菌种直接来源上次划线的末端杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。2.在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线的原因？以免接种环温度太高，杀死菌种。3.在作第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线的原因？

使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，以便获得单个菌落。————————■链教材资料·发展科学思维■———————问题探讨————————■链教材资料·发展科学思维■———————问题探讨4.平板冷凝后，要将平板倒置的原因是什么？提示因为平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，平板倒置后，既可避免培养基表面的水分过快地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。5.在接种前随机取若干个灭菌后的未接种的平板，先行培养了一段时间，这样做的目的是

。检测培养基平板灭菌是否合格1．(2022·沈阳模拟)大肠杆菌是寄生于人和动物肠道中的细菌，利用其代谢产物能与染料伊红美蓝反应，使菌落呈黑色的特性，从而将其鉴别出来。表格是其培养基配方，相关叙述错误的是

(

)A.培养基配方中X的成分可以是琼脂B．该培养基中蛋白胨提供的主要营养有碳源、氮源和维生素C．可采用干热灭菌法对该培养基灭菌D．可利用培养基上菌落的特征来判断和鉴别大肠杆菌的存在解析：对培养基进行灭菌应该采用高压蒸汽灭菌法，C错误。成分蛋白胨乳糖磷酸二氢钾X蒸馏水2%伊红水溶液0.5%美蓝水溶液含量10g10g2g20～30g1000mL20mL13mL答案：C

2.无菌技术包括以下几个方面的叙述，其中正确的是A.紫外线照射前，适量喷洒石炭酸等消毒液，可以加强消毒效果B.牛奶的消毒常用紫外线消毒法C.为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.在微生物接种的实验中，用95%酒精对实验者的双手和超净工作台进

行消毒答案：A3．下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是

(

)A．微生物培养基中并不都必须添加碳源或氮源B．倒平板时，应将打开的培养皿皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上C．接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧D．实验结束后，带菌的培养基必须经灭菌处理后才能倒掉解析：倒平板时，用左手拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基(约10～20mL)倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖，B错误。答案：B

4．鲸死亡后会沉入海底，俗称“鲸落”。“鲸落”后期会形成一个以厌氧菌和硫细菌等为主体的生态系统。厌氧菌以“鲸落”肌肉中的脂肪为食，同时产生一些硫化氢等硫化物。硫细菌将硫化物氧化成硫酸盐，并以该过程中释放的能量合成有机物。请回答相关问题：(1)培养微生物的培养基中一般都会含有水、无机盐、氮源和碳源，培养“鲸落”群落中厌氧菌的碳源必须是________。要培养硫细菌，培养基中的成分需要特殊配制，主要体现在_________________________________________，这种培养基可以用来专一性培养硫细菌，所以称为______培养基。(2)在分离“鲸落”中的微生物时要制备固体培养基，在倒平板操作后，将平板倒置，这样做的目的是_________________________________________________。含碳有机物(或脂肪)碳源必须是含碳无机物(或碳酸盐)，同时加入硫化物选择防止培养皿皿盖上凝结的水珠落入培养皿造成污染，防止培养基中的水分过快挥发(3)为了研究“鲸落”中含有微生物的情况，需将“鲸落”提取物加水稀释，然后将稀释水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，这种方法称为________________。下面所示的四种菌落分布情况中，不可能由该方法得到的是________。(4)若想得到“鲸落”中某目标菌种，可用平板划线法进行纯化。若下图甲是接种培养后的菌落分布图，对应的平板划线操作示意图为________。图甲中的③更易获得单菌落，判断依据是_________________________________________。每次划线的菌种都来自上一次划线的末端，最后

一次划线结束时更容易获得单菌落稀释涂布平板法D丙微生物的选择培养和计数考点一培养基及微生物的纯培养技术目录CONTENTS考点二重温高考真题演练欢迎加入，更多资源疑难突破一：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？2.该培养基与普通培养基有哪些共同点和不同点？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。见P18页培养基配方牛肉膏5.0g蛋白胨10.0gNaCl5.0g琼脂20.0g蒸馏水定容到1000mlKH2PO41.4gNaH2PO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素CO(NH2)21.0g琼脂15.0g蒸馏水定容到1000ml培养基一培养基二①两种培养基中共有哪些成分？碳源、氮源、无机盐、水培养基一的碳源为_______，氮源为_______；培养基二的碳源为_______，氮源为_______；牛肉膏蛋白胨葡萄糖尿素②从用途上来讲，哪个属于选择培养基？将得到何种细菌？培养基二属于选择培养基；其可获得能分解尿素的微生物。1微生物的选择培养(1)选择培养基：允许特定种类的微生物生长，同时___________其他种类微生物生长的培养基。(2)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。①系列稀释操作系列稀释：移液管需要经过灭菌。操作时，试管口和移液管应离酒精灯火焰1～2cm。操作过程如下：抑制或阻止在火焰旁将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀，制成菌液。②涂布平板操作序号图示操作1取0.1mL菌液，滴加到__________2将涂布器浸在盛有_____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__________培养基表面酒精涂布均匀③培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板______，放入30～37℃的____________中培养1～2d。倒置恒温培养箱（1）显微镜直接计数法计数原理利用特定的细菌计数板或_____________，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量优点是一种常用的、________的测定微生物数量的方法缺点统计的结果一般是死菌数和活菌数的总和血细胞计数板快速直观2微生物的数量测定2微生物的数量测定计数原理当样品的_____________时，培养基表面生长的一个_______，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的_______，就能推测出样品中大约含有多少活菌计数标准为了保证结果准确，一般选择菌落数为________的平板进行计数计数方法通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为_________、适于计数的平板。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出________稀释度足够高单菌落菌落数30～30030～300平均值（2）稀释涂布平板法(3)土壤中分解尿素的细菌的分离与计数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×400×104×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归纳总结方法平板划线法稀释涂布平板法纯化原理接种工具单菌落的获得用途接种效果图相同点通过连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散将菌液进行一系列的等比稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养，以得到单菌落。接种环涂布器从最后划线区挑取稀释度合适的整个平板上都可找到单菌落分离纯化菌种，获得单菌落①分离纯化菌种，获得单菌落②用于计数①都能分离纯化菌种

②都在固体培养基上进行的平板划线法vs稀释涂布平板法归纳总结5．(2022·菏泽二模)精氨酸营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上生长，但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌并进行筛选的过程示意图，过程②将紫外线照射处理的菌液接种在某培养基上。培养至菌落不再增加时，平板上的菌落如图甲所示。过程③向培养基中添加某种物质继续培养得到如图乙所示平板。下列叙述正确的是

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)A．紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生基因突变或染色体变异B．图乙中菌落B为精氨酸营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌C．过程③向培养基中添加的某种物质是谷氨酸D．过程②所用培养基是一种鉴别培养基解析：谷氨酸棒状杆菌为原核生物，其细胞中不含染色体，因此不会发生染色体变异，A错误；与图甲平板相比，图乙平板上菌落多，说明过程③向培养基中添加的某种物质是精氨酸，新出现的菌落为精氨酸营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌，B正确，C错误；过程②所用培养基缺少精氨酸，只有能产生精氨酸的微生物才能生存，因此该培养基是一种选择培养基，D错误。答案：B

6．下表为某公司研发的一种培养大肠杆菌的培养基配方：请结合所学知识分析，下列相关叙述不正确的是

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)A．根据用途划分，该培养基属于鉴别培养基B．若要分离能分解尿素的细菌，需将蛋白胨换成尿素C．若还需鉴定分解尿素的细菌，需将伊红美蓝换成酚红D．该培养基中蛋白胨只是提供了氮源成分蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4显色剂(伊红美蓝)琼脂含量10.0g5.0g5.0g2.0g0.2g12.0g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL答案：D

7．用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，对该实验有关叙述错误的是

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)A．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233B．涂布了一个平板，统计的菌落数是230C．设置对照实验的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度D．统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5，取其平均值作为该样品菌落数估计值解析：该实验中，至少要涂布3个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，求平均值，A、D正确；实验应设置对照实验和重复实验，排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度，B错误，C正确。答案：B

微生物的选择培养和计数考点一培养基及微生物的纯培养技术目录CONTENTS考点二重温高考真题演练1.(2021·山东，14)解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是A.甲菌属于解脂菌B.实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源C.可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比D.该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力√2.(2021·山东，20)含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法，分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法错误的是A.乙菌的运动能力比甲菌强B.为不影响菌的运动需选用液体培养基C.该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量D.穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染√3.(2020·江苏，19)为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是A.倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落C.该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的D.菌落周围的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色√4.(2020·江苏，31)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题：(1)常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是

(填编号)。编号①②③④物品培养基接种环培养皿涂布器灭菌方法高压蒸汽火焰灼烧干热臭氧④(2)称取1.0g某土壤样品，转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经_____

后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌

个。梯度稀释4.6×105(或460000)(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行

育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以

为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径____的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。诱变脂肪较大(