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专题 39 微生物的培养技术和应用
一、微生物的基本培养技术
1．培养基的配制
(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，用以培养、分离、
鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
(2)种类(按物理性质分)
――→
(3)营养组成：各种培养基一般都含有水、碳源(提供碳元素的物质)、氮源(提供氮元素的物质)和无机
盐等营养物质，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质(如维生素、氨基酸和碱基等)以及O 的
2
需求。
(4)培养基特殊需求
乳酸杆菌 在培养基中添加维生素
霉菌 一般在将培养基调至酸性
一般在将培养基调至中性或
细菌
弱碱性
厌氧微生物 需要提供无氧的条件
2．无菌技术
(1)目的：获得纯净的微生物培养物。
(2)关键：防止杂菌污染。
(3)技术
①消毒：使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。
②灭菌：使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
(4)将无菌技术类型、常用方法和适用对象用线连起来
3．微生物的纯培养
由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是
概念
纯培养步骤 配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等
常用方法 平板划线法和稀释涂布平板法
4．酵母菌的纯培养
二、微生物的选择培养和计数
1．选择培养基
(1)实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑
制或阻止其他微生物的生长。
(2)选择培养基概念：在微生物学中，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。
2．稀释涂布平板法操作
(1)系列稀释操作
将10 g土样加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。取1 mL上清液加入盛有9 mL无菌水的
试管中，依次等比稀释。
(2)涂布平板操作
3．微生物的数量测定
(1)稀释涂布平板法
计数 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的
原理 一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌
计数
为了保证结果准确，一般选择菌落数为 30 ～ 300 的平板进行计数
标准
计数 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 30 ～ 300 、适于计
方法 数的平板。在同一稀释度下，应至少对个平板进行重复计数，然后求出平均值
统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观
察到的只是一个菌落，而统计结果一般用菌落数表示
(2)显微镜直接计数法
①计数原理：利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，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。②优点：是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。
③缺点：统计的结果一般是死菌数和活菌数的总和。
4．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
一、单选题
1．下表是培养某种微生物的培养基配方，以下说法正确的是（ ）
成
NH NO KH PO CaCl FeSO 维生素 蒸馏水
分 4 3 2 4 2 4
含
0.5g 3.0g 0.5g 0.5g 少许 定容至1000ml
量
A．该培养基中含有碳源、氮源、水和无机盐四类物质
B．该培养基可用来培养硝化细菌，不能用来培养酵母菌
C．该培养基在培养硝化细菌时，需要密封
D．要用该培养基培养酵母菌，需要加入葡萄糖作为氮源
【答案】B
【分析】培养基：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，是进行微生
物培养的物质基础。微生物培养基需要为微生物繁殖提供碳源、氮源、水、无机盐等营养物质，此外还要
满足微生物对特殊营养物质，pH和O2的需求。
【详解】A、分析题表可知，该培养基中不含有碳源，A错误；
B、由A分析可知，该培养基中不含有碳源，而酵母菌是异养生物，硝化细菌是自养生物，其可以利用空
气中CO2来合成有机物，因此该培养基可用来培养硝化细菌，不能用来培养酵母菌，B正确；C、硝化细菌需要利用空气中的CO2来合成有机物，因此该培养基在培养硝化细菌时，不能密封，C错误；
D、要用该培养基培养酵母菌，需要加入葡萄糖作为碳源，D错误。
故选B。
2．某化工厂为了处理排出污水中的一种有毒的、难以降解的有机化合物A，其研究团队利用化合物A、磷
酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基，成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主
要步骤如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．化合物A可以为目的菌提供碳源、氮源和能源
B．振荡培养可增加目的菌的数量，并可以在培养液中形成菌落
C．向固体培养基进行接种时，只能采用稀释涂布平板法
D．该实验使用的液体培养基和固体培养基都属于鉴定培养基
【答案】A
【分析】题意分析，该实验的目的是筛选出高效降解化合物A的细菌，在含化合物A的培养基中，只有能
降解化合物A的微生物才能以化合物A为碳源和氮源生长繁殖，不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源和
氮源，无法生长繁殖。
【详解】A、从题干中培养基的成分可知，磷酸盐、镁盐和微量元素都不能提供碳源、氮源和能源，所以
推测化合物A可以为目的菌提供碳源、氮源和能源，A正确；
B、振荡培养采用的是液体培养基，培养的目的是增加目的菌的数量，但菌落不能在液体培养基中形成，B
错误；
C、向固体培养基进行接种的方法有稀释涂布平板法和平板划线法等，C错误；D、该实验使用的液体培养基和固体培养基都属于选择培养基，D错误。
故选A。
3．如图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤，下列相关叙述错误的是（ ）
A．对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒处理
B．步骤①倒平板操作过程中，用食指和拇指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，防止周围环境中杂
菌的污染
C．步骤③应多个方向划线，使接种物逐渐稀释，培养后出现单个菌落
D．步骤③划线结束后在培养皿盖上做好标注，培养皿需要倒置培养
【答案】D
【分析】由图可知，①是倒平板，②是用接种环蘸取菌液，③是进行平板划线。
【详解】A、实验操作的空间、操作者的衣着和手，需要进行清洁和消毒，A正确；
B、步骤①倒平板操作过程中，用左手的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
中的培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖，防止周围环境中杂菌的污染，B正确；
C、步骤③应多个方向划线，划三至五条平行线，注意不要将最后一区的划线与第一区相连，使接种物逐
渐稀释，培养后出现单个菌落，C正确；
D、步骤③划线结束后应在皿底上做好标注，D错误。
故选D。
4．灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是（ ）
A．为了防止杂菌污染，应将配制好的选择培养基分装到培养皿中再进行高压蒸汽灭菌
B．配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯火焰旁进行
C．为防止蛋白质变性，不能用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D．可用干热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
【答案】D
【分析】消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。使用强烈
的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌。常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌。
【详解】A、配制好的选择培养基应先进行高压蒸汽灭菌然后再进行倒平板操作，即分装到培养皿，A错
误；
B、配置好的培养基需要灭菌，故配制培养基不需要在酒精灯火焰旁进行，倒平板、接种均需要在酒精灯
火焰旁进行，B错误；
C、一般用高压蒸汽灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，防止杂菌污染，C错误；
D、可用高压蒸汽灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，也可用干热灭菌法进行，
D正确。
故选D。
5．当肠黏膜被破坏时，肠道内的粪肠球菌及其代谢产生的毒素可能进入人体内导致某些疾病的发生。科
研人员进行了青霉素和某种噬菌体对粪肠球菌杀灭效果的相关研究。下列叙述正确的是（ ）
A．科研人员的衣着和手都要进行消毒和灭菌，并保证无菌操作
B．实验需设置3组，培养对象分别是粪肠球菌、粪肠球菌加青霉素、粪肠球菌加噬菌体
C．实验采用平板划线法接种，在适宜条件下培养至菌落数量稳定后进行计数并比较
D．提倡用噬菌体治疗粪肠球菌导致的疾病，因为青霉素的使用会导致病菌产生耐药性
【答案】B
【分析】题意分析，本实验的目的是探究青霉素和某种噬菌体对粪肠球菌杀灭效果，自变量是青霉素和噬
菌体，因变量是粪肠球菌的杀灭效果。青霉素抑制粪肠球菌细胞壁的形成，抑制其繁殖；噬菌体寄生在粪
肠球菌体内，最终使其裂解致死。
【详解】A、实验中科研人员的衣着和手都要进行消毒，但不是灭菌，同时需要保证无菌操作，增强实验
的说服力，A错误；
B、本实验是为了探究青霉素和某种噬菌体对粪肠球菌的杀灭效果，其中粪肠球菌一组为对照组，粪肠球
菌加青霉素、粪肠球菌加噬菌体这两组为实验组，B正确；
C、稀释涂布平板法最终形成的菌落数量可以指示待测液中细菌的数量，故采用稀释涂布平板法接种，在
适宜条件下培养至菌落数量稳定后进行计数并比较，C错误；
D、青霉素将没有抗性的粪肠球菌杀死，但有抗性的菌被保留下来的，并且不断增殖，所以青霉素的使用
导致耐药菌增加，D错误。
故选B。
6．袋装酸奶的包装上通常都会注明“胀袋勿食”。某同学选择一过期的胀袋密封酸奶，按图中的操作流
程，研究其中的某微生物生长情况，有关叙述正确的是（ ）A．酸奶胀袋是酸奶中的乳酸菌无氧呼吸产生了CO
2
B．使用巴氏消毒法可以杀死牛奶中的微生物和芽孢
C．图中过期酸奶中的菌种被稀释了10倍
D．推测图中用到的接种方法为平板划线法
【答案】C
【分析】1、在固体培养基上利用稀释涂布平板法接种，在培养基上会长出菌落，如果稀释恰当，长出的
菌落是纯净的，纯净的菌落可以分离，也可以计数。
2、题图分析：从图可知，10ml酸奶加入到90ml无菌水中，被稀释了10倍，之后继续梯度稀释，至恰当
浓度后，将菌种接种于培养皿中培养基。
【详解】A、乳酸菌属于厌氧性微生物，进行无氧呼吸时产生乳酸，不会释放二氧化碳，A错误；
B、无菌技术包括消毒和灭菌两个方面，其中消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内
部的部分微生物（不包括芽孢和孢子)，因此使用巴氏消毒法不可以杀死牛奶中的微生物和芽孢，B错误；
C、据图可知，本实验中首先将10mL的酸奶加入到90mL无菌水中，被稀释了10倍，随后又稀释了103
倍，因此图中过期酸奶中的菌种被稀释了10倍，C正确；
D、据图可知，图中是先将过期酸奶梯度稀释，然后进行涂布平板，因此图中用到的接种方法为稀释涂布
平板法，D错误。
故选C。
7．利用工业废甲醇作为碳源可培养特定种类的酵母，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟
从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。下图所示为操作流程。有关叙述正确的是（ ）A．若需要调节培养基的pH，则应在培养基灭菌后进行
B．玻璃器皿、金属用具和培养基等选择干热灭菌法
C．步骤③、④过程中使用的培养基均以甲醇作为唯一的碳源
D．步骤③中将温度下降至30℃左右的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后再倒置培养
【答案】C
【分析】据图分析，①称量土样，里面含有需要分离的酵母菌；②表示梯度稀释，③④表示平板划线法，
进行纯化培养。
【详解】A、调节培养基的pH需在培养基灭菌前进行，A错误；
B、培养基需要采用高压蒸汽灭菌，B错误；
C、步骤③、④过程是分离纯化能利用甲醇的酵母，因此应使用均以甲醇作为唯一的碳源的培养基，C正
确；
D、在步骤③中将培养基温度冷却到50℃倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养，若温度下降至30℃左右培养
基已经凝固，无法倒出，D错误。
故选C。
8．微生物的纯化培养时需要为其提供充足的营养和适宜的环境条件。下列相关叙述正确的是（ ）
A．从土壤中分离硝化细菌时，培养基中可以不加碳源和氮源
B．牛肉膏蛋白胨培养基可直接用于细菌、病毒等微生物的纯培养
C．在培养霉菌时，需要将培养基调至酸性
D．在富含纤维素的培养基中加入刚果红可促进其被微生物水解利用
【答案】C
【分析】培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们
来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基
还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维
生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时
则需要提供无氧的条件。【详解】A、从微生物中分离硝化细菌时，由于硝化细菌是自养型微生物，能够利用二氧化碳作为碳源，
故培养基中可以不加碳源，但需要加氮源，A错误；
B、病毒没有细胞结构，需要寄生在宿主活细胞中才能存活，不能利用牛肉膏蛋白胨培养基来培养，B错
误；
C、在培养霉菌时，需要将培养基调至酸性，C正确；
D、刚果红是一种可以与纤维素形成红色复合物的染料，不能促进微生物水解纤维素，D错误。
故选C。
9．培养微生物需要提供适宜的培养基。下列关于培养微生物的培养基的叙述，错误的是（ ）
A．培养基为目标微生物提供适宜的生长环境
B．培养基的成分需根据微生物的代谢特点而定
C．培养基需满足各种微生物生长繁殖的需求
D．培养基通常需包含水、无机盐、碳源、氮源等营养物质
【答案】C
【分析】培养基是指人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。培养基
一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例
如，培养乳酸杄菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时霈将培养基的pH调至酸性，培养细菌时霈
将p调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、培养基中含有微生物生长需要的营养物质，还能满足微生物生长对环境的要求，A正确；
B、根据微生物的代谢特点，配制培养基的成分，同时还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质的需要，
B正确；
C、培养基是根据不同微生物的生长繁殖需求进行配制的，不能满足各种微生物生长繁殖的需求，C错误；
D、培养基中一般含有水、碳源、氮源、无机盐，有些还需要加入特殊营养物质等，D正确。
故选C。
10．图甲为利用诱变方式选育可高产 胡萝卜素的布拉霉菌。未突变菌不能在含有 紫罗酮的培养基上
生长。随 胡萝卜素含量增加菌体颜色从黄色加深至橙红色。下列叙述正确的是（ ）A．经①紫外线诱变后的布拉霉菌都能在含 紫罗酮培养基生长
B．能在含 紫罗酮的培养基上生长的细菌都能高产 胡萝卜素
C．用平板划线法进行②操作，培养后可能到图乙所示的结果
D．进行③操作时，应选择较大的橙红色菌落中的菌株继续接种培养
【答案】D
【分析】1、分析图甲，过程①表示利用紫外线诱导基因突变；过程②表示微生物接种；过程③④表示选
择培养；⑥表示浓缩。
2、分析图乙，实验中采用的接种方法是稀释涂布平板法。
【详解】A、过程①紫外线照射的作用是利用物理因素诱导发生基因突变，由于突变的频率低，故被照射
的布拉霉菌不一定都能在含β-紫罗酮培养基生长，A错误；
B、能在含β−紫罗酮的培养基上生长的细菌是突变菌，由于突变是不定向的，故突变菌不一定都能产生更
多的β-胡萝卜素，B错误；
C、分析图乙，实验中采用的接种方法是稀释涂布平板法，故用平板划线法进行②操作，培养后不可能到
图乙所示的结果，C错误；
D、由题干信息分析可知，橙红色的菌体为高产菌，故进行③操作时，应选择较大的橙红色菌落中的菌株
继续接种培养，D正确。
故选D。
11．在微生物培养的过程中，需要通过选择培养或鉴别培养的方法来筛选出目标菌种，下列与之相关的叙
述中不正确的是（ ）
A．纤维素分解菌能够将淀粉分解为葡萄糖
B．尿素分解菌能够将尿素分解为氨，从而使酚红指示剂变红
C．在培养基中加入抗生素能够筛选出具有相应抗性的菌株
D．在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”
【答案】A【分析】培养基的概念及营养构成：
（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质；
（2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊
营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的
pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件．。
【详解】A、纤维素分解菌可以产生纤维素酶将纤维素分解为葡萄糖，根据酶的专一性可推测，纤维素分
解菌应该不能够分解将淀粉分解为葡萄糖，A错误；
B、尿素分解菌能够将尿素分解为氨，从而使培养基的pH上升，酚红指示剂变红，B正确；
C、在培养基中加入抗生素能够正常生长的是具有相应抗性的菌株，进而可将其筛选出来，C正确；
D、在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”，因为乳酸菌产生的乳酸可以和碳
酸钙反应并将其溶剂，表现出溶钙圈，D正确。
故选A。
12．白酒中含有适量的乳酸能够减轻酒体刺鼻的味道，增加甜度，使酒体协调醇厚。为获得产乳酸能力较
强的乳酸菌菌株，某科研工作者从鑫香型白酒发酵醅、窖泥中初步分离纯化出8株产酸菌株，如图所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．筛选乳酸菌的培养基应具备选择性，且能鉴别出乳酸菌的产酸能力
B．接种后，应将接种平板倒置于无氧且温度适宜的环境中进行培养
C．由图示结果可知，不同乳酸菌产酸能力不同的根本原因是它们所含相关酶的活性不同
D．由图示结果可知，对筛选菌株进行产酸特性的研究时，应该选择菌种L1进行发酵培养菌种编号
【答案】C
【分析】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。由于土壤中细菌的数量庞大，要想得到能分解尿素的细菌的纯培养物，必须要对土样进
行充分稀释，然后再将菌液涂布到制备好的选择培养基上。
【详解】A、筛选乳酸菌的培养基应具备的明显特点是允许乳酸菌生长，抑制或阻止其他种类微生物生长，
即具有选择性，同时可在培养基中加入碳酸钙，以鉴别乳酸菌的产酸能力，A正确；
B、乳酸菌为厌氧微生物，故应在无氧且温度适宜的环境中培养，B正确；
C、不同乳酸菌产酸能力不同的根本原因是它们编码相关酶合成的基因的碱基序列不同即DNA不同，C错
误；
D、由筛选结果可知，菌种L1产乳酸能力最强，故对筛选菌株进行产酸特性的研究时，应选择菌种L1进
行发酵培养，D正确。
故选C。
13．黄曲霉菌是一种真菌，其产生的黄曲霉毒素是一种有致癌性且有剧烈毒性的化合物，该毒素非常耐热，
只有通过长时间高温（100-120℃）作用，如高压消毒和煅烧才能使其大部分失活。下列相关叙述错误的是
（ ）
A．利用巴氏消毒法可以使食物中的大部分黄曲霉毒素失活
B．黄曲霉菌的所有细胞器膜均参与构成其复杂的生物膜系统
C．黄曲霉菌的核基因转录和翻译的场所不同，与核膜阻隔有关
D．黄曲霉毒素属于化学致癌因子，可能引发某些基因突变
【答案】A
【分析】生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，生物膜系统在组成成分和结构上相似，在结构和功
能上相联系，生物膜系统使细胞内的各种生物膜既各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能。
【详解】A、巴氏消毒法所用的温度低、作用的时间短，不能使食物中的大部分黄曲霉毒素失活，A错误；
B、生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构构成的，黄曲霉菌是一种真菌，黄曲霉菌的所有细胞
器膜均参与构成其复杂的生物膜系统，B正确；
C、黄曲霉菌的核基因转录场所是细胞核，翻译的场所是细胞质中的核糖体，两场所之间有核膜的阻隔，C
正确；
D、细胞癌变的根本原因是基因突变，黄曲霉毒素属于化学致癌因子，可能引发某些基因突变，D正确。
故选A。
14．一次性手套的主要成分是聚乙烯，难以降解，丢弃后容易形成“白色垃圾”。如图为科研人员筛选聚
乙烯降解菌的流程。下列有关叙述错误的是（ ）A．可将一次性手套埋在土壤里一段时间后再从土壤取样
B．两处培养基均以聚乙烯为唯一碳源，均属于选择培养基
C．振荡培养的目的是增加聚乙烯降解菌的数量
D．平板划线法接种可用于分离纯化和计数聚乙烯降解菌
【答案】D
【分析】培养基对微生物具有选择作用。配置培养基时根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求，加入
某些物质或出去某些营养物质，一直其他微生物的生长，也可以根据某些微生物对一些物理、化学因素的
抗性，在培养基中加入某种化学物质，从而筛选出待定的微生物。这种培养基叫做选择培养基。
【详解】A、一次性手套的主要成分是聚乙烯，可将一次性手套埋在土壤里一段时间后，聚乙烯降解菌的
含量会增多，再从土壤取样，A正确；
B、图中两处培养基只允许降解聚乙烯的微生物生长，因此均以聚乙烯为唯一碳源，均属于选择培养基，B
正确；
C、振荡培养可以增加溶氧量，促进微生物对营养物质的充分接触和利用，能够增加聚乙烯降解菌的数量，
C正确；
D、平板划线法接种可用于分离纯化聚乙烯降解菌，但不能计数，D错误。
故选D。
15．科学史资料：弗莱明发现金黄色葡萄球菌的培养基中长出了青霉菌落，青霉周围出现透明圈（如图），
最终发现青霉素。抗生素能够抑制细菌的生长与繁殖，因此在抗生素环境周围出现了透明的抑菌圈。下列
叙述错误的是（ ）A．是否有抑菌圈可判断抗生素对细菌是否有抑制效果
B．抑菌圈直径与菌落直径比值的大小可判断抗生素对细菌抑制效果强弱
C．要选择能抗青霉素的细菌应从抑菌圈边缘获取目的菌
D．抑菌圈边缘存活的细菌一定产生了耐药性
【答案】D
【分析】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。
【详解】A、若抗生素对细菌有抑制效果，则存在抗生素的部位不会生长细菌菌落，故是否有抑菌圈可判
断抗生素对细菌是否有抑制效果，A正确；
B、抑菌圈直径与菌落直径比值的大小可判断抗生素对细菌抑制效果强弱，一般而言比值越大，抑菌效果
越好，B正确；
C、由于抑菌圈边缘的菌落直接与青霉素接触，耐药性强，所以连续培养时应从抑菌圈边缘的菌落挑取细
菌，从而获取目的菌，C正确；
D、抗生素能够杀死细菌，抑菌圈边缘抗生素浓度较低，故抑菌圈边缘菌落中的细菌可能产生了耐药性，
但有可能也存在能利用耐药菌产物的其它菌存在，D错误。
故选D。
16．微生物驯化是指在微生物培养过程中，逐步加入某种物质，让其逐渐适应，从而得到对此物质高耐受
或能降解该物质的微生物。科研人员现采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选农田土壤能高效降解有机
磷农药——敌敌畏的微生物，并设计了如图所示实验流程。下列分析正确的是（ ）
A．驯化培养基 中加入的物质 是敌敌畏，其诱导微生物产生高耐受或能降解敌敌畏的变异，以达
到驯化目的
B．驯化后的微生物常利用接种环挑取菌液在培养基 上连续划线分离获得单菌落，划线接种过程中
需对接种环进行5次灼烧
C．可以通过检测以敌敌畏为唯一碳源的培养基 中敌敌畏的剩余量，筛选出分解敌敌畏能力较强的
微生物再进行纯培养D．用稀释涂布平板法来统计菌落数，能测得培养基 中活菌数的原因是平板上的一个菌落就是由一
个活菌繁殖形成
【答案】C
【分析】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】A、驯化培养基A中加入的敌敌畏对微生物进行选择，从土壤微生物原有的有各种变异类型中筛
选出能在有敌敌畏的环境中生存即高耐受或能分解敌敌畏的微生物，A错误；
B、如图，在培养基B上进行5次划线，第一次挑取菌液划线前需灼烧接种环，每一次划线结束都需灼烧
接种环，故接种过程中需对接种环进行6次灼烧，B错误；
C、单位时间内剩余的敌敌畏越少，说明筛选出的微生物分解敌敌畏的能力越强，故通过测定培养瓶中敌
敌畏的剩余量，可筛选出分解敌敌畏能力较强的微生物，C正确；
D、用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数，
一个菌落一般来源于一个活菌，但也有可能是两个或多个连在一起的活菌，D错误。
故选C。
17．尿素是一种非蛋白氮饲料，常被用于反刍动物日粮配制，以降低日粮蛋白用量，节约饲养成本。反刍
动物的瘤胃中尿素被分解成氨，氨则被用于合成优质微生物蛋白。某兴趣小组尝试从奶牛的瘤胃中分离出
尿素分解菌。下列有关叙述正确的是（ ）
A．需配制以尿素为唯一碳源的培养基，还需要加牛肉膏等营养物质
B．用灭菌后的涂布器蘸取0.1mL菌液在酒精灯火焰旁将菌液涂布均匀
C．以未接种的培养基为对照组，可判断选择培养基是否具有选择作用
D．尿素分解成氨后，培养基中的pH升高，可用酚红指示剂进行鉴定
【答案】D
【分析】1、培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能
分解尿素，以尿素作为氮源。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，而受
到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
2、分解尿素的细菌的鉴定：细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯
一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。
【详解】A、以尿素作为唯一氮源培养基，能分解尿素的微生物生长，其他微生物不能生长，为选择培养
基，不能加入牛肉膏，A错误；
B、涂布器不能进行取样，B错误；C、以未接种的培养基为对照组，能判断培养基是否被杂菌污染，不能判断选择培养基是否有选择作用，C
错误；
D、尿素分解为氨后，碱性增强，培养基中的pH升高，可用酚红指示剂进行鉴定，D正确。
故选D。
18．为了得到能高效降解聚乙烯[PE，（C H），]的细菌，以解决塑料污染问题，科学家将分离得到的两
2 4
种细菌YT1和YP1置于含PE的培养液中，并定期检测培养液中PE的剩余量百分比，检测结果如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．可将PE作为该培养液唯一的碳源
B．一般情况下，该培养液的pH应为中性或弱酸性
C．可用稀释涂布平板法或细菌计数板对细菌进行计数
D．第30天后两种菌的降解能力差异显著，YP1的降解能力较强
【答案】B
【分析】根据题意可知，实验的目的是为了获得高效降解PE的细菌，该培养液应以PE作为唯一的碳源。
与含YT1的培养液相比，第30天后含YP1的培养液中PE的剩余量百分比显著降低，说明YP1的降解PE
的能力较强。
【详解】A、根据题意可知，实验的目的是为了获得高效降解PE的细菌，故该培养液应以PE作为唯一的
碳源，A正确；
B、一般情况下，培养细菌的培养液（基）的pH应为中性或弱碱性，B错误；
C、稀释涂布平板法、细菌计数板都可以对细菌进行计数，C正确；
D、根据图示可知，与含YT1的培养液相比，第30天后含YP1的培养液中PE的剩余量百分比显著降低，
说明YP1的降解PE的能力较强，D正确。
故选B。
19．石油开采过程中易造成附近土壤污染，研究人员按照下图所示流程分离得到能高效降解石油的菌株。
培养基中的石油被菌株降解后会形成透明圈。下列叙述错误的是（ ）A．被石油污染的土壤中更容易分离得到石油降解菌
B．甲、乙均以石油作为唯一碳源，且都属于选择培养基
C．步骤②的目的是对可降解石油的菌株进行富集，便于后期筛选
D．培养基中菌落越大，菌落周围的透明圈越大，说明该菌株降解石油的能力越强
【答案】D
【分析】实验室中微生物的筛选，也可以应用同样的原理，即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。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。
【详解】A、分离微生物需要到富含微生物的环境中，被石油污染的土壤中更容易分离得到石油降解菌，A
正确；
B、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，要筛选石油降解菌需
要以石油为唯一碳源，故甲、乙属于选择培养基，B正确；
C、步骤②能增加石油降解菌的浓度，确保能够分离出所需的微生物，C正确；
D、透明圈与菌落的大小比值越大，说明该菌株降解石油的能力越强，D错误。
故选D。
20．土壤中含有丰富的微生物资源，某科研工作小组采用稀释涂布平板法筛选土壤中分解能力强的纤维素
分解菌。已知刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的
纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色
复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明
圈。下列相关实验操作正确的是（ ）
A．接种后立即将平板倒置培养，可避免冷凝水造成的污染
B．取适量自来水经高压蒸汽灭菌后，可获得本实验所需无菌水
C．若使用同一移液管吸取菌液用于涂布时，应按照菌液稀释度由小到大的顺序
D．为研究纤维素分解菌的分解能力，测量时可直接在培养皿的底部进行透明圈和菌落直径的测定
【答案】D
【分析】 微生物常见的接种的方法：（1）平板划线法：把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞用接种环在平板培养基，通过
分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞，经培养后生长繁殖成单菌落，通常把这种单菌落当作待分
离微生物的纯种。
（2）稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培
养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在
培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、接种后应等菌液被吸收后将平板倒置培养，A错误；
B、本实验无菌水需用蒸馏水制备，B错误；
C、不能使用同一移液管吸取不同浓度菌液用于涂布，C错误；
D、当在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分
解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈，为研究纤维素分解菌的分解
能力，测量时可直接在培养皿的底部进行透明圈和菌落直径的测定，D正确。
故选D。
二、多选题
21．鲜牛奶容易被金黄色葡萄球菌污染，该菌高度酎盐，可引起人类肺炎等疾病。在血平板（培养基添加
适量血液）上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色，下图为检测鲜牛奶被金黄色葡萄球菌污染的
操作流程，下列叙述正确的是（ ）
A．使用后的液体培养基可以直接丢弃
B．肉汤培养基加入一定量NaCl的目的是维持微生物细胞的渗透压
C．振荡培养可以使微生物与营养物质充分接触，更有利于微生物的生长
D．血平板上的接种方法是平板划线法，血平板上出现周围透明的溶血圈
【答案】BCD【分析】平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，利用接种环接种，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。
【详解】A、鲜牛奶用巴氏消毒法，使用后的液体培养基需要用高压蒸汽灭菌法灭菌后再丢弃，防止对环
境造成污染，A错误；
B、NaCl属于无机盐，无机盐在培养基中具有调节和维持微生物细胞的渗透压的作用，因此肉汤培养基加
入一定量NaCl的目的是维持微生物细胞的渗透压，B正确；
C、振荡培养的目的是使微生物与营养物质充分接触，增加O2浓度，更有利于微生物生长，C正确；
D、根据图示可知，利用接种环接种，故接种方法是平板划线法，金黄色葡萄球菌可破坏菌落周围的红细
胞，产生透明的溶血圈，D正确。
故选BCD。
22．产脂肪酶细菌可用于含油废水的处理。科研人员采用射线照射从土壤中分离的菌株，反复筛选后获得
产脂肪酶能力较高的菌株，具体流程如图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．步骤①取土壤样品灭菌后溶于无菌水中制成菌悬液
B．步骤②的固体平板是以脂肪作为唯一碳源的培养基
C．步骤②射线照射可引起细菌基因突变或染色体变异
D．步骤③透明圈越大的菌落，其脂肪酶活性一定越高
【答案】ACD
【分析】1、碳源的类型包括无机碳源和无机碳源。前者有包括CO2、NaHCO3等；后者包括糖类、脂肪
酸、花生饼粉、石油等。
2、碳源的作用：①构成生物体细胞的物质和一些代谢产物；②既是碳源又是能源（有机碳源）。
【详解】A、土壤样品中包含目的菌株，进行灭菌会杀死所有微生物包括要培养的目的菌株，所以不可以
进行灭菌处理，A错误；
B、要筛选可以产生脂肪酶的细菌，步骤②的固体平板应是以脂肪作为唯一碳源的培养基，B正确；
C、细菌是原核生物，没有成形的细胞核和染色体，因此用射线照射不会引起细菌染色体变异，C错误；D、透明圈大的菌落，酶活性不一定大，因此对初筛选的透明圈大的菌落要进行发酵培养，进一步对发酵
液进行酶活性检测，D错误。
故选ACD。
23．下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是（ ）
A．通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比
B．通常细菌的生长速度比酵母菌快，菌落比酵母菌落大
C．通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌，酵母菌培养基用过滤除菌法除菌
D．血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定，也可用于细菌的数量测定
【答案】A
【分析】培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长
对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。灭菌常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。消毒常用
的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、细菌是原核生物，酵母菌是真核生物，不同微生物对营养物质的需求是不一样，通常酵母菌
培养基比细菌培养基有更高的碳氮比，A正确；
B、通常细菌的生长速度比酵母菌快，但形成的菌落，不一定细菌的大于酵母菌的，与细菌的种类有关，
部分细菌的菌落小于酵母菌，B错误；
C、通常细菌和酵母菌的培养基都可以用高压蒸汽灭菌法灭菌，C错误；
D、血细胞计数板适用于真菌的计数，细菌计数板用于细菌的数量测定等，D错误。
故选A。
24．甲拌磷（3911）是高毒类有机磷农药，在土壤中存留可达50天左右，我国已禁止在水果蔬菜上使用。
下图是从土壤中筛选甲拌磷降解菌XT 的过程，有关说法正确的是（ ）
2
A．图中的选择培养基需用干热灭菌法灭菌并以甲拌磷为唯一碳源进行细菌培养
B．在稀释样品接种的培养基培养的同时，需和一个未接种的共同培养在恒温箱中。
C．该过程用到的接种方法为稀释涂布平板法
D．若用图中的接种方法进行计数，则计菌数的结果比实际值偏小【答案】BCD
【分析】选择培养基：在培养中加入某种化学物质，该物质能够抑制其他微生物生长或促进目的微生物生
长，从而分离出特定微生物，例如用尿素作唯一碳源的培养基来培养尿素分解菌。
【详解】A、培养基灭菌应为高压蒸汽灭菌法，A错误；
B、为检验培养基灭菌是否合格，可在稀释样品接种的培养基培养的同时，和一个未接种的共同培养在恒
温箱中，B正确；
C、由图可知，平板中菌落均匀分布，说明该过程用到的接种方法为稀释涂布平板法，C正确；
D、图示接种方法为稀释涂布平板法，由于当两个或多个细胞连在一起形成一个菌落时，会计数成一个菌
体，所以该种方法统计的菌体数量比实际值偏小，D正确。
故选BCD。
25．如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素的细菌的过程示意图，有关叙述错误的是（ ）
A．在配制步骤②、③的培养基时，都应添加琼脂
B．步骤③纯化分解尿素的细菌的原理是将聚集的细菌分散，可以获得单细胞菌落
C．步骤③采用涂布平板法接种，并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素
D．步骤④挑取③中不同种的菌落分别接种，可通过比较溶液pH的变化大小来比较细菌分解尿素的能
力
【答案】AC
【分析】（1）液体培养基：不含凝固剂（如琼脂），呈液体状态。 用途：扩大培养获得大量菌种、常用
于工业生产。（2）固体培养基：含凝固剂（如琼脂），呈固体状态。 用途：分离、计数、鉴定等。
分解尿素的细菌的分离：分解尿素的细菌能合成脲酶，该酶能催化尿素分解产生NH3，以此作为细菌生长
的氮源。要将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方设计思路是培养基中除含有细菌必
需的碳源、水、无机盐外，只含有尿素一种氮源。
【详解】A、②培养基是液体培养基，不需要添加琼脂，A错误；B、步骤③纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌通过涂布平板法分散，获得单细胞菌落，B正确；
C、步骤③筛选分解尿素的细菌，培养基中应以尿素为唯一氨源，不能加入牛肉膏蛋白胨（含有氮源），C
错误；
D、步骤④鉴定细菌分解尿素的能力时，挑取③中不同种的菌落分别接种，分解尿素能力高的会产生更多
NH3，溶液pH更高，所以可通过溶液pH的变化大小来比较细菌分解尿素的能カ，D正确。
故选AC。
26．为对某样品中噬菌体计数，工作人员将0．1mL稀释106倍的噬菌体样品与敏感细菌混合后平铺在平板
上培养一段时间，长满细菌的平板因部分细菌被噬菌体裂解而形成圆形透明斑，即噬菌斑（1个噬菌斑为1
个pfu），噬菌体效价可用每毫升样品中含有的pfu数表示。下列叙述正确的是（ ）
A．透明的平板培养一段时间后变为不透明状态，是由细菌大量繁殖造成的
B．噬菌体样品应有足够的稀释度，以保证初期一个细菌最多被一个噬菌体吸附
C．若有少数活噬菌体未能侵染细菌，噬菌斑计数结果比样品中实际活噬菌体数偏低
D．若平均每个平板的噬菌斑数量为200，则该样品的噬菌体效价为2×108pfu/ml
【答案】ABC
【分析】病毒：个体微小、结构简单、由一种核酸(DNA或RNA)和蛋白质组成，必须在活细胞内寄生并以
复制方式增殖的非细胞结构生物。噬菌体侵染细菌后，在细菌体内繁殖，最终造成细菌裂解，则在长满细
菌的平板上形成圆形透明斑。
【详解】A、噬菌体在细菌细胞中，没有裂解细菌，细菌繁殖导致透明的平板培养一段时间后变为不透明
状态，A正确；
B、噬菌体样品应有足够的稀释度，以保证初期一个细菌最多被一个噬菌体吸附，如果稀释度不够，会出现两个或多个噬菌体吸附同一个细菌，从而导致噬菌斑数量减少，噬菌斑计数结果比样品中实际活噬菌体
数偏低，B正确；
C、若有少数活噬菌体未能侵染细菌，会导致形成噬菌斑数量减少，从而导致噬菌斑计数结果比样品中实
际活噬菌体数偏低，C正确；
D、若平均每个平板的噬菌斑数量为200，则该样品的噬菌体效价为：200÷0.1×106=2×109pfu/mL，D错误。
故选ABC。
27．结核分枝杆菌可以引起结核病，主要感染肺部，其细胞壁厚、脂质含量高，能抵御不利自然环境。为
探究不同抗生素对结核分枝杆菌的抑菌效果，将患者体内的病原菌进行分离培养，实验结果如图所示。培
养基成分主要含有天门冬氨酸、甘油、鸡蛋黄、 、 等。下列分析正确的是（ ）
A．结核分枝杆菌会引起人体发生体液免疫和细胞免疫
B．此培养基成分中提供氮源的是天门冬氨酸
C．接种过程所用实验器材有酒精灯、涂布器、微量移液器
D．图中D为含有无菌水的滤纸片作为对照
【答案】ACD
【分析】1、培养基是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，分为固
体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛
肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质，在提供上述几种主要营养物质的
基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的需求。
2、微生物常见的接种的方法包括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，均匀涂布在培养皿的表面，经培养
后可形成单个菌落。
【详解】A、结核分枝杆菌主要感染肺部，属于寄生细菌，会引起体液免疫和细胞免疫，A正确；B、培养基中的天门冬氨酸和鸡蛋黄都含有N，故此培养基成分中提供氮源的是天门冬氨酸和鸡蛋黄，B
错误；
C、结合图示，本探究实验采用的是稀释涂布平板法，故接种过程所用实验器材有酒精灯、涂布器、微量
移液器，C正确；
D、实验中圆纸片D（不含有抗生素）用作实验对照，为了保证单一变量，对圆纸片D的处理方法是浸过
无菌水，D正确。
故选ACD。
28．饮料中添加了抑菌物质，实验小组利用滤膜法检测饮料中微生物的数量，原理是将待测样品通过微孔
滤膜过滤富集后，再将滤膜置于培养基上培养，根据滤膜上的菌落数推算出样品中微生物的数量，其过程
如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．用稀释涂布平板法统计饮料中微生物的数量时，测得的值会大于滤膜法的
B．抑菌物质能透过微孔滤膜被除去，滤膜法能消除样品中抑菌物质的干扰
C．与细菌相比，对饮料中的真菌进行计数时，所用滤膜微孔的直径更小
D．测定饮料中的微生物的量前，对滤杯、滤瓶和滤膜等都要进行灭菌处理
【答案】AC
【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】A、用稀释涂布平板法检测饮料中微生物的数量时，由于饮料中的抑菌物质会抑制微生物的繁殖，
使微生物不能正常形成菌落，最终会导致结果偏低，A错误；
B、抑菌物质的分子直径小于细胞的直径，因此抑菌物质会透过滤膜的微孔被除去，因此滤膜法能消除样
品中抑菌物质的干扰，B正确；
C、真菌比细菌大，因此要截留真菌需要设置孔径更大的滤膜，C错误；
D、测定饮料中的微生物的量前，对滤杯、滤瓶和滤膜等都要进行灭菌处理，以避免杂菌污染，D正确。故选AC。
三、综合题
29．金属硫蛋白（Metallothionein，MT）是由动植物和微生物产生的一类低分子量、富含半胱氨酸、具有
金属结合能力的多肽，具有多种生物学功能。近年来，因其具有与Zn、Cu、Cd等重金属的较强结合能力，
而用于生态修复。科研人员成功地将人MT蛋白基因用农杆菌转化法转入番茄，成功培育转基因番茄。回
答下列问题：
(1)感受态农杆菌的制备：取保存的根癌农杆菌菌落用 接种于相应的液体培养基中，并置于
中进行振荡培养，完成菌种的活化和扩大培养；取适量菌液置于低浓度、 的CaCl 溶液中处理，
2
制得感受态农杆菌。
(2)MT目的基因的获取和转化：取人肝脏细胞破碎后提取mRNA，在逆转录酶的作用下形成cDNA，经
PCR技术扩增后的产物分别与Ti质粒连接形成重组质粒（如图)，将其与制备好的感受态农杆菌混合，最
后进行短暂的 处理，使外源DNA转入细胞；经适宜条件培养一段时间，再加入适宜浓度的
筛选出转化的农杆菌。
(3)转化番茄：取番茄子叶进行 处理后切段，再与转化的农杆菌菌液进行共培养适宜时间，
取出子叶放在 上吸取多余菌液，再将子叶放在适宜的以 培养基为基础配制的培养基中
进行活化和除菌培养。
(4)育成转基因番茄：取上述处理的番茄子叶先经 过程形成愈伤组织，再经发芽和生根，最
后经过 过程，育成成熟的番茄植株。
(5)转基因番茄性状的检测和生产应用：为了检测番茄中是否成功导入目的基因，可依据 设计引物进行
PCR扩增，再用凝胶电泳技术进行检测，进行此实验的同时应以 作为阴性对照，以农杆菌Ti质粒
的番茄作为阳性对照；已知某转基因番茄植物能大量吸收Zn、Cd等元素，且主要富集在根，生产应用时
需对其定期拔除并实施无害处理，原因是 （答出2点即可）。【答案】(1) 接种环 摇床 低温
(2) 热刺激 卡那霉素
(3) 消毒 无菌滤纸 MS
(4) 脱分化 炼苗和移栽
(5) T-DNA片段的(部分)序列 未导入质粒的野生型番茄 避免死亡后根等遗体被分解，锌再
度返回土壤，造成二次污染；及时拔除植物后，缓解锌随食物链不断富集的危害
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标
记基因等；
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的
方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；
将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【详解】（1）感受态农杆菌的制备：取保存的根癌农杆菌菌落用接种环接种于相应的液体培养基中，并
置于接种环摇床中进行振荡培养，使其大量繁殖；取适量菌液置于低浓度、低温的CaCl2溶液中处理，制
得感受态农杆菌，即此时的农杆菌处于容易吸收外源DNA的状态。
（2）取人肝脏细胞破碎后提取mRNA，在逆转录酶的作用下形成cDNA，经PCR技术扩增后的产物分别
与Ti质粒连接形成重组质粒，将其与制备好的感受态农杆菌混合，最后进行短暂的热刺激处理以便提高农
杆菌的活性，进而使外源DNA转入细胞；由于图中的启动子是真核细胞表达系统，因此能在农杆菌中表
达的是卡那霉素抗性基因，因此，经适宜条件培养一段时间，再加入适宜浓度的卡那霉素筛选出转化的农
杆菌。
（3）取番茄子叶进行消毒处理，其目的是防止杂菌污染，而后切段，再与转化的农杆菌菌液进行共培养
适宜时间，取出子叶用无菌滤纸上吸取多余菌液，再将子叶放在适宜的以MS培养基为基础配制的培养基
中进行活化和除菌培养，以便获得较纯净的外植体。
（4）取上述处理的番茄子叶先经脱分化过程形成愈伤组织，再经分化培养基上培养让其发芽和生根，最
后经过炼苗和移栽过程，育成成熟的番茄植株，而后对该植株进行鉴定。
（5）为了检测番茄中是否成功导入目的基因，可依据T-DNA片段的序列设计引物进行PCR扩增，再用凝
胶电泳技术进行检测，进行此实验的同时应以未导入质粒的野生型番茄作为阴性对照，以农杆菌Ti质粒的番茄作为阳性对照，而后对PCR扩增获得的DNA片段进行电泳检测并与对照组作比对；已知某转基因番
茄植物能大量吸收Zn、Cd等元素，且主要富集在根，由于这些元素不易被分解且容易在生物体内富集，
因此，生产应用时需对其定期拔除并实施无害处理，这样可以避免死亡后根等遗体被分解，这些元素再度
返回土壤，造成二次污染；同时及时拔除植物，也能缓解锌等元素随食物链不断富集造成的危害。
30．泡菜传统自然发酵方式的发酵周期相对较长，生产效率低。研究人员欲从泡菜中分离筛选出高产酸乳
酸菌，为泡菜工厂化生产提供依据。请分析并回答下列问题：
(1)配制CaCO —MRS培养基。成分：蛋白陈、牛肉膏、酵母粉、磷酸氢二钾、葡萄糖、琼脂粉、碳酸钙
3
等。
①根据物理性质分类，该培养基属于 培养基，为乳酸菌种提供氮源的成分是 ；
②培养过程中，乳酸菌产生乳酸溶解碳酸钙，形成溶钙圈，便于 。
(2)高产乳酸菌的培养与分离。其部分实验目的与具体操作如下所示，请完成下表。
实验目
简要操作过程
的
梯度稀 在无菌条件下取样品中泡菜汁1mL，加入① 进行10倍梯度稀释，依次得到10-5、10-6、10-7
释 的稀释液。
接种培 取上述稀释液1mL分别加入无菌培养皿中，然后将CaCO —MRS培养基浇注混匀冷凝后，将培
3
养 养皿② ，并连续培养48h。
分离纯
挑取③ 进行平板划线培养。
化
长期保
将菌种加入30%的甘油中在-20℃保存
存
(3)高产酸乳酸菌的鉴定。提取筛选乳酸菌的DNA，通常采用16SrDNA（编码rRNA对应的DNA序列）的
通用引物进行PCR扩增并测序鉴定。以16SrDNA作为细菌分类依据的原因是不同菌属的16SrDNA具有
。
(4)高产酸乳酸菌发酵效果检测。研究人员研究了两种高产酸乳酸菌（乳酸菌A50f7和A50b9）在发酵泡菜
过程中pH的变化，结果如下图所示。据图分析，该研究实验的自变量是 ，可以看出，接种两种乳
酸菌效果相近，其相近之处表现为均能快速降低 ，且接种量越大作用效果越明显。【答案】(1) 固体 蛋白胨、牛肉膏、酵母粉 筛选高产酸乳酸菌
(2) 9ml无菌水 倒置 有明显溶钙圈
(3)差（特）异性
(4) 乳酸菌种类和接种量（发酵时间） 降低泡菜发酵过程中的pH值
【分析】虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮
元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳
酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中
性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】（1）①该培养基含有琼脂，琼脂是凝固剂，根据物理性质分类，该培养基属于固体培养基；氮
源是指提供氮元素的物质，蛋白胨、牛肉膏、酵母粉含有氮元素，可为乳酸菌种提供氮源。
②培养基中含有碳酸钙，乳酸菌产生乳酸会与碳酸钙反应形成溶钙圈，便于筛选高产酸乳酸菌。
（2）要分离和培养高产乳酸菌，首先可以对泡菜汁进行梯度稀释，稀释时需要用无菌水，如1mL泡菜汁
+9mL无菌水，相当于对泡菜汁稀释了10倍，以此类推；培养时为了防止冷凝水滴落冲散菌落，应将培养
皿倒置培养；溶钙圈明显的菌落，产乳酸菌的能力强，应挑选有明显溶钙圈的菌落进行平板划线培养。
（3）不同菌属的16SrDNA具有差（特）异性，PCR能鉴定不同的DNA，因此能采用16SrDNA（编码
rRNA对应的DNA序列）的通用引物进行PCR扩增并测序鉴定不同菌属。
（4）自变量是人为改变的量，据图分析，该研究实验的自变量是乳酸菌种类（乳酸菌A50f7和A50b9）和
接种量（发酵时间）；结合图示结果可知，两种乳酸菌均能快速降低泡菜发酵过程中的pH值，且接种量
越大作用效果越明显，效果相近。
31．纤维素能够被土壤中某种微生物分解利用，对这种微生物进行研究和应用，可使人们能够利 用秸秆
生产酒精、生产醋等。某生物兴趣小组欲从土壤中筛选出能高效分解纤维素的纤维素分解菌，回答下列问
题：(1)图1、图2、图3中的培养基为 （填物理形态）培养基，培养基中的碳源为 。
(2)上图所示过程为对获取的菌株做进一步纯化，接种后培养的两个平板中菌落长出后分别如图1和图2，
出现图1的原因最可能是 ，出现图2的原因最可能是 ,图3是向培养基中加入刚果红染料，则
（填图3中罗马数字）处的微生物分解纤维素能力最强。
(3)甲、乙、丙三位同学用稀释涂布平板法测定1mL同一土壤样液中细菌数量，得到的统计 结果如表所示。
组
涂布液体体积 稀释倍数 培养基数 培养后培养基菌落数
别
甲 1 260
乙 0．1 mL 106 3 210、240、246
丙 3 21、212、256
三位同学中， 同学的统计结果是相对准确可信的。若按照该同学的结果，则每毫升细菌原液中的菌
体数是 。
(4)工业生产上可利用纤维素分解菌将纤维素分解，随后接种酵母菌或醋酸杆菌进行发酵生 产乙醇或醋酸。
若将产生酒精的发酵罐甲中的酒精全部转移到发酵罐乙中进行醋酸发酵，发酵罐甲中产生的CO 全部来自
2
无氧呼吸，则乙罐中CO 的产生量 。
2
A．是甲罐的两倍
B．与甲罐的相等
C．是甲罐的一半
D．几乎为零
【答案】(1) 固体 纤维素
(2) 接种时涂布不均匀 培养时未将平板倒置（或培养基受到污染） Ⅱ
(3) 乙 2.32×109
(4)D
【分析】1、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。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、题图分析：3图中平板表面都长菌落，因此用的是稀释涂布平板法接种。图1中菌落分布不均匀，是涂
布不均匀所致；图2有菌落漫延，未倒置培养，水滴污染所致；图3出现透明圈，是选择培养基。
【详解】（1）图1、图2、图3培养基都长了菌落，所以都是固体培养基，实验目的是筛选出能高效分解
纤维素的纤维素分解菌，所以碳源为纤维素。
（2）图1所长菌落分布不均匀，所以应该是接种时涂布不均匀所致。图2培养基上菌落分布均匀，但出现
部分菌落漫延的情况，则很有可能是平板未倒置培养，导致水滴滴落至培养基所致。图3中Ⅱ号菌落的透
明圈与菌落的比值最大，说明微生物分解纤维素能力最强。
（3）乙同学接种了三个平板，做了重复实验，且三个平板中的数据都在30～300范围内，所以他的统计结
果是相对准确可信的，则每毫升细菌原液中的菌体数是（210+240+246） 3 0.1 106=2.32 109。
（4）若将产生酒精的发酵罐甲中的酒精全部转移到发酵罐乙中进行醋酸发酵，醋酸发酵不产生二氧化碳，
则乙罐产生CO2为0，ABC错误，D正确。
故选D。
32．孔雀石绿（简称MG）是广泛使用的有机染料，在自然环境中极难降解，容易引起土壤污染，进而危
害人体健康。因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低，
含过量MG的固体培养基不透明。
(1)培养基的配制：MG降解菌富集培养基需含有NaH PO 、KH PO 、NaCl、NH Cl、CaCl 、MgSO 、水等，
2 4 2 4 4 2 4
再加 作为唯一碳源。配制好的培养基，需用 法进行灭菌。
(2)MG高效降解菌株的分离和纯化：图中所示的分离纯化细菌的方法是 ，用该方法统计样品的菌落
数目比活菌的实际数目 （“少”或“多”），原因是 。实验室采用此方法，将1mL样品稀释
1000倍，在3个平板上分别接入0．1mL稀释液；经正确操作培养后，3个平板上的菌落数分别为150、
158和160．据此可得出每升样品中的活菌数至少为 个。
(3)黑曲霉是一种丝状真菌，黑曲霉的PDA液体产酶培养基组成为：麸皮、豆粉饼、（NH ）SO 、
4 2 4
MgSO •7H O、KH PO ，培养时需要通气振荡。豆粉饼可提供黑曲霉生长所需的 ；若要分离黑曲霉菌
4 2 2 4落，上述培养基中还需要添加 ，在培养基灭菌前需将pH调至 （填“酸性”“中性”或“碱
性”）。
(4)计数黑曲霉菌液孢子浓度的方法为：用多层纱布过滤黑曲霉培养液得到孢子悬浮液，取1mL悬浮液用
无菌水逐级稀释104倍，再取稀释液滴加至血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0．1mm，由400个小格组
成）进行计数，统计得到计数的小格中平均孢子数2个，则黑曲霉培养液中孢子浓度为为 个mL-1
(5)以大豆为主要原料，利用黑曲霉产生的蛋白酶可将原料中的蛋白质水解成 ，然后经淋洗、调制可
得到酱油。
【答案】(1) 孔雀石绿（MG） 高压蒸汽灭菌
(2) 稀释涂布平板法 少 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
1．56×109
(3) 碳源和氮源 琼脂 酸性
(4)8×1010
(5)小分子肽和氨基酸
【分析】1、培养基的基本组成成分：碳源（提供能源）、氮源（参与代谢）、水（溶剂）、无机盐（保
持渗透压、调节pH）。
2、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）要筛选出能降解MG的微生物，培养基的配制需要以MG作为唯一碳源。培养基需要用高
温蒸汽灭菌法进行灭菌处理。
（2）稀释涂布平板法可用于统计样品中活菌的数目，图中所示的分离纯化细菌的方法（需要计数）是稀
释涂布平板法，用该方法（稀释涂布平板法）统计样品的菌落数目比活菌的实际数目少，原因是当两个或
多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。根据计算公式即每ml样品中的活菌数=平板菌落平
均数÷接种稀释液体积×稀释倍数，故每升样品中的活菌数至少为（150+158+160）
÷3÷0.1×1000×103=1.56×109个。
（3）豆粉饼可为黑曲霉提供生长所需的氮源和碳源；若要分离黑曲霉菌落，需要在上述液体培养基中添
加琼脂，制成固体培养基；黑曲霉属于霉菌，培养霉菌的培养基需要将pH 调至酸性。
（4）由题干信息中的计数方法可知，计数的小格中平均孢子数为2个，因此黑曲霉培养液中孢子浓度为2×400×104×104=8×1010 个•mL-1。
（5）酶具有专一性，且蛋白质的基本单位是氨基酸，若以大豆为主要原料，利用黑曲霉产生的蛋白酶可
将原料中的蛋白质水解成小分子肽和氨基酸，然后经淋洗、调制可得到酱油。
33．生物兴趣小组试图探究牛和山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功
筛选到能降解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。请分析回答问题：
KH PO 1.4g
2 4
NaHPO 2.1g
2 4
MgSO ·7H O 0.2g
4 2
葡萄糖 10g
尿素 1g
琼脂 15g
溶解后蒸馏水定容到1000mL
(1)本实验所使用的培养基按功能来分应为 培养基。原理是 。
(2)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH PO 和NaHPO ，其作用有 。
2 4 2 4
(3)实验是否需要振荡培养来提高溶氧量： （填“是”或“否”），原因是 。转为固
体培养时，常采用 法接种，获得单菌落后继续筛选。
(4)若在稀释倍数为105的三个培养基中，菌落数分别是156、174、183，则每克内容物中尿素分解菌的数
目为 个。
(5)分离分解尿素的细菌实验时，甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50
个菌落。甲同学实验结果差异的原因可能有 （填序号）。
①取样不同 ②培养基污染 ③操作失误 ④没有设置对照(6)如果想要进一步鉴定筛选出来的细菌是尿素分解菌，还应该设置 组对照实验，最后用
指示剂对该微生物的菌落进行鉴定，看指示剂是否变 。
(7)为进一步确定取自瘤胃中液体的适当稀释倍数，将接种的培养皿放置在37℃恒温培养箱中培养24-48h，
观察并统计具有红色环带的菌落数，结果见表，其中合理的稀释倍数为 。
稀释倍
103 104 105 106 107
数
菌落数 >500 367 248 36 18
【答案】(1) 选择 只有能合成脲酶的细菌才能分解尿素，才能在该培养基上生长
(2)为细菌生长提供无机盐，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定
(3) 否 瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡 平板划线法或稀释涂布平板
(4)1.71×108
(5)①②③
(6) 两 酚红 变红
(7)106或105
【分析】1、培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能
分解尿素，以尿素作为氮源。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，而受
到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。2、培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源
和氮源，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。3、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。4、选择培养
基是在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质，抑制不需要的微生物的生长，有利于所需微生物的
生长。
【详解】（1）土壤中的部分细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合成脲酶，尿素在脲酶的催化下可以
分解成NH3和CO2，以尿素为唯一氮源的培养基具有选择作用是因为只有能合成脲酶的细菌才能利用尿素，
能在该培养基上生长，不能利用尿素的细菌不能生长本实验所使用的培养基按功能来分应为选择培养基。
（2）用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，可以为细菌生长提供钾、钠、磷等无机
营养，同时，二者构成缓冲对，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定。
（3）根据题意，目的菌为来自于牛和山羊的瘤胃中的微生物，因此，实验中不需要振荡培养来提高溶氧量，因为瘤胃中的微生物多为厌氧菌，接触空气后会死亡。转为固体培养时，为了获得单菌落，常采用平
板划线法或稀释涂布平板法进行接种，获得单菌落后再继续筛选。
（4）若在稀释倍数为105的三个培养基中，菌落数分别是156、174、183，平板上菌落数的平均值为
（156+174+183）÷3=171，则每克内容物中尿素分解菌的数目为171÷0．1×105=1．71×108。
（5）根据生物实验应遵循对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则，甲同学的实验结果
比其他同学多，可能是培养基污染造成的，还可能是甲同学实验操作过程中污染造成的，也可能是与其他
同学所取土壤样品不同造成的：①土样不同可能导致计数偏差，①正确；②培养基污染会导致菌落数增加，
②正确；③操作失误可能增加微生物的数量和种类，菌落会增多，③正确；④没有设置对照不会增加菌落
数目，④错误。因此，甲同学的实验结果产生的原因可能是①②③。
（6）微生物培养过程中，为了实验结果具有说服力，常需设置两组对照实验，即用该培养基不接种样品
观察以及再配制一组完全培养基，接种该样品培养观察；另外，为了对分离的菌种进行进一步鉴定，还要
用酚红指示剂鉴定该微生物的菌落，看指示剂是否变红。
（7）在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品进行培养，以保证获得菌落数在30～300之间、适于技
术的平板。由表可知，106或105倍的稀释比较合适。
34．下表是某微生物培养基的配方。请分析回答下列问题：
编号 ① ② ③ ④ ⑤
成分 （NH ）SO 葡萄糖 FeSO CaCl HO
4 2 4 4 2 2
含量 0.4 g 4.0 g 0.5 g 0.5 g 100 mL
(1)培养基的配方是要根据微生物的营养需求而设定的，从培养基的营养成分看，此培养基可用来培养的微
生物同化作用类型是 （填“自养”或“异养”）。利用该培养基培养微生物时，微生物所需要
的碳源来自 。为防止杂菌污染，常用 的方法对培养基灭菌。
(2)若要观察微生物的菌落的特点，培养基中还应添加的成分是 。鉴定菌种时，可根据菌落的
（至少答两点）等方面的特征进行鉴定。
(3)如果将上面配方中的葡萄糖替换为一定量的纤维素，就可以富集培养 微生物， 在筛选该菌种
的过程中，通常用 染色法，这种方法能够通过颜色反应直接对该菌种进行筛选。
(4)检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释， 然后将不同稀释度的水样用涂布器分别
涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为 。如图所示的四种菌落
分布图中，不可能是用该方法得到的是 。(5)如分别取 0.1mL 已稀释 104倍的水样分别涂布到三个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到
大肠杆菌的菌落数分别为 55、56、57，则每10mL 原水样中大肠杆菌数为 个。此方法对活菌计
数时，其结果往往比实际值偏低，原因是 。
【答案】(1) 异养型
葡萄糖
高压蒸汽灭菌（湿热灭菌）
(2) 琼脂 形状、大小、隆起程度、颜色等
(3) 分解纤维素 刚果红
(4) 稀释涂布平板法 D
(5) 5.6×107 当两个或多个细胞连在一起时，平板上得到的只是一个菌落
【分析】培养基是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：根据物理性
质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养
物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】（1）由表格中培养基的成分分析可知，该培养基中含碳源—葡萄糖，故此培养基可用来培养异
养型微生物。为防止杂菌污染，常用高压蒸汽灭菌（或湿热灭菌）的方法对培养基灭菌。
（2）微生物只能在固体培养基上形成菌落，该培养基中不含凝固剂，故若要观察微生物的菌落的特点，
培养基中还应添加的成分是琼脂。鉴定菌种时，可根据菌落的形状、大小、隆起程度、颜色等方面的特征
进行鉴定。
（3）如果将上面配方中的葡萄糖替换为一定量的纤维素，就可以富集培养分解纤维素的微生物， 刚果红
能和纤维素产生颜色（红色）反应，故在筛选该菌种的过程中，通常用刚果红染色法通过颜色反应直接对
该菌种进行筛选。
（4）将水样进行一系列的梯度稀释， 然后将不同稀释度的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，记录菌落数量，这种方法称为稀释涂布平板法。据图分析ABC是用稀释涂布平板法得到，D
是通过平板划线法接种的，ABC错误，D正确。
故选D。
（5）每10毫升原水样中大肠杆菌数为：（55+56+57）÷3÷0.1×10×104=5.6×107个。用稀释涂布平板法对活菌计数时，由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上得到的只是一个菌落，所以结果往往比实际值偏
低。
