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第 57 课时 微生物的培养技术与应用
1.通过配制培养基、灭菌、接种和培养等实验操作获得纯化的酵母菌菌
课标要求
落。2.分离土壤中分解尿素的细菌，并进行计数。
2023·全国乙·T37
1.微生物的基本培
2022·天津·T3 2021·天
养技术
津·T1
考情分析
2023·山东·T15 2023·广东·T10 2023·北京·T16
2.微生物的选择培
2022·全国甲·T37
养和计数
2022·全国乙·T37 2022·广东·T21 2021·江苏·T18
考点一 微生物的基本培养技术
1．培养基的配制
(1)培养基的概念、用途和类型
①概念：人们按照微生物对________________的不同需求，配制出的供其________________
的营养基质。
②用途：用以__________________________微生物或积累其____________。
③培养基的种类(按物理性质分)
培养基种类 培养基特点 作用
微生物的分离与鉴定，活菌计数，
______培养基 加凝固剂，如________
保藏菌种
容器放倒不致流出，剧烈震动则破
半固体培养基 观察微生物的运动、分类鉴定
散
常用于工业生产、微生物的扩大培
______培养基 不加凝固剂
养
(2)培养基的配方
①主要营养物质：水、________、氮源、____________。
②其他条件：pH、__________________和氧气。如表：
微生物 乳酸杆菌 霉菌 细菌 厌氧微生物一般pH调至
一般pH______
特殊需求 添加______ ______________
调至____
_______
2.无菌技术
(1)目的：获得________的微生物培养物。
(2)关键：防止________污染。
(3)消毒与灭菌的比较
项目 消毒 灭菌
作用强度 较为________的理化因素 __________的理化因素
杀死物体表面或内部__________
作用程度 杀死物体内外________的微生物
微生物
芽孢和孢子 一般不能杀灭 能杀灭
实验操作的空间、操作者的衣着 微生物培养的器皿、接种用具和
适用对象
和双手 培养基等
________消毒法、______消毒法 ________灭菌法、________灭菌
常用方法
等 法、________灭菌法等
(4)注意事项
①实验操作时，应避免已经灭菌处理的材料用具与______________接触。
②为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在超净工作台上并在____________________
附近进行。
3．微生物的纯培养概念辨析
4 ． 纯 培 养 的 过 程 ( 以 酵 母 菌 为 例 ) ： 包 括
______________________________________________等步骤。
(1)制备培养基倒平板注意事项：a.温度：50 ℃左右；b.操作：在______________________附近；c.冷凝后
平板倒置。
提醒 平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，将平板倒置，既可以防止皿盖上的水珠落入培养
基，又可以避免培养基中的水分过快挥发。
(2)接种和分离酵母菌
①平板划线法的原理：通过____________在固体培养基表面______________的操作，将聚集
的菌种逐步__________________到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到
______________。
②平板划线法的操作步骤(3)培养酵母菌
将接种后的平板和一个______________的平板倒置，放入28 ℃左右的恒温培养箱中培养24
～48 h。
(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)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( )
(3)为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落( )
(4)对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和灭菌( )
发酵生产啤酒的过程中，杂菌产生的微量副产物是啤酒“上头”的原因之一，可采用平板划
线法对酵母菌进行纯化。如图是平板划线操作的示意图，据图回答下列问题：(1)用图中字母和箭头表示平板划线操作的正确步骤：________________________。
(2)在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(3)在第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？
_____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
(4)接种结束后，为什么要将一个未接种的培养基和一个已接种的培养基放在一起培养，未
接种的培养基表面如果有菌落生长，说明了什么？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
考向一 微生物的基本培养技术
1．(2022·湖北，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．动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B．微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C．为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D．可用湿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
2．(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
考点二 微生物的选择培养和计数
1．区分选择培养基与鉴别培养基
种类 特点 用途 举例
允许__________________，
以尿素为唯一氮源的
同时___________________ 从众多微生物中分离
选择培养基 培养基分离得到尿素
________________________ 所需的微生物
分解菌
________________________
根据微生物的代谢特点在培
养基中加入某种指示剂或化 鉴别不同种类的微生 用伊红—亚甲蓝培养
鉴别培养基
学药品，进而产生特定的颜 物 基鉴别大肠杆菌
色或其他变化
提醒 常见选择培养基举例：(1)缺少氮源的培养基可以筛选能利用大气中N 的微生物。
2
(2)含青霉素的培养基可淘汰细菌，筛选出真菌。(3)无有机碳源的培养基可筛选出自养微生
物。
2．微生物的选择培养和数量测定
(1)稀释涂布平板法步骤
①系列稀释操作：该操作常用在将细胞接种到培养基之前，通过液体稀释的方法分散细胞，
随着稀释程度的增大，单位体积中的微生物细胞数量减少，细胞得以分散。
操作步骤：
②涂布平板操作步骤(2)微生物的数量测定方法
①显微镜直接计数法
提醒 显微镜直接计数法本身不能区分细菌的死活，但是通过一定的辅助处理，可以实现
活菌计数，如在计数前用台盼蓝染液进行染色，可以通过统计无色细胞的个数来对活菌进行
计数。
②间接计数法——活菌计数法(即稀释涂布平板法)
a．原理：当样品的稀释度____________时，培养基表面生长的一个____________，来源于
样品稀释液中的______________。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。
b．计数原则：为了保证结果准确，一般选择菌落数为____________的平板进行计数。
c．误差分析：用此种方法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目______(填“高”或
“ 低 ” ) ， 因 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作
(1)实验原理(2)实验流程
(3)实验结果分析与评价
(1)利用稀释涂布平板法统计菌落数目时，统计的菌落数就是活菌的实际数( )
(2)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( )
(3)利用稀释涂布平板法和平板划线法均可实现细菌的分离和计数( )
(4)利用显微镜直接计数法统计的细菌数量就是活菌的数量( )
在发酵生产啤酒过程中，要随时检测培养液中的酵母菌数量、产物浓度等，以了解发酵进程。
甲、乙、丙三位同学用稀释涂布平板法测定同一培养液的酵母菌数。在对应稀释倍数为 106
的培养基中，得到以下三种统计结果。(1)甲同学在该浓度下涂布了一个平板，统计的菌落数为230，该同学的统计结果是否真实可
靠？为什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)乙同学在该浓度下涂布了3个平板，统计的菌落数分别为21、212、256，该同学将21舍
去，然后取平均值。该同学对实验结果的处理是否合理？为什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)在稀释涂布平板法中，为何需至少涂布3个平板？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(4)为什么要选取菌落数目稳定时的记录作为结果？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(5)丙同学在稀释倍数为106的培养基中测得平板上菌落数的平均值为234个(涂布平板时所用
稀释液的体积为0.1 mL)，那么稀释倍数为106的试管中细菌的浓度是______个/mL。每克样
品中的细菌数是____________个。
归纳总结
考向二 目标微生物的筛选与鉴定
3.(2023·广东，10)研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的
嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目
标菌的条件组合是( )
A．a点时取样、尿素氮源培养基
B．b点时取样、角蛋白氮源培养基C．b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D．c点时取样、角蛋白氮源培养基
4．(2022·江苏，3)下列是某同学分离高产脲酶菌的实验设计，不合理的是( )
A．选择农田或公园土壤作为样品分离目的菌株
B．在选择培养基中需添加尿素作为唯一氮源
C．适当稀释样品是为了在平板上形成单菌落
D．可分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌
考向三 微生物的分离与计数
5．(2024·湖北高三调研)研究者从温泉中筛选出能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热细菌的过程
如图1所示。将得到的嗜热细菌悬液转接到特定固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液
作显色处理，结果如图2所示。下列说法错误的是( )
A．过程①②一般都取1 mL菌液转移
B．试管甲、乙都通过无菌水稀释
C．图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
D．过程①②属于稀释涂布平板法，能对分离得到的微生物进行计数
6．(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 ① ② ③ ④
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
(2)称取1.0 g某土壤样品，转入99 mL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0.1 mL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。
(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。
(4)在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的
相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株________进行后续相关研究，
理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。1．(选择性必修3 P )培养基的化学成分包括____________________________等。
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2．(选择性必修 3 P )无菌技术的选择：对于一些不耐高温的液体，如牛奶，可使用
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________________法；用________消毒水源；培养基一般采用________________法进行灭菌；
培养皿可以采用________________法灭菌；接种环可以采用__________法灭菌。
3．(选择性必修3 P )平板划线操作的第一步灼烧接种环是为了_______________________；
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每次划线前灼烧接种环是为了_____________________________________________________
____________________________________________________________________________，
从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以便得到单菌落。划线结束
后灼烧接种环，能_______________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
4．(选择性必修3 P )选择培养基是指_____________________________________________
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______________________________________________________________________________。
5．(选择性必修3 P )检测培养物中是否有杂菌污染的方法是_________________________。
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判断选择培养基是否起到筛选作用的方法是________________________________________
_____________________________________________________________________________。
6．(2023·新课标，35节选)从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，
此实验中的纯培养物是__________________________。
7．(2021·广东，21节选)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不
需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60 g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60 d
以上。该系统不需要灭菌的原因是_________________________________________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出两
点即可)。
8．(2023·全国乙，37节选)在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆
中的纤维素大量分解，其原因是____________________。
9．(2022·河北，23 节选)枯草芽孢杆菌为好氧微生物，液体培养时应采用
_______________(填“静置”或“摇床震荡”)培养。培养过程中抽样检测活菌数量时，应采用______________________(填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”)，其原因是
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
10．(2022·全国乙，37节选)若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产 S的最适碳源浓度，
某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：___________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
