高二生物寒假讲义练习（选择性必修3）第02讲 微生物的培养技术及应用（教师卷）

第02讲微生物的培养技术及应用

i.学会如何配置培养基，明确培养基的成分及分类；掌握无菌技术中消毒与灭菌的运用；熟悉微生物酵母菌

的纯培养过程。

2.通过对灭菌技术及实验步骤的学习，粉认实验器具，提高实验操作能力。

3.通过学习微生物的基本培养技术，了解微生物的培养条件，更加透彻地理解生物实验，从而喜欢上这门学

科。

4.学会如何配置选择培养基；掌握稀释涂布平板法的操作细节；熟悉土壤中分解尿素的细菌的分离计数过程。

5.学会操作涂布器分离细菌；理解对细菌计数的算法。

6.通过学习微生物的选择培养和数量测定，了解生物科研工作的价值和意义。

jg【基础知识】

一、培养基

1.培养基的配制

1.培养基的配制原则

(1)目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。

(2)营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。

(3)pH要适宜：细菌为6.5〜7.5,放线菌为7.5〜8.5,真菌为5.()〜6.0,培养不同微生物所需pH不同。

(4)认清不同生物需要的营养物质不同

①微生物需要的营养成分有水、无机盐、碳源、氮源，有些微生物还需要特殊营养物质，如生长因子。

②在人和动物中，营养物质包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。

③在植物中，营养物质包括矿质元素、水、二氧化碳三类。

2.培养基的成分

胃养物质含义作用主要来源

无机物：C02.NaHCOn钉机物：

构成生物体的物质,异养生物

碳源能提供硅元素•的物质柢类、脂肪酸、石油、花生松桃

的能源物质

等

无机物：Nz、NH“氨盘、硝酸盐；

合成蛋白质、核酸以及含氯代

氮源能提供氮元素的物质有机物：尿素、牛肉轩、送白膝

谢产物

等

生长必不可少的微贵有

生长因子怅和核酸的成分维生素'额基酸、威基等

机物

细胞生命活动必不可少不仅是良好的溶剂，还是结

水培养基、大气、代谢产物

的物质构物质

提供除璘、氮元素以外细胞内内织或成分.生理调

无机盐的各种题要元素，包括节物侦：某些化能自养型细培养拓、大气

某些大盘元素菌的能源：酣的激活剂

3.培养基的分类

种类特点应用

液体培养基不加凝固剂工业生产

物理性质微生物的分离、鉴定、

固体培养基加凝固剂

活菌计数、保藏

天然培养基含化学成分不明的天然物质工业生产

化学成分培养基成分明确或用一定化学

合成培养基分类、鉴定

物质配制

添加某物质，抑制杂菌生长，

选捶培养基培养分离出

促进所需微牛物牛长

用途

特定微生物鉴别根据微生物的代谢特点，在培

鉴别微生物

培养基养基中加入某种指示剂

特别提醒

几种微生物的营养和能量来源

微生物碳源氮源能源

蓝细菌NH2、NO3■等光能

co2

硝化细菌NHNH的氧化

co233

根瘤菌糖类等有机物有机物

N2

酵母菌糖类、蛋白质等有机物蛋白质等有机物

二、无菌技术

I.目的：获得纯净的微生物培养物。

2.关键：防止杂菌污染。

3.两种无菌技术的比较

比较项目条件结果常用方法应用范围

消毒较为温和的仅杀死物体表面煮沸消毒法日常用品

物理、化学或内部一部分微

巴氏消毒法不耐高温的液体

方法生物

操作空间、操作者的衣物

化学药物消毒法

和手等

接种室、接种箱或超净工

紫外线消毒法

作台

杀死物体内外所湿热灭菌法培养基、容器等

强烈的理化

灭菌有的微生物，包括干热灭菌法玻璃器皿、金属用具等

方法

芽狗和抱子灼烧灭菌法接种工具等

特别提醒:

1.消毒和灭菌后避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触；

2.消毒和灭菌的实验操作都应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行。

三、培养基的制备

1.培养基制备的步骤:

计算T称量T溶化T灭菌T倒平板。

归纳总结

①配制培养基：称取去皮的马铃薯2C0g、切块-加水1000mL、

加热煮沸一纱布过滤加20通萄糖一加15~20战

脂一用蒸储水定容至1000mL

fa.培养基灭菌：将培养基移至锥形瓶T加棉塞、包上

牛皮纸，并用皮筋勒紧放入高压蒸汽灭菌锅一

压力100kPa、温度121t、时间15〜30min

②灭菌4

b.培养皿灭菌:将5~8套培养皿包成一包—用几层

牛皮纸包紧f放入干热灭菌箱-温度160770T、

时间2h

「乩条件：待培养基冷却至50t左右时，在酒精灯火

焰附近倒平板

b.操作步骤:

③倒平

板

I.将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面h,右手拿

装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞。

口.右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰。

III.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(10~20ml)倒入

培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖。

M等培养基冷却凝固后，将培养皿倒过来放置。

四、纯化培养的两种接种方法

项目平板划线法稀释涂布平板法

接种操作在接种的固体培养基表面连续划线一系列的梯度稀释后进行涂布平板

注意事项每次划线前后均需灼烧接种环稀释度要足够高，为确保实验成功可以增加稀释度

的范围

菌体获取在具有显著的菌落特征的区域菌落中挑从适宜稀释度的平板上的菌落中挑去菌体

起菌体

优点可以通过观察菌落特征，对混合菌进行分可以计数，可以观察菌落特征，可以分离混合菌

离

缺点不能计数操作较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延

施用范围适用于好氧菌适用于厌氧菌和兼性厌氧菌

特别提醒

1.平板划线操作的注意事项

(I)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要对接种环进行火焰灼烧灭菌，划线操作结灾时，仍需灼

烧接种环，每次灼烧目的不同：

①第一次操作目的是杀死接种环上原有的微生物。

②每次划线之间操作H的是杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线

的末端，使每次划线菌种数口减少。

③划线结束操作目的是杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。

(2)灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。

(3)第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减

少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。

(4)划线时最后一区不要与第一区相连。

(5)划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。

2.稀释涂布平板法：10倍系列稀释操作。

①将分别盛有9mL水的6支试管灭菌，并按101〜106的顺序编号。

②进行梯度稀释时，从菌液开始，每次从前一试管中取ImL溶液注入到下一试管中混匀。(如图丙)

③进行涂布平板操作。(如图丁)

将沾布少hi酒精用涂布器将箱液

的涂布器在火馅均匀地涂布住培

上引燃，待酒精燃芥基表面。馀布

尽后，冷却8~10H时可转动培养肌,

使菌液涂布均匀

图丙图丁

五、接种和分离酵母菌

操作步骤操作内容

①接种环灭菌将接种环放在酒精灯火焰上灼烧直至烧红

a在酒精灯火焰旁冷却接种环，并打开盛有菌液的试管的棉塞

b将试管口通过火焰，以防止试管口杂菌污染

②取菌种

c将已冷却的接种环伸入菌液中，蘸取一环菌液

d将试管口通过火焰，并塞上棉塞

左手将fll盖打开一条缝隙，右手把接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，

a

③平板划盖上皿盖。注意不要划破培养基

线灼烧接种环，冷却后从第一次划线的末端开始作第二次划线。重更上述操作，作

b

第三、四、五次划线。注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连

特别提醒:

培养酵母菌：待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和•个未接种的平板倒置，放入28℃左右的恒温培养

箱中培养24〜48h.

六、微生物的筛选和计数

1.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

(1)分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成服酶，这种物质在把尿素分解成无机物

的过程中起到催化作用。

(2)统计菌落数目一般用稀释涂布平板法。

ImLImLImL

Q—且—且—Q

101

9mL

无荫水

小土样嘉歌

领—@)

领一6j

©—(€>

①统U菌落数目时，培养基表面生长的I个菌落，来源「样品稀释液中1个活菌。为了保证结果准确,

般选择菌落数在30〜300的平板进行计数。

②从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数的计算方法是(平均菌落数♦涂布的稀释液体积)x稀释倍数。

③利用稀释涂布平板法成功统计菌落数目的关键是恰当的稀释度。

用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，这是因为当两个或多个细胞在一起时，平板上

观察到的只是一个菌落。

(3)实验流程：

①土壤取样一富含有机质的土壤表层土

I

②样品的稀释一通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30〜300之间、

适于计数的平板

I

③接种f用稀粒涂布平板法接种

［细菌：30〜37℃培养1〜2天

④培养(放线菌：25〜④C培养5-7天

〔霉菌：25〜28C培养3〜4天

I

⑤观察一根据菌落的特征区分微生物

I

⑥计数一统计整的数目

⑦计算一根据公式“每克样品中的菌落数=(C+V)XM［C代表某一稀释度下平板上生长的平均

菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL),M代表稀释倍数］”进行计算。

方法总结

用显微镜直接计数法计数：血细胞计数板法

小方格中方格■

■

■

«

二

==三三

三

三三

_一

=一

=一一

=

=

A

・

(I丫一》倡

123

B

小细胞计数板构造(一)

16x25

A.正面图；B.纵切面图血细胞计数板构造(二)

1.血细庖计数板：2.玄玻片；放大后的方网格.中间大方

3.计数室格为计数室

①结构：常用的是1mmxlmmxO.lmm方格的计数板(如图)。每个计数板上有两个计数室，每个计数室上

刻有9个大方格，其中只有中间的大方格为计数室，大方格的长和宽各为1mm,深度为().1mm,其容积为

0.1mm3：大方格内分为25中格，每一中格又分为16小格，即大方格是由400个小方格组成,

②操作：将清洁干燥的血球计数板的计数室上加盖专用的盖玻片，用吸管吸取稀释后的菌液，滴于盖玻片

边缘，让培养液自行缓缓渗入，充满计数室。

③计数：在显微镜下计数4〜5个中方格内的菌体数，求出每个小方格所含有的细菌的平均数，按照以下公

式计算：每亳升原液含有的菌数=每小格平均细菌数x400xl0"x原液被稀释倍数。

七、微生物的筛选与鉴别

1.纤维素酶

(1)组成：纤维素酶是一种复合酶，它包括Ci酶、Cx酶和葡萄糖昔酶。

(2)作用

「纤维索税(复命W)q

纤维索里®纤维二糖幽典丝葡萄糖

2.菌种筛选

(1)方法：刚果红染色法。

(2)原理

纤维素分解菌

I

刚果红］纤维素

5加上一红色复合物**'红色消失、出现透明圈

纤维素J

即：使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

3.筛选流程

土壤取样：富含纤维素的环境

I

选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的数量

I

梯度稀释

I

涂布平板：将样品涂布于含CR的鉴别纤维素分解菌的培养基上

I

挑选产生透明圈的菌落：产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈

归纳总结

1.微生物的鉴别方法

(1)菌落特征鉴别法：根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征

进行鉴别。

⑵者示剂鉴别法：如以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种微生物后，培养基变红说明

该种微生物能够分解尿素。

(3)染色鉴别法：如利用刚果红染色法，根据培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈来筛选分解纤维

素的微生物。

2.筛选微生物的三种方法

(1)单菌落挑取法：利用平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体平板培养基表面，直接根据微生物菌落的

特征利用单菌落挑取的方法获得目的微生物。

⑵选择培养法：利用选择培养基对微生物进行选择培养，直接获得目的微生物。

(3)鉴定培养法；利用鉴别培养基使H的微生物菌落呈现特有的特征，然后筛选FI的微生物。

3.选择培养基四种常见制备方法或实例

依据某些微生物对某些物质的抗性，在培养基

曾中加入某些物质，以“抑制”不需要的微生物，

c“促进”所需要的微生物生长。

深痣到培养电中加入高浓度食盐时可抑制多种细

9迪拳例L长菌的，从生而长可，但将不该影菌响分金离黄出色来葡；萄球菌的生

在培养耳中加入青寄素时可抑制细菌、放

」线菌的生长，从而分离得到酹母菌和霉菌。

培养基中缺乏觎源时，可分离自生固氮微生物,

A厂非自生固赳微生物因缺乏氮源而无法生存；

方、改变培养基

者晨黑培养基中若缺乏有机碳源则异养微生物无法

/月养成分「生存，而自养微生物可利用空气中的co?制造

有机物生存。

利用培养基的当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石

油的微生物的生长，使能够利用石油的微

“特定化学成分”生物生存，从而分离已能消除石油污染的

®分离微生物。

在高盐环境中可分离耐盐菌，其他菌在盐浓

余.专程£,L度高时易失水而不能生存；

阳分离微生物在高温环境中可分向得到耐高温的微生物，

1-其他微生物在高温环境中因醉失活而无法

生存C

Ite【考点剖析】

考点一：培养基的配制

1.下列关于微生物培养基的叙述，错误的是（)

A.制备固体培养基，一般需在液体培养基中加入壕脂

B.微生物在固体培养基表面生长形成的菌落，可以用肉眼观察到

C.根据微生物对碳源需要的差别，使川不同碳源的培养基

D.培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的增殖越有利

【答案】D

【解析】制备固体培养基，一般需在液体培养基中加入适量的凝固剂——琼脂，A正确：菌落是由微

生物在固体培养基表面生长形成的肉眼可见的具有一定形态结构的细胞群体，R正确：大多数微生物培养基

都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，自养型微生物的培养基可以没有碳源，固氮微生物的培养基

可以没有氮源，C正确；培养基中的营养物质浓度过高，微生物会通过渗透作用失水，对微生物的增殖不利,

D错误。

考点二：无菌技术

2.关于灭菌和消毒的理解，正确的是（）

A.灭菌是指杀灭物体内外的一切微生物，但不包括芽泡和抱子

B.消毒和灭菌实质上是相同的

C.常用的灭菌法有灼烧灭菌、干热灭菌、酒精灭菌

D.常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消毒法、化学药物法

【答案】D

【解析】灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有微生物，包括芽胞和胞子：消毒是指用较为

温和的物理、化学等方法杀死物体表面或内部的部分微生物，它们的本质不同，A、B项错误。常用的灭菌

方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌，C项错误。常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线消

毒法或化学药物消毒法等，D项正确。

考点三、微生物的纯培养

勺3.有关平板划线操作的说法，正确的是（）

A.使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中不再灭菌

B.打开含菌种的试管需通过火焰灭菌，取出菌种后需马上塞上棉塞

C.要将最后一区的划线与第一区的划线相连

D.最后将平板倒置，放入培养箱中培养

【答案】D

【解析】接种环在使用过程中需要多次灭菌，第一次灭菌是为了杀死接种环上原有的微生物，每次划线结

束后需要灭菌是为了杀死上次残留的菌种，A错误。打开含菌种的试管需要通过火焰灭菌，取出菌种后还

需要通过火焰灭菌再塞上棉塞，B错误。划线时最后一区的划线与第一区的划线不能相连，因为最后一区是

细菌最稀少的,而第一区是细菌最致密的,如果连在一起则有可能影响单个菌落的分离效果,C错误.最后

将平板倒置，防止皿盖上的水滴落引起污染，D正确。

考点四、微生物的选择培养

|例4.随着手机和网络的发展，外卖由于其便捷性，广受普通大众青睐。为检测外卖食品的质量

状况，食品监管人员利用稀释涂布平板法对外卖食品中的微生物进行了调查。在稀释涂布平板法对微生物

进行计数时的错误操作是（）

A.将1n】L样品稀释10倍，需加入10n】L无菌水

B.吸取菌液的移液管需要干热灭菌避免杂菌污染

C.将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃

D.每一个稀释度涂布多个平板，计算各组平均值

【答案】A

【解析】将ImL样品稀释10倍，需加入9mL无菌水，A错误：吸取菌液的移液管需要干热灭菌避免杂菌

污染，B正确：涂布器灭菌时，将沾有少量酒精的涂布器在酒棒灯火焰上引燃，待酒精燃尽、冷却后再用，

CE确；每一个稀释度涂布多个平板，计算各组平均值，D正确。

考点五、微生物的计数

［、一］例5.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lxl（）6的培养基中,

得到以下几种统计结果，正确的是（）

A.涂布了一个平板，统计的菌落数是230

B.涂布了两个平板，统计的菌落数是215和260,取平均值238

C.涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、212和256,取平均值163

D.涂布了三个平板，统计的菌落数分别是210、240和250,取平均值233

【答案】D

【解析】在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重兔组，才能增强实验结果的说服力与准确性，A、

B错误。C项虽涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可

能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值，C错误，D正确。

考点六、微生物的接种方法

例6.分解尿素的微生物广泛存在于农田等土壤中，某生物实验小组尝试对分解尿素

的微生物进行分离与计数。请回答下列问题：

（1）分解尿素的微生物含有的酶是________，为筛选出能分解尿素的微生物，配制培养基

时应以作为唯一氮源，因此该培养基属于培养基。

（2）常用来统计样品中活前数目的方法是_________0

（3）该小组对分解尿素的微生物进行计数时，在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先

培养一段时间，这样做的目的是________________________,然后将1mL样液稀释10000倍,

在3个平板上用涂布法分别涂布0.1mL稀释液；经适当培养后，统计活菌数目，每隔一个“时

间间隔”统计一次菌落数目，最后选取作为结果；3个平板的菌落数分别为39、

42和45。据此可得出每亳升样液中分解尿素的微生物活菌数为个。

【答案】（1）麻酶尿素选择（2）稀释涂布平板法（3）检测培养基平板灭菌是否合格菌落

数目稳定时的记录4.2x106

【解析】（1）分解尿素的微生物含有麻酶；培养基的成分一般包括水、无机盐、碳源、氮源等,

利用培养基对分解尿素的微生物进行筛选，应该用选择培养基，配制培养基时应以尿素作为唯

一氮源等。（2）常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法

可以用于活菌的计数。（3）为了检测培养基平板灭菌是否合格，应该在接种前随机取若干灭菌

后的空白平板先培养一段时间。在用稀释涂布平板法计数时，应该选择菌落数目稳定时的记录

作为结果；3个平板的菌落数的平均值为（39+42+45）/3=42（个），则每毫升样液中分解尿素的

微生物活菌数为42:0.1x10000=4.2x106（个）。

e【真题演练】

1.（2023・辽宁高考，15）为避免航天器在执行载人航天任务时出现微生物污染风险，需要对航天器及洁净的

组装车间进行环境微生物检测。下列叙述错误的是（）

A.航天器上存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物

B.细菌形成菌膜粘附于航天器设备表面产生生物腐蚀

C.在组装车间地面和设备表面采集环境微生物样品

D.采用平板划线法等分离培养微生物，观察菌落特征

【答案】D

【解析】嗜极微生物适应极端环境的特性使它们有在空间暴露环境或地外星球环境中存活的可能，因此航

天器上存在适应营养物质匮乏等环境的极端微生物，A正确：细菌形成菌膜粘附于航天器设备表面产生生

物腐蚀，会腐蚀舱内材料以及设备线路、元器件，B正确；对航天器及洁净的组装车间进行环境微生物检测,

需要在组装车间地面和设备表面采集环境微生物样品，C正确；航天器及洁净的组装车间环境微生物很少,

分离培养微生物，观察菌落特征，不需要采用平板划线法，D错误。

2.（2023•江苏高考，3）下列是某同学分离高产胭酶菌的实验设计，不合理的是（）

A.选择农田或公园土壤作为样品分离忖的菌株

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胭睡菌

【答案】D

【解析】农田或公园土壤中含有较多的含服酶的微生物，A正确；为了筛选可分解尿素的细菌，配置的培

养基应选择尿素作为唯一氮源，含麻酶的微生物在该培养基上能生长，B正确；当样品的稀释度足够高时,

培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，C正确；在细菌分解尿素的化学反应中，细

菌合成的眼酸将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，因此在以尿素为唯一氮源的

培养基中加入酚红指示剂，能对分离的菌种做进一步鉴定，D错误。

3.（2023•海南高考，12）为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组采集园内十.壤样本并开展相关实验。

下列有关叙述箱用的是（）

A.采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本

B.培养细菌时，可选用牛肉膏蛋白腺固体培养基

C.土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落

D.鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法

【答案】C

【解析】采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样，A正确；牛肉营蛋白陈固体培养基中含有细菌

生长所需的碳源、氮源、水、无机盐等，可用于细菌的培养，B正确；土壤溶液稀释倍数足够高时，才能

将聚集的细菌分散开，有助于在培养基表面形成单菌落，C错误：不同种类细菌的理化特性-•般不同，鉴定

细菌种类时，除根据菌落特征进行形态学鉴定外，还可以借助生物化学的方法进行鉴定，D正确。

4.（2023・湖北高考,5）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陈培养基进行灭菌

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

【答案】D

【解析】动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误：动物细胞培养基中需添加一定量的

抗生素•以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入抗生素，B错误：一般用湿热灭菌法对牛肉膏

蛋白陈培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误；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，以防止杂菌污染，D正确。

5.[2023•全国甲卷，37）某同学从被石油污染的土壤中分禽得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基

础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。

实验所用的培养基成分如下。

培养基I:K2HPO4,MgSO4,NH4NO3,石油。

培养基H：K2HPO4,MgSO4,石油。

操作步骤：

①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基【中培养，得到A、B菌液；

②液体培养基1、II口中添加琼脂，分别制成平板I、H,并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。

回答下列问题。

透明圈大小

菌株

平板I平板n

A+++++

3++-

（1）实验所用培养基中作为碳源的成分是。培养基中NKNO3的作用是为菌株的生长提供氮

源，氮源在菌体内可以参与合成（答出2种即可）等生物大分子。

（2）步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N。个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是

（3）为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板I、II进行实验，结果如表所示（“+”

表示有透明圈，越多表示透明羽越大，表示无透明圈），推测该同学的实验思路是_________.

（4）现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是

,理由是___________O

【答案】⑴①.石油②.DNA、RNA、蛋白质

（2）No-2n（3）在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板I的甲和乙两孔处，

平板II也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作

记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力

（4）①.A②.A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长

【解析】（1）培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水，从组成培养基的物质所含化学元素可知，作为碳

源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有N元素，故氮源在菌体内可以参与合成这此物质。

（2）由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌的增殖呈J型曲线增长，由于DNA的半保留复制，细菌每

繁殖一代就是上一代的2倍，根据公式N尸No•不，2=2,繁殖n代后细菌的数量是No"九

（3）分析表格数据可知，实验的结果是；在平板I上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板H上，

A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，根据实验的单一变量和对照原则，推测该同学的思路是：在

无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板I的甲和乙两孔处，平板0也进行同样的操

作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录。

（4）由表格数据可知，在平板H（无氮源的培养基）上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所

以要治理贫氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株，因为A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且不需

要在培养基中添加氮源也能生长。

6.12023•全国乙卷,37）化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业、用菌株C可生产S,S的产量与菌

株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果

见表。

生长和S产量的影响，结果见表。

碳源细胞干重（g/L）S产量（g/L）

葡萄糖3.120.15

淀粉0.010.00

制糖废液2.300.18

回答下列问题。

（1）通常在实验室培养微生物时，需要对所需玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有（答出2点即可）。

（2）由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是_____；用菌株C生产S的最适碳源是______。菌株C

的生长除需要碳源外，还需要（答出2点即可）等营养物质。

（3）由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是o

（4）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：。

（5）利用制糖废液生产S可以实验废物利用，其意义是______（答出1点即可）。

【答案】（I）高压蒸汽灭菌、干热灭菌

（2）①.葡萄糖②.制糖废液③.氮源、无机盐、生长因子

（3）缺少淀粉酶（4）分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯•碳源的培养基，培养菌株C,

其他条件相同且适宜，一段时间后，测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量，S产量最高时对应的制糖

废液浓度

（5）减少污染、节省原料、降低生产成本

【解析】（1）通常在实验室培养微生物时，为防止实验用的玻赭器皿等物品中原有的微生物污染培养物，

需要使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽狗和泡子，即对所需的玻璃器皿进行灭菌，

玻理器皿常用的灭菌的方法有干热灭菌、高压蒸汽灭菌等。

（2）由实验结果可知，与以制糖废液为碳源相比，以葡萄糖为碳源时菌株C的细胞干重最大，说明最适于

菌株C生长的碳源是前蜀糖；而以制糖废液为碳源时，用菌株C生产S的产量高于以葡萄糖为碳源时的产

量，说明最适于生产S的碳源是制糖废液。微生物的生长一般都需要水、碳源、氮源和无机盐，还需要满

足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求，故菌株C的生长除需要碳源外，还需要氮源、无机盐、

生长因子等营养物质。

（3）分析题图表格可以看出在以淀粉为碳源的培养基中，菌株C不能生长，原因可能是菌株C中缺少分解

淀粉的酶，不能利用淀粉。

（4）要测定生产S的最适制糖废液为碳源的浓度，实验自变后为制糖废液的浓度，可分别配制一系列不同

浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基，培养菌株C,其他条件相同且适宜，一段时间后，测定并比较

不同浓度制糖废液中的S的产量，S产量最高时对应的制糖废液浓度，即为生产S的最适碳源浓度。

（5）利用制糖废液生产S可以实验废物利用，既有利于减少污染、节省原料，又能降低生产成本。

7.（2023•广东高考,21）研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对南

中国海科考中，中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌

株并进一步研究了其生物学特性。

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回答下列问题：

（1）研究者先制备富集培养基，然后采用法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28℃厌氧

培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养，除了稀释涂布平板法，还可采用

法。据图分析，拟杆菌新菌株在以为碳源时生长状况最好。

（2）研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因

可能是_________________。（答一点即可）

（3）藻类细胞解体后难度解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系绘组成成分的角

度考虑，拟杆菌对深海生态系统健循环的作用可能是________________o

（4）深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌物各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，

其特性可能还有o

【答案】（1）①.高压蒸汽灭菌②.平板划线③.纤维素

（2）某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活）

（3）拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于

碳循环的顺利进行（4）耐低温

【解析】（1）培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法，将单个

微生物分散在固体培养基上，经过培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析图12可知，在以纤维索为

碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。

（2）深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环

境中才能存活），故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍瓦能有很多微生物不能被分离筛选出来。

（3）拟杆菌为异养生物，作为该生态系统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,

归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。

（4）深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解的，应具有耐低温的特性，才能高

效降解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。

8.（2023•浙江6月选考,29）回答下列（一）、（二）小题：

（-）回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题：

（1）为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80℃

的中保温一段时间，其目的是o

（2）为提高筛选效率，可将菌种的过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后

涂布于淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用__________显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大

小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能。

（3）为了获得高产淀粉酶的拈草杆菌，可利用现有菌种，通过__________后再筛选获得，或利用转基因、

等技术获得。

【答案】（I）①.无菌水②.水浴③.杀死不耐热微生物

（2）①.分离KI-I2

（3）①.人工诱变②.原生质体融合

【解析】（1）产生淀粉酶的枯草杆菌的最适温度为50-75℃,要快速分离枯草杆菌，先将土样加入无菌水

制成枯草杆菌悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80℃的水浴中保温一段时间，杀死不耐热的微生物。

（2）将菌种的分离过程与菌种的产能性能测定同时进行可以提高筛选效率用稀稀涂布平板法可以分离枯

草杆菌，在培养基中添加淀粉作为唯一碳源，并且在培养基中添加KI-L,能合成淀粉酶的枯草杆菌因为能

利用淀粉而存活，同时淀粉由于被分解在菌落周围会出现透明圈，比较透明圈与菌落直径比值的大小，比

值大的说明该菌株产酶性能较高。

（3）要获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用诱变育利由于变异的不定向性，人工诱变后还需要再筛选力

能获得高产淀粉酶的枯草杆菌。也可以利用转基因、原生质体融合等技术，从其他生物那里获得与高产淀

粉酶有关的基因，进而获得相应的高产性状。

9.（2023・湖南高考,21）黄酒源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙

醇外，也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯（EC）。EC主要由尿素与乙醇反应形成，各国对酒中的EC

含量有严格的限量标准。问答下列问