2026高中生物一轮总复习：微生物的培养技术及应用（教师用）

第54讲微生物的培养技术及应用

课程标准

I.阐明在发酵工程中防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的前提。

2.阐明无菌技术是在操作过程中，保背无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。

3.举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。

4.概述平板划线法和稀释涂布平板法是实脸室中进行微生物分离和纯化的常用方法。

5.概述稀释涂布平板法和显微镜直接计数法是测定微生物数量的常用方法。

"破考点•抓必备一»»㈱4以鲍•巩⑤基本知也

考点一微生物的基本培养技术

橙g夯基

L培养基的配制

（1）培养基的概念：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）种类及用途

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（3）营养组成

①一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。

②需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。

微生物对培养基的需求

乳酸菌添加维生素

霉菌将培养基调至酸性

细菌将培养基调至中性或弱碱性

厌氧微生物提供无氧的条件

提醒①牛肉膏、蛋白陈提供的主要营养物质有氮源、碳源、维生素等，牛肉膏还可以提供嶙酸盐。

②可通过培养基中碳源、氮源类型判断培养对象类型。如培养基中元有机碳源，则培养物为自养生物；若培养基

中无有机感源，则培养物一般为固氨微生物。

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)常用方法

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【教材拾遗】(选择性必修3P10相关信息)生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中部分微生物的方

法。

3.微生物的纯培养

(1)概念辨析

幡神I培养联内,在合适条件卜形成

培养的■的台特宅神奕微生物的群体

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(2)解母菌的纯培养操作步骤

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1'

倒置,放入㈤幽史随中培界

靖界外

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提醒①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。

②倒平板整个操作过程要在酒精灯火焰旁进行，避免杂菌污染0

(3)平板划线法操作步骤

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线。步-次的MdRI连

解析：C可用氯气对水源进行消毒，A正确；培养皿可在干热灭菌箱中160〜170c灭菌1〜2h,B正确；培养

基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌，牛奶一般用巴氏消毒法进行消毒，C错误；涂布器需采用灼烧灭菌的方法，冷却

后才能进行涂布操作，D正确。

3.(2025.河北邢台高三月考)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，用拇指和食指将培乔皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，防止周围环境中朵菌的污染

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皿盖上做好标注，培养皿需要倒置培养

解析：D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；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；步骤③划线结束后应在皿底上做好标注，D错误。

题后归纳

平板划线操作的注意事项

(1)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。

(2)第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，能使微生物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。

(3)划线时最后一次划线不要与第一次划线相连。

(4)划线时力度大小要适当，避免用力过大将培养基划破。

(5)操作第一步即取菌种之前以及夸次划线之前都需要将接种环进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧

接种环，每次灼烧的目的不同：

第一次划每次1欣I最后一次时

”前灼烧1前立匕的京沙

避免找件坏I：杀死I：次创线杀死植种坏上

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基使卜.次刖讷里坏堆和照染

倩洋均亲自h操作在

次财线的表雉

4.(2025.安徽安庆高三联考)在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和火菌来避免杂菌的污奥。下列相关叙

述，错误的是()

A.玻璃和金属材质等实验器具可放入干热灭菌箱中干热灭菌

B.接种环在接种前后，均需在酒精灯的火焰上进行灼烧消毒

C.没有将高压蒸汽灭菌锅内的冷空气排尽将影响培养基的灭菌效果

D.适量喷洒苯酚同时配合紫外线照射可提高对接种室的消毒效果

解析：B在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌，一些金属材质的实睑器

具也可以灼烧灭菌，A正确；为了防止杂菌污染和感染操作者，每次接种前后，接种环都要进行灼烧灭菌（不是

消毒），B错误；若未将高压蒸汽灭菌锅内的冷空气排尽，会因达不到规定温度而影响灭菌的效果，C正确；紫外

线能破坏DNA结构，密闭空间常采用紫外线照射消毒，适量喷洒苯酚同时配合紫外线照射可提高对接种室的消毒

效果，D正确。

考点二微生物的选择培养和计数

如丽t理夯基

1.微生物的选择培养

（1）选择培养基

ft在微生物学中，允许特定*父的傲4的小长.同

时抑制或刚止JI他冷突微生物生长的培养«

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（2）稀释涂布平板法

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（3）培养观察

待涂布的菌液被培养基-吸收后,将平板倒置，放入30〜37C的恒温培养箱中培养1〜2d。在涂布有合适浓度

菌液的平板上就可以观察到分离的单菌落o

2.微生物的数量测定

与林M的稀件度足弊高时,培养草衣■?.

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提醒①每隔一定的时间（如24h）统计一次菌落数目，选取菌落数El稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培

养时间不足而导致遗漏菌落数目。

②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。稀释涂布平板法统计的菌落数目比活菌实际数

目少。

3.活动：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

（1）实验原理

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（2）操作步骤

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（3）实验结果分析与评价

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口概念检测

1.（选择性必修3P16正文）选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。（X）

2.（选择性必修3P18正文）菌液的稀释度足够高时，培养基表面会获得单菌落。（d）

3.（选择性必修3P201%念检测2）稀释涂布平板法计数时，平板上的一个菌落就是一个细菌。（X）

4.（选择性必修3P18正文）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除数。（X）

提示：当两个或多个细胞建在一起时，平板上观察到的是一个菌落，数稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌

的实际数目少。

5.（选择性必修3P18相关信息）利用显微镜直接计数法统计的细菌数量就是活菌的数量。（X）

提示：显微镜直接计数法不能区分细菌的死活，因此统计的结果一股是活菌数和死菌数的总和。

6.（选择性必修3P20拓展应用2）纤维素分解菌在刚果红培养基上形成的透明圈越大，说明该类纤维素分解菌分

解纤维素的能力越强。（4）

兵a演练应用

1.（2023•广东高考10题）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（）

堪祀M间/天

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、蛋白腺氮源培养基

D.c点时取样、角蛋白氮源培养基

解析：D由图可知，随着堆肥时间的延长，堆肥温度先升高后保挂稳定，a点时堆肥温度最低，c点时堆肥温度

最高。该实验的目的是筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，应该用以角蛋白为唯一氮源的培

养基进行筛选培养，且应该在高温条件下取样，即c点时取样，D符合题意。

2.（2025•福建福州高三质检）某研究小组用马铃薯琼脂培养基对新服米酒中的醉母菌进行初步分离，结果如图所

示，下列叙述正确的是（）

A.图a中下一次划线总是从上一次划线的首端开始

B.配制马铃薯琼脂培养基时，其pH需要调节到中性

C.浸泡在酒精中消毒的涂布器使用前需要在火焰上灼烧

D.图a、图b的方法都可以实现对酵母菌的分离和计数

解析：C图a的接种方法为平板划线法，下一次划线总是从上一次划线的末端开始，起到逐级稀释菌种的目的，

A错误：配制马铃薯琼脂培养基用于培养酵母菌时，其pH需要调节到酸性，B错误；涂布器需要酒精浸泡再放在

酒精灯火焰上灼烧灭菌，以防止杂菌污染，C正确；图a（平板划线法）、图b（稀释涂布平板法）的方法都可以

实现对酵母菌的分离，但图a平板划线法不能用于计数，D错误。

题后归纳

两种纯化方法的比较

平板划线法稀释涂布平板法

分离结果

关键操作接种环在固体培养基表面连续划线①一系列的梯度稀释；②涂布平板操作

接种用具接种环涂布器

优点可以观察菌落特征，对混合菌进行分离可以计数，可以观察菌落特征

缺点不能计数操作复杂，需要涂布多个平板

都要用到固体培养基；都需进行无菌操作；都会在培养基表而形成单个的菌落：都可用

共同点

于现察菌落特征

3.（2025•河北唐山高三一模）为了从土壤中筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物，研究人员利用土壤

浸出液进行了如图所示操作。下列说法错误的是（）

厂\人”3演加上典4，％M件/}

上M隈出液X埔得以1环不彩Y培养映

培1^35X故a*淀粉的微性的*■

A.用稀释涂布平板法或平板划线法将土壤浸出液接种在X培养基上

B.菌落①可能是硝化细菌，因不能产生淀粉酶所以无透明圈

C.X培养基是含有淀粉和抗生素的固体培养基，Y培养基是不含琼脂的液体培养基

D.图中降解淀粉最高效的是菌落⑤，可根据菌落特征初步判断微生物类型

解析：A根据X培养基上形成的菌落分布特征可知，将含目的菌的土壤浸出液接种在X培养基上采用的是稀释

涂布平板法，A错误；菌落①周围无透明圈，说明其不能降解淀粉，可能是硝化细菌，因不能产生淀粉酶所以无

透明圈，B正确；实验目的是筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀盼的微生物，可知X培养基上含有淀粉和抗生

素，Y培养基用于将筛选到的目的菌扩大培养，为不含琼脂的液体培养基，C正确：碘液遇淀粉会变蓝，淀粉被分

解，形成透明圈，题图中菌落⑤的透明圈最大，说明菌落⑤降解淀粉的能力最强，不同菌落的特征不同，因此可

根据菌落特征初步判断微生物类型，D正确.

研真题•扣教材»»獴究分析.华育核心校蹙

,高考真题

1.（2024•海南高考12题）某小组为检测1株粗糙脉胞霉突变株的缭基酸缺陷类型，在相同培养温度和时间的条件

下进行实验，结果见表。下列有关叙述错误的是（）

组别培养条件实验结果

①基础培养基无法生长

②基础培养基+甲、乙、丙3种氨基酸正常生长

③基础培养基+甲、乙2种氨基酸无法生长

④基础培养基+甲、丙2种氨基酸正常生长

⑤基础培养基+乙、内2种氨基酸正常生长

A.组别①是②③④⑤的对照组

B.培养温度和时间属于无关变量

C.①②结果表明，甲、乙、丙3种氨基酸中有该突变株正常生长所必需的氨基酸

D.①〜⑤结果表明，该突变株为氨基酸甲缺陷型

解析：D由表可知，除了组别①之外，其他组别的基础培养基中都添加了氨基酸，因此组别①是②③④⑤的对照

组，A正确；由题意表中信息可知，实脸的自变量为培养条件，各纽别的培养温度和时间均相同，说明培养温度

和时间均属于无关变量，B正确；由①②结果可知：粗糙脉宛霉突变株在基础培养基中无法生长，但在添加了

甲、乙、丙3种氨基酸的基础培养基中能正常生长，这表明甲、乙、丙3种氨基酸中有该突变株正常生长所必需

的氨基酸，C正确；与组别①相比，在基础培养基中，若添加的氨基酸中含有丙种氨基酸，则粗糙脉弛霉突变株

都能正常生长，但在只添加甲、乙2种氨基酸的基础培养基中无法生长，说明该突变株为氨基酸丙缺陷型，D错

误。

2.（2024.黑吉辽高考19题改编）某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测如

图。下列操作错误的是（）

一，«一_____内生前

iirx相此无得样，工依液划段

研的夕二0

（.性检测卜■伍培幅布）

桃性怜利

A.在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，从未感染植株上采集样品

B.将采集的样品充分消毒后，用蒸储水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测

C.将无菌检测合格的样品研磨，经稀绛涂布平板法分离得到内生菌的单菌落

D.判断内生菌的抗性效果需比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小

解析：B根据题干信息“某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病”可知，若要筛选出该内生菌，应

该从未感染香蕉枯萎病的植株上采样，A正确。要筛选内生菌，同时防止样品表面杂菌对实验结果的影响，需要

对样品进行消毒，用无菌水冲洗样品表面，收集冲洗液，对冲洗液进行无菌检测，B错误。稀释涂布平板法可用

于分离微生物，将无菌检测合格的样品研磨，经稀释涂布平板法分离能获得内生菌的单菌落，C正确。要想判断

内生菌对病原菌的抗性效果，需要比较有无接种内生菌的平板上的病原菌菌斑大小，D正确。

3.（2024•湖南高考6题）微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，下列操作正确的是（

住椎塞

I机2次却捶冷环.I接静环

拨出试管榆塞itiRMI

3试甘||通过火&接的环:搐即环8平板正

燃并塞I.愧塞玛线”作W线方法置培葬

A.①②⑤©B.③©⑥⑦

D.®@®⑤

解析：D由图可知，②中拔出棉塞后应握住棉塞上部；⑥中划线肘不能将培养皿的皿盖完全拿开，应只打开一条

缝隙；⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连；⑧中平板应倒置培养。①③④⑤正确，故选D。

4.（2023•山东高考15题）平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是（）

A.不含氮源的平板不能用于微生物培养

B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒

C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃

D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成服酶的微生物

解析：D不含氮源的平板可用于固氮菌的培养，A错误；平板涂布时涂布器使用前必须浸在酒精中，然后在火焰

上灼烧灭菌，这种操作属于灭菌，不属于消毒，B错误：使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌

处理，不能直接丢弃，以免污染环境，C错误；胭酶可以催化尿素分解，在以尿素为唯一氮源的平板上，能合成

腮晦的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖，但是不能合戌腺酶的微生物因缺乏氮源而无法生长，因此

以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成服酹的微生物，D正确。

溯源教材

（I）培养基的配方不同，一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。（见选择性必修3PI0正文）

（2）将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布。（见选择性必修3P17图1-7）

（3）使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境。（见选择性必修3P13正文）

（4）只有能合成麻酶的微生物才能分解尿素，利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解

尿素的细菌。（见选择性必修3P18探究•实践）

5.（2023・辽宁高考9题）细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微生物采样器

对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度（菌落数/n?）。下列叙述错误的是（）

A.采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理

B.细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置

C.同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值

D.稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高

解析：D为防止杂菌感染，接种前需要对培养基、培养皿、微生物采样器进行灭菌处理，对实验操作者的双手进

行消毒处理，A正确；纯化培养时，为防止污染培养基和水分蒸发，培养皿应倒置放在恒温培养箱内培养，B正

确；微生物计数时在同一稀释度下，应至少需要对3个菌落数目在30〜300的平板进行计数，以确保实验的准确

性，C工确；使用稀释涂布平板法对微生物计数，数值往往偏小，原因是当两个或多个细胞连在一起时，在平板

上只能观察到一个菌落，D错误。

6.（2024•全国甲卷37题，节选）合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3款消毒液A、B、C

杀灭细菌的效果，结果如图所示。【可答下列问题。

（I）该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量，发现测得的细菌数最前者大于后

者，其原因是用菌落计数法计数时，只有活菌被统计，且两个或多个细胞可能连在一起形成一个菌落；用显微镜

直接计数法计数时，不能区分死菌和活菌，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。

（2）该同学从100mL细菌原液中取ImL加入无菌水中得到10mL稀释菌液，再从稀释菌液中取200也涂布平

板，菌落计数的结果为100,据此推算细菌原液中细菌浓度为空暨个/mL。

（3）菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是灭菌，以防止杂菌污染,冷却

的目的是避免杀死菌种。

（4）据图可知杀菌效果最好的消毒液是A，判断依据是活细菌减少量最大目.减少得最快（答出2点即可）。

解析：（1）用菌落计数法计数时，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，故活菌统计值

比实际值小；用显微镜直接计数法计数时，不能区分死菌和活菌，故测定的细菌数量往往大于实际的活菌数，因

此使用显微镜直接计数法计数的结果比菌落计数法计数的结果大。（2）100个菌落代表100个活菌，其来自20（）

PL（0.2mL）稀释液，推出1mL稀释液中大约有500个活菌，稀释液由细菌原液稀释10倍获得，进而推出细菌

原液中细菌浓度为5X103个/mL。（3）将涂布器放在火焰上灼烧的目的是灭菌，以防止杂菌污染；涂布器冷却后

再进行涂布的目的是避免高温杀死菌种。（4）由曲线图可以直接看出，用消毒液A处理后活细菌减少量最大且活

细菌减少得最快，说明消毒液A杀菌效果最好。

口真题重组练

（1）从试管取菌种前，先在火焰旁拔棉塞，再将试管口迅速通过火焰以灭菌。（2024.江苏高考）（＜）

（2）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。（2023•江苏高考）（X）

提示：血细胞计数板不适用于微小的细苗计数。

（3）某同学欲分离产赧酶菌，可在选择培养基中添加尿素作为唯一氮源。（2022•江苏高考）（4）

（4）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。（2022•湖北高考）（X）

提示：高温变性的蛋白质仍可作为微生物的氮源，可以用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白腺培养基进行灭菌。

（5）稀释涂布平板法既可分离菌株，又可用于计数。（2024•贵州高考）（4）

验收效•提能力F»»因猿调婚,哈电习效累

一、选择题

1.（2025•重庆联考）防止杂菌污染，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是

（）

A.实验室里可用紫外线或化学药物对物体表面或空气进行消毒

B.实验室里不可吃东西，离开时一定要洗手以防被微生物感染

C.接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌

D.使用后的培养基在丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境

解析：C接种环、接种针等用具应在酒精灯火焰的外焰部位灼烧灭菌，C错误。

2.（2025•福建南平高三联考）下列关于微生物纯培养的叙述，错误的是（）

A.倒平板操作应等培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近it行

B.微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步腺

C.用平板划线法和稀释涂布平板法都能在固体培养基上得到单菌落

D.涂布平板时应先将培养皿盖置于实验操作台上

解析：D平板划线法通过连续划线操作可得到单菌落，稀释涂布平板法在稀释倍数足够高的情况下，可通过将稀

释液涂布在培养基上获得单菌落，即平板划线法和稀释涂布平板法都能在固体培养基上得到单菌落，C正确；涂

布平板时不能完全打开培养皿，将皿盖置于实验操作台上，应在火焰附近将培养皿打开一条缝隙，D错误。

3.（2025.福建宁德五校联合检测）为加速我国北方冬春季秸秆原位还田的腐化过程，研究人员以冻牛粪为材料筛

选出耐低温（10℃）的纤维素降解菌。下列相关叙述正确的是（）

A.选用冻牛粪为材料与其富含纤维索及含耐低温微生物有关

B.初筛菌种前，要利用固体培养基在37c条件下扩大培养目标菌种

C用于筛选的培养基是加入刚果红染料的牛肉膏蛋白陈培养基

D.应选择菌落直径与周围透明圈直径比值大的菌落进行纯化

解析：A冻牛粪中富含纤维素，有很多微生物，冻牛粪因温度低，其内的微生物是耐低温微生物，故选用冻牛粪

为材料筛选耐低温的纤维素降解菌，A正确；初筛菌种前，要利用液体培养基在37c条件下扩大培养目标菌种，

B错误；用于筛选的培养基是以纤维素为唯一碳源的固体培养基，加入的刚果红染料起鉴别作用，C错误；由于刚

果红染料与纤维素形成红色复合物，因此会出现以纤维素降解菌为中心的透明圈，菌落直