高中生物（必选3）1.3微生物的培养技术及应用知识点

高中生物（必选3）1.3微生物的培养技术及应用知识点整理一、课程核心内容概述本课程聚焦微生物的培养技术及实际应用，核心围绕“如何为微生物提供适宜生长环境”“如何实现微生物的无菌培养与接种”“如何分离、计数微生物及应用于实践”三大核心问题展开。通过学习，需掌握培养基的成分与类型、无菌技术的关键操作、微生物接种的常用方法，以及微生物分离与计数的原理和应用，为理解微生物在生产生活、科研中的作用奠定基础。二、必掌握知识点梳理知识点1：培养基的成分与类型核心内容：1.基本成分：包含碳源（提供碳元素，如葡萄糖、CO₂）、氮源（提供氮元素，如NH₄Cl、蛋白胨）、水、无机盐，部分微生物需添加生长因子（如维生素、氨基酸，无法自身合成）。2.分类依据及类型：（1）按物理状态：固体培养基（添加琼脂，用于微生物分离、计数、鉴别，如平板）、液体培养基（无琼脂，用于微生物大量培养，如摇瓶）、半固体培养基（琼脂含量介于固体与液体之间，用于观察微生物运动、判断菌的呼吸类型）。（2）按功能：选择培养基（加入特定抑制剂或筛选物质，只允许特定微生物生长，如加入青霉素筛选真菌）、鉴别培养基（加入特定指示剂或化学物质，区分不同微生物，如伊红美蓝培养基鉴别大肠杆菌）。练习题：下列关于培养基成分的叙述，错误的是（）

A.碳源既能提供碳元素，也可能提供能量

B.氮源只能为微生物提供氮元素

C.无机盐可参与微生物的代谢调节

D.生长因子对某些微生物而言是必需的

实验室欲分离能分解纤维素的微生物，应选用的培养基类型是（）

A.固体鉴别培养基

B.固体选择培养基

C.液体鉴别培养基

D.液体选择培养基

伊红美蓝培养基中，大肠杆菌菌落呈现黑色并带有金属光泽，该培养基的功能是（）

A.选择大肠杆菌

B.培养大量大肠杆菌

C.鉴别大肠杆菌

D.抑制大肠杆菌生长

答案及解析：1.答案：B解析：部分氮源既能提供氮元素，也能提供能量，如蛋白胨、牛肉膏，既含氮又含碳，可作为碳源和氮源，同时提供能量，故B错误；A选项，有机碳源（如葡萄糖）可提供碳元素和能量，无机碳源（如CO₂）仅提供碳元素，正确；C选项，无机盐如Mg²⁺是叶绿素的组成成分，参与光合作用，正确；D选项，乳酸菌等微生物无法合成维生素，需添加生长因子，正确。2.答案：B解析：分离微生物需用固体培养基（便于形成单菌落），排除C、D；分离能分解纤维素的微生物，需加入纤维素作为唯一碳源，抑制其他不能分解纤维素的微生物生长，属于选择培养基，故B正确，A错误。3.答案：C解析：伊红美蓝培养基中，大肠杆菌菌落有特定颜色特征，可通过该特征区分大肠杆菌与其他微生物，属于鉴别培养基，功能是鉴别大肠杆菌，故C正确；选择培养基是筛选特定微生物，A错误；液体培养基用于大量培养，B错误；该培养基不抑制大肠杆菌生长，D错误。知识点2：无菌技术核心内容：1.概念：防止杂菌污染的技术，是微生物培养的关键，包括实验操作空间、实验用品、实验者自身的灭菌与消毒。2.消毒与灭菌的区别：消毒是杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子），灭菌是杀死物体内外所有微生物（包括芽孢和孢子）。3.常用方法：（1）消毒：煮沸消毒法（100℃，5-6分钟，如餐具）、巴氏消毒法（70-75℃，30分钟或80℃，15分钟，如牛奶）、化学药剂消毒法（如酒精、次氯酸钠，用于皮肤、桌面消毒）、紫外线消毒法（用于实验操作空间）。（2）灭菌：高压蒸汽灭菌法（121℃、100kPa，15-30分钟，如培养基、培养皿）、干热灭菌法（160-170℃，2-3小时，如玻璃器皿）、灼烧灭菌法（直接火焰灼烧，如接种环、接种针）。练习题：下列关于消毒和灭菌的叙述，正确的是（）

A.消毒能杀死所有微生物

B.灭菌仅杀死物体表面的微生物

C.高压蒸汽灭菌法适用于培养基灭菌

D.紫外线消毒法可用于接种环灭菌

实验室中对接种环进行灭菌的常用方法是（）

A.煮沸消毒法

B.灼烧灭菌法

C.干热灭菌法

D.巴氏消毒法

下列操作中，不属于无菌操作的是（）

A.实验前用酒精擦拭桌面

B.接种前用酒精棉擦拭双手

C.培养皿打开后直接暴露在空气中

D.接种后迅速盖上培养皿盖子

答案及解析：1.答案：C解析：消毒仅杀死部分微生物，不包括芽孢和孢子，A错误；灭菌杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子，B错误；高压蒸汽灭菌法能彻底灭菌，适用于培养基、培养皿等，C正确；紫外线消毒法用于实验空间消毒，接种环需灼烧灭菌，D错误。2.答案：B解析：接种环直接接触微生物，需彻底灭菌，常用灼烧灭菌法（火焰直接灼烧，灭菌效果好），B正确；煮沸消毒法、巴氏消毒法属于消毒，A、D错误；干热灭菌法适用于玻璃器皿，C错误。3.答案：C解析：无菌操作需避免杂菌污染，培养皿打开后直接暴露在空气中，会导致空气中的杂菌落入，不属于无菌操作，C正确；A、B属于消毒，减少杂菌；D接种后迅速盖盖子，防止杂菌进入，均属于无菌操作。知识点3：微生物的接种方法核心内容：1.核心目的：将微生物转移到培养基上，形成单菌落（由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体），便于分离、计数和鉴别。2.常用方法：（1）平板划线法：①操作步骤：将接种环灼烧灭菌→冷却后蘸取菌液→在固体培养基表面连续划线→划线结束后灼烧接种环。②特点：随着划线次数增加，菌液浓度逐渐降低，最终形成单菌落；操作简单，适用于微生物的分离，但不能用于计数。（2）稀释涂布平板法：①操作步骤：梯度稀释菌液（如10⁻¹到10⁻⁶稀释）→取稀释后的菌液滴加到固体培养基表面→用涂布器涂布均匀→培养后形成单菌落。②特点：菌液经梯度稀释后，单菌落均匀分布；可用于微生物的分离和计数（统计菌落数推算活菌数），但操作较复杂。练习题：下列关于平板划线法的叙述，错误的是（）

A.接种前需对接种环进行灼烧灭菌

B.划线时需避免划破培养基表面

C.最终可获得单菌落

D.可用于微生物的计数

稀释涂布平板法中，梯度稀释的目的是（）

A.杀死杂菌

B.使菌液浓度降低，便于形成单菌落

C.增加微生物数量

D.便于涂布操作

某同学用平板划线法接种微生物，下列操作错误的是（）

A.划线后及时盖上培养皿盖子

B.接种环冷却后再蘸取菌液

C.每次划线都从上次划线的末端开始

D.划线时用力按压接种环，确保菌液留在培养基上

既能分离微生物又能对其进行计数的接种方法是（）

A.平板划线法

B.稀释涂布平板法

C.两者均可

D.两者均不可

答案及解析：1.答案：D解析：平板划线法通过连续划线降低菌液浓度，最终形成单菌落，适用于分离微生物，但划线过程中菌液浓度无法精确控制，不能用于计数，D错误；A、B、C均为平板划线法的正确操作要求，正确。2.答案：B解析：梯度稀释可使高浓度菌液逐渐降低浓度，滴加到培养基上后，通过涂布器涂布，单个微生物细胞繁殖形成单菌落，便于分离和计数，B正确；稀释不能杀死杂菌，A错误；稀释会减少微生物数量，C错误；梯度稀释是为了获得单菌落，而非便于涂布，D错误。3.答案：D解析：划线时用力按压接种环会划破培养基表面，影响微生物生长，还可能导致杂菌污染，D错误；A划线后盖盖子防止杂菌进入，B接种环冷却后蘸取菌液避免高温杀死微生物，C每次从上次划线末端开始可逐渐降低菌液浓度，均为正确操作。4.答案：B解析：平板划线法仅能分离微生物，不能计数；稀释涂布平板法可通过统计单菌落数，结合稀释倍数推算活菌数，既能分离又能计数，B正确。知识点4：微生物的分离与计数核心内容：1.微生物分离：核心是利用选择培养基或接种方法获得单菌落，实现对特定微生物的分离（如分离分解尿素的细菌，选用尿素为唯一氮源的选择培养基）。2.微生物计数：（1）稀释涂布平板法（活菌计数法）：①原理：当样品稀释度足够高时，每个菌落来自一个活菌，通过统计菌落数，结合稀释倍数计算活菌数。②计算公式：每克（或每毫升）样品中的活菌数=（平板上的菌落数÷涂布液体积）×稀释倍数（选取菌落数在30-300之间的平板进行计数，避免误差）。（2）血细胞计数板计数法：①原理：利用血细胞计数板的方格结构，直接计数微生物的总数量（包括活菌和死菌）。②特点：计数速度快，但不能区分活菌和死菌，适用于酵母菌、霉菌孢子等的计数。练习题：用稀释涂布平板法计数微生物时，选取的平板菌落数范围是（）

A.1-10

B.10-30

C.30-300

D.300-500

某同学将菌液稀释10⁶倍后，取0.1mL涂布到平板上，培养后获得32个菌落，则每毫升菌液中的活菌数为（）

A.3.2×10⁷

B.3.2×10⁸

C.32×10⁶

D.32×10⁷

下列关于微生物计数方法的叙述，正确的是（）

A.稀释涂布平板法计数的是微生物总数量

B.血细胞计数板计数法可区分活菌和死菌

C.稀释涂布平板法计数结果可能比实际活菌数少

D.血细胞计数板计数法适用于所有微生物

分离能分解石油的微生物时，应选用的培养基是（）

A.以石油为唯一碳源的选择培养基

B.以石油为唯一氮源的选择培养基

C.含多种碳源的鉴别培养基

D.含多种氮源的鉴别培养基

答案及解析：1.答案：C解析：菌落数过少（＜30）会导致误差过大，过多（＞300）会导致菌落重叠，难以准确计数，故选取30-300之间的平板计数，C正确。2.答案：B解析：根据公式，每毫升菌液活菌数=（32÷0.1）×10⁶=3.2×10⁸，B正确。3.答案：C解析：稀释涂布平板法计数的是活菌数，A错误；血细胞计数板计数法不能区分活菌和死菌，B错误；当两个或多个活菌距离过近时，可能形成一个菌落，导致计数结果比实际活菌数少，C正确；血细胞计数板适用于个体较大的微生物（如酵母菌），不适用于细菌等个体微小的微生物，D错误。4.答案：A解析：分离能分解石油的微生物，需保证石油是唯一碳源，只有能分解石油的微生物才能利用该碳源生长，其他微生物无法生长，属于选择培养基，A正确；石油主要提供碳元素，不作为氮源，B错误；分离微生物用选择培养基，鉴别培养基用于区分微生物，C、D错误。知识点5：微生物培养的应用核心内容：1.工业生产：利用微生物培养生产抗生素（如青霉素）、氨基酸、酶制剂、疫苗等。2.环境保护：通过培养降解菌，处理污水、废气、固体废弃物（如利用纤维素分解菌处理秸秆，利用石油降解菌处理石油污染）。3.医学诊断与治疗：培养病原微生物，明确病因；制备疫苗，预防传染病。4.食品加工：培养酵母菌制作面包、酿酒，培养乳酸菌制作酸奶、泡菜等。练习题：下列不属于微生物培养在工业生产中应用的是（）

A.培养酵母菌酿酒

B.培养青霉菌生产青霉素

C.培养乳酸菌制作酸奶

D.培养降解菌处理石油污染

利用微生物处理污水时，主要培养的微生物类型是（）

A.寄生微生物

B.腐生微生物

C.共生微生物

D.自养微生物

下列关于微生物培养应用的叙述，正确的是（）

A.制作泡菜时需培养酵母菌

B.生产胰岛素需培养大肠杆菌

C.处理秸秆需培养固氮菌

D.预防流感需培养流感病毒

答案及解析：1.答案：D解析：培养降解菌处理石油污染属于环境保护中的应用，不属于工业生产，D正确；A、C属于食品加工（工业生产的一部分），B属于工业