第33講微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用

［新高考素養(yǎng)目標(biāo)］

i.掌握選擇培養(yǎng)基的原理，理解適者生存的含義。（生命觀念）

2.通過分析培養(yǎng)基各成分在微生物培養(yǎng)中的作用，得出可以通過調(diào)整培養(yǎng)基的配方，有目的地

培養(yǎng)某種微生物的結(jié)論。（科學(xué)思維）

3.通過微生物的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)培養(yǎng)、分離微生物，以及微生物計(jì)數(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。（科學(xué)探究）

4.關(guān)注有害微生物的控制及宣傳健康生活方式等。（社會(huì)責(zé)任）

考點(diǎn)一培界基及微生物的純化培養(yǎng)技術(shù)

楂理虞

1.培養(yǎng)基的配制

⑴培養(yǎng)基的概念：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求,配制出供其生長繁殖的營

養(yǎng)基質(zhì)。

⑵用途：用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物或積累其代謝物°

（3）種類

按物理性

［液體培養(yǎng)基：配制成的液體狀態(tài)的基質(zhì)

質(zhì)分類\I加入凝固劑，如瓊脂

〔固體培養(yǎng)基：配制成的固體狀態(tài)的基質(zhì)

（4）營養(yǎng)組成：各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì),此外還需要滿

足微生物生長對_辿_、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及02的需求。例如：

①在培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)，需要在培養(yǎng)基中添加維生素；

②在培養(yǎng)霉菌時(shí)，需要將培養(yǎng)基調(diào)至3

③在培養(yǎng)細(xì)菌時(shí),需要將培養(yǎng)基調(diào)至中性或弱堿性；

④在培養(yǎng)厭氧微生物時(shí),需要提供無氧的條件。

2.無菌技術(shù)

⑴獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵：防止雜菌污染。

⑵消毒和滅菌

項(xiàng)目消毒滅菌

使用較為3^_的物理、化學(xué)或生使用厚烈—的理化方法殺死物體內(nèi)

概念物等方法殺死物體表面或內(nèi)部一外所有的微生物,包括芽胞和

部分微生物獨(dú)子

灼燒滅菌、干熱滅菌、濕熱滅

常用方法煮沸消毒、巴氏消毒等

菌等

適用對象操作的空間、操作者的衣著和雙手等用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種

用具和培養(yǎng)基等

⑶其他操作

①做好消毒和滅菌工作后，要注意避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品接觸。

②為了避免周圍環(huán)境中微生物的污染，接下來的許多操作都應(yīng)在超凈工作臺(tái)并在酒精燈火焰

附近進(jìn)行。

3.微生物的純培養(yǎng)

(1)概念

①培養(yǎng)物：在微生物學(xué)中，將接種于培養(yǎng)基內(nèi)，在合適條件下形成的含特定種類微生物的

群體稱為培養(yǎng)物。

②純培養(yǎng)物：由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物。

③純培養(yǎng)：獲得純培養(yǎng)物的過程就是純培養(yǎng)。

⑵微生物的純培養(yǎng)包括配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、分離和培養(yǎng)等步驟。

⑶酵母菌的純培養(yǎng)

①原理

分散的微生物在適宜的培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)

的子細(xì)胞群體，這就是菌落。采用平板劃線法和稀釋涂布平板法能將單個(gè)微生物

分散在培養(yǎng)基上，之后經(jīng)培養(yǎng)得到的單菌落一般是由單個(gè)微生物繁殖形成的純培養(yǎng)

物。

②方法步驟

a.制備培養(yǎng)基

配制培養(yǎng)基一滅菌-倒平板。

b.接種和分離酵母菌

通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作,將」＞的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基

的表面。經(jīng)數(shù)次劃線后培養(yǎng)，可以分離得到單菌落.

c.培養(yǎng)酵母菌

完成平板劃線后，待菌液被培養(yǎng)基吸收，將接種后的平板和一個(gè)未接種的平板倒置,

放入28℃左右(培養(yǎng)溫度因酵母菌種類的不同而稍有差異)的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24-48ho

③倒平板的具體操作步驟

拔出錐形瓶的雌將瓶口迅速通過火旗

/翻轉(zhuǎn)

用拇和食指將培養(yǎng)肌打

A等待培養(yǎng)基冷卻凝固

開一條稍大了瓶口的縫隙,后，將培養(yǎng)|血倒過來

將培養(yǎng)基(10-20mL)倒放置

入培養(yǎng)皿，立即蓋上m蓋

④平板劃線具體操作

翁A

X&

將接種環(huán)放在火焰上在火焰冷卻接種環(huán)。同

灼燒,直到接種環(huán)的時(shí)用油裝有醉母菌培

金屬絲燒紅養(yǎng)液的試管的棉塞

*

當(dāng)

將試管口通過火焰在火焰附近用接種環(huán)靛取

一環(huán)菌液

產(chǎn)

嘉出

將接種環(huán)放在火焰上在火焰冷卻接種環(huán)。同

灼燒,直到接種環(huán)的時(shí)，拔出裝有酵母菌培

金屬絲燒紅養(yǎng)液的試管的棉塞

將試管口通過火焰在火焰附近用接種環(huán)融取

一環(huán)菌液

將試管口通過火焰,在火焰附近將皿蓋打開一條

并塞上棉塞縫隙，用接種環(huán)在培養(yǎng)基表

面迅速劃三至五條平行線,

蓋上皿蓋

灼燒接種環(huán),待其冷卻后，從第一次

劃線的逑開始作第二次劃線。重復(fù)

以上操作，作第三、四、五次劃線。

注意不要將最后一次的劃線與第二次

的劃線相連

［深度挖掘］

1.教材選擇性必修3P10“旁欄思考”：為什么培養(yǎng)基需要氮源？

提示：培養(yǎng)基中的氮元素是微生物合成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)所必需的。

2.教材選擇性必修3P10“相關(guān)信息”：牛肉膏和蛋白族含有哪些營養(yǎng)物質(zhì)？

提示：牛肉膏和蛋白膿來源于動(dòng)物原料，含有糖、維生素和有機(jī)氮等營養(yǎng)物質(zhì)。

3.教材選擇性必修3P10“旁欄思考”：無菌技術(shù)除用來防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來微生物

污染外，還有什么作用？

提示：無菌技術(shù)還能有效避免操作者被微生物感染。

4.教材選擇性必修3P12?13“探究?思考”（節(jié)選）：（1）在未接種的培養(yǎng)基表面是否有菌落生長？

如果有，說明了什么？

提示：在未接種的培養(yǎng)基表面應(yīng)該沒有菌落生長，如果有，說明培養(yǎng)基被雜菌污染。

⑵在接種酵母菌的培養(yǎng)基上，你是否觀察到了單菌落？這些菌落的顏色、形狀和大小是否一致？

如果你觀察到了不同形態(tài)的菌落，你能分析出可能是由哪些原因引起的嗎？

提示：如果觀察到了不同形態(tài)的菌落，可能是接種的菌種不純或者無菌操作不規(guī)范等原因引起

的。

［易錯(cuò)診斷］

1.培養(yǎng)基只能用以培養(yǎng)、分離、鑒定、保存微生物，不能用以積累其代謝產(chǎn)物。（X）

2.瓊脂固體培養(yǎng)基是實(shí)驗(yàn)室中最常用的培養(yǎng)基之一。（J）

3.培養(yǎng)霉菌時(shí)，需要將培養(yǎng)基調(diào)至中性或弱堿性。（X）

4.消毒是指使用較為溫和的物理、化學(xué)或生物等方法殺死物體表面或內(nèi)部的微生物，包括芽抱

和胞子。（X）

5.由單一個(gè)體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培養(yǎng)物。（J）

6.經(jīng)高壓蒸汽滅菌后的培養(yǎng)基，要冷卻至50c左右時(shí)，才能在酒精燈火焰附近倒平板。［J）

7.平板劃線時(shí)要注意將最后一次的劃線與第一次的劃線相連。(X)

DO

1.(生命觀念)有關(guān)培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)的配制

(1)培養(yǎng)不同的微生物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)可能不同

①自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基主要以無機(jī)營養(yǎng)為主。

②異養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基主要以有機(jī)營養(yǎng)為主。

(2)對異養(yǎng)微生物來說，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源。

⑶微生物需要補(bǔ)充生長因子，是由于缺乏合成這些物質(zhì)所需要的酶或合成能力有限。

(4)微生物需要量最大的是碳源。能合成含碳有機(jī)物的是自養(yǎng)型，反之則為異養(yǎng)型。

2.(科學(xué)探究)平板劃線操作的注意事項(xiàng)

⑴灼燒接種環(huán)，待其冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種。

⑵第二次及其以后的劃線操作總是從上一次劃線末端開始，能使微生物的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的

增加而逐漸減少，最終得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而來的菌落。

⑶劃線時(shí)最后一區(qū)不要與第一區(qū)相連。

(4)劃線用力大小要適當(dāng)，防止用力過大將培養(yǎng)基劃破。

⑸操作第一步即取菌種之前及每次劃線之前都需要進(jìn)行火焰灼燒滅菌，劃線操作結(jié)束時(shí)，仍需

灼燒接種環(huán)，每次灼燒的目的如下表：

項(xiàng)目第一次操作每次劃線之前劃線結(jié)束

殺死上次劃線后接種環(huán)上殘留的

殺死接種環(huán)上殘存的菌種，

殺死接種環(huán)上原有菌種，使下次劃線的菌種直接來源

目的避免微生物污染環(huán)境和感

的微生物于上次劃線的末端，使每次劃線后

染操作者

菌種數(shù)目減少

［案例探究］

@以微生物的營養(yǎng)需求為教體考查科學(xué)思維

1.據(jù)某微生物培養(yǎng)基的配方表回答下列問題:

編號(hào)①②③④⑤

成分(NH4)2SO4KH2P04FeSOaCaChHiO

含量0.4g4.0g0.5g0.5g100mL

⑴此培養(yǎng)基按物理性質(zhì)劃分屬于什么類型？判斷的依據(jù)是汁么？

提示：液體培養(yǎng)基，因?yàn)闆]有凝固劑(如瓊脂)。

⑵此培養(yǎng)基含有的微生物的營養(yǎng)成分包括哪些？若加入氨基酸，則它可充當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)成分是什

么？

提示：此培養(yǎng)基含有的微生物的營養(yǎng)成分包括水、無機(jī)鹽和氮源三類，若加入氨基酸，則它可

充當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)成分包括碳源、氮源和生長因子。

⑶若要觀察微生物的菌落特征，培養(yǎng)基中應(yīng)添加的成分是什么？

提示：凝固劑（瓊脂）。

@以純化微生物培養(yǎng)的方法為載體考查科學(xué)探究

2.如圖是酵母菌純培養(yǎng)后的效果圖，請分析：

⑴獲得此圖的接種方法是什么？

提示：平板劃線法。

⑵某同學(xué)在純化酵母菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成了一片，最可能的原因是什么？應(yīng)當(dāng)怎樣

操作才可避免此種現(xiàn)象？

提示：最可能的原因是菌液濃度過高或劃線時(shí)在劃下一區(qū)域前未將接種環(huán)灼燒滅菌；采取的措

施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新區(qū)域前先將接種環(huán)灼燒滅菌。

⑶接種操作為什么一定要在酒精燈火焰附近進(jìn)行？

提示：酒精燈火焰附近存在著無菌區(qū)域。

"命|題褰破區(qū)

命題點(diǎn)1圍繞微生物的培養(yǎng)和無菌技術(shù)考查科學(xué)探究

1.不同的微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需求各不相同，但一般都需要水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。下列有

關(guān)微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)的描述，正確的是（）

A.氮源物質(zhì)只能為該微生物提供必要的氮元素

B.有些碳源也可以給微生物的生長提供能源

C.無機(jī)鹽是微生物不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，所以無機(jī)鹽越多越好

D.所有微生物所需營養(yǎng)是一樣的

解析：選B。含氮的有機(jī)物既可給微生物提供氮元素，也可給微生物提供能源，A錯(cuò)誤；含碳

的有機(jī)物既可給微生物提供碳元素，也可給微生物提供能源，B正確；微生物生長需要無亂鹽,

但不是越多越好，過多會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基滲透壓過高，使微生物因失水過多而不能生存，C錯(cuò)誤；

不同的微生物有各自的營養(yǎng)需求，如培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí)需要在培養(yǎng)基中添加維生素，D錯(cuò)誤，

2.微生物培養(yǎng)過程中，要十分重視無菌操作，現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的許多方面也要進(jìn)行無菌操作,

以防止雜菌污染，請分析下列操作，錯(cuò)誤的是（）

①煮沸消毒可以殺死微生物的營養(yǎng)細(xì)胞和部分芽抱

②接種操作要在酒精燈火焰附近進(jìn)行

③家庭制作葡萄酒時(shí)要將容器和葡萄進(jìn)行滅菌

④培養(yǎng)基要進(jìn)行高壓蒸汽滅菌

⑤加入培養(yǎng)基中的指示劑和染料不需要滅菌

A.①B.②?

C.③?D.??

解析：選D。100C煮沸5?6min可以殺死微生物細(xì)胞和一部分芽地，①正確；酒精燈火焰附

近存在一個(gè)無菌區(qū)，為了無菌操作，接種操作要在酒精燈火焰附近進(jìn)行，②正確；葡萄制作葡

萄酒利用的是附著于葡萄反表面的野生型薛母菌，所以制作葡萄酒時(shí)葡萄不進(jìn)行滅菌，以免殺

死酵母菌，③錯(cuò)誤；培養(yǎng)基的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌，④正確；指示劑和染料混有微生物，

故加入培養(yǎng)基前需滅菌，⑤錯(cuò)誤。故選D。

命題點(diǎn)2圍繞微生物的純化方法及過程考查科學(xué)探究

3.如圖為實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)和純化大腸桿菌過程中的部分操作步驟，下列說法不正確的是（）

A.①步驟使用的培養(yǎng)基已經(jīng)滅菌并調(diào)節(jié)過pH

B.②步驟接種環(huán)經(jīng)灼燒滅菌后應(yīng)趁熱快速蘸取菌液

C.③到④過程中，每次接種前后都需要對接種環(huán)進(jìn)行灼燒處理

D.①②③步驟操作時(shí)都需要在酒精燈火焰旁進(jìn)行

解析：選B。①步躲表示倒平板，為防止雜菌污染，在倒平板之前培養(yǎng)基已經(jīng)滅菌并調(diào)節(jié)過pH,

A正確；②步驟為用接種環(huán)藤取菌液，需在酒精燈火焰旁等接種環(huán)冷卻后藤取，防止溫度過高，

將菌種殺死，B錯(cuò)誤；③到④過程中，每次接種前后都需要對接種環(huán)進(jìn)行灼燒處理，進(jìn)行地化,

最后一次劃線后灼燒，防止污染環(huán)境，C正確；①?③步驟操作時(shí)都需要在酒精燈火焰旁進(jìn)行,

以防被雜菌污染，D正確。

4.（2019?全國卷卬，T37）回答下列與細(xì)菌培養(yǎng)相關(guān)的問題：

⑴在細(xì)菌培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基中能同時(shí)提供碳源、氮源的成分是（填“蛋白膝”“葡

萄糖”或“NaNO,）。通常，制備培養(yǎng)基時(shí)要根據(jù)所培養(yǎng)細(xì)菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH,其

原因是。

硝化細(xì)菌在沒有碳源的培養(yǎng)基上（填“能夠”或“不能”）生長，原因

是o

⑵用平板培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)一般需要將平板（填“倒置”或“正置”）o

⑶單個(gè)細(xì)菌在平板上會(huì)形成菌落，研究人員通?？筛鶕?jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征來初步

區(qū)分不同種的微生物，原因是。

（4）有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要經(jīng)過處理，可以殺死丟棄物中所有的微

生物。

解析：（1）葡萄糖只能為細(xì)菌提供碳源，硝酸鈉為細(xì)菌提供無機(jī)鹽，而蛋白陳既可以為細(xì)菌提供

碳源，也可以為細(xì)菌提供氮源；由于不同的細(xì)菌生長繁殖的最適宜pH是不同的，因此制備培養(yǎng)

基時(shí)要根據(jù)所培養(yǎng)的細(xì)菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH;硝化細(xì)菌屬于化能自養(yǎng)型微生物，其可以

利用氫氧化釋放的能量將空氣中的CO2固定為有機(jī)物，因此硝化細(xì)菌可以在無碳培養(yǎng)基中生長。

（2）用平板培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)，一般需要將平板倒置培養(yǎng)，以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。

⑶由于每一大類微生物都有其獨(dú)特的細(xì)胞形態(tài)，因而其菌落形態(tài)特征也各異，因此根據(jù)菌落的

形態(tài)、大小、顏色等特征來初步區(qū)分不同種的微生物。

(4)有些使用后的培養(yǎng)基丟棄前一定要進(jìn)行滅菌處理，以免污染環(huán)境。

答案：(1)蛋白陳不同細(xì)菌生長繁殖所需的最適pH不同能夠硝化細(xì)菌可以利用空氣中的

CO2作為碳源(2)倒置(3)在一定的培養(yǎng)條件下，不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征

(4)滅菌

考點(diǎn)二微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)

一、選擇培養(yǎng)基

1.實(shí)驗(yàn)室中微生物篩選的原理：人為提供有利于目的菌一生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度和pH

等)，同時(shí)抑制或阻止其他微生物的生長。

2.選擇培養(yǎng)基：在微生物學(xué)中，將允許_皿_種類的微生物生長，同時(shí)抑制或阻止其他

種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。

二、微生物的選擇培養(yǎng)

1.目的：從土壤中得到能分解尿素的細(xì)菌的純培養(yǎng)物。

2.方法：稀釋涂布平板法.

3.稀釋涂布平板法操作步驟

⑴鏟取土樣，將樣品裝入紙袋中。

⑵將10M土樣加入盛有90mL無菌水的錐形瓶中,充分搖勻。取1mL上清液加入盛有一

mL無菌水的試管中,依次等比稀釋。

(3)取0.1mL菌液，滴加到培養(yǎng)基表面。

(4)將空譴—浸在盛有酒精的燒杯中。

⑸將涂布器放在火焰上灼燒，待酒精燃盡、涂布器冷卻后,再進(jìn)行涂布。

⑹用涂布器將菌液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面。涂布時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)皿，使涂布均勻。

4.稀釋涂布平板操作后分離得到單菌落

待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板倒置，放入30?37C的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1?2d。

在涂布有合適濃度菌液的平板上就可以觀察到分離的單菌落°

三、微生物的數(shù)量測定

1.活菌計(jì)數(shù)法：常用稀釋涂布平板法。

⑴原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)單菌落，來源于樣品稀釋液中

的一個(gè)活菌.通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。

(2)操作

①為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)為3。?300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。

②在同一稀釋度下，應(yīng)至少對」平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù)，然后求出平均值.

⑶稀釋原因：樣品的稀釋度將直接影響平板上的菌落數(shù)目。

(4)稀釋標(biāo)準(zhǔn)：通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng)，以保證獲得菌落數(shù)為3()?、適

于計(jì)數(shù)的平板。

⑸統(tǒng)計(jì)結(jié)果

①統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目」

②表示方法：一般用_12￡_而不是活菌數(shù)來表示。

2.顯微鏡直接計(jì)數(shù)法

⑴一種常用的、快速直觀的測定微生物數(shù)量的方法。

⑵操作：利用特定的細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下觀察、計(jì)數(shù)，然后

再計(jì)算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量,統(tǒng)計(jì)的結(jié)果一般是一活菌數(shù)和死菌數(shù)的總

和。

四、土填中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)

1.基礎(chǔ)知識(shí)

絕大多數(shù)微生物都能利用」但是只有能合成的微生物才能分解尿素。利用

以尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，可以從土壤中分離出分解尿素的細(xì)菌。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

⑴土壤取樣

細(xì)菌適宜在酸堿度接近_±拄_的潮濕土壤中生長，絕大多數(shù)分布在距地表3?8cm的土壤

層。因此，取樣時(shí)，一般要鏟去表層土。

⑵樣品的稀釋

①稀釋倍數(shù)：測定土壤中細(xì)菌的數(shù)量，一般選用IX1(尸、1X10，和1X1(1倍稀釋的

稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng)。

②建議：可以將稀釋的范圍放寬一點(diǎn)。

⑶微生物的培養(yǎng)與觀察

①培養(yǎng)：不同種類的微生物，往往需要不同的培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間。

②觀察

a.每隔」統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，最后選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果。

b.一般來說，在相同的培養(yǎng)條件下，同種微生物表現(xiàn)出的菌落特征。

3.操作提示

⑴將涂布器從酒精中取出時(shí)，要讓.多余的酒精在燒杯中滴盡,然后再放在火焰上灼燒。不

要將過熱的涂布器放在盛有酒精的燒杯中,以免引燃酒精。

⑵要按照前面學(xué)習(xí)過的無菌操作的方法，進(jìn)行規(guī)范操作。取土樣時(shí)用的鐵鏟和取樣紙袋在使用

前都需要滅菌°操作完成后，一定要洗手。

⑶本實(shí)驗(yàn)使用的平板和試管較多，為了避免混淆，最好在使用前做好標(biāo)記°例如，在標(biāo)記

培養(yǎng)皿時(shí)應(yīng)該注明/別_、培養(yǎng)日期和平板上培養(yǎng)樣品的稀釋度等。

(4)本實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長，需要哥先規(guī)劃時(shí)間，以便提高實(shí)驗(yàn)效率，在操作時(shí)有條不紊。

【深度挖掘］

1.教材選擇性必修3P18“思考?討論”：(1)如果讓你配制種培芥基，將土壤稀釋液中能分解

尿素的細(xì)菌分離出來，培養(yǎng)基的配方該如何設(shè)計(jì)？

提示：設(shè)計(jì)一種選擇培養(yǎng)基，用尿素作為唯一氮源，可以將分解尿素的細(xì)菌分離出來。

（2）該培養(yǎng)基與普通培養(yǎng)基有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？

提示：這種培養(yǎng)基與普通培養(yǎng)基相比，只是用尿素作為唯一氮源，培養(yǎng)基的其他營養(yǎng)成分基本

相同。

2.教材選擇性必修3P18“思考?討論”（節(jié)選）：結(jié)合對照組，分析培養(yǎng)物中是否有雜菌污染以及

選擇培養(yǎng)基是否篩選出一些菌落。

提示：如果沒有接種的培養(yǎng)基上沒有菌落生長，說明培養(yǎng)基沒有被雜菌污染。如果接種后的完

全培養(yǎng)基上的菌落數(shù)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)，說羽選擇培養(yǎng)基篩選出了一些尿素分解

菌。

［易錯(cuò)診斷］

1.篩選分解尿素的細(xì)菌的培養(yǎng)基以尿素為唯一氮源，且為固體培養(yǎng)基。（J）

2.利用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)就是活菌的實(shí)際數(shù)。（X）

3.統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí)為保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)目最多的平板進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。（X）

4.利用稀釋涂布平板法和平板劃線法均可實(shí)現(xiàn)細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù)。（X）

5.利用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)的細(xì)菌數(shù)量就是活菌的數(shù)量。（X）

6.培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌，培養(yǎng)基的pH值會(huì)增大。（J）

1.（科學(xué)思維）微生物篩選過程中必要的兩組對照培養(yǎng)基及其作用

微生物篩選過程中，除選擇培養(yǎng)基外，另外還需設(shè)置兩組對照培養(yǎng)基，以提高實(shí)驗(yàn)的說服力和

科學(xué)性。

組別作用現(xiàn)象結(jié)論

未接種的培養(yǎng)皿中無菌

未接種培養(yǎng)基有無雜菌污染的判斷未被雜菌污染

落生長

全營養(yǎng)培養(yǎng)基上的菌落

接種的全營養(yǎng)培選擇培養(yǎng)基有無篩選作選擇培養(yǎng)基具有篩選作

數(shù)大于選擇培養(yǎng)基上的

養(yǎng)基用的判斷用

數(shù)目

2.（生命觀念）平板劃線法和稀釋涂布平板法的比較

項(xiàng)目平板劃線法稀釋涂布平板法

尊

圖示

用接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線，將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將

過程將聚集的菌種逐步分散到培養(yǎng)基的表不同稀釋度的菌液分別涂布到固體培

面養(yǎng)基的表面，進(jìn)行培養(yǎng)

優(yōu)點(diǎn)可以觀察菌落特征，對混合菌進(jìn)行分離可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征

吸收量較少，較麻煩，平板不干燥效果

缺點(diǎn)不能計(jì)數(shù)

不好，容易蔓延

相同點(diǎn)都使用固體培養(yǎng)基，若沒有特殊要求，兩種方法都可以用來分離微生物

3.（科學(xué)思維）兩種微生物計(jì)數(shù)方法的比較

項(xiàng)目間接計(jì)數(shù)法（稀釋涂布平板法）直接計(jì)數(shù)法（顯微計(jì)數(shù)法）

利用特定的細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血

當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌

細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算

原理落，來源于樣品稀釋液中的?個(gè)活菌，通過統(tǒng)計(jì)平板

一定體積的樣品中微生物的

上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌

數(shù)量

每克樣品中的菌落數(shù)=（C+V）x

每毫升原液所含細(xì)菌數(shù)：每小

c：某稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)；

公式格內(nèi)平均細(xì)菌數(shù)X400Xl0』X

V：涂布平板時(shí)所用的稀釋液的體積（mL）；

稀釋倍數(shù)

Af：稀釋倍數(shù)

當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)菌體連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是

缺點(diǎn)不能區(qū)分細(xì)胞死活

一個(gè)菌落

結(jié)果比實(shí)際值偏小比實(shí)際值偏大

［案例探究］

@以選擇培養(yǎng)基的選擇作用為情境信息考查科學(xué)思維與科學(xué)探究

1.下面是篩選分解尿素的細(xì)菌的培養(yǎng)基的配方，請分析：

KH2P。41.4g

Na2HPO42.1g

MgSOa?7H2O0.2g

葡萄糖10.0g

尿素1.0g

瓊脂15.0g

將上述物質(zhì)溶解后，用蒸饋水定容到1000H1L

⑴從物理性質(zhì)看，該培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基，從功能上看屬于培養(yǎng)基。

提示：固體選擇

⑵該培養(yǎng)基是如何實(shí)現(xiàn)對分解尿素的細(xì)菌的篩選的？

提示：該培養(yǎng)基中唯一氮源為尿素，只有能合成腺酶的微生物才能夠分解尿素，而不能合成胭

酶的微生物不能分解尿素，會(huì)因缺乏氮源而無法生長繁殖，所以用該培養(yǎng)基能夠篩選出分解尿

素的細(xì)菌。

⑶如何證明該選擇培養(yǎng)基的確起到了篩選作用？

提示：同時(shí)設(shè)置牛肉膏蛋白陳培養(yǎng)基并進(jìn)行接種后培養(yǎng)，觀察兩種培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目；若牛

肉膏蛋白陳培養(yǎng)基上的菌落數(shù)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)，則證明了選擇培養(yǎng)基的確起到

了篩選作用。

(4)如何證明所用的選擇培養(yǎng)基沒有受到環(huán)境污染？

提示：將未接種的上述培養(yǎng)基與接種的上述培養(yǎng)基同時(shí)培養(yǎng)，觀察是否有菌落的產(chǎn)生；若未接

種的培養(yǎng)基無菌落產(chǎn)生，則證明培養(yǎng)基沒有受到環(huán)境污染。

@以土壤中微生物的分離與計(jì)數(shù)為情境信息考查科學(xué)探究

2.下面是土壤中微生物的分離與計(jì)數(shù)的實(shí)驗(yàn)流程示意圖。分析回答：

1

a*

￡

90mL

IOoK￡無菌水

1二ffirs

2o

o二

3

?

4

此

⑴圖示統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法是,利用該法統(tǒng)計(jì)的菌

落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目,原因是。

提示：稀釋涂布平板法少當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察到的只是一個(gè)菌落

⑵甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)。在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的

培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

①甲同學(xué)在該濃度下涂布了一個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)為230,該同學(xué)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果是否真實(shí)可靠？

為什么？

提示：不可靠。為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力與準(zhǔn)確性，應(yīng)設(shè)置重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在同一稀釋度下涂布至少3

個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)結(jié)果后計(jì)算平均值。

②乙同學(xué)在該濃度下涂布了3個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別為21、212、256,該同學(xué)將21舍去,

然后取平均值。該同學(xué)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理是否合理？為什么？

提示：不合理。微生物計(jì)數(shù)時(shí)，如果實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致的情況，應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)過程

中可能的影響因素，找出差異的原因，需重新實(shí)驗(yàn)，而不能簡單地舍棄。

命題點(diǎn)1圍繞微生物的篩選考查科學(xué)探究

1.下列有關(guān)微生物計(jì)數(shù)的敘述中，不正確的是()

A.因?yàn)橥寥乐懈黝愇⑸锏臄?shù)量不同，所以，為獲得不同類型的微生物要按不同的稀釋倍數(shù)進(jìn)

行分離

B.測定土壤中細(xì)菌的總量和測定土壤中能分解尿素的細(xì)菌的數(shù)量，選用的稀釋范圍不同

C.測定土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)目，常用平板劃線法進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)

D.牛肉膏蛋白陳培養(yǎng)基的菌落數(shù)明顯大于選擇培養(yǎng)基的數(shù)目，說明選擇培養(yǎng)基已篩選出一些細(xì)

菌菌落

解析：選Co因?yàn)橥寥乐懈黝愇⑸锏臄?shù)量不同，所以，為獲得不同類型的微生物要按不同的

稀釋倍數(shù)進(jìn)行分離，A正確；測定土壤中細(xì)菌的總量和測定土壤中能分解尿素的細(xì)菌的數(shù)量，

選用的稀釋范圍不同，B正確；平板劃線法可以用于微生物的分離，而不能用于計(jì)數(shù)，稀釋涂

布平板法可以用于微生物計(jì)數(shù)，C錯(cuò)誤；牛肉膏蛋白膿培養(yǎng)基的菌落數(shù)明顯大于選擇培養(yǎng)基的

數(shù)目，說明選擇培養(yǎng)基巳篩選出一些細(xì)菌菌落，D正確。

2.某種細(xì)菌菌株需要亮氨酸才能生長，但此菌株對鏈霉素敏感。實(shí)驗(yàn)者用誘變劑處理此菌株,

想篩選出表格中細(xì)菌菌株類型，則配制相應(yīng)選擇培養(yǎng)基類型，正確的是（）

篩選出不需要亮氨酸且抗

選項(xiàng)篩選出不需要亮氨酸的菌株篩選出抗鏈霉素的菌株

鏈霉素的菌株

AL+S+L-S-L+S-

BL-S-L+S4-L—S+

CL-S+L+S+L-S-

DL+S—L-S-L+S4-

注：Lf士表亮氨酸，S代表鏈霉素；+子G表加入，一代表不加入

解析：選Bo根據(jù)題目要求，篩選不需要亮氨酸的菌株時(shí)，培養(yǎng)基中不需要添加亮氨酸，應(yīng)使

用的培養(yǎng)基為L-、S可加可不加；篩選抗鏈霉素的菌株時(shí)，需要向培養(yǎng)基中添加能霉素，應(yīng)使

用的培養(yǎng)基為S+、L可加可不加；篩選不需要亮氨酸且抗鏈霉素的菌株時(shí)，需要向培養(yǎng)基中添

加鏈霉素，但不添加亮氨酸，應(yīng)用的培養(yǎng)基L-、S+,故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。

命題點(diǎn)2圍繞微生物的分離與計(jì)數(shù)考查科學(xué)探究

3.（2020?全國卷I,T37）某種物質(zhì)S（一種含有C、H、N的有機(jī)物）難以降解，會(huì)對環(huán)境造成污

染，只有某些細(xì)菌能降解So研究人員按照如圖所示流程從淤泥中分離得到能高效降解S的細(xì)菌

菌株。實(shí)驗(yàn)過程中需要甲、乙兩種培養(yǎng)基，甲的組分為無機(jī)鹽、水和S,乙的組分為無機(jī)鹽、水、

S和Y。

接種稀釋涂布平板挑單菌落接種多次筋選

淤泥塞胃,舂0A色=

無菌水甲乙甲

回答下列問題：

⑴實(shí)驗(yàn)時(shí)，盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶通常采用的方法進(jìn)行滅菌。乙培養(yǎng)基中

的Y物質(zhì)是o

甲、乙培養(yǎng)基均屬于培養(yǎng)基。

⑵實(shí)驗(yàn)中初步估測搖瓶M中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2X107個(gè)/mL,若要在每個(gè)平板上涂布100稀釋

后的菌液，且保證每個(gè)平板上長出的菌落數(shù)不超過200個(gè)，則至少應(yīng)將搖瓶M中的菌液稀釋

倍。

⑶在步驟⑤的篩選過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)培養(yǎng)基中的S超過某一濃度時(shí)，某菌株對S的降解量反而下

降，其原因可能是（答出一點(diǎn)即可）。

（4）若要測定淤泥中能降解S的細(xì)菌細(xì)胞數(shù)，請寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟。

（5）上述實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩種培養(yǎng)基所含有的組分雖然不同，但都能為細(xì)菌的生長提供4類營養(yǎng)

物質(zhì)，即O

解析：（1）常用高壓蒸汽滅菌法處理盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶，乙為固體培養(yǎng)基，故需要加入Y瓊

脂；甲和乙培養(yǎng)基可以用于篩選能降解S的菌株，故均屬于選擇培養(yǎng)基。

⑵若要在每個(gè)平板上涂布100PL稀釋液后的菌液，且每個(gè)平板上長出的菌落數(shù)不超過200個(gè)，

則搖瓶M中的菌液稀釋的倍數(shù)至少為2X107+1000X100+200=lX10J倍。

⑶當(dāng)培養(yǎng)基中的S超過某一濃度后，可能會(huì)抑制菌株的生長，從而造成其對S的降解量下降。

（4）要測定淤泥中能降解S的細(xì)菌的細(xì)胞數(shù)，可以取淤泥加無菌水制成菌懸液，稀釋涂布到乙培

養(yǎng)基上，培養(yǎng)后進(jìn)行計(jì)數(shù)。

⑸甲和乙培養(yǎng)基均含有水、無機(jī)鹽、碳源、氮源。

答案：（1）高壓蒸汽滅菌瓊脂選擇（2）10，（3）S的濃度超過某一值時(shí)會(huì)抑制菌株的生長（4）

取淤泥加入無菌水，涂布（或稀釋涂布）到乙培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后計(jì)數(shù)（5）水、碳源、氮源和無機(jī)鹽

----------------［長句應(yīng)答］----------------

（1）某同學(xué)在使用高壓蒸汽滅菌鍋時(shí)，若壓力達(dá)到設(shè)定要求，而鍋內(nèi)并沒有達(dá)到相應(yīng)溫度，最可

能的原因是什么？

提示：采用高壓蒸汽滅菌時(shí)，若壓力達(dá)到設(shè)定要求，而溫度未達(dá)到相應(yīng)要求，最可能的原因是

沒有排盡高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)的冷空氣。

⑵在稀釋平板上得到3個(gè)或3個(gè)以上菌落數(shù)在30?300的平板一定正確嗎？

提示：不一定。如得到3個(gè)平板，菌落數(shù)分別為230、34、240,雖然菌落數(shù)均在“30?300”，

但由于34與另外兩個(gè)平板上的菌落數(shù)差異較大，應(yīng)找出原因并重新實(shí)驗(yàn)。

經(jīng)典考題演練模擬

1.（2020?山東等級?？迹┗瘜W(xué)需氧量（COD）是衡量污水中有機(jī)污染物含量的重要指標(biāo)。從某污水

處理系統(tǒng)中分離出多種細(xì)菌，經(jīng)分離篩選獲得具有高效降低COD能力的菌株，過程如圖所示。

下列相關(guān)說法正確的是（）

r菊液稀和io'倍挑承聃曲落—

分南出“山鴻三三花，、八三需器一翻搬彳

的細(xì)麻工\培養(yǎng)5天培界I天⑤養(yǎng)2天COD能力的由株

年3牛肉膏2J白豚檢遢

火窗的污水固體培養(yǎng)戰(zhàn)懣題講

A.可用顯微鏡直按計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)菌液中的細(xì)菌數(shù)目來確定接種時(shí)菌液的最佳稀釋倍數(shù)

B.制備牛肉膏蛋白膝固體培養(yǎng)基時(shí)，需在倒平板后進(jìn)行滅菌操作

C.由菌落分布情況可知，在該固體培養(yǎng)基上接種的方法是平板劃線法

D.挑取單菌落后接種到液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，目的是純化菌株

解析：選A。菌液稀釋后可用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)菌液中的細(xì)菌數(shù)目來確定接種時(shí)菌液的最

佳稀釋倍數(shù)，A正確；制備牛肉膏蛋白膿固體培養(yǎng)基時(shí)，需在滅菌操作后進(jìn)行倒平板，B錯(cuò)誤;

由菌落分布情況可知，在該固體培養(yǎng)基上接種的方法是稀釋涂布平板法，C錯(cuò)誤；挑取單菌落

后接種到液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，目的是增大菌株的數(shù)量（擴(kuò)大培養(yǎng)），D錯(cuò)誤.

2.（不定項(xiàng)選擇）（2020?山東等級?？迹┥L圖形法是一種測定微生物營養(yǎng)需求的簡便方法。為探

究某嗜熱菌所需生長因子的種類，研究小組把該菌的懸浮液與不含任何生長因子但含有其他必

需營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基混合后倒成平板，然后在平板上劃分?jǐn)?shù)區(qū)，將甲、乙、丙三種生長因子分

別添加到不同區(qū)域，培養(yǎng)紜果如圖所示，下列說法正確的是（）

A.倒成平板后直接培養(yǎng)可判斷有無污染

B.倒成平板后需要進(jìn)行滅菌處理

C.圖示結(jié)果表明該菌需要生長因子乙或丙

D.生長圖形法還可用于某些菌種的篩選

解析：選AD。若要判斷培養(yǎng)基是否污染，可將空白培養(yǎng)基培養(yǎng)后觀察是否有菌落產(chǎn)生，A壬確；

應(yīng)先滅菌再倒平板，B錯(cuò)誤；圖中菌落生活在乙、丙區(qū)域之間，說明該菌需要生長因子乙和丙

兩種生長因子，「錯(cuò)誤；根據(jù)題意，不同菌種生長所需的生長因子不同，故可利用生長圖形法

篩選菌種，D正確。

3.（2019?全國卷U,T37）物質(zhì)W是一種含氮有機(jī)物，會(huì)污染土壤。W在培養(yǎng)基中達(dá)到一定量時(shí)

培養(yǎng)基表現(xiàn)為不透明。某研究小組欲從土壤中篩選出能降解W的細(xì)菌（目標(biāo)菌）?；卮鹣铝袉栴}:

⑴要從土壤中分離目標(biāo)菌，所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應(yīng)該是。

⑵在從土壤中分離目標(biāo)菌的過程中，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細(xì)菌都能生長并形成菌落（如圖所

示）。如果要得到目標(biāo)藩，應(yīng)該選擇菌落進(jìn)一步純化，選擇的依據(jù)

是。

⑶土壤中的某些微生物可以利用