第2講微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

課標(biāo)導(dǎo)航

3.1.1闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的前提

3.1.2闡明無(wú)菌技術(shù)是在操作過(guò)程中，保持無(wú)菌物品與無(wú)菌區(qū)域不被微生物污染的技

術(shù)

3.13舉例說(shuō)明通過(guò)調(diào)整培養(yǎng)基的配方可有目的地培養(yǎng)某種微生物

3.1.4概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行微生物分離和純化的常用方

法

3.1.5概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計(jì)數(shù)法是測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法

1廣度抓基礎(chǔ).生物具有結(jié)論豐富的則體系,點(diǎn)多面E記清!

一、微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)

1.培養(yǎng)基

辿、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及竺”等

2.無(wú)菌技術(shù)

區(qū)別：能否殺死

3.大腸桿菌的純化培養(yǎng)

計(jì)算一鯉一溶化一滅菌一倒平板

二、土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離

-....瓦―￡而4二一詞而花鼐靠審而行禍媼福系前

(

1

三、分解纖維素的微生物的分離

1.實(shí)驗(yàn)原理

「二『石蒜孱:蔡二五運(yùn)二二…:

施選］直席、旃二——-------(―1—>

：G,■和葡鈾糖一陶H組成I纖維素角—X作用

’=……::產(chǎn)|生

?湎--果-五-盛-也-加-?i——_歷__,研_華纖維素a__解_菌律舞__嬴■|

:................................................H

i對(duì)巴一紅色女合物生絲生紅色消失，出現(xiàn)透明圈：

2.實(shí)驗(yàn)流程

土壤取樣|~f...........——系一家底...........i

1用以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)某培養(yǎng)，以i

隹里一然"幽j股...............!

梯度一樣

,:

涂布平板|~［麻訐1—至另苒余薪有正由廟加底以灰￡卜工

,二二二二二二二二二二二二二二二二二二二

挑選H場(chǎng)密疝產(chǎn)是薊國(guó)京山需

［基礎(chǔ)微點(diǎn)練清］

i.判斷正誤

(1)培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度越高，對(duì)微生物的生長(zhǎng)越有利［新人教版選擇性必修3

PM“概念檢測(cè)"Ti(i)］(X)

(2)消毒和滅菌的殺菌程度存在差異(J)

［新人教版選擇性必修3PI概念檢測(cè)⑵］

(3)微生物的純培養(yǎng)物就是不含有代謝廢物的微生物培養(yǎng)物［新人教版選擇性必修3

P14“概念檢測(cè)"Ti⑶］(X)

(4)消毒的原則是既能殺死材料表面的微生物，又要減少消毒劑對(duì)細(xì)胞的傷害(J)

(5)無(wú)菌操作的對(duì)象只要是沒(méi)有生物活性的材料(如培養(yǎng)基、接種環(huán)等)都可采用高壓蒸汽

滅菌法進(jìn)行滅菌(X)

(6)相對(duì)于未被污染的土壤，從被石油污染的土壤中更容易分離到石油降解菌(V)

［新人教版選擇性必修3P20“概念檢測(cè)”「⑶］

(7)用稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時(shí)，只要稀釋度足夠高，就可在培養(yǎng)基表面形成單

個(gè)菌落(J)

2.下列有關(guān)微生物培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是()

A.測(cè)定土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)目，常用稀釋涂布平板法進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)

B.在對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng)前，需要對(duì)微生物和培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌

C.酵母菌發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的酒精，對(duì)其他微生物生長(zhǎng)有一定的抑制作用

D.分離能分解尿素的細(xì)菌，要以尿素作為培養(yǎng)基之唯一的氮源

解析：選B在對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng)前，需要對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，不能對(duì)所培養(yǎng)的微生

物進(jìn)行滅菌。

3.（新人數(shù)版選擇性必修3P20“概念檢測(cè)”Tz）用稀釋涂布平板法來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌

數(shù)時(shí)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)就能推測(cè)出樣品中的活菌數(shù)，原因是（）

A.菌落中的細(xì)菌數(shù)目是固定的

B.平板上的一個(gè)菌落就是一個(gè)細(xì)菌

C.通過(guò)此方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)與活菌的實(shí)際數(shù)目相同

D.平板上的一個(gè)菌落一般來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌

解析：選D通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)就能推測(cè)出樣品中的活菌數(shù)，是因?yàn)槠桨迳系?/p>

一個(gè)菌落一般來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。

4.（新人數(shù)版選擇性必修3P”“拓展應(yīng)用"Ti⑶）在進(jìn)行微生物相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，洗手后我

們就能進(jìn)行無(wú)菌操作了嗎？操作時(shí)，我們可以采用什么方法避免于上微生物的污染？

提示：并不是洗手后就可以進(jìn)行無(wú)菌操作了，還要對(duì)手用溫和的方法進(jìn)行消毒，比如

用75%的酒精擦拭雙手。

5.回答下列微生物培養(yǎng)的問(wèn)題：

（1）如表是某培養(yǎng)液的成分及含量，該培養(yǎng)液培養(yǎng)的微生物同化作用類型是___;

若用此培養(yǎng)液培養(yǎng)固氮微生物，則應(yīng)除去的成分是_______,應(yīng)加入的物質(zhì)是

編號(hào)①②③④⑤⑥

成分維生素水

(NH4)HCO3KH2PO4CaSO4FeCl2

含量0.5g3.0g0.5g0.5g少許1000mL

（2）下表為牛肉膏蛋白陳培養(yǎng)基的成分列表，據(jù)此回答:

成分牛肉膏蛋白陳

NaClH2O

含量0.5g1g0.5g100mL

①牛肉膏、蛋白陳在培養(yǎng)基中的作用是提供、、等營(yíng)養(yǎng)。

②要用表中所給材料配制觀察細(xì)菌菌落狀況的培養(yǎng)基，還需添加的成分是_______。

③表中各成分含量確定的原則是______________________________________________

④培養(yǎng)基配制好后，分裝前應(yīng)進(jìn)行的工作是

⑤從配制培養(yǎng)基直到培養(yǎng)完成，所采用的預(yù)防雜菌感染的方法是

、等。

（3）微生物接種的方法很多，最常用的是和o

解析：（1）培養(yǎng)基中不含有機(jī)碳源，可判斷培養(yǎng)的生物同化作用類型為自養(yǎng)型；若用此

培養(yǎng)液培養(yǎng)固氮微生物，則應(yīng)除去氮源（NH4）HCO3,但需加入有機(jī)物提供碳源。（2）根據(jù)所

培養(yǎng)微生物對(duì)各營(yíng)養(yǎng)成分的需要量配制培養(yǎng)基的成分，若要觀察細(xì)菌菌落狀況需用固體培

養(yǎng)基，還需添加瓊脂；微生物培養(yǎng)時(shí)需對(duì)培養(yǎng)基、接種工具進(jìn)行滅菌處理，并進(jìn)行嚴(yán)格的

無(wú)菌操作。（3）常用的微生物接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。

答案：⑴自養(yǎng)型（NHLOHCOV或①）有機(jī)物

（2）①碳源氮源維生素（或磷酸鹽等）②瓊脂（凝固劑）③所培養(yǎng)微生物對(duì)各營(yíng)養(yǎng)

成分的需要量④調(diào)整pH⑤高壓蒸汽滅菌灼燒接種環(huán)酒精棉擦手（或棉塞塞試管口、

在火焰旁接種）（3）平板劃線法稀釋涂布平板法

“54壬八口.生物更具有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇运季S，融會(huì)貫通是根本.

一、培養(yǎng)基及微生物的純化培養(yǎng)技術(shù)

［試考題?查欠缺］

1.（2020?浙江選考）下列關(guān)于微生物培養(yǎng)及利用的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.利用尿素固體培養(yǎng)基可迅速殺死其他微生物，而保留利用尿素的微生物

B.配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)根據(jù)微生物的種類調(diào)整培養(yǎng)基的pH

C.酵母菌不能直接利用糯米淀粉發(fā)酵得到糯米酒

D.適宜濃度的酒精可使醋化醋桿菌活化

解析：選A利用尿素因體培養(yǎng)基舞選尿素分解菌時(shí)，尿素因體培養(yǎng)基并不直接殺死

其他微生物，而是其他微生物不能以尿素為氮源，無(wú)法在尿素固體培養(yǎng)基中存活，A錯(cuò)誤;

不同的微生物生長(zhǎng)所需的最適pH不同，如細(xì)菌適宜生活在中性偏堿環(huán)境，霉菌適宜生活在

中性偏酸環(huán)境，因此配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)根據(jù)微生物的種類調(diào)整培養(yǎng)基的pH,B正確；利用輔

米釀酒需要先進(jìn)行糖化，酵母菌不能直接利用淀粉進(jìn)行發(fā)酵，C正確；醋化醋桿菌的發(fā)酵

底物為一定濃度的酒一水混合物，適宜濃度的酒精可使酶化酶桿菌活化，D正確。

2.（2020?山東等級(jí)者）野生型大腸桿菌可以在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，發(fā)生基因突變產(chǎn)生的

氨基酸依賴型菌株需要在基本培養(yǎng)基上補(bǔ)充相應(yīng)氨基酸才能生長(zhǎng)。將甲硫氨酸依賴型菌株

M和蘇氨酸依賴型菌株N單獨(dú)接種在基本培養(yǎng)基上時(shí)，均不會(huì)產(chǎn)生菌落。某同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程

中發(fā)現(xiàn)，將M、N菌株混合培養(yǎng)一段時(shí)間，充分稀釋后再涂布到基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后出

現(xiàn)許多由單個(gè)細(xì)菌形成的菌落，將這些菌落分別接種到基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后均有菌落出

現(xiàn)。該同學(xué)對(duì)這些菌落出現(xiàn)原因的分析，不合理的是（）

A.操作過(guò)程中出現(xiàn)雜菌污染

B.M、N菌株互為對(duì)方提供所缺失的氨基酸

C.混合培養(yǎng)過(guò)程中，菌株獲得了對(duì)方的遺傳物質(zhì)

D.混合培養(yǎng)過(guò)程中，菌株中已突變的基因再次發(fā)生突變

解析：選B若操作過(guò)程中出現(xiàn)雜菌污染，則基本培養(yǎng)基上會(huì)有雜菌生長(zhǎng)，從而出現(xiàn)

菌落；若M、N菌株互為對(duì)方提供所缺失的氨基酸，則M、N菌林混合培養(yǎng)一段時(shí)間，培

養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)由單個(gè)細(xì)菌形成的菌落，但由于M、N菌株的遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，將這些菌

落分別接種到基本培養(yǎng)基上時(shí)，培養(yǎng)后不會(huì)再有菌落出現(xiàn)；若混合培養(yǎng)過(guò)程中，菌株獲得

了對(duì)方的遺傳物質(zhì)或菌株中已突變的基因再次發(fā)生突變，都會(huì)引起遺傳物質(zhì)改變，則混合

培恭一段時(shí)間，再分別接種到基本培養(yǎng)基上培養(yǎng)后，會(huì)有菌落出現(xiàn)。

3.（2018?全國(guó)卷II）在生產(chǎn)、生活和科研實(shí)踐中，經(jīng)常通過(guò)消毒和滅菌來(lái)避免雜菌的污

染?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）在實(shí)驗(yàn)室中，玻璃和金屬材質(zhì)的實(shí)驗(yàn)器具（填“可以”或“不可以”）放入

干熱滅菌箱中進(jìn)行干熱滅菌。

（2）牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時(shí)消毒法，與煮沸消毒法相比，這兩種方法

的優(yōu)點(diǎn)是

（3）密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒，其原因是紫外線能。在

照射前，適量噴灑_______,可強(qiáng)化消毒效果。

（4）水廠供應(yīng)的自來(lái)水通常是經(jīng)過(guò)________（填“氯氣”“乙醇”或“高鈦酸鉀”）消毒

的。

（5）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(méi)有達(dá)到相應(yīng)溫

度,最可能的原因是___________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

解析：（1）干熱滅菌是指將物品放入干熱滅菌箱內(nèi)，在160?170匕條件下加熱1?2h。

能耐高溫、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培養(yǎng)皿）和金屬用具等，可采用干熱滅

菌的方法。（2）巴氏消毒法是在70?75℃條件下煮30min或在80℃條件下煮15min,可

以殺死牛奶中的微生物，并且使牛奶的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較少。（3）接種室、接種箱或趣凈工作

臺(tái)在使用前，可以用紫外或照射30min,紫外線能破壞微生物的DNA結(jié)構(gòu)，從而殺死物體

表面或空氣中的微生物。在照射前，適量噴灑石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以強(qiáng)化消

毒效果。（4）自來(lái)水通常是用氯氣進(jìn)行消毒的。（5）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(méi)有達(dá)到相應(yīng)溫度，最可能的原因是禍內(nèi)原有的冷空氣沒(méi)有排盡。

答案：（1）可以（2）在達(dá)到消毒目的的同時(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失較少（3）破壞DNA結(jié)構(gòu)消

毒液（4）氯氣（5）未將鍋內(nèi)冷空氣排盡

［強(qiáng)知能?補(bǔ)欠缺］

1.培養(yǎng)基的配制原則、成分確定及種類

（1）培養(yǎng)基的配制原則

①目的要明確：配制時(shí)應(yīng)根據(jù)微生物的種類、培養(yǎng)目的等確定配制的培養(yǎng)基種類,

②營(yíng)養(yǎng)要協(xié)調(diào)：注意各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例。

③pH要適宜：細(xì)菌為6.5?7.5,放線菌為7.5?8.5,真菌為5.0?6.0,培養(yǎng)不同微生物

所需的pH不同。

（2）培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的確定方法

①自養(yǎng)型微生物所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是無(wú)機(jī)鹽，碳源可來(lái)自大氣中的CO2,氮源可由

含氮無(wú)機(jī)鹽提供。

②異養(yǎng)型微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要是有機(jī)物（即碳源），必須由含碳有機(jī)物提供，氮源

也主要是由有機(jī)物提供，部分異養(yǎng)型微生物也可以利用無(wú)機(jī)氮源。

（3）培養(yǎng)基的分類

①按物理狀態(tài)分類

培養(yǎng)基種類特點(diǎn)用途

液體培養(yǎng)基不加凝固劑工業(yè)生產(chǎn)

半固體培養(yǎng)基加凝固劑（如瓊脂）觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、分類鑒定

固體培養(yǎng)基加凝固劑（如瓊脂）微生物分離、鑒定，活菌計(jì)數(shù)，菌種保藏

②按功能分類

種類制備方法原理用途舉例

依據(jù)某些微生物

從眾多微生物中加入青霉素分離

培養(yǎng)基中加入某對(duì)某些物質(zhì)的特

選擇培養(yǎng)基分離所需的微生得到酵母菌和霉

些化學(xué)物質(zhì)殊需求或抗性而

物菌

設(shè)計(jì)

培養(yǎng)基中加入某用伊紅一美藍(lán)培

產(chǎn)生特定的顏色鑒別不同種類的

鑒別培養(yǎng)基種指示劑或化學(xué)養(yǎng)基鑒別大腸桿

或其他變化微生物

藥品菌

項(xiàng)目消毒滅菌

條件溫和的物理或化學(xué)方法強(qiáng)烈的理化因素

僅殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物（不

結(jié)果殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽抱和抱子

包括芽孑包和施子）

常用化學(xué)藥劑高壓蒸汽滅菌

煮沸消毒法巴氏消毒法灼燒滅菌法干熱滅菌法

方法消毒法法

80℃煮15高壓蒸汽滅菌

干熱滅菌箱，

使用100c煮沸min或在70%酒精、酒精燈火焰鍋，恒

160?170

條件5?6min70?75C氯氣等的外焰溫121C,維

維持1?2h

煮3(1min持15~30min

用酒精擦

應(yīng)用不耐高溫的拭雙手，用玻璃器皿、金屬

日常用品接種工具培養(yǎng)基及容器

范圍液體氯氣消毒工具

水源

［練題點(diǎn)?全過(guò)關(guān)］

1.以下是制作酸奶的生物化學(xué)過(guò)程：將適宜的菌種接種到牛奶中，產(chǎn)生的乳酸使牛奶

蛋白凝聚形成濃稠的酸奶。酸奶的發(fā)酵劑中含有基本等量的兩種細(xì)菌（保加利亞乳桿菌和嗜

熱鏈球菌）。保加利亞乳桿菌在無(wú)氧條件下分解牛奶中的乳糖產(chǎn)生乳酸，還產(chǎn)生多肽酶，將

牛奶蛋白分解成多肽和氨基酸；這些反應(yīng)會(huì)刺激嗜熱鏈球菌生長(zhǎng)，產(chǎn)生二氧化碳和甲酸，

使得發(fā)酵液的pH降低，這又會(huì)促進(jìn)保加利亞乳桿菌的生長(zhǎng)和代謝。

（1）用于制作酸奶的牛奶原液首先必須進(jìn)行高溫處理，其目的是,以保

證接種后的正常發(fā)酵；操作者的雙手需進(jìn)行清潔和;操作間內(nèi)靜止空氣中的細(xì)菌

可用物理方法殺滅，也可以用化學(xué)試劑（列出兩種）進(jìn)行消毒。

（2）牛奶原料中不能含有抗生素，這是因?yàn)?/p>

（3）發(fā)酵劑中的兩種細(xì)菌之間的關(guān)系屬于_________________________________________

（4）包裝的酸奶在2?4c下保存，這樣可使細(xì)菌存活但無(wú)活性，食用酸奶前不需要?dú)?/p>

死細(xì)菌這是因?yàn)橛糜谒崮贪l(fā)酵的兩種微生物,且能抑制人體中的某些有

害菌群，因此不必滅菌即可食用。

解析：（1）用于制作酸奶的牛奶原液首先必須進(jìn)行高溫處理，其目的是滅菌，保證接種

后的正常發(fā)酵；操作者的雙手也需進(jìn)行清潔和消毒；操作間內(nèi)靜止空氣中的細(xì)菌可用物理

方法紫外線殺滅，也可以用化學(xué)試劑食醋、苯酚、甲醛等進(jìn)行消毒。（2）牛奶原料中不能含

有抗生素，這是因?yàn)榭股貢?huì)抑制接種細(xì)菌的生長(zhǎng)，使發(fā)酵受到抑制。（3）發(fā)酵劑中的兩種

細(xì)菌之間的關(guān)系屬于共生。（4）包裝的酸奶在2?4°C下保存，這樣可使細(xì)菌存活但無(wú)活性，

食用酸奶前不需要?dú)⑺兰?xì)菌這是因?yàn)橛糜谒崮贪l(fā)酵的兩種微生物對(duì)人體無(wú)害，且能抑制人

體中的某些有害菌群，因此不必滅菌即可食用。

答案：（1）滅菌消毒紫外線食醋、苯酚、甲醛等

（2）抗生素會(huì)抑制接種細(xì)菌的生長(zhǎng)，使發(fā)酵受到抑制

（3）共生（4）對(duì)人體無(wú)害

2.（2021年1月新高考8省聯(lián)考?廣東卷）幾丁質(zhì)廣泛存在于甲殼類動(dòng)物的外殼、昆蟲的

外骨骼和真菌的細(xì)胞壁中。某些微生物能合成幾丁質(zhì)酶（胞外酶），使幾丁質(zhì)降解為N乙酰氨

基葡萄糖，然后進(jìn)一步轉(zhuǎn)化利用。科研人員試圖從土壤中篩選出能高效降解幾丁質(zhì)的菌株,

通過(guò)微生物培養(yǎng)獲得幾丁質(zhì)酶，用于生物防治。回答下列問(wèn)題：

（1）在篩選過(guò)程中，應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以為唯一碳源的固體選擇

性培養(yǎng)基上篩選目標(biāo)菌株。

（2）培養(yǎng)所篩選出的目標(biāo)菌株，計(jì)算各單菌落周圍的“水解圈直徑/菌落直徑”的比值，

比值大小反映了___________________________________________________________________

（3）科研人員篩選出了產(chǎn)幾丁質(zhì)酶的菌株Ao將菌株A發(fā)酵產(chǎn)生的幾丁質(zhì)酶粗提液加入

盛有馬鈴薯培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中，涂布均勻后分別接種4種病原真菌，以

代替幾丁質(zhì)酶粗提液作為對(duì)照，結(jié)果見(jiàn)下圖，幾丁質(zhì)酶粗提液對(duì)

的抑菌效果最強(qiáng)（填入病原菌編號(hào)）。推測(cè)幾丁質(zhì)酶的抑菌機(jī)理是

對(duì)照組（0@

實(shí)驗(yàn)組

a.花生b.辣椒c.尖飽d.擬盤多

白絹病菌疫15病菌像刀菌毛他屬菌

解析：（1）篩選過(guò)程中，將土壤樣品稀釋液接種于以幾丁質(zhì)為唯一碳源的選擇性培養(yǎng)基

上，在該培養(yǎng)基上只有可以利用幾丁質(zhì)的細(xì)菌可以生存，其他不能利用幾丁質(zhì)的微生物被

淘汰而達(dá)到篩選的作用。（2）水解圖直徑/菌落直徑的比值可以反映水解能力的大小，水解圈

直徑/菌落直徑的比值越大，說(shuō)明該菌降解幾丁質(zhì)能力越強(qiáng)，反之越弱。（3）對(duì)照組實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿

足單一變量原則，實(shí)臉組添加幾丁質(zhì)酶粗提液，對(duì)照組加入不含幾丁質(zhì)酶粗提液的緩沖液,

對(duì)4組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察比較，d組水解圈直徑/菌落直徑的比值最大，即抑制效果最強(qiáng)，幾丁

質(zhì)是細(xì)菌細(xì)胞壁的組成成分，幾丁質(zhì)酶水解了幾丁質(zhì)導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞壁不能合成，抑制了細(xì)

菌的繁殖。

答案；（1）幾丁質(zhì)（2）微生物的降解能力（3）不含幾丁質(zhì)酶粗提液的緩沖液d幾丁

質(zhì)是細(xì)菌細(xì)胞壁的組成成分，幾丁質(zhì)酶水解了幾丁質(zhì)導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞壁不能合成，抑制了細(xì)

菌的繁殖

二、微生物的篩選與計(jì)數(shù)

［試考題?查欠缺］

1.(2020?全國(guó)卷I謀種物質(zhì)S(一種含有C、H、N的有機(jī)物)難以降解，會(huì)對(duì)環(huán)境造成

污染，只有某些細(xì)菌能降解S。研究人員按照下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(guò)程中需要甲、乙兩種培養(yǎng)基，甲的組分為無(wú)機(jī)鹽、水和S,乙的組分為

無(wú)機(jī)鹽、水、S和Y。

稀界涂挑單曲

「接種「布平板落接升多次篩選

蜉區(qū)塞工普工必旦搐器

無(wú)菌水甲乙甲

回答下列問(wèn)題：

(1)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。

(2)實(shí)驗(yàn)中初步估測(cè)搖瓶M中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2X1(V個(gè)/mL,若要在每個(gè)平板上涂布100

pL稀釋后的菌液，且保證每個(gè)平板上長(zhǎng)出的菌落數(shù)不超過(guò)200個(gè)，則至少應(yīng)將搖瓶M中

的菌液稀釋倍。

(3)在步驟⑤的篩選過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)培養(yǎng)基中的S超過(guò)某一濃度時(shí)，某菌株對(duì)S的降解

量反而下降，其原因可能是(答出1點(diǎn)即可)。

(4)若要測(cè)定淤泥中能降解S的細(xì)菌細(xì)胞數(shù)，請(qǐng)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(zhǎng)提供

4類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，即o

解析：(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶進(jìn)行滅菌時(shí)，常采用高壓蒸汽滅菌法。

據(jù)題圖分析可知，乙培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，與甲培養(yǎng)基相比，其特有的組分Y應(yīng)是凝固劑

瓊脂。甲、乙培養(yǎng)基均只允許能利用物質(zhì)S作為氮源和碳源的微生物生長(zhǎng)，因此均為選擇

培養(yǎng)基。(2)據(jù)題意可知，假設(shè)至少將搖瓶M中的菌液稀釋X倍，才能保證稀釋后的100pL

菌液中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)不趣過(guò)200個(gè)，初步估測(cè)搖瓶M中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2X107個(gè)/mL,則稀釋

之前100pL菌液中有2x106個(gè)細(xì)菌，可得2X106X(1/X)=200,則X=104,因此至少應(yīng)將搖

瓶M中的菌液稀釋104倍。(3)在篩選過(guò)程中，若培養(yǎng)基中S濃度過(guò)高，可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失

水，進(jìn)而抑制菌林的生長(zhǎng)。(4)將含有能降解S的細(xì)菌的淤泥加入無(wú)菌水中，進(jìn)行適當(dāng)稀釋

后，利用稀釋涂布平板法，取適量的菌液涂布到乙培養(yǎng)基上，在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)，一

段時(shí)間后，統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)，即可估算出淤泥中能降解S的細(xì)菌細(xì)胞數(shù)。(5)本實(shí)驗(yàn)中，甲、乙

兩種培界基所含有的組分雖然不同，但都能為細(xì)菌生長(zhǎng)提供的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是水、碳源、氮源

和無(wú)機(jī)鹽。

答案：（1）高壓蒸汽滅菌瓊脂選擇（2）104（3）S的濃度超過(guò)某一值時(shí)會(huì)抑制菌株的

生長(zhǎng)（4）取淤泥加入無(wú)菌水中，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(wú)機(jī)鹽

2.（2019?全國(guó)卷H）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）。回答

下列問(wèn)題。

（1）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。

（2）在從土壤中分離目標(biāo)菌的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細(xì)菌都能生長(zhǎng)并形成菌

落（如圖所示）。如果要得到目標(biāo)菌，應(yīng)該選擇_______菌落進(jìn)一步純化，選擇的依據(jù)是

（3）土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈础Ｈ粢O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定甲、

乙菌能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?，?qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論，即

（4）該小組將人工合成的一段DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌，使大腸桿菌產(chǎn)生能降解W的醉（酶

E）o為了比較酶E與天然酶降解W能力的差異，該小組擬進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完善相關(guān)內(nèi)容。

①在含有一定濃度W的固體培養(yǎng)基上，A處滴加含有酶E的緩沖液，B處滴加含有相

同濃度天然酶的緩沖液，C處滴加,三處滴加量相同。

②一段時(shí)間后，測(cè)量透明圈的直徑。若C處沒(méi)有出現(xiàn)透明圈，說(shuō)明

;若A、B處形成的透明圈直徑大小相近，說(shuō)明

解析：（1）物質(zhì)W是一種含氮有機(jī)物，要分離能夠降解物質(zhì)W的細(xì)菌，需用以物質(zhì)W

為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。（2）由題圖可知，甲菌落周圍沒(méi)有透明圈，說(shuō)明甲菌不

能降解物質(zhì)W,乙菌落周圍出現(xiàn)透明圖，說(shuō)明乙菌能降解物質(zhì)W,若要得到目標(biāo)菌，應(yīng)選

擇乙菌落進(jìn)一步蛇化。（3）要簽定甲、乙菌能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?，則培養(yǎng)基中不

能添加氮源，所以將甲、乙菌分別接種在無(wú)氮源的培養(yǎng)基上（其他條件相同且適宜），若細(xì)菌

能生長(zhǎng)，則說(shuō)明細(xì)菌能利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?。?）①實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖潜容^天然酶和酶E降

解物質(zhì)W的能力，做實(shí)險(xiǎn)時(shí)要設(shè)計(jì)空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)，所以C處應(yīng)滴加緩沖液。②C處沒(méi)有出

現(xiàn)透明圈，說(shuō)明緩沖液不能降解物質(zhì)W,A、B處透明圖的出現(xiàn)說(shuō)明物質(zhì)W被降解，若兩

個(gè)透明圈直徑大小相近，則說(shuō)明酶E與天然酶降解物質(zhì)W的能力相近。

答案：(1)W(2)乙乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈，說(shuō)明乙菌能降解W(3)將甲、乙菌分別

接種在無(wú)氮源培養(yǎng)基上，若細(xì)菌能生長(zhǎng)，則說(shuō)明該細(xì)菌能利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?4)①

緩沖液②緩沖液不能降解W酶E與天然酶降解W的能力相近

［強(qiáng)知能?補(bǔ)欠缺1

1.微生物的篩選與鑒別方法

(1)微生物的篩選方法

單菌落利用平板劃線法或稀釋涂布平板法接種到固體平板培養(yǎng)基表面，直接根據(jù)微生物

挑取法菌落的特征利用單菌落挑取的方法獲得目的微生物

選擇培

利用選擇培養(yǎng)基對(duì)微生物進(jìn)行選擇培養(yǎng)，直接獲得目的微生物

養(yǎng)法

鑒定培

利用鑒別培養(yǎng)基使目的微生物菌落呈現(xiàn)特有的特征，然后篩選目的微生物

養(yǎng)法

⑵微生物的鑒別方法

菌落特征根據(jù)微生物在固體平板培養(yǎng)基表面形成的菌落的形狀、大小、隆起程度和顏色

鑒別法等特征進(jìn)行鑒別

指示劑鑒如培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種微生物后，培養(yǎng)基變紅，說(shuō)明該種微生

別法物能夠分解尿素

染色鑒別如利用剛果紅染色法，根據(jù)培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈來(lái)篩

法選分解纖維素的微生物

2.平板劃線法和稀釋涂布平板法的比較

比較項(xiàng)目平板劃線法稀釋涂布平板法

接種環(huán)在固體平板培養(yǎng)基表面連①一系列的梯度稀釋

關(guān)鍵操作

續(xù)劃線②涂布平板法操作

稀釋度要足夠高，為確保實(shí)驗(yàn)成

注意事項(xiàng)每次劃線前后均需灼燒接種環(huán)

功可以增加稀釋度的范圍

在具有顯著的菌落特征的區(qū)域菌從適宜稀釋度的平板上的菌落中

菌體獲取

落中挑取菌體挑取菌體

適用范圍適用于好氧菌適用于厭氧菌和兼性厭氧菌

可以根據(jù)菌落的特點(diǎn)獲得某種微既可以獲得單細(xì)胞菌落，又能對(duì)

優(yōu)點(diǎn)

生物的單細(xì)胞菌落微生物計(jì)數(shù)

缺點(diǎn)不能對(duì)微生物計(jì)數(shù)操作復(fù)雜，需要涂布多個(gè)平板

3.統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的兩種方法

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)

當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表

面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞

原理液中的一個(gè)活菌，通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定

菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有容積的樣品中微生物的數(shù)量

多少活茵

每克樣品中的菌落數(shù)=(c+v)xM

每亳升原液所含細(xì)菌數(shù)：每小

C：某稀釋度下平板上生長(zhǎng)的平均菌

公式格平均細(xì)菌數(shù)X400X10，X稀

落數(shù)；V：涂布平板時(shí)所用的稀釋液

釋倍數(shù)

的體積(mL)；稀釋倍數(shù)

當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)菌體連在一起時(shí)，平板

缺點(diǎn)不能區(qū)分細(xì)胞死活

上觀察到的只是一個(gè)菌落

結(jié)果比實(shí)際值偏小比實(shí)際值偏大

［練題點(diǎn)?全過(guò)關(guān)］

1.將馬鈴薯去皮切塊，加水煮沸一定時(shí)間，過(guò)漉得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液

中加入一定量蔗糖和瓊脂，用水定容后滅菌，得到M培養(yǎng)基。回答下列問(wèn)題：

(1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選，則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈霉素以抑制的生長(zhǎng)，加入

了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。

(2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長(zhǎng)提供了多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)類型除氮

源外還有(答出兩點(diǎn)即可)。氮源進(jìn)入細(xì)胞后，可參與合成的生

物大分子有(答出兩點(diǎn)即可)。

(3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖，接種土壤濾液并培養(yǎng)，平板上長(zhǎng)出菌落后可通過(guò)

加入顯色劑篩選出能產(chǎn)淀粉酶的微生物，加入的顯色劑是_______,該方法能篩選出產(chǎn)淀

粉酶微生物的原理是o

(4)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測(cè)定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量，在同一稀釋

倍數(shù)下得到以下結(jié)果：

甲同學(xué)涂布了3個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是110、140和149,取平均值133；

乙同學(xué)涂布了3個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是27、169和176,取平均值124。

有人認(rèn)為這兩位同學(xué)的結(jié)果中，乙同學(xué)的結(jié)果可信度低，其原因是

解析：（1）鏈霉素是抗生素，可抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，故在M培養(yǎng)基中加入鏈霉素作為選擇培

養(yǎng)基，可篩選出真菌。（2）培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)成分一般包括碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽等。細(xì)胞

中含有氮元素的生物大分子有蛋白質(zhì)、核酸等，故加入的氮源可參與以上物質(zhì)的合成。（3）

能產(chǎn)生淀粉酶的微生物可將淀粉水解成麥芽糖，淀粉遇碘液變藍(lán)，向加有淀粉的培養(yǎng)基中

加入碘液后培養(yǎng)基呈現(xiàn)藍(lán)色，產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍的淀粉被水解，形成透明圈，可根據(jù)透

明圈的大小判斷產(chǎn)生淀粉眸的多少。（4）統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)時(shí)，一般選擇菌落數(shù)在30?300的平板

進(jìn)行計(jì)數(shù)，甲同學(xué)統(tǒng)計(jì)的3個(gè)平板中的菌落數(shù)在正常范圍內(nèi)且差距不大，比較準(zhǔn)確；乙同

學(xué)統(tǒng)計(jì)的3個(gè)平板中，1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個(gè)相差懸殊，結(jié)果的重復(fù)性差。

答案：（1）細(xì)菌選擇（2）碳源、無(wú)機(jī)鹽蛋白質(zhì)、核酸（3）碘液淀粉遇碘液顯藍(lán)色,

產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解，形成透明圈（4）乙同學(xué)的結(jié)果中，1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果

與另2個(gè)相差懸殊，結(jié)果的重復(fù)性差

2.土壤中的產(chǎn)服酶細(xì)菌在污水處理中具有巨大的應(yīng)用前景，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）從土壤分離產(chǎn)服酶細(xì)菌的過(guò)程中，培養(yǎng)基中高濃度尿素的作用是殺死

的微生物，并為產(chǎn)腺酶細(xì)菌提供;除了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，培養(yǎng)基的配制還應(yīng)控

制等條件（答出兩點(diǎn)即可）。

（2）采用稀釋涂布平板法接種時(shí)，將聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞，從而在培養(yǎng)

基表面形成單個(gè)o與分離真菌相比，分離產(chǎn)服酶細(xì)菌的樣品稀釋度不同，原因

是.

（3）初步篩選出的產(chǎn)麻酶細(xì)菌，在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，能對(duì)分離的菌種做進(jìn)一步

鑒定，其原理是o

解析：（1）由于絕大多數(shù)微生物不能利用尿素，所以高濃度尿素會(huì)殺死這些微生物。從

土壤分離產(chǎn)腺酶細(xì)菌的過(guò)程中，培養(yǎng)基中高濃度尿素的作用是為了殺死不能耐受高濃度尿

素的微生物，并為麻酶細(xì)菌提供氮源。除了有碳源、氮源、水分和無(wú)機(jī)鹽外，配制培養(yǎng)基

還應(yīng)控制培養(yǎng)基的pH、溶氧量等且要無(wú)菌。（2）采用稀釋涂布平板法接種時(shí)，將聚集在一起

的微生物分散成單個(gè)細(xì)胞，從而在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。分離不同的微生物時(shí)對(duì)樣品

的稀釋度不同，主要是因?yàn)橥寥乐胁煌⑸锏拿芏炔煌＃?）初步篩選出的產(chǎn)腺酶細(xì)菌，

在培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑原理是：產(chǎn)腺酶細(xì)菌可以分解尿素，使培養(yǎng)基pH升高，指示劑

變紅色，從而達(dá)到婆定目的