1、第2讲微生物的培养和应用考情研读备考定位考点展示核心素养1进行微生物的分离和培养。2测定某种微生物的数量。3研究培养基对微生物的选择作用。4探讨微生物的利用。5活动：用大肠杆菌为材料进行平板培养，分离菌落。6活动：分离土壤中分解尿素的细菌，并进行计数。1理性思维分析培养基的成分及其作用；比较平板划线法和稀释涂布平板法的异同。2科学探究设计实验探究微生物培养的条件。3社会责任关注有害微生物的控制和宣传健康生活方式。考点一微生物的实验室培养自主回顾素养储备基础梳理1培养基(1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。(2)营养构成：一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
2、此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。(3)种类按照物理性质可分为液体培养基、固体培养基、半固体培养基。按照成分的来源可分为天然培养基和合成培养基。按照功能用途可分为选择培养基、鉴别培养基等。类型实例选择培养基培养基中加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌培养基中加入高浓度的食盐用于分离得到金黄色葡萄球菌以尿素作为唯一氮源的培养基用于分离分解尿素的细菌石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分离能消除石油污染的微生物的目的培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物鉴别培养基伊红美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌(菌落呈黑色)(4)培养基的
3、制备步骤：计算称量溶化调pH灭菌倒平板。2无菌技术(1)目的：获得纯净的培养物。(2)关键：防止外来杂菌的入侵。(3)常用方法：灭菌和消毒，二者的比较见下表。项目条件结果常用方法应用举例消毒较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高温的液体，如牛奶化学药剂消毒法用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源灭菌强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子灼烧灭菌法接种工具干热灭菌法玻璃器皿、金属用具高压蒸汽灭菌法培养基及容器3大肠杆菌的纯化培养(1)原理：在培养基上将聚集的菌种稀释或分散成单个细胞，使其长成单个的菌落，这个菌落就是纯化
4、的细菌菌落。(2)两种微生物纯化培养的方法比较项目平板划线法稀释涂布平板法平板示意图纯化原理通过连续划线操作实现将菌液进行一系列的梯度稀释和涂布平板操作实现注意事项每次划线前后均需灼烧接种环稀释度要足够高菌体获取在具有显著的菌落特征的区域菌落中挑取菌体从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体优点可以根据菌落的菌落特征获得某种微生物的单细胞菌落既可以获得单细胞菌落，又能对微生物计数缺点不能对微生物计数操作复杂，需要涂布多个平板(3)菌种的保藏方法临时保藏法：对于频繁使用的菌种，先将菌种接种到试管的固体斜面培养基上培养，然后将试管放入4 的冰箱中保藏。甘油管藏法：对于需要长期保存的菌种，先将菌液转入灭
5、菌后的甘油中，充分混匀后放在20 冷冻箱中保存。易错警示(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)划线时最后一区的划线不要与第一区相连。(3)划线时用力大小要适当，这是为了防止用力过大将培养基划破。(4)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连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。思维辨析易错整合，判断正误。(1)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，有时还需要加入一些特殊的物质()(2)倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上()(3)消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害()(4)用稀释
6、涂布平板法纯化大肠杆菌时，只要稀释度足够高，就能在培养基表面形成单个菌落()延伸探究1选择无菌技术的原则是什么？提示(1)考虑无菌技术的效果：灭菌的效果比消毒要好。(2)考虑操作对象的承受能力：活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒，而不能灭菌。2在微生物的分离与培养的过程中，为了防止杂菌的污染，需要进行严格的无菌操作，接种环和接种针及培养基的无菌操作技术相同吗？接种针或接种环操作时经灭菌后就可以挑取菌落吗？提示不相同，接种环和接种针需要灼烧灭菌，培养基需要高压蒸汽灭菌。不可以，接种针或接种环操作时经灼烧灭菌后需要在培养基上接触冷却后才能挑取菌落。3某同学在利用稀释涂布平板法纯化土壤中的大肠杆
7、菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是什么？为了防止杂菌污染，有同学建议加入抗生素，你觉得可以吗？并说明理由。提示菌液浓度过高(土壤溶液稀释不够)。不可以，因为抗生素不但杀灭杂菌，而且也可以杀灭大肠杆菌，因此在培养基上不可以加入抗生素。剖析难点考点突破重难精讲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6.57.5，放线菌为7.58.5，真菌为5.06.0，培养不同微生物所需的pH不同。2培养基的种类与应用分类依据种类特点应用物理性质液体培养基不加凝固剂工业生产半
8、固体培养基加凝固剂(少)观察微生物的运动、微生物的分离、鉴定固体培养基加凝固剂(多)微生物的分离、鉴定，活菌计数、保藏化学成分天然培养基含化学成分不明的天然物质工业生产合成培养基培养基成分明确或用一定化学物质配制分类、鉴定用途选择培养基添加某物质，抑制杂菌生长，促进所需微生物生长培养分离出特定微生物鉴别培养基根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂鉴别微生物3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
9、时最后一区不要与第一区相连。(4)划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。(5)操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧的目的如下表：第一次操作每次划线之前划线结束目的杀死接种环上原有的微生物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，使每次划线菌种数目减少杀死接种环上残存的菌种，避免微生物污染环境和感染操作者精准命题典例剖析例1(2019全国卷)回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是蛋白胨(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制备培养基
10、时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同。硝化细菌在没有碳源的培养基上能够 (填“能够”或“不能”)生长，原因是硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板倒置(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过灭菌处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。解析(1)蛋白胨中含有碳元素和氮元素，可为细菌生长提供碳源和氮源，葡萄糖不能提
11、供氮源，NaNO3不能提供碳源。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH不同，制备培养基时要根据所培养细菌种类的不同来调节pH。硝化细菌是自养生物，可通过化能合成作用利用空气中的CO2合成有机物，所以在没有碳源的培养基上也能生长。(2)用平板培养细菌时，一般将平板倒置，防止皿盖上的水滴滴到培养基中造成污染。(3)在一定的培养条件下，不同微生物表现出各自稳定的菌落特征，因此研究人员可根据菌落的这些特征初步区分微生物的种类。(4)消毒仅杀死物体表面或内部的部分微生物，灭菌可杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。因此，使用后的培养基在丢弃前要进行灭菌处理，防止其中的微生物污染环境。对应训练1(2021锡
12、山区月考)牛奶是微生物生长的良好培养基。牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物。为检测自制酸奶是否被杂菌污染，进行如图所示操作。请回答下列问题。(1)牛奶用巴氏消毒的好处是牛奶的营养成分不被破坏(营养成分没有损失)。(2)图中所用培养基在灭菌过程中，需用到高压蒸汽灭菌锅。下面是关于高压蒸汽灭菌锅使用过程中的操作，正确的先后顺序是。(有的操作可以重复)装入待灭菌物品；加盖；加热灭菌锅；打开排气阀；关闭排气阀；切断电源；压力表的压力降到零；打开盖子；取出灭菌物品(3)取最终的牛奶稀释液0.1mL滴在培养基上进行涂布，应选择的工具是下图中B。(4)理想情况下，稀释涂布培养一段时间后可在培养基
13、表面形成菌落，如果培养基上出现(形状、大小、颜色、光泽度)不同的菌落，说明自制酸奶已被杂菌污染。(5)已知酸奶中的有益菌主要是乳酸菌，要进一步分离纯化乳酸菌采用下图所示的划线分离操作，正确的是B，其正确操作过程中，培养基在划线时划线工具至少要灼烧5次。解析(1)常用的消毒方法主要有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法。巴氏消毒的方法是指7075 煮30分钟或80 煮15分钟，使用这种方法对新鲜牛奶进行消毒的好处是牛奶的营养成分不被破坏。(2)高压蒸汽灭菌锅使用过程中的操作，正确的先后顺序是：装入待灭菌物品、加盖、加热灭菌锅、打开排气阀、关闭排气阀、切断电源、压力表的压力降到零、
14、打开排气阀、打开盖子、取出灭菌物品。特别注意两次打开气阀，第一次是排出冷气，第二次是排出灭菌锅中多余的蒸汽。(3)涂布时所用的接种工具是涂布器，即图中的B。(4)如果培养基上出现(形状、大小、颜色、光泽度)不同的菌落，说明自制酸奶已被杂菌污染。(5)平板上划线的工具为接种环。A图很难得到由单个细胞发育而来的菌落，A错误；B图划线从上次划线末端开始，容易得到由单个细胞发育而来的菌落，B正确；C图划线没有从上次划线的末端开始，接种环上没有菌种，不能得到由单个细胞发育而来的菌落，C错误；D图划线不是从上次划线末端开始，不容易得到由单个细胞发育而来的菌落，D错误。由于每次划线之前和之后都要灼烧接种环，
15、因此培养基在划线时划线工具至少要灼烧5次。考点二微生物的筛选与计数自主回顾素养储备基础梳理1土壤中分解尿素的细菌的分离与计数(1)筛选菌株的原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。(2)统计菌落数目的方法：稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。(3)实验流程(4)尿素分解菌的鉴定原理：分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，使培养基的碱性增强。方法：在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌，若指示剂变红，可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。2分解纤维素的微生物的分离(1)纤维素酶组成：纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，即C
16、1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。作用：纤维素纤维二糖葡萄糖(2)纤维素分解菌的筛选方法：刚果红染色法。原理：红色复合物红色消失，出现透明圈(3)实验流程 思维辨析易错整合，判断正误。(1)纤维素酶只包括三种组分：C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶()(2)选择培养基可以鉴定某种微生物的种类()(3)对细菌进行计数只能采用稀释涂布平板法，而不能用平板划线法()(4)只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素()(5)筛选分解尿素的细菌应以尿素作为培养基中的唯一氮源()(6)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变蓝，则说明筛选到分解尿素的细菌()(7)刚果红可以与纤维素形成透明复合物，所以可以通过是否产
17、生透明圈来筛选纤维素分解菌()(8)刚果红染色法只能在培养微生物的时候加入刚果红()(9)在筛选能分解纤维素的细菌的实验中，选择培养的目的是增大样品中目的菌株的浓度()延伸探究1据某微生物培养基的配方表回答下列问题：成分纤维素粉NaNO3Na2HPO47H2OKH2PO4含量5 g1 g1.2 g0.9 g成分MgSO47H2OKCl酵母膏水解酪素含量0.5 g0.5 g0.5 g0.5 g将上述成分溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL(1)该培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，又是如何进行选择的？(2)你能否设计一个对照实验，说明选择培养的作用？(3)如果用该培养基来鉴别纤维素分解菌
18、，需要加入的成分有哪些？提示(1)具有选择作用。纤维素为唯一碳源，只有能分解纤维素的微生物才能生长繁殖，而不能分解纤维素的微生物被抑制。(2)用接种了的完全培养基(牛肉膏蛋白胨培养基)作为对照。(3)需要加入的成分有凝固剂(琼脂)和染色剂(刚果红)。2测定活菌的数量时不用平板划线法，请说出其中的原因。提示用平板划线法接种时，一般只有最后一次划线的末端才会形成只由一个活菌形成的菌落，而其他一些菌落往往由两个或多个活菌繁殖而成，还有一些不能形成菌落，而在计数时一个菌落对应着一个活菌，这样在划线所得的平板中，菌落数目低于活菌的实际数值，所以不能用平板划线法测定活菌的数量。3研究人员用含有刚果红的培养
19、基培养纤维素分解菌时，筛选到了几株有透明降解圈的菌落如图所示。据图回答以下问题：(1)透明圈是如何形成的？(2)推测与图中透明圈大小有关因素主要是什么？降解纤维素能力最强的菌种是哪种？提示(1)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。细菌分泌的纤维素酶能将培养基中的纤维素降解成纤维二糖和葡萄糖，形成透明圈。(2)纤维素酶的产量和活性。菌落对应的菌种。剖析难点考点突破重难精讲1两种微生物计数方法的比较间接计数法(稀释涂布平板法)直接计数法(显微计数法)原理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，通过统计平板上的
20、菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量公式每克样品中的菌落数MC：某稀释度下平板上生长的平均菌落数；V：涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)；M：稀释倍数每毫升原液所含细菌数：每小格内平均细菌数400104稀释倍数缺点当两个或多个菌体连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落不能区分细胞死活结果比实际值偏小比实际值偏大2微生物的筛选与鉴别方法(1)微生物的筛选方法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选择培养法利用选择培养基对微生物进
21、行选择培养，直接获得目的微生物鉴定培养法利用鉴别培养基使目的微生物菌落呈现特有的特征，然后筛选目的微生物(2)微生物的鉴别方法菌落特征鉴别法根据微生物在固体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指示剂鉴别法如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3微生物的分离与计数实验中对照组和重复组的设置及作用(1)两种对照组的设置及作用判断培养基中“是否有杂菌污染”，需将未接种的培养基同时进行培养。判断选择培养基“是否具有筛选作用”，需设置牛肉膏
22、蛋白胨培养基进行接种后培养，观察两种培养基上菌落数目，进行对比得出结论。(2)重复组的设置及作用为排除偶然因素对实验结果的干扰，在每一稀释度下宜设置3个平板作重复组，选择菌落数均在30300且数目相差不大的三个平板，用“平均值”代入计数公式予以计算菌落数。4常用的选择培养基与鉴别培养基类型实例选择培养基培养基中加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌培养基中加入高浓度的食盐用于分离金黄色葡萄球菌以尿素作为唯一氮源的培养基用于分离分解尿素的细菌以纤维素作为唯一碳源的培养基用于分离纤维素分解菌不添加氮源的培养基用于分离固氮微生物石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存
23、，达到分离能消除石油污染的微生物的目的培养基放在高温环境中培养能得到耐高温的微生物鉴别培养基加入伊红美蓝可以鉴别大肠杆菌(菌落呈黑色)加入酚红指示剂可以鉴别尿素分解菌加入刚果红可以鉴别纤维素分解菌精准命题典例剖析例2(2019江苏高考)下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述，不合理的是(A)A筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养B可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌C在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力D用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值解析分离产纤维素酶菌时，筛选培养基中应以纤维素作为唯一碳源，A项错误。富含腐殖质的林下土壤中纤维素多，故含有能分
24、解纤维素的产纤维素酶菌，B项正确。用筛选培养基分离得到的菌落只是初步筛选，还需进一步确定其产纤维素酶的能力，C项正确。用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆，可将纤维素分解为小分子物质，动物食用后易消化吸收，故可提高其饲用价值，D项正确。 对应训练2(2021城固县月考)二硝基甲苯遇碱变红，如图表示从被二硝基甲苯污染的土壤中分离具有降解二硝基甲苯能力的光合细菌球形红细菌的过程。请回答下列问题：(1)将10 g土壤样品加入装有无菌水的三角瓶中制备土壤浸出液。过程的目的是获得单个菌落；过程所用的接种方法为平板划线法。(2)在5个培养基平板上分别接种稀释倍数为105的土壤样液0.1 mL，培养一段时间后，
25、平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191，则每毫升土壤样液中的细菌数量约为1.75108个。用此方法测定的球形红细菌数量比实际活菌数量少，原因是一个菌落可以由一个或多个球形红细菌形成。(3)图中甲、乙培养基需置于有光条件下培养，主要原因是球形红细菌进行光合作用需要光。挑出纯化获得的菌落接种在含二硝基甲苯的培养基中，培养结束后，可通过调节培养基的pH至碱性后观察培养基颜色来判断菌种降解二硝基甲苯的能力。解析(1)图中稀释涂布平板接种的目的是获得单个菌落；由图中菌落的分布可知，过程所用的接种方法为平板划线法。(2)在5个培养基平板上分别接种稀释倍数为105的土壤样液0.1
26、mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191，一般取菌落数在30300之间的平板计数，则每毫升土壤样液中的细菌数量为1.75108个。用此方法测定的球形红细菌数量比实际活菌数量少，原因是一个菌落可以由一个或多个球形红细菌形成。(3)由于球形红细菌进行光合作用需要光，因此图中甲、乙培养基需置于有光条件下培养。挑出纯化获得的菌落接种在含二硝基甲苯的培养基中，由于二硝基甲苯遇碱变红，因此培养结束后，可通过调节培养基的pH至碱性后观察培养基颜色来判断菌种降解二硝基甲苯的能力。3(2020江西省新余市高三期末)目前微博传言手机细菌比马桶多。如图，央视和北京卫视通
27、过实验展示调查结果。回答下列相关问题(1)该实验需制备固体(填“固体”或“液体”)培养基。在液体培养基中加入琼脂可配置成固体培养基。(2)据图，两电视台均采用稀释涂布平板法接种，接种前需要采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。(3)通过观察菌落形状、大小、隆起程度和颜色等初步鉴定手机屏幕和马桶按钮上的生物类群。两电台实验操作均正确且完全一致，但报道结果截然不同，你认为原因是：手机的取样和马桶的取样都不相同。(4)按图操作取样面积，实验员测定某手机屏幕的细菌数量，将10 mL菌悬液进行梯度稀释，分别取0.1 mL稀释倍数为100的样品液接种到三个培养基上，培养一段时间后，统计菌落数分别为98、10
28、0、102，则该手机屏幕的细菌数为4104个/平方厘米。该实验对照组要取培养基涂布0.1_mL无菌水进行培养。解析(1)该实验需制备固体培养基。在液体培养基中加入琼脂做凝固剂即可。(2)图中，均要用稀释涂布平板法接种，培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。(3)不同的菌落形态、大小不同，图示两个电视台调查的手机屏幕和马桶按钮都有多种形态的菌落，即存在多种微生物。两电视台实验操作均正确且完全一致，但报道结果截然不同，可能是因为手机的取样和马桶的取样都不相同。(4)根据题意分析，三个菌落的平均数为(98100102)/3100(个)，则该手机屏幕的细菌数100100(100.1)(55)4104(个/
29、cm2)。该实验对照组应该取培养基涂布0.1 mL无菌水进行培养。课末总结 知识导图思维缕析 学科素养核心释疑下图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题：(1)图甲是利用平板划线法进行微生物接种，图乙是利用稀释涂布平板法进行微生物接种。对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是灼烧灭菌和酒精消毒。(2)接种操作要在火焰附近进行的原因是火焰附近存在着无菌区域。(3)接种后，在固体培养基上培养细菌时进行倒置培养的目的是防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基。 探究高考明确考向1(2020山东卷，20)野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长，发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本
30、培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时，均不会产生菌落。某同学实验过程中发现，将M、N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后出现许多由单个细菌形成的菌落，将这些菌落分别接种到基本培养基上，培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析，不合理的是(B)A操作过程中出现杂菌污染BM、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸C混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质D混合培养过程中，菌株中已突变的基因再次发生突变解析操作过程中出现杂菌污染，基本培养基上生长的为杂菌，A合理；若M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸形成的菌落
31、，需要MN混合在一起才能生存，而该菌落来自单个细菌形成的菌落，单个细菌不可能是混合培养的细菌。B项不合理。M、N菌株混合培养后在基本培养基上可以生存，推测可能是混合培养过程中，菌株间发生了基因交流，获得了对方的遗传物质，C合理；基因突变是不定向的，在混合培养过程中，菌株中已突变的基因也可能再次发生突变得到可在基本培养基上生存的野生型大肠杆菌，D合理。故选B。2(2020江苏卷，19)为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是(B)A倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整B图中、区的细菌数量均太多，应从区挑取单菌落C该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的
32、目的D菌落周围的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色解析倒平板后无需晃动，A错误；区、区没有出现单菌落，说明细菌数量太多，故应从区挑取单菌落，B正确；出现单菌落即达到了菌种纯化的目的，C错误；刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应，D错误。故选B。3(2020浙江卷，19)下列关于微生物培养及利用的叙述，错误的是(A)A利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物，而保留利用尿素的微生物B配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pHC酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒D适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化解析在尿素固体培养基中，
33、由于不能利用尿素做氮源的微生物不能生长繁殖，而保留利用尿素的微生物，其他微生物并非被杀死，A错误；不同的微生物所需的pH不同，所以配置培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH，B正确；酵母菌不能直接利用淀粉，应用酒曲中的根霉和米曲霉等微生物把淀粉糖化，再用酵母菌发酵得到糯米酒，C正确；醋化醋杆菌在有氧条件下利用酒精产生醋酸，D正确。故选A。4(2019江苏卷，12)下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是(A)A培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌B接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧C接种后的培养皿要倒置，以防培养污染D菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基解析培养微生物的器具不
34、一定都要进行高压蒸汽灭菌，如接种环需要进行灼烧灭菌，A项错误。接种前灼烧接种环的目的是彻底杀灭环上的细菌、芽孢等，接种后再灼烧是为了防止菌种逸出，污染接种室或者超净台，影响整体接种环境，B项正确。接种后的培养皿要倒置，既可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染，又可以避免培养基里的水分过快地挥发，C项正确。固体培养基可通过平板划线法或稀释涂布平板法进行菌种分离；在固体培养基上才能形成菌落，故菌落计数用固体培养基，D项正确。5(2020全国，37)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株
35、。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。回答下列问题：(1)实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是琼脂。甲、乙培养基均属于选择培养基。(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2107个/mL，若要在每个平板上涂布100 L稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释104倍。(3)在步骤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长(答出1点即可)。(4)若要测定淤泥中能降解S的细
36、菌细胞数，请写出主要实验步骤：取淤泥加入无菌水中，涂布(或稀释涂布)到乙培养基上，培养后计数。(5)上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即水、碳源、氮源和无机盐。解析本题考查微生物的培养、分离和计数。(1)为保持原有的湿度，盛有水或培养基的器皿常采用高压蒸汽灭菌法灭菌。乙培养基为固体培养基，需要加入凝固剂琼脂。甲、乙培养基均只含S一种碳源和氮源，故只有能利用S的细菌才能生长，因而都属于选择培养基。(2)M中细菌浓度稀释倍数涂布时细菌的浓度，所以稀释倍数M中细菌浓度涂布时细菌的浓度。M中细菌浓度为2107个/mL，涂布时细菌浓度最高为200个/1
37、00L2103个/mL，所以稀释倍数为2107个/mL(2103)个/mL104。(3)当培养基中的S超过某一浓度时，细胞外的渗透压增大，细胞吸水减少，代谢减弱，菌株生长受到抑制，对S的降解量下降。(4)采用稀释涂布平板法进行培养计数时，先取1 g淤泥加入9 mL 无菌水中制成菌悬液，稀释涂布到乙培养基上，培养后统计菌落数，推算淤泥中能降解S的细菌数量。(5)培养微生物的培养基中含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。6(2019全国卷，37)物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要
38、从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是W。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌，应该选择乙菌落进一步纯化，选择的依据是乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W。(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的
39、差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加缓冲液，三处滴加量相同。一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解W；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明酶E与天然酶降解W的能力相近。解析(1)物质W是一种含氮有机物，要分离能够降解物质W的细菌，需用以物质W为唯一氮源的选择培养基进行筛选。(2)由题图可知，甲菌落周围没有透明圈，说明甲菌不能降解物质W，乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解物质W，故要得到目标菌，应选择乙菌落进一步纯化。(3)要鉴定甲、乙菌能否利用空气
40、中的氮气作为氮源，则培养基中不能添加氮源，所以将甲、乙菌分别接种在无氮源的培养基上(其他条件相同且适宜)，若细菌能生长，则说明细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)实验目的是比较天然酶和酶E降解物质W的能力，做实验时要设计空白对照实验，所以C处应滴加缓冲液。C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解物质W，A、B处透明圈的出现说明物质W被降解，若两个透明圈直径大小相近，则说明酶E与天然酶降解物质W的能力相近。7(2019全国卷，37)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解，会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5
41、 g/L)。号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(15 g/L)。号培养基：氯化钠(5 g/L)，硝酸铵(3 g/L)，其他无机盐(适量)，X(45 g/L)。回答下列问题。(1)在号培养基中，为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。、号培养基中为微生物提供碳源的有机物是X。(2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌比例会下降，其原因是不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖。(3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是稀释涂布平板法。(4
42、)假设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。解析(1)号培养基中含有牛肉膏、蛋白胨和有机物X等，其中X仅含有C、H两种元素，故为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。、号培养基中除无机盐外，还含有有机物X，故为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因号液体培养基中的有机碳源只有X，故培养一段时间后，不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖，故不能降解X的细菌比例会下降。(3)对微生物分离的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，但其中只有稀释涂布平板法能够用于计数。(4)能高效降解X的细菌能将X代
43、谢为丙酮酸，丙酮酸在有氧条件下被降解时能释放出大量能量，故丙酮酸可为该细菌的生长提供能量。丙酮酸还可以为该细菌中其他物质的合成提供原料。8(2018全国卷)将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。回答下列问题：(1)M培养基若用于真菌的筛选，则培养基中应加入链霉素以抑制细菌的生长，加入了链霉素的培养基属于选择培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质，营养物质类型除氮源外还有碳源、无机盐(答出两点即可)。氮源进入细胞后，可参与合成的生物大分子有蛋白质、核酸(答出两点即可)。(3)若在
44、M培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是碘液，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈。(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量，在同一稀释倍数下得到以下结果：甲同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是110、140和149，取平均值133；乙同学涂布了3个平板，统计的菌落数分别是27、169和176，取平均值124。有人认为这两位同学的结果中，乙同学的结果可信度低，其原因是乙同学的结果中，1个平板的计数结果与另2个相差悬殊，结果的重复性差
45、。解析(1)链霉素是抗生素，可抑制细菌生长，故在M培养基中加入链霉素作为选择培养基，可筛选出真菌。(2)培养基中的营养成分一般包括碳源、氮源、水和无机盐等。细胞中含有氮元素的生物大分子有蛋白质、核酸等，故所加入的氮源可参与以上物质的合成。(3)能产生淀粉酶的微生物可将淀粉分解成麦芽糖，淀粉遇碘变蓝，向加有淀粉的培养基中加入碘液后培养基呈现蓝色，产淀粉酶的菌落周围的淀粉被水解，形成透明圈，可根据透明圈的大小判断产生淀粉酶的多少。(4)统计菌落数时一般选择菌落数在30300个的平板，甲同学统计的3个平板中的菌落数在正常范围内且差距不大，比较准确；乙同学统计的3个平板中，1个平板的计数结果与另2个相
46、差悬殊，结果的重复性差。9(2018全国卷，37)回答下列与酵母菌有关的问题：(1)分离培养酵母菌通常使用麦芽汁琼脂(填“牛肉膏蛋白胨” “MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用高压蒸汽灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进菌体快速增殖(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进乙醇产生(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是酵母菌分解
47、葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软。解析(1)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用广泛的细菌培养基；MS培养基是满足植物细胞的营养和生理需要的培养基；麦芽汁琼脂培养基通常用于酵母菌(真菌)的培养、鉴定及菌种保存。培养基的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)酵母菌为兼型厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸为酵母菌的繁殖提供能量，在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇。(3)面包松软是因为制作过程中加入的酵母菌可以分解葡萄糖产生大量的CO2，CO2遇热膨胀，使得制作的面包松软多孔。10(2018江苏卷，31)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料
48、蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。下图所示为操作流程，请回答下列问题：(1)配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的pH，及时对培养基进行分装，并进行高压蒸汽(湿热)灭菌。(2)取步骤中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤中将温度约50_(在25 、50 或80 中选择)的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。(3)挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤所示进行划线。下列叙述合理的有a、b、d_。a为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌b
49、划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落c挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母细胞中甲醇的含量d可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得高甲醇耐受株(4)步骤中，为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和氧气供应。为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1 000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用2516型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上无色细胞的个数应不少于30，才能达到每毫升3109个活细胞的预期密度。解析(1)配制培养基时，进行计算、称量、溶化后，需先调pH再分装到锥形瓶中进行高压蒸汽灭菌。(2)倒平板时的培养基温度约为50 ，冷凝后倒置培养。(3)平板划线时，接种针、接种环使用前和每次划线后都需要进行灼烧灭菌，以免造成杂菌污染，a正确；划线时不能划破培养基表面，否则不能形成正常菌落，b正确；挑取菌落时，应挑取多个不同的菌落，分别测定酵母细胞中蛋白质含量，c错误；逐步提高培养基中甲醇的浓度，能筛选出其中的耐受菌，获得耐受高甲醇的菌株，d正确。(4)酵母是兼性厌氧型真菌，在有氧条件下可大量繁殖。酵母扩大培养时，需保证充足的营养和氧气等条件。计数室中培养液容积实际只有0.120.05 mm3。设5个中方格中无色(活细胞不能被台盼蓝染色)的细胞数目为x个，则3109x/5251 0001 0000.05，解得x30(个)。