2025秋高考生物复习选择性必修3生物技术与工程第十二单元第2讲微生物的培养与应用课件(共79张PPT)

(共79张PPT)
第2讲　微生物的培养与应用
课标考情——知考向 核心素养——提考能
课标
要求 1.阐明在发酵工程中灭菌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，保持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验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计数法是测定微生物数量的常用方法 科学思维 通过分析培养基的成分及作用，归纳平板划线法与稀释涂布平板法的异同
科学探究 能够按照要求设计分离微生物的实验
社会责任 关注有害微生物的控制、宣传健康生活
1.培养基
知识点一　微生物的实验室培养
［自主学习］
氮源
无机盐
液体培养基
鉴别培养基
pH
氧气
2.无菌技术
巴氏消毒法
干热灭菌
湿热灭菌
外来杂菌
3.酵母菌的纯培养
（1）纯培养：在微生物学中，将接种于　　　　　内，在合适条件下形成的　　　　　　 　　的群体称为培养物。由　　　　　　　　所获得的微生物群体称为纯培养物，获得　　　　　　　的过程就是纯培养。
培养基
含特定种类微生物
单一个体繁殖
纯培养物
（2）纯培养过程。
琼脂
蒸馏水
干热灭菌箱
50 ℃
酒精灯火焰
单
恒温培养箱
（1）无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？_____________________________________________。
（2）微生物的接种方法只有平板划线法和稀释涂布平板法吗？微生物接种的核心是什么？________________________________________________ 　
　 。
［自主检测］
提示：还能有效避免操作者自身被微生物感染
提示：不是，微生物的接种技术还包括斜面接种、
穿刺接种等方法。其核心是防止杂菌污染，保证培养物的纯度
知识点二　土壤中分解尿素的细菌的分离
［自主学习］
酚红
样品稀释
培养观察
以尿素为唯一氮源
稀释涂布平板法
（1）想一想，如何根据平板上的菌落数推测出每克样品中的活菌数？ 　
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）细菌数目的测定还有哪些方法？举例说明：_____________________ 　
　 。
［自主检测］
提示：统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板上的菌落数的平均值，然后按公式每克样品中的活菌数=（C÷V）×M进行计算
提示：滤膜法。测定
饮用水中大肠杆菌的数目可以采用滤膜法
1.培养基中的营养成分
培养基一般都含有水、无机盐、碳源和氮源等营养物质，此外，还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
微生物的实验室培养
［深度讲解］
营养要素 来源 功能
碳源 无机
碳源 CO2、NaHCO3、CaCO3等含碳无机物 ①构成细胞中的物质和一些代谢物；
②有些既是碳源又是能源
有机
碳源 糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油、花生粉饼等
氮源 无机
氮源 NH3、铵盐、硝酸盐、N2等 将无机氮合成含氮有机物
有机
氮源 牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸等 合成蛋白质、核酸及含氮的有机物
2.培养基的种类及应用
划分
标准 培养
基种类 特点 应用
按物
理性
质分 液体
培养基 不加凝固剂 工业生产
半固体
培养基 加凝固剂
（如琼脂） 观察微生物的运动、分类鉴定
固体培
养基 微生物的分离、鉴定、活菌计数、菌种保存
划分
标准 培养
基种类 特点 应用
按用
途分 选择
培养基 培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需的微生物的生长 培养、分离出特定微生物（如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；以尿素为唯一氮源的培养基用于分离分解尿素的细菌）
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或化学药品 鉴别不同种类的微生物（如可用伊红—美蓝培养基鉴别饮用水中是否有大肠杆菌）
划分
标准 培养
基种类 特点 应用
按化
学成
分分 天然
培养基 含化学成分不明确的天然物质 工业生产
合成
培养基 培养基成分明确 分类、鉴别
3.平板划线法和稀释涂布平板法的比较
［考向预测］
（一）考查微生物的营养成分（素养目标：生命观念）
1.使用日益广泛的手机，在方便人们通讯联络的同时，也成为细菌等病原体传播的途径。为了解手机上细菌的情况，某兴趣小组进行了如下实验，请回答相关问题：
（1）取附着在手机上的细菌进行取样培养后，对菌液进行系列梯度稀释的目的是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。
将微生物分散成单个细胞，进而获得单个的菌落
（2）若要使菌落能在平板A上生长，下列培养基中最合理的是　　　（填“甲”“乙”或“丙”），原因是________________________________________
______________________________________________________。
可通过_________________________________________________________ 　
　　　　　　　　　来检测培养基A制备是否合格。
培养基编号 培养基组分
甲 蔗糖、NaCl、琼脂、水
乙 牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂、水
丙 蛋白胨、NaCl、蔗糖、水
乙
培养基乙含有碳源、氮源、水、无机盐这几
类营养物质，且加入了琼脂作为凝固剂，可以达到实验效果　
将未接种的该培养基（A）置于适宜条件下培养一段时间，检测
其是否有菌落生成　
（3）初筛后将平板B的菌落通过“影印”方法接种到培养基C上培养，使培养基C对应位置上出现相同菌落，然后用伊红—美蓝染液对C进行染色，根据染色后D中出现的结果，可判断平板B中　　　　号（填图中编号）是大肠杆菌的菌落。
（4）某同学采用平板划线法进一步纯化大肠杆菌，接种培养一段时间后，发现第一划线区不间断长满菌落，第二划线区上几乎无菌落，产生此情况的可能原因是____________________________________________________
　　　　　　 　　　　　　　　（写出一点即可）。
3
第一次划线后接种环灼烧后没有冷却（或第二次划线未
从第一次划线区的末端开始划线）
（二）考查微生物的纯培养（素养目标：生命观念）
2.某兴趣小组试图从土壤中分离某种细菌，流程图如图所示。如表所示配方的培养基可筛选某种细菌，该细菌可以在该培养基上生长，进而形成菌落。回答下列问题：
KH2PO4　1.4 g
Na2HPO4　2.1 g
MgSO4·7H2O　0.2 g
葡萄糖　10.0 g
尿素　1.0 g
琼脂　15 g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1 000 mL
（1）该培养基可筛选的细菌是　　　 　 　 ，判断的依据是
　 。
（2）如果从土壤中获取的样本含该细菌的数量较少，需要对样本中的细菌进行扩大培养，请判断能否用表格中的培养基来扩大培养？　　　（填“能”或“不能”），理由是________________________________________　
　 。
分解尿素的细菌
培养基中尿素是唯一的氮源
不能
扩大培养应该用液体培养基，表格中配方
含有琼脂，是固体培养基
（3）如果需要对该细菌进行计数，则应用　　　　　 法接种。接种尿素分解菌后的培养基需要倒置培养，原因是______________________　
　 。
（4）从第二次稀释开始，分别取1 mL菌液加入　　　mL无菌水逐步稀释10倍后，三个培养皿中分别形成了54、46、50个菌落，则1 g土壤样本中的活菌为　　　　个。
（5）为了确定该细菌确实属于所要分离的细菌，需要在培养基中加入
　　　　指示剂。培养该细菌后，因pH升高，指示剂将变红。
稀释涂布平板
防止培养皿盖上的水
滴落造成培养基的污染
9
5×107
酚红
【解析】（1）（2）（3）解析略。（4）对培养液进行稀释时，应取1 mL菌液加入9 mL无菌水中，即稀释10倍，如题图所示，1 g土壤样本共稀释1×106倍，三个培养皿中分别形成了54个、46个、50个菌落，则1 g土壤样本中约有分解尿素的细菌数量为（54+46+50）÷3×106=5×107个。
1.分离和鉴定分解尿素的细菌的方法
微生物的分离与计数
［深度讲解］
项目 详解
土壤采样 采集的土壤应该选择含有尿素的土壤
选择培养 选择土样，将土样放在含有尿素作为唯一氮源的培养基上进行选择培养
梯度稀释 选用一定稀释范围的样品液进行培养以保证菌落数在30~300
鉴定方法 加入酚红指示剂，若指示剂变红，说明该种菌能分解尿素
2.选择培养基四种常见制备方法或实例
（1）加入某些特定的物质（前提是培养基具备全部营养成分）。
（2）改变培养基的营养成分。
（3）利用培养基的特定化学成分分离。
（4）通过某些特殊环境分离。
3.统计菌落数目的方法
（1）显微镜直接计数法。
①原理：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体积的样品中微生物的数量。
②缺点：不能区分死菌与活菌。
（2）间接计数法（活菌计数法）。
①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。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②操作：
a.设置重复组，增强实验的说服力及准确性。
b.为了保证结果准确，一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
③计算公式：每克样品中的菌株数=（C÷V）×M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。注意：统计的菌落数往往比活菌的实际数目小。这是因为当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。
［考向预测］
微生物筛选的基本过程（素养目标：科学探究）
　（2025年江苏南京开学考试）经人工诱变后，部分细菌由于某种酶被破坏，其细胞中某些化学反应不能正常进行，就形成了营养缺陷型菌株，这在工业生产上有较广阔的应用前景。以下是实验人员利用影印法初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程，请回答下列问题：
（1）制备如图所示的培养基除含有细菌必需的　　　 　　　　　　 　等营养物质外，还需要加入　　　　 　　。
（2）倒平板时，待平板冷凝后，需要将平板倒置，这样做的目的是______
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　；图中过程①采用的接种方法是　　　　　　 ，该方法用于微生物数量测定时，统计的菌落数往往比活菌数目　 　 （填“ 多”或“少”）。
碳源、氮源、水和无机盐
琼脂（或凝固剂）
皿盖上的水珠落入培养基，防止水分过快蒸发
防止
稀释涂布平板法
少
（3）进行过程②培养时，应先将丝绒布转印至　　　　（填“基本”或“完全”）培养基上，原因是　　　　　　　　　　　　　　　 　。
（4）利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同，为了完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，实验人员应挑取____________　　　　　（填“菌落A”或“菌落B”）进行接种培养，并进一步鉴定。
基本
防止基本培养基中混入特定氨基酸
菌落A
（5）科研人员用放射线处理目的菌获得两个突变株C和D，然后对突变株C和D进行实验，结果如表所示。
突变株C不能在一般培养基上生长的原因最可能是_____________________
　　　　　　　　　　　。将突变株C和D混合在一起，接种于一般培养基上，都能生长的最可能的原因是__________________________________
　 。
接种的菌种 一般培养基 实验处理及结果
C 不生长 添加营养物质甲，能生长
D 不生长 添加营养物质乙，能生长
C+D 能生长 不添加营养物质甲、乙，都能生长
突变株C缺乏合成
营养物质甲所需要的酶
突变株D可以提供突变株C生长需要的
营养物质甲，突变株C可以提供突变株D生长需要的营养物质乙
【解析】（1）图示培养基上最后都长出了菌落，说明该培养基为固体培养基，因此制备该培养基时除加入细菌必需的水、碳源、氮源、无机盐等营养物质外，还需要加入琼脂（或凝固剂）。（2）倒平板的适宜温度是50 ℃左右，待平板冷凝后，要将平板倒置，平板倒置的好处是一方面可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染，另一方面也可避免培养基中的水分过快蒸发；图中过程①采用的接种方法是稀释涂布平板法，得到的菌落均匀分布，该方法用于微生物数量测定时，统计的菌落数往往比活菌数目少，原因是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。（3）进行过程②培养时，为防止特定氨基酸混入基本培养基中，应先将丝绒布转印至基本培养基上，再转接至完全培养基上。
（4）利用影印法培养可以使不同培养基中同种菌株的接种位置相同，为了完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，比较基本培养基和完全培养基可知，菌落A为氨基酸缺陷型菌株，因此需要挑取菌落A进行接种培养并进一步鉴定。（5）由表格分析可知，突变株C的生长依赖于营养物质甲，突变株C不能在一般培养基上生长的原因最可能是突变株C缺乏合成营养物质甲所需要的酶；突变株C的生长依赖物质甲，而突变株D的生长依赖于营养物质乙，不添加营养物质甲和乙，二者混合培养时都能生长，最可能的原因是突变株C为突变株D提供了营养物质乙，突变株D为突变株C提供了营养物质甲。
1.（2024年江苏卷）酵母菌是基因工程中常用的表达系统。下列相关叙述正确的是 （　　）
A.酵母菌培养液使用前要灭活所有细菌，但不能灭活真菌
B.酵母菌是真核细胞，需放置在CO2培养箱中进行培养
C.可用稀释涂布平板法对酵母菌计数
D.该表达系统不能对合成的蛋白质进行加工和修饰
C
【解析】酵母菌培养液使用前要灭活所有细菌和真菌，A错误；将含有酵母菌的培养基放置在28 ℃恒温培养箱中进行培养，B错误；稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目，当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的个单菌落来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌，由此可知，可用稀释涂布平板法对酵母菌计数，C正确；酵母菌是真核细胞，具有高尔基体和内质网，可以对合成的蛋白质进行加工和修饰，D错误。
2.（2024年江西卷）井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变种（JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长）发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是 （　　）
A.JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因
B.JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量
C.提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量
D.稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化
D
【解析】基因表达的产物是蛋白质，而井冈霉素是JGs发酵生产的一种氨基寡糖类抗生素，A错误；JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程会影响JGs的数量，进而影响井冈霉素的产量，B错误；在一定范围内提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量，但若浓度过大，反而会降低井冈霉素的产量，C错误；JGs是一种放线菌，菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分，因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化，D正确。
3.（2024年湖南卷）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 （　　）
A.①②⑤⑥ B.③④⑥⑦
C.①②⑦⑧ D.①③④⑤
D
【解析】由图可知，②中拔出棉塞后应握住棉塞上部；⑥中划线时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.（2024年重庆卷）养殖场粪便是农家肥的重要来源，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物。兴趣小组按图进行实验获得目的菌株，正确的是 （　　）
A.①通常在等比稀释后用平板划线法获取单个菌落
B.②挑取在2种培养基上均能生长的用于后续的实验
C.③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙
D.粪便中添加菌株甲比乙更有利于NH3的减少
C
【解析】平板划线法无需等比稀释，A错误；由图可知，②筛选不能在尿素唯一氮源培养基上生长，而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验，B错误；所筛选出的菌株之所以不能利用尿素，可能是由于不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂，所以③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙，C正确；由图可知，甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，且乙同时分泌脲酶抑制剂，粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株使甲能够产生NH3，所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少，D错误。
5.（2024年宁夏四川卷）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。回答下列问题。
（1）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，发现测得的细菌数量前者大于后者，其原因是________________
________________________________________________________________
　　　　　　。
（2）该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液，再从稀释菌液中取200 μL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　　　　　　　　个/mL。
前者微生物分散
的活菌和死菌一起计数，后者存在多个活菌形成一个菌落的情况且只
计数活菌
5 000
（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_____________________________________________________
　　　　　 ，冷却的目的是　　　　　　　　　　　　　　。
（4）据图可知杀菌效果最好的消毒液是　　　，判断依据是___________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。（答出两点即可）
（5）鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈　　　 　色。
杀死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在
的微生物污染
防止温度过高杀死菌种
A
A消毒液活
菌数减少量最多，且杀菌时间较短，效率最高
黑
【解析】（1）显微镜直接计数法把死菌和活菌一起计数。菌落计数法计数只计活菌数，还可能存在多个活菌形成一个菌落的情况，故前者的数量多于后者。（2）该同学从100 mL细菌原液中取1 mL加入无菌水中得到10 mL稀释菌液，该过程稀释了10倍，再从稀释菌液中取200 μL（0.2mL）涂布平板，菌落计数结果为100，则稀释菌液中1 mL细菌原液中细菌浓度=（菌落数÷菌液体积）×稀释倍数=（100÷0.2）×10=5 000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。灼烧的目的是杀死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污染，冷却的目的是防止温度过高杀死菌种。（4）A消毒液活菌数减少量最多，且杀菌时间较短，效率最高，因此A消毒液杀菌效果最好。（5）大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈黑色。
A组　基础巩固练
1.做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是 （　　）
A.高压灭菌加热结束时，打开排气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖
B.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
C.为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D.用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上
（本讲对应学生用书P412~414）
D
【解析】在高压灭菌的操作过程中，加热结束后应让灭菌锅内温度自然下降，待压力表的指针指到零时，打开排气阀，旋松螺栓，打开盖子。倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，而不是完全取下放到一边。接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后，再用其挑取菌落。在微生物的培养中，一般将培养皿倒置，在皿底上用记号笔做标记。
2.（2024年广东汕头二模）生食海鲜易引发副溶血性弧菌食物中毒。为开发天然抑菌剂，研究者先制备海鲜样液，在某培养基中划线接种得到该菌（图中蓝绿色菌落）。下列叙述正确的是 （　　）
A.海鲜样液需多次稀释后才能划线接种
B.划线接种时接种环使用前须进行消毒
C.只有第一次划线前需要蘸取海鲜样液
D.结果显示单菌落太多不能达到纯培养目的
C
【解析】平板划线接种时不需要稀释，A错误；划线接种时接种环使用前须进行灼烧灭菌，B错误；只有第一次划线前需要蘸取海鲜样液，后面每次划线都是从上一次划线的末端开始，C正确；出现单菌落即达到了菌种纯化的目的，D错误。
3.平板涂布是分离菌种常用的方法，下列相关叙述不恰当的是 （　　）
A.固体培养基灭菌后，应冷却至50 ℃左右时倒平板
B.倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影响菌种的生长
C.平板涂布分离到的单菌落需进一步划线纯化
D.平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数
B
【解析】固体培养基灭菌后，应冷却至50 ℃左右时倒平板，温度过低易导致污染，温度过高无法操作，A正确；倒好的平板需要冷却后使用，且不宜久存，以免表面干燥，影响接种后菌种的生长，B错误；平板涂布分离到的单菌落仍需进一步划线纯化，以利于菌种保藏，C正确；平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数，D正确。
4.为了处理污水中有害的、难以降解的有机化合物A，研究团队用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基，成功筛选出能高效降解化合物A的细菌。实验的主要步骤如下图所示，相关叙述错误的是 （　　）
A.实验涉及的培养基使用前必须经过湿热灭菌
B.初选培养基应该以化合物A作为唯一碳源
C.应选择锥形瓶中化合物A含量低的菌种扩大培养
D.实验筛选获得的化合物A高效降解菌可直接用于污水处理
D
【解析】培养微生物的培养基需要进行高温、高压灭菌，即使用前必须经过湿热灭菌，A正确；要筛选出能高效降解化合物A的细菌，培养基应以化合物A作为唯一碳源，则不能分解化合物A的微生物由于缺乏碳源不能在选择培养基上生长，B正确；锥形瓶中化合物A含量越低，说明该菌种分解化合物A的能力越强，因此应选择锥形瓶中化合物A含量低的菌种扩大培养，C正确；实验筛选出来的菌株还需要在具体的环境中进一步测试，才能用于污水处理，D错误。
5.筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。
菌种 菌落直径：
C/mm 透明圈直径：
H/mm H/C
细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2
细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6
有关本实验的叙述，错误的是 （　　）
A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B.筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布
C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
C
【解析】微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等，A正确；筛选分解淀粉的细菌时，实验流程为取样→梯度稀释→样品涂布到鉴别分解淀粉的细菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落，B正确；由题意可知，淀粉被分解后经稀碘液处理才能出现透明圈，淀粉分解需要淀粉酶的催化，图中两种细菌都出现了以菌落为中心的透明圈，说明以上两种细菌均能将淀粉酶分泌到细胞外来发挥作用，C错误；透明圈是细菌分解淀粉得到的，H表示透明圈直径，C表示菌落直径，因此H/C值可以反映两种细菌分解淀粉能力的差异，即H/C值越大，细菌分解淀粉的能力越强，D正确。
B组　能力提升练
6.（2024年广东梅二模）2023年9月，第19届亚运会在杭州举行。“绿色”是杭州亚运会的办赛理念之一，“无废亚运”则是“绿色”的重要内涵。“无废”并非无固体废物产生，而是对固体废物进行减量化、无害化和资源化处理。目前利用微生物技术降解固废是最环保、经济的做法。请回答相关问题：
（1）堆肥处理就是利用微生物将城市垃圾中易于生物降解的有机组分转化为腐殖质肥料、沼气或其他转化产品（如饲料蛋白、乙醇、乙酸或糖类等）。该处理过程遵循生态工程中的　　　　　　 　原理。
循环和整体
（2）塑料垃圾由于分子量过大而难以通过生物膜被微生物降解。研究发现某些昆虫肠道微生物中存在能够降解聚乙烯（PE）的菌株。现欲从昆虫肠道中筛选能够降解PE的菌株，过程如下图所示，回答相关问题：
①该过程中，选择培养的目的是 　 。
②划线纯化过程中，接种环在固体培养基的表面连续划线的目的是______
　　　　　　　　　　　　　。为保证每次划线都从上次划线末端的微生物浓度开始，每次划线前都要对接种环进行　　　 　　　。
③为了证明所筛选的菌株具有降解能力，在恒温培养时，除了将接种有目的菌株的平板进行培养外，还需要将接种　　　　　的空白平板一同进行培养。
提高降解PE的微生物数量
的菌种逐步稀释获得单菌落
将聚集
灼烧灭菌
无菌水
④某研究团队从昆虫肠道中筛选出能够降解PE的两种细菌（YT1和YP1），将其分别在加入PE薄膜的培养液中培养，培养液中细胞数目变化及PE失重率变化如下图：
据图可知，两种细菌中降解PE能力较强的是　　　　，理由是__________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
YP1
用YP1细菌处理PE失重率明显高于YT1细菌，且其细菌数目少
图中显示，
【解析】（1）堆肥处理就是利用微生物将城市垃圾中易于生物降解的有机组分转化为腐殖质肥料、沼气或其他转化产品（如饲料蛋白、乙醇、乙酸或糖类等），不仅满足人类需求，获得经济效益，而且还避免了对环境的污染，因此，该处理过程遵循生态工程中的循环和整体原理。（2）①在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基，本实验要筛选出能降解PE的细菌，因此所使用的培养基中应加入PE作为唯一碳源，选择培养的目的是提高降解PE的微生物的数量。
②划线纯化过程中，接种环在固体培养基的表面连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落。平板划线时，为保证每次划线都从上次划线末端的微生物浓度开始，在每次划线前都要对接种环进行灼烧灭菌。③为了证明所筛选的菌株具有降解能力，在恒温培养时，除了将接种有目的菌株的平板进行培养外，还需要将接种无菌水的空白平板一同进行培养，据此可证明操作是否合格。④据图可知，两种细菌的细胞数目在加入PE薄膜的培养液中都是先缓慢增加，后快速增加，最终保持不变，用YP1细菌处理PE失重率明显高于YT1细菌，且其细菌数目少，因此，YP1细菌分解PE的能力强于YT1细菌。
7.（2023年广东梅县名校阶段练习）研究发现，活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料废水具有高效脱色能力的菌株，它们通过降解具有生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害。图1表示目标菌株GN-1的筛选和脱色实验流程，图2表示菌株GN-1接种量对脱色效果影响的实验结果。回答下列问题：
（1）图1中的富集培养一般采用液体培养基而不是固体培养基，原因是
________________________________________________________________
　　　　　　　　　　　　　　　　。图1中富集培养后，接种到含分散蓝2BLN的LB固体培养基的方法是　　　　　　　　　　　，形成的①~④四个菌种中，　　　　　最符合要求。
（2）从培养基的功能角度分析，用于富集培养和分离、纯化的培养基属于　 　　（填“选择”或“鉴定”）培养基。
相比固体培养基，液体培养基中细胞与营养物质接触更充分，物质交换
效率更高，微生物增殖速度更快
稀释涂布平板法
菌种③
选择
（3）据图2所示的实验结果可知，该脱色实验的自变量是______________
　　　　　　　，五组实验中，脱色效果最佳的菌株接种量是　　　　，该接种量一定是最佳接种量吗？　　　　　，理由是__________________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
菌株接种量
和培养时间
20%
不一定
实验设置的分组
较少，且分组间的接种量差值较大
8.（2024年广东深圳期末）苹果富含矿物质和维生素，真菌X可引起苹果树腐烂病，对苹果树威胁很大，目前该病仍以化学防治为主。研究人员欲从土壤中分离筛选出能抑制真菌X的芽孢杆菌进行生物防治。分离筛选芽孢杆菌的实验流程如下图所示，分析回答以下问题：
（1）生物防治较化学防治的优势是　　　　　　　　。
（2）上图所示分离筛选细菌的方法是　　　　 　　　　　　　。所取5 g土壤中加入　　 　mL无菌水，可得到10倍的土壤悬液；经过梯度稀释后即可接种到培养基上，再根据培养基上的　　　　 　特征鉴别出芽孢杆菌并进一步纯化，即可获得若干种纯化的芽孢杆菌。
（3）若103稀释倍数下的三个平板菌落数分别为165、179、166，则每克土壤中含相关微生物数目为　　　　 　个。
不污染环境
稀释涂布平板法
45
菌落
1.7×106
（4）目的菌株筛选时，需在上图中多个实验组和对照组的A处接种等量真菌X，并在不同实验组的B处接种一系列不同含量的同种芽孢杆菌，然后在相同且适宜的条件下培养合适的时间。判断目的菌株的抑菌效果最佳的依据是__________________________________________________________
　　　　　 　　　 　。
（5）为进一步检测芽孢杆菌的抑菌效果，某同学选用健康果树枝条进行测定，请为该同学设计简要的实验思路：____________________________ 　
　 。
实验组A菌落直径最小（或实验组A菌落的直径与对照组A菌落
的直径之比最小）　
取健康果树枝条进行消毒和
打孔，实验组枝条上分别涂抹等量不同稀释倍数的目的菌菌液
【解析】（1）与化学防治相比，该生物防治方法的优势是减少环境污染。（2）据图可知，图中接种方法需要经过逐步稀释后接种，方法是稀释涂布平板法；图1中①取5 g土壤加入45 mL无菌水充分振荡得到稀释10倍的土壤悬液；不同种类的细菌形成的菌落不同，菌落特征包括菌落的大小、形态、颜色及菌落的隆起程度，因此可以根据菌落特征鉴别出芽孢杆菌并进一步纯化，获得若干种纯化的芽孢杆菌。（3）应统计菌落数目在30~300之间的，每克样品中菌株数=（C÷V）×M，C=（165+179+166）÷3=170，因此每克样品中菌株数为170÷0.1×103=1.7×106（个）。
（4）据题意可知，土壤中分离筛选出的芽孢杆菌能抑制真菌X，在上图中A处均接种等量真菌X，如果实验组A菌落直径最小，说明存在芽孢杆菌，因此目的菌株的筛选依据是实验组A菌落直径最小。（5）由题干信息分析可知，本实验的目的是进一步检测芽孢杆菌的抑菌效果，实验组枝条上应分别涂抹等量的不同稀释倍数的芽孢杆菌发酵液，对照组枝条上涂抹等量的无菌水。
C组　压轴培优练
9.（2025年江西南昌开学考试）煤化工企业产生的焦化废水中的吡啶（C6H5N）具有明显的致癌、致畸和致突变作用，易在生物体内富集，会对人体健康及生态系统产生危害。实验人员从焦化废水处理系统中分离出甲、乙两种吡啶降解菌，采用平板培养法比较二者降解吡啶的能力。回答下列问题：
（1）配制液体培养基Ⅰ进行扩大培养：成分如下表所示，将甲菌株、乙菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养。培养基中能为菌株的生长提供碳源的物质是　　　，为菌株的生长提供氮源的物质是　　　 　　。配制好的培养基要进行灭菌，对培养基灭菌常用的方法是______________
　　 。
成分 MgSO4 NH4NO3 吡啶 水
含量 5 g 10 g 10 g 1 000 mL
吡啶
吡啶和NH4NO3
湿热灭菌法
（或高压蒸汽灭菌法）
（2）配制不含NH4NO3（其他条件不变）的液体培养基Ⅱ，然后在培养基Ⅰ和培养基Ⅱ中加入一定量的　　 　，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并在两平板上打 A、B 两孔（大小相同），如图1所示。在无菌条件下，将等量等浓度的甲菌株菌液和乙菌株菌液分别接种到平板Ⅰ的A和B两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作。在相同且适宜的条件下培养一段时间，两个平板的两孔处的降解圈大小如图2 所示。
琼脂
据图分析能够得出的结论：________________________________________ 　
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出2点）。根据图中所示实验结果可知，治理焦化废水中吡啶造成的污染应选用的菌株是　　　　　　。
在添加了NH4NO3的培养基中，甲菌株和
乙菌株对吡啶都有一定的降解能力，且甲菌株的降解能力大于乙菌株的；在没有添加NH4NO3的培养基中，甲菌株对吡啶的降解能力有所下降，乙菌株不能增殖
甲菌株
（3）实验人员采用显微镜直接计数法和稀释涂布平板法分别对取自平板Ⅱ中的甲细菌的数量进行计数，发现测得的细菌数量前者大于后者，其原因是____________________________________________________________ 　
　 。
前者微生物分散，活菌和死菌一起计数；后者存在多个活菌形成
一个菌落的情况，且只计数活菌
【解析】（1）培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等。从组成培养基的物质所含的化学元素可知，作为碳源的成分是吡啶，作为氮源的成分是吡啶和NH4NO3。常用湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌）法对培养基进行灭菌。（2）制作固体培养基时，需要加入琼脂。根据图2可知，在添加了NH4NO3的培养基中，甲菌株和乙菌株都能生长，对吡啶都有一定的降解能力，由于 A处的降解圈大于B处的，说明甲菌株对吡啶的降解能力大于乙菌株的。在没有添加NH4NO3的培养基中，A 处的降解圈变小，说明甲菌株对吡啶的降解能力有所下降，而B处的降解圈与图1的B 处孔的大小相同，说明乙菌株不能增殖。综上分析，治理焦化废水中吡啶造成的污染应选用甲菌株。
（3）显微镜直接计数法把死菌和活菌一起计数，稀释涂布平板法只计活菌数，还可能存在多个活菌形成一个菌落的情况，故前者的数量多于后者的。