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第2课时 微生物的选择培养和计数
任务一 选择培养基
任务二 微生物的选择培养与数量测定
任务三 探究·实践——土壤中分解尿素的
细菌的分离与计数
一、选择培养基
1.概念：在微生物学中，将允许__________________生长，同时
____________其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
特定种类的微生物
抑制或阻止
2.菌株的筛选
(1)自然界中：根据目的菌株对生存环境的要求，到相应环境中去寻找。
实例：聚合酶链式反应中用到的耐高温的 聚合酶，就是从
热泉中筛选出的____________中提取出来的。(筛选依据：水生栖热
菌能在________ 的高温条件下生存，而绝大多数微生物在此条件
下不能生存。)
水生栖热菌
(2)实验室中：人为提供有利于________生长的条件(包括营养、温度
和 等)，同时____________其他微生物的生长。
目的菌
抑制或阻止
二、微生物的选择培养
思路：对土样进行充分______，再将菌液涂布到制备好的_________
___上，待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板______。在涂布有合
适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的________。
稀释
选择培养基
倒置
单菌落
三、微生物的数量测定
1.稀释涂布平板法
当样品的________足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源
于样品稀释液中的一个______。通过统计平板上的______数，就能
推测出样品中大约含有多少活菌。
稀释度
活菌
菌落
2.显微镜直接计数法
用特定的____________或______________，在显微镜下观察、计数，
然后再计算一定体积的样品中微生物的数量。
细菌计数板
血细胞计数板
任务一 选择培养基
【情境】 现有一种培养基，成分和含量如下表。
琼脂 蒸馏水
(1)从功能角度分析，该培养基均属于______培养基。
选择
(3)在配制培养基时需要添加 等，其作用是为细菌生长提供无
机盐，还能____________________________。
维持培养过程中的相对稳定
(2)该培养基中作为碳源的物质是________，利用该培养基能分离出
______微生物，原因是_______________________________________
______________________________________________________。
甘露醇
该培养基中无氮源，固氮菌能利用空气中的氮气来生长繁殖，没有固氮能力的微生物的生长会受到抑制
固氮
1.选择培养基的类型
(1)利用营养缺陷型选择培养基进行的选择培养:通过控制培养基的营
养成分，使营养缺陷型微生物不能正常生长。
(2)利用化学物质进行的选择培养:在完全培养基中加入某些化学物质，
利用加入的化学物质抑制某些微生物的生长来选择所需的微生物。
(3)利用培养条件进行的选择培养:改变微生物的培养条件
(如高温、 等)，筛选特定微生物。
2.几种常用的选择培养基
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——分离得到金黄色葡萄球
菌
以尿素作为唯一氮源的培养基——分离得到尿素分解菌
不添加氮源的培养基——分离得到固氮微生物
石油是唯一碳源时——分离得到能消除石油污染的微生
物
培养基放在高温环境中培养——得到耐高温的微生物
不加含碳有机物的培养基——分离得到自养型微生物
例1 [2024·湖北襄阳期中]在微生物学中,我们通常根据不同微生物各
自的特性，采取不同的培养条件，下列有关细菌培养的叙述，正确
的是( )
A.不同细菌的菌落特征一般相同
B.在培养基中加入青霉素可促进细菌生长
C.用液体培养基培养破伤风杆菌的过程中通入氧气能促进破伤风杆
菌的生长
D.培养醋酸菌时，往培养液中通入氧气可以促进菌体快速增殖
√
[解析] 不同细菌的菌落特征一般不同,A错误;在培养基中加入青霉素
会杀灭细菌,B错误;破伤风杆菌是厌氧细菌，因此用液体培养基培养破
伤风杆菌的过程中通氧气会抑制其生长,C错误;醋酸菌是好氧细菌，因
此培养醋酸菌时，往培养液中通入氧气可以促进菌体快速繁殖,D正确。
例2 [2023·广东卷]研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、
蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选
择培养基筛选原理来判断，下列最可能筛选到目标菌的条件组合是
( )
A. 点时取样、尿素氮源培养基
B. 点时取样、角蛋白氮源培养基
C. 点时取样、蛋白胨氮源培养基
D. 点时取样、角蛋白氮源培养基
√
[解析] 研究目的是要筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白
的嗜热菌，因此目的菌要既能耐热，又能分解角蛋白，故应在 点时
取样，且使用角蛋白氮源培养基进行选择培养。
任务二 微生物的选择培养与数量测定
【资料一】 阅读教材第17页“稀释涂布平板法操作示意图”。
(1)请补充相关内容
取样：铲取土样，将样品装入______中
①将 土样加入盛有____
无菌水的锥形瓶中,充分摇匀
②取上清液加入盛有___
无菌水的试管中
③依次等比稀释
纸袋
90
9
等比稀释
↓
滴加菌液：取 菌液，滴加到培养基表面
①将涂布器浸在盛有______的烧杯中
②将涂布器放在火焰上灼烧,
待酒精燃尽、涂布器______后,再进行涂布
涂布平板：用________将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时，
可转动________，使涂布均匀
酒精
冷却
涂布器
培养皿
涂布器灭菌
(2)要想得到某种特定细菌的纯培养物，上述过程使用的培养基，从
功能角度看，为____________。
(3)铲取土样过程所用的铲子和纸袋要进行______处理。
(4)样品的等比稀释过程中，______(填“需要”或“不需要”)更换移液管。
要等涂布器冷却后才能进行涂布操作，原因是____________________。
选择培养基
灭菌
需要
避免高温杀死微生物
(5)本实验需要设置对照吗？如果需要，应如何设置？
[答案] 需要，将接种的平板与未接种的平板同时培养，以检验培养
基是否受到污染
【资料二】 阅读教材第18页“微生物的数量测定”内容。
(1)请分析用稀释涂布平板法进行微生物数量测定的问题：
①稀释涂布平板法除可以用于____________外，也常用来统计样品
中____________。
②通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，其目的是获得菌落数
为_________、适于计数的平板。
③为减少实验误差，在同一稀释度下，应至少对___个平板进行重复
计数，然后求出平均值。
分离微生物
活菌的数目
3
④统计结果一般用______数而不是用活菌数表示。当_____________
___________时，平板上观察到的只是一个菌落，因此统计的菌落数
往往比活菌的实际数目____。
菌落
两个或多个细胞连在一起
少
(2)请分析用显微镜直接计数法进行微生物数量测定的问题：
①对相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数常用________计数
板；对细菌等较小的细胞计数常用______计数板。
②统计的结果一般是________和________的总和。
血细胞
细菌
活菌数
死菌数
1.平板划线法与稀释涂布平板法的比较
比较项目 平板划线法 稀释涂布平板法
图示 ______________________________ ______________________________
接种工具 接种环 涂布器
关键操作 接种环在固体平板培养基 表面连续划线 ①一系列的梯度稀释
②涂布平板法操作
比较项目 平板划线法 稀释涂布平板法
注意事项 每次划线前后均需灼烧接 种环 稀释度要足够高，为确保实
验成功可以增加稀释度的范
围
菌体获取 在具有显著的菌落特征的 区域中挑取菌体 从适宜稀释度的平板上的菌
落中挑取菌体
优点 可以根据菌落的特点获得 某种微生物的单菌落 既可以获得单菌落，又能对
微生物计数
续表
比较项目 平板划线法 稀释涂布平板法
缺点 不能对微生物计数 操作复杂，需要涂布多个平
板
共同点 都能将微生物分散到固体培养基表面，以获得单菌落， 达到分离纯化微生物的目的，也可用于观察菌落特征 续表
比较 项目 稀释涂布平板法 显微镜直接计数法
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
观察、计数，然后再计算
一定体积的样品中微生物
的数量
2.两种计数方法的比较
比较 项目 稀释涂布平板法 显微镜直接计数法
公式
计数 依据 培养基上的菌落 菌体本身
续表
比较 项目 稀释涂布平板法 显微镜直接计数法
缺点 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 不能区分活菌与死菌
结果 比实际值偏小 比实际值偏大
续表
例3 高温淀粉酶在大规模工业生产中有很强的实用性。研究者从热
泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图a所示。将
得到的菌悬液转接于同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上
培养，得到若干菌落后用碘液作显色处理，看到如图b所示情况。下
列选项错误的是( )
A.过程①②合称为稀释涂布平板法
B.甲、乙试管中的液体均为选择培养基
C.Ⅱ号培养基上的接种方法为平板划线法
D.图b中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
√
[解析] 根据Ⅰ号培养基上菌落分布均匀，可知过程①②为稀释涂布平
板法，A正确；甲、乙试管中的液体是用于样品稀释，应为无菌水，
B错误；由图可知从Ⅰ号培养基上挑出菌落进行接种的方法是平板划
线法，C正确；淀粉与碘液反应呈蓝色，但如果淀粉分解菌中的淀粉
酶将淀粉水解就不能呈蓝色，因此周围不显蓝色的菌落含有所需菌
种，D正确。
例4 [2024·山东青岛期末] 某种物质A(一种含有C、、 的有机物)难以降解，
会对环境造成污染，某些细菌能将其降解。研究人员按照如图所示流程从淤
泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将中的菌液稀释一定倍数后，
取 涂布到平板上，初步估测摇瓶中菌液中细菌数为 个。
下列说法正确的是( )
A.实验时，淤泥及盛有培养基的摇瓶通
常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
B.③接种方法为稀释涂布平板法，涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上
C.乙平板中形成大小不同的菌落可能是分解菌分解能力不同导致的
D.若乙平板上菌落数平均为240个，则菌液稀释倍数为
√
[解析] 淤泥中有菌种，因此不能进行灭菌处理，盛有培养基的摇瓶
通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A错误；步骤③的接种工具是涂
布器，但不能用涂布器蘸取菌液，应该将菌液加入培养基中，用涂
布器进行均匀涂抹，B错误。乙平板中形成大小不同的菌落可能是因
为分解菌对物质A的分解能力不同，C正确。假设稀释倍数为 ，则
，稀释倍数 ，D错误。
任务三 探究·实践——土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1.原理：绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是只有能合成______的
微生物才能分解尿素。利用以______作为唯一氮源的选择培养基，
可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。
脲酶
尿素
2.方法步骤
(1)土壤取样：富含有机质的土壤层。
(2)样品的稀释：通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获
得菌落数为 、适于计数的平板。
(3)微生物的培养：细菌一般在的温度下培养 。
(4)观察：根据菌落的特征区分微生物，每隔 统计一次菌落数目，
选取菌落数目稳定时的记录作为结果。
［分析］ ①实验中所用接种方法是________________。
②实验中能以菌落数表示活菌数的原因是_______________________
___________________________________________________________。
稀释涂布平板法
当样品稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌
③某同学将 土壤样液稀释100倍，在3个平板上用稀释涂布平板
法分别接入 稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别
为56、57和58，则土壤样液中活菌数大约为__________个/ 。
④如何检验实验中所配制的选择培养基能否发挥选择作用？_______
___________________________________________________________
___________________________________。
将接种了菌液的普通培养基与接种了同种菌液的选择培养基一起培养，一段时间后，观察记录培养基上菌落数目
3.进一步探究
【资料】 酚红指示剂是一种常用的酸碱指示剂，在为 时
显示橙色，低于6.6呈现黄色， 高于8.4呈现红色。分解尿素的
细菌能产生脲酶，脲酶将尿素分解成氨，培养基 升高，可使酚红
指示剂变红。
(1)实验中在以尿素为唯一氮源的选择培养基上生长的菌落_________
__(填“是”“不是”或“不一定是”)分解尿素的细菌，原因是__________
_____________________________________________________。
不一定是
固氮细菌利用氮气为氮源，也能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长
(2)结合所给资料，说出如何对分离的菌种进行鉴定。
[答案] 在以尿素为唯一氮源的选择培养基中加入酚红指示剂
(3)选择培养基与鉴别培养基的比较
鉴别培养基是根据微生物的代谢特点,在培养基中加入特定的作用底
物和指示剂,通过指示剂在培养前后的变化将该种微生物与其他微生
物区分开来。与选择培养基比较如下:
类别 作用 举例
选择培 养基 培养、分 离出特定 微生物 培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素,
培养金黄色葡萄球菌,可在培养基中加入高浓
度食盐等
鉴别培 养基 鉴别不同 种类的微 生物 用伊红—亚甲蓝琼脂培养基鉴别饮用水或乳制
品中是否有大肠杆菌(若有,菌落呈深紫色,并带
有金属光泽)
(1)将涂布器从酒精中取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后
再放在火焰上灼烧。不要将过热的涂布器放在盛有酒精的烧杯中，
以免引燃酒精。
(2)要按照无菌操作的方法，进行规范操作。取土样时用的铁铲和取
样纸袋在使用前都需要灭菌。操作完成后，一定要洗手。
4.注意事项
例5 尿素 含氮量高，化学
性质相对稳定，是现代农业生产中一
种重要的氮肥。尿素施入土壤后，会
被土壤中的某些好氧微生物分解。为
分离土壤中能分解尿素的细菌，操作
过程如图，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)，培养基成分
如下表所示。下列叙述错误的是( )
葡萄糖 尿素 琼脂
A.目的菌生长所需的氮源和碳源分别
来自培养基中的葡萄糖和尿素
B.若接种菌种的培养基 升高，则说
明该菌种能够分解尿素
C.将细菌转到固体培养基上时，可采
用稀释涂布平板法接种获得单菌落
D.为满足目的菌对氧气的需求，应对
锥形瓶进行振荡或搅拌
√
[解析] 目的菌(能分解尿素的细菌)在
培养基上生长所需要的氮源来自尿素，
碳源来自葡萄糖，A错误；尿素分解
菌能将尿素分解成氨，而氨呈碱性，
使培养基 升高，B正确；为获得单
菌落，可采用稀释涂布平板法将锥形瓶中的细菌接种到固体培养基上，
C正确；分解尿素的细菌是需氧型微生物，因此在培养时应充分振荡或
搅拌，使目的菌与氧气充分接触，D正确。
1.正误辨析
(1)稀释涂布平板法可用于分离微生物和统计样品中活菌数目。( )
√
(2)将土壤稀释液彻底灭菌后再接种到培养基上，可以有效防止杂菌
的污染。 ( )
×
[解析] 将土壤稀释液彻底灭菌，会杀死目的菌株。
(3)稀释涂布平板法的操作中，不同浓度的菌液均可在培养基表面形
成单个的菌落。( )
×
[解析] 只有当菌液的稀释倍数达到一定程度时，才能通过稀释涂布
平板法在培养基表面形成单个的菌落。
(4)“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验过程中应使用涂布器、
移液管等操作工具，使用前进行灭菌处理。( )
√
(5)用平板划线法对纤维素分解菌进行计数时，应选菌落数为
的平板计数。 ( )
×
[解析] 用平板划线法不能对微生物进行计数，应用稀释涂布平板法
对纤维素分解菌进行计数。
(6)利用血细胞计数板可以直接统计待测菌液中的活菌数目。 ( )
×
[解析] 利用血细胞计数板计数，不能区分死菌与活菌。
2.[2024·河南洛宁一中月考] 是一种含氮有机
物，会污染土壤。 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 的细菌(目标菌)。在从土
A.要从土壤中分离目标菌，所用培养基应以 为唯一氮源
B.如果要获得目标菌种,应该选择乙菌落进行进一步纯化
C.实验过程应该在严格的无菌条件下进行各项操作
D.若要进一步扩大培养目标菌种, 培养基中需要加入琼脂
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)。下列分析错误的是( )
√
[解析] 目标菌是能够降解物质 的细菌，而
物质 是一种含氮有机物，所以要从土壤中
分离目标菌，所用培养基应该以物质 为唯
一氮源,A正确;目标菌是能够降解物质 的细
菌，培养基中乙菌落的周围出现透明圈，甲菌落的周围没有透明圈产生，
说明乙菌落能够降解物质，甲菌落不能降解物质 ,因此要得到目标菌，
应该选择乙菌落进一步纯化, B正确;为防止杂菌污染，实验过程应该在
严格的无菌条件下进行各项操作,C正确;若要进一步扩大培养目标菌种，
应用液体培养基，所以培养基中不需要加入琼脂，D错误。
3.[2024·河北保定期末]在鉴别培养基中添加适量的溴甲酚紫可用于
分离和筛选产生代谢酸(有机酸)的微生物。如果培养基的颜色由紫色
变成了黄色则说明其中的微生物能产生代谢酸。下列相关分析与实
际相符的是( )
A.将泡菜水加入含溴甲酚紫的鉴别培养基后在恒温有氧的条件下培
养后会出现紫色 黄色的颜色变化
B.将醋酸菌接种在含溴甲酚紫的鉴别培养基后在恒温有氧的条件下
培养后会出现紫色 黄色的颜色变化
C.将土壤中的尿素分解菌接种在含溴甲酚紫的鉴别培养基后在恒温
且严格无氧的条件下培养后会出现紫色 黄色的颜色变化
D.将酵母菌接种在含溴甲酚紫的鉴别培养基后在有氧或无氧条件下
培养都会出现紫色 黄色的颜色变化
√
[解析] 泡菜水中的产酸菌是乳酸菌，乳酸菌是厌氧菌，在有氧条件
下培养不会出现相应的颜色变化，A错误；醋酸菌是产酸的好氧型细
菌，接种在含溴甲酚紫的鉴别培养基后在恒温有氧的条件下培养
后会出现紫色 黄色的颜色变化，B正确；尿素分解菌和酵母
菌代谢不能产生有机酸，将它们接种在含溴甲酚紫的鉴别培养基后
有氧或无氧培养都不会出现相应的颜色变化，C和D错误。
4.酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量，研究人员为分离出产酒精能力强
的酵母菌菌株，进行了如图Ⅰ所示实验，甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入
完全培养基，下列说法正确的是( )
A.在传统葡萄酒发酵过程中，为避免污染，原材料需严格灭菌
B.用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液中
活菌数为个/ ，此数值可能低于实际的活菌数
C.对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法，
菌种接种过程中的试管口、瓶口等无须再灼烧灭菌
D.由图Ⅱ可知，丙瓶出现的原因可能是培养瓶密封不严，
丁瓶酵母菌产酒精能力比乙瓶强
√
[解析] 在传统葡萄酒发酵过程中，利用的是葡萄皮表面的天然酵母
菌，不能进行严格灭菌，A错误。若对菌体计数，需选取菌落数为
的平板，葡萄酒过滤液中的活菌数平均为
个/ ，计数过程
中两个或两个以上细胞连在一起，平板上观察到的是一个菌落，所
以计算出的数目偏小，B错误。培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌法，玻
璃器皿、金属用具可采用干热灭菌法，接种过程中的试管口、瓶口
等都需在酒精灯火焰处进行灼烧灭菌，C错误。
乙、丙、丁挑取不同的菌落培养，丙瓶与乙、丁瓶相同条件培养，
但培养液中没有酒精产生，且瓶内活菌数量不低，丙瓶出现的原因
可能是培养瓶密封不严，酵母菌进行有氧呼吸；丁瓶的活菌数比乙
瓶少，但是产生的酒精和乙瓶几乎一样多，所以丁瓶酵母菌产酒精
能力比乙瓶强，D正确。
1.如图表示采用富集方法从土壤中分离能降解对羟基苯甲酸的微生物
的实验过程。下列有关叙述不正确的是( )
A.该实验所用的器具、培养基均需
灭菌处理
B.①→②→③重复培养能提高目的
菌的比例
C.④→⑤的培养过程可以纯化目的菌
D.⑥⑦的培养基中都应含有对羟基苯甲酸
√
[解析] 图示为微生物的分离和培养实验，需要进行无菌操作，所以该
实验所用的器具、培养基均需灭菌处理，A正确；①→②→③是将土
壤样品置于含对羟基苯甲酸的培养液中培养，重复多次可以提高目的
菌的比例，B正确；④→⑤的培养过程采用稀释涂布平板法，所以可
以纯化目的菌，C正确；⑥⑦的实验目的是说明通过选择培养的确得
到了欲分离的目标微生物，有一组作为对照，不含有对羟基苯甲酸，
D错误。
2.木质纤维素可被酶水解为葡萄糖和木糖。汉逊酵母是一种耐高温的
微生物，可利用木糖合成乙醇等物质，但葡萄糖会抑制野生型汉逊酵
母利用木糖，进而限制了该酵母利用木质纤维素水解液的能力。下列
说法正确的是( )
A．纤维素水解液可作为汉逊酵母培养基中的碳源和氮源
B．汉逊酵母耐高温的特性使其发酵过程的温控成本增加
C．由于乙醇可杀菌，故利用汉逊酵母生产乙醇时无需严格灭菌
D．改造汉逊酵母使之能利用葡萄糖，可提高纤维素水解液的利用率
√
[解析] 纤维素水解液中含有葡萄糖和木糖，可作为汉逊酵母培养基中
的碳源，但不能作为氮源，A错误；汉逊酵母耐高温的特性使其发酵
过程的温控成本降低，B错误；利用汉逊酵母生产乙醇时需严格灭菌，
C错误；改造汉逊酵母使之能利用葡萄糖，可提高纤维素水解液的利
用，D正确。
3.大肠杆菌是一种条件致病菌，一定数量的大肠杆菌有利于胃肠蠕动，
过量的大肠杆菌则容易引发腹痛、腹泻等症状。某校高中生对某品牌
的雪糕进行了检验，并使用细菌计数板对其中大肠杆菌的数目进行了
估计。下列说法错误的是( )
A．如果直接从静置的试管底部吸出培养液进行计数，结果可能偏大
B．使用细菌计数板并用台盼蓝染色后计数，可估算大肠杆菌活菌数
C．平板划线法可用于分离大肠杆菌，也常用来统计大肠杆菌的数目
D．大肠杆菌也能作为益生菌，与胃肠中其他细菌的关系可能为种间
竞争
√
[解析] 如果直接从静置的试管底部吸出培养液进行计数，结果可能
偏大，需振荡摇匀后取样，A正确；使用细菌计数板并用台盼蓝染
色后计数，可估算大肠杆菌活菌数，因为被台盼蓝染色的为死亡的
大肠杆菌，B正确；平板划线法可用于分离大肠杆菌，但不能用于
统计大肠杆菌的数目，C错误；一定数量的大肠杆菌有利于胃肠蠕
动，能作为益生菌，与胃肠中其他细菌有共同的空间、资源，因而
它们之间的关系可能为种间竞争，D正确。
4.急性肠胃炎是由细菌通过消化道进入人体导致的，因此检验饮用水
的细菌含量是有效监控疾病发生的必要措施，如图表示检验微生物的
简要步骤，以下叙述正确的是( )
A.根据图甲的微生物接种方法，可得
到图乙所示的四种菌落分布图
B.为保证统计的菌落更加准确，同稀
释度下需要培养三个培养皿
C.培养基的配制需考虑微生物的适宜pH，应在灭菌后进行pH调整
D.用如图所示的方法进行计数，结果往往比实际值高
√
[解析] 图甲所用的接种方法为稀释涂布平板法，而图乙所示的四种菌
落分布图中，a、b、c三个培养皿属于稀释涂布平板法接种，d培养皿
属于平板划线法接种，A错误；同一稀释度下需要培养三个培养皿，
分别计数3次，取平均值，以保证统计的菌落更加准确，B正确；培
养基的配制需考虑微生物的适宜pH，有利于微生物的生长，但是应
在灭菌前进行pH调整，以防止杂菌污染，C错误；用稀释涂布平板
法进行微生物计数时，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，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，D错误。
5.酵母菌在工业生产中具有重要的用途，常用YPD进行培养。YPD又
叫酵母浸出粉胨葡萄糖培养基，其主要配方为1%酵母膏、2%蛋白胨、
2%葡萄糖。酵母膏是指采用新鲜酵母为原料，经酶解自溶、分离过
滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。请回答:
YPD中为酵母菌提供氮源的是 。一位同学在
用稀释涂布平板法纯化土壤中的酵母菌时，发现培养基上的菌落
连成一片，最可能的原因是 。
菌液浓度过高(或稀释度不够)
[解析] YPD的主要配方为1%酵母膏、2%蛋白胨、2%葡萄糖，其中
为酵母菌提供氮源的是酵母膏、蛋白胨；在纯化土壤中的酵母菌时，
若菌液浓度过高，则在培养基上菌体不能很好地分散，故会使形成
的菌落连成一片。
(2) 对酵母菌进行计数时，既可在显微镜下用 直接计数，
也可选用 法统计活菌数目，选用后者测定菌体密
度时，实际活菌数量要比测得的数量多，是因为
。
稀释涂布平板
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
[解析] 若要测定培养液中酵母菌的菌体数，既可在显微镜下用血细胞
计数板直接计数，也可选用稀释涂布平板法统计活菌数目；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，用这种方法测定菌体密度时，实际活菌数量要比测得的
数量多，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。
(3)在对酵母菌的扩大培养过程中，将发酵液稀释107倍后，每个平板
使用0.1毫升稀释液进行接种，理论上平板上生长的平均菌落数为
时，可认为发酵液达到每毫升6×109个活细胞的预期密度。
[解析] 在对酵母菌的扩大培养过程中，将发酵液稀释107倍后，每个
平板使用0.1毫升稀释液进行接种，假设理论上平板上的平均菌落数
为N时，可认为发酵液达到每毫升6×109个活细胞的预期密度，计算
可知:N×107÷0.1=6×109，解得N为60。
练习册
知识点一 选择培养基
1.[2024·山西晋中月考]为了判断培养基是否被杂菌污染和选择培养
基是否起到了选择作用，需要设置的对照组的培养基分别是( )
A.未接种的选择培养基,未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
B.未接种的培养基,接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
C.接种了的选择培养基,接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
D.接种了的培养基,未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
√
[解析] 为了判断培养基是否被杂菌污染,需要设置的对照组是未接种
的培养基，即将未接种的培养基与接种了的培养基同时培养,若未接
种的培养基上出现菌落,说明其被杂菌污染，否则没有被污染;为了判
断选择培养基是否起到了选择作用，需要用接种了的牛肉膏蛋白胨
培养基和选择培养基进行对照,在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落
数目应明显多于选择培养基上的菌落数目，因为选择培养基具有选
择的功能，B正确。
2.[2024·河北邢台期中]某兴趣小组为从土壤中筛选出某类细菌制备
了相应培养基，培养基成分如表所示。下列有关分析错误的是
( )
成分 葡萄糖 尿素 琼脂
1.4 2.1 0.2 10.0 1.0 15.0
A.从物理性质角度分析，该培养基属于固体培养基
B.从功能角度分析，该培养基属于选择培养基
C.该培养基可以筛选出能分解尿素的微生物
D.该培养基灭菌后还需要将 调至中性或弱碱性
√
[解析] 该培养基中含有凝固剂琼脂，所以从物理性质角度分析，该
培养基属于固体培养基，A正确；该培养基以尿素作为唯一氮源，所
以该培养基可以用于筛选能分解尿素的微生物，属于选择培养基，B、
C正确；调节 应在灭菌之前，D错误。
3.[2024·湖南衡阳期末]利用两种氨基酸营养缺陷型大肠杆菌
(菌株和 )进行如图所示的实验。下列叙述正确的是( )
A.基本培养基中包含菌株和 所需的特殊营养物质
B.菌株和 需要的特殊营养物质可能有所不同
C.接种至基本培养基的方法是平板划线法
D.基本培养基出现的少量菌落皆为单菌落
√
[解析] 单独培养菌株和时，培养基中均无法生长菌落，而当和
共同培养时，培养基中有少量菌落产生，说明它们能够相互提供相
应的特殊营养物质，培养基中无法提供它们单独生长所需的特殊营
养物质，A错误，B正确；根据菌株和菌株 混合后菌落的分布情况
可知，接种至基本培养基时采用了稀释
涂布平板法，C错误；基本培养基上出现
的少量菌落不一定都为单菌落，也有可能
是重叠的菌落，D错误。
知识点二 微生物的选择培养与数量测定
4.土壤中有些细菌可以利用原油中的多环芳烃。为筛选出能高效降解
原油的菌株并投入除污,某研究小组进行了相关实验。下列叙述错误
的是 ( )
A.选择被原油污染的土壤作为样品分离目的菌株
B.在选择培养基中需添加多环芳烃作为唯一碳源
C.将土壤稀释液彻底灭菌后再接种到培养基上，可以有效防止杂菌
的污染
D.在分离纯化菌种后，需借助生物化学的方法对分离的菌种作进一
步的鉴定
√
[解析] 该实验的目的是筛选出能高效降解原油的菌株并投入除污，
所以应该选择被原油污染的土壤取样,A正确;目的菌可以利用原油中
的多环芳烃，因此配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基进行培
养，B正确；将土壤稀释液彻底灭菌，会杀死能高效降解原油的菌株，
C错误；在分离纯化菌种后，还需要借助生物化学的方法
(如加入染色剂)对分离的菌种作进一步的鉴定，D正确。
5.刚果红染液可以与纤维素形成红色复合物，
但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这
种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红，
刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素
被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌
为中心的透明圈 (如图所示)。下列关于纤维素分解菌的分离与计数实验，
叙述错误的是( )
A.应选择纤维素丰富的环境采样，如腐殖土
B.对纤维素分解菌计数时应选择菌落数为
的平板
C.采用平板划线法统计平板上的菌落数，统计
值比活菌实际数低
D.通过比较得知，菌落①中的菌株分解纤维素
的能力最强
√
[解析] 应选择纤维素丰富的环境采样，这种
环境中纤维素分解菌含量高，A正确；为了保
证结果准确，一般选择菌落数为 的平
板进行计数，B正确；采用平板划线法无法进
行计数，要计数应采用稀释涂布平板法，统计值往往比活菌实际数低，
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，C
错误；菌落①小，但透明圈大，说明菌落①中的菌株分解纤维素能力最
强，D正确。
6.[2024·湖北武汉二中月考]酵母的蛋白含量高，可用作饲料蛋白，
且有些酵母能利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖，既可减少污染，
又可降低成本。研究人员拟从土壤中分离该类酵母并大量培养，操
作流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
注： 型血细胞计数板，
表示计数室中有25个中格，每
个中格又分成16个小格。
A.实验前需对玻璃器皿、金属用具和培养基进行干热灭菌
B.只有过程③中使用的培养基需以甲醇作为唯一的碳源
C.为了保证结果准确，对每一个平板的菌落都要进行计数并取平均值
D.将发酵液稀释1000倍后，用
型血细胞计数板计数10个中格中的细胞总数为60个，则发酵液中每
毫升有 个细胞
√
[解析] 培养基不能进行干热灭菌，可使用高压蒸汽灭菌，A错误；
过程③是进行选择培养，需要以甲醇作为唯一的碳源，将分解甲醇
的酵母筛选出来，④划线纯化和⑤扩大培养时也需要以甲醇作为唯
一的碳源，B错误；计数和取平均值时应选取菌落数目为 的
平板，C错误；已知血细胞计数板的规格为
，
10个中格中的细胞总数为60个，
则每毫升发酵液中的细胞数为
，D正确。
7.[2024·河南郑州期中]比浊法计算微生物数量的原理：当光线通过
微生物悬液时，由于菌体的散射及吸收作用使光线的透过量降低，
再通过与光密度—菌数的标准曲线进行对比可计算出微生物数量。
制作标准曲线时通常会采用血细胞计数板进行计数。下列相关叙述
正确的是( )
A.比浊法可精确地计算出微生物数量
B.利用比浊法计数时，菌体数量与透光度呈负相关
C.利用血细胞计数板计算的微生物均为活菌
D.平板划线法可以间接地计算出微生物数量
√
[解析] 比浊法计算微生物数量属于估算法，A错误；由于菌体的散
射及吸收作用使光线的透过量降低，因此利用比浊法计数时，菌体
数量与透光度呈负相关，B正确；利用血细胞计数板计算的微生物有
活菌也有死菌，C错误；平板划线法不能用于微生物计数，稀释涂布
平板法可用于微生物计数，D错误。
知识点三 土壤中分解尿素的细菌和其他微生物的分离与计数
8.[2023·山东卷]平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是
( )
A.不含氮源的平板不能用于微生物培养
B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出可合成脲酶的微生物
√
[解析] 不含氮源的平板可用于固氮菌的培养，A错误；平板涂布时
涂布器使用前必须浸在酒精中，然后在火焰上灼烧灭菌，这种操作
属于灭菌，不属于消毒，B错误；使用后的培养基即使未长出菌落也
要在丢弃前进行灭菌处理，不能直接丢弃，以免污染环境，C错误；
脲酶可以催化尿素分解，在以尿素为唯一氮源的平板上，能合成脲
酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖，但是不能合成
脲酶的微生物因缺乏氮源而无法生长，因此以尿素为唯一氮源的平
板能分离出合成脲酶的微生物，D正确。
9.[2024·四川内江月考]某兴趣小组在校园土壤中取样,进行“土壤中分
解尿素的细菌的分离与计数”实验。小明从稀释倍数为 的培养基
中筛选出约120个菌落,而其他同学只筛选出约40个菌落。下列有关叙
述错误的是( )
A.出现这种结果的可能原因是小明和其他同学取样的土壤不同
B.要检测培养基是否受到污染,可将小明配制的培养基不加土样进行
培养
C.当稀释倍数太小时,可能由于菌落重叠而导致计数结果比实际值偏小
D.在牛肉膏蛋白胨培养基中加入酚红指示剂可初步鉴定尿素分解菌
√
[解析] 小明筛选出的菌落数明显比其他同学多，出现这种结果的可能
原因是其和其他同学取样的土壤不同，也有可能是培养基混入其他氮
源或培养基被污染，A正确；要检测培养基是否受到污染，可将小明
配制的培养基不加土样进行培养，B正确；当稀释倍数太小时，两个
或两个以上细胞连在一起时，培养基上看到的是一个菌落，可能会出
现菌落重叠而导致计数结果比实际值偏小，C正确；应当是在以尿素
为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂来鉴定尿素分解菌，D错误。
10.下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”的实验操作，错
误的是( )
A.取土壤用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌
B.测定土壤中细菌的数量一般选用、、 倍的
稀释液进行平板培养
C.鉴定分解尿素的细菌，利用了尿素可被分解产生氨，从而使培养
基 升高的原理
D.每隔 统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果
√
[解析] 取土壤用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌，A
正确；在测定土壤中细菌的数量时，一般选用、 和
倍的稀释液进行平板培养，B错误；鉴定分解尿素的细菌的
原理是该种细菌能产生脲酶，脲酶能将尿素分解产生氨，从而使培
养基 升高，使酚红指示剂变红，C正确；为防止遗漏菌落，应选
取菌落数目稳定时的记录作为结果，D正确。
11.[2022·海南卷]为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组
采集园内土壤样本并开展相关实验。下列有关叙述错误的是( )
A.采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本
B.培养细菌时，可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基
C.土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落
D.鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法
√
[解析] 采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样，A正确；
牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水、
无机盐等，可用于细菌的培养，B正确；土壤溶液稀释倍数足够高时，
才能将聚集的细菌分散开，有助于在培养基上形成单菌落，稀释倍
数太低，有可能得不到单菌落，C错误；不同种类细菌的理化特性一
般不同，鉴定细菌种类时，除根据菌落特征进行形态学鉴定外，还
可以借助生物化学的方法进行鉴定，D正确。
12.[2024·湖北十堰期末]多氟烷基物质
是添加在可以长时间不脱落的液
体唇膏和粉底以及防水睫毛膏中的化学
物质， 极难被分解。研究人员利用
图示方法成功筛选到能高效降解 的
细菌(目的菌)，下列相关叙述错误的是
( )
A.培养基中要加入的物质还应该有 ，
其属于选择培养基
B.配制好的培养基可采用高压蒸汽灭菌
法灭菌
C.多次筛选后，含有目的菌的培养瓶中
的含量高
D.重复多次的目的是纯化高效降解
的细菌
√
[解析] 培养基要加入的物质还应该有
，其目的是筛选出能高效分解
的目的菌，因而属于选择培养基，A正
确；配制好的培养基常用高压蒸汽灭菌
法灭菌，起到避免杂菌污染的作用，B
正确；多次筛选后，含有目的菌的培养
瓶中应该被高效分解，其中 的
含量应该很低，C错误；重复多次的目
的是纯化并获得能高效降解 的细菌，
D正确。
13.[2024·河北沧州月考] 磷是植物生长的重要元素，施入土壤中的
磷大多数与 等离子结合形成难溶性磷酸盐。科研人员从贡柑果
园土中选出可以将难溶性或不溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌，
主要流程见下图，请回答下列问题：
(1)步骤③将土壤悬浮液稀释了______倍。经步骤③最后一次稀释之
后若在3个平板上分别接入 稀释液，经适当培养后，得到的结
果是39、38、37，则每克土样中的活菌数为__________个。运用这
种方法统计的结果往往较实际值______(填“偏低”或“偏高”)；还可以
用显微镜直接观察法进行微生物计数，这种方法统计的结果往往较
实际值______(填“偏低”或“偏高”)，原因是______________________
_____。
1000
偏低
偏高
统计的是死菌和活菌的总数
[解析] 步骤③进行了3次稀释，每次稀释了10倍，则共将土壤悬浮液
稀释了1000倍；每克土样中的活菌数为
(个)；由于两个或多个细
胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此该数值与活菌
的实际数目相比偏低；还可以用显微镜直接观察法进行微生物计数，
这种方法统计的结果往往较实际值偏高，原因是统计的是死菌和活
菌的总数。
(2)步骤④中待菌落长好后挑出溶磷圈直径(D)与菌落直径 比值较
____(填“大”或“小”)的菌落。通常情况下，对获得的纯菌种可以依据
_______________________________对细菌进行初步的鉴定和分类。
大
菌落(的形状、大小、颜色等)特征
[解析] 溶磷圈直径与菌落直径 比值越大，说明细菌分解磷酸
盐的能力越强，所以选择溶磷圈直径与菌落直径 比值较大的
菌落；不同的微生物具有特定的菌落特征，所以可通过观察菌落的
形状、大小、颜色等特征对细菌进行初步的鉴定和分类。
(3)为进一步测定初步筛选的三种菌株实际溶解磷的能力，研究人员
将它们接种到基础培养基中，并在、 摇床培养，
定期取上清液，测定溶液中可溶性磷含量，得到如图所示曲线。
结果表明最优良的解磷菌株是___________。
[解析] 根据实验曲线图，培养相同时间后， 的上清液中
可溶性磷含量较高，可知 实际溶解磷能力最强。
14.[2024·江苏南通期末] 有机农药苯磺隆是一种强效除草剂，长期
使用会严重污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某种微生物降
解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、
乙所示。请回答下列问题：
(1)在主要营养物质的基础上，培养基还要满足微生物生长对____、
特殊营养物质以及氧气的需求。该实验所用的选择培养基只能以苯
磺隆作为唯一氮源的原因是___________________________________
_______________________________。
只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖，其他微生物不能正常生长
[解析] 微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、氮源、水和无
机盐，此外，培养基还要满足微生物生长对 、特殊营养物质以及
氧气的需求。以苯磺隆作为唯一氮源的选择培养基中降解苯磺隆的
微生物能正常生长和繁殖，形成菌落，其他微生物不能正常生长。
(2)若在3个细菌培养基平板上均接种稀释倍数为 的土壤样品
，培养一段时间，平板上菌落数分别为35个、33个、34个。
运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小，原因是_____________
___________________________________。
当两个或多个细胞连在一起时，只能观察到一个菌落
[解析] 运用稀释涂布平板法统计的结果往往较实际值偏小的原因是
当两个或多个细胞连在一起时，只能观察计数为一个菌落。
(3)图甲中选择培养使用的是______(填“固体”或“液体”)培养基，选择
培养的目的是__________________；划线纯化后的某个平板中，第
一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二划线区域所划的
第一条线上无菌落，造成划线无菌落可能的操作失误是___________
______________________________________。
液体
增加目的菌的浓度
接种环灼烧后未冷却(或从第一划线区末端空白处划线)
[解析] 图甲中选择培养使用液体培养基，选择培养的目的是增加样
品中目的菌种的浓度，确保能够从样品中分离到所需的微生物。平
板划线法操作时要求将灼烧后的接种环冷却后再划线，而且要从上
一次划线末端而非空白处划线，不冷却会烫死上次划线末端菌株，
从空白处划线不会有菌株，因此若第一
划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，
第二划线区域所划的第一条线上无菌落，
造成划线无菌落可能的失误操作是接种环
在第二划线区划线前未冷却或从第一划线区末端的空白处划线。
(4)为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清
液做图乙所示实验，该实验的假设是___________________________
_______，该实验设计________(填“合理”或“不合理”)，因为_______
_______。
目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质
不合理
缺少空白对照
[解析] 据图乙分析，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液加入蛋
白酶溶液再取 加入苯磺隆溶液
中，由此可判定实验假设是目的菌株
通过分泌某种蛋白质物质来降解苯磺隆，但是还需设置不加入
蛋白酶的对照组实验，否则没有说服力，因而该实验设计不合理。第2课时 微生物的选择培养和计数
【预习梳理】
一、1.特定种类的微生物 抑制或阻止
2.(1)水生栖热菌 70~80
(2)目的菌 抑制或阻止
二、稀释 选择培养基 倒置 单菌落
三、1.稀释度 活菌 菌落
2.细菌计数板 血细胞计数板
【任务活动】
任务一
[情境]
(1)选择
(2)甘露醇 固氮 该培养基中无氮源,固氮菌能利用空气中的氮气来生长繁殖,没有固氮能力的微生物的生长会受到抑制
(3)维持培养过程中pH的相对稳定
反馈评价
例1 D [解析] 不同细菌的菌落特征一般不同,A错误;在培养基中加入青霉素会杀灭细菌,B错误;破伤风杆菌是厌氧细菌,因此用液体培养基培养破伤风杆菌的过程中通氧气会抑制其生长,C错误;醋酸菌是好氧细菌,因此培养醋酸菌时,往培养液中通入氧气可以促进菌体快速繁殖,D正确。
例2 D [解析] 研究目的是要筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌,因此目的菌要既能耐热,又能分解角蛋白,故应在c点时取样,且使用角蛋白氮源培养基进行选择培养。
任务二
[资料一]
(1)纸袋 90 9 酒精 冷却 涂布器 培养皿
(2)选择培养基
(3)灭菌
(4)需要 避免高温杀死微生物
(5)需要,将接种的平板与未接种的平板同时培养,以检验培养基是否受到污染
[资料二]
(1)①分离微生物 活菌的数目 ②30~300 ③3 ④菌落 两个或多个细胞连在一起 少
(2)①血细胞 细菌 ②活菌数 死菌数
反馈评价
例3 B [解析] 根据Ⅰ号培养基上菌落分布均匀,可知过程①②为稀释涂布平板法,A正确;甲、乙试管中的液体是用于样品稀释,应为无菌水,B错误;由图可知从Ⅰ号培养基上挑出菌落进行接种的方法是平板划线法,C正确;淀粉与碘液反应呈蓝色,但如果淀粉分解菌中的淀粉酶将淀粉水解就不能呈蓝色,因此周围不显蓝色的菌落含有所需菌种,D正确。
例4 C [解析] 淤泥中有菌种,因此不能进行灭菌处理,盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,A错误;步骤③的接种工具是涂布器,但不能用涂布器蘸取菌液,应该将菌液加入培养基中,用涂布器进行均匀涂抹,B错误。乙平板中形成大小不同的菌落可能是因为分解菌对物质A的分解能力不同,C正确。假设稀释倍数为a,则240×a÷0.1=2.4×108,稀释倍数a=105,D错误。
任务三
1.脲酶 尿素
2.①稀释涂布平板法
②当样品稀释倍数足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌
③5.7×107
④将接种了菌液的普通培养基与接种了同种菌液的选择培养基一起培养,一段时间后,观察记录培养基上菌落数目
3.(1)不一定是 固氮细菌利用氮气为氮源,也能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长
(2)在以尿素为唯一氮源的选择培养基中加入酚红指示剂
反馈评价
例5 A [解析] 目的菌(能分解尿素的细菌)在培养基上生长所需要的氮源来自尿素,碳源来自葡萄糖,A错误;尿素分解菌能将尿素分解成氨,而氨呈碱性,使培养基pH升高,B正确;为获得单菌落,可采用稀释涂布平板法将锥形瓶中的细菌接种到固体培养基上,C正确;分解尿素的细菌是需氧型微生物,因此在培养时应充分振荡或搅拌,使目的菌与氧气充分接触,D正确。
【当堂自测】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
[解析] (2)将土壤稀释液彻底灭菌,会杀死目的菌株。
(3)只有当菌液的稀释倍数达到一定程度时,才能通过稀释涂布平板法在培养基表面形成单个的菌落。
(5)用平板划线法不能对微生物进行计数,应用稀释涂布平板法对纤维素分解菌进行计数。
(6)利用血细胞计数板计数,不能区分死菌与活菌。
2.D [解析] 目标菌是能够降解物质W的细菌,而物质W是一种含氮有机物,所以要从土壤中分离目标菌,所用培养基应该以物质W为唯一氮源, A正确;目标菌是能够降解物质W的细菌,培养基中乙菌落的周围出现透明圈,甲菌落的周围没有透明圈产生,说明乙菌落能够降解物质W,甲菌落不能降解物质W,因此要得到目标菌,应该选择乙菌落进一步纯化, B正确;为防止杂菌污染,实验过程应该在严格的无菌条件下进行各项操作, C正确;若要进一步扩大培养目标菌种,应用液体培养基,所以培养基中不需要加入琼脂,D错误。
3.B [解析] 泡菜水中的产酸菌是乳酸菌,乳酸菌是厌氧菌,在有氧条件下培养不会出现相应的颜色变化,A错误;醋酸菌是产酸的好氧型细菌,接种在含溴甲酚紫的鉴别培养基后在恒温有氧的条件下培养48 h后会出现紫色→黄色的颜色变化,B正确;尿素分解菌和酵母菌代谢不能产生有机酸,将它们接种在含溴甲酚紫的鉴别培养基后有氧或无氧培养都不会出现相应的颜色变化,C和D错误。
4.D [解析] 在传统葡萄酒发酵过程中,利用的是葡萄皮表面的天然酵母菌,不能进行严格灭菌,A错误。若对菌体计数,需选取菌落数为30~300的平板,葡萄酒过滤液中的活菌数平均为(62+68+74)÷3÷0.1×1000×104=6.8×109个/L,计数过程中两个或两个以上细胞连在一起,平板上观察到的是一个菌落,所以计算出的数目偏小,B错误。培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌法,玻璃器皿、金属用具可采用干热灭菌法,接种过程中的试管口、瓶口等都需在酒精灯火焰处进行灼烧灭菌,C错误。乙、丙、丁挑取不同的菌落培养,丙瓶与乙、丁瓶相同条件培养,但培养液中没有酒精产生,且瓶内活菌数量不低,丙瓶出现的原因可能是培养瓶密封不严,酵母菌进行有氧呼吸;丁瓶的活菌数比乙瓶少,但是产生的酒精和乙瓶几乎一样多,所以丁瓶酵母菌产酒精能力比乙瓶强,D正确。第2课时 微生物的选择培养和计数
一、选择培养基
1.概念:在微生物学中,将允许 生长,同时 其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。
2.菌株的筛选
(1)自然界中:根据目的菌株对生存环境的要求,到相应环境中去寻找。
实例:聚合酶链式反应(PCR)中用到的耐高温的DNA聚合酶,就是从热泉中筛选出的 中提取出来的。(筛选依据:水生栖热菌能在 ℃
的高温条件下生存,而绝大多数微生物在此条件下不能生存。)
(2)实验室中:人为提供有利于 生长的条件(包括营养、温度和pH等),同时 其他微生物的生长。
二、微生物的选择培养
思路:对土样进行充分 ,再将菌液涂布到制备好的 上,待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板 。在涂布有合适浓度菌液的平板上就可以观察到分离的 。
三、微生物的数量测定
1.稀释涂布平板法
当样品的 足够高时,培养基表面生长的一个单菌落,来源于样品稀释液中的一个 。通过统计平板上的 数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。
2.显微镜直接计数法
用特定的 或 ,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量。
任务一选择培养基
【情境】现有一种培养基,成分和含量如下表。
KH2PO4 MgSO4· 7H2O NaCl CaCO3 甘露醇 (C6H4O6) CaSO4· 2H2O 琼脂 蒸馏水
0.2g 0.2g 0.2g 5g 10g 0.1g 15g 1000mL
(1)从功能角度分析,该培养基均属于 培养基。
(2)该培养基中作为碳源的物质是 ,利用该培养基能分离出 微生物,原因是 。
(3)在配制培养基时需要添加KH2PO4等,其作用是为细菌生长提供无机盐,还能 。
1.选择培养基的类型
(1)利用营养缺陷型选择培养基进行的选择培养:通过控制培养基的营养成分,使营养缺陷型微生物不能正常生长。
(2)利用化学物质进行的选择培养:在完全培养基中加入某些化学物质,利用加入的化学物质抑制某些微生物的生长来选择所需的微生物。
(3)利用培养条件进行的选择培养:改变微生物的培养条件(如高温、pH等),筛选特定微生物。
2.几种常用的选择培养基
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——分离得到金黄色葡萄球菌
以尿素作为唯一氮源的培养基——分离得到尿素分解菌
不添加氮源的培养基——分离得到固氮微生物
石油是唯一碳源时——分离得到能消除石油污染的微生物
培养基放在高温环境中培养——得到耐高温的微生物
不加含碳有机物的培养基——分离得到自养型微生物
例1[2024·湖北襄阳期中]在微生物学中,我们通常根据不同微生物各自的特性,采取不同的培养条件,下列有关细菌培养的叙述,正确的是()
A.不同细菌的菌落特征一般相同
B.在培养基中加入青霉素可促进细菌生长
C.用液体培养基培养破伤风杆菌的过程中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长
D.培养醋酸菌时,往培养液中通入氧气可以促进菌体快速增殖
例2[2023·广东卷]研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌。根据堆肥温度变化曲线(如图)和选择培养基筛选原理来判断,下列最可能筛选到目标菌的条件组合是()
A.a点时取样、尿素氮源培养基
B.b点时取样、角蛋白氮源培养基
C.b点时取样、蛋白胨氮源培养基
D.c点时取样、角蛋白氮源培养基
任务二微生物的选择培养与数量测定
【资料一】阅读教材第17页“稀释涂布平板法操作示意图”。
(1)请补充相关内容
取样:铲取土样,将样品装入 中
等比稀释
滴加菌液:取0.1mL菌液,滴加到培养基表面
涂布器灭菌
涂布平板:用 将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时,可转动 ,使涂布均匀
(2)要想得到某种特定细菌的纯培养物,上述过程使用的培养基,从功能角度看,为 。
(3)铲取土样过程所用的铲子和纸袋要进行 处理。
(4)样品的等比稀释过程中, (填“需要”或“不需要”)更换移液管。要等涂布器冷却后才能进行涂布操作,原因是 。
(5)本实验需要设置对照吗 如果需要,应如何设置
。
【资料二】阅读教材第18页“微生物的数量测定”内容。
(1)请分析用稀释涂布平板法进行微生物数量测定的问题:
①稀释涂布平板法除可以用于 外,也常用来统计样品中 。
②通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,其目的是获得菌落数为 、适于计数的平板。
③为减少实验误差,在同一稀释度下,应至少对
个平板进行重复计数,然后求出平均值。
④统计结果一般用 数而不是用活菌数表示。当 时,平板上观察到的只是一个菌落,因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。
(2)请分析用显微镜直接计数法进行微生物数量测定的问题:
①对相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数常用 计数板;对细菌等较小的细胞计数常用 计数板。
②统计的结果一般是 和 的总和。
1.平板划线法与稀释涂布平板法的比较
比较 项目 平板划线法 稀释涂布平板法
图示
接种 工具 接种环 涂布器
关键 操作 接种环在固体平板培养基表面连续划线 ①一系列的梯度稀释 ②涂布平板法操作
注意 事项 每次划线前后均需灼烧接种环 稀释度要足够高,为确保实验成功可以增加稀释度的范围
菌体 获取 在具有显著的菌落特征的区域中挑取菌体 从适宜稀释度的平板上的菌落中挑取菌体
优点 可以根据菌落的特点获得某种微生物的单菌落 既可以获得单菌落,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
共同点 都能将微生物分散到固体培养基表面,以获得单菌落,达到分离纯化微生物的目的,也可用于观察菌落特征
2.两种计数方法的比较
比较 项目 稀释涂布平板法 显微镜直接计数法
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,在显微镜下观察、计数,然后再计算一定体积的样品中微生物的数量
公式 每克样品中的菌株数:(C÷V)×M C: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 每毫升原液所含菌体数:每小格平均菌体数×400×10000×稀释倍数(注:计数室的容积为0.1mm3)
计数 依据 培养基上的菌落 菌体本身
缺点 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 不能区分活菌与死菌
结果 比实际值偏小 比实际值偏大
例3高温淀粉酶在大规模工业生产中有很强的实用性。研究者从热泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图a所示。将得到的菌悬液转接于同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液作显色处理,看到如图b所示情况。下列选项错误的是()
A.过程①②合称为稀释涂布平板法
B.甲、乙试管中的液体均为选择培养基
C.Ⅱ号培养基上的接种方法为平板划线法
D.图b中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
例4[2024·山东青岛期末]某种物质A(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,某些细菌能将其降解。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后,取0.1mL涂布到平板上,初步估测摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2.4×108个。下列说法正确的是()
A.实验时,淤泥及盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
B.③接种方法为稀释涂布平板法,涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上
C.乙平板中形成大小不同的菌落可能是分解菌分解能力不同导致的
D.若乙平板上菌落数平均为240个,则菌液稀释倍数为106
任务三探究·实践——土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
1.原理:绝大多数微生物都能利用葡萄糖,但是只有能合成 的微生物才能分解尿素。利用以 作为唯一氮源的选择培养基,可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。
2.方法步骤
(1)土壤取样:富含有机质的土壤层。
↓
(2)样品的稀释:通常选用一定稀释范围的样品液进行培养,以保证获得菌落数为30~300、适于计数的平板。
↓
(3)微生物的培养:细菌一般在30~37℃的温度下培养1~2d。
↓
(4)观察:根据菌落的特征区分微生物,每隔24h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果。
[分析]
①实验中所用接种方法是 。
②实验中能以菌落数表示活菌数的原因是 。
③某同学将1mL土壤样液稀释100倍,在3个平板上用稀释涂布平板法分别接入0.1mL稀释液,经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、57和58,则土壤样液中活菌数大约为 个/L。
④如何检验实验中所配制的选择培养基能否发挥选择作用 。
3.进一步探究
【资料】酚红指示剂是一种常用的酸碱指示剂,在pH为6.6~8.0时显示橙色,pH低于6.6呈现黄色,pH高于8.4呈现红色。分解尿素的细菌能产生脲酶,脲酶将尿素分解成氨,培养基pH升高,可使酚红指示剂变红。
(1)实验中在以尿素为唯一氮源的选择培养基上生长的菌落 (填“是”“不是”或“不一定是”)分解尿素的细菌,原因是 。
(2)结合所给资料,说出如何对分离的菌种进行鉴定。 。
(3)选择培养基与鉴别培养基的比较
鉴别培养基是根据微生物的代谢特点,在培养基中加入特定的作用底物和指示剂,通过指示剂在培养前后的变化将该种微生物与其他微生物区分开来。与选择培养基比较如下:
类别 作用 举例
选择 培养基 培养、分离出特定微生物 培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素,培养金黄色葡萄球菌,可在培养基中加入高浓度食盐等
鉴别 培养基 鉴别不同种类的微生物 用伊红—亚甲蓝琼脂培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有,菌落呈深紫色,并带有金属光泽)
4.注意事项
(1)将涂布器从酒精中取出时,要让多余的酒精在烧杯中滴尽,然后再放在火焰上灼烧。不要将过热的涂布器放在盛有酒精的烧杯中,以免引燃酒精。
(2)要按照无菌操作的方法,进行规范操作。取土样时用的铁铲和取样纸袋在使用前都需要灭菌。操作完成后,一定要洗手。
例5尿素[CO(NH2)2]含氮量高,化学性质相对稳定,是现代农业生产中一种重要的氮肥。尿素施入土壤后,会被土壤中的某些好氧微生物分解。为分离土壤中能分解尿素的细菌,操作过程如图,并成功
筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌),培养基成分如下表所示。下列叙述错误的是()
KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂
1.4g 2.1g 0.2g 10g 1g 15g
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000mL,调pH为7.2
A.目的菌生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的葡萄糖和尿素
B.若接种菌种的培养基pH升高,则说明该菌种能够分解尿素
C.将细菌转到固体培养基上时,可采用稀释涂布平板法接种获得单菌落
D.为满足目的菌对氧气的需求,应对锥形瓶进行振荡或搅拌
1.正误辨析
(1)稀释涂布平板法可用于分离微生物和统计样品中活菌数目。()
(2)将土壤稀释液彻底灭菌后再接种到培养基上,可以有效防止杂菌的污染。()
(3)稀释涂布平板法的操作中,不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单个的菌落。()
(4)“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验过程中应使用涂布器、移液管等操作工具,使用前进行灭菌处理。()
(5)用平板划线法对纤维素分解菌进行计数时,应选菌落数为30~300的平板计数。()
(6)利用血细胞计数板可以直接统计待测菌液中的活菌数目。()
2.[2024·河南洛宁一中月考]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)。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)。下列分析错误的是()
A.要从土壤中分离目标菌,所用培养基应以W为唯一氮源
B.如果要获得目标菌种,应该选择乙菌落进行进一步纯化
C.实验过程应该在严格的无菌条件下进行各项操作
D.若要进一步扩大培养目标菌种,培养基中需要加入琼脂
3.[2024·河北保定期末]在鉴别培养基中添加适量的溴甲酚紫可用于分离和筛选产生代谢酸(有机酸)的微生物。如果培养基的颜色由紫色变成了黄色则说明其中的微生物能产生代谢酸。下列相关分析与实际相符的是()
A.将泡菜水加入含溴甲酚紫的鉴别培养基后在恒温有氧的条件下培养48h后会出现紫色→黄色的颜色变化
B.将醋酸菌接种在含溴甲酚紫的鉴别培养基后在恒温有氧的条件下培养48h后会出现紫色→黄色的颜色变化
C.将土壤中的尿素分解菌接种在含溴甲酚紫的鉴别培养基后在恒温且严格无氧的条件下培养48h后会出现紫色→黄色的颜色变化
D.将酵母菌接种在含溴甲酚紫的鉴别培养基后在有氧或无氧条件下培养48h都会出现紫色→黄色的颜色变化
4.酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量,研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株,进行了如图Ⅰ所示实验,甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100mL完全培养基,下列说法正确的是()
A.在传统葡萄酒发酵过程中,为避免污染,原材料需严格灭菌
B.用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液中活菌数为6.8×106个/L,此数值可能低于实际的活菌数
C.对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法,菌种接种过程中的试管口、瓶口等无须再灼烧灭菌
D.由图Ⅱ可知,丙瓶出现的原因可能是培养瓶密封不严,丁瓶酵母菌产酒精能力比乙瓶强第2课时 微生物的选择培养和计数
1.B [解析] 为了判断培养基是否被杂菌污染,需要设置的对照组是未接种的培养基,即将未接种的培养基与接种了的培养基同时培养,若未接种的培养基上出现菌落,说明其被杂菌污染,否则没有被污染;为了判断选择培养基是否起到了选择作用,需要用接种了的牛肉膏蛋白胨培养基和选择培养基进行对照,在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的菌落数目,因为选择培养基具有选择的功能,B正确。
2.D [解析] 该培养基中含有凝固剂琼脂,所以从物理性质角度分析,该培养基属于固体培养基,A正确;该培养基以尿素作为唯一氮源,所以该培养基可以用于筛选能分解尿素的微生物,属于选择培养基,B、C正确;调节pH应在灭菌之前,D错误。
3.B [解析] 单独培养菌株a和b时,培养基中均无法生长菌落,而当a和b共同培养时,培养基中有少量菌落产生,说明它们能够相互提供相应的特殊营养物质,培养基中无法提供它们单独生长所需的特殊营养物质,A错误,B正确;根据菌株a和菌株b混合后菌落的分布情况可知,接种至基本培养基时采用了稀释涂布平板法,C错误;基本培养基上出现的少量菌落不一定都为单菌落,也有可能是重叠的菌落,D错误。
4.C [解析] 该实验的目的是筛选出能高效降解原油的菌株并投入除污,所以应该选择被原油污染的土壤取样,A正确;目的菌可以利用原油中的多环芳烃,因此配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基进行培养,B正确;将土壤稀释液彻底灭菌,会杀死能高效降解原油的菌株,C错误;在分离纯化菌种后,还需要借助生物化学的方法(如加入染色剂)对分离的菌种作进一步的鉴定,D正确。
5.C [解析] 应选择纤维素丰富的环境采样,这种环境中纤维素分解菌含量高,A正确;为了保证结果准确,一般选择菌落数为30~300的平板进行计数,B正确;采用平板划线法无法进行计数,要计数应采用稀释涂布平板法,统计值往往比活菌实际数低,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,C错误;菌落①小,但透明圈大,说明菌落①中的菌株分解纤维素能力最强,D正确。
6.D [解析] 培养基不能进行干热灭菌,可使用高压蒸汽灭菌,A错误;过程③是进行选择培养,需要以甲醇作为唯一的碳源,将分解甲醇的酵母筛选出来,④划线纯化和⑤扩大培养时也需要以甲醇作为唯一的碳源,B错误;计数和取平均值时应选取菌落数目为30~300的平板,C错误;已知血细胞计数板的规格为25×16(1 mm×1 mm×0.1 mm),10个中格中的细胞总数为60个,则每毫升发酵液中的细胞数为(60÷10)×25×10000×1000=1.5×109,D正确。
7.B [解析] 比浊法计算微生物数量属于估算法,A错误;由于菌体的散射及吸收作用使光线的透过量降低,因此利用比浊法计数时,菌体数量与透光度呈负相关,B正确;利用血细胞计数板计算的微生物有活菌也有死菌,C错误;平板划线法不能用于微生物计数,稀释涂布平板法可用于微生物计数,D错误。
8.D [解析] 不含氮源的平板可用于固氮菌的培养,A错误;平板涂布时涂布器使用前必须浸在酒精中,然后在火焰上灼烧灭菌,这种操作属于灭菌,不属于消毒,B错误;使用后的培养基即使未长出菌落也要在丢弃前进行灭菌处理,不能直接丢弃,以免污染环境,C错误;脲酶可以催化尿素分解,在以尿素为唯一氮源的平板上,能合成脲酶的微生物可以分解尿素获得氮源而进行生长繁殖,但是不能合成脲酶的微生物因缺乏氮源而无法生长,因此以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物,D正确。
9.D [解析] 小明筛选出的菌落数明显比其他同学多,出现这种结果的可能原因是其和其他同学取样的土壤不同,也有可能是培养基混入其他氮源或培养基被污染,A正确;要检测培养基是否受到污染,可将小明配制的培养基不加土样进行培养,B正确;当稀释倍数太小时,两个或两个以上细胞连在一起时,培养基上看到的是一个菌落,可能会出现菌落重叠而导致计数结果比实际值偏小,C正确;应当是在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂来鉴定尿素分解菌,D错误。
10.B [解析] 取土壤用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌,A正确;在测定土壤中细菌的数量时,一般选用1×104、1×105和1×106倍的稀释液进行平板培养,B错误;鉴定分解尿素的细菌的原理是该种细菌能产生脲酶,脲酶能将尿素分解产生氨,从而使培养基pH升高,使酚红指示剂变红,C正确;为防止遗漏菌落,应选取菌落数目稳定时的记录作为结果,D正确。
11.C [解析] 采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样,A正确;牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水、无机盐等,可用于细菌的培养,B 正确;土壤溶液稀释倍数足够高时,才能将聚集的细菌分散开,有助于在培养基上形成单菌落,稀释倍数太低,有可能得不到单菌落,C错误;不同种类细菌的理化特性一般不同,鉴定细菌种类时,除根据菌落特征进行形态学鉴定外,还可以借助生物化学的方法进行鉴定,D正确。
12.C [解析] 培养基要加入的物质还应该有PFAS,其目的是筛选出能高效分解PFAS的目的菌,因而属于选择培养基,A正确;配制好的培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌,起到避免杂菌污染的作用,B正确;多次筛选后,含有目的菌的培养瓶中PFAS应该被高效分解,其中PFAS的含量应该很低,C错误;重复多次的目的是纯化并获得能高效降解PFAS的细菌,D正确。
13.(1)1000 3.8×106 偏低 偏高 统计的是死菌和活菌的总数
(2)大 菌落(的形状、大小、颜色等)特征
(3)M-3-01
[解析] (1)步骤③进行了3次稀释,每次稀释了10倍,则共将土壤悬浮液稀释了1000倍;每克土样中的活菌数为(39+38+37)÷3÷0.1×104=3.8×106(个);由于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,因此该数值与活菌的实际数目相比偏低;还可以用显微镜直接观察法进行微生物计数,这种方法统计的结果往往较实际值偏高,原因是统计的是死菌和活菌的总数。(2)溶磷圈直径(D)与菌落直径(d)比值越大,说明细菌分解磷酸盐的能力越强,所以选择溶磷圈直径(D)与菌落直径(d)比值较大的菌落;不同的微生物具有特定的菌落特征,所以可通过观察菌落的形状、大小、颜色等特征对细菌进行初步的鉴定和分类。(3)根据实验曲线图,培养相同时间后,M-3-01的上清液中可溶性磷含量较高,可知M-3-01实际溶解磷能力最强。
14.(1)pH 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖,其他微生物不能正常生长
(2)当两个或多个细胞连在一起时,只能观察到一个菌落
(3)液体 增加目的菌的浓度 接种环灼烧后未冷却(或从第一划线区末端空白处划线)
(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质 不合理 缺少空白对照
[解析] (1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐,此外,培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。以苯磺隆作为唯一氮源的选择培养基中降解苯磺隆的微生物能正常生长和繁殖,形成菌落,其他微生物不能正常生长。(2)运用稀释涂布平板法统计的结果往往较实际值偏小的原因是当两个或多个细胞连在一起时,只能观察计数为一个菌落。(3)图甲中选择培养使用液体培养基,选择培养的目的是增加样品中目的菌种的浓度,确保能够从样品中分离到所需的微生物。平板划线法操作时要求将灼烧后的接种环冷却后再划线,而且要从上一次划线末端而非空白处划线,不冷却会烫死上次划线末端菌株,从空白处划线不会有菌株,因此若第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,造成划线无菌落可能的失误操作是接种环在第二划线区划线前未冷却或从第一划线区末端的空白处划线。(4)据图乙分析,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液加入蛋白酶溶液再取10 mL加入苯磺隆溶液中,由此可判定实验假设是目的菌株通过分泌某种蛋白质物质来降解苯磺隆,但是还需设置不加入蛋白酶的对照组实验,否则没有说服力,因而该实验设计不合理。第2课时 微生物的选择培养和计数
知识点一选择培养基
1.[2024·山西晋中月考]为了判断培养基是否被杂菌污染和选择培养基是否起到了选择作用,需要设置的对照组的培养基分别是()
A.未接种的选择培养基,未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
B.未接种的培养基,接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
C.接种了的选择培养基,接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
D.接种了的培养基,未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
2.[2024·河北邢台期中]某兴趣小组为从土壤中筛选出某类细菌制备了相应培养基,培养基成分如表所示。下列有关分析错误的是()
成分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4· 7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂
质量/g 1.4 2.1 0.2 10.0 1.0 15.0
A.从物理性质角度分析,该培养基属于固体培养基
B.从功能角度分析,该培养基属于选择培养基
C.该培养基可以筛选出能分解尿素的微生物
D.该培养基灭菌后还需要将pH调至中性或弱碱性
3.[2024·湖南衡阳期末]利用两种氨基酸营养缺陷型大肠杆菌(菌株a和b)进行如图所示的实验。下列叙述正确的是()
A.基本培养基中包含菌株a和b所需的特殊营养物质
B.菌株a和b需要的特殊营养物质可能有所不同
C.接种至基本培养基的方法是平板划线法
D.基本培养基出现的少量菌落皆为单菌落
知识点二微生物的选择培养与数量测定
4.土壤中有些细菌可以利用原油中的多环芳烃。为筛选出能高效降解原油的菌株并投入除污,某研究小组进行了相关实验。下列叙述错误的是()
A.选择被原油污染的土壤作为样品分离目的菌株
B.在选择培养基中需添加多环芳烃作为唯一碳源
C.将土壤稀释液彻底灭菌后再接种到培养基上,可以有效防止杂菌的污染
D.在分离纯化菌种后,需借助生物化学的方法对分离的菌种作进一步的鉴定
5.刚果红染液可以与纤维素形成红色复合物,但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红,刚果红与纤维素形成红色复合物;而当纤维素被纤维素分解菌分解后,复合物就无法形成,培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈(如图所示)。下列关于纤维素分解菌的分离与计数实验,叙述错误的是()
A.应选择纤维素丰富的环境采样,如腐殖土
B.对纤维素分解菌计数时应选择菌落数为30~300的平板
C.采用平板划线法统计平板上的菌落数,统计值比活菌实际数低
D.通过比较得知,菌落①中的菌株分解纤维素的能力最强
6.[2024·湖北武汉二中月考]酵母的蛋白含量高,可用作饲料蛋白,且有些酵母能利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖,既可减少污染,又可降低成本。研究人员拟从土壤中分离该类酵母并大量培养,操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是()
注:25×16型血细胞计数板,表示计数室中有25个中格,每个中格又分成16个小格。
A.实验前需对玻璃器皿、金属用具和培养基进行干热灭菌
B.只有过程③中使用的培养基需以甲醇作为唯一的碳源
C.为了保证结果准确,对每一个平板的菌落都要进行计数并取平均值
D.将发酵液稀释1000倍后,用25×16(1mm×1mm×0.1mm)型血细胞计数板计数10个中格中的细胞总数为60个,则发酵液中每毫升有1.5×109个细胞
7.[2024·河南郑州期中]比浊法计算微生物数量的原理:当光线通过微生物悬液时,由于菌体的散射及吸收作用使光线的透过量降低,再通过与光密度—菌数的标准曲线进行对比可计算出微生物数量。制作标准曲线时通常会采用血细胞计数板进行计数。下列相关叙述正确的是()
A.比浊法可精确地计算出微生物数量
B.利用比浊法计数时,菌体数量与透光度呈负相关
C.利用血细胞计数板计算的微生物均为活菌
D.平板划线法可以间接地计算出微生物数量
知识点三土壤中分解尿素的细菌和其他微生物的分离与计数
8.[2023·山东卷]平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是()
A.不含氮源的平板不能用于微生物培养
B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出可合成脲酶的微生物
9.[2024·四川内江月考]某兴趣小组在校园土壤中取样,进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验。小明从稀释倍数为106的培养基中筛选出约120个菌落,而其他同学只筛选出约40个菌落。下列有关叙述错误的是()
A.出现这种结果的可能原因是小明和其他同学取样的土壤不同
B.要检测培养基是否受到污染,可将小明配制的培养基不加土样进行培养
C.当稀释倍数太小时,可能由于菌落重叠而导致计数结果比实际值偏小
D.在牛肉膏蛋白胨培养基中加入酚红指示剂可初步鉴定尿素分解菌
10.下列有关“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”的实验操作,错误的是()
A.取土壤用的小铁铲和盛土样的信封在使用前都需要灭菌
B.测定土壤中细菌的数量一般选用1×102、1×103、1×104倍的稀释液进行平板培养
C.鉴定分解尿素的细菌,利用了尿素可被分解产生氨,从而使培养基pH升高的原理
D.每隔24h统计一次菌落数目,选取菌落数目稳定时的记录作为结果
11.[2022·海南卷]为探究校内植物园土壤中的细菌种类,某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列有关叙述错误的是()
A.采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本
B.培养细菌时,可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基
C.土壤溶液稀释倍数越低,越容易得到单菌落
D.鉴定细菌种类时,除形态学鉴定外,还可借助生物化学的方法
12.[2024·湖北十堰期末]多氟烷基物质(PFAS)是添加在可以长时间不脱落的液体唇膏和粉底以及防水睫毛膏中的化学物质,PFAS极难被分解。研究人员利用图示方法成功筛选到能高效降解PFAS的细菌(目的菌),下列相关叙述错误的是()
A.培养基中要加入的物质还应该有PFAS,其属于选择培养基
B.配制好的培养基可采用高压蒸汽灭菌法灭菌
C.多次筛选后,含有目的菌的培养瓶中PFAS的含量高
D.重复多次的目的是纯化高效降解PFAS的细菌
13.[2024·河北沧州月考]磷是植物生长的重要元素,施入土壤中的磷大多数与Ca2+等离子结合形成难溶性磷酸盐。科研人员从贡柑果园土中选出可以将难溶性或不溶性磷转化成可溶性磷的高效解磷菌,主要流程见下图,请回答下列问题:
(1)步骤③将土壤悬浮液稀释了 倍。经步骤③最后一次稀释之后若在3个平板上分别接入0.1mL稀释液,经适当培养后,得到的结果是39、38、37,则每克土样中的活菌数为 个。运用这种方法统计的结果往往较实际值 (填“偏低”或“偏高”);还可以用显微镜直接观察法进行微生物计数,这种方法统计的结果往往较实际值 (填“偏低”或“偏高”),原因是 。
(2)步骤④中待菌落长好后挑出溶磷圈直径(D)与菌落直径(d)比值较 (填“大”或“小”)的菌落。通常情况下,对获得的纯菌种可以依据 对细菌进行初步的鉴定和分类。
(3)为进一步测定初步筛选的三种菌株实际溶解磷的能力,研究人员将它们接种到基础培养基中,并在37℃、200r·min-1摇床培养,定期取上清液,测定溶液中可溶性磷含量,得到如图所示曲线。
结果表明最优良的解磷菌株是 。
14.[2024·江苏南通期末]有机农药苯磺隆是一种强效除草剂,长期使用会严重污染环境。研究发现,苯磺隆能被土壤中某种微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。请回答下列问题:
(1)在主要营养物质的基础上,培养基还要满足微生物生长对 、特殊营养物质以及氧气的需求。该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一氮源的原因是 。
(2)若在3个细菌培养基平板上均接种稀释倍数为105的土壤样品0.1mL,培养一段时间,平板上菌落数分别为35个、33个、34个。运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小,原因是 。
(3)图甲中选择培养使用的是 (填“固体”或“液体”)培养基,选择培养的目的是 ;划线纯化后的某个平板中,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,造成划线无菌落可能的操作失误是 。
(4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液做图乙所示实验,该实验的假设是 ,该实验设计 (填“合理”或“不合理”),因为 。
