2023年高考生物二輪復習　微生物的培養(yǎng)技術及應用

第一部分專題突破

專題七發(fā)酵工程

第1講微生物的培養(yǎng)技術及應用

【思維導圖】

?固體培養(yǎng)基：加球脂

液體培養(yǎng)基:不加瓊脂

f?主要營養(yǎng)成分:水.無機鹽、碳源.望多，?

.趾篆_________[■物理性質-—?選擇培養(yǎng)若:以……為唯一■履睡

培養(yǎng)基■坤類（■用途--------1-----n

r???鑒別培養(yǎng)基：加指示劑，如剛果紅的紅

,?制備：配制培養(yǎng)基一滅菌（高壓蒸汽滅菌法）一倒平板

生

微?消毒：消滅部分微生物，如煮沸消毒、巴氏消毒,酒精消毒.紫外畿消毒等

?無菌技術----

?滅菌：消滅所有微生物,如灼燒滅南.干熱滅南.濕熱滅菌（高壓蒸汽滅雷）等

物

的

培

養(yǎng)?目的：獲得由單微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物（單曲落）

應

用?微生物的純培養(yǎng)ι?分離純化方法（接種方法）：平板劃線法和稀釋涂布平板法

〔?過程:制備培養(yǎng)基T接種和分離咂溫培養(yǎng)（倒置,未接種的平板也要培養(yǎng)）

陽生侏的潛母拉糞尿素分解菌的分離：以尿素為唯一氮源,加入酚紅鑒別（變紅）

?微生物叼遠懺3喬1J??纖維素分解前的分麻：以奸堆素為唯一碳源.剛果紅鑒別（透明而）

淵生的的杵劫J?稀理涂布平板法（活前計數(shù)法）：將徽牛物涂布到平板培養(yǎng)成肉眼可見的前落再計數(shù)

?俶王初的計或1?顯微停直接計數(shù)法：需顯微康和血細胞計數(shù)板（細菌計數(shù)板）

【考點梳理】

考點1培養(yǎng)基和無菌技術

L培養(yǎng)基

⑴種類

培養(yǎng)基種類特點一應用

液體培養(yǎng)基不加凝固劑（瓊脂）工業(yè)生產(chǎn)

物理

微生物的分離、鑒定、活菌計

性質固住培養(yǎng)基加凝固劑（瓊脂）

數(shù)、菌種保藏

以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基分

有利于特定微生

離分解尿素的細菌;以纖維素

物的生長,同時抑

選擇培養(yǎng)基為主要碳源的培養(yǎng)基分離分解

制或阻止其他微

纖維素的細菌;以加入青霉素

用途生物的生長

的培養(yǎng)基分離酵母菌和霉菌等

加入某種指示劑加入酚紅指示劑鑒別分解尿素

鑒別培養(yǎng)基來鑒別特定的微的細菌;加入剛果紅（CR）鑒別

生物____________分解纖維素的細菌___________

?病毒沒有細胞結構,必須寄生在活細胞內,不能直接用培養(yǎng)

基培養(yǎng),需接種在含宿主細胞的培養(yǎng)基中。

(2)營養(yǎng)物質

I?基本營養(yǎng)物質:一般都含有碳源、氮源、水、無機鹽?！?/p>

I?此外還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質以及。2的

I(3)制備:配制培養(yǎng)基T滅菌(高壓蒸汽滅菌法)―倒平板(冷凝

后要倒置,避免水分蒸發(fā),防止皿蓋上的水滴滴入培養(yǎng)基污染培養(yǎng)

基等)

2.無菌技術

項目概念特點常用方法應用的范圍

煮沸消毒法一般物品

使用較為溫和的物

較溫和,消一些不耐高溫

理或化學方法僅殺巴氏消毒法

滅部分微的液體,如牛奶

死物體表面或內部

消毒生物,不能用酒精擦拭雙

一部分對人體有害化學藥劑消毒

消滅芽泡手、用氯氣消

的微生物（不包括法

和抱子毒水源等

芽抱和抱子）

紫外線消毒法接種室

接種工具的滅

強烈,消滅

使用強烈的理化方I菌

所有的微

法殺死物體內外所玻璃器皿、金

滅菌生物,包括于熱滅菌

有的微生物（包括屬工具的滅菌

芽抱和抱

芽抱和抱子）濕熱滅菌（高壓培養(yǎng)基及容器

子

蒸汽滅菌）的滅菌

考點2微生物的純培養(yǎng)、選擇培養(yǎng)和計數(shù)

L微生物的純培養(yǎng)（酵母菌的純培養(yǎng)）

⑴相關概念

I?純培養(yǎng)物油單一個體繁殖所獲得的微生物群體稱為純培

養(yǎng)物。

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

I?菌落:分散的微生物繁殖形成的肉眼可見的有一定形態(tài)結

?單菌落:由單個微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物。

（2）目的:獲得由單個微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物（單菌落）。

⑶分離純化方法（接種方法）:平板劃線法和稀釋涂布平板法。

?平板劃線法:接種環(huán)、平板、菌液、酒精燈等。

【提醒】①進行第二次以及其后的劃線時,要從上一次劃

線的末端開始劃線,首尾區(qū)不能相連。I

I②用接種環(huán)取菌種之前、每次劃線之前和劃線結束都要進行

灼燒滅菌,灼燒完冷卻后再操作。

③操作必須始終在酒精燈火焰旁進行。

＞稀釋涂布平板法:梯度稀釋一涂布平板。

。系列稀釋（梯度為10倍）

ImL1mL1mL1τnL1mLImL

e涂布平板（不同稀釋度的菌液分別涂布到平板進行培養(yǎng),同

一稀釋度涂布至少3個平板）

(4)培養(yǎng)過程

I制備培養(yǎng)基一接種和分離一恒溫培養(yǎng)

_進行恒溫培養(yǎng)時,將培養(yǎng)皿倒置.目的是防止皿蓋上的水滴

滴入培養(yǎng)基造成污染等。

IA未接種的培養(yǎng)基在相同條件下培養(yǎng),目的是檢測培養(yǎng)基是

否污染,滅菌是否合格。

2.微生物的選擇培養(yǎng)

選擇培養(yǎng)基:允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻止其

他種類微生物生長的培養(yǎng)基。

尿素分解菌的分離纖維素分解菌的分離

選擇.以尿素為唯一氮源.■以纖維素為唯一碳源I

培養(yǎng)基

尿素分解菌

[-纖維素睥(復合薛)一l

纖維素在里維變萄糖

IlLllf

CO(NH2)2+H2O5≡CO2+2NH3

原理

分解尿素的細菌能夠合成服分解纖維素的細菌能合成纖

酶,才能在以尿素為唯一氮源維素酶,能在以纖維素為唯一

的培養(yǎng)基上生長___________碳源的培養(yǎng)基上生長

尿素分解菌的分離纖維素分解菌的分離

^尿素分解菌B纖維素分解菌

CO(NH)+HO→CO+2NH壬W隹與素言JIT紅失色,復出合現(xiàn)物透明纖圈維素眄紅色消

鑒別22223

氨氣溶在水中使PH升高,加入剛果紅染色法:若菌落周圍出

酚紅指示劑,指示劑變紅說明現(xiàn)透明圈,則說明該菌能分解

該菌能分解尿素纖維素

3.微生物的計數(shù)

比較項目稀釋涂布平板法(活菌計數(shù)法)顯微鏡直接計數(shù)法

接種方法稀釋涂布平板法不需接種(抽樣檢測)

每毫升樣品中的菌落數(shù):■

(C÷V)XM

每毫升原液所含細菌

C:某稀釋度下平板上生長的平

I公式I數(shù):每小格平均細菌數(shù)

均菌落數(shù)；

X400×IOOOOX

V:涂布平板時所用的稀釋液的

稀釋倍數(shù)

體積(mL);

M:稀釋倍數(shù)

比較項目稀釋涂布平板法（活菌計數(shù)法）顯微鏡直接計數(shù)法

為了保證結果準確,同一稀釋度

涂布至少3個平板,選擇菌落數(shù)需顯微鏡和血細胞計

注意事項數(shù)板（細菌計數(shù)板）I

在30?300的平板進行計數(shù),并取

平均數(shù)

I缺點］當兩個或多個細胞連在一起時,I不能區(qū)分細胞死活］

平板上觀察到的只是一個菌落

［結果］比實際值偏小,一般用菌落數(shù)來■比實際值偏大.

表示

典型示范

（2020.全國I卷）某種物質S（一種含有C、H、N的有機物）難

以降解,會對環(huán)境造成污染,只有某些細菌能降解So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的細菌菌株。實

驗過程中需要甲、乙兩種培養(yǎng)基,甲的組分為無機鹽、水和S,乙

的組分為無機鹽、水、S和Y。

回答下列問題:

(1)實驗時,盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶通常采用的方

法進行滅菌。乙培養(yǎng)基中的Y物質是O甲、乙培養(yǎng)基

均屬于培養(yǎng)基。

【答案】⑴高壓蒸汽滅菌瓊脂選擇

【詳解】(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。

(2)實驗中初步估測搖瓶M中細菌細胞數(shù)為2X107個∕mL,若要

在每個平板上涂布IOOμL稀釋后的菌液,且保證每個平板上長出［

的菌落數(shù)不超過200個,則至少應將搖瓶M中的菌液稀釋倍。

【答案】(2)IO4

【詳解】(2)若要在每個平板上涂布100μL稀釋后的菌液,且每

個平板上長出的菌落數(shù)不超過200個,則搖瓶M中的菌液稀釋的倍

數(shù)至少為2X107÷1000×1OO÷200=1X104倍。

（3）在步驟⑤的篩選過程中,發(fā)現(xiàn)當培養(yǎng)基中的S超過某一濃度

時,某菌株對S的降解量反而下降,其原因可能是（答

出1點即可）。

【答案】（3）S的濃度超過某-值時會抑制菌株的生長

【詳解】（3）當培養(yǎng)基中的S超過某一濃度后,可能會抑制菌株

的生長,從而造成其對S的降解量下降。

（4）若要測定淤泥中能降解S的細菌細胞數(shù),請寫出主要實驗步

驟O

［答案］（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)后計數(shù)

【詳解】（4）要測定淤泥中能降解S的細菌的細胞數(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)后進行計數(shù)。

（5）上述實驗中,甲、乙兩種培養(yǎng)基所含有的組分雖然不同,但

都能為細菌的生長提供4類營養(yǎng)物質,即o

【答案】（5）水、碳源、氮源和無機鹽

【詳解】（5）營養(yǎng)基的基本成分都含有水、無機鹽、碳源、氮

源,故甲和乙培養(yǎng)基均含有水、無機鹽、碳源、氮源。

【重點歸納】有關選擇培養(yǎng)基的三點解析

⑴在培養(yǎng)基中加入某種化學物質。例如,加入青霉素可以分離出

酵母菌和霉菌;加入高濃度的食鹽可以得到金黃色葡萄球菌。這

里的加入是在主要營養(yǎng)成分完整的基礎上進行的。

(2)改變培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分。例如缺乏氮源時可以分離出固氮

微生物;石油作為唯一碳源時,可以分離出能消除石油污染的微生

物。

⑶改變微生物的培養(yǎng)條件。例如,將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境下培養(yǎng),

可以得到耐高溫的微生物。

變式訓練

I1.某些土壤細菌可將尿素分解成Cθ2和NH3,供植物吸收和利

回答下列問題

I（1）有些細菌能分解尿素,有些細菌則不能,原因是前者能產(chǎn)I

生O能分解尿素的細菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作

為碳源,原因是O但可用葡萄糖作為碳源,進入細菌

體內的葡萄糖的主要作用是（答出2點即可）。

【答案】（I）IK酶分解尿素的細菌是分解者,屬于異養(yǎng)型生物,

不能利用CC）2來合成有機物作為碳源、作為能源物質為細胞生

物生命活動提供能量,為其他有機物的合成提供原料等

【詳解】（1）細菌能分解尿素是因為細菌體內能合成月尿酶,分解

尿素的細菌是異養(yǎng)生物,而不是生產(chǎn)者,只有生產(chǎn)者才能利用CC）2

作為碳源合成有機物。葡萄糖通常既作為碳源,也可作為能源,作

為碳源可轉變成其他有機物。

1.某些土壤細菌可將尿素分解成CC)2和NH3,供植物吸收和利

回答下列問題：

](2)為了篩選可分解尿素的細菌,在配制培養(yǎng)基時,應選擇■

(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作為氮源,不

選擇其他兩組的原因是。

【答案】（2）尿素其他兩組都含有含氮物質NH4NO3,能分解

尿素的細菌和不能分解尿素的細菌都能利用NH4NO3,不能起到

篩選作用

【詳解】（2）為了篩選可分解尿素的細菌,在配制培養(yǎng)基時,應選

擇以尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基,而其他兩組都含有含氮物

質NH4NO3,因此不能選其他兩組。

1.某些土壤細菌可將尿素分解成CC）2和NH3,供植物吸收和利

回答下列問題：

I（3）用來篩選分解尿素細菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4,

其作用有（答出2點即可）。

［答案】⑶KH2PO4和Na2HPO4構成緩沖液,維持培養(yǎng)基的PH

相對穩(wěn)定、能為微生物生長提供無機鹽

【詳解】（3）用來篩選分解尿素細菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和

Na2HPO4,其作用:KH2PO4和Na2HPO4構成緩沖液,可維持培養(yǎng)基

的PH相對穩(wěn)定;KH2PO4和Na2HPO4能為微生物生長提供無機鹽。

2.將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時間,過濾得到馬鈴薯浸

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。

I回答下列問題：

I(I)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選,則培養(yǎng)基中應加入鏈霉素以

抑制的生長,加入了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于培

選擇

【詳解】(I)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選,抗生素能夠殺菌,因此

培養(yǎng)基中應加入鏈霉素以抑制細菌的生長,加入了鏈霉素的培養(yǎng)

基屬于選擇培養(yǎng)基。

2.將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時間,過濾得到馬鈴薯浸

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。

I回答下列問題：

I（2）M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長提供了多種營養(yǎng)

物質,營養(yǎng)物質類型除氮源外還有（答出2點即

可）。氮源進入細胞后,可參與合成的生物大分子有

（答出2點即可）。

【答案】（2）碳源、無機鹽蛋白質、核酸

【詳解】（2）M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長提供了

多種營養(yǎng)物質,包括水、無機鹽、碳源、氮源等。生物大分子包

括蛋白質、核酸、多糖,由于糖類的元素組成中只有C、H、O,因

此氮源進入細胞后可參與蛋白質、核酸等的合成。

2.將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時間,過濾得到馬鈴薯浸

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。

I回答下列問題：

I(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

板上長出菌落后可通過加入顯色劑選出能產(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。

【答案】（3）碘液淀粉遇碘液顯藍色,產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀

粉被水解,形成透明圈

【詳解】（3）淀粉可以用碘液鑒定產(chǎn)生藍色,產(chǎn)淀粉酶的菌落周

圍淀粉被水解,形成透明圈,因此可通過加入顯色劑選出能產(chǎn)淀粉

酶的微生物。

2.將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時間,過濾得到馬鈴薯浸

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。I

回答下列問題：

(4)甲、乙兩位同學用稀釋涂布平板法測定某土壤樣品中微生

物的數(shù)量,在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結果：

甲同學涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是H0、140和149,

取平均值133;

乙同學涂布了3個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是27、169和176,取

平均值124。

有人認為這兩位同學的結果中,乙同學的結果可信度低,其原

因是O

【答案】（4）乙同學的結果中,1個平板的計數(shù)結果與另2個相差

懸殊,結果的重復性差

【詳解】（4）乙同學的結果中』個平板的計數(shù)結果與另2個相差

懸殊,結果的重復性差,因此其可信度差。

3.(2022.汕頭一模)幽門螺旋桿菌是唯一能在胃里存活的細菌,

幽門螺旋桿菌會引起慢性胃炎、胃潰瘍,甚至導致胃癌,因此,感

染幽門螺旋桿菌后,需要根治。幽門螺旋桿菌容易產(chǎn)生耐藥性,需

要在體外培養(yǎng)后做藥敏實驗,以便精準用藥,高效根除幽門螺旋桿

I(1)從患者胃黏膜獲取幽門螺旋桿菌后,接種到固體培養(yǎng)基中

進行培養(yǎng),培養(yǎng)基需要用進行滅菌,培養(yǎng)過程中可

以通過進行計數(shù),但此計數(shù)方法通常會使結果偏低,原

因是。

【答案】（1）高壓蒸汽滅菌法稀釋涂布平板法當兩個或多

個細胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落

【詳解】微生物常見的接種的方法：

⑴培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌方式進行滅菌。要對固體培養(yǎng)基培養(yǎng)

的微生物進行計數(shù),可以使用稀釋涂布平板法,但當兩個或多個細

胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落,所以此計數(shù)方法通

常會使結果偏低。

3.(2022.汕頭一模)幽門螺旋桿菌是唯一能在胃里存活的細菌,

幽門螺旋桿菌會引起慢性胃炎、胃潰瘍,甚至導致胃癌,因止匕,感

染幽門螺旋桿菌后,需要根治。幽門螺旋桿菌容易產(chǎn)生耐藥性,需

要在體外培養(yǎng)后做藥敏實驗,以便精準用藥,高效根除幽門螺旋桿

I(2)在進行藥敏實驗過程中,將多種抗生素分別添加到各個培

養(yǎng)基中,然后接種等量的幽門螺旋桿菌,在適宜條件下培養(yǎng)一段時

間后,進行處理并統(tǒng)計菌落數(shù),選擇作為患者使

用的藥物。

【答案】（2）菌落數(shù)少的對應的抗生素

【詳解】（2）本實驗目的是篩選能高效根除幽門螺旋桿菌的藥

物,故接種等量的幽門螺旋桿菌到加了抗生素的培養(yǎng)基中,菌落數(shù)

少的對應的抗生素藥效最好。

(3)細菌產(chǎn)生耐藥性的過程中,抗生素是起誘導作用還是選擇

作用?科學家設計如下探究實驗:把長有數(shù)百個菌落的細菌母種培

養(yǎng)皿倒置于包有一層滅菌絲絨布的木質圓柱體(直徑略小于培養(yǎng)

皿平板)上,使其均勻地沾滿來自母種培養(yǎng)皿平板上的菌落,然后

通過這一“印章”把母板上的菌落“忠實地”一一接種到不同的其

他培養(yǎng)基上。如下圖中,1到2和3就是用“印章”接種的淇他接種

過程也是如此。

該實驗得至IJ的結論是°

你認為該實驗嘉關鍵的設計思路是進行了對檢實驗設計,最

終得到的抗藥性細菌一直O(jiān)

【答案】（3）抗生素是起選擇作用而不是起誘導作用沒有接

觸抗生素（或藥物）

【詳解】（3）從實驗結果上看,沒有接觸過抗生素的菌種經(jīng)過了

幾次培養(yǎng)后,在含抗生素的培養(yǎng)基中存活率上升,說明抗生素是起

選擇作用而不是起誘導作用。該實驗最關鍵的設計思路是進了

對照實驗設計,最終得到的抗藥性細菌一直沒有接觸抗生素（或藥

物）。

真題回顧

1.（2019?全國III卷）回答下列與細菌培養(yǎng)相關的問題。

I（1）在細菌培養(yǎng)時,培養(yǎng)基中能同時提供碳源、氮源的成分是

（填“蛋白豚”‘葡萄糖”或“NaNCV）。通常制備培養(yǎng)基時要根據(jù)所

培養(yǎng)細菌的不同來調節(jié)培養(yǎng)基的pH,其原因是c

硝化細菌在沒有碳源的培養(yǎng)基上（填“能夠”或“不能”）

生長,原因是o

【答案】（1）蛋白腺不同細菌生長繁殖所需的最適PH不同

能夠硝化細菌可以利用空氣中的CO?作為碳源

【詳解】（1）葡萄糖只能為細菌提供碳源,硝酸鈉為細菌提供無

機鹽,而蛋白陳既可以為細菌提供碳源,也可以為細菌提供氮源；

由于不同的細菌生長繁殖的最適宜PH是不同的,因此制備培養(yǎng)基

時要根據(jù)所培養(yǎng)的細菌的不同來調節(jié)培養(yǎng)基的pH;硝化細菌屬于

化能自養(yǎng)型微生物,其可以利用氨氧化釋放的能量將空氣中的二

氧化碳固定為有機物,因此硝化細菌可以在無碳培養(yǎng)基中生長。

1.（2019?全國III卷）回答下列與細菌培養(yǎng)相關的問題。

I（2）用平板培養(yǎng)細菌時一般需要將平板（填“倒置”

或“正置

⑵倒置

【詳解】（2）用平板培養(yǎng)細菌時,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。

1.（2019?全國ΠI卷）回答下列與細菌培養(yǎng)相關的問題。

I（3）單個細菌在平板上會形成菌落,研究人員通常可根據(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

【答案】（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

【詳解】（3）由于每一大類微生物都有其獨特的細胞形態(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。

1.(2019?全國III卷)回答下列與細菌培養(yǎng)相關的問題。

I(4)有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要經(jīng)過處理，

這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。

(4)滅菌

【詳解】(4)有些使用后的培養(yǎng)基丟棄前一定要進行滅菌處理,

以免污染環(huán)境。

2.（2019?全國II卷）物質W是一種含氮有機物,會污染土壤。W

在培養(yǎng)基中達到一定量時培養(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的細菌（目標菌）?；卮鹣铝袉栴}。

透明

甲乙

⑴要從土壤中分離目標菌,所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應該

是

【答案】（I）W

【詳解】⑴該研究小組的目標菌是能夠降解物質W的細菌,而

物質W是一種含氮有機物,故可作篩選培養(yǎng)基中的氮源。

2.（2019?全國II卷）物質W是一種含氮有機物,會污染土壤。W

在培養(yǎng)基中達到一定量時培養(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的細菌（目標菌）?；卮鹣铝袉栴}。

（2）在從土壤中分離目標菌的過程中,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩

種細菌都能生長并形成菌落（如圖所示）。如果要得到目標菌,應

該選擇菌落進一步純化,選擇的依據(jù)是

【答案】（2）乙乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈,說明乙菌能降解W

【詳解】（2）研究小組的目標菌,是能夠降解物質W的細菌,培養(yǎng)

基中乙菌落的周圍出現(xiàn)透明圈,說明乙菌落能夠降解物質W,故乙

菌落為該小組的目標細菌。

2.（2019?全國∏卷）物質W是一種含氮有機物,會污染土壤。W

在培養(yǎng)基中達到一定量時培養(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的細菌（目標菌）?；卮鹣铝袉栴}。

（3）土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮氣作為氮源。若

要設計實驗進一步確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮氣作為氮

源,請簡要寫出實驗思路、預期結果和結論,即O

【答案】（3）將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基上,若細菌能

生長,則說明該細菌能利用空氣中的氮氣作為氮源

【詳解】（3）目標菌能夠利用空氣中的氮氣作為氮源,故選用的

篩選培養(yǎng)基不添加氮源,能夠在無氮源的培養(yǎng)基上生存的細菌便

是目標細菌,故實驗操作為:將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基

上,若細菌能生長,則說明該細菌能利用空氣中的氮氣作為氮源。

(4)該小組將人工合成的一段DNA轉入大腸桿菌,使大腸桿菌

產(chǎn)生能降解W的酶(酶E)。為了比較酶E與天然酶降解W能力的

差異,該小組擬進行如下實驗,請完善相關內容。

I①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,

I②一段時間后,測量透明圈的直徑。若C處沒有出現(xiàn)透明圈,說

明；若人、B處形成的透明圈直徑大小相近,說

明O

【答案】（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

【詳解】（4）①C處作為空白對照,要排除作為溶劑的緩沖液對

實驗可能造成的影響,故需要在C處滴加緩沖液,且保持滴加量相

同;②培養(yǎng)基中的透明圈表示物質W被降解的情況,若C處不出現(xiàn)

透明圈,則說明緩沖液不能降解物質W;若A、B處形成的透明圈

直徑大小相近,說明物質W被降解的程度相近,即酶E與天然酶降

解物質W的能力相近。

3.(2022.全國乙卷)化合物S被廣泛應用于醫(yī)藥、食品和化工工

業(yè),用菌株C可生產(chǎn)S,S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關系密

切。為此,某小組通過實驗比較不同碳源對菌體生長和S產(chǎn)量的

影響,結果見表。

碳源細胞干重(g∕L)S產(chǎn)量(g∕L)

葡萄糖3.120.15

淀粉0.01—so。一

制糖廢液2.30—0.18—

回答下列問題。

I(1)通常在實驗室培養(yǎng)微生物時,需要對所需的玻璃器皿進行

滅菌,滅菌的方法有(答出2點即可)。

【答案】（1）高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌

【詳解】（1）通常在實驗室培養(yǎng)微生物時,為防止實驗用的玻璃

器皿等物品中原有的微生物污染培養(yǎng)物,需要使用強烈的理化因

素殺死物體內外一切微生物的細胞、芽抱和抱子,即對所需的玻

璃器皿進行滅菌,玻璃器皿常用的滅菌的方法有干熱滅菌、高壓

蒸汽滅菌等。

3.(2022.全國乙卷)化合物S被廣泛應用于醫(yī)藥、食品和化工工

業(yè),用菌株C可生產(chǎn)S,S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關系密

切。為此,某小組通過實驗比較不同碳源對菌體生長和S產(chǎn)量的

影響,結果見表。

碳源細胞干重(g∕L)S產(chǎn)量(g∕L)

葡萄糖3.120.15

淀粉0.01—so。一

制糖廢液2.30—0.18—

回答下列問題。

I(2)由實驗結果可知,菌株C生長的最適碳源是;用

菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是O菌株C的生長除需要碳

源外,還需要(答出2點即可)等營養(yǎng)物質。

【答案】（2）葡萄糖制糖廢液氮源、無機鹽、水

［詳解】（2）由實驗結果可知,與以制糖廢液為碳源相比,以葡萄

糖為碳源時菌株C的細胞干重更大,說明最適于菌株C生長的碳源

是葡萄糖;而以制糖廢液為碳源時,用菌株C生產(chǎn)S的產(chǎn)量高于以

葡萄糖為碳源時的產(chǎn)量,說明最適于生產(chǎn)S的碳源是制糖廢液。

微生物的生長一般都需要水、碳源、氮源和無機鹽,還需要滿足

微生物生長對pH、氧氣以及特殊營養(yǎng)物質的要求,故菌株C的生

長除需要碳源外,還需要氮源、無機鹽、水等營養(yǎng)物質。

3.(2022.全國乙卷)化合物S被廣泛應用于醫(yī)藥、食品和化工工

業(yè),用菌株C可生產(chǎn)S,S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關系密

切。為此,某小組通過實驗比較不同碳源對菌體生長和S產(chǎn)量的

影響,結果見表。

碳源細胞干重(g∕L)S產(chǎn)量(g∕L)

葡萄糖3.120.15

淀粉0.01—so。一

制糖廢液2.30—0.18—

回答下列問題。

⑶由實驗結果可知,碳源為淀粉時菌株C不能生長,其原因是

【答案】（3）缺少淀粉酶

【詳解】（3）分析題中表格可以看出在以淀粉為碳源的培養(yǎng)基

中,菌株C不能生長,原因可能是菌株C中缺少分解淀粉的酶,不能

利用淀粉。

3.(2022.全國乙卷)化合物S被廣泛應用于醫(yī)藥、食品和化工工

業(yè),用菌株C可生產(chǎn)S,S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關系密

切。為此,某小組通過實驗比較不同碳源對菌體生長和S產(chǎn)量的

影響,結果見表。

碳源細胞干重(g∕L)S產(chǎn)量(g∕L)

葡萄糖3.120.15

淀粉0.01—so。一

制糖廢液2.30—0.18—

回答下列問題。

I(4)若以制糖廢液作為碳源,為進一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃

度,某同學進行了相關實驗。請簡要寫出實驗思路:O

【答案】（4）分別配制一系列不同濃度梯度的以制糖廢液為唯

一碳源的培養(yǎng)基,培養(yǎng)菌株C,其他條件相同且適宜,一段時間后,測

定并比較不同濃度制糖廢液中的S的產(chǎn)量,S產(chǎn)量最高時對應的制

糖廢液濃度即為生產(chǎn)S的最適碳源濃度

【詳解】（4）要測定生產(chǎn)S的最適制糖廢液的濃度,實驗自變量

為制糖廢液的濃度,可分別配制一系列不同濃度梯度的以制糖廢

液為唯一碳源的培養(yǎng)基,培養(yǎng)菌株C,其他條件相同且適宜,一段時

間后,測定并比較不同濃度制糖廢液中的S的產(chǎn)量,S產(chǎn)量最高時對

應的制糖廢液濃度,即為生產(chǎn)S的最適碳源濃度。

3.(2022.全國乙卷)化合物S被廣泛應用于醫(yī)藥、食品和化工工

業(yè),用菌株C可生產(chǎn)S,S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關系密

切。為此,某小組通過實驗比較不同碳源對菌體生長和S產(chǎn)量的

影響,結果見表。

碳源細胞干重(g∕L)S產(chǎn)量(g∕L)

葡萄糖3.120.15

淀粉0.01—so。一

制糖廢液2.30—0.18—

回答下列問題。

I(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實驗廢物利用,其意義是

(答出1點即可)。

【答案】（5）減少污染、節(jié)省原料、降低生產(chǎn)成本

【詳解】（5）利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實驗廢物利用,既有利于

減少污染、節(jié)省原料,又能降低生產(chǎn)成本。

4.（2022?Γ東卷）研究深海獨特的生態(tài)環(huán)境對于開發(fā)海洋資源

具有重要意義。近期在“科學號”考察船對南中國?？瓶贾?中國

科學家采集了某海域∏46米深海冷泉附近沉積物樣品,分離、鑒

定得到新的微生物菌株并進一步研究了其生物學特性。

-

=

E。纖維素

-

q一木聚糖

3

c?果膠

編，甘露聚糖

舞

累一淀粉

回答下列問題:

(1)研究者先制備富集培養(yǎng)基,然后采用法滅菌,冷卻

后再接入沉積物樣品,28℃厭氧培養(yǎng)一段時間后,獲得了含擬桿菌

的混合培養(yǎng)物,為了獲得純種培養(yǎng),除了稀釋涂布平板法,還可采

用法。據(jù)圖分析,擬桿菌新菌株在以為

碳源時生長狀況最好。

【答案】⑴高壓蒸汽滅菌平板劃線纖維素

【詳解】(1)培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌?？梢?/p>

采用稀釋涂布平板法或平板劃線法,將單個微生物分散在固體培

養(yǎng)基上,經(jīng)過培養(yǎng)得到單菌落,從而獲得純凈培養(yǎng)物。分析題圖可

知,在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基中,細胞數(shù)量最多,可推知擬桿菌

新菌株在以纖維素為碳源時生長狀況最好。

（2）研究發(fā)現(xiàn),將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng),仍有很多

微生物不能被分離篩選出來,推測其原因可能是。

（答_點即可）I

【答案】（2）某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質才能

生存（或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活）

【詳解】（2）深海冷泉中可能存在某些微生物,只有利用冷泉中

的特有物質才能生存（或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活）,

故將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng),仍可能有很多微生物不

能被分離篩選出來。

（3）藻類細胞解體后的難降解多糖物質,通常會聚集形成碎屑

沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度考慮,擬桿菌對深

海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是o

【答案】（3）擬桿菌作為分解者,將沉降到深海底部的難降解多

糖物質分解為無機物,歸還到無機環(huán)境中,有利于碳循環(huán)的順利進

【詳解】（3）擬桿菌為異養(yǎng)生物,作為該生態(tài)系統(tǒng)的分解者,能將

沉降到深海底部的難降解多糖物質分解為無機物,歸還到無機環(huán)

境中,有利于碳循環(huán)的順利進行。

（4）深海冷泉環(huán)境特殊,推測此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌物

各種多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能還有

【答案】（4）耐低溫

【詳解】（4）深海冷泉溫度較低,故生活在其中的擬桿菌所分泌

的各種多糖降解酶,應具有耐低溫的特性,才能高效降解多糖,保

證擬桿菌的正常生命活動所需。

5?（2022?全國甲卷）某同學從被石油污染的土壤中分離得到A

和B兩株可以降解石油的細菌,在此基礎上采用平板培養(yǎng)法比較

二者降解石油的能力,并分析兩個菌株的其他生理功能。

實驗所用的培養(yǎng)基成分如下。

培養(yǎng)基IKHPO4,MgSO4,NH4NO3,石油。

培養(yǎng)基∏KHPO4,MgSO4,石油。

操作步驟：

①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養(yǎng)基I中培養(yǎng),得到A、

B菌液；

②液體培養(yǎng)基I、∏中添加瓊脂,分別制成平板I、∏,并按

圖中所示在平板上打甲、乙兩孔。

回答下列問題。

透明圈大小

菌株

平板I平板II

A+++++

B++—

（1）實驗所用培養(yǎng)基中作為碳源的成分是O培養(yǎng)基

中NH4NO3的作用是為菌株的生長提供氮源,氮源在菌體內可以

參與合成（答出2種即可）等

生物大分子。I

【答案】⑴石油DNA、RNA＞蛋白質

【詳解】（1）培養(yǎng)基的成分有碳源、氮源、無機鹽和水等,從組

成培養(yǎng)基的物質所含化學元素可知,作為碳源的成分是石油。生

物大分子DNA、RNA、蛋白質都含有N元素,故氮源在菌體內可

以參與合成這些物質。

(2)步驟①中,在資源和空間不受限制的階段,若最初接種NO個

A細菌,繁殖〃代后細菌的數(shù)量是oI

Q)NO.2〃

【詳解】(2)由題意“資源和空間不受限制”可知,細菌的增殖呈J

形曲線增長,由于DNA的半保留復制,細菌每繁殖一代就是上一代

的2倍,根據(jù)公式Nt=NO%,λ=2,繁殖〃代后細菌的數(shù)量是N°?2J

(3)為了比較A、B降解石油的能力,某同學利用步驟②所得到

的平板I、∏進行實驗,結果如表所示C+'表示有透明圈越

多表示透明圈越大，“，表示無透明圈),推測該同學的實驗思路是一

【答案】（3）在無菌條件下,將等量等濃度的A菌液和B菌液分

別接種到平板I的甲和乙兩孔處,平板∏也進行同樣的操作,在相

同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間,比較兩個平板的兩孔處的透明圈

大小并作記錄,根據(jù)透明圈大降解能力強,透明圈小降解能力弱，

進而比較A、B降解石油的能力

【詳解】（3）分析表格數(shù)據(jù)可知,實驗的結果是:在平板I上,A菌

株降解石油的能力高于B菌株;在平板∏上,A菌株仍然能降解石

油,而B菌株不能降解,根據(jù)實驗的單一變量和對照原則,推測該同

學的思路是:在無菌條件下,將等量等濃度的A菌液和B菌液分別

接種到平板I的甲和乙兩孔處,平板∏也進行同樣的操作,