第32讲 发酵工程-备战2025年高考生物一轮复习精优课件

这是一份第32讲 发酵工程-备战2025年高考生物一轮复习精优课件，共60页。PPT课件主要包含了果酒和果醋的制作，发酵工程的应用，防止杂菌污染，选择培养基，微生物的选择培养，稀释涂布平板法，微生物的数量测定等内容，欢迎下载使用。

考点一 传统发酵技术及发酵工程的应用
一、 发酵与传统发酵技术二、 泡菜的制作和原理三、 果酒和果醋的制备四、 发酵工程及其应用
一、发酵与传统发酵技术
1. 发酵的概念是指人们利用　　　，在适宜的条件下，将原料通过　　　　　　转化为人类所需要的产物的过程。
酵母、曲霉和毛霉等多种微生物(毛霉起主要作用)
毛霉是一种丝状真菌，其生殖方式为孢子生殖，代谢类型是异养需氧型。
豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝
①防止杂菌污染,以避免豆腐的腐败 ②调味③析出豆腐水分，使豆腐变硬
抑制微生物的生长同时使腐乳有香味
温度保持在15-18℃；豆腐水分控制在70%左右。
逐层加盐，随层数的加高而增加盐量，腌制大约8天左右。
卤汤由酒及各种香辛料配制而成。
封瓶时瓶口通过酒精灯火焰防止瓶口污染。
酒的浓度在12%左右，不能过高或过低？
前期不密封，是要让毛霉菌大量繁殖，从而形成外面一层皮；后期密封，主要是以增强口感为主，要控制毛霉的增长
乳酸菌（常见乳酸杆菌、乳酸链球菌）
乳酸菌：是一类发酵产物主要为乳酸的细菌总称。 耐酸耐盐、异养厌氧型。 分布： 应用：
乳制品的发酵（如酸奶）、泡菜的腌制
空气、土壤、植物体表、人或动物肠道
过高：乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；（咸而不酸）过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。
泡菜发酵初期，大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，产生较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；防止因太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂；留有一定空间，方便拿取泡菜。
泡菜上的一层白膜，是酵母菌发酵形成的
在泡菜的腌制过程中会有亚硝酸盐的产生。亚硝酸盐含量较低时，不会危害健康。当人体食入0.3-0.5克的亚硝酸盐即可引起中毒，3克导致死亡。
腌制方法、时间长短、温度高低，都会影响亚硝酸盐的含量。
[扩展] 测定亚硝酸盐含量检测 —— 比色法亚硝酸盐经过一定处理后变红色，浓度越高，其颜色越深。与已知浓度的标准比色液比较，即可大概知道其浓度。
在适宜的pH、温度和一定的微生物作用下，亚硝酸盐可以转变成致癌物亚硝胺。
泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化情况分析
少（有氧气，乳酸菌的活动受到抑制）
最多（乳酸抑制其他菌活动）
减少（乳酸积累，pH下降，抑制其活动）
继续增多，pH继续下降
增加（硝酸盐还原菌的作用）
下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）
下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）
[2013·全国Ⅰ卷] 回答下列有关泡菜制作的习题：1）制作泡菜时，所用盐水煮沸，目的是 。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是____________________________________________________________________________。2）泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌 的过程。该过程发生在乳酸菌的 中。3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有 、 和 等（课本P6）。4）从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是 ，原因是：_____________________________________________。
“陈泡菜液”含乳酸菌，为泡菜发酵提供菌种 （课本P8扩展应用题2）
乳酸菌数量增多杂菌数量减少
[2023山东卷-T12] 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是（ ）A. ①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死B. ②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌C. ③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
【典例1】(2022·天津模拟)参与泡菜发酵的微生物主要是乳酸菌，而在发酵初期，水槽内经常有气泡产生，这些气泡产生的原因及成分分别是( )。
【训练1】(2022·江苏联考)有关泡菜中亚硝酸盐含量的研究表明，亚硝酸盐的含量高低和亚硝酸盐含量峰值时间出现的早晚与食盐的浓度有关（见下图）。下列有关叙述不正确的是( )。
A.食盐的浓度越高，亚硝酸盐生成越快，亚硝酸盐含量峰值出现得早B.取食泡菜时，时间别太长，防止空气进入C.臭味的产生可能与取食过程中带入坛内的油脂类物质有关D.所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌
2.制作原理与发酵条件的比较
先清洗，再去梗：避免葡萄破损，减少杂菌污染
①有氧条件，利于酵母菌快速繁殖；耗尽O2后，再进行酒精发酵；②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
无需多次。防止菌种减少，影响发酵
空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖
①果酒：发酵液（会或不会） 出现气泡 ； 紫色葡萄皮的 进入发酵液,使葡萄酒呈 色。②果醋：一般 （会或不会） 出现气泡 ， 发酵完成时，在发酵液的液面会出现一层菌膜，是 菌膜。
③制酒过程中，还会存有 等微生物 ；
控制乳酸菌数量 ： 控制醋酸菌数量 ：
减少O2含量、调节发酵温度、pH
调节发酵的温度、pH等；
闻一闻，尝一尝有没有酒味
用重铬酸钾检测是否含有酒精
看一看有无菌膜的形成
闻一闻，尝一尝有没有醋味
检测比较醋酸发酵前后的pH值
思考：在实际生产中，酿酒大缸并非处于无菌环境中，但大缸发酵液很少有杂菌的污染，为什么？
在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而生长受到抑制
装置的使用：使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。
排出酒精发酵时产生的CO2
排气口通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染
用来取样,及时监测发酵进行的情況
发酵前期充气口打开，输入无菌空气让酵母茵增殖，后期关闭充气口，进行酒精发酵；在醋酸发酵时连接充气泵进行充气
6. 果酒和果醋改进装置及其分析 (P8“练习与应用·拓展应用3)
当_______________时，C6H12O6＋2O2 2CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量；当____________时，C2H5OH＋O2 CH3COOH＋H2O＋能量
O2充足、缺少糖源
果酒、果醋和泡菜的制作比较
C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量
1.乳酸菌是在无氧条件下能将葡萄糖分解为乳酸的一类细菌的总称。( )
2.制作泡菜用到的乳酸菌是一种原核生物,只能进行无氧呼吸。( )
3.制作泡菜与制作果酒一样,都需要氧气。( )
4.制作泡菜时,盐水煮沸后可以立即使用。( )
5.泡菜制作过程中,向坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内的无氧环境。( )
6.在果酒制作过程中,应先去除葡萄的枝梗,再进行多次反复冲洗,这样才可以洗得彻底。 ( )
7.在果酒发酵后期,拧松瓶盖的间隔时间可延长。( )
8.在制作果醋时,如果条件适宜,醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸。( )
9.果酒发酵瓶内留有一定空间有利于酵母菌的繁殖。( )
1.（2021·海南·高考真题）关于果酒、果醋和泡菜这三种传统发酵产物的制作，下列叙述正确的是（ ）A．发酵所利用的微生物都属于原核生物B．发酵过程都在无氧条件下进行C．发酵过程都在同一温度下进行D．发酵后形成的溶液都呈酸性
2.2022山东日照二模《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(“酢”同“醋”)法”的酿醋工艺：“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣(指菌膜)生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成”。下列有关叙述错误的是( )A. 该方法的原理是醋酸菌在缺少糖源时可将乙醇最终转化为乙酸B. 加水的目的是对酒进行稀释，避免酒精浓度过高杀死醋酸菌C. “衣”位于变酸的酒表面，是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的D. 挠搅有利于酒精与醋酸菌充分接触，还可以增加溶液中的溶解氧
(2)图甲代表该发酵装置，如果发酵后期，通气口的开关被打开，一段时间后果酒变酸，这是由于酒精在__________的作用下生成了_______。图乙中能表示该发酵过程培养液pH变化的曲线是_________。
3．在生物世界，微生物虽然显得过于微小，但在自然界却作用非凡，在食品生产中的应用更是十分广泛。请回答下列问题： (1)利用苹果、梨、葡萄等水果制作果酒时,其发酵阶段所需的菌种是_______；在产生酒精时要控制的必要条件是___________________。
无氧(密闭、密封)
四、 发酵工程及其应用
(1)基本概念：发酵工程是指利用 的特定功能，通过____________， 规模化生产对人类有用的产品。(2)基本环节：发酵工程一般包括__________,________,培养基的配制、 灭菌，接种，发酵，产品的___________等方面。
①从_________中筛选②通过_______________________获得
诱变育种或基因工程育种
培养基和发酵设备都必须严格灭菌
根据菌种选择原料配置培养基。（需经反复试验才能确定）
①了解发酵进程:随时检测培养液中的_____________________等②及时添加必需的营养组分③严格控制________________等发酵条件
①发酵产品是微生物细胞本身：在发酵结束之后，采用_________等方法将菌体分离和干燥。②发酵产品是代谢物：根据产物的性质采取适当的提取、_________措施来获得产品。
发酵罐示意图及功能介绍
控制培养物以一定速度进入、流出发酵罐，实现连续培养
通过肉眼观察、仪器检测等监控发酵条件以及发酵过程，B2处抽取样品进一步检测
通过控制冷水流速调节罐温
电机带动叶轮转动进行搅拌，使微生物与发酵液混合均匀，加快氧气溶解
啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
大麦种子发芽，释放淀粉酶
酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳
主发酵：酵母菌繁殖，大部分糖分解和代谢物生成。后发酵：在低温、密闭的环境下储存一段时间，形成澄清、成熟的啤酒。
【思考·讨论 P25】“精酿”啤酒是小规模酿造产品，发酵时间长、产量低价格高。它的制作工艺与普通啤酒有所不同，如：一般不添加食品添加剂、不进行过滤和消毒处理等。有人认为饮用“精酿”啤酒比饮用“工业”啤酒更健康，你怎么看待这问题？我们如何辩证看待大规模生产与小规模制作？
一方面,这类产品具有多样化的特点,能够满足一些人对独特口感的需求,或者满足一些人的时尚追求。另一方面,这类产品是手工作坊式生产的,存在啤酒品质不稳定、价格昂贵的问题。
产物专一生产条件温和原料来源丰富且价格低廉废弃物对环境污染小且容易处理
在食品工业上的应用在医药工业上的应用在农牧业上的应用在其他方面的应用
a. 生产传统发酵产品
（1）在食品工业上的应用
b. 生产各种各样的食品添加剂
果胶酶、脂肪酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、氨基酸肽酶
（2）在医药工业上的应用
基因工程、蛋白质工程与发酵工程相结合
各种抗生素多种氨基酸多种激素多种免疫调节剂
（3）在农牧业上的应用
利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力、改良土壤结构、促进植株生长；抑制土壤中病原微生物的生长，减少病虫害的发生。
利用微生物或其代谢物来防治病虫害。
以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业废料等为原料，通过发酵获得的大量微生物菌体，即单细胞蛋白。
（4）在其他方面的应用
1.解决资源短缺和环境污染问题
利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质
2.对极端微生物（生活在高温、高压、高盐和低温环境）的利用
利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量
(1)在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌酶将青霉素分解掉(　　)(2)谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酰胺；在酸性条件下则容易形成谷氨酸和N－乙酰谷氨酰胺(　　)(3)以谷物或水果作原料，利用醋酸菌发酵生产各种酒类(　　)(4)单细胞蛋白是通过发酵产生的大量微生物分泌蛋白(　　)(5)发酵工程一般用半固体培养基(　　)
1.（2022·山东·高考真题）啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法错误的是（ ）A．用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶B．焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌C．糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵D．通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期
考向3 发酵工程及应用
诱变育种、基因工程育种
蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
【训练3】我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产流程如下图所示。
其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵条件随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
（1）发酵工程一般包括菌种的选育，__________，培养基的配制，灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。啤酒酵母的新陈代谢类型是________________。
（2）在酿酒过程中常加入________（填某种植物激素）以缩短大麦发芽的时间，从而减少有机物的消耗。焙烤阶段应注意控制温度，不能使________失活。
（3）发酵阶段的底物是________，发酵液和发酵设备都必须经过严格的______处理。
（4）请写出在啤酒发酵生产过程中，可以使啤酒的产量和质量得到明显提高的一种工程手段：________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）请写出一种发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等领域得到广泛应用的原因：____________________________________________________________________________。
生产条件温和；原料来源丰富且价格低廉；产物专一；废弃物对环境污染小、易处理
考点二 微生物的基本培养技术
1.提供适宜的营养和环境—配制培养基2.确保无其他菌种—无菌技术
1.概念：人们按照微生物对①___________的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。
加凝固剂，如琼脂（易溶于沸水，熔化后的溶液温度需降到40℃时才开始凝固）
观察微生物的运动、分类鉴定。
分离、鉴定、活菌计数、保存等
含有天然成分，培养基成分不明确
由已知成分配制而成的培养基
添加（或缺少）某种化学成分
培养、分离出特定微生物。
添加某种指示剂或化学药剂
碳源、氮源、水、无机盐（基本成分）
Ca、K 、Mg、Na、Cl等
（调节酸碱平衡、维持渗透压）
碳源、氮源、磷酸盐、维生素等
此外还需要满足微生物生长对_____、 以及_____________的需求。例如：
______________是获得纯净的微生物培养物的关键。
1. 无菌技术的含义：在培养微生物的操作中，所有防止____________的方法。包括___________和_____________。区别在于是否能够把________________等所有微生物去除。
2. 目的：无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么作用？（旁栏思考P10）除了防止杂菌污染同时避免细菌污染环境和感染操作者。
是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。
较为温和理化生方法，杀死部分微生物
强烈的理化方法，杀死所有微生物（包括芽孢、孢子）
100 ℃煮沸5～6 min
62～65 ℃煮30 min或80-90 ℃煮30s-1 min
擦拭等,如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源
紫外线照射30 min
接种工具、接种过程中的试管口、瓶口等
直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿、金属用具等
物品放入干热灭菌箱,160～170 ℃加热2～3h
湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）
培养基等,生产和实验室常用
高压蒸汽灭菌锅内,以水蒸气为介质，在压力为100kPa、温度为121℃下维持15-30min
接种室、接种箱、超净工作台
常用的消毒和灭菌方法比较
由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。
在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体，成为培养物。
稀释涂布平板
（1）原理：分散的微生物在适宜的_______培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体,这就是菌落。采用_________法和_______________法能将单个微生物分散在固体培养基上, 之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
（2）方法步骤（以平板划线法为例）
（马铃薯琼脂培养基—培养酵母菌）
培养基：高压蒸汽灭菌:100kPa、121℃，15-30min培养皿：干热灭菌:160~170 ℃ ，灭菌2h
计算→称量→溶化→定容
将配好的培养基，转移到锥形瓶灭菌。
不用调pH,自然pH即可，其余培养基需要先调pH后再灭菌
待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。
1.培养基灭菌后为什么要冷却到50℃左右时开始倒平板？2.在倒平板的过程中，为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？3.为什么倒平板时，将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不能完全打开？4.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？5.在倒平板的过程中，若不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？
2.在倒平板的过程中，为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？
通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。
琼脂是一种多糖，在44℃以下凝固，倒平板时，若低于50℃不及时操作，琼脂会凝固。倒平板时高于50 ℃则会烫手。
1.培养基灭菌后为什么要冷却到50℃左右时开始倒平板？
3.为什么倒平板时，将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，不能完全打开？
4.平板冷凝后，为什么要将平板倒置？
防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染；避免培养基水分过快蒸发。
5.在倒平板的过程中，若不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？
不能；因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。
d.接种和分离纯化酵母菌
接种：指在无菌条件下将微生物或含菌材料转移到合适其生长繁殖的培养基中的过程。
接种工具：接种针——用于穿刺接种；接种环——用于斜面接种或平板划线接种；涂布器——用于涂布平板接种；
接种的方法：平板划线法、稀释涂布平板法、穿刺接种法、斜面接种法
通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。经过数次划线后培养可以分离得到单菌落。
配制培养基→灭菌→倒平板
1）留意接种环灭菌的注意事项。 2）划线的注意事项。
2.在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？3.在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次划线的末端开始划线？
第一步灼烧接种环：第二次及之后划线前灼烧：划线操作结束时灼烧：
杀死接种环上残留的菌种，保证使下一次划线时，菌种直接来源于上次划线的末端。
杀死接种环上残留的菌种，避免污染环境和感染操作者。
避免接种环上可能存在的杂菌污染培养物。
1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？
避免接种环温度太高，杀死菌种。
能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
将聚集的菌体逐步稀释，以便获得单个菌落。
划线时用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破
完成平板划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板倒置，放入 28℃ 左右（培养温度因酵母菌种类的不同而稍有差异）的恒温培养箱中培养 24 ~ 48h。
3.为什么倒平板和接种整个过程要在酒精灯火焰旁进行？
1.未接种的培养基直接培养起什么作用？
做空白对照，若培养后培养基表面无菌落，则说明培养基没有污染。
配制培养基→灭菌→倒平板→接种，分离纯化酵母菌
2.为什么培养时需要把平板倒置？
防止在培养过程中，因酵母菌呼吸作用产生的水分滴到培养基上，造成污染。
1.未接种的培养基表面是否有菌落生长，如果有，说明了什么？
2.在接种酵母菌的培养基上，你是否观察到了菌落？这些菌落的颜色、形状、大小是否一致？如果你观察到了不同形态的菌落，你能分析可能是哪些原因引起的吗？
没有。 如果有，说明培养基被杂菌污染。
原因：接种的菌种不纯、无菌操作不规范。
①接种环只蘸一次菌液,但要在培养基不同位置连续划线多次②每次划线都是从上一次划线的末端开始划线③最后一次划线不能与第一次划线相连④每次划线前接种环进行灭菌
思考：若完成图示操作，接种环需灼烧灭菌了几次？
[细节] 若想得到“鲸落”中某目标菌种，可用平板划线法进行纯化。若下图甲是接种培养后的菌落分布图，对应的平板划线操作示意图为________。
[2018·全国卷Ⅱ] 在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题：(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具　　　　(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是_________________________________________________________。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能_______________________　　　　________________。在照射前，适量喷洒　　　　_____________________，可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过　　　　(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。
在达到消毒目的同时，营养物质损失较少
紫外线能使蛋白质变性，还能破坏DNA的结构
考点三 微生物的选择培养和计数
1.自然界中目的菌株筛选的依据：根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。2.实验室中：配制选择培养基
1.定义：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，称为选择培养基。
思路：①在培养基中加入某种化学物质。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌；加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。②改变培养基中的营养成分。例如，缺乏氮源时可以分离固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能消除石油污染的微生物；用含无机碳源的培养基分离自养型微生物。③改变微生物的培养条件。例如，将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物；用普通培养基在无氧条件下分离厌氧型和兼性厌氧型微生物。
能消除石油污染的微生物
【典例】据培养基的配方表，回答下列问题：
1.从物理性质看，两种培养基属于哪类？依据是什么？培养基的主要用途是什么？
固体培养基的主要用途：分离、鉴定、计数。
2.从用途上来讲，哪个属于选择培养基？将得到何种细菌？原因是？
可获得能分解尿素的微生物。
3.两种培养基中共有哪些成分？
碳源、氮源、水、无机盐
都属于固体培养基。依据是添加了凝固剂——琼脂。
4.选择培养基配方的设计（以筛选能分解尿素的细菌的培养基为例）
（2）培养基配方：碳源、无机盐、水,以尿素作为⑨_____________。
1g土壤中有多少能分解尿素的细菌？
分离：获得分解尿素的细菌的纯培养物
计数：测定分解尿素的细菌的数量
稀释涂布平板法——将菌液进行一系列梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养。
注意：稀释度足够高时，能在培养基表面形成单个菌落。
①铲取土样，将样品装入纸袋中
注意：取土样用的小铁铲和盛土样的的纸袋在使用前都要灭菌
②将10g土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀，制成菌液。
取1mL上清液加入盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释。
③取0.1mL菌液，滴加到培养基表面。
④将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。
⑤将涂布器放在火焰上灼烧，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布。
⑥用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。涂布时可转动培养皿，使涂布均匀。
注意：各浓度分别涂布3个或3个以上平板（重复实验）
注意：多余的酒精在烧杯中滴尽，然后再放在火焰上灼烧。
细菌一般选用104、105、106 稀释倍数的菌液进行涂布培养。
待涂布的菌液被培养基吸收后，将已接种的和未接种的平板倒置，放入30-37℃的恒温培养箱中，培养1-2d。
①原理：在稀释度足够高时，培养基上表面生长的一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，可推测出样品中大约有多少活菌。
②要求:①为了保证结果准确，一般选择菌落数在30—300的平板上进行计数。②同一稀释度至少对3个平板进行重复计数，然后求平均值。（重复实验，减少误差）。
③缺点: 统计的菌落数往往比活菌的实际数目少
统计的结果一般用菌落数而不是活菌数表示。
【原因：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。】
分析实验结果时，要考虑重复组结果是否接近，如果相差太大，意味着操作有误，需重新实验。
甲同学做此实验在稀释倍数105获得3个平板，菌落数分别是80、90、100，涂布平板时均使用0.1ml菌液，试计算每克土壤中可以分离尿素的细菌数目？
每克样品中的菌落数＝(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。
通过连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散
将菌液进行一系列的等比稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养，以得到单菌落。
稀释度合适的整个平板上都可找到单菌落
分离纯化菌种，获得单菌落
①分离纯化菌种，获得单菌落②用于计数
①都能分离纯化菌种 ②都在固体培养基上进行的
平板划线法 vs 稀释涂布平板法
稀释涂布平板法实验操作
血细胞计数板（血球计数板）
平板划线法只能分离纯化，不能计数
1ml原液细菌数＝每小格平均细菌数×400×104×稀释倍数
注意：统计结果一般是活菌数和死菌数的总和。
间接计数法 vs 直接计数法
四、实验：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
1.从土壤中分离出能够分解尿素的细菌
2.统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌
利用以尿素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；再通过稀释涂布平板法计数。
(细菌生长的氮源：NH3- 、NH4+再转化为等被植物吸收)
①提供无机盐②调节pH
制备选择培养基（尿素为唯一氮源）制备牛肉膏蛋白胨培养基
对照作用，从而验证选择培养基是否有选择分解尿素的细菌的作用
为什么还要制备牛肉膏蛋白胨培养基？
A 取样地：酸碱度接近中性的潮湿土壤中。B 取样：铲去表层土（一般3cm左右）。
测土壤细菌数：一般用104、105、106稀释液。测土壤酵母菌数：一般用102、103、104稀释液。
不同微生物在土壤中含量不同，分离不同的微生物采用不同的稀释度，以保证获得菌落数在30～300、适于计数的平板。
1）每个浓度设置了 个平板，1、2、3平板是选择培养基（ 实验），4为 培养基（用以判断选择培养基是否具有选择作用）；2）另外，整个实验还要设置 个空白对照平板：未接种的 。培养基，以验证培养基中是否含有杂菌。
选择培养基和牛肉膏蛋白胨
培养条件：不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌一般在30～37℃的温度下培养1～2d。观察：每隔 统计一次菌落数目，选取 时的记录作为结果。防止 。结果：一般来说，在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征，如形状、大小和颜色等。
因培养时间不足而导致菌落数目遗漏
本实验使用的平板和试管比较多，为避免混淆，使用前要做好标记
对于耗时较长的生物实验，要事先规划时间，以便提高工作效率，在操作时更加有条不紊
1）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。
a.取土用的小铁铲的盛土样的信封在使用前都需要灭菌。b.应在火焰旁称取土壤。在火焰附近将称好的土样倒入 锥形瓶中，塞好棉塞。c.在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作。
1.结合对照组，分析培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出一些菌落。2.你是否获得了某一稀释度下菌落数为30-300的平板？在这一稀释度下，是否至少有2个平板的菌落数接近？ 3.你统计的每克土样中能分解尿素的细菌的菌落数是多少？与其他同学统计的结果接近吗？如果差异很大,可能是什么原因引起的？
如果没有接种的培养基上没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。如果接种后的完全培养基上的菌落数明显多于选择培养基上的菌落数，说明选择培养基筛选出了一些尿素分解菌。
如果得到了两个或多个菌落数为30～300的平板，说明稀释度合适，操作比较成功，能够进行菌落的计数。
如果是用同一土样进行的操作，数据应该比较接近。如果差异很大，就需要从操作是否规范、培养基配制是否合理等方面查找原因。
思考：如何鉴定分离出来的就是“能分解尿素的细菌”
方法：在培养基中加入酚红指示剂
呈碱性，遇酚红指示剂呈 红 色。
①液体培养基可以直接看液体的变色情况；②固体培养基上可以观察菌落周围是否出现红色环带，若出现红色，则说明是尿素分解菌。
运用：如何分离并鉴定“纤维素分解菌”
（1）你打算到什么环境中去寻找纤维素分解菌？为什么？（2）现在要从土壤中分离纤堆素分解菌,请你给出详细的实验方案。
透明带直径与菌落直径比值越大，说明分解纤维素的能力越强
原理：纤维素与刚果红染料反应生成红色复合物，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
纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土等
用“纤维素为唯一碳源”的选择培养基进行培养，并在培养基加入刚果红进行鉴别。
比较某一种菌的分解能力时，直接看透明圈大小；而比较多种菌的分解能力时，需要比较透明圈直径与菌落直径的比值
不加氮源的无氮培养基 加入高浓度食盐的培养基 不加含碳有机物的无碳培养基 加入青霉素的培养基 刚果红培养基（菌落周围有透明圈）酚红培养基（培养基变红色）伊红 - 亚甲蓝培养基（菌落呈黑色）
[总结] 选择培养基分离固氮菌分离金黄葡萄球菌分离自养型微生物分离真菌(霉菌等)[总结] 鉴别培养基鉴别纤维素分解菌鉴别尿素分解菌鉴别大肠杆菌
[2021·山东] 解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是( )A. 甲菌属于解脂菌B. 实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源C. 可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比D. 该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
[2023广东卷-T10] 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
1.选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。( )
2.以尿素为唯一氮源的培养基,可将土壤中的尿素分解菌筛选出来。( )
3.统计菌落数目时,统计的菌落数就是活菌的实际数目。( )
4.平板划线法和稀释涂布平板法都用固体培养基,都用接种针,都能计数。 ( )
5.统计菌落数目时为保证结果准确,一般选择菌落数目最多的平板进行统计。( )
6.可利用固体培养基上菌落的特征来判断和鉴别细菌的类型。 ( )
7.用稀释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。 ( )
8.在无氮培养基中加入酚红指示剂鉴定尿素分解菌。 ( )
（3） Ⅱ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_________________。