2021高考生物一輪復習 課后限時集訓37 微生物的培養(yǎng)和應用 新人教版

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1、課后限時集訓37 微生物的培養(yǎng)和應用 1．(2019·哈爾濱三中高三期末)下表是某種微生物培養(yǎng)基的配方表，請據(jù)表回答： 牛肉膏 蛋白胨 NaCl 瓊脂 水 0.5 g 1 g 0.5 g 2 g 200 mL (1)此培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分有五類，其中蛋白胨提供的營養(yǎng)物質是____________。 (2)在培養(yǎng)基制備過程中，各種成分溶化后分裝前，必須進行的操作是____________。 (3)微生物培養(yǎng)最基本的要求是無菌操作，下列對培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、雙手、空氣、牛奶所采用的滅菌消毒方法的正確順序依次是____________(填序號)。 ①化學消毒?、诟邏?/p>

2、蒸汽滅菌?、鄹蔁釡缇、茏贤鉁缇、葑茻郎缇、薨褪舷痉? (4)巴氏消毒法與煮沸消毒法相比，其優(yōu)點是____________________________________。 (5)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計菌落數(shù)目時，最好選擇菌落數(shù)在________的平板進行計數(shù)。若統(tǒng)計出在一稀釋倍數(shù)為105的平板上的平均菌落數(shù)為30，所用稀釋液的體積為0.2 mL，則每毫升樣品中的細菌數(shù)為________個。 (6)純化菌株時，通常使用的劃線工具是________。劃線的某個平板培養(yǎng)后，第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌落，第二劃線區(qū)域的第一條線上無菌落，其他劃線上有菌落。造成劃線無菌落可能的操作

3、失誤有__________________________________。 [解析]　(1)微生物培養(yǎng)基的成分包括碳源、氮源、水、無機鹽和生長因子。蛋白胨可以為微生物提供碳源、氮源和生長因子。 (2)配制培養(yǎng)基時為保證無菌，各種成分在溶化后分裝前必須進行的操作是調節(jié)pH，然后再滅菌。 (3)培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌，培養(yǎng)皿常用干熱滅菌法滅菌，接種環(huán)常用灼燒滅菌，雙手應用化學藥劑消毒，空氣可用紫外線殺菌，牛奶常用巴氏消毒法消毒，故對培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、雙手、空氣、牛奶所采用的滅菌消毒方法的正確順序依次是②③⑤①④⑥。 (4)與煮沸消毒法相比，巴氏消毒法在較低溫度下，既可以

4、殺死病菌，又能保持物品中營養(yǎng)物質損失較少和風味不變。 (5)使用稀釋涂布平板法統(tǒng)計活菌數(shù)目時，為了保證結果準確，一般選擇菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)。若統(tǒng)計出在一稀釋倍數(shù)為105的平板上的平均菌落數(shù)為30，所用稀釋液的體積為0.2 mL，則每毫升樣品中的細菌數(shù)為30÷0.2×105＝1.5×107(個)。 (6)純化菌株時，通常使用的劃線工具是接種環(huán)。劃線的某個平板培養(yǎng)后，第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌落，第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落，其他劃線上有菌落。造成劃線無菌落可能的操作失誤有：①接種環(huán)灼燒后未冷卻；②劃線未從第一區(qū)域末端開始。 [答案]　(1)碳源、氮源、生長

5、因子　(2)調節(jié)pH　(3)②③⑤①④⑥　(4)在達到消毒目的的同時，營養(yǎng)物質損失較少　(5)30～300　1.5×107　(6)接種環(huán)　接種環(huán)灼燒后未冷卻；劃線未從第一區(qū)域末端開始 2．(2019·安徽省定遠重點中學高三模擬)下表所示為某公司研發(fā)的一種培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基配方，請結合所學知識，回答下列相關問題。 成分 含量 蛋白胨 10.0 g 乳糖 5.0 g 蔗糖 5.0 g K2HPO4 2.0 g 顯色劑(伊紅美藍) 0.2 g 瓊脂 12.0 g 將上述物質溶解后，用蒸餾水定容到1 000 mL (1)根據(jù)用途劃分，該培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)

6、基；若要分離能分解尿素的細菌，需對培養(yǎng)基做出的最關鍵的調整是__________________；若還需鑒定分解尿素的細菌，需做出的調整是__________________。 (2)從培養(yǎng)基的成分上看，大腸桿菌的同化類型為________。該培養(yǎng)基能否分離篩選出大腸桿菌？為什么？______________________________________。 (3)在實驗室培養(yǎng)微生物時，獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是____________，紫外線可對空氣進行滅菌的原因是____________________________________。 (4)某同學嘗試純化大腸桿菌，其中一個平板的菌落分

7、布如圖，推測該同學接種時可能的操作失誤是________________________。 [解析]　(1)伊紅美藍是鑒定大腸桿菌的試劑，因此該培養(yǎng)基從用途上屬于鑒別培養(yǎng)基；若要分離能分解尿素的細菌，則需要保證培養(yǎng)基中以尿素為唯一氮源，即將蛋白胨換成尿素；若要鑒定分解尿素的細菌，需要使用酚紅指示劑。 (2)大腸桿菌需要從培養(yǎng)基中獲得碳源，因此其同化作用類型是異養(yǎng)型；由于表格中的培養(yǎng)基中的碳源種類很多，可供多種微生物生存，因此該培養(yǎng)基不能分離篩選出大腸桿菌。 (3)微生物培養(yǎng)時，關鍵是防止外來雜菌的感染；空氣中的細菌可用紫外線殺滅，其原因是紫外線能讓蛋白質變性，同時還能破壞DNA的結構

8、。 (4)由圖乙可知，該同學采用的是稀釋涂布平板法，但菌落比較集中，沒有分散開來，可能是涂布不均勻導致的。 [答案]　(1)鑒別　將蛋白胨換成尿素　將伊紅美藍換成酚紅　(2)異養(yǎng)型　不能，原因是培養(yǎng)基中的碳源種類很多，可供多種微生物生存　(3)防止外來雜菌的入侵　紫外線能使蛋白質變性，還能破壞DNA的結構　(4)涂布不均勻 3．某小組從發(fā)酵的豇豆中提取發(fā)酵液，進行菌種培養(yǎng)并分離，得到了三個品系的乳酸菌菌株，編號后分別接種在四種不同的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)并統(tǒng)計培養(yǎng)基上的菌落數(shù)，結果如下表所示。請回答下列問題： (1)在分離菌株的四種培養(yǎng)基中都有水、無機鹽、________等營養(yǎng)物質，其中的

9、無機鹽包括適量的NaCl溶液，NaCl溶液的作用是__________________________________________________________________(答出兩點)。 (2)無菌技術是獲得純化菌株的關鍵，該技術能防止培養(yǎng)物被外來微生物污染，也能________________。分離、純化菌株時要進行梯度稀釋，目的是________________________________________。 (3)據(jù)表分析，在Ⅰ～Ⅳ號培養(yǎng)基中，用________號培養(yǎng)基培養(yǎng)菌株的效果最好，理由是________________________________。 (4)臨

10、時保存上述三種菌株，應將菌種先接種到試管的________上進行培養(yǎng)，然后置于4 ℃冰箱中保藏。 [解析]　(1)在分離菌株的四種培養(yǎng)基中都有水、無機鹽、碳源、氮源等營養(yǎng)物質，其中的無機鹽包括適量的NaCl溶液，NaCl溶液的作用是為乳酸菌的生長繁殖提供無機營養(yǎng)、維持滲透壓。 (2)無菌技術能防止培養(yǎng)物被外來微生物污染，也能避免操作者自身被微生物感染。此實驗中分離、純化乳酸菌菌株時要進行梯度稀釋，目的是將濃度較高的乳酸菌分散成單個細胞，從而在培養(yǎng)基表面容易形成單個的菌落。 (3)據(jù)表分析，Ⅰ～Ⅳ號培養(yǎng)基中，在Ⅰ號培養(yǎng)基上，三種菌株的菌落數(shù)都最多，因此用Ⅰ號培養(yǎng)基培養(yǎng)菌株的效果最好。 (

11、4)臨時保存上述三種菌株，應將菌種先接種到試管的固體斜面培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，然后置于4 ℃冰箱中保藏。 [答案]　(1)碳源、氮源　為乳酸菌的生長繁殖提供無機營養(yǎng)；維持培養(yǎng)基的滲透壓　(2)避免操作者自身被微生物感染　將濃度較高的乳酸菌分散成單個細胞，從而在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落　(3)Ⅰ　在Ⅰ號培養(yǎng)基上，三種菌株的菌落數(shù)都最多　(4)固體斜面培養(yǎng)基 4．(2019·濮陽市高三二模)英國每日郵報報道，科研人員偶然篩選出一種可以“吃塑料”的細菌(F6菌)，它能夠在30 ℃下經(jīng)過6個星期完全降解PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)薄膜。進一步研究發(fā)現(xiàn)，這種細菌以PET作為碳源，其中ISF6酶在降解過

12、程中起著決定性的作用。請回答下列問題： (1)根據(jù)報道信息可知，要篩選出F6菌，必須配制以________作為唯一碳源的固體培養(yǎng)基，該選擇培養(yǎng)基中應添加________使其呈固態(tài)，在培養(yǎng)基各成分溶化后分裝前，應進行________和滅菌操作。 (2)為保證培養(yǎng)基上能均勻地生長出一層F6菌，首先需要用________法對樣液進行梯度稀釋，然后取不同稀釋度的樣品0.1 mL涂布到固體培養(yǎng)基上，將平板________后放入恒溫箱培養(yǎng)。PET粉末呈白色，不溶于水，F(xiàn)6菌將PET降解后，高效降解PET的F6菌菌落周圍會出現(xiàn)________。若接種24 h后發(fā)現(xiàn)某個培養(yǎng)基上沒有出現(xiàn)任何菌落，則最可能的

13、原因是____________________________。 (3)實驗結束后，使用過的培養(yǎng)基應該進行________處理后，才能扔掉。 [解析]　(1)固體培養(yǎng)基需加入瓊脂等凝固劑，F(xiàn)6菌以PET作為碳源，因此其培養(yǎng)基應以PET為唯一碳源來源。在培養(yǎng)基各成分溶化后分裝前，應先調pH再滅菌。 (2)為保證培養(yǎng)基上能均勻地生長出單層F6菌菌落，采用稀釋涂布平板法對樣液進行梯度稀釋。為避免皿蓋上的水滴落入培養(yǎng)基及皿底上培養(yǎng)基中水分的迅速蒸發(fā)，應對平板進行倒置。高效降解PET的F6菌菌落周圍會出現(xiàn)直徑大的透明圈。若涂布器灼燒滅菌后未經(jīng)冷卻便進行涂布操作，則會導致培養(yǎng)基上不出現(xiàn)任何菌落。

14、(3)實驗結束后，使用過的培養(yǎng)基應該進行滅菌處理后，才能倒掉。 [答案]　(1)PET　瓊脂　調pH　(2)稀釋涂布平板　倒置　直徑大的透明圈　涂布器未冷卻　(3)滅菌 5．(2019·石嘴山市高三期末)對硝基苯酚(PNP)的顏色為黃色，若其被分解則顏色消失，屬于硝基苯酚類有機化合物的一種，主要來源于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、塑料等生產(chǎn)企業(yè)的排放，并廣泛分布于環(huán)境中，對植物、微生物和動物均有毒性。某生物興趣小組提出從污水廠曝氣池長期馴化的污泥中分離出對硝基苯酚降解菌并研究其降解特性?；卮鹣铝袉栴}： (1)分離對硝基苯酚降解菌的選擇培養(yǎng)基成分有NH4NO3、KH2PO4、K2HPO4、NaCl、F

15、eSO4、MgSO4·7H2O、PNP和瓊脂，試從成分分析該選擇培養(yǎng)基能起到篩選作用的原因是______________________________________。 (2)利用________________(填接種方法)分離、純化可得到單一的對硝基苯酚降解菌菌落，可以將在菌落周圍是否產(chǎn)生________作為篩選標記。 (3)若分離純化后得到了兩個菌落，這兩個菌落的形態(tài)、大小、光澤度、顏色等________(填“一定”或“不一定”)相同。 (4)研究不同的糖類對硝基苯酚降解菌降解PNP的效率的影響，得到的結果如表所示： 加入糖類 葡萄糖 蔗糖 淀粉 麥芽糖 空白對照

16、 降解率 99% 98% 70% 95% 90% 從表中可得出的結論是______________________________。 [解析]　(1)對硝基苯酚(PNP)屬于硝基苯酚類有機化合物的一種，有機物含碳，同時培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基需要具有碳源、氮源、無機鹽和水。故分離對硝基苯酚降解菌的選擇培養(yǎng)基成分有NH4NO3、KH2PO4、K2HPO4、NaCl、FeSO4、MgSO4·7H2O、PNP和瓊脂；該選擇培養(yǎng)基能起到篩選作用的原因是PNP作為培養(yǎng)基中唯一的碳源可以將能降解PNP的細菌分離出來。 (2)常用的接種微生物的方法有稀釋涂布平板法和平板劃線法，故利用稀釋涂布平板法

17、或平板劃線法分離純化，可得到單一的對硝基苯酚降解菌菌落。對硝基苯酚(PNP)顏色為黃色，若被分解則顏色消失，故可以將在菌落周圍產(chǎn)生透明圈作為篩選標記。 (3)若分離、純化后得到了兩個菌落，這兩個菌落的形態(tài)、大小、光澤度、顏色等不一定相同。 (4)從表中可看出加入葡萄糖、蔗糖和麥芽糖的降解率均高于空白對照組的，加入淀粉的降解率低于空白對照組的，故可以得出的結論是除淀粉外，葡萄糖、蔗糖和麥芽糖均可促進PNP的降解。 [答案]　(1)PNP作為培養(yǎng)基中唯一的碳源可以將能降解PNP的細菌分離出來　(2)稀釋涂布平板法或平板劃線法　透明圈　(3)不一定　(4)除淀粉外，葡萄糖、蔗糖和麥芽糖均可促進

18、PNP的降解 6．有研究者擬從中藥渣肥堆的樣本中篩選高產(chǎn)纖維素酶菌株，為纖維素酶制劑的研制提供原料。請回答下列問題： (1)從中藥渣肥堆中能分離出纖維素分解菌的原因是________。纖維素分解菌能產(chǎn)生纖維素酶，纖維素酶由________組成。 (2)從中藥渣肥堆中取樣后，需要選擇培養(yǎng)一段時間，其目的是________________；選擇培養(yǎng)時要對培養(yǎng)瓶定期振蕩，其目的是________________________。 (3)篩選獲得纖維素酶高活性菌株 3 株，分別命名為 Z－1、Z－2 和 Z－3。在相同培養(yǎng)基培養(yǎng)相同時間后，測得 3 種菌株的菌落直徑與產(chǎn)生的透明圈直徑結果如下表

19、。 菌株編碼 菌落直徑(d)cm 透明圈直徑(D)cm D/d Z－1 3.43 5.43 1.58 Z－2 1.83 4.86 2.66 Z－3 2.15 4.88 2.27 培養(yǎng)基中的纖維素能與________產(chǎn)生紅色復合物，纖維素被分解后，就會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。由表中可知，____________菌株所含纖維素酶的活性最強。 [解析]　(1)根據(jù)某種微生物生存環(huán)境的特點進行篩選的原則，纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環(huán)境中，根據(jù)題意，從中藥渣肥堆中能分離出纖維素分解菌，說明中藥渣富含纖維素。纖維素酶是一種復合酶，包括C1酶、CX酶和葡

20、萄糖苷酶。 (2)從中藥渣肥堆中取樣后，需要選擇培養(yǎng)一段時間，以增加纖維素分解菌的數(shù)量；選擇培養(yǎng)時要對培養(yǎng)瓶定期振蕩，以便增加培養(yǎng)液內的氧氣含(溶解)量，同時讓培養(yǎng)液與菌體充分接觸，利于微生物對營養(yǎng)物質的利用，加速繁殖。 (3)在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基中加入剛果紅染料，可用來鑒定纖維素分解菌，纖維素與剛果紅反應能夠形成紅色復合物，纖維素被分解后，就會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。透明圈直徑與菌落直徑的比值越大的菌株，纖維素酶的活性越強，由表中可知，圖中編碼為Z－2的菌株所含纖維素酶的活性最強。 [答案]　(1)纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環(huán)境中，而中藥渣富含纖維素　C1酶、

21、CX酶和葡萄糖苷酶　(2)增加目的(纖維素分解)菌的數(shù)量　增加培養(yǎng)液內的氧氣含(溶解)量、讓培養(yǎng)液與菌體充分接觸　(3)剛果紅　Z－2 7．(2019·梅州市高三檢測)凝乳酶是干酪和干酪素生產(chǎn)過程中的關鍵酶，動植物及微生物均能產(chǎn)生。由于微生物具有資源豐富、生長周期短、受氣候等因素限制小等特點，微生物凝乳酶成為研究熱點。為獲得凝乳酶高產(chǎn)菌株，科研人員進行了以下分離、篩選、鑒定工作。培養(yǎng)基配方表： 酪蛋白 牛肉膏 Na2HPO4 NaCl 瓊脂 蒸餾水 10 g 3 g 2 g 5 g 15 g 加至1 000 mL (1)從作用上看，該培養(yǎng)基屬于________(

22、填“選擇”或“鑒別”)培養(yǎng)基。 (2)科研人員將牧區(qū)采集的土壤樣品放入無菌水中，振蕩混勻，制成懸液。為獲得較均勻分布的單菌落，還需要將懸液進行__________，用__________法接種于上述培養(yǎng)基上。接種后的培養(yǎng)基以__________狀態(tài)放入培養(yǎng)箱。 (3)在涂布接種前，科研人員隨機取若干滅菌后的空白平板先進行培養(yǎng)了一段時間，這樣做的目的是__________________________。 (4)在稀釋倍數(shù)為106下涂布了三個平板(每次取0.1 mL)，統(tǒng)計菌落數(shù)分別為240、250、260，則稀釋前1 mL菌液中所含此菌數(shù)量為________________個。 (5)

23、挑選菌落時以白色沉淀圈大且透明圈小者為佳。將獲得的菌株進行液體培養(yǎng)后，從培養(yǎng)液的________(填“上清液”或“沉淀物”)獲得粗提的凝乳酶。將一定量的粗提凝乳酶與適量酪蛋白溶液混合，一定時間后測定吸光值來測定酶活性。進行吸光值測定時，需將________與等量酪蛋白溶液混合，作為實驗的對照。 [解析]　(1)由于實驗目的是獲得凝乳酶高產(chǎn)菌株，凝乳酶能使乳中酪蛋白凝聚成乳酪，所以培養(yǎng)基中需要加入酪蛋白，從作用上看該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。 (2)為獲得較均勻分布的單菌落，還需要將懸液進行梯度稀釋，并用涂布平板法接種于固體培養(yǎng)基上。為防止培養(yǎng)皿蓋上凝結的水珠落入培養(yǎng)基造成污染，接種后的培養(yǎng)基應

24、以倒置狀態(tài)放入培養(yǎng)箱。 (3)在涂布接種前，取若干滅菌后的空白平板培養(yǎng)一段時間，其目的是檢驗培養(yǎng)基平板滅菌是否合格。 (4)三個平板菌落的平均數(shù)為(240＋250＋260)÷3＝250，稀釋倍數(shù)為106，每次取0.1 mL，所以稀釋前1 mL菌液中所含細菌數(shù)為250÷0.1×106＝2.5×109(個)。 (5)挑選菌落時凝乳效果較好的為白色沉淀圈大且透明圈小的。將獲得的菌株進行液體培養(yǎng)后，從培養(yǎng)液的上清液獲得粗提的凝乳酶。將一定量的粗提凝乳酶與適量酪蛋白溶液混合，一定時間后測定吸光值來測定酶活性。進行吸光值測定時，需將等量失活的粗提凝乳酶與等量酪蛋白溶液混合，作為實驗的對照。 [答

25、案]　(1)選擇　(2)梯度稀釋　(稀釋)涂布平板　倒置　(3)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　(4)2.5×109　(5)上清液　等量失活的粗提凝乳酶 8．(2019·安徽省皖江名校聯(lián)盟高三摸底)某生物興趣小組探究不同C/N的值對谷氨酸棒狀桿菌數(shù)量和產(chǎn)物產(chǎn)生的影響，記錄其結果如下表?；卮鹣铝袉栴}： (1)該興趣小組進行實驗時所用培養(yǎng)基除了能為谷氨酸棒狀桿菌提供碳源和氮源外，還能提供的主要營養(yǎng)物質是________。 (2)統(tǒng)計待測培養(yǎng)液中谷氨酸棒狀桿菌的數(shù)量，可采用的方法有顯微鏡直接計數(shù)法和稀釋涂布平板法。 ①利用顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計過程：取第二組的100倍的稀釋液0.1 mL滴加到

26、計數(shù)板(由25×16＝400個小室組成，容納液體總體積為0.1 mm3)，在計數(shù)室內共有菌體48個，則1 mL的第二組發(fā)酵液中有菌體________個。用該方法測定的微生物數(shù)量大于實際的活菌數(shù)，原因是____________________________________。 ②利用稀釋涂布平板法統(tǒng)計的結果往往比實際值______(填“偏大”或“偏小”)，原因是____________________________________。 (3)根據(jù)表中信息可知，培養(yǎng)過程中需先將碳氮比設為4∶1，目的是____________________，然后將發(fā)酵液中碳氮比改為3∶1繼續(xù)培養(yǎng)，目的是___

27、_____________________________。 [解析]　(1)谷氨酸棒狀桿菌等微生物的培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分包括碳源、氮源、水和無機鹽。 (2)①根據(jù)提供的數(shù)據(jù)進行計算，1 mL的第二組發(fā)酵液中菌體數(shù)＝48÷(0.1×10－3)×100＝4.8×107(個)；由于計數(shù)的菌體數(shù)量包括了死亡的菌體，所以用該方法測定的微生物數(shù)量大于實際的活菌數(shù)。 ②在利用稀釋涂布平板法統(tǒng)計菌體數(shù)量時，由于兩個或多個細胞連在一起共同形成一個菌落，所以統(tǒng)計的數(shù)值比真實值要小。 (3)分析表格相關信息可知：C/N值較低時有利于谷氨酸棒狀桿菌產(chǎn)生谷氨酸，C/N值較高時有利于谷氨酸棒狀桿菌繁殖，因此培養(yǎng)過程中需先將碳氮比設為4∶1，目的是有利于谷氨酸棒狀桿菌的繁殖，然后將發(fā)酵液中碳氮比改為3∶1繼續(xù)培養(yǎng)的目的是有利于提高單個菌體產(chǎn)谷氨酸的量。 [答案]　(1)水和無機鹽　(2)①4.8×107　計數(shù)的菌體數(shù)量包括了死亡的菌體?、谄　蓚€或多個細胞連在一起共同形成一個菌落　(3)有利于谷氨酸棒狀桿菌的繁殖(或有利于增加谷氨酸棒狀桿菌的數(shù)量)　有利于提高單個菌體產(chǎn)谷氨酸的量 - 8 -