江苏省2020届高考生物二轮复习考前专题增分大题冲关17微生物的利用解析版 5页

‎17.微生物的利用 ‎(时间：20分钟)‎ ‎1.(2019·湖南长郡中学月考)回答下列关于微生物培养等问题：‎ 高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。‎ 图1‎ ‎(1)按功能分，Ⅰ号培养基称为________________；该培养基中必须添加的成分有________(多选)等。‎ A.琼脂 B.葡萄糖 C.硝酸铵 D.淀粉 ‎(2)Ⅱ号培养基属于固体培养基，配制时一般应加入________作为凝固剂。一般对配制的培养基采用________________法灭菌，对接种环采用________灭菌，其中“灭菌”的含义是指______________________________________________。‎ ‎(3)在高温淀粉酶运用到工业生产前，需对该酶的最佳温度范围进行测定。图2中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数据，即图2中的曲线②。‎ 图2‎ ‎①根据图2中的数据，判断该酶使用的最佳温度范围是________。‎ A.40～50 ℃ B.50～60 ℃‎ C.60～70 ℃ D.70～80 ℃‎ ‎②据图2判断下列叙述错误的是________。‎ A.该酶只能在最佳温度范围内测出活性 B.曲线②35 ℃数据点是在80 ℃时测得的 C.曲线①表明80 ℃是该酶活性最高的温度 D.曲线②表明该酶的热稳定性在70 ℃之后急剧下降 5‎ 解析　(3)①在使用该酶时，应在保证活性较高、酶的热稳定性较好的温度范围。由图中数据可知，60～70 ℃符合要求；②酶活性受温度影响，在不同的温度下，都可以测定酶的活性，A错误；由曲线①可知，该酶的最适温度是80 ℃，曲线②中的数据是将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，对于B选项而言是将该酶在35 ℃下保存，然后在80 ℃下测定该酶活性，B、C正确；曲线②显示，酶的热稳定性从30 ℃开始不断下降，在70 ℃后，急剧下降，D正确。‎ 答案　(1)选择培养基　ACD ‎(2)琼脂　高压蒸汽灭菌　灼烧　杀死微生物的芽孢和孢子(或杀死所有的微生物)‎ ‎(3)①C　②A ‎2.(2019·西安高新一中质检)在研究校园植物的选种时，某兴趣小组研究了校园植物凋落叶浸出液对土壤中固氮菌生长的影响。他们将a、b、c三种校园植物的落叶放入蒸馏水浸泡72 h，得到浸出液。取不同浸出液进行稀释后接种到选择培养基上，统计各组菌落数如表。回答下列问题：‎ 组别 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 浸出液/mL(体积比)‎ a b c a＋b(1∶1)‎ a＋c(1∶1)‎ b＋c(1∶1)‎ a＋b＋c(1∶1∶1)‎ ‎－‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎10‎ ‎0‎ 蒸馏水/mL ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎10‎ 菌落数 ‎19.33‎ ‎19.00‎ ‎23.00‎ ‎33.33‎ ‎41.00‎ ‎41.00‎ ‎50.00‎ ‎3.67‎ ‎(1)本实验所用的选择培养基在物理性质上属于________培养基，在营养成分上与基本培养基的主要区别是________。本实验所用接种方法为________。‎ ‎(2)甲同学提出应留几个培养基不接种处理，你认为他这样做的目的是_____________________________________________________________________。‎ ‎(3)乙同学根据实验结果推测土壤中固氮菌有多种，他的依据可能是____________________________________________________________________。‎ ‎(4)本实验的结论是_______________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ 据此对校园植物选种时的指导意义是__________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ 解析　(1)从题中“菌落”这一信息可以判断培养基为固体培养基。由于选择培养的是固氮菌，因此应用无氮培养基进行选择培养。结合题中“统计菌落数目”等信息可判断接种方法为稀释涂布平板法。(2)留空白培养基的目的是检验培养基灭菌是否彻底和操作过程中有无 5‎ 杂菌污染。(3)不同菌种的菌落在形态、颜色、大小等方面有差异，是鉴别不同菌种的主要依据。(4)根据实验结果分析可知，单一植物的浸出液对固氮菌的生长有促进作用；不同植物的浸出液混合时对固氮菌的生长的促进作用更强。根据本实验的目的可知，本实验应为校园植物选种提供理论依据，不同植物混合种植时能增加土壤中的固氮菌数量，有利于校园植物的生长，因此应在不影响美观的前提下尽量选不同植物混合种植。‎ 答案　(1)固体　缺少氮源　稀释涂布平板法 ‎(2)检验培养基灭菌是否彻底和操作过程中有无杂菌污染 ‎(3)平板上的菌落形态、颜色、大小等不同 ‎(4)单一植物的浸出液对固氮菌的生长有促进作用；不同植物的浸出液混合时对固氮菌的生长的促进作用更强　不影响美观的前提下尽量选不同植物混合种植 ‎3.(2019·河南名校联盟质检)酸雨主要是大气中所含的SO2造成的，利用微生物脱硫，具有工艺条件温和，成本低，还能脱出部分有机硫等优点。研究人员通过采集菌种，分离出目的菌后进行了如下操作，请回答下列相关问题：‎ ‎(1)为保证培养基上能均匀地生长出一层脱硫细菌，将菌液接种到固体培养基上时应采用____________(填“稀释涂布平板”或“平板划线”)法；操作过程中，与用于计数时的平板接种不同的是：本实验要保证滴加到培养基上的菌液____________________________________，以缩短培养时间。要对脱硫细菌进行长期保存，可采用________的方法在－20 ℃的冷冻箱中保存。‎ ‎(2)本实验过程中所使用的________技术，除了用来防止培养的脱硫细菌被其他外来微生物污染外，还能有效避免________被微生物(脱硫细菌)感染。‎ ‎(3)研究小组将四种含有等量抗菌药物的纸片贴在已接种脱硫细菌的琼脂平板上做药敏试验，在适宜的温度条件下培养16 h，结果如下图所示：‎ 根据上图的试验结果可知，对于脱硫细菌，抗生素Ⅰ的最低抑制浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)抗生素Ⅲ。在相关试验操作均严谨规范的情况下，在含有抗生素Ⅳ的纸片周围出现了较大的抑菌圈，抑菌圈中存在有若干个脱硫细菌的菌落。试对上述现象的成因作出分析：_________________________________‎ ‎______________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ 解析　(1)微生物常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，其中稀释涂布平板法可 5‎ 以使得脱硫细菌在培养基上均匀地生长；与用于计数时的平板接种不同的是：本实验要保证滴加到培养基上的菌液含足够多的脱硫细菌(或浓度足够高)，以缩短培养时间。若要对脱硫细菌进行长期保存，可采用甘油管藏的方法在－20 ℃的冷冻箱中保存。(2)本实验过程中所使用的无菌技术，除了用来防止培养物(脱硫细菌)被其他外来微生物污染外，还能有效避免操作者自身被微生物(脱硫细菌)感染。(3)含有等量抗菌药物的纸片贴在已接种脱硫细菌的琼脂平板上，纸片所含的药物吸收平板中的水分溶解后便不断向纸片周围区域扩散，形成递减的梯度浓度，在纸片周围抑菌浓度范围内的脱硫细菌生长被抑制，形成透明的抑菌圈，故根据题图药敏试验的结果可知：抗生素Ⅰ的最低抑制浓度大于抗生素Ⅲ的。在操作均严谨规范的情况下，在含有抗生素Ⅳ的纸片周围出现了较大的抑菌圈，抑菌圈中存在有若干个脱硫细菌的菌落，其原因是抗生素Ⅳ对于野生型脱硫细菌具有较强的抑制作用，但脱硫细菌中已经出现能抵抗抗生素Ⅳ的抗性突变株。‎ 答案　(1)稀释涂布平板　含足够多的脱硫细菌(或浓度足够高)　甘油管藏 ‎(2)无菌　操作者自身 ‎(3)大于　抗生素Ⅳ对于野生型脱硫细菌具有较强的抑制作用，但脱硫细菌中已经出现能抵抗抗生素Ⅳ的抗性突变株 ‎4.(2019·中原名校质量考评)营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后，微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏，使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。这种菌株能积累正常菌株不能积累的某些代谢中间产物，为工业生产提供大量的原料产物。以下是实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程。请回答下列问题：‎ ‎(1)过程①的接种方法为____________________，与基本培养基(只含碳源、无机盐、水)相比，待测培养皿中的特有的成分有________。‎ ‎(2)进行②过程培养时，应先将丝绒布转印至基本培养基上，原因是________________________________________。从________培养基上获得相应的营养缺陷型菌株。采用影印法培养的优点是________________。‎ ‎(3)为了进一步完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，实验人员进行了如下操作：‎ ‎①用接种针挑取________(选填“菌落A”或“菌落B”)接种于盛有完全培养液的离心管中，28 ℃振荡培养1～2天后，离心，取沉淀物用________洗涤3次，并制成菌悬液。‎ ‎②吸取1 mL菌悬液加入无菌培养皿中，倾注15 mL熔化并冷却至45～50 ℃的基本培养基，待其冷凝后用记号笔在皿底划分五个区域，标记为A、B、C、D、E。‎ ‎③在划分的五个区域上放入少量分组的氨基酸粉末(如下表所示)，经培养后，观察生长圈出现的区域，从而确定属于何种氨基酸缺陷型。‎ 5‎ 组别 所含氨基酸 A 组氨酸 苏氨酸 谷氨酸 天冬氨酸 亮氨酸 B 精氨酸 苏氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 C 酪氨酸 谷氨酸 赖氨酸 色氨酸 丙氨酸 D 甘氨酸 天冬氨酸 甲硫氨酸 色氨酸 丝氨酸 E 半胱氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 丙氨酸 丝氨酸 在上述鉴定实验中，发现在培养基A、D区域出现生长圈，说明该营养缺陷型菌株属于__________________________________________________________。‎ 解析　(1)根据过程①培养的效果图可以判断，该过程所采用的接种方法为稀释涂布平板法。图示为实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程，据此可知：与基本培养基(只含碳源、无机盐、水)相比，待测培养皿中的特有的成分有氨基酸。(2)为了防止将完全培养基中的特定营养成分带入基本培养基，进行②过程培养时，应先将丝绒布转印至基本培养基上。氨基酸缺陷型菌株只能在完全培养基或补充了相应的氨基酸的基本培养基中生长，因此应从题图中完全培养基上获得相应的营养缺陷型菌株。采用影印法培养的优点是同种菌株的接种位置相同。(3)为了进一步完成对初检的营养缺陷型株的鉴定，结合(2)的分析可知：①用接种针挑取菌落A并培养；②离心后菌株存在于沉淀物中，为了防止杂菌污染，需取沉淀物用无菌水洗涤3次，并制成菌悬液。③表中信息显示：A、D区域含有、其他区域不含有的氨基酸是天冬氨酸，而实验结果只有A、D区域出现生长圈，说明营养缺陷型菌株属于天冬氨酸缺陷型。‎ 答案　(1)稀释涂布平板法　氨基酸 ‎(2)防止将完全培养基中的特定营养成分带入基本培养基　完全　同种菌株的接种位置相同 ‎(3)①菌落A　无菌水　③天冬氨酸缺陷型 5‎