名师面对面2017高考生物大一轮复习生物技术实践微生物的培养与应用课时作业选修1新 8页

第2讲 微生物的培养与应用 一、选择题 ‎1．(2015年江苏扬州中学质量检测)关于灭菌和消毒的叙述，错误的是(　　)‎ A．接种环、接种针用灼烧的方法灭菌 B．灭菌是杀死物体内外所有微生物 C．消毒是杀死物体内外绝大多数的微生物 D．高压蒸汽灭菌的原理是使细菌DNA变性 ‎【答案】D ‎【解析】灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，达到完全无菌的过程，灭菌的方法主要有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。灼烧灭菌适合于接种工具的灭菌，一般来说是在操作过程中金属类的接种工具；干热灭菌适合于玻璃器皿、金属工具的灭菌；高压蒸汽灭菌的原理是杀死所有微生物，适合于玻璃器皿、接种工具以及培养基；特别注意培养基的灭菌只能用高压蒸汽灭菌。消毒是通过温和的理化方法杀死物体表面或者内部一部分对人体有害的微生物，不包括芽孢和孢子，常用的消毒方法有高温消毒、巴氏消毒法、酒精消毒等。灭菌和消毒的区别在于灭菌是用强烈的物理方法杀死了全部的微生物及其芽孢、孢子。‎ ‎2．欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，下列实验操作中，不正确的是(　　)‎ A．将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释 B．同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板 C．可将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照 D．用加入刚果红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌 ‎【答案】D ‎【解析】为了获得单个菌落，应将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释，A正确；为了使结果更加准确，同一浓度的土壤稀释液至少要涂布3个平板进行重复实验，然后计算平均值，B正确；用未接种的培养基在相同条件下进行培养不仅能作对照，而且可以检验培养基是否灭菌合格，加入刚果红的培养基用来筛选纤维素分解菌，D错误。‎ ‎3．(2015年广东广州质检)利用农作物秸秆为原料可生产乙醇，生产过程中可采用微生物将秸秆水解或用酶水解，其主要技术流程如下图所示，下列相关说法错误的是(　　)‎ 秸秆碎屑反应罐水解压滤出渣酒精发酵真空分馏 A．可用刚果红染色法筛选过程①所需的纤维素分解菌 B．过程①加入的是葡萄糖苷酶 C．酒精发酵接种的酵母菌需在无氧条件下发酵 D．酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌 ‎【答案】B ‎【解析】筛选纤维素分解菌可采用刚果红染色法；纤维素酶为复合酶，至少包含三种组分，C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶；酒精发酵需在无氧条件下进行；酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌。‎ ‎4．平板划线法和稀释涂布平板法是接种微生物的两种常用方法，下列描述正确的是(　　)‎ A．都可对微生物进行计数 B．平板划线法是将不同稀释度的菌液通过接种环连续划在固体培养基表面 C．稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液倒入液体培养基上进行培养 D．都会在培养基表面形成单个的菌落 ‎【答案】D ‎【解析】平板划线法不能对微生物进行计数，只能用于分离纯化微生物，计数微生物常采用稀释涂布平板法；平板划线法不需要进行梯度稀释；稀释涂布平板法需要将不同稀释度的菌液涂布到固体培养基的表面。平板划线法和稀释涂布平板法都能在培养基表面形成单个的菌落。‎ 二、非选择题 ‎5．(2015年河南开封第二次模拟)生物兴趣小组试图探究牛和山羊的瘤胃中的微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如左表所示，实验步骤如图所示。请分析回答问题：‎ KH2PO4‎ ‎1.4 g Na2HPO4‎ ‎2.1 g MgSO4·7H2O ‎0.2 g 葡萄糖 ‎10 g 尿素 ‎1 g 琼脂 ‎15 g 溶解后自来水定容到1 000mL ‎(1)培养基中加入尿素的目的是______________，原理是_______________________ ___________________________________________________________________。‎ 从同化作用类型来看的，该菌属于______。‎ ‎(2)实验需要振荡培养，原因是________________。转为固体培养时，常采用____________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。‎ ‎(3)在实验过程中：①培养基、培养皿；②玻棒、试管、锥形瓶、吸管；③瘤胃中液体。其中需要灭菌是______(填序号)。‎ ‎(4)进行分离分解尿素的细菌实验时，甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。甲同学实验结果差异的原因可能有______(填序号)。‎ ‎①取样不同　②培养基污染　③操作失误　④没有设置对照　(5)以尿素为唯一氮源的培养基培养“目的菌”后，加入指示剂后变红色，说明“目的菌”能分解尿素。理由是_______________________________________________________________________。‎ ‎(6)为进一步确定取自瘤胃中液体的适当稀释倍数，将接种的培养皿放置在‎37℃‎恒温培养箱中培养24 h～48 h，观察并统计具有红色环带的菌落数，结果如下表，其中__________倍的稀释比较合适。‎ 稀释倍数 ‎103‎ ‎104‎ ‎105‎ ‎106‎ ‎107‎ 菌落数 ‎>500‎ ‎367‎ ‎248‎ ‎36‎ ‎18‎ ‎【答案】(1)筛选目的菌　只有能合成脲酶的细菌才能分解尿素，在该培养基上生长　异养型 ‎(2)为目的菌提供氧气　稀释涂布平板(平板划线) ‎ ‎(3)①②‎ ‎(4)①②③‎ ‎(5)微生物产生的脲酶能将尿素分解成氨，氨会使培养基的pH升高，使酚红指示剂变红 ‎ ‎(6)106或105‎ ‎【解析】(1)该实验的目的是筛选到能高效降解尿素的细菌，因此培养基中加入尿素的目的是使能高效降解尿素的细菌(目的菌)生长繁殖，不能分解尿素的细菌将因缺少氮源无法生长繁殖，因此从功能上看，该培养基属于选择培养基，从同化作用类型来看，该菌属于异养型，需加入葡萄糖等有机碳源。(2)目的菌生长繁殖需要的氮源来自尿素，碳源来自葡萄糖；由于分解尿素的细菌是需氧微生物，因此需要震荡培养，固体培养基上常用的接种方法是稀释涂布法和平板划线法。(3)为了保证培养物不被污染，对培养细菌用的培养基与培养皿和玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管要进行灭菌，实验操作者的双手要进行消毒。(4)由题意可知，该同学与其他同学获得的菌落数差异很大，可能的原因是采用的土样不同，培养基灭菌不彻底，培养基被污染，或者是实验过程中没有进行无菌操作。(5)尿素被分解尿素的细菌氧化成氨气，氨气会使培养基碱性增强，pH升高，指示剂酚红变红，因此通过在培养基中加入酚红指示剂，检测培养基pH的变化来判断尿素是否被分解。(6)观察并统计菌落数应选择菌落数在30～300之间的进行统计，故应选106或105倍的稀释倍数比较合适。‎ ‎6．微生物的分离和培养是现代生物工程应用中的重要环节。下图甲、乙是大肠杆菌分离和培养过程中部分操作和实验结果示意图，请据图回答有关问题：‎ ‎(1)上图甲所示的是制备固体培养基时的实验操作步骤之一，它称为__________，若用该培养基培养大肠杆菌，除考虑营养条件外，还要考虑__________、__________和渗透压等条件。‎ ‎(2)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_______________________________________________________________。‎ ‎(3)上图乙是平板划线法接种操作示意图，正确的操作顺序是A→B→ ____________________________________________________________________________‎ ‎(用字母和箭头表示)；找出图乙中两处错误的操作__________、__________(用字母表示)。‎ ‎【答案】(1)倒平板　温度　pH(或填氧气、无菌等，答案合理即可，顺序可调乱)　(2)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生　(3)G→F→E→C→D→H　C　D ‎【解析】(1)图甲所示的实验操作步骤为倒平板，若用该培养基培养大肠杆菌，还要考虑温度、氧气、pH和无菌操作等一系列相关条件。(2)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染，因此要设置对照实验，对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生，若有则说明培养基已被污染，应重新配制培养基进行实验。(3)图乙是平板划线法接种操作示意图，正确的操作顺序是A→B→G→F→E→C→D→H；图乙中两处错误的操作是C——未在酒精灯火焰旁进行操作，D——将第5区域内的划线与第1区相连。‎ ‎7．(2015年内蒙古包头模拟)金黄色葡萄球菌是一种具有高度耐盐性的微生物，可引起人类肺炎、肠炎等疾病。金黄色葡萄球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。如图为定性检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌的操作流程，请回答相关问题：‎ ‎(1)按细胞结构分类，金黄色葡萄球菌属于__________生物；从培养过程分析，金黄色葡萄球菌可进行__________呼吸。‎ ‎(2)7.5%NaCl肉汤培养基可为微生物提供的营养成分包括______________，用7.5%NaCl肉汤培养基进行选择培养的主要目的是________________________。‎ ‎(3)操作中在血平板上的接种方法是__________，接种操作前后需要对接种工具进行__________灭菌。‎ ‎(4)经过规范操作、重复实验，血平板上均出现____________的菌落，初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，但鲜牛奶供应商仍认为此菌并非鲜牛奶所携带，因此，要对本操作进行完善，完善的方案是____________________________________。‎ ‎【答案】(1)原核　有氧　(2)碳源、氮源、水和无机盐　增加金黄色葡萄球菌的数量　(3)平板划线法　灼烧　(4)周围存在透明圈　设置不加鲜奶其他操作均相同的对照组 ‎【解析】(1)名称中凡是有“杆”“球”“螺旋”“弧”的往往都是细菌，细菌属于原核生物。金黄色葡萄球菌在培养的过程中需要振荡，可知能进行有氧呼吸。(2)含NaCI的肉汤培养基可以为微生物提供碳源、氮源、水和无机盐。用7.5% NaCI的肉汤培养基的目的是进行选择培养，以增加金黄色葡萄球菌的数量。(3)用固体培养基纯化菌种常用的接种方法是平板划线法，该过程中要对接种环进行灼烧灭菌。(4)由于金黄色葡萄球菌在血平板上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色，因此菌落周围会出现透明圈。为排除因实验过程中的操作不规范给实验结果造成的误差，应设置对照实验。‎ ‎8．(2015年北京东城区联考)耐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，其筛选过程如图所示。‎ ‎(1)进行①过程的目的是__________；②过程所使用的接种方法是____________________法。‎ ‎(2)从用途上来说，Ⅰ号培养基属于__________培养基，仅以淀粉作为__________源；从物理状态上来说，Ⅱ号培养基属于固体培养基，配制时应加入______作为凝固剂。‎ ‎(3)Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是____________________；一般对配制的培养基采用____________________法灭菌。‎ ‎(4)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放__________分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈；应挑出透明圈__________(填“大”或“小”)的菌落，接种到Ⅱ号培养基。‎ ‎【答案】(1)稀释　稀释涂布平板　(2)选择　(唯一)碳　琼脂 ‎(3)先调节pH，后灭菌　高压蒸汽灭菌　(4)淀粉酶　大 ‎【解析】(1)由图中显示，在①过程后试管中细菌数目减少，可推知此过程为稀释；Ⅰ号培养基中微生物菌落均匀分布，可确定②使用的接种方法是稀释涂布平板法。(2)由图示可知②过程是分离能产生高温淀粉酶的嗜热菌的过程，Ⅰ号培养基应为以淀粉作为唯一碳源的选择培养基，培养基呈固体状是因为配制时加入了琼脂作为凝固剂。(3)制备培养基时应先调节pH、后灭菌，对培养基进行灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌法。(4)部分嗜热菌之所以能分解淀粉，是因为此类细菌在生长时释放了淀粉酶，培养基中的淀粉被分解后，会形成大小不一的透明圈，其中透明圈越大，说明该菌落产生的高温淀粉酶的活性越大。‎ ‎9．(原创)中国家电研究院的洗衣机专家指出，洗衣机内部的环境非常潮湿，洗衣机使用时间越长，内部滋生微生物的机会就越大。看似干净的洗衣机，其内部隐藏着一个健康的隐形杀手。某生物兴趣小组的同学，利用内桶背面的污垢进行了相关实验室实验。‎ ‎(1)培养洗衣机内部微生物的培养基中一般含有_____________________________。‎ ‎(2)鉴定洗衣机污垢中是否有菌落时要制备固体培养基，在制备完毕后要进行倒平板操作，将平板倒置。这样做的目的是_______________________________。‎ ‎(3)有三种材料或用具需要消毒或灭菌：①培养细菌用的培养基与培养皿；②玻棒、试管、烧瓶和吸管；③实验操作者的双手。其中需要消毒的是__________，(填序号)需要灭菌的是__________。(填序号)‎ ‎(4)检验污垢中是否含微生物时，要将污垢制成水样稀释，然后将稀释水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，这种方法称为____________。下图所示的四种菌落分布情况中，不可能由该方法得到的是__________。用该方法统计样本菌落数时是否需要对照组？_________________________________________________________。‎ 为什么？______________________________________________________________。‎ ‎(5)判断污垢中微生物的种类可以依据菌落的形状、大小等菌落特征进行初步的______________。实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，此目的是______________________________________________________________________。‎ ‎【答案】(1)水、碳源、氮源和无机盐　(2)防止皿盖上凝结的水珠落入培养皿造成污染，还可使培养基表面的水分更好地挥发　(3)③　①②　(4)稀释涂布平板法　D　需要　因为需要判断培养基是否被杂菌污染(培养基灭菌是否合格)　(5)鉴定(或分类)　防止造成环境污染 ‎【解析】(1)培养微生物的培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。(2)倒置平板的目的是防止皿盖上凝结的水珠落入培养皿造成污染，同时还可使培养基表面的水分更好地挥发。(3)实验者的双手需要进行消毒处理，培养皿、培养基及其他实验器材等需要进行灭菌处理。(4)本题中将污垢水样接种在培养基上的方法为稀释涂布平板法。D属于利用平板划线法得到的菌落分布。利用稀释涂布平板法统计菌落数时需要设置对照组，将一个未接种污垢水样的培养基放在相同条件下培养，以此判断培养基是否被杂菌污染。(5)污垢中的微生物种类可以根据菌落的形状、大小等进行初步分类。实验结束后，为防止污染环境，应对用过的培养基进行灭菌处理后再倒掉。‎ ‎10．(2015年陕西五校模拟联考)纤维素酶对于能否实现乙醇工业化生产、处理服装面料等具有重要的意义，研究者初步筛选到能合成纤维素酶的菌株MC－1，以下是该菌株的鉴定过程。‎ ‎(1)为了获得能合成纤维素酶的单菌落，可采用___________法将初筛菌液接种在固体培养基上，这种培养基属于__________培养基。‎ ‎(2)关于制备固体培养基的叙述，错误的是(　　)‎ A．制作固体培养基时可以加入琼脂 B．操作的顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌 C．待培养基冷却至‎50 ℃‎左右时进行倒平板 D．待平板冷却凝固约5～10 min后将平板倒过来放置 ‎(3)实验过程中如何防止其他微生物的污染？‎ ‎________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(4)下表的培养液pH均为4.8，若对MC－1中纤维素酶的活力进行测定，则能选择表中的______培养液。‎ 培养液 纤维素 纤维 素酶 NaNO3‎ 牛肉膏 K2HPO4‎ KCl MgSO4·‎ ‎7H2O FeSO4‎ A ‎25 g‎/L ‎－‎ ‎－‎ ‎－‎ ‎1 g‎/L ‎0.5 g‎/L ‎1 g‎/L ‎0.01 g‎/L B ‎－‎ ‎－‎ ‎3 g‎/L ‎－‎ ‎1 g‎/L ‎0.5 g‎/L ‎1 g‎/L ‎0.01 g‎/L C ‎25 g‎/L ‎1 μg/L ‎－‎ ‎3 g‎/L ‎1 g‎/L ‎0.5 g‎/L ‎1 g‎/L ‎0.01 g‎/L D ‎25 g‎/L ‎－‎ ‎3 g‎/L ‎－‎ ‎1 g‎/L ‎0.5 g‎/L ‎1 g‎/L ‎0.01 g‎/L ‎(5)分离获得了具有较高纤维素酶活性的菌株MC－1，为了在此基础上获得纤维素酶活性更高的菌株，最可行的做法是________________________________。‎ ‎(6)某同学在培养过程中发现培养基上感染了几种细菌。若在以尿素为唯一氮源的培养基中加入__________指示剂培养几种细菌后，指示剂变红就可以鉴定其中含有能够分解尿素的细菌；若在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入__________染料，培养后，培养基中出现透明圈，就可以鉴定其中含有纤维素分解菌。‎ ‎【答案】(1)平板划线法(或稀释涂布平板法)　选择 ‎(2)B ‎(3)培养基灭菌、接种过程无菌操作(接种环境灭菌，试管过火、超净工作台等答案合理即可)‎ ‎(4)D ‎(5)用人工诱变(紫外线照射等)处理菌株，再进行筛选 ‎(6)酚红　刚果红 ‎【解析】对于微生物分离培养通常采用平板划线法或稀释涂布平板法在固体选择培养基进行，制作固体培养基时，通常是先计算、称量、灭菌、倒平板，在培养基中通常加入琼脂作为凝固剂，等灭菌后的培养基冷却至‎50 ℃‎左右时进行倒平板，待平板冷却凝固约5～10 min后将平板倒过来放置；实验过程中防止杂菌污染的做法是培养基灭菌、接种过程无菌操作(接种环境灭菌，试管过火、使用超净工作台等)等；MC－1中纤维素酶的活力测定，通常是要用纤维素作为碳源，不加纤维素酶、要加入适合微生物生长的营养物质，D最适合；对于微生物要获得优良品种，通过采用诱变育种的方法，然后再筛选出所需的菌种；检测分解尿素的微生物，在培养基中加入酚红指示剂，检测分解纤维素的微生物通常在培养基中加入刚果红染料。‎