高考生物一轮复习 专题2 微生物的培养与应用课时提升作业 新人教版选修1.docx

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高考生物一轮复习专题2微生物的培养与应用课时提升作业新人教版选修1

微生物的培养与应用

（40分钟　100分）

1.（10分）（2011·全国卷节选）有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。

某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。

回答问题：

（1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以______为唯一碳源的固体培养基上。

从功能上讲，该培养基属于________培养基。

（2）为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力________。

（3）通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、__________和__________。

无菌技术要求实验操作应在酒精灯__________附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。

【解析】

（1）欲筛选出能高效降解原油的菌株，培养基中应只含有原油而无其他碳源，这样不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存，这类培养基属于选择培养基。

（2）降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大。

（3）实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌（如接种环）、干热灭菌（如培养皿）和高压蒸汽灭菌（如培养基）等。

无菌技术要求整个实验过程都在酒精灯火焰附近进行，以避免周围微生物的污染。

答案：

（1）原油　选择　

（2）强

（3）干热灭菌　高压蒸汽灭菌　火焰

2.（12分）（2016·济南模拟）下表是某微生物培养基的配方。

请分析回答下列问题：

编号

①

②

③

④

⑤

成分

（NH4）2SO4

KH2PO4

FeSO4

CaCl2

H2O

含量

0.4g

4.0g

0.5g

0.5g

100mL

（1）从培养基的营养成分看，此培养基可用来培养的微生物同化作用类型是__________。

利用该培养基培养微生物时，微生物所需要的碳源来自_______。

（2）此表中含有的微生物的营养成分包括______________________________。

（3）若除去该培养基中的①后再加入不含氮元素的有机物，则此培养基可培养的微生物种类是________________________。

（4）培养基若加入氨基酸，则它可充当的营养成分是_______________________

__________________________。

（5）若要观察微生物的菌落的特点，培养基中还应添加的成分是_____________

___________。

【解题指南】

（1）隐含信息：

①表格中的成分均为无机物。

②表格中的成分中不含凝固剂。

（2）必备知识：

①不含有机物的培养基只能培养自养型微生物。

②无氮培养基可以培养自生固氮微生物。

③观察菌落的特点需用固体平板培养基。

【解析】

（1）从培养基的成分看，该培养基无有机物，因此可以培养自养型微生物，微生物所需的碳源只能由空气中的CO2提供。

（2）培养基中的成分包括微生物需要的氮源、无机盐和水。

（3）培养基中的①是该培养基中唯一的氮源，去掉后则成为无氮培养基，可用于培养自生固氮微生物，因为自生固氮微生物可以利用大气中的N2作为氮源。

但是自生固氮微生物是异养型生物，因此自生固氮微生物的培养基除不含氮源外，还应含有有机物。

（4）在培养基中加入氨基酸，可以为微生物提供碳源、氮源和特殊营养物质。

（5）微生物的菌落需要在固体培养基的表面生长，因此培养基中需要添加凝固剂（琼脂），使液体培养基凝固成固体培养基。

答案：

（1）自养型　空气中的CO2

（2）水、无机盐、氮源

（3）自生固氮微生物

（4）碳源、氮源和特殊营养物质

（5）凝固剂（琼脂）

【延伸探究】

（1）本题（3）中所涉及的微生物和自养型微生物相同吗？

为什么？

提示：

不同。

自养型微生物可以利用空气中的二氧化碳作为碳源，培养基中则可以不含碳源；自生固氮微生物则可以利用空气中的氮气作为氮源，培养基中可以不含氮源。

（2）添加到培养基中的一种化合物只能作为培养基的一种营养成分吗？

举例说明。

提示：

不一定，如本题中的（NH4）2SO4既可以作为氮源，又可以作为无机盐。

3.（12分）（2016·太原模拟）水质的细菌检查是应用微生物学的任务之一。

其实验步骤如下：

（一）采样

①自来水：

打开水龙头，放水3～5min，关闭水龙头用酒精棉球灼烧水龙头。

再开水龙头1～2min后，用无菌瓶取水样。

②湖水（取样操作略）

（二）水中细菌总数测定

①自来水：

吸取1mL水样→注入无菌培养皿→加入45～50℃的牛肉膏蛋白胨培养基→旋转混匀→静置凝固→放置培养→观察计数。

②湖水：

稀释水样（其他操作同①）。

请回答下列问题：

（1）本实验使用的培养基含有水、碳源、____________、__________和________等成分。

（2）取样时用酒精棉球灼烧水龙头的作用是防止________进入样品，影响实验结果。

（3）将培养基加入培养皿时应在酒精灯火焰附近进行操作；在向培养皿加入培养基前，要使装有培养基的容器瓶口迅速通过__________。

（4）在放置培养操作时，应将平板（培养皿）__________放置；对湖水样品的稀释范围以达到培养后每个平板中菌落数在________最为适合。

【解析】

（1）微生物的培养基中必须含有水、无机盐、氮源和碳源四类营养物质，本实验为固体平板培养基，因此培养基中还应加入琼脂作为凝固剂。

（2）水龙头口有大量的杂菌，因此取样时用酒精棉球灼烧水龙头的作用是防止水龙头口的细菌（杂菌）进入样品，影响实验结果。

（3）培养基的制作、接种均应严格无菌操作，即在酒精灯的火焰附近进行。

在向培养皿加入培养基前，要使装有培养基的容器瓶口迅速通过酒精灯的火焰。

（4）微生物的培养应将平板倒置，目的是防止培养皿盖上的水珠污染培养皿；对湖水样品的稀释范围以达到培养后每个平板中菌落数在30～300最为适合。

答案：

（1）氮源　无机盐　琼脂（凝固剂）

（2）水龙头口的细菌（杂菌）

（3）酒精灯火焰　（4）倒置　30～300

【加固训练】

下面是探究如何从土壤中分离自生固氮菌与计数的实验，完成下列问题：

实验原理：

农田的表层土壤中，自生固氮菌的含量比较多。

将用表层土壤制成的稀泥浆，接种到无氮培养基上进行培养。

在这种情况下，只有自生固氮菌才能生长繁殖。

用这种方法，可以将自生固氮菌与其他细菌分离。

材料用具：

农田的表层土壤、无氮培养基、牛肉膏蛋白胨培养基、盛有9mL无菌水的试管、无菌吸管、无菌涂布器、无菌培养皿、盛有90mL无菌水的锥形瓶、恒温箱。

（1）方法步骤：

①倒平板：

分别将无氮培养基、牛肉膏蛋白胨培养基倒平板。

②制备土壤稀释液：

取土样10g加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，充分摇匀。

用无菌吸管吸取上清液1mL，转至盛有9mL的无菌水的试管中，依次稀释到107稀释度。

③涂布：

按照由107～103稀释度的顺序分别吸取0.1mL进行平板涂布，每个稀释度下，无氮培养基应至少涂布______个平板，牛肉膏蛋白胨培养基涂布______个。

④培养：

放入恒温箱内，在28～30℃下培养3～4d。

⑤细菌的计数：

如果测定的平均值为50，则每克样品中的菌株数是__________。

（稀释度是105）

（2）预期结果：

相同稀释度下，牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数________（填“多于”或“少于”）无氮培养基上的数目。

原因是_________________________

__________________。

【解题指南】

（1）题干关键词：

“分离自生固氮菌”“计数”。

（2）隐含信息：

无氮培养基为选择培养基；牛肉膏蛋白胨培养基无选择功能。

（3）必备知识：

①为增强实验说服力，要设置重复和对照。

②稀释涂布平板法计数微生物的计算公式。

【解析】

（1）为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值，则每克样品中的菌株数为（50÷0.1）×105=5.0×107。

（2）牛肉膏蛋白胨培养基作为对照，以消除无关变量对实验结果的影响，该培养基适合土壤中几乎所有细菌生存，所以，它比无氮培养基上的菌落数目多。

答案：

（1）③3　1　⑤5.0×107

（2）多于　无氮培养基上只有土壤中的自生固氮菌能生长繁殖，而牛肉膏蛋白胨培养基上几乎允许土壤中所有菌类生存

【延伸探究】用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目，其结果与实际值相比如何？

并说明原因。

提示：

比实际值低。

培养基上的一个菌落也可能是相连的两个或多个细菌繁殖形成的，而统计结果一般用菌落数来表示，因此统计的菌落数要少于样品中活菌的实际值。

4.（10分）（2016·襄阳模拟）人和哺乳动物的尿中含有尿素，大量尿素的存在会对环境造成污染。

土壤中有些细菌含有脲酶，可通过降解尿素作为其生长的氮源。

现对土壤中的这类细菌进行分离实验，回答下列问题：

（1）将样液进行一系列的浓度梯度稀释，然后接种培养。

在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在无菌环境中操作。

接种后的培养皿________于37℃的________中培养。

（2）用含有酚红指示剂的培养基筛选能分泌脲酶的细菌，从功能上划分该培养基属于__________培养基。

若培养基中存在分解尿素的细菌，其菌落周围会出现红色环带，这是由于尿素被分解产生的__________使pH升高，酚红指示剂产生的颜色变化，从而证明这一菌株可以把尿素分解为氮源。

变色区域越大，表明该菌株利用尿素的能力____________。

（3）与全营养培养基中的菌落相比，以尿素为氮源的培养基中菌落数________（填“多”“少”或“相等”）。

【解析】

（1）在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在酒精灯火焰附近进行操作，以防止杂菌污染。

接种后的培养皿需倒置于37℃的恒温培养箱中培养，培养皿倒置既可避免培养基中的水分过快地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染；恒温为微生物的快速生长提供了适宜的温度条件。

（2）含有酚红指示剂的培养基从功能上划分属于鉴别培养基。

尿素被分解后产生的氨使pH升高，酚红指示剂变红；变红区域越大，表明该菌株利用尿素的能力越强。

（3）全营养培养基中营养全面，菌落数多而杂；在以尿素为氮源的培养基中只有能分解尿素的微生物才能生长，其他微生物则不能生长，因此以尿素为氮源的培养基中菌落数少。

答案：

（1）倒置　恒温培养箱

（2）鉴别　氨　越强　（3）少

【加固训练】

赤霉病是由雪腐镰刀菌等真菌感染引起的，广泛发生在小麦等粮食作物上。

雪腐镰刀菌代谢产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON，分子式为C15H20O6）严重影响禽畜生产和人体健康。

请分析回答下列问题：

（1）下列微生物与雪腐镰刀菌的细胞结构类似的是________（选填选项前的符号）。

A.酵母菌　　B.醋酸菌　　C.毛霉D.乳酸菌E.大肠杆菌

（2）某同学为筛选专一降解DON的菌，配制了下列培养基，在适宜条件下培养：

实验步骤

取样

培养基

培养结果

Ⅰ

土壤

样品

葡萄糖，（NH4）2SO4，

K2HPO4·3H2O，

KH2PO4，NaCl，CaCl2，

MgSO4·7H2O，加水定容

培养液a

Ⅱ

1mL培

养液a

同上

菌落

Ⅲ

挑取

单菌落

真菌培养基

培养液b

①为实现筛选目的，步骤Ⅰ所使用的培养基配方中，应去除________并加入______。

该培养的目的是_____________________________________________。

②为实现目的菌的分离和计数，步骤Ⅱ所使用的培养基中还应加入________制成平板。

③步骤Ⅲ的目的是_____________________________________