3年高考2年模拟1年原创备战高考精品系列之生物专题41 微生物的培养与利用原卷版.docx
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3年高考2年模拟1年原创备战高考精品系列之生物专题41微生物的培养与利用原卷版
【考点定位】
考纲内容
考纲解读
微生物的培养、分离与应用（Ⅰ）
了解微生物的培养、分离与应用
命题预测
纵观近三年高考题，本专题主要考查微生物的培养、分离与应用等，预测2019年高考仍将主要以非选择题形式考查以上知识点。
知识网络
知识讲解
一、微生物的培养
1．培养基
（1）概念：
人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
（2）营养组成：
一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
此外，还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求。
（3）种类：
按照物理性质可分为液体培养基和固体培养基。
2．无菌技术
（1）含义：
指在培养微生物的操作中，所有防止杂菌污染的方法。
（2）关键：
防止外来杂菌的入侵。
（3）不同对象的无菌操作方法
3．大肠杆菌的纯化培养
（1）制备固体培养基：
计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。
（2）纯化大肠杆菌
①平板划线法：
是通过接种环在琼脂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的表面。
②稀释涂布平板法：
是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。
4．菌种的保存方法
①对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法。
②对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
二、微生物的利用
1．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
（1）分离原理：
土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成脲酶，这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起到催化作用。
（2）统计菌落数目：
统计样品中的活菌一般用稀释涂布平板法。
（3）实验流程：
土壤取样→样品的稀释→微生物的培养与观察→细菌的计数。
2．分解纤维素的微生物的分离
（1）纤维素酶
①组成：
纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。
②作用
（2）纤维素分解菌的筛选
①原理
②筛选方法：
刚果红染色法，即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
③培养基：
以纤维素为唯一碳源的选择培养基。
④实验流程
土壤取样（富含纤维素的环境）→选择培养（用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度）→梯度稀释（制备系列稀释液）→涂布平板（将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上）→挑选产生透明圈的菌落。
考点透析
考点1微生物的实验室培养
【典型例题】
微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒，以下理解不正确的是（）
A．灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B．任何消毒方法一般都不能消灭微生物的孢子和芽孢
C．灼烧法灭菌主要对象是金属器具，也可以是玻璃器具
D．常用灭菌方法有灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法和紫外线灭菌法
【名师点睛】消毒和灭菌的辨析
项目
条件
结果
常用方法
应用范围
消毒
较为温和的物理或化学方法
仅杀死物体表面或内部的部分对人体有害的微生物
煮沸消毒法
日常用品
巴氏消毒法
不耐高温的液体
化学药剂消毒法
用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源
灭菌
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
灼烧灭菌法
接种工具
干热灭菌法
玻璃器皿、金属工具
高压蒸汽灭菌法
培养基及容器的灭菌
【变式训练】
下图为实验室培养和纯化大肠杆菌的部分操作步骤，下列说法正确的是（）
A．步骤①中待培养基冷却后才能盖上培养皿盖
B．步骤④中接种环共需5次灼烧处理
C．将接种后的图④平板放入培养箱中培养时无需倒置
D．①②③步骤操作时都需要在酒精灯火焰旁进行
考点2微生物的利用
【典型例题】
选择培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。
利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来。
为选择酵母菌和硝化细菌，应选用的培养基分别为（）
A．伊红美蓝培养基、含青霉素培养基
B．含青霉素培养基、含氨的无机培养基
C．含氨的无机培养基、含青霉素培养基
D．含青霉素培养基、伊红美蓝培养基
【名师点睛】选择培养基的制作方法
（1）在培养基全部营养成分具备的前提下，加入物质：
依据某些微生物对某些物质的抗性，在培养基中加入某些物质，以抑制不需要的微生物，促进所需要的微生物生长，如培养基中加入高浓度食盐时可抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可将该菌分离出来；而在培养基中加入青霉素时可抑制细菌、放线菌的生长，从而分离得到酵母菌和霉菌。
（2）通过改变培养基的营养成分达到分离微生物的目的：
培养基中缺乏氮源时，可分离自生固氮微生物，非自生固氮微生物因缺乏氮源而无法生存；培养基中若缺乏有机碳源则异养微生物无法生存，而自养微生物可利用空气中的CO2制造有机物生存。
（3）利用培养基的特定化学成分分离特定微生物：
如当石油是唯一碳源时，可抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，从而分离出能消除石油污染的微生物。
（4）通过某些特殊环境分离微生物：
如在高盐环境中可分离耐盐菌，其他菌在盐浓度高时易失水而不能生存；在高温环境中可分离得到耐高温的微生物，其他微生物在高温环境中因酶失活而无法生存。
【变式训练】
某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤（深5cm左右）为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况见下表。
与此有关的叙述不正确的是（）
1组
2组
3组
4组
土壤处理
灭菌
不灭菌
灭菌
不灭菌
干燥程度
湿润
湿润
较干燥
较干燥
A．探究的问题是不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B．该实验的自变量为土壤是否灭菌处理，实验中的对照组是1和3
C．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D．预期结论是1、3组的落叶分解现象不明显，2、4组中的落叶被不同程度的分解
【三年高考】
1．（2019年江苏卷，10）定量分析是科学研究的重要方法。
下列能用血细胞计数板直接计数的是（）
A．海拉细胞悬液B．浓缩培养的噬菌体C．自来水中大肠杆菌D．蛙卵
2．（2019年江苏卷，19）做“微生物的分离与培养”实验时,下列叙述正确的是（）
A.高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖
B.倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上
C.为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D.用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上
3．（2019江苏卷，25）（多选）漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。
下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，相关叙述正确的是（）
A．生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品
B．筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落
C．在涂布平板上长出的菌落，在通过划线进一步纯化
D．斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株
4．（2019年天津卷，5）MRSA菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”，对青霉素等多种抗生素有抗性。
为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响实验，某兴趣小组的实验设计及结果如下表。
下列说法正确的是（）
组别
培养基中的添加物
MRSA菌
1
100μg/mL蛋白质H
生长正常
2
20μg/mL青霉素
生长正常
3
2μg/mL青霉素+100μg/mL蛋白质H
死亡
A．细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定的
B．第2组和第3组对比表明，使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌
C．实验还需设计用2微克/mL青霉素做处理的对照组
D．蛋白质H有很强的杀菌作用，是一种新型抗生素
5．（2019年新课标Ⅰ卷，39）空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。
某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。
实验步骤如下：
①配置培养基（成分：
牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O）；
②制作无菌平板；
③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；
④将各组平板置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。
回答下列问题：
（1）该培养基中微生物所需的氮来源于_________________。
若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是_________________。
（2）步骤③中，实验组的操作是_________________。
（3）若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了_________________现象。
若将30（即36－6）个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法_____________（填“正确”或“不正确”）。
6．（2019年新课标Ⅲ卷，39）某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料纯化乳酸菌。
分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养基中的碳酸钙。
回答下列问题：
（1）分离纯化乳酸菌时，首先需要用_________对泡菜滤液进行梯度稀释，进行梯度稀释的理由是_______________。
（2）推测在分离纯化所用的培养基中加入碳酸钙的作用有_________________和_________________。
分离纯化时应挑选出___________
______的菌落作为候选菌。
（3）乳酸菌在-20℃长期保存时，菌液中常需要加入一定量的_________________（填“蒸馏水”、“甘油”或“碳酸钙”）。
【两年模拟】
1．（2019届四川省成都市高中毕业班摸底测试生物试卷）在鉴别纤维素分解菌的培养基中，常常加入水溶性的羧甲基纤维素钠（CMC-Na）。
下列叙述错误的是（）
A．羧甲基纤维素钠（CMC-Na）主要为细菌提供氮源
B．刚果红染液能与培养基中的纤维素形成红色复合物
C．刚果红可在倒平板时加入,加入前需要将刚果红溶液灭菌
D．纤维素酶至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶
2．（2019届河北定州中学高三（高补班）上开学考试生物试卷）获得纯净培养物的关键是（）
A．将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌
B．接种纯种细菌
C．适宜环境条件下培养
D．防止外来杂菌的入侵
3．（2019学年重庆市杨家坪中学高三下第二次月考生物卷）微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒，以下理解不正确的是（）
A．灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B．任何消毒方法一般都不能消灭微生物的孢子和芽孢
C．灼烧法灭菌主要对象时金属器具，也可以是玻璃器具
D．常用灭菌方法有灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法和紫外线灭菌法
4．（2019届江西赣州市厚德外国语学校高三上第一次月考生物试卷）如图是微生物平板划线示意图，划线的顺序为1、2、3、4、5，下列操作方法正确的是（）
A．操作前要将接种环放在火焰旁灭菌
B．划线操作须在火焰上进行
C．在5区域中才可以得到所需菌落
D．在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌
5．（2019学年江苏泰兴一中高三阶段测试生物试卷）（多选）在微生物的培养中下列说法不正确的是（）
A．培养基、手、接种针和超净工作台都需要使用恰当方式进行灭菌处理
B．设置对照实验的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响
C．某一稀释度的3个平板的菌落数依次为M1、M2、M3，以M2作为该样品菌落估计值
D．制备固体培养基的操作顺序为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板
6．（2019届湖北省襄阳市四中高三7月第三周周考生物试卷）某实验小组为了研究不同的碳源对纤维素分解菌分解纤维素能力的影响，以稻草粉、纤维素粉和滤纸浆为纤维素来源，研究了A、B、C、D四种纤维素分解菌，实验结果如下。
请回答下列问题：
菌株
CMC酶活性（mg·mL/30min）
稻草粉
纤维素粉
滤纸浆
A
0．27
0．24
0．56
B
0．68
0．34
0．63
C
0．83
0．33
0．78
D
0．18
0．30
0．53
（1）实验室培养基的营养成分除了碳源外还有＿＿＿＿＿＿，培养基灭菌的常用方法为＿＿＿＿。
接种微生物的常用方法有＿＿＿＿＿＿＿。
（2）实验室分离纤维素分解菌的培养基一般要加入＿＿＿＿，该物质能和纤维素形成红色复合物，当纤维素分解菌将纤维素分解后，红色复合物消失，形成的＿＿＿＿＿＿＿＿的大小可作为判断纤维素酶活性大小的依据。
（3）分析表格可知，该实验的自变量是＿＿＿＿，若要分解稻草粉中的纤维素，则最好选择＿＿＿＿菌株。
（4）通过实验数据可以得出的实验结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【一年原创】
1．下列有关刚果红染色法的叙述，不正确的是（）
A．刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入
B．刚果红可以在菌落形成后加入
C．刚果红在菌落形成前倒平板时加入，加入的刚果红不需要灭菌
D．在菌落形成后加入刚果红时，刚果红不需要灭菌
2．（2019学年河北定州中学高三上期末考试生物试卷）下图为实验室培养和纯化大肠杆菌的部分操作步骤，下列说法正确的是（）
A．步骤①中待培养基冷却后才能盖上培养皿盖
B．步骤④中接种环共需5次灼烧处理
C．将接种后的图④平板放入培养箱中培养时无需倒置
D．①②③步骤操作时都需要在酒精灯火焰旁进行
3．下列有关培养基和菌种鉴定的叙述不正确的是（）
A．植物组织培养常用的是固体培养基
B．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
C．利用刚果红培养基上是否形成透明圈来筛选纤维素分解菌
D．在无氮培养基中加入酚红指示剂鉴定尿素分解菌
4．三个培养皿中分别加入10ml不同的培养基，然后接种相同的大肠杆菌样液。
培养36小时后，计算菌落数，结果如下表。
下列选项正确的是（）
培养皿
培养基成分
菌落数
Ⅰ
琼脂、葡萄糖、N源、无机盐
35
Ⅱ
琼脂、葡萄糖、生长因子、N源、无机盐
250
Ⅲ
琼脂、生长因子、N源、无机盐
0
A．该实验可以采用液体培养基培养微生物
B．该实验不可以采用平板划线法接种
C．Ⅰ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长需要生长因子
D．Ⅱ和Ⅲ对照，说明在自然界大肠杆菌生长过程中将葡萄糖作为唯一碳源
5．分离土壤中分解尿素菌的实验操作中，下列有关操作错误的是（）
A．选取表层土样制备土壤浸出液
B．取土样的铁铲和装土样的信封在使用前均需灭菌
C．用添加了尿素作为氮源的肉汤培养基分离细菌
D．选取菌落数在30—300之间的平板用于计数
6．自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别是（）
A．碳源B．氮源C．无机盐D．生长因子
7．某研究小组按下图所示过程从土壤中筛选能高效降解尿素的细菌。
请回答下列问题。
（1）步骤②是＿＿＿＿＿＿＿＿。
为了筛选目的菌，步骤③的培养基中加入的唯一氮源为＿＿＿＿，这种培养基属于＿＿＿＿（填“鉴别”或“选择”）培养基。
（2）用平板划线法接种细菌是，不需用下列哪种器具？
＿＿＿＿（填字母）。
在灼烧接种环之后，要等其冷却后再进行划线，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）将接种后的培养基和作为对照的＿＿＿＿培养基同时放入恒温培养箱中培养，为了对初步筛选出来的菌种作进一步的鉴定，可在培养基中加入＿＿＿＿指示剂，若指示剂变成＿＿＿＿色，则说明该菌种能够分解尿素。
8．进入冬季，部分城市出现严重雾霾，与秸秆野外焚烧有一定关系。
为破解秸秆处理瓶颈，微生物专家力图通过微生物降解技术使秸秆能尽快腐烂掉，增加土壤肥力。
缓解环境污染。
试分析并回答有关问题：
（1）专家研制的降解秸秆的催腐剂是十余种能分解纤维素的霉菌、细菌和酵母菌的组合。
其中_________在细胞结构上与其他两者不同。
（2）纤维素酶是一种复合酶，其中的葡萄糖苷酶可以将__________分解为______________。
（3）微生物专家为从发黑的树干上分离出有分解纤维素能力的高产菌株，制备了选择培养基，将菌液进行一系列______________，从而得到单个菌落，再采用_______________方法进行鉴定，得到右图的菌落。
那么，图中降解纤维素能力最强的菌株是_________________（填图中序号）。
（4）图中所示培养基从物理状态上看，属于_____________培养基。
（5）为探究催腐剂在不同条件下对玉米秸秆的分解作用，将经过灭菌处理的秸秆平分成下表的甲、乙、丙三组，均放在无菌环境条件下进行培养，得到如下实验现象：
该实验还存在不完善之处，请你说出其中一点_________________________。
9．壤中微生物种类繁多，功能强大，比如：
最显著的作用是分解有机质；把植物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料分解，改善土壤的结构和供给植物吸收。
若利用其中某种微生物，则需要进行菌种的分离和纯化。
以下示意图是从土壤中分离出分解尿素的微生物流程图。
请分析相关问题：
（1）②过程所使用的接种方法是＿＿＿＿＿＿。
用该接种方法对微生物进行计数时，通常选用菌落数在个的平板进行计数，统计的菌落数往往比活菌的实际数目＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）从用途上来说，1号培养基属于＿＿＿＿＿培养基，制备该培养基的步骤是：
计算→称量→溶化→＿＿＿＿＿→倒平板。
（3）该实验中酶活性鉴定地鉴定＿＿＿酶的活性，可以加入＿＿＿指示剂，如果指示剂变为＿＿＿色，说明该酶的检测为阳性。
10．自养需氧型的硝化细菌能够降低水体中的铵盐，对水体有一定的净化作用。
请回答。
（1）培养硝化细菌时，将含固体培养基的培养皿倒置的目的是＿＿＿＿＿＿＿。
培养基中加入铵盐为硝化细菌的生长提供＿＿＿，培养基中没有加入有机碳，从功能上看这种培养基属于＿＿＿培养基。
（2）硝化细菌纯化并计数时，对照组应该涂布等量的＿＿＿＿＿＿。
若实验组每个平板中的菌落数都超过了300，应对样本菌液进行＿＿＿＿＿＿处理。
（3）实验：
探究弱酸弱碱条件下硝化细菌对铵盐转化能力的大小。
取含铵盐的液体培养基均分成＿＿＿等分，其pH值可依次调节为＿＿＿＿＿＿＿＿＿，培养相同时间后，可通过测定培养基中的＿＿＿＿＿＿＿＿＿来判断硝化细菌分解能力的大小。
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