18届高考生物总复习第十一单元生物技术实践1140微生物的培养和应用限时训练.docx
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18届高考生物总复习第十一单元生物技术实践1140微生物的培养和应用限时训练
11-40微生物的培养和应用
（时间：
40分钟 分值：
100分）
一、选择题（共5小题，每小题5分，共25分）
1．（2018·北京海淀实验中学高三上学期开学考试）淀粉酶可通过微生物发酵生产获得，生产菌株在含有淀粉的固体培养基上可释放淀粉酶分解淀粉，在菌落周围形成透明圈。
为了提高酶的产量，研究人员欲利用诱变育种的方法获得能产生较多淀粉酶的菌株。
下列实验步骤中不正确的是（ ）
A．将生产菌株分为两组，实验组用一定剂量的诱变剂处理，对照组不做处理
B．制备含水、淀粉、氮源和无机盐等成分的固体培养基，并进行灭菌处理
C．把实验组的菌株接种于多个配制好的培养基中，同时接种对照组，相同条件下培养
D．观察两组菌株的菌落周围是否出现透明圈，选出有透明圈的菌株即为所需菌株
【解析】本实验的目的是利用诱变育种的方法获得能产生较多淀粉酶的菌株，需要有对照实验，所以对照组是不做处理的菌株，实验组是用一定剂量的诱变剂处理菌株，A正确。
培养基中至少要包括水、无机盐、氮源和碳源，因为是分解淀粉的酶，所以要以淀粉为碳源，培养基要进行高压蒸汽灭菌，B正确。
因为诱变育种利用的是基因突变，基因突变具有不定向性，所以实验组应多做几个，即把实验组的菌株接种于多个配制好的培养基中，同时接种对照组，相同条件下培养，C正确。
观察两组菌株的菌落周围透明圈大小，选择透明圈比对照组大的为所需菌株，D错误。
【答案】D
2．（2018·北京海淀实验中学高三上学期开学考试）下列有关细菌纯培养的说法，不正确的是（ ）
A．实验操作者接种前要用70%的酒精棉球擦手消毒
B．每次划线后接种环要在酒精灯火焰上灼烧灭菌
C．培养基上的单个菌落都是一个细菌细胞的克隆
D．菌液梯度稀释后用涂布法接种，得到单菌落便于计数
【解析】在培养细菌时要获得纯净的培养物，需要进行严格的消毒或灭菌，实验操作者接种前要用70%的酒精棉球擦手消毒，A正确。
每次划线后为了保证划线时的菌种只来自上次划线区域的末端，所以每次划线后都要灼烧灭菌，最后一次是为了杀死菌种，防止污染环境，B正确。
培养基上的单个菌落是由一个细菌细胞繁殖而来的多个细菌，C错误。
菌液梯度稀释后用涂布平板法接种，有利于得到单菌落方便计数，D正确。
【答案】C
3．（2018·辽宁省葫芦岛协作体高三下学期期中联合考试）下列关于平板划线法接种细菌的叙述正确的是（ ）
A．接种前可采用干热灭菌法或紫外线照射对培养基灭菌
B．连续划线的目的是在培养基上获得单个目的细菌
C．在每次划线前及划线结束后需要灼烧接种环
D．培养后的菌落最少处是接种划线的起始位置
【解析】新配置的培养基一般采用高压蒸汽灭菌的方法灭菌，A错误；连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落，B错误；每次划线结束，灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，C正确；在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，细菌数逐渐减少，培养后的菌落最少处是接种划线的末端位置，D错误。
【答案】C
4．（2018·江苏省常州市田家炳中学高三开学摸底调研）下图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤，下列有关叙述正确的是（ ）
A．步骤①操作时，倒好平板后应立即将其倒置，防止水蒸气落在培养基上造成污染
B．步骤②接种环和试管口应先在火焰上灼烧，接种环冷却后再放入试管中蘸取菌液
C．步骤③沿多个方向划线，使接种物逐渐稀释，培养后可根据出现的单个菌落计数
D．步骤④是将培养皿放在恒温培养箱中培养，一段时间后所得到的都是X细菌的菌落
【解析】步骤①操作时，倒好平板后应待其冷却凝固后，立即将其倒置，防止水蒸气落在培养基上造成污染，A错误；步骤②接种环和试管口应先在火焰上灼烧，接种环冷却后再放入试管中蘸取菌液，B正确；步骤③沿多个方向划线，使接种物逐渐稀释，培养后可出现的单个菌落，但不能用于计数，C错误；步骤④是将培养皿放在恒温培养箱中培养，一段时间后所得到的不一定都是X细菌的菌落，D错误。
【答案】B
5．（2018·江苏省如皋市高三上学期开学考试）微生物的实验室培养要用到基础培养基，但培养不同的微生物还需满足其生长、繁殖的特殊需求。
下列有关说法正确的是（ ）
A．培养霉菌时需将培养基的pH值调至碱性
B．培养乳酸杆菌时需在培养基中添加维生素
C．在基础培养基中添加纤维素用于筛选能分解纤维素的菌种
D．培养酵母菌时需要提供无氧的条件
【解析】霉菌生长所需要的pH是酸性，培养霉菌时应将pH调至酸性，在碱性情况下不易繁殖，甚至会导致霉菌死亡，A错误；维生素是乳酸菌生长繁殖所必需的，在体内又不能合成，因此要在培养乳酸菌的培养基中添加维生素，B正确；基础培养基是含有其他碳源的，应该用纤维素为唯一碳源的培养基，只有能分解纤维素的微生物才能生长，不能分解纤维素的微生物因缺乏碳源不能生长，能筛选分解纤维素的菌种；C错误；酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下繁殖，无氧条件下产生酒精，所以培养酵母菌时需要提供有氧的条件，D错误。
【答案】B
二、非选择题（共5小题，共75分）
6．（15分）（2018·湖南省长郡中学高三第三次月考）我国规定每升饮用水中大肠杆菌不能超过3个。
某兴趣小组尝试对某品牌饮用水的大肠杆菌含量进行检测，操作简图如图甲，伊红美蓝培养基配方如图乙。
回答下列相关问题：
（1）图甲中滤膜的孔径应________（“大于”或“小于”）大肠杆菌。
受此启发，对某些不耐高温的试剂可以怎样除菌？
________。
（2）配制图乙中的基础培养基时，除了水分、无机盐以外，还应加入________（一种营养成分）以及________。
伊红美蓝培养基上生长的大肠杆菌菌落呈现黑色，从功能上划分，该培养基属于________培养基。
（3）该小组通过统计________的数目，计算出单位体积样品中大肠杆菌数目。
理论上他们的统计值要比实际________（“偏高”或“偏低”），理由是_________________________
________________________________________________________________________。
【解析】
（1）图甲操作的目的是用滤膜过滤待测水样，以获得大肠杆菌，因此滤膜的孔径应小于大肠杆菌。
受此启发，对某些不耐高温的试剂，可以用滤膜过滤除菌。
（2）各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
图乙中的乳糖可为微生物的生长提供碳源，据此可知：
在配制图乙中的基础培养基时，除了水分、无机盐以外，还应加入氮源。
在固体培养基上大肠杆菌才能形成菌落，因此还需要加入琼脂。
伊红美蓝培养基上生长的大肠杆菌菌落呈现黑色，从功能上划分，该培养基属于鉴别培养基。
（3）由“伊红美蓝培养基上生长的大肠杆菌菌落呈现黑色”可知：
该小组通过统计黑色菌落的数目，计算出单位体积样品中大肠杆菌数目。
当两个或多个大肠杆菌连在一起时，平板上只能观察到1个菌落，所以理论上他们的统计值要比实际偏低。
【答案】
（1）小于 用滤膜过滤除菌
（2）氮源 琼脂 鉴别
（3）黑色菌落 偏低 两个或多个大肠杆菌连在一起时，平板上只能观察到1个菌落
7．（15分）（2017～2018·海淀中学高三第一学期期中考试）在白酒发酵的窖池中，培养液的pH≤4.5后，酵母菌的代谢活动逐渐受到抑制，甚至停止发酵。
耐酸性酵母菌能在pH≤3.5的环境下继续表现出较强发酵能力，适宜作白酒发酵生产用菌种。
为选育适合白酒生产的耐酸性强的酵母菌，研究者进行实验。
（1）酵母菌的代谢类型是________。
在发酵过程中，窖池中培养液的pH会逐渐下降，原因是________。
（2）取适量窖底泥、酒糟和黄浆水，分别溶于10mL________中，再各取1mL上清液接入10mL麦芽汁培养基中培养，2天后分别接种到不同酸碱度的麦芽汁培养基上，培养结果见下表。
注：
“＋”越多表示菌体长得越好，“－”表示几乎不生长。
（3）在pH≤3.5的环境下，仍可检测到少量耐酸性酵母菌生长，这些菌株是基因________突变形成的。
（4）从pH为________的培养基中获得菌种，可通过________法接种到培养基上，进行纯化培养。
（5）实验获得了三个耐酸性强的酵母菌菌株，特点如下表。
菌株
A
B
C
特点
pH≤3.5时，生长代谢正常、优于其他常规菌种
pH≤3.5时，生长代谢正常，pH4～6时不正常
pH2.5～6，生长代谢正常、优于其他常规菌种
依据菌株特点，研究者认为C菌株更适合作为白酒发酵菌株，作出这一判断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】根据表格分析，实验的自变量是pH和菌种来源，因变量是菌体的生长情况。
三种菌种来源都表现为：
随着pH的降低，菌种生长的越来越差。
（1）酵母菌是异养兼性厌氧型微生物，既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。
酵母菌细胞呼吸过程中产生二氧化碳，可形成碳酸，且代谢过程中还产生了其他酸性物质，因此在发酵过程中，窖池中培养液的pH会逐渐下降。
（2）为了防止其他杂菌的干扰，取适量窖底泥、酒糟和黄浆水，分别溶于10mL无菌水中；再各取1mL上清液接入10mL麦芽汁培养基中培养。
（3）根据题意，在白酒发酵的窖池中，培养液的pH≤4.5后，酵母菌的代谢活动逐渐受到抑制，甚至停止发酵。
而在pH≤3.5的环境下，仍可检测到少量耐酸性酵母菌生长，这些菌株应该是基因自发突变形成的。
（4）耐酸性酵母菌能在pH≤3.5的环境下继续表现出较强发酵能力，适宜作白酒发酵生产用菌种，所以根据表格可知，应该从pH为2～3的培养基中获得菌种，可通过平板划线法或稀释涂布平板法接种到培养基上，进行纯化培养。
（5）根据表格分析，C菌对pH的耐受范围更大，发酵初期pH近中性，因此C菌种适合此环境，更易于形成优势菌群；发酵后期pH逐渐降低，C菌种依然能正常生长，所以研究者认为C菌株更适合作为白酒发酵菌株。
【答案】
（1）异养兼性厌氧型 细胞呼吸产生二氧化碳，可形成碳酸；代谢过程中还产生了其他酸性物质
（2）无菌水
（3）自然（自发）
（4）2～3 平板划线法或稀释涂布
（5）该菌株对pH的耐受范围更大，发酵初期pH近中性，C菌种适合此环境，更易于形成优势菌群；发酵后期pH逐渐降低，C菌种依然能正常生长
8．（15分）（2018·重庆市巴蜀中学高三高考适应性月考）石油的主要成分是各种烃类，石油土壤污染是现代石油开采过程中造成的环境污染，所带来的危害不容忽视。
可利用生物技术解决这一问题：
（1）一般来说，实验时还要设置对照组，主要目的是排除实验组中______________因素对实验结果的影响。
选择培养基允许特定种类的微生物生长，同时______________其他种类微生物生长。
（2）欲得到能高效降解石油的细菌，可以选择________________的环境采集土样来分离所需细菌，并在培养基中加入石油作为______________________制成选择培养基。
若想首先“浓缩”所需细菌，培养基中不能加入______________________；若想对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数，可采用的接种方法是_________________________________________。
某实验室采用此方法，将1mL样品稀释100倍，在3个平板上分别接入0.1mL稀释液；经正确操作培养后，3个平板上的菌落数分别为150、158和157。
据此可得出每升样品中的活菌数________（填“至多”或“至少”）为________个。
【解析】本题考查微生物的培养和计数，根据微生物对营养的需求，在培养基中加入或不加某些物质以达到促进目的菌生长，抑制或阻止其他杂菌生长的目的，然后再用稀释涂布平板法、平板划线法或其他方法筛选出单个目的菌落，再接种培养即可获得纯目的菌。
（1）实验时设置对照组，主要目的是排除实验组中无关因素对实验结果的影响；选择培养基会加入某些物质或不加某些物质以允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长。
（2）寻找目的菌株时，需要根据它对生存环境的要求到相应的环境中寻找，故欲得到能高效降解石油的细菌，可以选择被石油污染（土壤石油含量较高）的环境采集土样来分离所需细菌，为了选择出石油分解菌，在培养基中加入石油作为唯一碳源。
若想首先“浓缩”所需细菌即富集培养，需采用液体培养基，故不加琼脂；对初步筛选得到的目的菌进行纯化可用稀释涂布平板法和平板划线法，但要对目的菌计数，则需用稀释涂布平板法。
（3）3个平板上的菌落数分别为150、158和157，则平均数为155，故每升样品中的活菌数至少为：
155÷0.1×100×1000＝1.55×108，原因：
当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。
【答案】
（1）非测试（无关） 抑制或阻止
（2）被石油污染（土壤石油含量较高） 唯一碳源 琼脂 稀释涂布平板法 至少 1.55×108
9．（15分）（2017～2018·江苏省如皋市高三第一学期教学质量调研）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。
釆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1mL菌悬液加入无菌培养皿中，倾注15mL融化并冷却至________℃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。
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】本题以图文结合的形式综合考查学生对微生物的实验室培养、微生物的分离与计数等相关知识的识记和理解能力。
解答本题需熟记并理解相应的基础知识并形成清晰的知识网络。
在此基础上，结合问题情境，从题图中提取有效信息进行相关问题的解答。
（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）为了防止将特定营养成分带入培养基，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。
釆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菌株的鉴定，结合对
（2）的分析可知：
①用接种针挑取菌落A接种并培养；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。
②加入菌悬液的无菌培养皿中应倾注15mL融化并冷却至45～50℃的基本培养基。
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，说明该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）防止将特定营养成分带入培养基 完全 同种菌株的接种位置相同
（3）①菌落A 无菌水 ②45～50 ③天冬氨酸缺陷型
10．（15分）（2018·河北省衡水中学高三大联考）科研人员发现，工业污水中有一种极难降解的含氮有机物NS（无色的NS与碘作用可形成蓝色反应），但可被NS分解菌高效降解。
请分析回答下列问题：
（1）在筛选NS分解菌的过程中，以NS为唯一氮源的培养基属于________培养基，NS可为NS分解菌提供生长所需的________等营养物质。
若要对NS分解菌加以纯化并计数，可采用________法接种。
（2）NS分解菌培养过程中，获得纯净培养物的关键是__________________，为排除杂菌污染，应设置的对照实验是____________________。
（3）欲鉴定筛选得到的NS分解菌是否具有实用价值，在培养NS分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入________________________用于颜色反应鉴别NS分解菌。
若用上述培养基比较不同菌株降解NS能力的大小，请用简洁的语言写出设计思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】本题以筛选NS分解菌为载体考查微生物的培养和分离的相关知识，解题时需要考生将课本上的相关知识迁移过来，结合题意作答。
（1）在筛选NS分解菌的过程中，以NS为唯一氮源的培养基能抑制其他不需要的微生物的生长，而促进所需要的NS分解菌的生长，所以该培养基属于选择培养基；NS是一种含氮的有机物，所以NS可为NS分解菌提供生长所需的碳源和氮源等营养物质。
若要对NS分解菌加以纯化并计数，可采用稀释涂布平板法接种。
（2）微生物培养过程中，获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的污染（或“无菌技术”），为排除杂菌污染，应设置不接种的空白培养基做对照实验。
（3）无色的NS与碘作用可形成蓝色反应，所以可在培养基中加入碘，以用于颜色反应鉴别NS分解菌；可用含相同NS浓度的上述培养基培养不同菌株，一定时间后，通过测定菌落周围透明圈的大小（或直径）来确定不同菌株降解NS能力的大小。
【答案】
（1）选择 碳源和氮源 稀释涂布平板
（2）防止外来杂菌的污染（或“无菌技术”） 不接种的空白培养基
（3）碘 用含相同NS浓度的上述培养基培养不同菌株，一定时间后，通过测定菌落周围透明圈的大小（或直径）来确定不同菌株降解NS能力的大小
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