届高考生物一轮复习同步锁定特训 微生物的培养与应用.docx

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届高考生物一轮复习同步锁定特训微生物的培养与应用

2021届高考生物一轮复习同步锁定特训

复习点：

微生物的培养与应用

1．某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难降解的有机化合物A。

研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐等配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌（目的菌）。

请分析回答下列问题：

（1）对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数，常采用的接种方法是________________，在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，这样做的目的是________________________。

（2）将1mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为51、50和49，据此可得出每升水样中的活菌数为________，实际上每升溶液中的活菌数比通过统计所得的这一数值要大，因为__________________________________________________________________________________。

（3）若用固定化酶技术固定目的菌中催化化合物A降解的酶，和一般酶制剂相比，其优点是__________________，且利于产物的纯化；固定化目的菌细胞常用________法。

2．玉米秸秆含有大量的纤维素，用纤维素酶分解秸秆后的产物可以生产酒精。

研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。

请分析回答：

（1）纤维素酶至少包括________、________、__________三种组分，在这三种酶的作用下，纤维素最终被水解成________。

（2）培养基中加入的化合物A是________，为微生物的生长提供碳源，这种培养基属于________培养基，对培养基进行灭菌时常用的灭菌法为________________________________________________________________________。

（3）在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用________染色法；如果培养基某部位出现________现象，则说明存在纤维素分解菌。

（4）用获得的糖液发酵生产乙醇，常用的微生物是________，在________________发酵液中，该菌可以生长繁殖，而绝大多数其他生物受到抑制。

常用________________法对该菌进行计数，检测是否产生酒精的常用试剂是________________，会变为________色。

（5）实验结束后，使用过的培养基应该进行________处理后才能倒掉，这样做的目的是保护环境。

3．为了分离和纯化高效分解石油的细菌，科研人员利用被石油污染过的土壤进行如图所示的实验。

请回答下列问题：

（1）配制好的培养基通常使用____________法灭菌。

步骤③与步骤②中培养基成分相比，最大的区别是____________________________。

（2）步骤⑤后取样测定石油含量的目的是________________________________________________________________________。

（3）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________。

（4）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。

4．某兴趣小组欲调查学校某区域土壤中微生物的种类，并进行了微生物的分离等工作。

回答下列问题：

（1）该小组采用稀释涂布平板法从土壤中分离分解纤维素的微生物，在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是________________________________；分离得到的纯化单菌落属于________（填“种群”或“群落”）；筛选纤维素分解菌常用________________法，根据菌落周围是否出现________来判定。

（2）该小组采用平板划线法分离土壤中的微生物，操作时，接种环通过________灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是________________________________________。

（3）鉴定土壤中微生物的种类，可以通过菌落的________________________________（至少两点）等特征。

在实验中小组每隔24小时统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止________________________。

5.请根据所学微生物的实验室培养和应用知识,回答下列问题。

（1）在微生物培养过程中,实验室常用的灭菌方法有　　　　　　　　、　　　　　　　　和高压蒸汽灭菌。

（2）灭菌结束后,待培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰旁将培养基倒入灭过菌的培养皿中,这个操作称为　　　　　　。

此过程还需要将锥形瓶的瓶口迅速通过火焰,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）右图为连续划线法示意图,在图中　　　（填图中序号）区域更易获得单菌落,判断依据是　  　。

（4）稀释涂布平板法常用于统计样品中的活菌数,先将菌液进行一系列的　　　　　　　　,然后取少量菌液涂布在培养基表面,这种方法得到的菌落数比活菌的实际数目低,原因是　 　。

6.某种产脂肪酶菌常被用作饲料添加剂。

下表是从土壤中初筛该菌的培养基配方,请回答下列问题。

（NH4）2SO4

NaCl

MgSO4·7H2O

K2HPO4

1%

橄榄油

蒸馏水

pH

0.1g

0.05g

0.01g

10g

4mL

定容至

100mL

7.0

（1）在上述培养基中,橄榄油能为产脂肪酶菌提供　　　　。

为增大产脂肪酶菌的浓度,需用该培养基进行富集培养,富集培养基宜选用液体培养基的原因是　  　。

（2）用涂布平板法分离产脂肪酶菌时,在上述培养基的基础上,还应加入　　　　和溴甲酚紫（碱性条件下呈紫色,在酸性条件下为黄色）。

在平板上产脂肪酶菌落的周围会出现黄色圈,原理是　 　。

筛选时常选择菌落大、黄色圈直径大的菌落,二者分别说明 　。

（3）菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。

在平板上,有的菌落较小,呈乳白色,表面光滑,无丝状物,这些菌落可能为　　　　（填“细菌”或“霉菌”）。

有的菌落连成一片,形成原因最可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）研究发现,在饲料中添加产脂肪酶菌剂后,动物的体重明显增加,这说明 　。

7.如图为5个不同浓度的土霉素溶液对大肠杆菌生长影响的实验结果。

请回答下列相关问题。

（1）培养基中通常加入　　　　作为凝固剂。

为检测培养基是否被污染,应采用的检测方法是　 　。

（2）该实验是用　　　　　　　　　　法接种大肠杆菌,在接种前要对培养基进行　　　　　　　　灭菌。

根据图中结果,对大肠杆菌抑制作用最明显的土霉素浓度是　　　（填图中数字）,依据是　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）为研究相同浓度的a、b、e三种不同抗生素对大肠杆菌生长的影响,根据上述研究方法,请仿照图1绘制处理方法。

8.当猪粪和小麦秸秆自然堆肥的温度上升到55℃时,实验小组采集样品以获取纤维素高温分解菌。

下图表示目的菌的分离过程,请回答下列问题。

在高温堆肥中取样→选择培养→X→将样品接种到鉴别纤维高温分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落

（1）在取样前,对猪粪和小麦秸秆进行高温堆肥的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

取样后进行选择培养的目的是　　　　　　　　　　　　　。

（2）图中X所表示的操作过程为　　　　　　　　,之后需要将样品接种到　　　　（物理性质）培养基上。

（3）鉴别纤维素高温分解菌的培养基的成分为羧基甲纤维素钠（CMC-Na）12.0g、NaCl4.0g、KH2PO42.0g、MgSO4·7H2O0.3g、蒸馏水100mL、琼脂、刚果红,pH为7.0~7.4。

①分析培养基的成分可知,该培养基中为纤维素高温分解菌提供碳源的物质是　　　　　　　　　　　　。

若要培养霉菌,需要将培养基的pH调至　　　（填“酸”“碱”或“中”）性。

②鉴别纤维素高温分解菌的原理是纤维素能和刚果红形成一种　　　　　　　　,而纤维素高温分解菌能产生　　　　　　　　将纤维素分解而出现透明圈。

9.蓝纹奶酪是成熟过程中内部生长蓝绿霉菌一类奶酪的总称,又称为青纹奶酪。

回答下列问题。

（1）蓝纹奶酪的原材料为牛奶,使用的消毒方法为　　　　　　　　　　。

（2）蓝纹奶酪制作所用的初级发酵剂为乳酸菌,初级发酵过程中不需要严格灭菌,原因是 　。

（3）蓝纹奶酪制作过程中会向奶酪内接种二级发酵剂类地青霉,接种后需给奶酪穿刺扎孔,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

类地青霉产生的蛋白酶可将奶酪中的蛋白质分解成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,可增添奶酪的风味。

（4）类地青霉属于　　　　（填“细菌”或“真菌”）,实验室分离培养类地青霉通常使用　　　　　　　　　　　（填“牛肉膏蛋白胨”“麦芽汁琼脂”或“马铃薯琼脂”）培养基,该培养基一般用　　　　　　　　　　　　法灭菌。

10.目前净水器已家喻户晓。

某商家广告宣称他们所生产的净水器能够去除水中全部细菌,欲检验该商家的广告是否与产品性能相符,实验小组用净水器过滤的水进行实验,实验流程是:

采集水样→配制培养基→倒平板→接种→培养→观察。

请回答下列问题。

（1）细菌生长繁殖所需的主要营养物质有　　　　　　　　　　　　　　　　和无机盐四类,其中无机盐的作用是  　。

（2）倒平板前用　　　　　　　　　　方法对培养基灭菌,倒平板时应在　　　　　　　　　　旁进行。

要检测所倒平板是否合格,设计思路是　 　。

（3）要对实验所用水样中的细菌进行计数常用　　　　　　　　　　法接种。

（4）若观察到　　　　　　　　　　　　　,则说明商家的广告与产品性能不相符。

11.使用聚苯乙烯制成塑料产品,其物理和化学结构稳定,在自然环境中难以降解,人们至今没有找到处理这种白色污染的好办法。

近年来,研究人员开始接连发现多种“吃”塑料的虫子,并从虫子的肠道中找到了能降解塑料的微生物。

下图表示获取微生物样品后的研究过程。

请回答下列有关问题。

（1）在获取肠道微生物后先进行①~③的培养,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。

为了获得目的微生物,①~③号瓶所用的液体培养基的成分共有的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）通过④培养能获得单个菌落。

若用平板划线法在培养基上划线,第二次及以后的划线,总是从　　　　　　　　　　　　　　　　开始,划线后再恒温培养箱中培养时,培养皿倒置,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）为了统计能降解聚乙烯的微生物数量,我们常采用稀释涂布平板法,但计数值往往偏　　　,是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

同时为了计数的准确性,我们往往只统计菌落数　　　　　　　　范围的平板。

12.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。

请回答下列相关问题。

（1）培养硝化细菌时,将含有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）甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:

甲同学在该浓度下涂布了1个平板,统计的菌落数为49;乙同学在该浓度下涂布了3个平板,统计的菌落数分别为43、54、287,然后取其平均值128作为统计结果。

请评价这两位同学的实验结果是否有效,并说明理由。

①甲同学的结果 　。

②乙同学的结果 　。

参考答案

1.答案　

（1）稀释涂布平板法　检测培养基平板灭菌是否合格

（2）5.0×107　统计结果是用菌落数来表示的，当两个或多个细菌连在一起时平板上观察到的只是一个菌落

（3）可重复利用　包埋

2.答案　

（1）C1酶　CX酶　葡萄糖苷酶　葡萄糖

（2）纤维素　选择　高压蒸汽灭菌

（3）刚果红　透明圈

（4）酵母菌　酸性且缺氧　稀释涂布平板（其他答案正确也可）　酸性重铬酸钾　灰绿

（5）灭菌

3.答案　

（1）高压蒸汽灭菌　步骤③的培养基中石油是唯一碳源

（2）筛选出分解石油能力最强的细菌

（3）强　（4）干热灭菌　高压蒸汽灭菌　火焰

4.答案　

（1）检测培养基灭菌是否合格　种群　刚果红染色　透明圈

（2）灼烧　将聚集的菌体逐渐稀释以便获得单个菌落

（3）形状、大小、隆起程度及颜色　因培养时间不足导致遗漏菌落数目

5.答案:

（1）灼烧灭菌　干热灭菌

（2）倒平板　防止瓶口微生物污染培养基

（3）③　每次划线的菌种都来自上一次划线的末端,最后一次划线结束时更容易获得单菌落

（4）梯度稀释　当两个或多个细胞连在一起时,平板上只能形成一个菌落

解析:

（1）常用的灭菌方法主要有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。

（2）倒平板操作是指灭菌结束后,待培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰旁将培养基倒入灭过菌的培养皿中。

为避免瓶口微生物污染培养基此过程还需要将锥形瓶的瓶口迅速通过火焰。

（3）据图分析可知,图示为平板划线法得到的平板,依据是每次划线的菌种都来自上一次划线的末端,最后一次划线结束时更容易获得单菌落,图中③区域更易获得单菌落。

（4）用稀释涂布平板法接种之前,需要将菌液进行梯度稀释。

当两个或多个细胞连在一起时,平板上只能形成一个菌落,故由此得到的菌落数比活菌的实际数目低。

6.答案:

（1）碳源　液体培养基能增大菌体与培养基的接触面积,为菌株的生长和繁殖提供更多营养和空间　

（2）琼脂　脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸,脂肪酸使溴甲酚紫变为黄色　菌体繁殖能力强、脂肪酶活性高（产脂肪酶能力强）　（3）细菌　接种菌液的浓度过高　（4）脂肪酶菌剂能提高饲料转化率（利用率）

解析:

（1）橄榄油是本培养基中的唯一碳源,能为产脂肪酶菌提供碳源。

由于液体培养基能增大菌体与培养基的接触面积,为菌株的生长和繁殖提供更多的营养和空间,所以进行富集培养时宜选用液体培养基。

（2）用涂布平板法分离产脂肪酶菌时所用的培养基为固体培养基,所以在上述培养基的基础上,还应加入琼脂。

脂肪酶将脂肪水解为甘油和脂肪酸,脂肪酸呈酸性,能使溴甲酚紫变为黄色,因此在平板上产脂肪酶菌落的周围会出现黄色圈。

菌落大,说明菌体繁殖能力强;黄色圈直径大,说明所产脂肪酶的活性高或产脂肪酶能力强。

（3）菌落较小,呈乳白色,表面光滑,无丝状物,这些特征与细菌的菌落特征相符。

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。

在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落。

如果接种菌液的浓度过高,则会导致菌落在平板上连成一片。

（4）在饲料中添加产脂肪酶菌剂后,因脂肪酶能催化脂肪水解,有利于脂肪的吸收,即脂肪酶菌剂能提高饲料转化率（利用率）,导致动物的体重明显增加。

7.答案:

（1）琼脂　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

（2）稀释涂布平板　高压蒸汽　⑤　透明圈越大,抑制效果越明显

（3）

解析:

（1）培养基中通常加入琼脂作为凝固剂。

检测培养基是否被污染的方法是:

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。

（2）该实验是用稀释涂布平板法接种大肠杆菌;培养基需要用高压蒸汽灭菌法灭菌。

透明圈越大,抑制效果越明显,图中⑤号圆纸片的抑菌圈最大,因此该浓度的土霉素对大肠杆菌抑制作用最明显。

（3）该方案的自变量为相同浓度的a、b、e三种不同抗生素,注意在图中要标记清楚,根据对照原则,结合图中研究方法绘图如答案所示。

8.答案:

（1）创设适合纤维素高温分解菌生长繁殖的环境温度　增加目的菌的浓度　

（2）梯度稀释　固体　（3）①羧基甲纤维素钠（CMC-Na）　酸　②红色复合物　纤维素酶

解析:

（1）对猪粪和小麦秸秆进行高温堆肥,分解者呼吸作用释放的热量可以创设适合纤维素高温分解菌生长繁殖的环境温度。

取样后进行选择培养的目的是增加目的菌的浓度。

（2）图中X所表示的操作过程应为梯度稀释,之后将样品接种到固体培养基上,形成菌落,以分离目的菌。

（3）①该培养基中为纤维素高温分解菌提供碳源的物质是羧基甲纤维素钠。

培养霉菌需要将培养基的pH调至酸性。

②纤维素能和刚果红形成一种红色复合物,而纤维素高温分解菌能产生纤维素酶将纤维素分解而出现透明圈。

9.答案:

（1）巴氏消毒法　

（2）缺氧和较低pH的环境可以抑制其他杂菌的生长繁殖　（3）类地青霉生长繁殖需要氧气　小分子肽和氨基酸　（4）真菌　马铃薯琼脂　高压蒸汽灭菌

解析:

（1）牛奶使用巴氏消毒法消毒。

（2）乳酸菌进行厌氧呼吸产生乳酸,使发酵液处于缺氧和较低pH的环境,这样可以抑制其他杂菌的生长繁殖,故蓝纹奶酪制作所用的初级发酵剂为乳酸菌,初级发酵过程中不需要严格灭菌。

（3）类地青霉是一种真菌,代谢类型为异养需氧型,故接种后需给奶酪穿刺扎孔,使其渗透氧气,利用类地青霉的生长。

类地青霉产生的蛋白酶可将奶酪中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,可增添奶酪的风味。

（4）类地青霉属于真菌,实验室分离培养类地青霉通常使用马铃薯琼脂培养基,培养基一般用高压蒸汽灭菌的方法灭菌。

10.答案:

（1）碳源、氮源、水　构成生物体的化合物、调节细胞渗透压、调节酸碱平衡等

（2）高压蒸汽灭菌　酒精灯火焰　将未接种的平板（或空白培养基）进行培养后,观察是否有菌落形成

（3）稀释涂布平板

（4）平板上有菌落形成

解析:

（1）细菌生长繁殖需要碳源、氮源、水和无机盐四类,其中无机盐具有构成生物体的化合物、调节细胞渗透压、调节酸碱平衡等作用。

（2）对培养基进行灭菌要用高压蒸汽灭菌法,倒平板时要在酒精灯火焰旁进行以防止杂菌污染。

将未接种的平板（或空白培养基）进行培养后,通过观察是否有菌落形成,来检测所倒平板是否合格。

（3）用稀释涂布平板法可以对实验所用水样中的细菌进行计数。

（4）若观察到平板上有菌落形成,说明净水器灭菌不合格,商家的广告与产品性能不相符。

11.答案:

（1）增加目的菌株数量　以聚乙烯为唯一碳源

（2）从上一次划线的末端　避免水滴污染培养基

（3）小　当两个或多个细菌连在一起时,平板上显示一个菌落　30~300

解析:

（1）在获取肠道微生物后先进行选择培养,以增加目的菌株数量。

为了获得能降解塑料的微生物,选择培养时以聚乙烯为唯一碳源。

（2）若用平板划线法在培养基上划线,第二次及以后的划线,总是从上一次划线的末端开始,划线后再恒温培养箱中培养时,培养皿倒置,避免水滴污染培养基。

（3）采用稀释涂布平板法计数时,当两个或多个细菌连在一起时,平板上显示一个菌落,所以用此法计数的值往往偏小。

为了计数的准确性,一般只统计菌落数30~300范围的平板。

12.答案:

（1）防止冷凝形成水滴污染培养基　氮源　选择　

（2）无菌水　适当的稀释　（3）①无效,没有设置重复实验,结果不具有说服力　②无效,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差

解析:

（1）微生物培养中将含有固体培养基的培养皿倒置的目的是防止冷凝形成水滴污染培养基。

硝化细菌能够利用铵盐氧化时释放的能量,同时铵盐也可以为硝化细菌提供氮源。

硝化细菌属于自养微生物,培养基中不需要加入碳源,从功能上看这种培养基属于选择培养基。

（2）硝化细菌纯化并计数时,对照组应该涂布等量的无菌水。

若实验组每个平板中的菌落数都超过了300,说明菌液浓度过大,需要进行适当的稀释处理。

（3）甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:

①甲同学在该浓度下涂布了1个平板,统计的菌落数为49;由于没有设置重复实验,结果不具有说服力,所以实验结果无效。

②乙同学在该浓度下涂布了3个平板,统计的菌落数分别为43、54、287,然后取其平均值128作为统计结果;由于1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差,所以实验结果无效。