完整版生物高考总复习 第36讲 微生物的培养与应用.docx

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完整版生物高考总复习第36讲微生物的培养与应用

第36讲　微生物的培养与应用

考纲解读

考情播报

最新考纲

核心内容

1.微生物的分离和培养

2．培养基对微生物的选择作用

主要考查微生物培养中的培养基的制备、微生物的纯化、计数和微生物的选择培养等基本知识

1.考查方式：

通常结合发酵食品的制作、酶的应用等知识综合考查微生物的培养、纯化等知识；或单独考查微生物的培养与应用的有关知识

2．考查题型：

课标卷以一道非选择题的形式出现，属中低档题

知识点一　微生物的实验室培养

知识点二　土壤中分解尿素的细菌的分离

菌种筛选

使用以尿素为唯一氮源的选择培养基

分离方法

稀释涂布平板法

实验流程

土壤取样→样品稀释→培养与观察

菌种鉴定

以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂

知识点三　分解纤维素的微生物的分离

1．不同对象的无菌操作方法（连线）

2．判断有关微生物的分离与培养叙述的正误

（1）（2015·上海卷）用抗生素（浓度相同）的无菌滤纸片，培养基上透明圈大的抑菌效果差，透明圈小的抑菌效果强（×）

（2）（2015·四川卷）用稀释涂布平板法培养计数，应选择有30～300菌落数的平板（√）

（3）（2015·江苏卷）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（×）

（4）（2015·江苏卷）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（×）

（5）（2015·江苏卷）为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落（×）

（6）培养基分装到培养皿后进行灭菌（×）

（7）从有机废水中分离分解有机物的微生物时，接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养（×）

（8）消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害（√）

3．微生物的筛选

（1）（2015·江苏卷）每块血细胞计数板的正中央有1个计数室（×）

（2）（2015·江苏卷）血细胞计数板计数室的容积为1mm×1mm×0.1mm（√）

（3）（2015·江苏卷）血细胞计数板对细胞进行计数，盖盖玻片之前，应用吸管直接向计数室滴加样液（×）

（4）（2015·江苏卷）血细胞计数板对细胞进行计数，不应统计压在小方格角上的细胞（×）

（5）选择培养基可以鉴定某种微生物的种类（×）

（6）刚果红染色法只能在培养微生物的时候加入刚果红（×）

1．（2015·江苏卷）人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。

为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。

请回答下列问题：

（1）在样品稀稀和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是___________（填序号）。

①酒精灯　②培养皿　③显微镜　④无菌水

（2）在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是________________________________________________。

（3）向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是___________________________。

（4）刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。

研究人员在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落（如图）。

图中降解圈大小与纤维素酶的_________________有关。

图中降解纤维素能力最强的菌株是______（填图中序号）。

解析：

（1）稀释涂布平板法中，培养基位于培养皿中，无菌水用于稀释，涂布在酒精灯火焰旁进行，以免杂菌污染，所以该过程不需要使用显微镜。

（2）若涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量过多，则会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果。

（3）若试管口粘附有培养基，则需用洒精棉球擦净，以免培养基污染棉塞。

（4）有透明降解菌说明纤维素被纤维素酶催化降解，则降解圈大小与纤维素酶的量与活性有关。

降解圈越大，说明降解纤维素能力最强，由图可知，①菌落周围的降解圈最大，说明降解纤维素能力最强。

答案：

（1）③　

（2）培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果　（3）避免培养基污染棉塞

（4）量与活性　①

2．（2016·岳阳模拟）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，其筛选过程如下图所示。

请回答下列问题：

（1）实验过程应采用无菌技术，防止培养物被微生物污染及________________被微生物感染，操作者的双手需要进行清洁和________处理。

（2）Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是________________。

（3）Ⅰ号培养基中的碳源为________。

若Ⅰ号培养基中的菌落连成一片，最可能的原因是____________________________。

（4）部分嗜热菌的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，该过程的目的是________目的菌；下次划线时接种环上的菌种来源于______________。

解析：

（1）微生物培养时，为了防止培养物被微生物污染及操作者自身被微生物感染，应采用无菌技术，对操作者的双手需要进行清洁和消毒处理。

（2）培养基配制时，应先调节pH，然后灭菌处理。

（3）从热泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，应以淀粉作为碳源。

若涂布平板时培养基中的菌落连成一片，最可能的原因是菌液浓度过高（或稀释不够）。

（4）嗜热菌的菌落周围形成透明圈，透明圈越大，则表明该菌能更高效利用淀粉。

Ⅱ号培养基上采用平板划线法接种，是为了纯化目的菌，下次划线时接种环上的菌种来源于上次划线末端。

答案：

（1）操作者自身　消毒

（2）先调节pH，后灭菌

（3）淀粉　菌液浓度过高（或稀释不够）

（4）大　纯化　上次划线末端

3．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）纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即__________________和________________。

（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。

解析：

（1）可以将所需要的微生物从混杂的微生物群中分离出来的培养基为选择培养基。

欲筛选出能降解原油的菌株，则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，能降解原油的细菌才能在只含原油这一碳源的培养基上生存。

（2）分离纯化菌种时，接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其目的都是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单菌落，以便于纯化菌种。

（3）降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大。

（4）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操作都要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）平板划线法　稀释涂布平板法　（3）强　（4）干热灭菌　高压蒸汽灭菌　火焰

4．尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。

生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，某同学试图从土壤中筛选出能高效降解尿素的细菌（目的菌），表中所示是该同学配制的培养基成分：

（1）该培养基中的主要营养物质包括____________________。

从物理性质上看，该培养基属于______________培养基。

（2）在微生物的培养中，一般要对配制的培养基采用高压蒸汽灭菌，其中“高压”是为了__________________________________。

（3）若培养从土壤中分离出来的目的菌，该培养基成分如何调整？

___________________，依据是__________________________。

解析：

（1）从培养基的成分看，该培养基中包含微生物生长所需的氮源[（NH4）2SO4]、碳源（葡萄糖）、水和多种无机盐，并且培养基中还有琼脂作为凝固剂，因此从物理性质上看，该培养基属于固体培养基。

（2）微生物的芽孢耐受性强，高压可以杀死培养基中的细菌芽孢。

（3）从土壤中分离降解尿素的细菌，应用以尿素为唯一氮源的选择培养基，因此应将该培养基中的（NH4）2SO4换成尿素。

答案：

（1）氮源、碳源、无机盐和水　固体

（2）杀死培养基中的细菌芽孢

（3）将（NH4）2SO4换成尿素　要筛选出降解尿素的细菌，只能以尿素作为唯一的氮源

5．纤维素是地球上年产量巨大，但未能得到充分利用的物质，尤其以农作物秸秆为甚，我国年产约6亿吨。

对其研究利用的报道较多，能降解纤维素的微生物种类很多，目前的研究以丝状真菌为主。

请回答下列问题：

（1）食草动物能够消化食物的关键是体内存在________酶，能够降解纤维素，该酶是一种复合酶，它至少包括_________________。

（2）目前，研究者多利用以_____________________________为唯一碳源的培养基从土壤中分离纤维素分解菌。

为检测纤维素分解菌的存在与否还应加入__________染料，形成________色复合物，若产生____________，则证明有纤维素分解菌存在。

（3）下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工艺流程：

上述工艺流程中环节①需要的微生物大多分布在________________________的环境中。

④过程要注意对接种器材进行__________________。

解析：

（1）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，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

正是在这三种酶的协同作用下，纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养，同样，也可以为人类所利用。

（2）一般利用添加了纤维素的选择培养基分离纤维素分解菌，利用刚果红染色法筛选纤维素分解菌，这种方法能够通过在培养基中加入刚果红，看是否产生透明圈直接对微生物进行筛选。

（3）能产纤维素酶的微生物应多分布于富含纤维素的环境中，接种前要对接种器材进行灭菌处理。

答案：

（1）纤维素　C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶　

（2）纤维素　刚果红　红　透明圈　（3）富含纤维素（答案合理即可）　灭菌

6．临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。

实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。

回答下列问题：

（1）为了从样本中获取致病菌单菌落，可用__________法或__________________、法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。

（2）取该单菌落适当稀释，用__________法接种于固体培养基表面，在37℃培养箱中培养24h，使其均匀生长，布满平板。

（3）为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素________________________；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B____________；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明_______________________________________；

含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的____________________。

（4）根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素__________。

解析：

本题考查微生物接种和抗生素抗菌能力判断。

（1）在微生物的培养过程中，常用来分离微生物的方法是稀释涂布平板法或平板划线法。

（2）为了使微生物在培养基上能够均匀分布，一般用稀释涂布平板法将微生物接种在培养基上。

（3）在抗药性检验过程中，如果在菌落周围出现透明的圆圈，说明此种抗生素可抑制该细菌生长；透明圈的大小表示此种抗生素抗菌能力的强弱，据此可判断A、B、C抗菌能力强弱依次是A、C、B；D的透明圈中出现了一个菌落，说明该菌落对此种抗生素具有耐药性。

（4）实验结果表明抗生素A对该致病菌的抗菌效果最好。

答案：

（1）平板划线　稀释涂布平板　

（2）稀释涂布平板法　（3）敏感　不敏感　该致病菌对C的敏感性比对A的弱　耐药菌　（4）A

7．（2016·常德模拟）无菌操作是微生物接种技术的关键；传统发酵技术和微生物分离、纯化、应用过程及植物组织培养和动物细胞培养过程中，均要无菌操作。

回答下列相关问题：

（1）消毒和灭菌是两个不同的概念，灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力。

消毒仅指杀死一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害。

下列哪些事物适用于消毒处理________。

①皮肤　②饮用水　③牛奶　④注射器　⑤培养皿　⑥接种环　⑦培养基　⑧果汁　⑨酱油　⑩手术刀

A．①②③⑧⑨　　　　　　B．④⑤⑥⑦⑩

C．①②③④⑤⑥⑧D．以上全部

（2）配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行____________，接种前要进行________________，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在无菌条件下进行。

（3）下图是利用________法进行大肠杆菌接种，把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

为达到这一目的，操作上应注意：

①每次划线前要____________________；

②冷却后从上一区划线末端开始划；

③首尾区__________________。

（4）利用培养基不仅可以分离培养大肠杆菌，也可以进行植物组织培养。

与大肠杆菌培养明显不同的是，用于组织培养的培养基中还需要加入______________。

（5）有位同学在家制作泡菜时，为避免杂菌污染而向泡菜坛中加入了青霉素，结果发酵失败，原因可能是________________。

解析：

（1）皮肤、饮用水、牛奶、果汁、酱油应消毒处理，注射器、培养皿、接种环、培养基、手术刀应灭菌处理。

（2）配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须调整pH，接种前要进行高压蒸汽灭菌，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在无菌条件下进行。

（3）微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。

平板划线进行时应每次划线前灼烧接种环，冷却后从上一区划线末端开始划，首尾区不连接。

（4）与大肠杆菌培养明显不同的是，用于组织培养的培养基中还需要加入植物激素。

（5）制作泡菜利用的是乳酸菌的乳酸发酵，但乳酸菌对青霉素敏感，会导致死亡。

答案：

（1）A　

（2）调整pH　高压蒸汽灭菌

（3）平板划线　①灼烧接种环　③不连接（不重叠）

（4）植物激素　（5）青霉素杀死了乳酸菌

8．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________，需要灭菌的是________。

（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__________________。

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有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。

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