学年高中生物中图版选修一检测第1章 第2节 含解.docx

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学年高中生物中图版选修一检测第1章第2节含解

第二节

培养基对微生物的选择作用

一、选择培养基

1．含义

能让特定的微生物生长，抑制其他微生物生长，从而将所需要的微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。

2．操作原理

配制选择培养基时，可加入某些物质或除去某些营养物质，也可以加入某种化学物质，从而抑制不需要的微生物的生长繁殖。

二、平板培养基的制备

称量：

根据培养基配方，准确称取各原料成分。

↓

溶解：

在锥形瓶中加适量蒸馏水后，在电炉上边加热边搅拌直至琼脂完全溶化，然后加蒸馏水至1000mL。

↓

调节pH

↓　

分装、包扎：

做好标记。

↓　

灭菌：

置于高压蒸汽灭菌锅中，121℃下灭菌20min。

↓　

倒平板：

将灭菌后的培养液冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。

接种操作为什么要在酒精灯火焰旁进行？

【提示】　接种时应确保一个无菌的环境。

预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中

问题1

问题2

问题3

问题4

一、培养基的种类

二、无菌技术

1．概念：

无菌技术不仅能防止实验室的培养物被其他外来微生物污染，保持微生物的纯培养，而且在分离、转接时亦能防止其他微生物污染。

获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。

无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括以下几个方面：

（1）对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洗和消毒（disinfection）。

（2）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（sterilization）。

（3）为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。

（4）实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。

2．消毒与灭菌的区别与联系

消毒是指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。

灭菌则是指使用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。

消毒属于部分灭菌。

三、接种技术

1．用接种环接种

（1）先点燃酒精灯，再取两支盛有培养基的试管，其中一支内有菌种。

用拇指和其他四指夹住试管，使管口平齐，管内培养基斜面向上（如图1）。

（2）手持接种环，将接种环的环端和接种时可能进入试管的部分放在火焰上，来回灼烧多次（如图2）。

图1　　　　　图2

（3）在火焰附近用握有接种环的那只手的小指、无名指、中指和掌心拔去两支试管上的试管塞，迅速将试管口通过火焰2～3次，以杀灭试管口上沾染的微生物（如图3）。

（4）将灭过菌的接种环伸入菌种管，先将环部接触培养基斜面顶端等部位使其冷却，再轻轻挑取少许菌体。

在抽出接种环时，注意其带菌部分不要触及管壁或通过火焰（如图4）。

图3　　　　　图4

（5）迅速将上述带菌的接种环伸入待接种的试管中，在培养基斜面上由底部向上轻轻划“S”型曲线，将菌种接种到培养基上。

划曲线时不要将培养基的表面划破（如图5）。

（6）将试管口与试管塞通过火焰2～3次，迅速塞紧试管。

多次灼烧接种环后，放回原处。

将接种过菌种的试管，放在恒温箱中（37℃）培养24h（如图6），观察接种和培养的结果。

图5　　　　　　图6

2．稀释平板涂布操作

涂布平板时，稀释平板涂布的操作比较复杂，且各个细节均需保证“无菌”，应特别注意：

（1）酒精灯与培养皿的距离要合适。

（2）吸管头不要接触任何其他物体。

（3）吸管要在酒精灯火焰周围使用。

（4）移液管需要经过灭菌。

操作时，移液后用手指轻压上端的橡皮头，吹吸三次，使菌液与水充分混匀。

（5）将涂布器末端浸在盛有体积分数为70%的酒精的烧杯中。

取出时，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，然后将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃。

选择培养基的配制原理

　下面是某实验室中将用到的培养基配方，请根据下表回答下面的问题。

编号

成分

含量

①

KH2PO4

1.4g

②

Na2HPO4

2.1g

③

MgSO4·7H2O

0.2g

④

葡萄糖

10.0g

⑤

尿素

1.0g

⑥

琼脂

15.0g

将上述物质溶解后，用自来水定溶到1000mL

（1）在该培养基的配方中，为微生物提供碳源的是________，提供氮源的是________。

（2）绝大多数微生物都能利用________，但是，只有能合成脲酶的微生物才能分解________。

（填编号）

（3）分析该培养基的配方，该培养基对微生物是否具有选择作用？

如果具有，又是如何进行选择的？

【审题导析】

→

→

【精讲精析】　表中营养成分中只有葡萄糖含有碳元素，只有尿素含有氮元素。

绝大多数微生物都能利用葡萄糖，但是，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，所以这种培养基对微生物有选择作用。

选择的原理是只有能够利用尿素的微生物才能够生长。

【答案】　

（1）葡萄糖　尿素

（2）④　⑤

（3）有选择作用。

以尿素为氮源的微生物才能生长。

解决选择培养基的问题，关键看培养基中的特殊成分（或缺少的成分），因为它们对应着一类微生物，如：

纤维素为唯一碳源——分解纤维素的微生物

缺氮源——固氮微生物

加青霉素——有抗青霉素基因的细菌、真菌

1．在培养微生物的培养基中加入某些物质能分离出所需的微生物。

下列前项是在培养基中加入的物质，后项是能分离出的微生物，正确的是（　　）

A．氢氧化钠，酵母菌

B．盐酸，放线菌

C．适量的青霉素，霉菌

D．适量的伊红和美蓝，大肠杆菌

【解析】　氢氧化钠和盐酸都不利于微生物的生长；青霉素可以抑制细菌的生长，因而能选出酵母菌和霉菌；加入伊红和美蓝能够鉴别出大肠杆菌的存在，但不能选择出来。

【答案】　C

选择培养基的应用

　（2014·全国卷Ⅰ）植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。

回答下列问题：

（1）分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。

（2）在含纤维素的培养基中加入刚果红（CR）时，CR可与纤维素形成________色复合物。

用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。

（3）为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基（成分见下表）：

酵母膏

无机盐

淀粉

纤维素粉

琼脂

CR溶液

水

培养基甲

＋

＋

＋

＋

－

＋

＋

培养基乙

＋

＋

＋

－

＋

＋

＋

注：

“＋”表示有，“－”表示无。

据表判断，培养基甲________（填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是________________________________；

培养基乙________（填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_________________________________________。

【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，前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶能将纤维二糖分解成葡萄糖。

（2）刚果红是一种染料，可以与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

（3）纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，而用于分离和鉴别纤维素分解菌的培养基为固体培养基，并且培养基中需含有纤维素，才能与CR形成红色复合物，有纤维素分解菌时才能形成以纤维素分解菌为中心的透明圈。

【答案】　

（1）纤维二糖　葡萄糖　

（2）红　透明圈

（3）不能　液体培养基不能用于分离单菌落　不能　培养基中没有纤维素，不会形成CR—纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌

2．分离菌落特征明显的微生物，还可以用（　　）

A．划线法和稀释平板涂布法

B．液体培养基培养法

C．加青霉素的选择培养基

D．振荡式培养法

【解析】　分离微生物可以使用固体培养基，采用划线法或稀释平板涂布法分离出来。

【答案】　A

1．若在固体培养基中放入纤维滤纸作唯一碳源，下列哪种微生物可以生存

（　　）

A．可以分泌纤维素酶的微生物

B．由于缺乏营养物质，所有微生物均无法生存

C．所有微生物均可以生存

D．病毒

【答案】　A

2．用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是（　　）

A．未接种的选择培养基

B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基

C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基

D．接种了的选择培养基

【答案】　C

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。

下列叙述错误的一项是（　　）

A．在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以原油为唯一碳源的固体培养基上。

从功能上讲，该培养基属于选择培养基

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

C．为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈小说明该菌株的降解能力强

D．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、干热灭菌和高压蒸汽灭菌

【解析】　本题考查高效降解原油的菌株筛选的有关知识。

欲筛选出能降解原油的菌株，培养基中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，故A正确；无菌技术要求实验室操作应在酒精灯火焰附近进行，故B正确；降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大，故C错误；实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌，故D正确。

【答案】　C

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（二）

一、选择题

1．鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些物质配制而成，这些物质是（　　）

A．指示剂或化学药品　B．青霉素或琼脂

C．高浓度食盐D．维生素或指示剂

【解析】　鉴别培养基是根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成，用以鉴别不同种类的微生物。

【答案】　A

2．天然培养基与合成培养基是按照什么分类的（　　）

A．物理状态B．化学成分

C．用途D．配制方法

【解析】　培养基的分类有多种方法，按照化学成分可分为天然培养基和合成培养基。

【答案】　B

3．制备培养基的步骤是（　　）

①溶解　②称量　③计算　④倒平板　⑤灭菌　⑥调pH　⑦分装

A．①②③④⑤⑥⑦B．③②①⑥⑦④⑤

C．③②①⑥⑦⑤④D．③②①⑤④⑥⑦

【解析】　制备培养基的步骤是：

计算、称量、溶解、调pH、分装、灭菌、倒平板。

【答案】　C

4．关于制备牛肉膏蛋白胨琼脂培养基的说法，叙述错误的是（　　）

A．操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌

B．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯

C．待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板

D．等平板冷却凝固约5min～10min后将平板倒过来放置

【解析】　制备牛肉膏蛋白胨琼脂培养基时，正确的操作顺序是：

计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。

【答案】　A

5．有关稀释涂布平板法，叙述错误的是（　　）

A．首先将菌液进行一系列的梯度稀释

B．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

C．适宜条件下培养

D．结果都可在培养基表面形成单个的菌落

【解析】　稀释涂布平板法接种后培养，培养基表面有的可以形成单个菌落，有的则不能。

【答案】　D

6．下列斜面培养基正确的画线示意图，正确的是（　　）

【解析】　正确的接种方法是将带菌的接种环伸入待接种的试管中，在培养基面上由底部向上轻划“S”型曲线，将菌种接种到培养基上。

【答案】　A

7．（2016·江苏高考改编）漆酶属于木质素降解酶类，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，相关叙述不正确的是（　　）

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，再通过划线进一步纯化

D．对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法

【解析】　生活污水中含木质素的物质相对较少，产漆酶菌株也较少，不宜作为分离产漆酶菌株的样品，A选项错误；产漆酶菌株可降解木质素，在筛选培养基中加入木质素可筛选产漆酶的菌株，筛选时可通过菌落特征挑出产漆酶的菌落，B选项正确；在涂布平板上生长的菌落可能还有其他杂菌，可再通过平板划线法进一步纯化，C选项正确。

【答案】　A

8．在细菌的连续培养过程中，要以一定速度不断添加新的培养基，同时以同样速度放出“老”的培养基。

右图表示培养基的稀释率（培养基的更新速率）与培养容器中营养物质浓度、细菌代时（细菌数目增加一倍所需的时间）、细菌密度的关系。

下列相关叙述不正确的是（　　）

A．在稀释率很低的情况下，稀释率的增加会导致细菌密度增加

B．稀释率从A点到B点的变化过程中，细菌生长速率不断提高

C．稀释率超过B点后，营养物质浓度过高导致细菌死亡率增大，细菌密度降低

D．为持续高效地获得发酵产品，应将稀释率控制在B点附近

【解析】　当稀释率大于B点时，营养物质的浓度还会进一步增加，代时也还会进一步缩小，但是由于培养液更新的速度太快，细菌很快就会随“老”的培养基被放出，而在这个培养环境中存留的时间非常的短暂，最后导致细菌的密度较低。

C叙述错误。

ABD叙述正确。

【答案】　C

二、非选择题

9．在细菌的纯培养中，可在无菌条件下，用已灭菌的接种环（或接种针），把纯种细菌（培养在试管中）接种在含有营养物质的固体培养基上（一般可用培养皿放置），该种细菌在适宜条件下会迅速繁殖，形成菌落。

请根据提供的材料设计一个简单实验探究抗生素A和抗生素B的杀菌效果。

（1）在下图中画出设计方案示意图并注明名称（三个培养皿均含相同培养基，无菌条件操作）。

（2）预测实验结果并分析：

①经过一段时间后，Ⅱ号培养皿和Ⅲ号培养皿均没有菌落，抗生素A和抗生素B杀菌效果相同；

②____________________________________________________________；

③____________________________________________________________；

④若Ⅱ、Ⅲ号培养皿内均有大量菌落，说明抗生素A和抗生素B均无杀菌功效。

【答案】　

（1）

（2）②若Ⅱ号培养皿内无菌落，而Ⅲ号培养皿内菌落与Ⅰ号相同，说明抗生素A有杀菌功效，而抗生素B无杀菌功效

③若Ⅲ号培养皿内无菌落，而Ⅱ号培养皿内菌落与Ⅰ号相同，说明抗生素B有杀菌功效，而抗生素A无杀菌功效

10．（2016·全国丙卷）某同学用新鲜的泡菜滤液为实验材料分离纯化乳酸菌。

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”）。

【解析】　

（1）分离纯化乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释，这样既可避免杂菌污染，又可将乳酸菌分散成单个细胞，以便在培养基表面形成单个菌落。

（2）乳酸的积累影响乳酸菌的增殖，加入碳酸钙可以中和乳酸菌代谢（无氧呼吸）过程中产生的乳酸，另外，乳酸和碳酸钙反应，进而导致碳酸钙分解形成透明圈，有利于乳酸菌的鉴别和分离。

（3）对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。

在3mL的甘油瓶中，装入1mL甘油后灭菌。

将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20℃的冷冻箱中保存。

【答案】　

（1）无菌水　泡菜滤液中菌的浓度高，直接培养很难分离得到单菌落　

（2）鉴别乳酸菌　中和产生的乳酸（或酸）　具有透明圈　（3）甘油