江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中生物第一章發(fā)酵工程第一節(jié)發(fā)酵工程的培養(yǎng)基分層作業(yè)蘇教版選擇性必修3

第一章第一節(jié)發(fā)酵工程的培養(yǎng)基必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基具有營(yíng)養(yǎng)豐富、配制方便等優(yōu)點(diǎn),它屬于()A.選擇培養(yǎng)基 B.半合成培養(yǎng)基C.合成培養(yǎng)基 D.天然培養(yǎng)基2.[2023江蘇無錫錫山高級(jí)中學(xué)高二質(zhì)量檢測(cè)改編]下列關(guān)于培養(yǎng)基的說法,錯(cuò)誤的是()A.培養(yǎng)基是為微生物的生長(zhǎng)和繁殖提供營(yíng)養(yǎng)的基質(zhì)B.固體培養(yǎng)基中加入少量水即可制成液體培養(yǎng)基C.培養(yǎng)基中一般都含有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽D.要分離某一特定的微生物,可選用選擇培養(yǎng)基3.[2023江蘇連云港高二?？计谥衇下列關(guān)于培養(yǎng)基類型的敘述,錯(cuò)誤的是()A.天然培養(yǎng)基由動(dòng)植物組織或微生物細(xì)胞以及它們的提取物或粗消化物配制而成B.合成培養(yǎng)基的優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)成分明確,配制過程簡(jiǎn)單,成本較低C.牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基既是一種天然培養(yǎng)基又是一種基礎(chǔ)培養(yǎng)基D.選擇培養(yǎng)基可以將某種或者某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來4.[2023江蘇泰州中學(xué)高二調(diào)研]下列關(guān)于微生物培養(yǎng)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的描述,正確的是()A.所有碳源都能為微生物生長(zhǎng)提供能源B.蛋白胨可為微生物生長(zhǎng)提供碳源和氮源C.硝酸鉀只能為微生物生長(zhǎng)提供無機(jī)鹽D.培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度越高,微生物生長(zhǎng)繁殖越快5.分離出的微生物一般需要用鑒別培養(yǎng)基進(jìn)行鑒定。下列屬于鑒別培養(yǎng)基的是()A.加入纖維素粉的培養(yǎng)基B.加入青霉素的培養(yǎng)基C.加入溴甲酚紫的培養(yǎng)基D.加入血液成分的培養(yǎng)基6.[2023江蘇揚(yáng)州邗江中學(xué)高二階段測(cè)試]下列是某種培養(yǎng)基的組成:蛋白胨10g、乳糖5g、蔗糖5g、K2HPO42g、蒸餾水1000mL。下列敘述正確的是()A.從化學(xué)成分看,屬于天然培養(yǎng)基B.含有三類營(yíng)養(yǎng)成分C.適合培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物D.用于微生物的分離和鑒定7.[2023江蘇淮安高二?？茧A段練習(xí)]下列是關(guān)于配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的說法,其中正確的是()A.稱取牛肉膏時(shí),可將其放在小燒杯中或表面皿中或?yàn)V紙上稱量B.在瓊脂溶化的過程中需用玻璃棒不斷攪拌,以防瓊脂糊底使燒杯破裂C.配制好的培養(yǎng)基經(jīng)滅菌后,可用鹽酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pHD.高溫滅菌后,需要加入適量無菌水來補(bǔ)足因蒸發(fā)而流失的水分8.下表為培養(yǎng)某微生物的培養(yǎng)基配方,請(qǐng)回答下列問題:成分含量NaNO33gK2HPO41gKCl0.5gMgSO4·7H2O0.5gFeSO40.01g(CH2O)30gH2O定容至1000mL青霉素(抑制細(xì)菌的生長(zhǎng))0.1萬單位(1)按物理性質(zhì)劃分,該培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。

(2)根據(jù)培養(yǎng)基原料,所培養(yǎng)微生物的同化作用類型是,培養(yǎng)的微生物可能是。

(3)該培養(yǎng)基中的碳源是。

(4)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌,應(yīng)該采用的方法是用滅菌。

9.將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時(shí)間,過濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量的蔗糖和瓊脂,用水定容后滅菌,得到M培養(yǎng)基?；卮鹣铝袉栴}:(1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選,則培養(yǎng)基中應(yīng)加入青霉素等抗生素以抑制的生長(zhǎng)。加入了青霉素等抗生素的培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。

(2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物的生長(zhǎng)提供了多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)類型除水和氮源外,還有。氮源進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞后,可參與合成的生物大分子有(答出兩點(diǎn)即可)。

(3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖,接種土壤濾液并培養(yǎng),在平板上長(zhǎng)出菌落后可通過加入顯色劑篩選出能產(chǎn)生淀粉酶的微生物,加入的顯色劑是,該方法能篩選出產(chǎn)生淀粉酶的微生物的原理是。

關(guān)鍵能力提升練10.配制相應(yīng)的培養(yǎng)基是發(fā)酵工程研究和生產(chǎn)的基礎(chǔ)。下列關(guān)于培養(yǎng)基的敘述,正確的是()A.培養(yǎng)基配制前,應(yīng)先根據(jù)培養(yǎng)的目的和擬培養(yǎng)微生物種類,選擇合適的培養(yǎng)基配方B.配制培養(yǎng)基過程中,若需調(diào)節(jié)pH,則應(yīng)在滅菌之后進(jìn)行C.對(duì)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基一般用高壓蒸汽滅菌鍋在100℃下進(jìn)行滅菌D.滅菌后的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基需冷卻至室溫后,再進(jìn)行培養(yǎng)基的分裝11.[多選][2023江蘇宿遷高二統(tǒng)考期中]科學(xué)地選用和設(shè)計(jì)適合微生物生長(zhǎng)需求的培養(yǎng)基是進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)的前提。培養(yǎng)基的種類各異,下列對(duì)各種培養(yǎng)基的分析,與實(shí)際相符的是()A.天然培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分豐富且復(fù)雜,一般用于工業(yè)化生產(chǎn)B.在液體培養(yǎng)基中添加一定量的瓊脂,可以配制成固體培養(yǎng)基C.淀粉是一種能被所有微生物利用的碳源,是培養(yǎng)基的主要成分D.在選擇培養(yǎng)基中滴加一定濃度的酚溶液可以抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)12.[2023江蘇徐州睢寧一中高二學(xué)情檢測(cè)期中]下列關(guān)于選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基的敘述,正確的是()A.都可以添加某種化學(xué)物質(zhì)B.培養(yǎng)基上的各個(gè)菌種均不死亡C.添加青霉素的培養(yǎng)基能夠篩選出放線菌D.鑒別培養(yǎng)基只能用于快速分類鑒定微生物13.[2023江蘇常州高二統(tǒng)考期中]微生物需要從外界吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來維持正常的生長(zhǎng)和繁殖。下列關(guān)于微生物營(yíng)養(yǎng)的敘述,正確的是()A.在乳酸菌的培養(yǎng)基中需添加其自身不能合成的維生素B.篩選硝化細(xì)菌的培養(yǎng)基中需加入適宜濃度的有機(jī)碳源C.只含有水和無機(jī)鹽兩類成分的培養(yǎng)基中不能形成菌落D.酵母菌和尿素分解菌的選擇培養(yǎng)基中含有的氮源相同14.[2023江蘇淮安高二?？茧A段練習(xí)]甲、乙、丙為三種微生物,可以分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種培養(yǎng)基中正常生長(zhǎng)繁殖。若甲和丙交換培養(yǎng)基,甲能正常生長(zhǎng)繁殖,丙不能。甲和丙都不能在培養(yǎng)基Ⅱ中正常生長(zhǎng)繁殖。下列敘述正確的是()培養(yǎng)基ⅠⅡⅢCO(NH2)210g--+K2HPO44g+++FeSO40.5g+++蔗糖10g+-+續(xù)表培養(yǎng)基ⅠⅡⅢ(NH4)2SO40.4g-+-MgSO49.25g+++瓊脂10g+++用水定容至1000mL+++注:“+”表示培養(yǎng)基中加入了這種物質(zhì),“-”表示培養(yǎng)基中沒有加入這種物質(zhì)。A.三種培養(yǎng)基都有水,故都是液體培養(yǎng)基B.甲、乙、丙都不是自養(yǎng)微生物C.CO(NH2)2可以作為丙的碳源和氮源D.丙一定不是固氮微生物15.[2023江蘇鎮(zhèn)江丹陽高級(jí)中學(xué)高三調(diào)研]已知一種有機(jī)物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解,會(huì)造成環(huán)境污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土壤中能高效降解X的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基:在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入X(5g/L)。Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基:氯化鈉(5g/L)、硝酸銨(3g/L)、其他無機(jī)鹽(適量)、X(15g/L)。Ⅲ號(hào)培養(yǎng)基:氯化鈉(5g/L)、硝酸銨(3g/L)、其他無機(jī)鹽(適量)、X(45g/L)?；卮鹣铝袉栴}:(1)在Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基中,為微生物提供氮源的是。Ⅱ、Ⅲ號(hào)培養(yǎng)基為微生物提供碳源的有機(jī)物是。

(2)若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基中,培養(yǎng)一段時(shí)間后,不能降解X的細(xì)菌比例會(huì),其原因是。

(3)假設(shè)從Ⅲ號(hào)培養(yǎng)基中得到了能高效降解X的細(xì)菌,且該菌能將X代謝為丙酮酸,則在有氧條件下,丙酮酸可為該菌的生長(zhǎng)提供和。

學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練16.脂肪酶能催化天然底物油脂(甘油三酯)水解成小分子物質(zhì)。研究人員欲從某環(huán)境中篩選含低溫堿性脂肪酶的菌株,以溴甲酚紫為指示劑(溴甲酚紫的紫色隨油脂分解而變淺)進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)操作。請(qǐng)回答下列問題:(1)自然界中能合成低溫堿性脂肪酶的微生物較少,研究人員應(yīng)在的環(huán)境中取土樣。

(2)若樣品中含油脂分解菌很少,則應(yīng)配制(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)。

(3)為了篩選出菌株,可將適量的指示劑滴加在平板上的菌落周圍,洗去浮色一段時(shí)間后,若菌落周圍的現(xiàn)象是,則說明此種菌能夠產(chǎn)生脂肪酶。

(4)研究人員在分別確定脂肪酶菌株生長(zhǎng)的最適碳源濃度和氮源濃度之后,還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)并確定適合于產(chǎn)脂肪酶菌株生長(zhǎng)的碳源和氮源濃度的最佳組合。以a和b分別代表碳源和氮源的濃度,假設(shè)酶活性a1>a2>a3、b1>b2>b3,據(jù)此形成下列兩種方案,你認(rèn)為其中較為合理的方案是,請(qǐng)說明理由。

方案一:a1和b1、a2和b2、a3和b3組合,根據(jù)酶活性取其中的最佳組合。方案二:a1分別與每種氮源濃度組合以及b1分別與每種碳源濃度組合,根據(jù)酶活性取其中的最佳組合。第一節(jié)發(fā)酵工程的培養(yǎng)基1.D牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是一種應(yīng)用最廣泛和最普通的細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基,是天然培養(yǎng)基,D項(xiàng)符合題意。2.B固體培養(yǎng)基中含有凝固劑(瓊脂),加入少量水不會(huì)制成液體培養(yǎng)基,B項(xiàng)錯(cuò)誤。3.B合成培養(yǎng)基的優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)成分明確,缺點(diǎn)是配制過程繁瑣、成本較高,B項(xiàng)錯(cuò)誤。4.B有機(jī)碳源能為大多數(shù)微生物生長(zhǎng)提供碳源和能源,無機(jī)碳源能為自養(yǎng)型微生物生長(zhǎng)提供碳源,但不能提供能源,A項(xiàng)錯(cuò)誤;蛋白胨能為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供碳源、氮源和維生素,B項(xiàng)正確;硝酸鉀能為微生物生長(zhǎng)提供無機(jī)鹽和氮源等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要控制一定的濃度和比例,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度太高會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基滲透壓過高,從而抑制微生物生長(zhǎng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.C加入纖維素粉的培養(yǎng)基可分離出能分解纖維素的微生物,加入青霉素的培養(yǎng)基可選擇培養(yǎng)出酵母菌或霉菌等真菌,因此二者均屬于選擇培養(yǎng)基,A、B兩項(xiàng)不符合題意;加入溴甲酚紫的培養(yǎng)基可用于鑒別產(chǎn)酸微生物,C項(xiàng)符合題意;加入血液成分的培養(yǎng)基可用于培養(yǎng)百日咳博德氏菌,其屬于加富培養(yǎng)基,D項(xiàng)不符合題意。6.A該培養(yǎng)基屬于天然培養(yǎng)基,A項(xiàng)正確;該配方含有氮源、碳源、無機(jī)鹽和水,含有四類營(yíng)養(yǎng)成分,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該配方含有機(jī)物,適合培養(yǎng)異養(yǎng)型微生物,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該培養(yǎng)基沒有加瓊脂,屬于液體培養(yǎng)基,不能用于分離微生物,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.B牛肉膏比較黏稠,需放在稱量紙上稱量,將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;瓊脂溶化后較黏稠,所以在瓊脂溶化的過程中需用玻璃棒不斷攪拌,以防瓊脂糊底使燒杯破裂,B項(xiàng)正確;應(yīng)先用鹽酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH,再將培養(yǎng)基滅菌,C項(xiàng)錯(cuò)誤;高溫滅菌過程中,裝培養(yǎng)基的容器是用棉塞塞好的,所以不需要加入適量無菌水來補(bǔ)足因蒸發(fā)而流失的水分,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.答案(1)液體(2)異養(yǎng)型酵母菌或霉菌(3)(CH2O)(4)高壓蒸汽滅菌鍋9.答案(1)細(xì)菌選擇(2)碳源、無機(jī)鹽蛋白質(zhì)、DNA、RNA(3)碘液淀粉遇碘顯藍(lán)色,產(chǎn)淀粉酶菌落的周圍淀粉被水解,形成水解圈解析(1)抗生素能夠殺死細(xì)菌,因此培養(yǎng)基中應(yīng)加入青霉素等抗生素以抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。加入了青霉素等抗生素的培養(yǎng)基能夠篩選出真菌,故屬于選擇培養(yǎng)基。(2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物的生長(zhǎng)提供了多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),包括水、無機(jī)鹽、碳源和氮源等。生物大分子包括蛋白質(zhì)、核酸(包括DNA和RNA)、多糖。由于糖類的元素組成一般只有C、H、O,因此氮源進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞后,可參與合成的生物大分子有蛋白質(zhì)、DNA、RNA。(3)淀粉遇碘顯藍(lán)色,產(chǎn)淀粉酶的微生物能利用淀粉,其周圍的淀粉被水解,形成水解圈,從而篩選出產(chǎn)生淀粉酶的微生物。10.A培養(yǎng)基配制前,應(yīng)先根據(jù)培養(yǎng)的目的和擬培養(yǎng)微生物種類,選擇合適的培養(yǎng)基配方,A項(xiàng)正確;配制培養(yǎng)基過程中,若需調(diào)節(jié)pH,則應(yīng)先調(diào)節(jié)pH再滅菌,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基一般用高壓蒸汽滅菌鍋進(jìn)行滅菌,在溫度為121℃、壓力為103kPa的條件下維持20min,C項(xiàng)錯(cuò)誤;應(yīng)待馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基冷卻到50℃左右時(shí),再對(duì)其進(jìn)行分裝,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.ABD天然培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分豐富且復(fù)雜,一般不需要添加額外的物質(zhì),且成本較低,通常用于工業(yè)化生產(chǎn),A項(xiàng)正確;在液體培養(yǎng)基中添加一定量的瓊脂作為凝固劑,可以配制成固體培養(yǎng)基,B項(xiàng)正確;淀粉屬于糖類,其組成元素是C、H、O,能夠作為部分微生物的碳源,由于淀粉是多糖,并不是所有微生物都能直接利用,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在培養(yǎng)基中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的酚溶液可以抑制細(xì)菌和霉菌的生長(zhǎng),D項(xiàng)正確。12.A選擇培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)一般是為了抑制雜菌的生長(zhǎng),而鑒別培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)一般是用于鑒別是否存在目的菌,A項(xiàng)正確;選擇培養(yǎng)基中不需要的菌種一般不能生長(zhǎng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;青霉素可抑制某些細(xì)菌或放線菌的生長(zhǎng),加入青霉素的培養(yǎng)基,可以選擇培養(yǎng)出酵母菌或霉菌,C項(xiàng)錯(cuò)誤;鑒別培養(yǎng)基是能夠產(chǎn)生一個(gè)特定的鑒定反應(yīng)而不需要做進(jìn)一步確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)基,不能用于快速分離微生物并將其分類,D項(xiàng)錯(cuò)誤。13.A維生素可以提高乳酸菌的活性,在乳酸菌的培養(yǎng)基中需添加其自身不能合成的維生素,A項(xiàng)正確;硝化細(xì)菌能進(jìn)行化能合成作用,故篩選硝化細(xì)菌的培養(yǎng)基中不需要加入有機(jī)碳源,B項(xiàng)錯(cuò)誤;一般培養(yǎng)基含有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽,但有些微生物可固氮和固碳,在只含有水和無機(jī)鹽兩類成分的培養(yǎng)基中也可能形成菌落,C項(xiàng)錯(cuò)誤;尿素分解菌的選擇培養(yǎng)基中含有的氮源為尿素,酵母菌選擇培養(yǎng)基中可選用其他氮源,D項(xiàng)錯(cuò)誤。14.D三種培養(yǎng)基都有凝固劑(瓊脂),都是固體培養(yǎng)基,A項(xiàng)錯(cuò)誤;培養(yǎng)基Ⅱ中沒有碳源,甲和丙都不能在該培養(yǎng)基中正常生長(zhǎng)繁殖,而乙能在該培養(yǎng)基中正常生長(zhǎng)繁殖,說明乙是自養(yǎng)微生物,甲和丙