備考2025屆高考生物一輪復(fù)習(xí)【強(qiáng)化訓(xùn)練】第11章課時2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用

第11章生物技術(shù)與工程課時2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用1.[2023山東]平板接種常用在微生物培養(yǎng)中。下列說法正確的是（D）A.不含氮源的平板不能用于微生物培養(yǎng)B.平板涂布時涂布器使用前必須進(jìn)行消毒C.接種后未長出菌落的培養(yǎng)基可以直接丟棄D.利用以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物解析不含氮源的平板可用于篩選具有固氮能力的微生物，A錯誤。平板涂布時涂布器使用前必須進(jìn)行滅菌，B錯誤。接種后未長出菌落的培養(yǎng)基中也可能含有微生物，需進(jìn)行滅菌，再丟棄，C錯誤。能分解尿素的細(xì)菌（能合成脲酶）能夠在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上正常生長和繁殖，D正確。2.[2021北京]人體皮膚表面存在著多種微生物，某同學(xué)擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是（C）A.對配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B.使用無菌棉拭子從皮膚表面取樣C.用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布D.觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷解析通常采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，A正確；欲從皮膚表面的多種微生物中分離出葡萄球菌，可用無菌棉拭子從皮膚表面取樣，B正確；不能直接用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布，C錯誤；一般情況下，不同微生物表現(xiàn)出的菌落的形態(tài)和顏色等特征不同，可根據(jù)菌落的特征進(jìn)行初步判斷，D正確。3.[2023全國乙，15分]某研究小組設(shè)計(jì)了一個利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實(shí)驗(yàn)。其主要步驟是：先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤中，噴水浸潤、接種菌T，培養(yǎng)一段時間后，再用清水淋洗秸稈堆（清水淋洗時菌T不會流失），在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌，進(jìn)行乙醇發(fā)酵（酒精發(fā)酵）。實(shí)驗(yàn)流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。（1）在粉碎的秸稈中接種菌T，培養(yǎng)一段時間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解，其原因是菌T可以分泌纖維素酶。（2）采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌，可以用淋洗液為原料制備培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中還需要加入氮源等營養(yǎng)成分，氮源的主要作用是用于合成蛋白質(zhì)、核酸等含氮物質(zhì)（答出1點(diǎn)即可）。通常，可采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。在使用該方法時，為了達(dá)到良好的滅菌效果，需要注意的事項(xiàng)有待滅菌的物品不宜放置過擠；必須將鍋內(nèi)的冷空氣充分排出；滅菌完畢后，不可立即打開排氣閥，待壓力表的壓力降到零時，才能打開；錐形瓶與試管口不要與桶壁接觸，以免冷凝水淋濕包裹瓶口的紙而透入棉塞（答出2點(diǎn)即可）。（3）將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中，擰緊瓶蓋，置于適宜溫度下培養(yǎng)、發(fā)酵。擰緊瓶蓋的主要目的是創(chuàng)造無氧環(huán)境，利于酒精的產(chǎn)生。但是在酵母菌發(fā)酵過程中，還需適時擰松瓶蓋，原因是酒精發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2會導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強(qiáng)升高，適時擰松瓶蓋可及時排出CO2，防止發(fā)酵瓶破裂。發(fā)酵液中的乙醇可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測。（4）本實(shí)驗(yàn)收集的淋洗液中的葡萄糖可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比，本實(shí)驗(yàn)中乙醇生產(chǎn)方式的優(yōu)點(diǎn)是提高了能量利用率、減少了對環(huán)境的污染、保障糧食安全。解析（1）纖維素的分解需要纖維素酶的催化。（2）氮源主要用于菌體細(xì)胞中蛋白質(zhì)、核酸等含氮物質(zhì)的合成。在使用高壓蒸汽滅菌法時，為達(dá)到良好的滅菌效果，需注意的事項(xiàng)有①待滅菌的物品不要裝得太擠，以免妨礙蒸汽流通而影響滅菌效果；②錐形瓶與試管口不要與桶壁接觸，以免冷凝水淋濕包裹瓶口的紙而透入棉塞；③充分排出鍋內(nèi)的冷空氣；④滅菌結(jié)束后，讓滅菌鍋內(nèi)溫度自然下降，當(dāng)壓力表的壓力降到零時，打開排氣閥，旋松螺栓，打開蓋子，取出滅菌物品。（3）酒精發(fā)酵離不開酵母菌，酵母菌是兼性厭氧型微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，在無氧條件下，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵。要使酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，需要創(chuàng)造無氧環(huán)境。酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精的過程中，會不斷產(chǎn)生CO2，要適時擰松瓶蓋放出CO2，以免發(fā)酵瓶破裂。在酸性條件下，橙色的重鉻酸鉀溶液可與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。（4）菌T可分泌纖維素酶，纖維素酶可以將纖維素分解成葡萄糖。用秸稈替代糧食生產(chǎn)乙醇，一方面提高了能量利用率，減少了環(huán)境污染，另一方面減少了對糧食的消耗，從而保障糧食安全。4.[2022廣東節(jié)選，7分]研究深海獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境對于開發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號”考察船對中國南?？瓶贾?，中國科學(xué)家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉積物樣品，分離、鑒定得到新的微生物菌株并進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性?；卮鹣铝袉栴}：（1）研究者先制備富集培養(yǎng)基，然后采用高壓蒸汽滅菌法滅菌，冷卻后再接入沉積物樣品，28℃厭氧培養(yǎng)一段時間后，獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)物，為了獲得純種培養(yǎng)物，除了稀釋涂布平板法，還可采用平板劃線法。據(jù)圖分析，擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時生長狀況最好。（2）研究發(fā)現(xiàn)，將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來，推測其原因可能是某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存（或某些微生物只有在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活）。（答一點(diǎn)即可）解析（1）富集培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌?？梢圆捎孟♂屚坎计桨宸ɑ蚱桨鍎澗€法對微生物進(jìn)行分離純化。分析題圖可知，在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基中細(xì)胞數(shù)最多，故擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時生長狀況最好。（2）深海冷泉中某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存，故將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來。5.[2022全國乙，15分]化合物S被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)。用菌株C可生產(chǎn)S，S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關(guān)系密切。為此，某小組通過實(shí)驗(yàn)比較不同碳源對菌體生長和S產(chǎn)量的影響，結(jié)果見表。碳源細(xì)胞干重（g/L）S產(chǎn)量（g/L）葡萄糖3.120.15淀粉0.010.00制糖廢液2.300.18回答下列問題。（1）通常在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時，需要對所用的玻璃器皿進(jìn)行滅菌，滅菌的方法有干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌（答出2點(diǎn)即可）。（2）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，菌株C生長的最適碳源是葡萄糖；用菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是制糖廢液。菌株C的生長除需要碳源外，還需要水、氮源、無機(jī)鹽（答出2點(diǎn)即可）等營養(yǎng)物質(zhì)。（3）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，碳源為淀粉時菌株C不能生長，其原因是菌株C缺乏能分解淀粉的酶，不能分解利用淀粉。（4）若以制糖廢液作為碳源，為進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度，某同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。請簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路：分別向一系列含有不同濃度制糖廢液的培養(yǎng)基中接種等量且適量的菌株C，放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，一段時間后檢測培養(yǎng)液中S的含量，S含量最高時對應(yīng)的制糖廢液濃度即為生產(chǎn)S的最適碳源濃度。（5）利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實(shí)現(xiàn)廢物利用，其意義是減少環(huán)境污染（答出1點(diǎn)即可）。解析（1）在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時，對玻璃器皿進(jìn)行滅菌的方法有干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌等。（2）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，以葡萄糖作為碳源時，細(xì)胞干重最大，最有利于菌株C生長；而以制糖廢液作為碳源時，S產(chǎn)量最高，此時更有利于生產(chǎn)S。微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)除碳源外，一般還包括水、氮源和無機(jī)鹽等。（3）碳源為淀粉時菌株C不能生長，可能是因?yàn)榫闏缺乏能分解淀粉