高考生物一輪復(fù)習(xí)第十二單元發(fā)酵工程第2講微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用練習(xí)含答案

第2講微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用A組基礎(chǔ)鞏固練1.做“微生物的分離與培養(yǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列敘述正確的是()A.高壓滅菌加熱結(jié)束時(shí)，打開排氣閥使壓力表指針回到零后，開啟鍋蓋B.倒平板時(shí)，應(yīng)將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上C.為了防止污染，接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應(yīng)趁熱快速挑取菌落D.用記號(hào)筆標(biāo)記培養(yǎng)皿中菌落時(shí)，應(yīng)標(biāo)記在皿底上【答案】D【解析】在高壓滅菌的操作過程中，加熱結(jié)束后應(yīng)讓滅菌鍋內(nèi)溫度自然下降，待壓力表的指針指到零時(shí)，打開排氣閥，旋松螺栓，打開蓋子。倒平板時(shí)，用左手將培養(yǎng)皿打開一條稍大于瓶口的縫隙，而不是完全取下放到一邊。接種環(huán)經(jīng)火焰灼燒滅菌后應(yīng)在火焰旁冷卻后，再用其挑取菌落。在微生物的培養(yǎng)中，一般將培養(yǎng)皿倒置，在皿底上用記號(hào)筆做標(biāo)記。2.有關(guān)微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用，下列說法正確的是()A.通常使用液體培養(yǎng)基分離獲得細(xì)菌單菌落B.大腸桿菌的純化培養(yǎng)過程包括培養(yǎng)基的配制和純化大腸桿菌兩個(gè)階段C.接種前需對(duì)培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、實(shí)驗(yàn)操作者的雙手等進(jìn)行嚴(yán)格滅菌處理D.某一稀釋度的3個(gè)平板的菌落數(shù)依次為M1、M2、M3，以M2作為該樣品菌落估計(jì)值【答案】B【解析】通常使用固體培養(yǎng)基分離獲得細(xì)菌單菌落，A錯(cuò)誤；大腸桿菌的純化培養(yǎng)過程包括培養(yǎng)基的配制和純化大腸桿菌兩個(gè)階段，B正確；培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿、接種環(huán)都需要使用恰當(dāng)方式進(jìn)行滅菌處理，而實(shí)驗(yàn)操作者的雙手只能進(jìn)行消毒而不能進(jìn)行滅菌處理，C錯(cuò)誤；某一稀釋度的3個(gè)平板的菌落數(shù)依次為M1、M2、M3，為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，以它們的平均值作為該樣品菌落數(shù)的估計(jì)值，D錯(cuò)誤。3.平板涂布是分離菌種常用的方法，下列相關(guān)敘述不恰當(dāng)?shù)氖?)A.固體培養(yǎng)基滅菌后，應(yīng)冷卻至50℃左右時(shí)倒平板B.倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影響菌種的生長(zhǎng)C.平板涂布分離到的單菌落需進(jìn)一步劃線純化D.平板涂布法既可用于微生物的分離，也可用于微生物的計(jì)數(shù)【答案】B【解析】固體培養(yǎng)基滅菌后，應(yīng)冷卻至50℃左右時(shí)倒平板，溫度過低易導(dǎo)致污染，溫度過高無(wú)法操作，A正確；倒好的平板需要冷卻后使用，且不宜久存，以免表面干燥，影響接種后菌種的生長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；平板涂布分離到的單菌落仍需進(jìn)一步劃線純化，以利于菌種保藏，C正確；平板涂布法既可用于微生物的分離，也可用于微生物的計(jì)數(shù)，D正確。4.(2023年廣東順德名校模擬預(yù)測(cè))為了處理污水中有害的、難以降解的有機(jī)化合物A，研究團(tuán)隊(duì)用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽和微量元素等配制了培養(yǎng)基，成功篩選出能高效降解化合物A的細(xì)菌。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下圖所示，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)涉及的培養(yǎng)基使用前必須經(jīng)過濕熱滅菌B.初選培養(yǎng)基應(yīng)該以化合物A作為唯一碳源C.應(yīng)選擇錐形瓶中化合物A含量低的菌種擴(kuò)大培養(yǎng)D.實(shí)驗(yàn)篩選獲得的化合物A高效降解菌可直接用于污水處理【答案】D【解析】培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基需要進(jìn)行高溫、高壓滅菌，即使用前必須經(jīng)過濕熱滅菌，A正確；要篩選出能高效降解化合物A的細(xì)菌，培養(yǎng)基應(yīng)以化合物A作為唯一碳源，則不能分解化合物A的微生物由于缺乏碳源不能在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，B正確；錐形瓶中化合物A含量越低，說明該菌種分解化合物A的能力越強(qiáng)，因此應(yīng)選擇錐形瓶中化合物A含量低的菌種擴(kuò)大培養(yǎng)，C正確；實(shí)驗(yàn)篩選出來(lái)的菌株還需要在具體的環(huán)境中進(jìn)一步測(cè)試，才能用于污水處理，D錯(cuò)誤。5.篩選淀粉分解菌需使用以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)基。接種培養(yǎng)后，若細(xì)菌能分解淀粉，培養(yǎng)平板經(jīng)稀碘液處理，會(huì)出現(xiàn)以菌落為中心的透明圈(如圖)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表。菌種菌落直徑：C/mm透明圈直徑：H/mmH/C細(xì)菌Ⅰ5.111.22.2細(xì)菌Ⅱ8.113.01.6有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.培養(yǎng)基除淀粉外還含有氮源等其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)B.篩選分解淀粉的細(xì)菌時(shí)，菌液應(yīng)稀釋后涂布C.以上兩種細(xì)菌均不能將淀粉酶分泌至細(xì)胞外D.H/C值反映了兩種細(xì)菌分解淀粉能力的差異【答案】C【解析】微生物的培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽等，A正確；篩選分解淀粉的細(xì)菌時(shí)，實(shí)驗(yàn)流程為取樣→梯度稀釋→樣品涂布到鑒別分解淀粉的細(xì)菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落，B正確；由題意可知，淀粉被分解后經(jīng)稀碘液處理才能出現(xiàn)透明圈，淀粉分解需要淀粉酶的催化，圖中兩種細(xì)菌都出現(xiàn)了以菌落為中心的透明圈，說明以上兩種細(xì)菌均能將淀粉酶分泌到細(xì)胞外來(lái)發(fā)揮作用，C錯(cuò)誤；透明圈是細(xì)菌分解淀粉得到的，H表示透明圈直徑，C表示菌落直徑，因此H/C值可以反映兩種細(xì)菌分解淀粉能力的差異，即H/C值越大，細(xì)菌分解淀粉的能力越強(qiáng)，D正確。B組能力提升練6.從自然界微生物中篩選某菌種的一般步驟是采集菌樣→富集培養(yǎng)→純種分離→性能測(cè)定。(1)不同微生物的生存環(huán)境不同，獲得理想微生物的第一步是從合適的環(huán)境采集菌樣，然后再按一定的方法分離、純化。例如，培養(yǎng)噬鹽菌的菌樣應(yīng)從環(huán)境中采集。

(2)富集培養(yǎng)指創(chuàng)設(shè)僅適合待分離微生物旺盛生長(zhǎng)的特定環(huán)境條件，使其數(shù)量大大增加，從而分離出所需微生物的培養(yǎng)方法。對(duì)產(chǎn)耐高溫淀粉酶微生物的富集培養(yǎng)應(yīng)選擇的培養(yǎng)基，并在條件下培養(yǎng)。

(3)接種前要對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行處理。在整個(gè)微生物的分離和培養(yǎng)中，一定要注意在________條件下進(jìn)行。

(4)如圖是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖，請(qǐng)分析接種的具體方法。獲得圖A效果的接種方法是，獲得圖B效果的接種方法是。一同學(xué)在純化土壤中的細(xì)菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成一片，最可能的原因是，應(yīng)當(dāng)怎樣操作才可避免此種現(xiàn)象？___________________。

【答案】(1)海灘等高鹽(2)以淀粉為唯一碳源高溫(3)高壓蒸汽滅菌無(wú)菌(4)稀釋涂布平板法平板劃線法菌液濃度過高增大稀釋倍數(shù)(或培養(yǎng)過程被雜菌污染嚴(yán)格無(wú)菌操作；或用接種環(huán)劃下一區(qū)域前接種環(huán)沒有滅菌每劃一個(gè)新區(qū)域前都要對(duì)接種環(huán)進(jìn)行滅菌處理)(原因與操作要對(duì)應(yīng))7.(2023年廣東梅縣名校階段練習(xí))研究發(fā)現(xiàn)，活性污泥中能篩選出對(duì)藍(lán)色的2BLN染料廢水具有高效脫色能力的菌株，它們通過降解具有生物毒性的分散藍(lán)2BLN而降低廢水危害。圖1表示目標(biāo)菌株GN-1的篩選和脫色實(shí)驗(yàn)流程，圖2表示菌株GN-1接種量對(duì)脫色效果影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。回答下列問題：(1)圖1中的富集培養(yǎng)一般采用液體培養(yǎng)基而不是固體培養(yǎng)基，原因是。圖1中富集培養(yǎng)后，接種到含分散藍(lán)2BLN的LB固體培養(yǎng)基的方法是，形成的①~④四個(gè)菌種中，最符合要求。(2)從培養(yǎng)基的功能角度分析，用于富集培養(yǎng)和分離、純化的培養(yǎng)基屬于(填“選擇”或“鑒定”)培養(yǎng)基。

(3)據(jù)圖2所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，該脫色實(shí)驗(yàn)的自變量是，五組實(shí)驗(yàn)中，脫色效果最佳的菌株接種量是，該接種量一定是最佳接種量嗎？，理由是。

【答案】(1)相比固體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基中細(xì)胞與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)接觸更充分，物質(zhì)交換效率更高，微生物增殖速度更快稀釋涂布平板法菌種③(2)選擇(3)菌株接種量和培養(yǎng)時(shí)間20%不一定實(shí)驗(yàn)設(shè)置的分組較少，且分組間的接種量差值較大【解析】(1)對(duì)微生物的富集培養(yǎng)一般采用液體培養(yǎng)基，因?yàn)橄啾裙腆w培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基中細(xì)胞與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)接觸充分，物質(zhì)交換效率高，微生物增殖速度更快。根據(jù)圖1中培養(yǎng)基的菌落分布情況可知，該接種方法是稀釋涂布平板法。菌落周圍有透明圈的表示該菌落中的菌種可以降解周圍的2BLN染料，透明圈相對(duì)越大，說明該菌落中的菌種降解2BLN染料的能力越強(qiáng)，所以在四個(gè)菌落中菌種③最符合要求。(2)圖1中無(wú)論是富集培養(yǎng)還是分離、純化培養(yǎng)，都是淘汰其他一些微生物，篩選出目的菌，所以所用培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(3)從脫色實(shí)驗(yàn)的目的及圖2所示的結(jié)果可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是菌株接種量和培養(yǎng)時(shí)間。在給出的四種接種量中，20%的脫色效果最好，但由于設(shè)置的組別較少，且分組間的接種量差值較大，所以20%不一定是最佳接種量。8.如圖表示研究者從土壤中篩選分解尿素的細(xì)菌技術(shù)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)進(jìn)行過程①和②的目的分別是和；圖中弧線箭頭上“？”的具體操作是________。

(2)進(jìn)行培養(yǎng)基配制和滅菌時(shí)，滅菌與調(diào)節(jié)pH的先后順序是。倒平板時(shí)，待平板冷卻凝固后，應(yīng)將平板倒過來(lái)放置，并用記號(hào)筆在皿底上標(biāo)明培養(yǎng)微生物名稱、平板上培養(yǎng)樣品的稀釋度、制作者姓名、培養(yǎng)日期及________等信息。純化菌種時(shí)為了得到單一菌落，常采用的接種方法是和。

(3)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入________。培養(yǎng)后，若出現(xiàn)________色就可以鑒定其中含有能夠分解尿素的細(xì)菌。(4)研究者可以通過觀察培養(yǎng)形成的菌落的、隆起程度等特征，來(lái)判斷培養(yǎng)基上是否感染了其他細(xì)菌。在實(shí)驗(yàn)中，研究者每隔24小時(shí)統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目，并選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時(shí)的記錄作為結(jié)果，這樣可以防止。

【答案】(1)選擇培養(yǎng)增加分解尿素的細(xì)菌的數(shù)量挑出菌落(2)先調(diào)節(jié)pH后滅菌培養(yǎng)基種類平板劃線法稀釋涂布平板法(3)酚紅指示劑紅(4)形狀、大小、顏色因培養(yǎng)時(shí)間不足導(dǎo)致遺漏細(xì)菌數(shù)目9.聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)是塑料類水瓶的重要原料，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了以PET為碳源和能量來(lái)源的細(xì)菌，該發(fā)現(xiàn)對(duì)PET類材料的回收利用、環(huán)境治理意義重大。請(qǐng)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)小組欲從土壤中獲取PET降解酶，需將土壤樣品置于以為唯一碳源的培養(yǎng)基中進(jìn)行選擇培養(yǎng)，其目的是。

(2)該實(shí)驗(yàn)小組選取PET濃度為800mg·L-1的富集液進(jìn)行系列稀釋，分別取1×103、1×104、1×105倍數(shù)組的稀釋液0.1mL涂布于培養(yǎng)基上，每個(gè)稀釋倍數(shù)涂布三個(gè)平板，各平板的菌落數(shù)分別為(286、298、297)，(35、32、31)，(36、7、2)。不適合用于計(jì)數(shù)的為________倍數(shù)組的稀釋液，用另外兩組稀釋倍數(shù)的稀釋液進(jìn)行計(jì)數(shù)得到的細(xì)菌數(shù)不一致的原因可能是。

(3)倒平板時(shí)應(yīng)使錐形瓶的瓶口通過火焰，目的是。在倒平板的過程中，如果培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，則這個(gè)平板不能用來(lái)培養(yǎng)大腸桿菌，原因是。用平板劃線法純化PET降解菌的過程中，在第二次及其后的劃線操作時(shí)，需從上一次劃線的末端開始劃線，原因是。

【答案】(1)PET增加PET降解菌的濃度，以確保能分離得到目的菌(2)1×105稀釋倍數(shù)為1×103時(shí)，更多的菌落混連在一起，導(dǎo)致計(jì)數(shù)單菌落時(shí)結(jié)果小于稀釋倍數(shù)為1×104組的結(jié)果(3)滅菌，防止微生物污染空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生使細(xì)菌數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少，最終得到由單個(gè)細(xì)菌繁殖而成的菌落10.(2023年陜西銅川名校模擬預(yù)測(cè))利用秸稈等廢棄物生產(chǎn)酒精是農(nóng)業(yè)廢棄物無(wú)害化處理的重要措施，其工藝流程如圖所示，回答下列問題：植物秸稈纖維二糖、葡萄糖等小分子酒精(1)植物秸稈可在微生物A分泌的酶的作用下分解為纖維二糖和葡萄糖等小分子物質(zhì)，區(qū)別微生物A、B的重要標(biāo)志是菌落特征，主要表現(xiàn)為菌落(答兩點(diǎn))的不同。

(2)分離和純化高效工程菌是圖示工藝流程實(shí)現(xiàn)的重要保障。土壤微生物數(shù)量繁多，種類龐雜，要想從其中分離出并不占優(yōu)勢(shì)的微生物A，需在選擇培養(yǎng)基中將土樣中的微生物先培養(yǎng)一段時(shí)間。這里的選擇培養(yǎng)基是指__________________。(3)為純化微生物A菌種，在鑒別培養(yǎng)基上接種上述選擇培養(yǎng)后的土壤樣品，培養(yǎng)結(jié)果如圖所示，則該培養(yǎng)過程中所用的接種方法是，應(yīng)從區(qū)挑選目的菌，不從其他區(qū)域挑選單菌落的原因是___________________。

(4)若需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室中批量培養(yǎng)的微生物B進(jìn)行計(jì)數(shù)，則需要采用稀釋涂布平板法，該方法的原理是。

【答案】(1)纖維素大小、形態(tài)、顏色等(2)允許土壤中微生物A生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的培養(yǎng)基(3)平板劃線法Ⅲ其他區(qū)域菌種密度太高，沒有形成單菌落(4)當(dāng)樣品稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)單菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌【解析】(1)植物秸稈可在微生物A分泌的纖維素酶的作用下分解為纖維二糖和葡萄糖等小分子物質(zhì)，菌落特征具有種的特異性，因而區(qū)別微生物A、B的重要標(biāo)志是菌落特征，菌落主要表現(xiàn)在大小、形態(tài)、顏色等方面的不同。(2)土壤微生物數(shù)量繁多，種類龐雜，要想從其中分離出并不占優(yōu)勢(shì)的微生物A，需在選擇培養(yǎng)基中將土樣中的微生物先培養(yǎng)一段時(shí)間，這里的選擇培養(yǎng)基是指允許土壤中微生物A生長(zhǎng)，同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長(zhǎng)的