新教材高考生物一轮复习课后检测38微生物的培养和利用含解析

微生物的培养和利用

[基础巩固练]——学业水平一、二

考点一　微生物的分离和培养

1．不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物的描述，不正确的是(　　)

A．氮源物质可为该微生物提供必要的氮素

B．碳源物质也是该微生物的能源物质

C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质

D．水是该微生物的营养要素之一

2．下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述，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℃左右时倒平板

D．待平板冷却凝固后将平板倒过来放置

3．[2021·衡水中学全国高三联考]秸秆还田可增加土壤肥力，缓解环境污染。为分离分解纤维素的微生物菌种，实现废物的资源化利用，研究人员设计了“土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌株”的实验流程。下列叙述错误的是(　　)

A．配制培养基时，应在高压蒸汽灭菌之后调节pH

B．选择培养时，应使用纤维素为唯一碳源培养基

C．进行梯度稀释时，应在酒精灯火焰旁完成各种操作

D．挑选菌株后，应将使用过的培养基进行灭菌后再丢弃

考点二　某种微生物数量的测定

4．能够测定样品活菌数的方法是(　　)

A．稀释涂布平板法B．直接计数法

C．质量法D．比浊法

考点三　培养基对微生物的选择作用

5．通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上，大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌的生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出(　　)

①大肠杆菌　②霉菌　③放线菌　④固氮细菌

A．④②③B．①②③

C．①③④D．只有③④

[提能强化练]——学业水平三、四

6．[2021·重庆市高三调研]我国生活饮用水卫生标准规定：接种1mL水样在牛肉膏蛋白胨琼脂培养基上，经37℃、24h培养后，生长出的菌落总数不得大于100。某兴趣小组对某蓄水池进行细菌总数测定，以了解池水是否符合饮用水卫生标准。回答下列问题：

(1)用三角瓶取水样前，可采用________________(填灭菌方法)对三角瓶灭菌；取水池的水龙头用酒精擦拭后，再通过________的方法灭菌；在微生物培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑________和渗透压等条件。

(2)该小组通过滤膜法测定细菌总数，将10mL的水样进行过滤后，将滤膜放在牛肉膏蛋白胨琼脂培养基上培养，培养时应将平板倒置，其目的是________________________，经过24h培养，得到的结果为：平板1中41个菌落、平板2中35个菌落、平板3中38个菌落，则所取水样测定结果________(填“符合”或“不符合”)饮用水的标准。

(3)若要鉴别水样中的大肠杆菌，培养基中还应加入的非营养物是____________，若要长时间保存大肠杆菌，可以采用____________；使用过的培养基及其培养物必须经过处理后才能丢弃，以防止________________________________。

7．[2021·内江六中入学考试]2019年起，全国地级及以上城市全面启动生活垃圾分类工作，习近平总书记强调，实行垃圾分类，关系广大人民群众生活环境，关系节约使用资源，也是社会文明水平的一个重要体现。有机垃圾通过微生物处理的基本原理是利用微生物降解菌产生的多种酶，对分类后的有机垃圾进行快速分解，其技术流程如下：

(1)样品采集：样品取自某食堂的餐厨垃圾，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)分离纯化：上述流程中利用________________(方法)进行菌株的分离纯化，接种后进行培养时，需将培养皿呈________状态放置。

(3)鉴别培养：对餐厨垃圾组分进行分析发现，其中纤维素类含量较高。若对菌株的纤维素降解活性进行鉴别，需将分离纯化得到的各菌种，接种于加入____________的培养基中，通过比较菌落的______________来判断降解活性的高低。

(4)现将各类有机物降解活性较高的3个菌株分别制成菌剂，测定其对餐厨垃圾的实际降解能力，其实验思路如下：

①配制培养基：将纤维素、淀粉、脂肪、蛋白质和水，按照餐厨垃圾的组分比例配制。

②将等量的3种菌剂，分别与等量的培养基在适宜的环境中进行混合培养。

③培养相同时间，测定____________________。

(5)筛选出高效降解纤维素的菌株后，若需要长期保存，可采用____________的方法。纤维素分解菌分解纤维素主要依赖产生的纤维素酶，该复合酶至少包括三种组分，即______________________。为测定纤维素酶降解纤维素的能力，需要先将该酶分离出来，常用________法分离，该方法是根据____________________来分离蛋白质的。

8．[2021·重庆高三诊断]北方每年在小麦丰收的季节，焚烧秸秆时火焰四起，烟雾弥漫，不但导致严重的雾霾而且造成资源的浪费。科学家为了解决这个问题，努力寻找能分解秸秆中纤维素的微生物，他们做了如下实验，据图回答：

(1)根据甲图，选择培养纤维素分解菌要用____________培养基。为了鉴别纤维素分解菌，常在培养基中加入________。为了统计样品中活菌的数目，常用的方法除稀释涂布平板法外还有__________的方法。

(2)乙图是培养出的单菌落示意图，最适合分解秸秆的两个菌落是________(填数字)，纤维素分解菌将纤维素最终分解为________________。从图中可以看出培养基上菌落数较少，推测可能的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)为了长期保存该微生物，可以采用________________________________________________________________________的方法。

9．日前微博传言手机细菌比马桶按钮多，央视和北京卫视通过实验展示调查结果如下图。回答下列相关问题：

(1)该实验需制备培养基，培养基一般都含有水、碳源、________________。

(2)据图可知，两电视台均采用________法接种，该方法需要________(多选)。

A．接种环B．酒精灯

C．移液管D．涂布器

E．无菌水

(3)通过观察菌落的________，可知手机屏幕和马桶按钮都存在多种微生物。两电视台实验操作均正确且完全一致，但报道结果截然不同，你认为其原因是：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)按图操作取样面积，实验员测定某手机屏幕的细菌数量，将10mL菌悬液进行梯度稀释，分别取0.1mL稀释倍数为102的样品液接种到三个培养基上，培养一段时间后，统计菌落数分别为48、50、52，则该手机屏幕的细菌数为________个/cm2。该实验的对照组该如何设置________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

10．[2021·广东省梅州市丰顺高三质检]苯酚是含酚工业废水的主要成分，具有致癌、致畸和致突变作用。苯酚降解菌能分解工业废水中的苯酚。回答下列问题。

(1)MP培养基的成分为KH2PO42.25g/L、K2HPO42.75g/L、(NH4)2SO41.0g/L、MgCl20.2g/L、NaCl0.1g/L、FeCl30.02g/L、CaCl20.01g/L。在制作苯酚降解菌的富集培养基和平板分离培养基时，应在MP培养基的基础上，前者添加________成分，后者添加____________成分，然后对培养基进行灭菌，灭菌的方法为______________。

(2)将等量的污泥样液均分两份，分别接种在相同体积的MP培养基和富集培养基中，摇床振荡培养，振荡培养的目的是____________________________________________。两种培养中，苯酚降解菌菌体密度较低的培养基是____________，原因是______________________________。将富集培养基中的菌液稀释并涂布在平板上，经过一段时间的培养，在平板上长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落，这说明______________________。

课后定时检测案38

1．解析：碳源分为有机碳源和无机碳源，当有机物作为碳源物质时，该物质既是碳源，又可作为能源；当无机物作为碳源物质时，该物质只能作为碳源，不能作为能源；该微生物碳源物质是二氧化碳，属于无机物，不能作为微生物的能源物质。

答案：B

2．解析：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板，其顺序不能颠倒；牛肉膏容易吸潮，所以称好后需将称量纸一同放入烧杯，当牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻璃棒取出称量纸；待培养基冷却到50 ℃左右，用手触摸锥形瓶刚刚不烫手，并且培养基处于溶化状态时开始倒平板，平板冷却凝固后才能倒置。

答案：A

3．解析：配制培养基时，应在高压蒸汽灭菌之前调节pH，避免灭菌之后调pH造成杂菌污染，A错误；选择培养时，为分离分解纤维素的微生物菌种，应使用纤维素为唯一碳源的培养基，B正确；进行梯度稀释时，为了无菌操作，应在酒精灯火焰旁完成各种操作，C正确；挑选菌株后，为了防止造成污染，应将使用过的培养基进行灭菌后再丢弃，D正确。

答案：A

4．解析：直接计数法是利用特定的计数板，在显微镜下计算一定容积内样品中微生物的数量，不能区分死菌与活菌；质量法是用于微生物生长测定的一种方法，有湿重法和干重法，也可以通过对蛋白质和DNA含量的测定以反应细胞的物质质量；比浊法是在一定范围内，悬液中细胞浓度与混浊度成正比，即与光密度成正比，菌越多，光密度越大；活菌在适宜培养基和良好生长条件下通过生长形成菌落，此法又称活菌计数法，可采用稀释涂布平板法接种。

答案：A

5．解析：缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长，而固氮细菌能生长；在培养基中加青霉素可以抑制细菌和放线菌等原核生物细胞壁的合成，而霉菌属于真核生物，故能生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长，对放线菌的生长无影响。

答案：A

6．解析：(1)用无菌三角瓶取水样前，取样器(玻璃制品)需高压蒸汽(干热灭菌)灭菌；水龙头需要通过灼烧灭菌，在微生物培养过程中，需要合适的条件以利于微生物的生长，包括营养条件、温度、 pH和渗透压等。(2)平板倒置后可防止冷凝水滴落培养基，造成污染，影响实验结果；根据测定结果，10 mL水中大肠杆菌的平均值为(41＋35＋38)/3＝38，小于100，所以符合饮用水标准。(3)鉴别大肠杆菌需要加入伊红美蓝试剂，使菌落呈黑色；长时间保存菌种可采用甘油管藏法；为防止培养物扩散对环境造成污染，所以使用过的培养基及其培养物必须经过处理后才能丢弃。

答案：(1)高压蒸汽灭菌法或干热灭菌法　灼烧　温度、 pH

(2)防止冷凝水滴落污染培养基　符合

(3)伊红美蓝　甘油管藏法　培养物的扩散，对环境造成污染

7．解析：(1)拟筛选出能高效降解有机物的耐高温菌株，餐厨垃圾中富含各类有机物，相应的分解菌含量丰富，因此样品应取自某食堂的餐厨垃圾。(2)稀释涂布平板法是单菌落的分离方法之一，分离纯化过程中需要利用稀释涂布平板法进行菌株的分离纯化；接种后放入恒温培养箱中进行培养时，需将培养皿呈倒置状态放置。(3)刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，若对菌株的纤维素降解活性进行鉴别，需将分离纯化得到的各菌种，接种于加入刚果红的培养基中；通过比较菌落的透明圈直径(或者透明圈直径与菌落直径的比值)，来判断降解活性的高低(直径越大，说明酶活性越高)。(4)现将各类有机物降解活性较高的3个菌株分别制成菌剂，测定其对餐厨垃圾的实际降解能力，实验思路如下：①含有碳元素且能被微生物生长繁殖所利用的一类营养物质统称为碳源，含有氮元素且能被微生物生长繁殖所利用的一类营养物质统称为氮源，餐厨垃圾的组分中提供碳源的是淀粉、纤维素、脂肪、蛋白质，提供氮源的是蛋白质。②将等量的3种菌剂，分别与等量的培养基在适宜的环境中进行混合培养。③每隔相同的时间测定各组培养基的减少量(或各组培养基的剩余量)。(5)筛选出高效降解纤维素的菌株后，若需要长期保存，可采用甘油管藏的方法。纤维素分解菌分解纤维素主要依赖产生的纤维素酶，该复合酶至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种组分。为测定纤维素酶降解纤维素的能力，需要先将该酶分离出来，该酶的成分是蛋白质，常用凝胶色谱(分配色谱)法分离；该方法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的。

答案：(1)餐厨垃圾中富含各类有机物，相应的分解菌含量丰富　(2)稀释涂布平板法　倒置　(3)刚果红　透明圈直径(或者透明圈直径与菌落直径比值)　(4)各组培养基的减少量(或各组培养基的剩余量)　(5)甘油管藏　C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶　凝胶色谱(分配色谱)　相对分子质量的大小

8．解析：(1)从土壤样液中筛选能分解纤维素的细菌所用的培养基是选择培养基。在培养基中加入刚果红，刚果红会与纤维素形成红色复合物，而呈现红色。当纤维素被降解，则培养基表面会形成以纤维素分解菌为中心的透明圈，可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。统计样品中活菌的数目常用稀释涂布平板法或显微镜直接计数。 (2)透明圈的大小反应了细菌分解纤维素能力的大小，培养基中大的透明圈就是分解纤维素多的地方，所以乙图中最适合分解秸秆的两个菌落是1和4；纤维素是多糖，最终被分解菌分解成葡萄糖；从图中可以看出培养基上菌落数较少，推测可能是土壤中纤维素分解菌较少，稀释的倍数太大所致。(3)长期保留菌种可用甘油管藏的方法。

答案：(1)选择　刚果红(CR)　显微镜直接计数

(2)1和4　葡萄糖　土壤中纤维素分解菌较少，稀释的倍数太大

(3)甘油管藏

9．解析：(1)微生物培养基的成分一般包括水、碳源、氮源和无机盐。(2)据图分析可知，该实验的接种方法为稀释涂布平板法，用到的工具有酒精灯、移液管、涂布器、无菌水等。(3)不同的菌落形态、大小不同，图示两个电视台调查的手机屏幕和马桶按钮都有多种形态的菌落，即存在多种微生物。两电视台实验操作均正确且完全一致，但报道结果截然不同，其原因可能是手机的取样和马桶按钮的取样环境以及使用时间都不相同。(4)根据提供的数据进行计算，某手机屏幕的细菌数＝(48＋50＋52)÷3×102÷0.1×10÷(5×5)＝2×104(个/cm2)。

答案：(1)氮源和无机盐

(2)稀释涂布平板　BCDE

(3)形态、大小　手机的取样和马桶按钮的取样环境以及使用时间都不相同

(4)2×104　取培养基涂布0.1 mL无菌水进行培养，其它条件与实验组相同且适宜

10．解析：(1)在制作苯酚降解菌的富集培养基和平板分离培养基时，应采用以苯酚为唯一碳源的选择培养基筛选，在MP培养基的基础上，富集培养基应添加苯酚成分，分离培养基为固体培养基，应添加苯酚和琼脂成分，然后对培养基进行灭菌，培养基常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌。(2)振荡培养的目的是使菌体与培养液、空气充分接触，利于菌体获得更多营养。MP培养基和富集培养基这两种培养基中，因MP培养基中缺少苯酚降解菌生长所需的碳源，故MP培养基中苯酚降解菌菌体密度较低。将富集培养基中的菌液稀释并涂布在平板上，经过一段时间的培养，在平板上可长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落，这说明能降解苯酚的菌有多种。

答案：(1)苯酚　苯酚和琼脂　高压蒸汽灭菌　(2)使菌体与培养液、空气充分接触，利于菌体获得更多营养　MP培养基　MP培养基中缺少苯酚降解菌生长所需的碳源　能降解苯酚的菌有多种