2022版高考生物一轮复习课时评价34微生物的培养技术及应用含解析新人教版

微生物的培养技术及应用

一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。

1．无菌技术包括以下几个方面的叙述，其中错误的是(　　)

A．对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌

B．将用于微生物培养的培养皿、接种用具和培养基等进行灭菌

C．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

D．实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触

A　解析：对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁消毒，A错误；为保证不被杂菌污染，应将培养皿、接种用具和培养基等进行灭菌，B正确；酒精灯火焰附近可以形成一个无菌区，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，C正确；周围物品可能会含有杂菌，为防止污染，实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触，D正确。

2．(2020·上海模拟)下图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤，下列相关叙述正确的是(　　)

A．步骤①倒平板操作时，倒好后应立即将其倒过来放置

B．步骤②将接种环在火焰上灼烧后迅速蘸取菌液后进行平板划线

C．步骤③应多个方向划线，使接种物逐渐稀释，培养后出现单个菌落

D．步骤④培养箱培养后可用来对X细菌进行计数

C　解析：在倒好平板后，不能立即将其倒置，否则会使液体流出，应待液体凝固后倒置，故A项错误；接种环在火焰上灼烧后，应待其稍微冷却后再蘸取菌液，否则温度过高，会使细菌死亡，故B项错误；在平板划线时，要从多个方向划线，可以使菌液逐渐稀释，培养后出现单菌落，从而对菌种进行分离，故C项正确；步骤④通过平板划线可得到单个的细菌，能对细菌进行分离，若要对细菌进行计数，需采用稀释涂布平板法，故D项错误。

3．下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是(　　)

A．3号试管的稀释倍数为1×103倍

B．4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数恰为5号试管的10倍

C．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×108个

D．该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低

D　解析：3号试管的稀释倍数为1×104倍，A错误；4号试管中稀释液进行平板培养，稀释倍数比5号试管的低10倍，如果稀释倍数适当，得到的菌落平均数可能是5号试管的10倍，B错误；5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(168＋175＋167)÷3÷0.1×105×100÷10＝1.7×109个，C错误；稀释涂布平板法培养得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落，使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目低，D正确。

4．(2020·山东泰安模拟)尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。下列有关土壤中尿素分解菌的分离和培养的叙述，正确的是(　　)

A．培养基中加入尿素作为唯一碳源，该培养基是鉴别培养基

B．测定土壤中分解尿素的细菌数量和测定土壤中其他细菌的数量可采用相同的稀释度

C．细菌合成的脲酶能将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高

D．利用稀释涂布平板法可以直接完成土壤中分解尿素的细菌的分离计数和纯化鉴定

C　解析：培养基中加入尿素作为唯一氮源，该培养基是选择培养基，A错误；因为土壤中各类微生物的数量不同，故为获得不同类型的微生物，要按不同的稀释倍数进行分离，B错误；细菌合成的脲酶能将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高，C正确；利用稀释涂布平板法可完成土壤中分解尿素的细菌的分离和计数，鉴定分解尿素的细菌可采用加酚红指示剂的鉴别培养基，D错误。

5．(2020·广东东莞模拟)三个培养皿中分别加入10 mL 不同的培养基，然后接种相同的大肠杆菌样液。培养36 h后，计算菌落数，结果如下表。下列选项正确的是(　　)

A．该实验采用的是液体培养基

B．该实验采用平板划线法接种

C．Ⅰ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长不需要生长因子

D．Ⅱ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长需要糖类

D　解析：根据题表分析可知，培养基中都加入了琼脂，说明该实验采用的是固体培养基，A错误；微生物接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，二者均可以分离菌种，但是平板划线法无法计数，本题需要计算菌落数，因此接种方法为稀释涂布平板法，B错误；Ⅰ和Ⅲ有两个自变量，没有遵循单一变量原则，不能形成对照实验，不能说明大肠杆菌的生长不需要生长因子，而Ⅰ与Ⅱ对照可说明大肠杆菌的生长需要生长因子，C错误；Ⅱ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长需要葡萄糖，D正确。

6．(2018·江苏卷)某高校采用下图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列叙述错误的是(　　)

A．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理

B．乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大

C．正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压

D．可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵

B　解析：葡萄酒发酵的原理是酵母菌的无氧呼吸，即葡萄糖在无氧条件下分解产生二氧化碳和酒精并释放少量的能量，发酵的温度在18～30 ℃。根据以上分析可知，果酒发酵的适宜温度为18～30 ℃，因此夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理，A正确；乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物，因此分解过程中不需要通入空气，B错误；无氧呼吸产生了二氧化碳，但是没有消耗气体，因此发酵罐中的气压不会低于大气压，C正确；葡萄酒发酵的原料是糖类，因此可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。

7．下列有关发酵工程应用的叙述，不合理的是(　　)

A．生产酱油、柠檬酸、味精等食品添加剂和各种酶制剂

B．某些疫苗、动物激素是利用基因改造或转基因的酵母菌发酵生产的

C．利用微生物在发酵过程中的代谢产物生产微生物菌肥、农药、饲料等

D．嗜热菌可以用来生产洗涤剂、嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量

C　解析：利用微生物在发酵过程中产生的有机酸、生物活性物质生产微生物菌肥，利用微生物或其代谢产物生产微生物农药，利用发酵过程中获得的大量微生物菌体生产微生物饲料，故C项错误。

二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。

8．下列关于倒平板及对菌种纯化的说法，正确的是(　　)

A．平板划线法接种时，接种环要灼烧6次，每次目的相同

B．使用已灭菌的接种环，培养基不需要再灭菌

C．平板冷凝后要将平板倒置，接种后也需将平板倒置

D．平板划线操作中，在第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线

CD　解析：取菌种前灼烧接种环是为了杀死接种环上原有的微生物；每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下一次划线菌种直接来自上次划线的末端，使每次划线菌种数目减少，达到分离菌株的目的；接种结束后灼烧接种环是为了杀死接种环上残存的菌种，避免菌种污染环境和感染操作者，A错误。使用已灭菌的接种环，培养基也需要灭菌，B错误。平板冷凝后要将平板倒置，接种后也需将平板倒置，目的都是防止凝结在皿盖上的水蒸气流到培养基表面导致污染，C正确。为了保证接种环上的细菌来自上一次划线的末端，通过划线次数的增加使每次划线时的细菌数目逐渐减少，最终得到由单个细胞繁殖而来的菌落，故平板划线操作中，在第二次以及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线，D正确。

9．(2020·山东模拟)生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板，然后在平板上划分数区，将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域，培养结果如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．倒成平板后直接培养可判断有无污染

B．倒成平板后需要进行灭菌处理

C．图示结果表明该菌需要生长因子乙或丙

D．生长图形法还可用于某些菌种的筛选

AD　解析：平板上不含任何生长因子，若倒成平板后直接培养，出现菌落说明平板已被杂菌污染，因为该嗜热菌不能在缺乏生长因子的培养基中生长，A正确；制备平板时，先灭菌再倒平板，B错误；题图中菌落生活在乙、丙区域之间，说明同时需要生长因子乙和丙，C错误；不同菌种所需生长因子不同，可利用生长图形法筛选菌种，D正确。

10．(2021·河北邯郸模拟)精氨酸依赖营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上生长，但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。下图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸依赖营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌并进行筛选的过程示意图，过程②将紫外线照射处理的菌液接种在某培养基上，培养至菌落不再增加时，平板上的菌落如图甲所示。过程③向培养基中添加某种物质，继续培养，得到如图乙所示平板。下列相关叙述正确的是(　　)

A．紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生染色体变异

B．图乙中菌落B为精氨酸依赖营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌

C．过程③向培养基中添加的某种物质是鸟氨酸

D．过程②所用培养基是一种选择培养基

BD　解析：谷氨酸棒状杆菌是原核生物，没有染色体，紫外线照射只能导致谷氨酸棒状杆菌发生基因突变，A错误；与图甲平板相比，图乙平板上菌落数多，说明过程③往培养基中添加的某种物质是精氨酸，新出现的菌落为精氨酸依赖营养缺陷型菌株，B正确，C错误；图甲平板上只有野生型菌株，因此该培养基是一种选择培养基，D正确。

三、非选择题

11．(2020·江苏卷)产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题：

(1)常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是________(填编号)。

(2)称取1.0 g某土壤样品，转入99 mL无菌水中，制备成菌悬液，经______________后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌________个。

(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行________育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以________为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径________的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。

(4)在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如下图。据图分析，应选择菌株________进行后续相关研究，理由是_________________。

解析：(1)涂布器应该用酒精引燃灭菌。(2)将制备的菌悬液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌悬液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养，在稀释度足够高的菌悬液里，聚集在一起的酵母菌将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落。该样本中每克土壤约含酵母菌数量为46÷0.1×103＝4.6×105(个)。(3)射线辐照可导致菌株发生基因突变，属于诱变育种。因要筛选产脂肪酶酵母菌株，故培养基要以脂肪为唯一碳源。培养基上形成的菌落直径越大，说明产脂肪酶越多，酵母菌产酶能力越强。(4)由题图可知，菌株B增殖速度快，单细胞蛋白产量高，降解脂肪能力强，净化效果好，所以应选择菌株B进行后续相关研究。

答案：(1)④　(2)梯度稀释　4.6×105(或460 000)　(3)诱变　脂肪　较大　(4)B　该菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高，降解脂肪能力强，净化效果好

12．常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精，科学家欲从果园的葡萄上或土壤中分离这种酵母菌。操作如下：

(1)制备酵母菌培养基要进行倒平板操作，待平板冷凝后，要将平板倒置，其主要原因是____________________________。

(2)纯化菌株时，通常使用的划线工具是____________。在第二次及以后划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是______________________________。划线的某个平板经培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二划线区域的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误是_____________。

 (3)将自然界中采集到的葡萄带回实验室，用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，然后将瓶中的液体用涂布器涂布接种于以木糖为唯一________的固体培养基上，在适宜的条件下培养一段时间，获得能利用木糖的多个酵母菌________。实验中所用培养基按功能属于________培养基。

(4)研究者可以通过观察培养形成的菌落的______________、颜色等特征，来判断培养基上是否感染了其他细菌。在实验中，研究者每隔24小时统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止____________________。

解析：(1)将平板倒置的原因是可以防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染。(2)利用平板划线法纯化菌株时，通常使用的划线工具是接种环。在第二次及以后划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是将聚集的菌落逐步分散以获得单个菌落。造成划线上无菌落的操作可能有两种：①接种环灼烧后未冷却导致菌种死亡；②划线时未从第一区域末端开始。(3)木糖属于糖类，含有C、H、O元素，可以作为微生物培养中的碳源。在适宜的条件下培养一段时间，可在固体培养基上获得多个酵母菌菌落，所用的培养基属于选择培养基。(4)根据不同细菌形成的菌落特征不同，研究者可以通过观察培养形成菌落的形状、大小、颜色等特征，来判断培养基上是否感染了其他细菌。研究者每隔24小时统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足导致遗漏细菌数目。

答案：(1)可以防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染　(2)接种环　将聚集的菌落逐步分散以获得单个菌落　接种环灼烧后未冷却；划线未从第一区域末端开始(写出一项即可)　(3)碳源　菌落　选择　(4)形状、大小　因培养时间不足导致遗漏细菌数目