2024届人教版高考生物一轮复习微生物的培养技术及应用作业（多项版）含答案

这是一份2024届人教版高考生物一轮复习微生物的培养技术及应用作业（多项版）含答案，共9页。
第1课　微生物的培养技术及应用
[基础练透]
1．已知某种细菌以CO2为唯一碳源，下列相关叙述正确的是(　　)
A．可推测该细菌的代谢类型为自养需氧型
B．无机盐是该细菌不可缺少的营养物质
C．培养过程中碳源同时充当该细菌的能源物质
D．培养该细菌的培养基中不需要添加氮源
解析：选B。该细菌以CO2为唯一碳源，可推测该细菌的代谢类型为自养型，但不能确定是不是需氧型，A错误；微生物生长一般需要水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，B正确；CO2不能为微生物提供能量，C错误；氮源是微生物必需的营养物质，培养该细菌的培养基中需添加氮源，D错误。
2．如图是两种不同接种方法所得的结果，下列说法正确的是(　　)

A．A、B两种接种方法使用的接种工具在接种前都要在酒精灯火焰上灼烧，且处理方法完全相同
B．进行接种之前都要对操作者双手和培养基进行灭菌处理
C．A方法划线时，是沿方向①②③进行，且在③区域看到有单个菌落，可直接计数
D．A、B所使用的培养基可以相同，且制作时要先灭菌再倒平板
解析：选D。图A使用的工具是接种环，接种前需在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧灭菌，冷却后再进行划线操作，图B使用的接种工具是涂布器，涂布器的处理方法是将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯上引燃，燃尽且冷却后即可涂布，A错误；操作者的双手应进行酒精消毒处理，B错误；平板划线法不能对细菌计数，C错误；A、B所使用的培养基可以相同，且制作时要先灭菌再倒平板，D正确。
3．如表是某培养基的成分，下列相关叙述错误的是(　　)
编号
①
②
③
④
⑤
成分
(NH4)2SO4
KH2PO4
FeSO4
CaCl2
H2O
含量
0.4 g
4.0 g
0.5 g
0.5 g
定容至
100 mL
A．此培养基可用于自养型微生物的培养
B．培养基中若加入氨基酸，则它可充当碳源、氮源
C．若除去①，此培养基可培养硝化细菌
D．此培养基按功能分类属于选择培养基
解析：选C。由题表可知，此培养基中不含含碳有机物，自养型微生物可利用空气中的CO2作碳源，故该培养基适合用来培养自养型微生物，A正确；氨基酸的元素组成主要为C、H、O、N，培养基中若加入氨基酸，则它可充当碳源、氮源，B正确；硝化细菌能进行化能合成作用，但不能固氮，因此若除去①，此培养基不能培养硝化细菌，C错误；此培养基缺少碳源，可以筛选出自养型微生物，故此培养基按功能分类属于选择培养基，D正确。
4．微生物的接种技术有很多，有关常用的两种微生物接种方法的叙述不正确的是(　　)
A．只能应用于固体培养基接种
B．都可以用于微生物的计数
C．接种培养后均可获得单菌落
D．接种用具都需进行严格灭菌
解析：选B。平板划线法和稀释涂布平板法都只能用于固体培养基接种，A正确；稀释涂布平板法接种可以形成单菌落，所以常用来进行微生物的计数，平板划线法常用来筛选分离微生物，B错误；两种接种方法在培养基中都可形成单菌落，C正确；为防止杂菌污染，接种用具需要灭菌后使用，D正确。
5．微信传言手机屏幕上的细菌比马桶按钮上的多。两个兴趣小组分别展开如图所示的实验过程。下列分析错误的是(　　)

A．通过观察菌落的形态、大小，可知手机屏幕和马桶按钮上都存在多种微生物
B．以上两组实验接种方法相同，且都需要用到酒精灯、涂布器等
C．该实验对照组可以设置为取相同培养基接种等量无菌水进行培养
D．两组实验操作结果截然不同，说明其中有一组实验的操作出现失误
解析：选D。不同的菌落形态、大小不同，图示两个报道中的手机屏幕和马桶按钮的实验结果都有多种形态的菌落，即存在多种微生物，A正确；根据图示中菌落分布情况分析，该实验的接种方法为稀释涂布平板法，该方法用到的工具有酒精灯、移液管、涂布器等，B正确；该实验的对照组应设置为取相同培养基接种等量无菌水进行培养，C正确；两报道实验操作结果截然不同，应是由于手机屏幕的取样和马桶的取样都不相同引起的，D错误。
6．土壤中有丰富的微生物，若要利用其中某种微生物，则需要进行菌种的分离和纯化，过程如图。下列相关叙述错误的是(　　)

A．若目的是筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌，则尿素可以作为该菌的氮源和碳源
B．3号试管的稀释倍数为104，理论上3号试管的活菌数应是4号试管的10倍
C．4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×108个
D．该种方法统计的菌落数比活菌的实际数目少
解析：选A。若目的是筛选分解尿素[CO(NH2)2]的细菌，则尿素可以作为该菌的氮源，不能作为碳源，A错误；由样品稀释示意图分析可知，3号试管的稀释倍数为104倍，理论上3号试管的活菌数应是4号试管的10倍，B正确；4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(110＋108＋112)÷3×10×105＝1.1×108个，C正确；稀释涂布平板法得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落的现象，使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目少，D正确。
7．(多选)化工厂的污水池中含有一种有害且难以降解的有机化合物A，研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及一些微量元素配制的培养基成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)，实验的主要步骤如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A．该培养基中化合物A只可作碳源
B．实验培养过程中进行振荡培养，可使目的菌和培养液充分接触
C．实验操作过程中，获得纯净“目的菌”的关键是防止外来杂菌污染
D．将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是获得大量菌种
解析：选AD。磷酸盐、镁盐以及一些微量元素中不含有N元素，推测该培养基中有机化合物A可能既作碳源又作氮源，A错误；实验培养过程中进行振荡培养可以增加培养液中的溶氧量，满足微生物对氧气的需求，同时可使目的菌和培养液充分接触，B正确；筛选微生物的过程中应注意防止外来杂菌污染，C正确；在以化合物A为唯一碳源和氮源的培养基中只有能降解化合物A的微生物才能生长繁殖，不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源和氮源，无法生长繁殖，将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是对菌种“纯化”，D错误。
8．下面是有关土壤中分解尿素的细菌分离和计数的实验过程，请据图回答相关问题：

(1)为分离出土壤中分解尿素的细菌，应该用__________________的培养基进行分离，并加入__________指示剂进行鉴别。
(2)若取土样5 g，应加入__________ mL的无菌水配制成稀释10倍土壤溶液。因土壤中细菌密度很大，需要不断加以稀释，配制成如图所示的不同浓度的土壤溶液，分别吸取0.1 mL的稀释液涂布到固体培养基上，这种接种方法称为______________。某同学用该方法接种后，在某个平板上没有得到菌落，可能的原因是_______________________________________________。
(3)将接种的培养皿放置在37 ℃恒温培养箱中培养24～48 h，观察并统计符合要求的菌落数，结果如表，其中____________________倍的稀释比较合适。
稀释倍数
103
104
105
106
107
菌落数
>500
367
248
36
18
解析：(1)为分离出土壤中分解尿素的细菌，应该用以尿素为唯一氮源的培养基进行分离，并加入酚红指示剂进行鉴别。尿素分解产生的NH3使酚红指示剂表现为红色。(2)取土样5 g，制成稀释10倍土壤溶液，应加入45 mL的无菌水配制。分离细菌并计数，应使用稀释涂布平板法。用该方法接种后，在某个平板上没有得到菌落，可能的原因是涂布器灼烧后未冷却就用于涂布，杀死了菌种。(3)菌落数在30～300之间的平板符合统计要求，据表可知，105和106倍的稀释比较合适。
答案：(1)以尿素为唯一氮源　酚红　(2)45　稀释涂布平板法　涂布器灼烧后未冷却就用于涂布，杀死了菌种　(3)105和106
[能力提升]
9．(2022·北京西城区二模)为筛选高效抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌，取直径为3 mm的果树腐烂病菌菌落转移至A处，B处接种芽孢杆菌(图1)。培养若干天，实验组与对照组的结果如图2所示。下列抑菌率的计算公式正确的是(　　)
　
图1　　　　　　　　图2　　
A．×100%　　　　 B．×100%
C．×100% D．×100%
解析：选B。根据题干信息分析，图1中应该取直径为3 mm的果树腐烂病菌菌落移置于A处，B处接种芽孢杆菌，培养若干天后，测量并计算抑菌率，图2显示实验组果树腐烂病菌的菌落直径为d，对照组果树腐烂病菌的菌落直径为D，又因为一开始接种的苹果腐烂病菌的直径为3 mm，则抑菌率(%)＝×100%。
10．土壤中有些细菌可以降解焦化厂淤泥中的污染物X。如图是分离、纯化和筛选高效降解X的优质菌株的过程。下列叙述中正确的是(　　)

A．甲是土样经灭菌后用无菌水配置的土壤稀释液
B．稀释涂布平板法操作简单，且单菌落容易形成
C．丙培养一段时间后，计数培养基中的菌落数小于培养前的活菌数
D．经多次稀释和筛选，形成的一个菌落中所有细胞的遗传物质相同
解析：选C。土样不能灭菌，这样会杀死土样中的目的菌，A错误；平板划线法与稀释涂布平板法相比较，平板划线法操作简单，B错误；丙为分离选择高效降解X的菌株，不能降解X的菌株不能存活，因此丙培养后，计数培养基中的菌落数小于培养前的活菌数，C正确；菌落往往是由一个细菌繁殖而成的子细胞群体，经多次稀释和筛选，形成的单菌落中所有细胞的遗传物质不一定相同，原因是可能发生了变异，故细胞的遗传物质不一定相同，D错误。
11．(多选)为探究某物种的等位基因“CST1”与“cst1E81K”的功能，科研人员将表达CST1和cst1E81K的质粒分别导入到无法吸收葡萄糖的酵母菌(以麦芽糖为碳源)中，经处理后再将其接种在含不同碳源的培养基上，结果如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．上述酵母菌在接种前的处理是对其进行等浓度梯度的稀释
B．在含葡萄糖类似物的培养基上，导入CST1的酵母菌存活率最高
C．据图推测，CST1的功能可能是转运葡萄糖进入细胞
D．导入cst1E81K的酵母菌葡萄糖吸收速率大于导入CST1的酵母菌
解析：选AC。从图中可以看出，后者稀释浓度是前者稀释浓度的5倍，所以是进行等浓度梯度的稀释，A正确；在含葡萄糖类似物的培养基上，导入CST1的酵母菌菌落颜色最浅，说明存活率最低，B错误；导入CST1的酵母菌在葡萄糖类似物的培养基上菌落数目降低，由于葡萄糖类似物被吸收后可以杀死酵母菌，因此可以推测CST1能转运葡萄糖类似物进入酵母菌，所以其功能可能是转运葡萄糖进入细胞，C正确；在麦芽糖＋葡萄糖类似物的培养基中，导入cst1E81K的酵母菌菌落数目多，说明其存活率更高，由于葡萄糖类似物被吸收后可以杀死酵母菌，因此可以推测导入cst1E81K的酵母菌葡萄糖吸收速率小于导入CST1的酵母菌，D错误。
12．(2022·北京顺义区二模)苯乳酸是植物乳杆菌的次生代谢产物，对致病菌有很强的抑制作用，在食品工业中有广阔的应用前景。为提高苯乳酸的产量，科研人员对其培养基进行优化。

图1
(1)称取不同剂量的葡萄糖、蛋白胨等成分，溶化分装，经__________后，制备成各种培养基备用。将植物乳杆菌接种在固体培养基上培养14 h，挑取__________，分别接种至A、B、C、D四种液体培养基中，每隔2 h取样一次，用______________________________法测定培养液中乳杆菌的数目，结果如图1。培养24 h后，测定苯乳酸含量，发现D组苯乳酸含量最高，从而初步确定优化培养基配方。
(2)有研究显示，酵母菌的代谢产物有利于苯乳酸的产生。用YPD培养基培养酵母菌，分别收集培养20 h和40 h的发酵液，离心过滤除菌，得到无酵母菌的上清液(CFS)。将植物乳杆菌接种至与D组成分相同的培养基中，再分别将CFS按照一定的比例添加到培养基中，24 h后测定苯乳酸含量，结果如图2。图2实验中对照组的处理是________________，综合上述研究分析有利于苯乳酸产生的最佳培养基配方是____________________________________。

图2
(3)研究表明CFS中不含苯乳酸，含有苯丙氨酸和α-酮戊二酸。在植物乳杆菌细胞内苯丙氨酸经转氨作用生成苯丙酮酸，脱下的氨基转移到受体α-酮戊二酸上，苯丙酮酸被乳酸脱氢酶还原为苯乳酸。进一步研究发现CFS中单独添加苯丙氨酸或α-酮戊二酸均可提高苯乳酸产量。依据研究结果，分析在培养基中只添加适量苯丙氨酸与同时添加适量苯丙氨酸和α-酮戊二酸相比苯乳酸产量提高的程度是否相同，并解释原因_______________________________________________。
解析：(1)微生物培养的关键是无菌操作，故制备培养基之前需要先灭菌；为保证纯培养，需要挑取单菌落分别接种至A、B、C、D四种液体培养基中；微生物计数的方法有显微镜直接计数法(活菌、死菌数目均被统计)或稀释涂布平板法(统计活菌数目)。(2)分析题意可知，本实验过程中将不同比例的CFS添加到YPD培养基培养酵母菌，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，故对照组的处理应是不含CFS相应比例的YPD培养基；综合比较图1、图2可知，在葡萄糖27.5 g/L、蛋白胨30 g/L(D组)、发酵40 h的CFS占比15%时乳杆菌数量和苯乳酸含量均最高，故该条件是有利于苯乳酸产生的最佳培养基配方。(3)由于苯丙氨酸是苯乳酸的原料，增加其含量可提高苯乳酸产量；而苯丙氨酸脱下的氨基可被α-酮戊二酸消耗，产生更多的苯丙酮酸和苯乳酸；只增加苯丙氨酸，会因为苯丙氨酸脱下的氨基没有更多的α-酮戊二酸接受而会使增加的苯丙氨酸向苯丙酮酸的转换效率降低，故添加α-酮戊二酸和苯丙氨酸时苯乳酸产量提高的程度更高。
答案：(1)灭菌　单菌落　显微镜直接计数法或稀释涂布平板　(2)不含CFS相应比例的YPD培养基　葡萄糖27.5 g/L、蛋白胨30 g/L、发酵40 h的CFS占比15%时　(3)添加α-酮戊二酸和苯丙氨酸时苯乳酸产量提高的程度更高；原因：苯丙氨酸是苯乳酸的原料，增加其含量可提高苯乳酸产量；而苯丙氨酸脱下的氨基可被α-酮戊二酸消耗，产生更多的苯丙酮酸和苯乳酸；只增加苯丙氨酸，会因为苯丙氨酸脱下氨基没有更多的α-酮戊二酸接受而会使增加的苯丙氨酸向苯丙酮酸的转换效率降低