备考2024届高考生物一轮复习强化训练第十一章生物技术与工程课时2微生物的培养与应用

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A.不含氮源的平板不能用于微生物培养
B.平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C.接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D.利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
解析 不含氮源的平板可用于筛选具有固氮能力的微生物，A错误。平板涂布时涂布器使用前必须进行灭菌，B错误。接种后未长出菌落的培养基中也可能含有微生物，需进行灭菌，再丢弃，C错误。能分解尿素的细菌（能合成脲酶）能够在以尿素为唯一氮源的培养基上正常生长和繁殖，D正确。
2.[2021北京]人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是（C ）
A.对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌
B.使用无菌棉拭子从皮肤表面取样
C.用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布
D.观察菌落的形态和颜色等进行初步判断
解析 通常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，A正确；欲从皮肤表面的多种微生物中分离出葡萄球菌，可用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B正确；不能直接用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布，C错误；一般情况下，不同微生物表现出的菌落的形态和颜色等特征不同，可根据菌落的特征进行初步判断，D正确。
3.[2023全国乙，15分]某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。
回答下列问题。
（1）在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是 菌T可以分泌纤维素酶 。
（2）采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是 用于合成蛋白质、核酸等含氮物质 （答出1点即可）。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有 待灭菌的物品不宜放置过挤；必须将锅内的冷空气充分排出；灭菌完毕后，不可立即打开排气阀，待压力表的压力降到零时，才能打开；锥形瓶与试管口不要与桶壁接触，以免冷凝水淋湿包裹瓶口的纸而透入棉塞 （答出2点即可）。
（3）将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是 创造无氧环境，利于酒精的产生 。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是 酒精发酵过程中产生的CO2会导致瓶内压强升高，适时拧松瓶盖可及时排出CO2，防止发酵瓶破裂 。发酵液中的乙醇可用 酸性重铬酸钾 溶液检测。
（4）本实验收集的淋洗液中的 葡萄糖 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是 提高了能量利用率、减少了对环境的污染、保障粮食安全 。
解析 （1）纤维素的分解需要纤维素酶的催化。（2）氮源主要用于菌体细胞中蛋白质、核酸等含氮物质的合成。在使用高压蒸汽灭菌法时，为达到良好的灭菌效果，需注意的事项有①待灭菌的物品不要装得太挤，以免妨碍蒸汽流通而影响灭菌效果；②锥形瓶与试管口不要与桶壁接触，以免冷凝水淋湿包裹瓶口的纸而透入棉塞；③充分排出锅内的冷空气；④灭菌结束后，让灭菌锅内温度自然下降，当压力表的压力降到零时，打开排气阀，旋松螺栓，打开盖子，取出灭菌物品。（3）酒精发酵离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。要使酵母菌进行酒精发酵，需要创造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的过程中，会不断产生CO2，要适时拧松瓶盖放出CO2，以免发酵瓶破裂。在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。（4）菌T可分泌纤维素酶，纤维素酶可以将纤维素分解成葡萄糖。用秸秆替代粮食生产乙醇，一方面提高了能量利用率，减少了环境污染，另一方面减少了对粮食的消耗，从而保障粮食安全。
4.[2022广东节选，7分]研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题：
（1）研究者先制备富集培养基，然后采用 高压蒸汽灭菌 法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28 ℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀释涂布平板法，还可采用 平板划线 法。据图分析，拟杆菌新菌株在以 纤维素 为碳源时生长状况最好。
（2）研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是 某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存（或某些微生物只有在深海冷泉的特定环境中才能存活） 。（答一点即可）
解析 （1）富集培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法对微生物进行分离纯化。分析题图可知，在以纤维素为碳源的培养基中细胞数最多，故拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。（2）深海冷泉中某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存，故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来。
5.[2022全国乙，15分]化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S，S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果见表。
回答下列问题。
（1）通常在实验室培养微生物时，需要对所用的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有 干热灭菌和高压蒸汽灭菌 （答出2点即可）。
（2）由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是 葡萄糖 ；用菌株C生产S的最适碳源是 制糖废液 。菌株C的生长除需要碳源外，还需要 水、氮源、无机盐 （答出2点即可）等营养物质。
（3）由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，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）若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路： 分别向一系列含有不同浓度制糖废液的培养基中接种等量且适量的菌株C，放在相同且适宜的条件下培养，一段时间后检测培养液中S的含量，S含量最高时对应的制糖废液浓度即为生产S的最适碳源浓度 。
（5）利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是 减少环境污染 （答出1点即可）。
解析 （1）在实验室培养微生物时，对玻璃器皿进行灭菌的方法有干热灭菌和高压蒸汽灭菌等。（2）由实验结果可知，以葡萄糖作为碳源时，细胞干重最大，最有利于菌株C生长；而以制糖废液作为碳源时，S产量最高，此时更有利于生产S。微生物生长所需的营养物质除碳源外，一般还包括水、氮源和无机盐等。（3）碳源为淀粉时菌株C不能生长，可能是因为菌株C缺乏能分解淀粉的酶，不能分解利用淀粉。（4）若要进一步确定生产S的最适制糖废液浓度，可分别向一系列含有不同浓度制糖废液的培养基中接种等量且适量的菌株C，放在相同且适宜的条件下培养，一段时间后检测培养液中S的含量，S含量最高时对应的制糖废液浓度即为生产S的最适碳源浓度。（5）利用制糖废液生产S可以实现废物利用，减少环境污染。碳源
细胞干重（g/L）
S产量（g/L）
葡萄糖
3.12
0.15
淀粉
0.01
0.00
制糖废液
2.30
0.18