2023版高三一轮总复习生物（人教版）课时分层作业36微生物的培养技术及应用

12/12课时分层作业(三十六)微生物的培养技术及应用1．(2021·淄博高三模拟)微生物实验需要严格的无菌操作以防止污染，下列说法错误的是()A．紫外线用于实验室空气及实验台表面的消毒B．无菌技术可有效地避免实验操作者自身被微生物感染C．为防止DNA污染，PCR用水应来自加热煮沸的自来水D．使用后的培养基在丢弃前需要灭菌处理C[紫外线能破坏DNA的结构，故紫外线可用于实验室空气及实验台表面的消毒，A正确；无菌技术可以避免实验材料被感染，也可以避免操作者自身被微生物感染，B正确；为防止DNA污染，PCR用水应为高压的双蒸水，加热煮沸的自来水也仍存在细菌等微生物，C错误；使用后的培养基在丢弃前需要高压蒸汽灭菌处理，以免污染环境，D正确。]2．(2021·江苏新高考适应性测试)平板涂布是分离菌种常用的方法，下列相关叙述不恰当的是()A．固体培养基灭菌后，应冷却至50℃B．倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影响菌的生长C．平板涂布分离得到的单菌落需进一步划线纯化D．平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数B[固体培养基灭菌后，应冷却至50℃左右时倒平板，温度过低易导致污染，温度过高无法操作，A正确；倒好的平板需要冷却后使用，且不宜久存，以免表面干燥，影响接种后微生物的生长，B错误；平板涂布分离得到的单菌落仍需进一步划线纯化，以利于菌种保藏，C正确；平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数，D3．(2021·滨州高三模拟)艺术不止存在于纸笔之间，我们可以用培养皿当纸，接种环当笔，各种形态颜色的细菌和真菌当颜料，画出别具风格的作品。如在下列作品培养过程中，白色霉菌带有毛茸茸的感觉，可描绘大熊猫的皮毛，红色大肠杆菌可以描绘鹅嘴、水波则由假单胞杆菌绘就。下列说法错误的是()图甲图乙A．制备培养基时要经过计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板等步骤B．图甲作品培养基的pH需为酸性，图乙作品培养基的pH则需为中性或微碱性C．使用接种环接种时，取菌种前和接种后都需将接种环进行干热灭菌D．培养成型的作品应低温保存，以免菌株疯长影响整体效果C[培养基配制过程要称量、溶化、调pH灭菌，倒平板之前调节pH到适宜范围以利于真菌或者细菌的繁殖，A正确；培养真菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，B正确；每次使用接种环前后都要进行灼烧灭菌，灼烧待冷却后，才能置于菌液中使用，C错误；培养成型的作品应低温保存，以免菌株疯长影响整体效果，D正确。]4．(2021·大连高三模拟)某种细菌的培养和分离过程示意图如下。图中①～③表示实验过程，A1、B1、B2和B3代表平板，a1、a2、b1、b2和b3代表菌落，B1～B3中添加了适宜浓度的青霉素。有关叙述错误的是()A．实验操作过程中必须打开超净台上的紫外灯灭菌B．平板接种细菌后，放入恒温培养箱中倒置培养C．原始菌株的①扩大培养应选用液体培养基来培养D．依图示结果，说明b1、b2、b3具备抗青霉素的特性A[紫外线对人有害，在实验操作过程中，不需要打开超净台上的紫外灯消毒，因为在实验操作前已经打开紫外灯进行过消毒，A错误；平板接种细菌后，放入恒温培养箱中倒置培养，这样可以防止冷凝水滴落到培养基表面，B正确；原始菌株的①扩大培养应选用液体培养基来培养，这样可保证菌体与培养液充分接触，保证营养获取，C正确；依图示结果，由于B1～B3中添加了适宜浓度的青霉素，同时采用了影印法接种，根据培养基上菌落的情况可以看出b1、b2、b3均具备抗青霉素的特性，D正确。]5．(2021·泰安高三模拟)处理生活垃圾的有效方法之一是用微生物对其进行降解。下图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关分析正确的是()A．筛选所用培养基中的碳源应为牛肉膏和蛋白胨B．将菌液接种到培养基的方法是平板划线法C．菌落①与菌落②透明圈大小不同的原因是其对碘的分解能力不同D．扩大培养时用不加琼脂的液体培养基效果更好D[筛选所用培养基应以淀粉作为唯一碳源，这样才能将降解淀粉的菌种筛选出来，A错误；由培养基上的单个菌落可知，将菌液接种到培养基的方法是稀释涂布法，B错误；由于培养基中的唯一碳源是淀粉，而淀粉遇碘液会变蓝，故菌落①与②周围透明圈的大小不同原因可能是两个菌群对淀粉的分解能力不同，C错误；液体培养基可增大溶氧量，也能增加菌种与营养物质的接触面积，故扩大培养时用不加琼脂的液体培养基效果更好，D正确。]6．圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌组合可有效将餐厨垃圾中的有机质迅速分解成水和CO2。为制备分解餐厨垃圾的微生物菌剂，实现废物的资源化利用，研究人员采用稀释涂布平板法进行了两菌种的最佳接种量比例的探究实验，结果如图所示。下列叙述正确的是()A．由图可知，制备所需菌剂时两菌种的最佳接种量比例为2∶1B．可采用平板计数法替代稀释涂布平板法统计图中的有效菌落数C．涂布平板的所有操作都应在酒精灯火焰旁进行，而系列稀释操作不需要D．制备好的菌剂可接种到固体斜面培养基上并放入4℃D[根据图示可知，两菌种的最佳接种量比例为1∶1时，有效菌落数最大，故处理该餐厨垃圾废液，两菌种的最佳接种量比例为1∶1时，效果最佳，A错误；平板划线法不能用于计数，B错误；涂布平板的所有操作和系列稀释操作都应在酒精灯火焰旁进行，以防止杂菌污染，C错误；制备好的菌剂可接种到固体斜面培养基上并放入4℃的冰箱中临时保藏，7．(2021·菏泽高三模拟)精氨酸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。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸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，下列叙述正确的是()A．紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生基因突变或染色体变异B．图乙中菌落B为精氨酸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谷氨酸D．过程②所用培养基是一种鉴别培养基B[谷氨酸棒状杆菌为原核生物，其细胞中不含染色体，因此不会发生染色体变异，A错误；由以上分析可知，图乙中菌落B为精氨酸依赖营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌，B正确；过程③向培养基中添加的某种物质是精氨酸，C错误；过程②所用培养基缺少精氨酸，只有能产生精氨酸的微生物才能生存，因此该培养基是一种选择培养基，D错误。]8．(不定项)大肠杆菌的体积通常在0.5～3μm，为分离获得某噬菌体，实验操作如图。据图分析，下列有关说法正确的是()A．选择污水，因为其中含有大量的大肠杆菌，容易分离获得B．离心是为了促进噬菌体和大肠杆菌的分离C．孔径0.22μm是为了过滤大肠杆菌和其他细菌D．过程①表示稀释涂布平板法，结果表明滤液中含有噬菌体CD[选择污水是因为其中含有大量的大肠杆菌，易分离获得寄生于大肠杆菌体内的噬菌体，A错误；离心是为了得到含大肠杆菌和噬菌体的上清液，B错误；孔径0.22μm，大肠杆菌无法通过，C正确；过程①表示稀释涂布平板法，结果出现噬菌斑，表明滤液中有噬菌体，D正确。]9．(不定项)研究人员为了分离得到厌氧固氮菌，进行了下列实验操作步骤：①将土样稀释涂布到不含氮的选择培养基平板上，放置于厌氧培养罐中。②培养一段时间后，在平板上长出了菌落。③用“影印法”将上一步平板中的细菌复制到两组缺氮的选择培养基平板上，分别置于厌氧培养罐内、外保温培养。相关叙述正确的是()A．步骤①和步骤③利用厌氧培养罐培养细菌时，需保留氮气B．步骤②平板上生长出的细菌是厌氧固氮菌或兼性厌氧固氮菌C．在厌氧培养罐内外均能生长的为兼性厌氧固氮菌D．在厌氧培养罐外的平板上不生长、厌氧培养罐内的平板上生长的为厌氧固氮菌ABCD[步骤①和步骤③要筛选出固氮菌，培养基应不含氮，但培养罐中需保留氮气，A正确；步骤②在厌氧培养罐中生长出的细菌，可能是厌氧固氮菌，也可能是兼性厌氧固氮菌，B正确；在厌氧培养罐内外均能生长，说明既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，为兼性厌氧固氮菌，C正确；在厌氧培养罐外不生长、厌氧培养罐内能生长，说明只进行无氧呼吸，为厌氧固氮菌，D正确。]10．乳酸有L­乳酸、D­乳酸和DL­乳酸三类，人体只能代谢L­乳酸，而过多摄入D­乳酸会危害健康；传统酸菜发酵产物多为D­乳酸。为了从酸菜中筛选出高产L­乳酸的菌株，某科研小组进行如下实验。实验材料和步骤：①准备实验材料：酸菜汁、发酵培养基、MRS培养基(成分见下表，pH6.2～6.4)等。有机物牛肉膏10蛋白胨10酵母膏5葡萄糖20有机盐：乙酸钠2.0g、柠檬酸二铵2.0g琼脂粉15无机物K2HPO4MgSO4·7H2O0MgSO4·4H2O0水1.0L②筛选高产L­乳酸菌种：将酸菜汁稀释107倍，取0.1mL稀释液涂抹在MRS培养基中于32℃下培养2～4d获得单菌落，鉴定后将获得的L­乳酸菌种接种于MRS液体培养基中，在32℃下培养24h③发酵条件优化：分别探究发酵时间、温度等因素对发酵效果的影响。实验结论：高产L­乳酸菌株的最佳发酵温度是2℃请回答下列问题：(1)在MRS培养基中添加葡萄糖的作用是______________________________，无机盐可能起到___________的作用。MRS培养基常用________法灭菌，使用高压蒸汽灭菌锅时应注意______________________________________________________________________________。(2)将用________稀释后的酸菜汁涂布在MRS培养基上，培养后可通过菌落的__________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点)等特征将目的菌株鉴定出来；将获得的目的菌株接种于液体MRS培养基中可达到__________________________________________的目的。(3)如何确定发酵的最佳时间？___________________________________________________________________________________________________。[解析](1)在MRS培养基中添加葡萄糖的作用是为乳酸菌生长提供碳源和能源。无机盐可能起到调节细胞渗透压的作用。MRS培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌，使用高压蒸汽灭菌锅时应注意要先向灭菌锅内倒入适量水，并加热煮沸，将其中原有冷空气彻底排出后将锅密闭。(2)将用无菌水梯度稀释菌液涂布在MRS培养基上，培养后可通过菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征将目的菌株鉴定出来；将高产L­乳酸菌株接种于液体MRS培养基中可达到增加高产L­乳酸菌株数目的目的。(3)每隔相同时间，测定培养基中L­乳酸的含量，L­乳酸的含量最高的组对应的时间即为发酵的最佳时间。[答案](1)为乳酸菌生长提供碳源和能源调节细胞渗透压高压蒸汽灭菌要先向灭菌锅内倒入适量水，并加热煮沸，将其中原有冷空气彻底排出后将锅密闭(2)无菌水梯度形状、大小、隆起程度和颜色增加高产L­乳酸菌株数目(3)每隔相同时间，测定培养基中L­乳酸的含量，L­乳酸的含量最高的组对应的时间即为发酵的最佳时间11．聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是塑料类水瓶的重要原料，科学家发现了以PET为碳源和能量来源的细菌，该发现对PET类材料的回收利用、环境治理意义重大。请回答下列问题：(1)实验小组欲从土壤中获取PET降解菌，需将土壤样品置于以________为唯一碳源的培养基中进行选择培养，其目的是________________________。(2)该实验小组选取PET浓度为800mg·L－1的富集液进行系列稀释，分别取10－3、10－4和10－5倍数的稀释液0.1mL涂布于培养基上，每个稀释倍数涂布三个平板，各平板的菌落数分别为(35、32、31)，(286、298、297)，(36、7、2)，不适合用于计数的为________倍数的稀释液，用另外两组稀释倍数的稀释液进行计数得到的细菌数不一致的原因可能是__________________________________________________________________________________________________。(3)倒平板时应使锥形瓶的瓶口通过火焰，目的是__________________。在倒平板的过程中，如果培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，则这个平板不能用来培养目的菌，原因是______________________________。用平板划线法纯化PET降解菌的过程中，在第二次及其后的划线操作时，须从上一次划线的末端开始划线，原因是_______________________________________________。(4)在保藏PET降解菌菌种时，可采取________的方法进行长期保存。[解析](1)欲从土壤中获取PET降解菌，需将土壤样品置于以PET为唯一碳源的培养基中进行选择培养，其目的是增加PET降解菌的浓度，以确保能分离得到目的菌。(2)为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，据此结合题意可知：不适合用于计数的为10－5倍数的稀释液。用另外两组稀释倍数的稀释液进行计数，得到的细菌数不一致的原因可能是稀释倍数为10－3时，更多的菌落连在一起最终形成单菌落，导致结果小于稀释倍数为10－4组的结果。(3)倒平板时应使锥形瓶的瓶口通过火焰，其目的是灭菌，防止微生物污染。在倒平板的过程中，如果培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此这个平板不能用来培养目的菌。用平板划线法纯化PET降解菌的过程中，为使细菌数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而成的菌落，在第二次及其后的划线操作时，须从上一次划线的末端开始划线。(4)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。[答案](1)PET增加PET降解菌的浓度，以确保能分离得到目的菌(2)10－5稀释倍数为10－3时，更多的菌落连在一起最终形成单菌落，导致结果小于稀释倍数为10－4组的结果(3)灭菌，防止微生物污染空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生使细菌数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而成的菌落(4)甘油管藏12．(2021·德州高三大联考)聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类由微生物合成，在自然条件下可完全降解的生物塑料，可替代传统塑料成为新型生物材料。某科研团队以餐厨垃圾作为碳源，按照如图所示流程从含盐量高的餐厨垃圾渗沥液处理系统中筛选分离出PHA合成能力较强的耐盐菌株，下列相关叙述错误的是()(注：尼罗红是细胞内储存的脂类物质的荧光染色剂，在紫外光的照射下显示红色，灵敏度较高，可用于PHA和非PHA脂类物质荧光显微镜观察，并能在一定程度上将两者区分开来。)A．配制甲培养基时可适当提高培养基的盐浓度，接种后应置于摇床中振荡培养B．在乙培养基中加入尼罗红荧光染色剂，接种后将培养皿倒置在恒温箱中培养C．①过程采用稀释涂布平板法，②过程中应挑选有红色荧光的菌落进行培养D．经过多次稀释和筛选，形成的单菌落中所有细胞的遗传物质均相同D[由题干可知，实验目的是筛选分离出PHA合成能力较强的耐盐菌株，甲为选择培养基，作用是进行选择培养，配制时应适当提高盐浓度，抑制非目的菌株生长。振荡培养的目的是让目的菌与培养液充分混合，增加目的菌的数量，A正确；选择培养后，将菌液经稀释涂布到平板上，并在平板中加入尼罗红荧光染色剂，在紫外灯下出现红色荧光的菌株代表可产生PHA，接种后将培养皿倒置在恒温箱中培养，B、C正确，细菌为原核生物，进行二分裂增殖，不能保证遗传物质平均分配，D错误。]13．(不定项)抗生素是某些微生物产生的能杀死或抑制其他微生物生长的化学物质。下图表示从土壤中筛选某种抗生素产生菌的过程，相关叙述正确的是()A．菌株的透明圈越大，其产生的抗生素抑菌效果越好B．没有透明圈产生的菌株一定不能产生抗生素C．接种测试菌3时，接种环可能在灼烧后未冷却D．测试菌2、5对该菌产生的抗生素具有抗性AD[产生透明圈，说明菌株产生的抗生素能抑制指示菌S的生长，透明圈越大，抑菌效果越明显，A正确；没有透明圈产生的菌株不一定就不能产生抗生素，B错误；接种测试菌3，发现离能产生透明圈菌株的距离较远，说明可能是产生的抗生素抑制了测试菌3的生长，C错误；测试菌2和5距离产生透明圈菌株的距离近，说明测试菌2、5对该菌产生的抗生素具有抗性，D正确。]14．(不定项)(2021·胶州实验中学)某同学从植物中提取了W物质，并研究其抑菌效果。在平板中央处打孔后加入提取物W，测量抑菌圈的大小和计算抑菌圈平均增幅速率，实验方法和结果如下图所示。据图分析下列说法错误的是()A．将一定量菌液与刚灭菌的培养基混匀后，冷却并倾倒平板可得到试验菌平板B．在平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌，目的是防止微生物污染平板C．抑菌圈直径的大小与菌体浓度、提取物W的浓度和预扩散时间密切相关D．提取物W在培养基中扩散，加入提取物W后的2小时可获得最佳抑菌效果AD[菌液不能与刚灭菌的培养基混匀，否则会由于高温杀死菌种，A错误；在试验平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌，灼烧时钢管上的微生物死亡，进行打孔操作时可防止微生物对平板造成污染，B正确；抑菌圈直径的大小与菌体浓度、提取物W的浓度和预扩散时间有很大关系，C正确；提取物W在培养基中扩散，加入提取物W后的2小时获得抑菌圈最大平均增幅速率，说明提取物在2小时内扩散得较快，但不能确定是否为最佳抑菌效果，上述实验结果显示，24小时抑菌圈的直径最大，抑菌效果更佳，D错误。]15．(2021·唐山高三模拟)海洋细菌A78筛选自腐烂的海带，能在48h内高效降解海带块，具有较强的褐藻胶降解功能。某研究小组进行海洋细菌A78产生的褐藻胶裂解酶的诱导培养及特性研究。回答下列问题。(1)海洋细菌A78的褐藻胶裂解酶的诱导培养。将海洋细菌A78接种于经过________灭菌的肉汤培养基中，A、B、C三个培养基中分别添加0.5%、1%、1.5%的褐藻酸钠和________，一段时间后结果如图。该实验结果说明______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)为得到单菌落，最常用的两种接种方法是______________________________________________________________________________________。在培养基中添加海藻酸钠培养后出现菌落，再添加10%的氯化钙，