课时跟踪检测（三十六） 微生物的培养技术及应用

PAGE第1页共8页课时跟踪检测（三十六）微生物的培养技术及应用一、立足主干知识，注重基础性和综合性1．有关微生物的培养与应用，下列说法正确的是()A．通常使用液体培养基分离获得细菌单菌落B．大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段C．接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格灭菌处理D．某一稀释度的3个平板的菌落数依次为M1、M2、M3，以M2作为该样品菌落估计值解析：选B通常使用固体培养基分离获得细菌单菌落，A错误；大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段，B正确；培养基、培养皿、接种环都需要使用恰当方式进行灭菌处理，而实验操作者的双手只能进行消毒而不能进行灭菌处理，C错误；某一稀释度的3个平板的菌落数依次为M1、M2、M3，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，以它们的平均值作为该样品菌落数的估计值，D错误。2．下列关于“微生物的分离与培养”实验的叙述，正确的是()A．高压蒸汽灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖B．倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上C．为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D．用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上解析：选D在高压蒸汽灭菌的操作过程中，加热结束后应让灭菌锅内温度自然下降，待压力表的指针指到零时，打开放气阀，旋松螺栓，打开盖子；倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，而不是完全取下放到一边；接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后，再用其挑取菌落；在微生物的培养中，一般将培养皿倒置，在皿底上用记号笔做标记。3．高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接于同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液作显色处理，看到如图2所示情况。下列选项错误的是()A．过程①②合称为稀释涂布平板法B．甲、乙试管中的液体均为选择培养基C．Ⅱ号培养基上的接种方法为平板划线法D．图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种解析：选B根据Ⅰ号培养基上菌落分布均匀可知，①②过程为稀释涂布平板法，A正确；甲、乙试管中的液体是用于样品稀释，应为无菌水，B错误；由Ⅱ号培养基上的划线区域可知，从Ⅰ号培养基上挑选的菌落进行接种的方法是平板划线法，C正确；淀粉与碘液反应呈蓝色，但如果淀粉分解菌中的淀粉酶将淀粉水解后就不能呈蓝色，因此周围不显蓝色的菌落含有所需菌种，D正确。4．聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化特性，且废弃后易被生物降解，可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA菌种的流程图如下。下列说法正确的是()①取湖水→②接种在培养基上→③培养→④挑取单菌落，分别扩大培养→⑤检测菌体的数目和PHA的产量→⑥获得目标菌株A．步骤②可用稀释涂布平板法接种到含合成塑料的选择培养基上B．扩大培养时，接种后需要将培养基放入恒温箱倒置培养，以防杂菌污染C．④所用到的培养基应加入琼脂，以便挑取单菌落获得纯化菌株D．挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量解析：选D步骤②可用稀释涂布平板法接种到含盐量较高的选择培养基上，A错误；扩大培养应选用液体培养基，液体培养基中不应加入琼脂，B、C错误；挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量，D正确。5．取9个洁净培养皿，均分为三组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，各组分别加入等量的不同培养基，每个平板均用涂布法接种0.1mL大肠杆菌菌液，37℃组别培养基各平板的菌落数123Ⅰ琼脂、C6H12O6、NH4NO3303127Ⅱ琼脂、C6H12O6、NH4NO3、维生素169178193Ⅲ琼脂、NH4NO3、维生素001A．Ⅰ组和Ⅱ组说明维生素可以促进大肠杆菌生长B．Ⅰ组和Ⅲ组说明大肠杆菌正常生长需要糖类物质C．三组实验均使用了液体培养基，以方便菌落计数D．三组实验所使用的培养基均需62℃解析：选A由表格分析可知，Ⅰ组和Ⅱ组说明维生素可以促进大肠杆菌生长；Ⅱ组和Ⅲ组作对照，自变量是葡萄糖的有无，说明大肠杆菌正常生长需要葡萄糖；由题意可知，每个平板都含有琼脂，属于固体培养基；三组实验所使用的培养基均需高压蒸汽灭菌。6．幽门螺杆菌(含有脲酶)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。下列有关叙述错误的是()A．分离纯化幽门螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养基B．鉴别幽门螺杆菌时应在培养基中加入酚红指示剂和缓冲物质C．可用牛肉膏蛋白胨培养基作对照证明选择培养基的选择作用D．对幽门螺杆菌进行分离和计数可用稀释涂布平板法解析：选B幽门螺杆菌合成脲酶，可以利用尿素，所以分离纯化幽门螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养基，A正确；鉴别幽门螺杆菌时应在培养基中加入酚红指示剂，但不能加缓冲物质，B错误；为了证明选择培养基的选择作用，可用牛肉膏蛋白胨培养基作对照，C正确；对幽门螺杆菌进行分离和计数要用稀释涂布平板法，D错误。7．在分解尿素菌的分离和鉴定中，对先后用到的两种培养基，叙述正确的是()A．加入唯一氮源作为选择培养基，加入刚果红指示剂作为鉴别培养基B．加入唯一氮源作为鉴别培养基，加入酚红指示剂作为选择培养基C．加入酚红指示剂作为鉴别培养基，加入唯一氮源作为选择培养基D．加入刚果红指示剂作为选择培养基，加入唯一碳源作为鉴别培养基解析：选C在分解尿素菌的分离和鉴定中，应该先加入尿素作为分解尿素菌的唯一氮源，使其合成的脲酶分解尿素，产生氨，氨呈碱性；然后加入酚红指示剂培养细菌，呈红色。8．养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸，这两种物质可被硝化细菌吸收利用。在“养殖池底泥中硝化细菌的分离与计数”实验中，说法正确的是()A．需要配制添加一定浓度氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基，以筛选硝化细菌B．应对采集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行C．可以采用平板划线法进行接种，还需与未接种的空白培养基同时培养D．应将接种后的培养皿放在光照培养箱中培养，原因是硝化细菌为自养微生物解析：选B要分离硝化细菌，应该用以铵盐为唯一氮源的培养基，培养基中不能加入牛肉膏、蛋白胨，A错误；获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌污染，因此，应对采集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行，B正确；对微生物进行计数时应该采用的接种方法是稀释涂布平板法，C错误；硝化细菌能进行化能合成作用，无法利用光能，故不需在光照培养箱中培养，D错误。9．菌种M和菌种N在发酵工程应用上具有不同的优越性，为了获得具有它们共同优良性状的融合菌，进行了下图所示的实验。已知菌种M为组氨酸依赖(组氨酸合成相关基因突变为B－)，菌种N为色氨酸依赖(色氨酸合成相关基因突变为A－)。下列分析错误的是()A．菌种M和N可通过人工诱变和选择性培养筛选获得B．用PEG诱导融合之前需要去除菌种M和N的细胞壁C．在培养基X中添加组氨酸和色氨酸以筛选出杂种融合菌D．从培养基X中分离出的杂种融合菌P对两种氨基酸均不依赖解析：选C人工诱变可获得不同类型的突变体，再利用选择培养基从中选取组氨酸依赖型和色氨酸依赖型的菌种，即为菌种M、N，A正确；菌种M和N均为有细胞结构的微生物，再由题图流程可知，菌种M和N经处理后得到与之前形态不同的原生质体，再用PEG处理，所以菌种M和N均有细胞壁结构，B正确；培养基X筛选的菌种是M菌和N菌融合后的细胞，同时含有M菌和N菌的基因，即基因型为A＋B＋的杂种细胞，故培养基X中应不添加组氨酸和色氨酸，使未融合的菌不能存活，才可达到筛选目的，C错误、D正确。10．微生物的生长繁殖需要不同种类的碳源、氮源、无机盐、生长因子等营养物质，若培养基中的某种营养物质不能被微生物利用，微生物便不能生长。根据这一特性，可将微生物接种在只缺少某种营养物质的基础培养基中，再将所缺的营养物质点植于平板上，该营养物质便逐渐扩散于点植周围。该微生物若需要此种营养物质，便在这种营养物质扩散处生长繁殖，形成肉眼可见的菌落圈，这种测定微生物营养需求的方法称为生长谱法。某兴趣小组尝试用生长谱法测定某种大肠杆菌对糖类(碳源)的需求情况，操作流程如下：Ⅰ.培养基的制备。该小组所用无碳培养基配方如下(加水定容至1L)：成分NaClKH2PO4K2HPO4(NH4)2SO4MgSO4·7H2O琼脂质量/g10.50.520.220同时配制质量分数为10%的葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖溶液各50mL。Ⅱ.将大肠杆菌悬液与溶化并冷却至50℃Ⅲ.将已凝固的平板背面用记号笔划分为四个区，并注明要点植的糖类名称。Ⅳ.通过无菌操作分别加入蘸有不同糖类的无菌滤纸片，待平板吸收干燥后倒置培养24小时。结合所学知识回答相关的问题：(1)无碳培养基配方中加入(NH4)2SO4的目的是_________________。对培养基及糖溶液通常采用的灭菌方法是___________。倒平板后用_______________法进行接种。(2)该小组发现最终在培养基的四个区内均有菌落圈产生，但大小不同，据此得到的初步结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果在此实验中发现某一不被该大肠杆菌利用的碳源的点植区域也长出菌落圈，试分析可能的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(写出2条即可)(4)生长谱法还可用于某些营养缺陷型菌株(失去合成某种生长因子能力的菌株)的筛选和鉴定，例如，大肠杆菌经紫外线诱变处理后会产生一些营养缺陷型突变个体，现已纯化并制备出某营养缺陷型的菌悬液，但不清楚是氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸维生素缺陷型，请简要写出用生长谱法进行鉴定的思路，并预期可能的结果及结论。解析：(1)培养基中的(NH4)2SO4可以提供氮源。常用高压蒸汽灭菌法对培养基及糖溶液进行灭菌。倒平板后常用稀释涂布平板法进行接种。(2)培养基的四个区中含有不同的糖类，若在培养基的四个区内均有菌落圈产生，但大小不同，说明大肠杆菌可以利用四种糖类，但利用的程度不同。(3)如果在此实验中发现某一不被该大肠杆菌利用的碳源的点植区域也长出菌落圈，可能是有杂菌混入或该大肠杆菌发生了突变。(4)要通过生长谱法探究大肠杆菌属于氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸维生素缺陷型，可以将菌悬液与溶化并冷却至50℃答案：(1)提供氮源高压蒸汽灭菌稀释涂布平板(2)大肠杆菌可以利用四种糖类(葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖)作为碳源，但利用的程度不同(3)有杂菌混入；该大肠杆菌发生了突变；该大肠杆菌可能会利用琼脂多糖(4)将菌悬液与溶化并冷却至50℃11．幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化道溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。实验基本步骤如下：配制培养基→灭菌、倒平板→接种→培养→观察。请回答下列问题：(1)在配制培养基时，要加入尿素和酚红指示剂，这是因为Hp含有________，它能以尿素作为氮源。若有Hp，则菌落周围会出现红色环带。(2)高压蒸汽灭菌加热结束时，待高压锅或灭菌锅____________________时，开启锅盖。(3)接种时，先将菌液用____________稀释，然后用____________取0.1mL稀释液加到培养皿中，再用涂布器涂布到整个平面上。(4)在培养时，需将培养皿倒置并放在恒温培养箱中，培养皿需用记号笔在________(填“皿盖”或“皿底”)做好标记。(5)观察时发现，若实验操作都正确规范，但通过菌落计数计算，稀释倍数高的组计算结果往往大于稀释倍数低的组，导致这种结果的原因最可能是_________________________________________________________________________________________________。(6)临床上14C呼气试验检测是一种安全、准确地检测Hp的方法，其基本原理是当被检测者服用含有14解析：(1)由于Hp含有脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，在培养基中加入酚红指示剂后，指示剂变红。(2)高压蒸汽灭菌加热结束时，待高压锅或灭菌锅压力与大气压相同时，开启锅盖。(3)接种时，先将菌液用无菌水稀释，然后用移液管取0.1mL稀释液加到培养皿中，再用涂布器涂布到整个平面上。(4)在培养时，需将培养皿倒置并放在恒温培养箱中，培养皿需用记号笔在皿底做好标记。(5)观察时发现，若实验操作都正确规范，但通过菌落计数计算，稀释倍数高的组计算结果往往大于稀释倍数低的组，原因可能是稀释倍数低的组菌液浓度较大，出现多个细菌连在一起形成一个菌落的现象，导致菌落计数偏低。(6)临床上用14C呼气试验检测人体是否感染Hp，其基本原理是Hp能将14C标记的尿素分解为NH3和14CO答案：(1)脲酶(2)压力与大气压相同(3)无菌水移液管(4)皿底(5)稀释倍数低的组菌液浓度更大，可能出现多个细菌连在一起形成一个菌落，导致菌落计数偏低(6)14CO2二、强化迁移能力，突出创新性和应用性12．苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，①为土壤样品。下列相关叙述错误的是()A．使用平板划线法可以在⑥上获得单个菌落B．如果要测定②中活细菌数量，常采用混合平板法C．图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为唯一碳源D．微生物培养前，需对培养基和培养器皿进行灭菌处理解析：选B分析题图可知，实验经过选择培养基培养获得目的菌株，然后经过⑤的纯化培养，使用平板划线法可以在⑥上获得单个菌落，A正确；如果要测定②中的活细菌数量，常采用稀释涂布平板法，B错误；要筛选获得能降解利用苯酚的细菌菌株，图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为唯一碳源，C正确；微生物培养前，需对培养基和培养器皿进行严格的灭菌处理，D正确。13．研究者分别将β半乳糖苷酶基因和四环素降解酶基因转入大肠杆菌中，获得了能利用乳糖和对四环素有抗性的两种大肠杆菌。将两种菌单独接种于特定的选择培养基中培养，两种菌均不能生长；但将两种菌混合接种于该培养基中，两种菌均能生长。下列说法错误的是()A．需选择不能利用乳糖并对四环素无抗性的大肠杆菌作为受体B．该实验可选用添加有四环素并以乳糖为唯一碳源的培养基进行培养C．含四环素降解酶基因的大肠杆菌可通过降解四环素获取物质和能量用于生长D．两种菌混合培养时，两种菌的代谢分别为对方提供生存条件解析：选C根据题意可知，转基因后获得了能利用乳糖和对四环素有抗性的两种大肠杆菌，因此可推测转基因的受体菌为不能利用乳糖并对四环素无抗性的大肠杆菌，A正确；该实验可选用添加有四环素并以乳糖为唯一碳源的培养基进行培养，从而将两组转基因的大肠杆菌选择出来，B正确；含四环素降解酶基因的大肠杆菌可通过降解四环素而破坏四环素的结构，避免了四环素对自身的伤害，C错误；两种菌混合培养时，两种菌的代谢分别为对方提供生存条件，从而实现了共同生长，D正确。14．经人工诱变获得的天冬氨酸缺陷型菌株，菌体自身不能合成天冬氨酸，必须从外界环境中获取天冬氨酸才能生长繁殖。如图是科研人员利用“影印法”筛选天冬氨酸缺陷型菌株的部分过程(注：基本培养基中不含氨基酸，完全培养基中含所有种类的氨基酸)。回答下列问题：(1)过程①接种时，必需使用的工具是________；待测培养皿中的培养基是________(填“基本”或“完全”)培养基。(2)过程②是将印在同一块丝绒布上的菌落，先后转印至两个不同的平板上。该过程应该先转印到________培养基上，原因是______________________________