考点35微生物的培养技术及其应用（解析版）

考点35微生物的培养技术及应用（精讲+精练）目录知识点精准记忆典型例题剖析微生物的培养技术及应用微生物的选择培养和计数易混易错辨析2022高考真题感悟五、高频考点精练第一部分：知识点精准记忆第一部分：知识点精准记忆微生物的培养技术及应用1．培养基的配制(1)概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。(2)用途：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。(3)类型：按物理状态分类液体培养基：①特点：不含凝固剂，呈液体状态②用途：工业生产固体培养基：①特点：含凝固剂(如琼脂)，呈固体状态②用途：微生物的分离、鉴定，活菌计数，菌种保藏(4)成分碳源：①特点：提供碳元素的物质②作用：构成生物体的细胞的物质和一些代谢产物，有些也是异养生物的能源物质③来源：无机碳源：CO2、NaHCO3等；有机碳源：糖类、牛肉膏等氮源：①特点：提供氮元素的物质②作用：合成蛋白质、核酸等物质③来源：无机氮源：N2、NH3、铵盐、硝酸盐等；有机氮源：蛋白胨等无机盐：①特点：为微生物提供除碳、氮之外的各种重要元素，包括大量元素和微量元素②作用：为微生物提供无机营养，调节培养基的pH等③来源：无机化合物：KH2PO4、K2HPO4、NaCl等水：①特点：生物体含量最高的无机化合物②作用：良好的溶剂，参与化学反应等③来源：培养基、代谢产物（5）提醒：除了上述主要营养物质外，还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。例如，在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素；在培养霉菌时，一般需要将培养基调至酸性；在培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性；在培养厌氧微生物时，需要提供无氧的条件。2．无菌技术(1)目的：获得纯净的培养物。(2)关键：防止杂菌污染。(3)区别：消毒与灭菌的比较比较项目条件结果常用方法应用范围消毒较为温和的物理、化学或生物等方法仅杀死物体表面或内部一部分微生物煮沸消毒法日常用品巴氏消毒法不耐高温的液体化学药物消毒法操作空间、操作者的衣物和手等紫外线消毒法接种室、接种箱或超净工作台灭菌强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子湿热灭菌法培养基、容器等干热灭菌法玻璃器皿、金属用具等灼烧灭菌法接种工具等（4）提醒：选择无菌技术的原则：一要考虑无菌技术的效果，灭菌的效果比消毒要好；二要考虑操作对象的承受能力，活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒，而不能用灭菌(5)其他操作①做好消毒和灭菌工作后，要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。②为了避免周围环境中微生物的污染，接下来的许多操作都应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行。3．微生物的纯培养(1)概念辨析培养物：接种于培养基内，在适合条件下形成特定种类的微生物的群体纯培养物：由单一个体繁殖所获得的微生物群体菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部繁殖形成的肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体纯培养：获得纯培养物的过程酵母菌纯培养的操作步骤(3)平板划线法操作步骤（1）实验成功关键点①第一次划线及每次划线之前都需灼烧接种环灭菌，划线操作结束仍需灼烧接种环。②灼烧接种环之后，要等其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。③在做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，这样才能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。④划线时最后一区域不要与第一区域相连。⑤划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。（2）平板划线操作中几次灼烧接种环的目的项目第一次操作每次划线之前划线结束目的杀死接种环上原有的微生物杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端，使每次划线菌种数目减少杀死接种环上残存的菌种，避免微生物污染环境和感染操作者二、微生物的选择培养和计数1．区分选择培养基与鉴别培养基1）.选择培养基：①特点：允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长②用途：从众多微生物中分离所需的微生物③举例：加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌2）.鉴别培养基：①特点：根据微生物的代谢特点在培养基中加入某种指示剂或化学药品，进而产生特定的颜色或其他变化②用途：鉴别不同种类的微生物③举例：用伊红—亚甲蓝培养基鉴别大肠杆菌3）.提醒常见选择培养基举例：①缺少氮源的培养基可以筛选能利用大气中N2的微生物。②含青霉素的培养基可淘汰细菌，筛选出真菌。③无有机碳源的培养基可筛选出自养微生物。2．微生物的选择培养和数量测定(1)稀释涂布平板法步骤①系列稀释操作：该操作常用在将细胞接种到培养基之前，通过液体稀释的方法分散细胞，随着稀释程度的增大，单位体积中的微生物细胞数量减少，细胞得以分散。操作步骤：②涂布平板操作步骤(2)微生物的数量测定方法①显微镜直接计数法原理：利用特定细胞计数板或血细胞计数板，在显微镜计数一定容积的样品中微生物的数量方法：用计数板计数缺点：不能区分死菌与活菌而使计数结果偏大②间接计数法——活菌计数法(即稀释涂布平板法)原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。3．土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作(1)实验原理分离原理：①土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为他们能合成脲酶②配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够在该培养基中生长的细菌就是能分解尿素的细菌实验流程土壤取样：从酸碱度接近中性的潮湿土壤中，铲去表层土，取距地表3-5厘米的土壤层样品的稀释：通常选取一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得的菌落数在30-300的平板适于计数微生物的培养与观察：①接种：用稀释涂布平板法接种②培养条件：30-37℃培养1-2天③观察：根据菌落的特征区分微生物④计数：每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果(3)实验结果分析与评价第二部分：典型例题剖析第二部分：典型例题剖析考向一、微生物的培养技术及应用1.应用特定的测序技术发现某明代古沉船船体饱水木材样品与沉积物中含有丰富的原核微生物类群，与漆黑海底现场取的木材样品与沉积物中的菌群种类相似，但是菌群含量存在明显的差异。下列叙述正确的是（

）A．海底沉积物中的原核微生物结构简单，以RNA为遗传物质B．在漆黑的海底现场获取的木材样品中含有大量能够进行化能合成作用的硝化细菌菌群C．海底沉积物为多种多样的细菌菌群提供了生长、繁殖所需的全部的碳源和氮源D．用血细胞计数板统计海底某细菌的种群数量时发现平均每小格中有3个细菌，可估算一个计数室内有1200个细菌【答案】D【详解】A、原核生物具有细胞结构，细胞生物的遗传物质都是DNA，A错误；B、硝化细菌是一种好氧细菌，需要生活在氧气充足的环境，而在漆黑的海底氧气缺乏，因此在漆黑的海底现场获取的木材样品中不会含有大量能够进行化能合成作用的硝化细菌菌群，B错误；C、细菌菌群生长、繁殖所需的碳源和氮源不是全部来自于海底沉积物，N源还可来自水中溶解的无机盐如硝酸盐等，C错误；D、血细胞计数板一共有400个小格，平均每小格中有3个细菌，可估算一个计数室内有400×3=1200个细菌，D正确。故选D。考向二、微生物的选择培养和计数2.下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是（

）A．配制牛肉膏蛋白胨培养基；牛肉膏蛋白胨培养基也要灭菌B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0．1ml，分别涂布于各组平板上C．将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24﹣48小时D．确定对照组无菌后，选择菌落数多的实验组平板进行计数【答案】D【详解】A、配制好牛肉膏蛋白胨培养基后，培养基也要灭菌，A正确；B、取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0．1ml，分别涂布于各组平板上，B正确；C、平板倒置后，将实验组和对照组在37℃恒温培养24﹣48小时，C正确；D、确定对照组无菌后，选择菌落数在30﹣300以内的实验组平板进行计数，D错误。故选D。第三部分：易混易错辨析第三部分：易混易错辨析1.与微生物培养有关的6个易错点（1）固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂，不能为微生物生长提供能量和碳源。（2）灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。（3）划线时最后一区不要与第一区相连。（4）划线时用力大小要适当，这是为了防止用力过大将培养基划破。（5）用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。（6）尿素分解菌和纤维素分解菌的分离都运用了选择培养基，前者所用的培养基中尿素是唯一的氮源，后者所用的培养基中纤维素是唯一的碳源。2.教材结论性语句（1）（选择性必修3P18）当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。（2）（选择性必修3P18）同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。第四部分：高考真题感悟第四部分：高考真题感悟1．（2022·海南·高考真题）为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列有关叙述错误的是（

）A．采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本B．培养细菌时，可选用牛肉膏蛋白胨固体培养基C．土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落D．鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法【答案】C【详解】A、采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样，A正确；B、牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水、无机盐等，可用于细菌的培养，B正确；C、土壤溶液稀释倍数足够高时，才能将聚集的细菌分散开，有助于在培养基表面形成单菌落，C错误；D、不同种类细菌的理化特性一般不同，鉴定细菌种类时，除根据菌落特征进行形态学鉴定外，还可以借助生物化学的方法进行鉴定，D正确。故选C。2．（2022·湖北·高考真题）灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是（）A．动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行B．微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染C．为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌D．可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌【答案】D【详解】A、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误；B、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入抗生素，B错误；C、一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误；D、可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。故选D。3．（2022·湖北·高考真题）解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲，乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色，乙菌菌落周围不变色，下列说法错误的是（

）A．甲菌属于解脂菌B．实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源C．可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比D．该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力【答案】B【详解】A、根据题干信息“甲菌菌落周围呈现深蓝色”，说明甲可以分泌脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，因此甲菌属于解脂菌，A正确；B、乙菌落周围没有出现深蓝色，说明乙菌落不能产生脂肪酶，不能利用脂肪为其供能，但乙菌落也可以在培养基上生存，说明该培养基不是以脂肪为唯一碳源，B错误；C、可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比，更加直观，C正确；D、可以利用该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力，观察指标可以以菌落周围深蓝色圈的大小，D正确。故选B。4．（2021·天津·高考真题）1．下列操作能达到灭菌目的的是（

）A．用免洗酒精凝胶擦手 B．制作泡菜前用开水烫洗容器C．在火焰上灼烧接种环 D．防疫期间用石炭酸喷洒教室【答案】C【详解】A、用免洗酒精凝胶擦手属于消毒，A错误；B、制作泡菜前用开水烫洗容器属于消毒过程，B错误；C、在火焰上灼烧接种环能达到灭菌目的，C正确；D、防疫期间用石炭酸喷洒教室，属于消毒，D错误。故选C。第五部分：高频考点精练第五部分：高频考点精练1．某样液经滤膜过滤后，转移到完全培养基上并适宜条件下培养，每隔12h统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的数据作为结果，统计某种菌菌落数为205个，如图所示。下列说法正确的是（）A．若用滤膜测定硝化细菌数量，则培养基中可不添加氮源B．若计算出样液中该种菌的密度为41个/L，该值比实际值偏大C．为了提高准确度，需设平行重复实验，但不用空白对照D．菌落数目稳定时，大小不同的菌落形成的起始时间一般不同【答案】D【详解】A、硝化细菌属于化能合成型自养微生物，因此制备培养硝化细菌的培养基不需要添加碳源，但需要添加氮源，A错误；B、自来水中大肠杆菌浓度是205/5=41个，由于两个或多个大肠杆菌可能长成一个菌落，因此比真实值偏小，B错误；C、为了提高准确度，需设平行重复实验，同时需要设置空白对照，C错误；D、当菌落数目稳定时，菌落的形成时间一般是不同的，D正确。故选D。2．药物敏感试验简称药敏试验，旨在了解某病原微生物对各种抗生素的敏感程度，以指导临床合理选用抗生素。纸片扩散法是药敏试验中一种常用的方法，在纸片周围会形成透明的抑菌圈。下列叙述正确的是（

）A．图1所示操作需待培养基冷却至50℃左右时进行，不需要在酒精灯旁操作B．图3中Ⅳ的抑菌圈中出现了部分菌落可能是该病原微生物发生了基因突变C．进行药敏试验，需将平板上布满测试菌，需使用的接种工具是接种环D．接种后的平板在培养时的放置应如图2中②所示，可以防止污染【答案】B【详解】A、图1所示操作是倒平板，需要在酒精灯旁操作，以防止杂菌污染，A错误；B、图3中Ⅳ的抑菌圈中出现了部分菌落可能是该病原微生物发生了基因突变，产生了耐药性，从而存活下来，B正确；C、进行药敏试验，需将平板上布满测试菌，利用的接种方法是稀释涂布平板法，需使用的接种工具是涂布器，C错误；D、接种后的平板在培养时需要倒置培养，即图2中①所示，图2中②是培养皿正置，倒置培养既能防止培养基中水分过快蒸发，又能防止冷凝形成的水珠倒流，D错误。故选B。3．某兴趣小组为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”，将每道菜分为3盘，一盘取样冷藏，一盘使用公筷，一盘不用公筷，实验过程如下图。下列叙述正确的是（

）A．在固体培养基X上用稀释涂布平板法进行接种B．固体培养基X对菜品中的细菌有选择作用C．根据菌落的特征可以准确判断细菌的种类D．理论上，不食用组的培养基上不会有菌落出现【答案】A【详解】A、由图分析可知，图中对菌落进行了计数，采用的计数方法是稀释涂布平板法，A正确；B、固体培养基没有做任何处理，所以对菜品中的细菌没有选择性，B错误；C、在一定培养条件下，不同的微生物表现出各自稳定的菌落特征，根据菌落的性状、大小、颜色等特征，可以初步区分出不同种微生物，但不能准确判断，C错误；D、不食用的菜品，正常情况下也有微生物存在，D错误。故选A。4．为了观察手掌上附着的微生物，某小组成员将自己的手掌在配制的牛肉膏蛋白胨固体培养基上轻轻按压后，盖上培养皿盖，将平板倒置放在恒温培养箱中培养48h，结果如图所示。下列说法错误的是（

）A．配制的培养基经高压蒸汽灭菌后，还要调节pH才能用于接种B．待高温灭菌后的培养基冷却至50℃左右后，再进行倒平板C．在超净工作台上和酒精灯火焰旁进行操作，是为了防止杂菌污染D．手掌上的某些微生物在该培养基上并没有生长繁殖形成菌落【答案】A【详解】A、配制牛肉膏蛋白胨培养基时，先调节pH，再进行高压蒸汽灭菌，A错误；B、待高温灭菌后的培养基冷却至50℃左右后，再进行倒平板，此温度下培养基不烫手，便于后续操作，且培养基尚未凝固，容易倒出，B正确；C、超净工作台在使用前经紫外线消毒，而酒精灯火焰附近存在一个无菌区，为了防止杂菌污染，要在超净工作台上和酒精灯火焰附近进行操作，C正确；D、牛肉膏蛋白胨培养基虽然营养齐全，但并非所有微生物均可在其上生存，如病毒则无法在该培养基上生长繁殖，D正确。故选A。5．野生型大肠杆菌菌株能在未添加某种维生素的基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在添加了多种维生素的完全培养基上生长，下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。下列叙述错误的是（）A．图中①②④为基本培养基，③为完全培养基B．紫外线的目的是提高突变率，增加突变株的数量C．B的正确操作是用涂布器把菌液均匀地涂布在②表面D．经C过程原位影印及培养后，可从④中挑取D进行纯化培养【答案】A【详解】A、野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，根据题干信息和图形分析，图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，A错误；B、紫外线照射的目的诱导野生大肠杆菌发生基因突变，通过紫外线照射处理可提高突变频率，从而增加突变株的数量，B正确；C、B操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面，C正确；D、从图中可看出，D在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D是氨基酸缺陷型菌落，故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养，D正确。故选A。6．AM真菌能促进根瘤菌（Rh）刺激根的局部膨大形成根瘤。为研究AM真菌促进Rh形成根瘤的机制，研究人员分别取经AM-+Rh-、AM++Rh-和AM++Rh+处理的大豆根系分泌物（+代表有，-代表无），灭菌后装满毛细管，将毛细管束放入含有根瘤菌菌液的试管中，实验装置如图1（此培养条件下根瘤菌能生存但并不增殖）。每隔两天取出毛细管，用无菌水冲洗其外壁，打碎研磨冲洗定容后进行活菌计数，结果如图2。下列有关上述实验操作及分析叙述正确的是（

）A．根瘤菌与AM真菌都具有生物膜系统，二者本质区别是有无核膜包被的细胞核B．实验中可采用高压蒸汽灭菌锅对大豆根系分泌物和根瘤菌菌液进行灭菌处理C．可取一定量的毛细管研磨液划线接种在增殖平板培养基上进行培养计数D．AM真菌与根瘤菌共同存在时，根系分泌物对根瘤菌的吸引作用更强【答案】D【详解】A．根瘤菌没有生物膜系统而AM真菌有，A错误；B、可采用高压蒸汽灭菌锅对大豆根系分泌物进行灭菌处理，根据实验要求，根瘤菌菌液不能灭菌，B错误；C、可取一定量的毛细管研磨液进行稀释涂布在增殖平板培养基上进行培养计数，C错误；D、从曲线图上可以看出，AM真菌与根瘤菌共同存在时（AM++Rh+组），菌落数更多，说明根系分泌物对根瘤菌的吸引作用更强，D正确。故选D。7．为了从反刍动物的瘤胃中分离出能分解尿素的微生物，某兴趣小组设计了如下实验流程。下列叙述错误的是（

）A．为创造无氧环境，可采用穿刺接种法B．该实验使用的固体培养基是选择培养基C．细菌能分解尿素，是因为它们能合成脲酶D．脲酶将尿素分解为氨和CO2，会使培养基pH降低【答案】D【详解】A、穿刺接种法常用来接种厌氧菌，因此为创造无氧环境，可采用穿刺接种法，A正确；B、由图可知，该实验使用的固体培养基，目的是分离出能够分解尿素的细菌，是典型的选择培养基，B正确；C、细菌想要分解尿素，必然含有能够分解尿素的酶，即细菌能合成脲酶，C正确；D、脲酶将尿素分解为氨和CO2，氨会使培养基碱性增强，pH升高，D错误。故选D。8．刚果红是一种染料，可与纤维素反应形成红色复合物，但不会与纤维素水解产物发生反应。研究人员利用该原理从土壤中分离纤维素分解菌并计数，培养结果如下图所示。下列叙述错误的是（

）A．刚果红培养基以纤维素为唯一碳源B．将菌液分散在培养基表面用平板划线法C．图中菌落丁分解纤维素的能力最强D．用显微镜直接计数统计的结果往往比活菌实际数目多【答案】B【详解】A、该实验的目的是从土壤中分离纤维素分解菌并计数，因此该刚果红培养基应该以纤维素为唯一碳源，A正确；B、微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，稀释涂布平板法可用于计数，平板划线法不能用来计数，故将菌液分散在培养基表面应该用稀释涂布平板法，B错误；C、有透明圈说明纤维素被纤维素酶催化降解，透明圈大小与纤维素酶的量与活性有关，透明圈越大，说明降解纤维素能力越强，由图可知，菌落丁周围的透明圈最大，说明其降解纤维素的能力最强，C正确；D、由于显微镜直接计数时统计的数据包括了已经死亡的细菌，所以其统计的结果往往比活菌实际数目多，D正确。故选B。9．利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有重大意义。科研人员开展筛选、诱变及选育高产纤维素酶菌株的相关研究，过程如图。下列叙述正确的是（

）A．采集的黑土壤需经过高压蒸汽灭菌进行富集培养B．需用牛肉膏、纤维素、琼脂等配制CMC平板C．诱变处理使每个细菌的产纤维素酶能力提高D．人工筛选可以使产纤维素菌株发生定向进化【答案】D【详解】A、结合分析可知，为避免菌种被杀死，采集的黑土壤不需要高压蒸汽灭菌，A错误；B、本实验目的是选育高产纤维素酶菌株，故应在以纤维素为唯一碳源的培养基上培养，不能添加牛肉膏，B错误；C、诱变处理的原理是基因突变，基因突变是不定向的，故诱变处理不能使每个细菌的产纤维素酶能力提高，C错误；D、人工筛选是定向的，在该定向选择的作用下，可以使产纤维素菌株向着高产的方向发生定向进化，D正确。故选D。10．肉制品在发酵过程中会产生一类具有生物活性的含氮低分子化合物一生物胺。适量生物胺可促进人体的正常生理活动，但含量较高时有一定的毒性。科研人员拟采用水解圈（微生物水解生物胺产生的透明圈）的方法，从鱼露发酵液中筛选高效生物胺降解菌，其操作思路如下：①从距发酵缸上表面8-12cm处吸取1mL发酵液→②→③取100uL均匀涂布在培养基x上→④挑取目标菌落分离纯化→⑤测定菌株的生物胺降解活性。下列相关分析中错误的是（

）A．操作②是指用适量的蒸馏水稀释鱼露发酵液B．操作③采用的接种方法也可用于微生物计数C．配置培养基X时，应以生物胺作为唯一氮源D．选择目标菌落时，应挑取水解圈较大的菌落【答案】A【详解】A、操作②是指用适量的无菌水稀释鱼露发酵液，A错误；B、操作③采用的接种方法为稀释涂布平板法，也可用于微生物计数，B正确；C、配置培养基X时，应以生物胺作为唯一氮源以便筛选出生物胺降解菌，C正确；D、水解圈越大，说明降解生物胺的能力越强，因此选择目标菌落时，应该挑取水解圈较大的菌落，D正确。故选A。11．尿素容易保存，是目前使用量较大的一种化学氮肥，尿素分子并不能直接被农作物吸收，只有被尿素分解菌分解成氨之后，才能被植物利用。如图是从土壤中分离、计数尿素分解菌的过程，有关分析不正确的是（）A．若②过程稀释了10倍，则乙锥形瓶里盛有18mL无菌水B．③的接种方法可用稀释涂布平板法C．a、b、c培养基可以用牛肉膏蛋白胨培养基D．若①②过程稀释了10倍，a、b、c培养基上的菌落数依次为57、58、56个，则10g土样中的尿素分解菌数量为5.7×108个【答案】C【详解】A、②过程加入了2mL菌液，若稀释了10倍，则乙锥形瓶里应盛有18mL无菌水，A正确；B、平板划线法不能计数，③的接种方法不能用平板划线法，B正确；C、牛肉膏和蛋白胨均可提供氮源，a、b、c培养基应以尿素为唯一氮源，C错误；D、若a、b、e培养基上的菌落平均数为57个，10g土样加入90mL无菌水相当于稀释了10倍，则由题图可知，共稀释了1×107倍，根据稀释涂布平板法的计算公式，10g土样可含有尿素分解菌5.7×108个，D正确。故选C。12．为了研究抗生素X对四种不同细菌（1、2、3、4）的作用效果，有人做了如图的抗菌实验，四天后菌落形态如图所示，则下列分析正确的是（

）A．抗生素X对细菌3的抑制效果最好 B．抗生素X对细菌4的抑制效果最差C．抗生素X对细菌2的抑制比对细菌3的抑制效果好 D．可以用抗生素X去治疗由细菌1引起的疾病【答案】C【详解】A、四天后细菌2的黑色区域最短，说明抗生素X对细菌2的抑制效果最好，A错误；B、四天后细菌3的黑色区域最短，说明抗生素X对细菌3的抑制效果最差，B错误；C、根据图中结果可知，用抗生素X对细菌2的抑制比对细菌3的抑制效果好，C正确；D、由图可知，抗生素X对细菌1不起作用，因此不能用抗生素X去治疗由细菌1引起的疾病，D错误。故选C。13．为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险，某同学进行了相关实验。实验中将牛肉膏蛋白胨培养基置于距正确佩戴口罩的实验者口部前方50cm处，然后对着培养基讲话1min或咳嗽2次，再进行微生物培养和观察。下列叙述错误的是（

）A．实验中培养基为固体培养基并需要进行严格的灭菌B．实验者对培养基进行处理后，放入10℃恒温培养箱中培养1-2天C．实验中还应设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照D．培养结束后可根据菌落的形状、大小、颜色等特征确定微生物的种类【答案】B【详解】A、实验中要观察微生物，因此配制的牛肉膏蛋白胨培养基应为固体培养基，并进行严格灭菌处理，以防止杂菌污染，A正确；B、本实验是为了确定正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险，而人体的温度约为37°C，因此应设置与人体相同的温度，即在37°C恒温培养箱中培养1~2天，B错误；C、本实验的实验组为佩戴口罩对着培养基讲话1min或咳嗽2次，实验中还应该设置“不戴口罩直接说话或咳嗽’进行对照实验，保证实验结果的准确性，C正确；D、不同微生物的菌落具有特殊的特征，在实验培养结束后，可根据菌落的形状、大小、颜色、隆起程度等特征确定微生物种类，D正确。故选B。14．做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是（

）A．高压灭菌加热结束时，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立即去挑取菌落D．用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上【答案】D【详解】A、高压蒸汽灭菌加热结束时，应等压力表的压力降到零时，再打开排气阀，旋松螺栓，打开锅盖，A错误；B、倒平板时，将打开的皿盖放在一边，容易污染培养皿，B错误；C、经火焰灭菌后的接种环温度很高，若此时趁热挑起待纯化菌落会使其中的微生物死亡，C错误；D、用记号笔标记培养皿中菌落时，由于培养菌落时需倒置培养，为了方便查看，应标记在皿底上，D正确。故选D。15．微生物需要从外界吸收营养物质来维持正常的生长和繁殖。下列关于微生物营养的叙述，正确的是（

）A．尿素分解菌和纤维素分解菌的培养基中可能含有相同的无机盐B．筛选硝化细菌（自养型）的培养基中需加入适宜浓度的有机碳源C．只含有水和无机盐两类成分的培养基中不可能形成生物群落D．乳酸菌需要的特殊营养物质是指其自身不能合成的某些无机物【答案】A【详解】A、尿素分解菌的培养基中含有的无机盐是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4，纤维素分解菌的培养基中含有的无机盐是NaNO3、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、KCl。A正确；B、硝化细菌是自养生物，可以用空气中CO2作为碳源，用缺乏有机碳源的培养基可以筛选硝化细菌。B错误；C、只含有水和无机盐两类成分的培养基，可以培养既能固氮又能以CO2作为碳源的微生物（如固氮蓝藻）。C错误；D、乳酸菌需要的特殊营养物质是维生素，是有机物。D错误。故选A。16．培养基是指供给微生物、植物或动物细胞（或组织）生长繁殖的，由不同物质组合配制而成的营养基质。针对下表中的三组培养基，下列叙述错误的是（）组别培养基成分a蛋白胨、酵母提取物、甘露醇、水b葡萄糖、尿素、NaCl、K2HPO4、酚红、琼脂糖c矿质元素、蔗糖、维生素、甘氨酸、水、琼脂A．a组培养基可用于醋化醋杆菌的扩大培养，该培养过程需用到磁力搅拌器和摇床B．b组培养基可用于分离含脲酶的微生物，该实验中需用全营养LB固体培养基作对照C．c组培养基可用于诱导植物愈伤组织再分化，添加的植物生长调节剂需事先过滤灭菌D．上述培养基不仅要为相应的细胞提供营养物质还要为其生存和繁殖提供适宜的环境【答案】C【详解】A、a组培养基可用于醋化醋杆菌的扩大培养，磁力搅拌器和摇床都是扩大菌落与其所需要的营养物质的接触面积，利于菌落的培养，A正确；B、b组培养基以尿素作为唯一氮源，含脲酶的微生物在该培养基上能生长，其它微生物在该培养基上因缺乏氮源而不能生长，可用于分离含脲酶的微生物，该实验中需用全营养LB固体培养基作对照，通过对照可以判断选择培养基的选择作用，B正确；C、c组培养基可以用来诱导植物愈伤组织再分化，添加的植物生长调节剂不能过滤灭菌，易被分解，C错误；D、上述培养基不仅要为相应的细胞提供营养物质，还要为其生存和繁殖提供适宜的环境，D正确。故选C。17．结核杆菌是对抗生素极易产生耐药性的细菌。为探究不同结核杆菌耐药性的大小，研究人员提取患者体内的病原菌进行培养（如图甲），过程Ⅰ接种纯化的结果如图乙。下列说法正确的是（

）A．在病原菌的培养过程中只采用一种灭菌方法即可B．对单一菌落进行液体培养的目的是获得更多的结核杆菌C．培养中各培养基均需加入抗生素的目的是抑制杂菌生长D．过程Ⅰ接种时划线的顺序是①→②→③，该方法无法完成对菌落的计数【答案】B【详解】A、微生物的分离、培养过程需要严格的无菌环境，需要用到多种灭菌方法，如培养基、涂布器的灭菌方法分别是高压蒸汽灭菌和灼烧灭菌，A错误；B、对单一菌落进行液体培养的目的是获得更多的结核杆菌，即进行扩大培养，B正确；C、培养中各培养基均需加入抗生素，目的是选择出抗药性强的目的菌，C错误；D、根据图乙中菌落分布的特点，划线次数越多，细菌数量越少，可以推导出划线的顺序依次是①→③→②，D错误。故选B。18．下列有关无菌技术的说法，正确的是（

）①可以通过化学药剂消毒法处理水源；②培养基需经高压蒸汽灭菌后方可调节pH；③配制培养基和接种时，均必需在酒精灯火焰旁操作；④接种室、接种箱或超净工作台在使用前，可用紫外线照射30min进行消毒；⑤高压蒸汽灭菌是在压力为201kPa，温度为121℃的条件下维持15-30min来灭菌的；A．①③ B．③⑤ C．③④ D．①④【答案】D【详解】①可以使用化学药剂即通过化学消毒法处理水源，还可用微生物分解水体的有机物，即通过生物消毒法净化污水，①正确；②培养基配置时应先调节pH再灭菌，②错误；③配制培养基时，不需在酒精灯火焰旁操作，③错误；④接种室、接种箱或超净工作台在使用前，可用紫外线照射30min进行消毒，④正确；⑤高压蒸汽灭菌是在压力为100kPa，温度为121°C的条件下维持15-30min来灭菌的，⑤错误。故选D。19．经诱变处理后，某细菌群体中基因突变频率增大，但突变体数量仍占极少数。梯度平板法是筛选抗药性突变型的一种简单有效的方法，其操作要点是：先在培养皿中倒入不含抗生素的培养基，立即倾斜培养皿到凝固为一个斜面，再将培养皿平放，继续倒入含一定浓度抗生素的培养基，直至形成平面，培养基内的抗生素浓度呈线性梯度，一端浓度高，另一端浓度低，将诱变处理的浓菌液涂在梯度平板上进行培养及筛选。筛选出的抗药性突变型再做抗药性的测定。下列推断不合理的是（

）A．抗药性突变型个体的主要诱因是培养基中的抗生素B．制作含有抗生素的平板时，药物须与培养基混合均匀C．培养后，在高浓度抗生素处出现的菌落为抗药性突变型菌株且抗药性强D．含抗生素的梯度平板上会出现未经诱变处理的该细菌群体菌落【答案】A【详解】A、培养基中的抗生素起选择作用，不是抗药性突变型个体产生的主要诱因，A错误；B、抗生素与培养基混合均匀，从而便于通过观察微生物在培养基上的生长情况判断药物的作用，B正确；C、不具有抗药性的细胞会被抗生素杀死，故培养后在高浓度抗生素处出现的菌落为抗药性突变型菌株且抗药性强，C正确；D、未经诱变处理的该细菌中也有具有抗药性的个体，可以在含抗生素的梯度平板上生长并形成菌落，D正确。故选A。20．高中生物实验中用到了不同体积分数的酒精，下列说法正确的是（

）A．微生物的实验室培养实验中，用50%酒精给实验者的双手消毒B．观察花生细胞中的脂肪颗粒，需要用70%的酒精洗去浮色C．DNA粗提取实验中，用95%冷酒精进一步提纯DNA，DNA溶解于95%冷酒精D．绿叶中色素的提取和分离实验中，可用无水乙醇作为提取液【答案】D【详解】A、微生物的实验室培养实验中，医用和实验室的消毒常用体积分数为75%的酒精，A错误；B、在检测脂肪的试验中需要用体积分数50%的酒精洗去浮色，B错误；C、DNA不溶于酒精，而蛋白质等杂质溶于酒精，进而提纯DNA，因此用95%冷酒精进一步提纯DNA，DNA不溶解于95%冷酒精，C错误；D、在绿叶中色素的提取和分离实验中，需要用无水乙醇来提取色素，D正确。故选D。21．采后的葡萄在运输、贮藏等过程中，易受黑曲霉感染而腐烂引起“黑粉病”，食用价值下降。为解决这一问题，研究人员从葡萄园土壤中分离、纯化和筛选出对黑曲霉有较强抑制作用的拮抗细菌，具体流程如图。(1)黑曲霉与拮抗细菌都具有的结构或物质是_________。①质膜

②核膜

③核酸

④核糖体

⑤线粒体(2)步骤Ⅰ采用的接种方法是_________，采用固体平板培养细菌时进行倒置培养的原因是_________。(3)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养器皿进行_________（填“消毒”或“灭菌”）处理；操作者的双手需要进行清洗和_________；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使其内蛋白质变性，还能损伤它的_________结构。(4)下列关于步骤Ⅳ的说法正确的有_________。A．桔抗细菌与黑曲霉竞争营养与生存空间B．桔抗细菌可能产生了某种物质抑制黑曲霉的生长繁殖C．黑曲霉可能产生了某种抗生素抑制描抗细菌的生长繁殖D．桔抗细菌对黑曲霉抑制作用越大，则其周围的透明圈越大(5)为进一步研究抽抗细菌对葡萄中黑曲霉的抑制效果，研究人员进行了图实验，其中施加的处理①是_________、②是_________。【答案】(1)①③④(2)

稀释涂布平板法

防止冷凝水倒流，污染培养基(3)

灭菌

消毒

DNA(4)ABD(5)

接种黑曲霉

接种黑曲霉和拮抗细菌【详解】（1）黑曲霉是真核生物，拮抗细菌是原核生物，二者都具有①质膜、③核酸（DNA和RNA）、④核糖体，而②核膜、⑤线粒体是真核生物特有的结构。故选①③④。（2）结合平板上菌落的分布（分别较均匀），可知步骤1采用的接种方法是稀释涂布平板法。采用固体平板培养细菌时进行倒置培养的原因是防止冷凝水倒流，污染培养基。（3）在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养器皿进行灭菌处理；操作者的双手需要进行清洗和消毒；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使其内蛋白质变性，还能损伤它的DNA结构。（4）结合步骤Ⅲ和Ⅳ可知，在拮抗细菌的中间接种了黑曲霉，最后拮抗细菌周围出现透明圈，而黑曲霉的菌落消失。A、黑曲霉与拮抗细菌都接种在同一块平板上，最终黑曲霉没有生长而拮抗细菌生长较好，可能是由于拮抗细菌与黑曲霉竞争营养与生存空间，且拮抗细菌的竞争能力更强，A正确；B、拮抗细菌可能产生了某种物质抑制黑曲霉的生长繁殖，使得黑曲霉不能生长，B正确；C、若黑曲霉可能产生了某种抗生素抑制拮抗细菌的生长繁殖，则结果应为有黑曲霉的菌落而无拮抗细菌的菌落，与图示结果不符，C错误；D、透明圈内黑曲霉均无法生长，拮抗细菌对黑曲霉抑制作用越大，则其周围的透明圈越大，D正确。故选ABD。（5）①发生腐烂，应该加的是黑曲霉；②未发生腐烂，根据前面的结果可知，拮抗细菌有抑制黑曲霉的作用，因此②加入的是拮抗细菌和黑曲霉。22．从远古到现代，从传统发酵到分子生物学实验，生物技术一直与我们的生活息息相关。回答下列问题。(1)微生物培养技术是最基本、最核心的生物技术。在实验室培养微生物，一方面需要为培养的微生物提供合适的______________________(答出2点即可)，另一方面需要确保无处不在的其他微生物不会对实验造成干扰。(2)在生产上，人们使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。①由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一，被广泛地应用于果汁加工业。培养霉菌可以用查氏培养基，该培养基一般含有___________________(答出2种即可)、氮源和碳源，碳源进入细胞后，可参与_______________(答出2种即可)、蛋白质和核酸等有机物的合成。②果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。在果汁的工业生产中，分离果胶酶的方法有__________________(答出2种即可)。③果汁中可能含有大肠杆菌，果汁中大肠杆菌的数量可以通过滤膜法来测定，具体做法是______________________，根据培养基上的菌落数目，计算出果汁中大肠杆菌的数量。(3)植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，具体采用哪种方法要根据_____________________来决定。胡萝卜素易溶于有机溶剂，提取胡萝卜素可以采用有机溶剂萃取的方法，萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有________________(答出3点即可)的特点。此外，还需要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃、有机溶剂是否能从产品中完全除去、会不会影响产品质量等问题。【答案】(1)营养和环境（条件）(2)

水、无机盐

糖类、脂质

凝胶色谱法和电泳法

将已知体积的果汁过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养，一段时间后，统计黑色菌落的数目(3)

(植物）原料的特点

较高的沸点、能够充分溶解胡萝卜素、不与水混溶【分析】培养基的概念及营养构成（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。（2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求，例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。2.凝胶色谱法：凝胶色谱法也称做分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成的，如葡聚糖或琼脂糖。在小球体内部有许多贯穿的通道，当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进人凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢;而相对分子质量较大的蛋白质无法进人凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。3.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。（1）各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。在实验室培养微生物，需要做到两点，一方面需要为培养的微生物提供合适的营养和环境，即微生物的生长提供合适的培养基和适宜的环境条件，另一方面需要确保无处不在的其他微生物不会对实验造成干扰，因而培养微生物培养过程中无菌技术的设施非常关键。（2）①由霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂之一，被广泛地应用于果汁加工业。培养霉菌可以用查氏培养基，该培养基一般含有水分、无机盐、氮源和碳源，碳源不仅可以作为能源物质，还可作为细胞的组成成分，因而碳源可参与糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物的合成。②果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。酶作为蛋白质，通常利用分离蛋白质的方法进行分离，因此果胶酶的分离通常用凝胶色谱法和电泳法，前者的原理是根据不同分子量的蛋白质分子在凝胶柱中移动的速度不同进行设计的，后者利用的原理是根据不同分子质量的蛋白质在电泳过程中迁移的速度不同实现的分离。③果汁中可能含有大肠杆菌，果汁中大肠杆菌的数量可以通过滤膜法来测定，具体做法是将已知体积的果汁过滤后，将滤膜放在伊红美蓝培养基上培养，一段时间后，统计黑色菌落的数目，这里用到的原理是大肠杆菌在伊红--美蓝培养基上显黑色的原理设计的，然后根据培养基上的菌落数目，推算出果汁中大肠杆菌的数量。（3）植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等，具体采用哪种方法需要根据(植物）原料的特点来决定。根据胡萝卜素易溶于有机溶剂，因而提取胡萝卜素采用萃取法进行，这里萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有较高的沸点、能够充分溶解胡萝卜素、不与水混溶的特点。另还需要考虑萃取效率、对人的毒性、是否易燃等问题。23．原核生物繁殖快、多为单细胞，且遗传物质相对较少，因此早期的基因工程操作都用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。目前市场上供应的降血糖药物多为重组人胰岛素，即应用基因工程技术生产的、与内源激素结构和生物活性相同的胰岛素。用于生产重组人胰岛素的表达系统主要有大肠杆菌和酵母菌，这两个系统各有利弊，大肠杆菌系统表达效率高，但后处理较难；酵母系统表达量虽然低，但对表达产物的处理较简便。下图为某研究小组设计的酵母菌培养流程，回答下列有关问题：(1)实验中对所用实验物品、培养基进行灭菌处理的目的是____________________，除上述灭菌处理外，为达到相同的目的，操作时还要注意________________________（至少回答1点）。(2)用大肠杆菌来生产重组人胰岛素，为何后处理比较难？____________________________。(3)进行酵母菌计数时，不采用平板划线法接种的原因是______________________。对于频繁使用的菌种，常采用临时保藏的方法，但该方法保存时间不长，原因是____________________。(4)虎红培养基是培养、分离和计数酵母菌的常用培养基。在该培养基平板上，酵母菌多数为圆形凸起、边缘整齐、表面光滑湿润、不透明乳白色或粉红色的菌落，少数菌落表面粗糙或皱褶、周边呈细分枝状，因此该培养基属于____________________（填“选择培养基”或“鉴别培养基”）。观察发现，在培养基内部也分布有酵母菌菌落，分析内部出现菌落的原因为____________________________。【答案】(1)

防止外来杂菌污染，获得纯净培养物