高考生物一轮复习 第一编 考点通关 考点42 微生物的培养与应用练习（含解析）-人教版高三生物试题

考点42微生物的培养与应用一、基础题组1．利用选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物，通过缺氮培养基、含青霉素的培养基、含氨的无机培养基，可从土壤中分离出的微生物依次是()A．硝化细菌、放线菌、根瘤菌B．根瘤菌、青霉菌、圆褐固氮菌C．圆褐固氮菌、放线菌、硝化细菌D．圆褐固氮菌、酵母菌、硝化细菌答案D解析缺氮培养基、含青霉素的培养基、含氨的无机培养基上能生长的生物依次是自生固氮微生物、真菌、硝化细菌。根瘤菌属于共生固氮微生物，放线菌不属于真菌，因此只有D项符合题意。2．下列关于制备固体培养基时倒平板的叙述，正确的是()A．倒好的培养基和培养皿要进行高压蒸汽灭菌处理B．应将打开的培养皿的皿盖放到一边，以免培养基溅到培养皿的皿盖上C．为了防止微生物落入培养基，要在火焰旁进行操作D．倒好培养基的培养皿，要立即将平板倒过来放置答案C解析培养基和培养皿都应该在倒平板之前进行灭菌，培养皿应该进行干热灭菌，培养基进行高压蒸汽灭菌，A错误；倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基(约10～20mL)倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖，B错误；倒好培养基的培养皿，等培养基冷却凝固后，再将平板倒过来放置，D错误。3．在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种如图甲、培养结果如图乙。有关叙述错误的是()A．接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌B．连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落C．接种过程中至少需要对接种环灼烧5次D．图甲中a区域为划线的起始位置答案D解析由图甲可知，平板共划线4次，每次划线前和划线结束后均需灼烧接种环，所以至少需要对接种环灼烧5次，C正确；由图乙可知，图甲中d区域为划线的起始位置，D错误。4．下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是()A．利用稀释涂布平板法只能分离微生物不能对微生物进行计数B．接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落C．以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌D．用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先增加后减少答案A解析用稀释涂布平板法可以分离微生物也可以对微生物进行计数，A错误；接种划线可以将菌体分散，经过培养可以得到单菌落，B正确；以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌，C正确；在泡菜腌制过程中，开始亚硝酸盐含量增加，一般腌制10天后含量开始下降，D正确。5．高温淀粉酶在大规模工业生产中是极为重要的酶制剂。研究者从热泉中筛选出了能高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，筛选过程如下图所示。(1)进行②过程所用的接种方法是______________。微生物筛选培养过程，为了防止杂菌污染，需要对培养基和培养皿进行____________处理，整个过程中需要进行____________操作。(2)培养基一般要含有细菌生存所需的水、无机盐、碳源和________________。(3)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放____________分解培养基中的淀粉，在不同菌落周围形成大小不同的透明圈，应挑出______________的菌落，接种到Ⅱ号培养基上。(4)分离细胞时通常用固体培养基，原因是________________________________________________________。(5)培养微生物实验中使用过的培养基及其培养物必须经过__________处理后才能丢掉，以防止培养物的扩散。答案(1)稀释涂布平板法灭菌无菌(2)氮源(3)淀粉酶透明圈大(4)固体培养基容易形成固定的菌落，便于进行筛选(5)灭菌6．某实验小组为了研究不同的碳源对纤维素分解菌分解纤维素能力的影响，以稻草粉、纤维素粉和滤纸浆为纤维素来源，研究了A、B、C、D四种纤维素分解菌，实验结果如表所示。请分析回答下列问题：菌株CMC酶活性[(mg·mL)/30min]稻草粉纤维素粉滤纸浆A0.270.240.56B0.680.340.63C0.830.330.78D0.180.300.53(1)实验室培养基的营养成分除了碳源还有________________，培养基灭菌的常用方法为________________。接种微生物的常用方法有________________________。(2)实验室分离纤维素分解菌的培养基一般要加入__________，该物质能和纤维素形成红色复合物，当纤维素分解菌将纤维素分解后，红色复合物消失，形成的________的大小可作为判断纤维素酶活性大小的依据。(3)分析表格可知，该实验的自变量是______________，若要分解稻草粉中的纤维素，则最好选择________(填表格中的字母)菌株。(4)通过实验数据可以得出的实验结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)氮源、水和无机盐高压蒸汽灭菌法平板划线法和稀释涂布平板法(2)刚果红透明圈(3)纤维素的来源、菌种C(4)不同菌株对同一碳源作用产生的酶活性不一样，同一菌株对不同纤维素碳源的分解能力也不一样解析(1)培养基的营养成分包括碳源、氮源、水和无机盐等，培养基灭菌常用的方法为高压蒸汽灭菌法。平板划线法和稀释涂布平板法是接种微生物常用的方法。(2)在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。透明圈越大，说明纤维素酶活性越大。(3)该实验研究不同的碳源对纤维素分解菌分解纤维素能力的影响，并研究了A、B、C、D四种纤维素分解菌，因此自变量为纤维素的来源、菌种。由表格可知，以稻草粉为纤维素来源时，纤维素分解菌C的CMC酶活性最高，因此要分解稻草粉中的纤维素，最好选择C菌株。7．从土壤中分离尿素分解菌和纤维素分解菌，具有下列类似的操作过程，分析并回答下列问题：(1)在过程④的选择培养基是________培养基，过程⑧的选择培养基是________培养基(填“固体”或“液体”)。④的具体措施是______________________________；⑧的选择措施是________________________________。(2)在过程③样品梯度稀释后，一般只将稀释度为104～106倍的菌液分别接种到3个平板培养基上。接种的常用方法为____________________。(3)过程⑩采用______________________的鉴别方法较简单。周围出现透明圈但不能100%确定为纤维素分解菌的菌落，原因是：________________________________________________________________。答案(1)固体液体以尿素为唯一氮源以纤维素为唯一碳源(2)稀释涂布平板法(3)倒平板时加入刚果红染液不分解纤维素(或分解刚果红或淀粉)的微生物菌落也可能出现透明圈解析(1)将微生物接种在固体培养基上培养，才能形成菌落，可见，过程④的选择培养基是固体培养基。进行梯度稀释并接种前要进行过程⑧所示的选择培养，因此过程⑧的选择培养基是液体培养基。过程④选择培养的目的是筛选尿素分解菌，所以具体的措施是应以尿素为唯一氮源；过程⑧选择培养的目的是筛选纤维素分解菌，所以过程⑧的选择措施是以纤维素为唯一碳源。(2)常采用稀释涂布平板法，将稀释度为104～106倍的菌液分别接种到3个平板培养基上。(3)刚果红可与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖发生颜色反应。当纤维素被纤维素酶水解后，刚果红—纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。过程⑩采用倒平板时加入刚果红染液的鉴别方法较简单。由于不分解纤维素(或分解刚果红或淀粉)的微生物菌落也可能出现透明圈，所以周围出现透明圈的菌落，不能100%确定为纤维素分解菌。8．如图表示分离、纯化及保存枯草芽孢杆菌菌株的简要过程，回答下列问题：(1)将土壤表层泥土稀释液煮沸15min后获得的样品中，仍含有一些活的菌种，原因是____________________________。(2)图中将菌种接种到平板1的方法是________；将菌种接种到平板2之前，接种工具常用________法进行灭菌。为了逐步分离、纯化得到目的菌种，平板1和平板2中的培养类型都应该属于________培养基。对于频繁使用的菌种可接种到题图试管中的________培养基上临时保藏。(3)用稀释涂布平板法在5个平板上都接种稀释倍数为104的样品液0.1mL，培养一段时间后，平板长出来的菌落数分别为182、160、168、175和190，据此推测，每毫升样品液中的细菌数量为________个。稀释涂布平板法能够通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数目，原因是______________________________________________________________________________________________。答案(1)煮沸消毒法不能杀死细菌的全部芽孢和孢子(2)稀释涂布平板法灼烧灭菌(或灼烧)选择固体斜面(3)1.75×107当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌解析(1)煮沸消毒法不能杀死细菌的全部芽孢和孢子，因此土壤表层泥土稀释液煮沸15min后获得的样品中，仍含有一些活的菌种。(2)分析题图可知，图示平板1利用涂布器进行涂布，即题图中将菌种接种到平板1的方法为稀释涂布平板法；将菌种接种到平板2之前，接种工具常用灼烧灭菌(或灼烧)法进行灭菌。为了逐步分离、纯化得到目的菌种，平板1和平板2中的培养类型都应该属于选择培养基。对于频繁使用的菌种可接种到题图试管中的固体斜面培养基上临时保藏。(3)每毫升样品液中的细菌数量为(182＋160＋168＋175＋190)÷5÷0.1×104＝1.75×107(个)。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，因此稀释涂布平板法能够通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数目。二、模拟题组9．(2019·成都一诊)土壤中的苯酚(C6H5OH)对环境有极大的污染，实验室希望能从土壤中分离出能专一性降解苯酚的微生物，下图是部分实验过程。回答下列问题：(1)为了分离纯化目的菌种，①～④步骤的培养基中都加入了一定浓度的苯酚，该物质能为微生物提供________，除此之外，培养基中一般都还需要水、______________等营养物质。(2)制备步骤④所需要的固体培养基，操作顺序是：计算→称量→________→________→倒平板。为了在步骤⑤的平板上形成单个的菌落，涂布平板前，需要对培养液进行多次稀释，原因是______________________________________________。(3)研究人员想通过比较试管甲和乙中微生物的生长情况，来证明分离出来的微生物只能以苯酚作为碳源，若甲试管中的液体培养基中的唯一碳源是苯酚，那么，乙试管中培养基成分与甲相比，区别是______________________。研究人员对甲、乙两只试管进行接种时，所选菌种都来自步骤⑤平板上的同一个单菌落，这样做的目的是__________________________。答案(1)碳源氮源和无机盐(2)溶化灭菌在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物易于分散成单个细胞(3)用其他碳源替代苯酚保证甲、乙两支试管中的微生物种类是相同的解析(3)甲、乙试管是对照实验，如果甲加入的是苯酚，则乙试管加入的是可以替代苯酚的其他碳源。研究人员对甲、乙两只试管进行接种时，所选菌种都来自步骤⑤平板上的同一个单菌落，以保证甲、乙两支试管中的微生物种类是相同的。10．(2019·山东模拟)科研人员从青藏高原祁连山地区的土壤中分离筛选出一株高效耐低温原油降解菌YF28－1(8)，应用该菌能够提高高寒地区石油等烃类污染物的分解效率，为我国的环境保护事业做出贡献。请回答相关问题：(1)选择青藏高原祁连山地区进行筛选，其原因是________________________________________。(2)筛选原油降解菌的培养基中应加入________作为唯一碳源。从功能上看，该种培养基称为________培养基。(3)用平板划线法纯化该细菌时，第2次划线及其以后划线总是从上次划线的末端开始的原因是__________________________________________________。(4)研究人员设计实验探究该菌降解原油的最适温度。实验分为5组，下图A～E为各组培养一段时间后菌落的生长情况。本实验所使用的接种方法是______________________，接种操作时应特别注意控制的无关变量是________________。A～E组控制的不同条件是________。若要确定更准确的最适温度，应该在________组和________组所对应的温度范围内设置更小的温度梯度，进一步实验。答案(1)该地区的微生物更耐低温(2)原油(或石油)选择(3)将聚集的菌体逐渐稀释以便获得单个菌落(4)稀释涂布平板法接种的菌液量(或涂布器的灭菌情况)温度BD解析(1)要筛选出耐低温的原油降解菌，需从低温环境去选择。(2)要想筛选出能降解石油的细菌，培养基中只有一种碳源，即原油，这是一种选择培养基。(3)第2次划线及其以后划线总是从上次划线的末端开始的原因是将聚集的菌体逐渐稀释以便获得单个菌落。(4)由图示可知，该实验的接种方法为稀释涂布平板法。接种时应特别注意控制的无关变量是接种的菌液量、涂布器的灭菌情况等。A～E组控制的不同条件是温度。从图中可以看出C组的菌落数最多，因此要确定更准确的最适温度，应该在B和D所对应的温度范围内设置更小的温度梯度，进一步实验。11．(2019·山东高三期末)蚯蚓常以土壤中的秸秆和微生物为食，研究表明蚯蚓能通过分泌体液或者消化液影响微生物的生命活动。为探究蚯蚓肠液和体表分泌液对纤维素分解菌存活情况的影响，研究小组进行如下实验。回答下列问题：(1)从土壤中筛选纤维素分解菌可以用________法。根据透明圈的大小可以鉴别纤维素分解菌分解纤维素的能力，其原理是________________________________________________________________________。________________________________________________________________________。(2)补充以下实验步骤：①提取蚯蚓的肠液和体表分泌液，在－18℃环境中保存；②分别取等体积肠液和体表分泌液与1μL稀释培养的________________________混合；③对照组应设置为_____________________________________________________________________________________________________________________________；④在18～20℃培养2h后，采用________法在平板接种，将各组平板置于相同且适宜的条件下培养一段时间；⑤________________________________________________________________________。答案(1)刚果红染色刚果红能与培养基中纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，培养基就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，透明圈大则分解能力大，反之分解能力小(2)②纤维素分解菌③取等体积无菌水替代肠液和体表分泌液，其他与实验组相同④稀释涂布平板⑤观察并记录各组的菌落数，分析实验结果解析(1)微生物培养过程中需要使用不同的鉴别方法。纤维素分解菌可使用刚果红染色法进行筛选。其原理是刚果红能与培养基中纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，培养基就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，透明圈大则分解能力大，透明圈小则分解能力小。以此作为鉴别纤维素分解菌分解纤维素的能力大小的依据。(2)探究蚯蚓肠液和体表分泌液对纤维素分解菌存活情况的影响，其中自变量是肠液和体表分泌液，因变量是纤维素分解菌的存活情况。实验步骤如下：向等体积的肠液、体表分泌液和无菌水中分别加入1μL稀释培养的纤维素分解菌混合培养；在18～20℃培养2h后，采用稀释涂布平板法在平板接种，便于后期对菌落计数；将各组平板置于相同且适宜的条件下培养，观察并记录各组的菌落数，根据结果分析蚯蚓肠液和体表分泌液对纤维素分解菌存活情况的影响。12．(2019·河北高三模拟)下表是某研究小组配制的适合尿素分解菌生长的培养基，请回答下列问题：KH2PO41.4gNa2HPO42.1gMgSO4·7H2O0.2g葡萄糖10.0g尿素1.0g琼脂15.0g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000mL(1)上述培养基的成分中，为尿素分解菌提供碳源的是________，提供氮源的是________。该培养基从物理状态上看，属于________培养基；从功能上看，属于________培养基。(2)当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落来源于________________________，此时平板上的菌落数较能准确的反映样品中的活菌数。(3)培养过程中，常选择菌落数在________区间的平板统计计数。统计的菌落数往往比活菌的真实数目低，原因是______________________________________________________________________。(4)尿素分解菌经X射线照射后不能正常生长，添加某种维生素后才能正常生长，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)葡萄糖尿素固体选择(2)样品稀释液中的一个活菌(3)30～300当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的是一个菌落(4)X射线照射导致尿素分解菌发生基因突变，从而缺少合成某种维生素必需的酶三、高考题组13．(2019·全国卷Ⅰ)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解，会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。Ⅰ号培养基：在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5g/L)。Ⅱ号培养基：氯化钠(5g/L)，硝酸铵(3g/L)，其他无机盐(适量)，X(15g/L)。Ⅲ号培养基：氯化钠(5g/L)，硝酸铵(3g/L)，其他无机盐(适量)，X(45g/L)。回答下列问题。(1)在Ⅰ号培养基中，为微生物提供氮源的是________。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是____________。(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中，培养一段时间后，不能降解X的细菌比例会________，其原因是__________________________________________。(3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基，若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数，接种时，应采用的方法是________________________________________________。(4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌，且该菌能将X代谢为丙酮酸，则在有氧条件下，丙酮酸可为该菌的生长提供________和__________________________________。答案(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量合成其他物质的原料解析(1)Ⅰ号培养基中含有牛肉膏、蛋白胨和有机物X等，其中X仅含有C、H两种元素，故为微生物提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨。Ⅱ、Ⅲ号培养基中除无机盐外，还含有有机物X，故为微生物提供碳源的有机物是X。(2)因Ⅱ号液体培养基中只有X含有碳元素，故培养一段时间后，不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的细菌能够增殖，故不能降解X的细菌比例会下降。(3)对微生物分离的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，但其中只有稀释涂布平板法能够计数。(4)能高效降解X的细菌能将X代谢为丙酮酸，丙酮酸在有氧条件下被降解时能释放出大量能量，故丙酮酸可为该细菌的生长提供能量。丙酮酸还可以为该细菌中其他物质的合成提供原料。14．(2019·全国卷Ⅱ)物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是________。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌，应该选择________菌落进一步纯化，选择的依据是__________________________________________________________________________________________。(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加________，三处滴加量相同。②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明____________________；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明________________________________________________________________________。答案(1)W(2)乙乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，若细菌能生长，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)①缓冲液②缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近解析(1)物质W是一种含氮有机物，要分离能够降解物质W的细菌，需用以物质W为唯一氮源的选择培养基进行筛选。(2)由题图可知，甲菌落周围没有透明圈，说明甲菌不能降解物质W，乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解物质W，故要得到目标菌，应选择乙菌落进一步纯化。(3)要鉴定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，则培养基中不能添加氮源，所以将甲、乙菌分别接种在无氮源的培养基上(其他条件相同且适宜)，若细菌能生长，则说明细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)实验目的是比较天然酶和酶E降解物质W的能力，做实验时要设计空白对照实验，所以C处应滴加缓冲液。C处没有出现透明圈，说明缓冲液不能降解物质W，A、B处透明圈的出现说明物质W被降解，若两个透明圈直径大小相近，则说明酶E与天然酶降解物质W的能力相近。15．(2019·全国卷Ⅲ)回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”(2)用平板培养细菌时一般需要将平板________(填“倒置”或“正置”)。(3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是________________________________________________________________________。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过________处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。答案(1)蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)倒置(3)在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征(4)灭菌解析(1)蛋白胨中含有碳元素和氮元素，可为细菌生长提供碳源和氮源，葡萄糖只能提供碳源，NaNO3只能提供氮源。不同细菌生