1.1 获得纯种微生物是发酵工程的基础（解析版）

第一节获得纯种微生物是发酵工程的基础1．下列关于“酵母菌的纯培养”（实验Ⅰ）和“菊花的组织培养”（实验Ⅱ）的叙述，正确的是（）A．实验Ⅰ可通过平板划线达到分离纯化酵母菌的目的 B．实验Ⅱ前期需要持续光照，后期需要遮光处理 C．均应在培养基中加入相关的激素以促进细胞分裂 D．均需通入95%的空气和5%CO2以维持培养基的pH【解答】解：A、酵母菌的纯培养，即实验I中可通过平板划线法获得单个细胞形成的菌落，进而可达到分离纯化酵母菌的目的，A正确；B、“菊花的组织培养”（实验Ⅱ）前期不需要光照，在后期需要适当照光，有利于芽的形成，进而可进行光合作用，B错误；C、“菊花的组织培养”，即实验Ⅱ中应在培养基中加入相关的激素以促进细胞分裂，而在实验Ⅰ中不需要加入相关激素，C错误；D、在动物细胞培养过程中需通入95%的空气和5%CO2以维持培养液的pH，而本题中的两个实验不需要该操作，D错误。故选：A。2．有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。如图所示为操作流程：有关叙述正确的是（）A．在称取土壤、稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作 B．将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行消毒即可 C．步骤③中，将温度约80℃的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养 D．步骤④中，划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落【解答】解：A、土壤取样过程中可以不用在火焰旁进行，A错误；B、用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌处理，B错误；C、倒平板时，当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板，一般温度在50℃左右，C错误；D、平板划线时，应避免划破培养基表面，以免不能形成正常的单个菌落，D正确。故选：D。3．微生物分离和微生物计数技术广泛应用于人们的生产生活中，下列有关微生物分离和计数的叙述，正确的是（）A．利用稀释涂布平板法直接测定饮用水中大肠杆菌数目 B．平板划线法和稀释涂布平板法均有助于获得纯培养物 C．使用血细胞计数板可以对冰激凌中的大肠杆菌进行计数 D．从土壤中分离特定细菌的纯培养物不需借助选择培养基【解答】解：A、在鉴别培养基上培养，然后看长出来的菌落形态是否符合大肠杆菌该有的菌落形态，然后进行计数，A错误；B、平板划线法和稀释涂布平板法都是常见的微生物接种方法，均有助于获得纯培养物，B正确；C、细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同，但血细胞计数板常用于相对较大的酵母菌细胞等的计数，对于大肠杆菌等较小的细胞需要用细菌计数板进行计数，C错误；D、选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长的培养基，从土壤中分离特定细菌的纯培养物需借助选择培养基，D错误。故选：B。4．下列关于微生物培养的叙述正确的是（）A．培养基的配方中不一定都含有水、无机盐、碳源、氮源 B．微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物 C．用稀释涂布平板法推测活菌数是因为一个菌落就是一个细菌 D．用平板划线法对微生物计数，统计结果比实际偏小【解答】解：A、培养基的配方中不一定都含有水、无机盐、碳源、氮源，如自养型生物在培养基中可不提供碳源，A正确；B、微生物的纯培养物指的是没有被杂菌污染的微生物，而不是不含有代谢废物的微生物培养物，B错误；C、用稀释涂布平板法进行微生物计数时，当样品的稀释度足够高时，培养基表面的一个菌落，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，就能推测出样品大约含有多少活菌，C错误；D、用平板划线法无法对微生物计数，D错误。故选：A。5．丙草胺是一种应用广泛的除草剂，能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。某生物兴趣小组从活泉公园土壤中分离出能有效降解丙草胺的细菌菌株，并对其进行计数（如图所示），以期为修复被丙草胺污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述错误的是（）A．用以丙草胺为唯一氮源的培养基进行培养 B．将培养基pH调至酸性，有利于丙草胺降解菌的生长繁殖 C．通过计算得知每克土壤中的菌株数约为1.7×109个 D．除了用图中所示计数方法之外，还可用显微镜直接计数法，其计数结果往往比实际值偏大【解答】解：A、要分离出能有效降解丙草胺的细菌菌株，需要以丙草胺为唯一氮源的培养基进行培养，该培养甚中只有降解丙草胶的细菌菌株才能生长，其他微生物的生长会受到抑制，A正确；B、细菌中性偏碱，将培养基pH调至中性或微碱性，有利于丙草胺降解菌的生长繁殖，B错误；C、5号试管的稀释倍数是106，则每克土壤中的菌株数为（168+175+167）÷3÷0.1×106＝1.7×109个，C正确；D、图中利用的是稀释涂布平板法进行计数，还可用显微镜直接计数法，由于死亡的微生物往往计算在内，因此其计数结果往往比实际值偏大，D正确。故选：B。6．稀释涂布平板法和平板划线法是分离和纯化微生物的两种重要方法，关于二者的比较，下列说法错误的是（）A．稀释涂布平板法易形成单菌落并可对微生物进行计数 B．利用稀释涂布平板法进行统计数据时应选择相同稀释度下的培养基 C．平板划线中用蘸有菌液的接种环划一条线后，再次蘸取菌液继续划线 D．二者接种菌液时分别需要用到的工具是涂布器和接种环【解答】解：A、用稀释涂布平板法，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，并可统计平板上的菌落数，推测出样品中大约含有多少活菌，A正确；B、利用稀释涂布平板法进行统计数据时应选择相同稀释度下的培养基，取平均值以减少实验误差，B正确；C、平板划线时接种环只蘸取一次菌液，C错误；D、稀释涂布平板法接种菌液时需要用到的工具是涂布器，平板画线法的接种工具是接种环，D正确。故选：C。7．土壤基质膜系统（SSMS）是一种新型的可用于分离和富集土壤中多种微生物的技术。方法是把土壤中的微生物进行充分稀释后接种于PC膜上，通过TCM膜隔开加入的土壤泥浆与微生物，使得只有土壤中的营养物质可以接触到PC膜上的菌落，一段时间后取出PC膜进行扩大培养。与传统培养方法相比，利用SSMS分离到的软腐菌可以从14个增加到57个。下列相关叙述错误的是（）A．稀释土壤微生物的过程中需要使用无菌水 B．TCM膜在使用前无需进行无菌处理 C．SSMS与稀释涂布平板法均可用于土壤微生物数量的测定 D．与传统培养方法相比，SSMS更易分离到稀有土壤微生物【解答】解：A、稀释土壤微生物的过程中需要使用无菌水，无菌水的使用保证了实验过程保持无菌环境，不受杂菌影响，A正确；B、TCM膜在使用前需要进行无菌处理，避免杂菌污染，B错误；C、取定量的样品，用SSMS技术处理后，可在PC膜上对菌落进行计数，可对土壤微生物的数量进行测定；同理用稀释涂布平板法对涂布在平板的菌落进行计数，液能对土壤微生物数量的测定，C正确；D、由题意可知：与传统培养方法相比，利用SSMS分离到的软腐菌可以从14个增加到57个，故SSMS更易分离到稀有土壤微生物，D正确。故选：B。8．如图是研究人员从落叶地的土壤中筛选高效分解纤维素的细菌的过程示意图。下列有关叙述错误的是（）A．在配制步骤②③的培养基时，高压蒸汽灭菌后将pH调至中性或弱碱性 B．步骤③筛选、纯化的原理是将聚集的细菌分散，可以获得单细胞菌落 C．步骤③采用稀释涂布平板法进行接种，并需要加入纤维素作为唯一的碳源 D．步骤④加入的是刚果红染液，可根据菌落与透明圈的直径比来挑选优质菌落【解答】解：A、在配制培养基的过程中，调节培养基pH应在灭菌之前进行，以防止杂菌污染，A错误；B、由图观察可知，步骤③是利用稀释涂布平板法进行菌落筛选、纯化，其原理是当样品的稀释度足够高时，能够将聚集的细菌分散，在培养基表面获得单细胞菌落，B正确；C、纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长，同时步骤③采用的接种方法是稀释涂布平板法，C正确；D、在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌，其中菌落与透明圈直径比值越大，其分解纤维素的能力越强，故可根据菌落与透明圈的直径比来挑选优质菌落，D正确。故选：A。9．图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作，乙是平板划线法的操作结果。下列叙述中错误的是（）A．甲涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能涂菌液 B．甲、乙操作中只有甲可以用于微生物的计数 C．乙中接种环需要灼烧5次 D．乙中连续划线的起点是上一次划线的末端【解答】解：A、图甲是稀释涂布平板法，由于涂布器上有杂菌，所以在进行涂布操作前，涂布器需要进行灼烧灭绝；由于高温能杀死菌种，所以要待灼烧的涂布器冷却后才能用于涂布菌液，A正确；B、甲是稀释涂布平板法，乙是平板划线法，其中只有稀释涂布平板法可以用于微生物的计数，而平板划线法不能充分将微生物菌体分离开；划线用的菌液体积不能确定；且每次划线前灼烧接种环会杀死部分微生物，所以不能用于计数，B正确；C、运用平板划线法进行划线时，第一次划线前和每次划线接种后都需要灼烧灭菌，图中一个划线5次，故需要灼烧灭菌6次，C错误；D、在平板划线法中，连续划线的起点是上一次划线的末端，这样随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落，但划线时最后一区域不可与第一区域相连，D正确。故选：C。10．化学需氧量（COD）是衡量污水中有机污染物含量的重要指标。从某污水处理系统中分离出多种细菌，经分离筛选获得具有高效降低COD能力的菌株，该过程如图所示。下列相关说法错误的是（）A．可采用湿热灭菌法对污水和培养基进行灭菌 B．在该固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法 C．培养后，培养基上的单菌落都是由一个细菌繁殖来的 D．可用细菌计数板来统计污水样液中细菌的数目【解答】解：A、结合图和分析可知，污水和培养基可利用湿热灭菌法进行灭菌，A正确；B、由图中菌落分布情况可知，该固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法，B正确；C、培养后，培养基上的单菌落并不一定都是由一个细菌繁殖来的，这是因为当菌液稀释度不够高时，培养基上的菌落可能是由一个或多个细菌繁殖形成，C错误；D、结合分析可知，统计菌落数目的方法有显微镜直接计数法和稀释涂布平板法，故可用细菌计数板来统计污水样液中细菌的数目，D正确。故选：C。11．某研究小组为调查湖水中的细菌污染情况进行了实验。相关叙述错误的是（）A．实验用过的带菌培养基必须经消毒后才能倒掉 B．用稀释涂布平板法对细菌进行分离纯化和计数 C．对照组设置可在另外培养基上接种等量无菌水 D．可以根据菌落和代谢特征对细菌种类进行鉴定【解答】解：A、实验用过的带菌培养基必须经灭菌后才能倒掉，以防止污染环境或感染操作人员，A错误；B、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。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，故可以用稀释涂布平板法对细菌进行分离纯化和计数，B正确；C、实验设计应遵循单一变量原则，故对照组可在另一个培养基上接种等量的无菌水，C正确；D、每一种细菌在一定条件下会形成固定的菌落特征，这些特征包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透明程度等，可以根据菌落和代谢特征对细菌种类进行鉴定，D正确。故选：A。12．为获取青梅果酒酿造专用菌，从糖渍青梅液和果皮中分离、筛选获得6株野生酵母菌。以下操作及分析不正确的是（）A．对配制的培养基进行紫外线照射消毒 B．根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选 C．利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株 D．比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标【解答】解：A、对配制的培养基需要利用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A错误；B、菌落形态包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、颜色和透明程度等，每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征，故根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选，B正确；C、不同菌株对pH的要求不同，耐受能力也有差别，故可以利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株，C正确；D、酵母菌能够通过无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精，根据葡萄糖消耗量和酒精产生量能够判断菌株是否为高产菌株，故可以比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标来判断获得的菌株中是否含有高产菌株，D正确。故选：A。13．如图为研究者从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的示意图，有关叙述不正确的是（）A．配制步骤②、③的培养基都需要严格灭菌 B．步骤③采用涂布平板法接种，需要在完全培养基中加入尿素 C．步骤③的原理是将聚集的细菌分散，以获得单细胞形成的菌落 D．步骤④挑取③中不同的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力【解答】解：A、由图观察可知，步骤②、③分别使用的是液体培养基和固体培养基，制作培养基时需要严格灭菌，防止杂菌污染，A正确；B、只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，故选择应以尿素作为唯一氮源，而完全培养基中含有其他氮源，故不能使用完全培养基，B错误；C、由图观察可知，步骤③是稀释涂布平板法，其筛选目的菌的原理是将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落，C正确；D、由图可知，步骤④的目的是对细菌分解尿素能力的鉴定和比较，需要