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课下能力提升（四） 微生物的实验室培养
【基础题组】
1．下列有关培养基的叙述，正确的是( )
A．培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质
B．培养基都只含有水、碳源、氮源和无机盐
C．固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基
D．微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌
解析：选A 培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质；培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，除此之外，可能还含有生长因子等；固体培养基中加入少量水不能制成液体培养基；肉眼看不到单个细菌，在固体培养基上可形成肉眼可见的单个菌落。
2．培养基、培养皿、接种针、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是( )
①化学消毒 ②灼烧灭菌 ③干热灭菌 ④紫外线消毒 ⑤高压蒸汽灭菌 ⑥巴氏消毒法
A．⑤③②①④⑥ B．①②③④⑤⑥
C．⑥②③④①⑤ D．③④②①⑥⑤
解析：选A 培养基用高压蒸汽灭菌；培养皿能耐高温且需要保持干燥，可用干热灭菌；接种针可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果；实验操作者的双手可用化学药剂如酒精进行消毒；空气可用紫外线消毒；为不破坏牛奶的营养成分可采用巴氏消毒法。
3．下列有关微生物培养与应用的叙述，正确的是( )
A．培养基中同一种物质不可能既为碳源又为氮源
B．微生物培养前，需对培养基进行干热灭菌
C．接种前需对培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理
D．微生物培养过程需要适宜的温度
解析：选D 对异养型微生物来说，含C、H、O、N四种元素的物质既为碳源又为氮源，如蛋白胨；微生物培养前，需对培养基进行灭菌，常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌；实验操作者的双手需进行消毒处理；微生物的培养需要适宜的温度条件。
4．下列关于制备牛肉膏蛋白胨培养基的叙述，错误的是( )
A．培养基应先调pH再进行灭菌
B．培养基应先灭菌再分装到培养皿中
C．熔化琼脂时要不断用玻璃棒搅拌
D．使用高压蒸汽灭菌锅时直接将灭菌锅密闭加热
解析：
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选D 使用高压蒸汽灭菌锅时，把灭菌锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭，继续加热使锅内的气压逐步上升。
5．下列有关平板划线操作的叙述，正确的是( )
A．使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中不再灭菌
B．打开含菌种的试管后需要将试管口通过火焰，沾取菌种后需要马上塞上棉塞
C．将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线即可完成划线操作
D．最后将平板倒置，放入恒温箱中培养
解析：选D 平板划线操作中，每次划线之前及划线结束后都要灼烧接种环；打开含菌种的试管后需要将试管口通过火焰，沾取菌种后，将试管口再通过火焰，并塞上棉塞；将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内划线，要多次划线，以获得单个菌落。
6．下列有关倒平板操作的叙述错误的是( )
A．将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上
B．打开的锥形瓶瓶口应迅速通过火焰
C．将培养皿打开，培养皿盖倒放在桌子上
D．待平板冷却凝固后需要倒过来放置
解析：选C 整个倒平板过程要防止外来杂菌的入侵，因此，灭过菌的培养皿应放在火焰旁；打开的锥形瓶瓶口应迅速通过火焰；将培养皿打开一条大于瓶口的缝隙，不能将培养皿盖完全打开；待平板冷却凝固后需要倒过来放置。
7．为了保持菌种的纯净，需要进行菌种的保藏，下列有关叙述错误的是( )
A．对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法
B．临时保藏的菌种一般是接种到试管的斜面培养基上
C．临时保藏的菌种容易被污染或产生变异
D．对于需要长期保存的菌种，可以采用低温－4 ℃保藏的方法
解析：选D 对于需要长期保存的菌种，可采用甘油管藏法，即在3 mL甘油瓶中加入1 mL甘油后灭菌，将1 mL培养的菌液转移到甘油瓶中，与甘油充分混匀后，放在－20 ℃的冷冻箱中保存。
8．平板划线法和稀释涂布平板法是常用的两种接种方法。下列相关叙述错误的是( )
A．平板划线法要求连续多划几次，且除了第一次划线外，每一次划线的起点都是上一次划线的末端
B．除了第一次划线需要将接种环灼烧灭菌外，以后的划线可以不用灭菌即可划线
C．如果菌液本来浓度不高，则可以适当降低稀释倍数
D．充分稀释和连续划线的目的都是为了使形成的菌落是由单一的细菌繁殖而成
解析：
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选B 平板划线法连续划线的目的是使细菌的浓度降低，所以除了第一次划线外，以后每次划线的起点都是上一次划线的末端；每一次划线前都要将接种环进行灼烧灭菌；稀释倍数要随菌液的浓度而定，如果菌液的浓度太大，则需要更高的稀释倍数，反之，则需要适当降低稀释的倍数；稀释涂布平板法中的充分稀释及平板划线法中的连续划线，都是为了保证菌落是由单一的细菌繁殖而成。
【能力题组】
9．关于微生物的营养，下列说法正确的是( )
A．同一种物质不可能既作碳源又作氮源
B．凡是碳源都能提供能量
C．除水以外的无机物仅提供无机盐
D．无机氮源也能提供能量
解析：选D 对异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源又是氮源；二氧化碳是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量；二氧化碳和氮气是无机物，也是微生物的碳源和氮源；硝化细菌所利用的氮源是无机氮源——氨，同时氨也为硝化细菌提供用于化能合成作用的能源。
10．微生物培养过程中，要十分重视无菌操作，现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，防止杂菌污染。请分析下列操作，其中错误的是( )
①煮沸消毒可以杀死微生物细胞和一部分芽孢 ②接种操作要在酒精灯火焰附近进行 ③家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌 ④培养基要进行高压蒸汽灭菌 ⑤加入培养基中的指示剂或染色剂不需要灭菌
A．①② B．②④
C．②⑤ D．③⑤
解析：选D 无菌操作包括消毒和灭菌。需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等，需进行灭菌的有器皿、培养基、添加剂(指示剂或染色剂)等。煮沸可以杀死微生物细胞和一部分芽孢，属于消毒；为防止空气中杂菌污染，接种时要在酒精灯火焰附近进行；家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄皮表面的酵母菌，故不能对葡萄进行灭菌；培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法；故③⑤操作错误。
11．下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的理解，错误的是( )
A．将牛肉膏连同称量纸一起放在烧杯中加热溶化是因为牛肉膏比较黏稠
B．在称量牛肉膏和蛋白胨时动作要迅速，称后要及时盖上瓶盖
C．因为灭菌的目的相同，故对培养基和培养皿的灭菌方法也相同
D．在加热熔化琼脂过程中要不断搅拌以防止琼脂糊底而导致烧杯破裂
解析：选C 牛肉膏比较黏稠，需要放在称量纸上称量，溶化时也需要连同称量纸一起放入烧杯；由于牛肉膏和蛋白胨都容易吸潮，称取时动作要迅速，称后要及时盖上瓶盖；对培养基的灭菌常用高压蒸汽灭菌法，对培养皿的灭菌常用干热灭菌法；加入琼脂后需要熔化，此过程中要不断用玻璃棒搅拌，防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。
12.
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接种微生物的方法很多，平板划线法是最常用的一种。如图是平板划线示意图，划线的顺序为①②③④。操作方法中错误的是( )
A．划线操作时，将沾有菌种的接种环插入培养基
B．平板划线后培养微生物时要倒置培养
C．不能将第④区域的划线与第①区域的划线相连
D．在②～④区域中划线前后都要对接种环进行灭菌
解析：选A 将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，而不能插入培养基；用平板培养基培养微生物时，为防止水蒸气凝集滴入培养基造成干扰或污染，应将平板倒过来放置培养；划线时要避免最后一区的划线与第一区相连，因为最后一区是细菌最稀少的，而第一区是细菌最致密的，如果连在一起则有可能影响单个菌落的分离效果；在②～④区域中划线前都要对接种环进行灼烧灭菌，保证每次划线的菌种来自上一区域的末端，划线结束灼烧接种环是为了防止菌种污染环境。
13．下表是某微生物培养基的成分，请根据下表回答问题：
粉状硫
(NH4)2SO4
K2HPO4
MgSO4
FeSO4
CaCl2
H2O
10 g
0.4 g
4.0 g
9.25 g
0.5 g
0.5 g
100 mL
(1)表中营养成分共有________类，该培养基可培养的微生物类型是________。
(2)若除去成分(NH4)2SO4，加入(CH2O)，该培养基可用于培养________________。
(3)不论何种培养基，在各种成分都溶化后分装前，都要进行的是______________。
(4)该表中各成分用量确定的原则是________________________________________________________________________
____________________。
(5)若该培养基用于菌种鉴定，应该增加的成分是________。
解析：对于一个培养基，它能培养何种微生物，要看它的化学成分，当然这只适用于合成培养基，如果是一个天然培养基，就不能从培养基的成分上区分它是培养何种微生物的。分析化学成分要从营养物质的类型出发，表中的营养物质有水、无机盐、氮源三类，缺乏碳源和特殊营养物质。对特殊营养物质，有的微生物是不需要的，但没有微生物是不需要碳源的。该培养基中没有碳源，说明培养的微生物是从空气中获得碳源的，即可培养的微生物是自养型微生物。该培养基若加入(CH2O)，就有了碳源，除去成分(NH4)2SO4，使培养基中没有了氮源，这时就只能用于培养固氮微生物了。对于菌种鉴定，往往用的是固体培养基，而表中没有凝固剂，需要加入常见的凝固剂——琼脂。
答案：(1)3 自养型 (2)固氮微生物 (3)调节pH (4)所培养微生物对各营养成分的需要量 (5)琼脂(凝固剂)
14．(2018·长沙模拟)
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苹果干腐病是一种由茶蔍子葡萄座腔菌引起的疾病。病菌通常由枝条伤口入侵引起感染，在伤口处形成溃疡。某中学的科研小组计划分离出该真菌，并进行药物防治实验，为苹果干腐病的防治提供合理的建议。经过查阅资料，确定了分离时所用的PDA培养基配方，如表所示：
物质
马铃薯
葡萄糖
自来水
氯霉素
含量
200 g
20 g
1 000 mL
0.3 g
该真菌在上述PDA培养基上生长时有特定的形态特征：辐射状白色匍匐菌丝，绒毛状。
(1)要获得菌落，则上表中还应添加的成分是________。氯霉素的作用是______________________。培养基的制备步骤包括计算、称量、溶化、________、倒平板。待平板冷却凝固后，将平板________，以防止冷凝水污染培养基。
(2)用剪刀从染病枝条溃疡处剪取1×1 cm2的患病组织，并用质量分数为0.1%的氯化汞进行消毒，置于培养基中心，在合适条件下进行培养，共培养五组。待菌落形态特征稳定后，用________法将该致病菌分别转移至含有等量0.5%苦水碱剂、40%福美砷、清水的上述PDA培养基中进行抗药性实验，并每隔24 h记录一次最后划线区域的菌落数目：
①选取______________的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而导致菌落数目遗漏。
②记录结果如下：
小组
0.5%苦水碱剂
40%福美砷
清水
菌落数目(个)
2
8
17
从结果分析可知，______________能很好地抑制该真菌的生长，适合防治苹果干腐病。
解析：(1)要获得菌落，需要使用固体培养基，所以培养基中需加入琼脂，氯霉素是抗生素，可抑制细菌等杂菌生长。培养基的制备步骤包括计算、称量、溶化、灭菌、倒平板，待平板冷却凝固后，将平板倒置，以防止冷凝水污染培养基。(2)进行抗药性实验时，可用平板划线法将致病菌转移到实验培养基上。应选取菌落数目稳定时的记录作为结果，从而防止在统计菌落数目时出现遗漏。由表格可知，含0.5%苦水碱剂的平板上菌落数最少，表明该浓度的苦水碱剂能很好地抑制该真菌生长。
答案：(1)琼脂(或凝固剂) 抑制细菌等杂菌的生长 灭菌 倒置 (2)平板划线 ①菌落数目稳定 ②0.5%苦水碱剂
15．多环芳烃菲在染料、杀虫剂等生产过程中被广泛使用，是土壤、河水中常见的污染物之一。如图表示科研人员从被石油污染的土壤中分离获得能降解多环芳烃菲的菌株Q的主要步骤。请回答：
(1)步骤①→③的培养过程中，需将锥形瓶放在摇床上振荡，一方面使菌株与培养液充分接触，提高营养物质的利用率；另一方面能__________________________________。
(2)步骤④
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用平板划线法纯化菌株Q过程中，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，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
采用固体平板培养细菌时要倒置培养的目的是__________________________________________。
(3)接种环通过灼烧灭菌，完成步骤④中划线操作，共需灼烧接种环________次。
(4)为了获得分解多环芳烃菲能力更强的菌株，研究人员又对菌种Q进行了诱变处理，得到突变株K。为了进一步鉴定菌株K并比较两种菌株降解多环芳烃菲的能力，设计了下列实验，请补全实验步骤：
①取9只锥形瓶均分成三组，编号A、B、C；
②向A、B、C三组锥形瓶中加入______________________________________________
________________________________________________________________________的培养液；
③向A、B、C三组培养液中分别加入__________________________________________
________________________________________________________________________；
④28 ℃恒温培养3 d后，测定______________________________________。
解析：(1)步骤①→③的培养过程中，需将锥形瓶放在摇床上振荡，目的有两个：一方面使菌株与培养液充分接触，提高营养物质的利用率；另一方面能增加培养液中的溶氧量。(2)步骤④用平板划线法纯化菌株Q过程中，由于线条末端细菌的数目比线条起始处要少，所以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。采用固体平板培养细菌时要倒置培养的目的是防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基。(3)接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌，接种结束后还需灼烧灭菌1次，防止造成污染，由此可见，完成步骤④共需灼烧接种环6次。(4)本实验的目的是比较两种菌株降解多环芳烃菲的能力。实验设计需要遵循对照原则，对照组需加入等量无菌水；还需遵循单一变量原则，单一变量是菌株种类不同，即菌株Q菌液和突变株K菌液，所以实验设计如下：①取9只锥形瓶均分成三组，编号A、B、C；②向9个锥形瓶中分别加入等量以多环芳烃菲为唯一碳源的培养液；③向A、B、C三组培养液中分别加入等量的无菌水、菌株Q菌液和突变株K菌液；④28 ℃恒温培养3 d后，测定锥形瓶中多环芳烃菲的降解率。
答案：(1)增加培养液中的溶氧量(或增加培养液中的含氧量) (2)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 防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上污染培养基 (3)6 (4)②等量的以多环芳烃菲为唯一碳源 ③等量的无菌水、菌株Q菌液和突变株K菌液 ④锥形瓶中多环芳烃菲的降解率
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