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课时跟踪检测(三十八) 微生物的培养和利用
基础对点练——考纲对点·夯基础
考点一 微生物的分离和培养
1．不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述，不正确的是( )
A．氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B．碳源物质也是该微生物的能源物质
C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D．水是该微生物的营养要素之一
解析：碳源分为有机碳源和无机碳源。当有机物作为碳源时，既是碳源，又可作为能源；当无机物作为碳源时，只能作为碳源，不能作为能源。该碳源是二氧化碳，属于无机物，不能作为微生物的能源物质。
答案：B
2．下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述错误的是( )
A．操作顺序为计算→称量→溶化→倒平板→灭菌
B．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯
C．待培养基冷却至50℃左右时倒平板
D．待平板冷却凝固后将平板倒过来放置
解析：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算→称量→溶化→灭菌→倒平板，其顺序不能颠倒。牛肉膏容易吸潮，所以称好后需将称量纸一同放入烧杯，当牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻璃棒取出称量纸。待培养基冷却到50℃左右，用手触摸锥形瓶刚刚不烫手，并且培养基处于溶化状态时开始倒平板，平板冷却凝固后才能倒置。
答案：A
3．细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌( )
A．接种环、手、培养基
B．高压锅、手、接种环
C．培养基、手、接种环
D．接种环、手、高压锅
解析：
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一般说来灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力，对于培养基、操作器皿和接种环等都需要灭菌。消毒仅指杀死物体表现或内部一部分对人体有害的病原菌而对被消毒的物体基本无害，如操作者的手和衣着需要消毒处理。高压蒸汽通常用于培养基的灭菌。用酒精擦拭双手是消毒的一种方法。火焰灼烧，可以迅速彻底地灭菌，适用于微生物的接种工具，如接种环。
答案：C
考点二 某种微生物数量的测定
4．能够测定样品活菌数的方法是( )
A．稀释涂布平板法 B．直接计数法
C．质量法 D．比浊法
解析：直接计数法是利用特定的计数板，在显微镜下计算一定容积量样品中微生物的数量，不能区分死菌与活菌；质量法是用于微生物生长测定的一种方法，有湿重法和干重法，也可以通过对蛋白质和DNA含量反映细胞的物质质量；比浊法是在一定范围内，悬液中细胞浓度与混浊度成正比，即与光密度成正比，菌越多，光密度越大；活菌在适宜培养基和良好生长条件下通过生长形成菌落，此法又称活菌计数法，可采用稀释涂布平板法接种。
答案：A
考点三 培养基对微生物的选择作用
5．通过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。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌的生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出( )
①大肠杆菌 ②霉菌 ③放线菌 ④固氮细菌
A．④②③ B．①②③
C．①③④ D．只有③④
解析：缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长，而固氮细菌能生长；在培养基中加青霉素可以抑制细菌和放线菌等原核生物细胞壁的合成，而霉菌属于真核生物，故能生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长，对放线菌的生长无影响。
答案：A
提能强化练——考点强化·重能力
6．(经典高考题)高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是( )
A．将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中
B．将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上
C．将转基因植物叶片接种到无菌培养基上
D．将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上
解析：
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将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中进行酿酒时，在缺氧、酸性环境下其他杂菌不能生长，故不严格灭菌对其影响不大；腐乳制作中将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上，毛霉生长繁殖快且抗杂菌能力强，故不严格灭菌对实验结果影响不大；进行植物组织培养时，植物材料体积小、抗性差，而微生物繁殖快、生长迅速、会争夺培养基中的营养，产生的代谢废物还会毒害培养材料，而培养材料一旦被微生物(如细菌)污染，将严重影响实验结果；选择培养基中已经加入了某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物生长，另外土壤浸出液本身也含有一定量的微生物，因此将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上时不进行严格的无菌操作，对实验结果影响不大。
答案：C
7．(2018·河北固安三中高三试题)下图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图，据图分析不正确的是( )
A．获得图A效果的接种方法是稀释涂布平板法
B．获得图B效果的接种方法是平板划线法
C．若在纯化土壤细菌时菌液浓度过高，培养基上的菌落可能会连成一片
D．在接种前要对培养基进行消毒处理
解析：图A中的菌落分布均匀，接种方法是稀释涂布平板法，A正确；图B中菌落明显分区分布，且有划痕，所以应该属于平板划线法接种，B正确；菌液浓度过高或培养过程中被杂菌污染，容易造成培养基上的菌落连成一片，C正确；接种前要对培养基进行灭菌处理，D错误。
答案：D
8．下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( )
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A．甲中涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能取菌液
B．对于浓度较高的菌液，如甲中的稀释倍数仅为102，则所得的菌落不是由单一的细胞或孢子繁殖而成
C．乙中培养皿中所得的菌落都符合要求
D．乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端
解析：灼烧后的涂布器如果没有冷却就接触菌种，会将菌体杀死，A正确。稀释倍数过低会导致多个菌体聚集在一起繁殖形成菌落，B正确。平板划线法中最后一次划线的末端处形成的菌落才是由单一的细胞或孢子繁殖而成，这种菌落才符合要求，C错误。连续划线中，除了第一次划线外，每一次划线的起点是上一次划线的末端，目的是使得菌体密度越来越小，保证最后划线末端处的菌落是由单一的细胞或孢子繁殖而成。
答案：C
9．(2018·四川成都七中高三模拟试题)漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。如图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，相关叙述正确的是( )
A．生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品
B．筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落
C．在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步计数
D．斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株
解析：生活污水中含有大量微生物，但不一定含有产漆酶的菌株，A错误；筛选培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落，从而获得漆酶菌株，B正确；接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法，其中只有稀释涂布平板法可用于计数微生物，C错误；斜面培养基中含有大量营养物，可在低温下长期保存菌株，D错误。
答案：B
大题冲关练——综合创新·求突破
10．(2017·广东肇庆期末)某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验，实验包括制备培养基、灭菌、接种、培养及菌落观察与计数，请回答与此实验相关的问题。
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(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了________和________。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是________和________。
(2)对培养基进行灭菌，应该采用的方法是__________________________________。
(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于________中培养，培养的温度设定在37 ℃，要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种________作为对照进行实验。
(4)培养20小时后，观察到平板上有各种形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有________种细菌，一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越________。
(5)如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐________细菌，这种培养基被称为________________________________________________________。
解析：(1)不同的培养基都含有基本成分：水、无机盐、碳源、氮源。所以培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了氮源、碳源，除此之外，培养基还必须含有的基本成分是水和无机盐。(2)对培养基灭菌常采用的方法是高压蒸汽灭菌，对培养皿进行灭菌采用的方法是干热灭菌法。(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于恒温培养箱中培养，培养的温度设定在37 ℃。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种无菌水作为对照进行实验。(4)培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，其总数越多，说明湖水样品中有多种细菌，污染程度越重。(5)如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐盐细菌，这种培养基被称为选择培养基。
答案：(1)氮源(碳源不作要求) 碳源 无机盐 水 (2)高压蒸汽灭菌 (3)恒温培养箱 无菌水 (4)多 重 (5)盐(或NaCl) 选择培养基
11．(2018·湖北重点中学高三考试)水污染是全球性的环境问题，微生物降解是水污染治理的有效手段之一。聚乙烯醇(PVA)是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物，PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA，PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明斑，请回答下列问题：
成分
MgSO4
蛋白质
X物质
水
琼脂
用量
5 g
10 g
1 000 mL
7 g
20 g
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(1)上表是筛选出能高效分解PVA的细菌的培养基配方，从物理性质来看，该培养基为________培养基，表中X物质最可能为__________________。实验中还应设置完全培养液对照组，将菌液稀释相同的倍数，选择培养基上生长的菌落数目应明显________(填“多于”或“少于”)对照组培养基上的数目，从而说明选择培养基具有筛选作用。
(2)要测定土壤稀释液中微生物的数目，可在显微镜下用________计数板直接计数。若将100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释105倍后，取0.1mL稀释液均匀涂布在选择培养基表面，测得菌落数的平均值为160个，空白对照组平板上未出现菌落，则100mL原菌液中有PVA分解菌________个，该方法的测量值与实际值相比一般会________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)，原因是________。
(3)要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌，培养PVA分解菌的培养基中除了加入必需的营养物质外还需要加入________________用于鉴别PVA分解菌。
解析：(1)分析题意可知，表格是筛选出能高效分解PVA的细菌的培养基配方，即该培养基属于选择培养基，因此表中X物质最可能为聚乙烯醇(或PVA)；该培养基加入了琼脂，说明是固体培养基。由于完全培养液中任何微生物都可以生长，因此若对照组培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上的数目，说明选择培养基具有筛选作用。(2)要测定土壤稀释液中微生物的数目，可在显微镜下用血细胞(血球)计数板直接计数。若将100mL含有PVA分解菌的土壤样品溶液稀释105倍后，取0.1mL稀释液均匀涂布在选择培养基表面，测得菌落数的平均值为160个，空白对照组平板上未出现菌落，则100 mL原菌液中有PVA分解菌＝160÷0.1×105×100＝1.6×1010个；由于两个或多个细菌聚集在一起只能产生一个菌落，因此该方法的测量值与实际值相比一般会偏小。(3)根据题意可知，“PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明斑”，因此要鉴定分离出的细菌是否为PVA分解菌，培养PVA分解菌的培养基中还需要加入碘用于鉴别PVA分解菌。
答案：(1)固体 聚乙烯醇(或PVA) 少于 (2)血细胞(血球) 1.6×1010 偏小 当两个或多个细胞连在一起时，平板上只能观察到一个菌落 (3)碘
12．(2018·山西联考)酸牛奶是在牛奶中加入乳酸菌和酵母菌混合发酵而成的一种乳饮料。回答下列有关问题：
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(1)发酵所用牛奶在加入菌种前应进行________(消毒、灭菌)。
(2)已知“改良MC琼脂培养基”中含有碳酸钙，遇酸溶解而使培养基变得透明；“孟加拉红琼脂培养基”含氯霉素，可抑制绝大多数细菌的生长。对乳酸菌进行计数时应选择上述__________________培养基，用________接种，挑选出________________的菌落进行计数。
(3)对乳酸菌、酵母菌双菌混合培养和各自单独培养过程中的活菌数进行定时检测，结果如图。由图可知，双菌培养时两种菌的最大活菌数均高于其单独培养时，从代谢产物角度分析，其原因可能是________________________。双菌培养过程中两种生物的种间关系是________、________。
解析：(1)发酵所用牛奶在加入菌种前应进行灭菌，确保无其他杂菌的干扰，消毒达不到此目的。
(2)乳酸菌发酵会产生乳酸，显酸性能够使改良MC琼脂培养基溶解，所以对乳酸菌进行计数时应选择改良MC琼脂培养基便于筛选。用稀释涂布平板法方法接种，挑选出具有透明圈的菌落(说明能够产生酸性物质)进行计数。
(3)双菌培养时两种菌的最大活菌数均高于其单独培养时，从代谢产物角度分析，其原因可能是酵母菌和乳酸菌可以相互利用对方的代谢产物，从而相互促进生长。双菌存在竞争营养物质和生存空间的同时，彼此又能促进所以还存在互利共生关系。
答案：(1)灭菌 (2)改良MC琼脂 稀释涂布平板法 具有透明圈 (3)酵母菌和乳酸菌可以相互利用对方的代谢产物，从而相互促进生长 共生(互利共生) 竞争
13．(2018·宁夏育才中学高三试题)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题：
(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。
(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。
(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：
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酵母膏
无机盐
淀粉
纤维素粉
琼脂
CR溶液
水
培养
基甲
＋
＋
＋
＋
－
＋
＋
培养
基乙
＋
＋
＋
－
＋
＋
＋
注：“＋”表示有，“－”表示无。
据表判断，培养基甲________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是__________________________；培养基乙________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是________________________________。
解析：(1)微生物产生的纤维素酶是一种复合酶，包括内切酶(Cx酶)、外切酶(C1酶)和葡萄糖苷酶。其中的葡萄糖苷酶可将纤维二糖分解成葡萄糖。
(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成红色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的透明圈。
(3)分析表格可知，培养基甲为液体培养基，不能用于分离和鉴别纤维素分解菌，纤维素分解菌鉴别培养基属于固体培养基。培养基乙没有纤维素，因此也不能用于分离和鉴别纤维素分解菌。
答案：(1)纤维二糖 葡萄糖 (2)红 透明圈 (3)不能 纤维素分解菌选择培养基属于液体培养基，纤维素分解菌鉴别培养基属于固体培养基 不能 培养基中没有纤维素粉
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