课时质量评价36微生物的培养技术及应用---2024版高考生物一轮总复习

三十六　微生物的培养技术及应用

(建议用时：40分钟)

一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。

1．艺术不只存在于纸笔之间，我们可以用培养皿当纸，接种环当笔，各种形态、颜色的细菌和真菌当颜料，画出别具风格的作品。如在下列作品培养过程中，白色霉菌带有毛茸茸的感觉，可描绘大熊猫的皮毛，红色大肠杆菌可以描绘鹅嘴，假单胞杆菌可以描绘水波。下列说法错误的是(　　)

A．制备培养基时要经过计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板等步骤

B．图甲作品培养基的pH需为酸性，图乙作品培养基的pH则需为中性或微碱性

C．使用接种环接种时，取菌种前和接种后都需将接种环进行干热灭菌

D．培养成型的作品应低温保存，以免菌株疯长影响整体效果

2．(2022·福建漳州一模)关于下列生产生活实例中生物学原理的分析，错误的是(　　)

3．巴氏杀菌乳是以生牛(羊)乳为原料，经巴氏杀菌等工序制得的液体产品，杀灭了牛奶中有害菌群的同时保存了牛奶的营养物质和纯正口感。据国家标准每毫升合格巴氏杀菌乳中细菌总数不得超过50 000个。某兴趣小组进行了新鲜牛奶合适的消毒温度的探究，下列相关实验操作不合理的是(　　)

A．配制牛肉膏蛋白胨培养基并在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min

B．将等量的新鲜牛奶分别置于60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃恒温水浴锅中处理30 min

C．对处理后的牛奶进行梯度稀释后，利用涂布法接种平板并在37 ℃下培养24 h

D．统计培养基上全部菌落数，以菌落数最少组的处理温度作为牛奶最适消毒温度

4．(2023·山东潍坊模拟)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。下列相关操作或叙述正确的是(　　)

A．配制培养基X并在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min

B．固体培养基X对菜品中的细菌有选择性

C．在固体培养基X上可用平板划线法或稀释涂布平板法接种细菌

D．根据菌落的特征可以准确判断细菌的种类

5．(2022·山东日照三模)金黄色葡萄球菌(可产生色素使菌落呈金黄色)可以产生溶血素，因而在血琼脂平板(加入了脱纤维羊血)上生长时，菌落周围会出现透明溶血环。金黄色葡萄球菌对高盐环境有一定耐受能力。下列叙述正确的是(　　)

A．血琼脂平板配制时需要在加入血液后进行高压蒸汽灭菌

B．在平板中加入脱纤维羊血的目的是为该菌的生长提供碳源和氮源

C．培养基中加入较高浓度的NaCl溶液有利于对金黄色葡萄球菌的筛选

D．无法在血琼脂平板上区分金黄色葡萄球菌和也能形成溶血环的溶血性链球菌

6．土壤中的溶磷菌能够把难溶态的磷转化为可被植物直接利用的可溶性磷，从土壤中筛选出溶磷能力强的溶磷菌制成菌肥，有利于植物对磷元素的吸收。下列有关操作和分析错误的是(　　)

A．土壤取样、称取土壤、稀释样品都在酒精灯火焰旁进行

B．需要用含难溶态磷的固体培养基进行目的菌株的分离

C．推测难溶态磷的分解可能与溶磷菌分泌的代谢产物有关

D．实验组与对照组可溶性磷含量差值最大的菌株适合制成菌肥

7．菜籽粕含有35%～45%的蛋白质，是畜禽饲料的重要原料，但其中的单宁等抗营养因子限制了菜籽粕的应用。研究者将不同菌种接种到菜籽粕与麸皮制成的固体培养基中发酵48 h，测定菜籽粕中单宁的含量，结果如下图。下列相关叙述错误的是(　　)

A．菜籽粕与麸皮为微生物提供碳源和氮源

B．接种后需对培养基进行高压蒸汽灭菌

C．黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想

D．对照组为不接种微生物的固体培养基

8．(2023·广东深圳模拟)金黄色葡萄球菌是一种耐高盐的食源性致病微生物。哥伦比亚血平板是含无菌脱纤维羊血等成分的固体培养基，生长在该培养基上的金黄色葡萄球菌菌落能破坏其周围的红细胞，产生透明的溶血圈。下图为检测某种饮料是否被金黄色葡萄球菌污染的操作流程，据此分析不正确的是(　　)

A．7.5%的NaCl肉汤培养基从功能角度划分属于选择培养基

B．振荡培养后培养基变浑浊是耐高盐的微生物数量增多所致

C．若最终长出的菌落周围出现透明的溶血圈，则说明该饮料被金黄色葡萄球菌污染

D．若取菌种后的接种方法为稀释涂布平板法，则可对待测饮料中金黄色葡萄球菌计数

9．有机磷农药(如对硫磷，俗称1605)一般都具有很强的毒性，且结构稳定，难以清除，易在土壤、果蔬中残留，会对人体造成潜在的危害。为了获得高效降解有机磷农药的微生物，研究人员设计了下图所示的实验方案。下列有关叙述正确的是(　　)

A．选取的土壤样品需进行灭菌处理

B．该方案中的CNFM是选择培养基

C．平板培养的目的是为了加速微生物生长

D．根据检测结果，选出对硫磷浓度最低的锥形瓶内的微生物

10．一次性口罩的主要成分为聚丙烯纤维(PP)，某科研团队准备从土壤中筛选出高效降解一次性口罩的细菌。图甲表示PP分解菌分离与计数的过程，6号试管涂布的三个平板的菌落数为550、601、688；7号试管涂布的三个平板的菌落数为58、73、97；8号试管涂布的三个平板的菌落数为8、15、28。图乙表示在培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂，目的菌落周围出现透明圈的情况。下列说法错误的是(　　)

A．图甲、图乙所用培养基分别为选择培养基和鉴别培养基，都以PP作为唯一碳源

B．图甲、图乙所用接种方法分别为稀释涂布平板法和平板划线法，都需在酒精灯火焰旁进行

C．1 g 土壤样品中含有PP分解菌的估算数目是7.6×1010个，此数值一般偏小

D．可选择图乙培养基中D/d比值大的PP分解菌作为目的菌种推广使用

二、非选择题

11．为获得高效产酸的醋酸菌用于果醋制作，某兴趣小组以苹果皮为材料，进行实验，实验流程如下，回答下列相关问题。

培养基：米曲汁乙醇碳酸钙培养基——米曲汁1 000 mL，CaCO310 g，95%乙醇30 mL(灭菌后加入)。在该培养基上，醋酸菌菌落周围会形成透明圈。

(1)微生物的培养、分离必须严格无菌操作处理，培养基无菌处理的方法是________________，培养皿、锥形瓶的无菌处理方法是______________，上述______________不能进行无菌处理。

(2)①过程通常需在________℃进行________(填“静置”或“振荡”)培养，原因是___________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

(3)培养一段时间后，培养液的pH______，原因是_________________________

____________________________________________________________________。

(4)②过程需采用________________接种，应选择______________________的菌落作为菌种进一步培养。

12．营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后，微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏，使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。这种菌株能积累正常菌株不能积累的某些代谢中间产物，为工业生产提供大量的原料产物。以下是实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程。请据此回答下列问题。

(1)图中基本培养基与完全培养基存在差异的成分是______________。根据用途分类，图中基本培养基属于________(填“选择”或“鉴别”)培养基。

(2)进行过程②培养前，应先将丝绒布转印至________(填“基本”或“完全”)培养基上，原因是_______________________________________________________

____________________________________________________________________。

(3)利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同，所以挑取________(填“菌落A”或“菌落B”)即为所需的氨基酸缺陷型菌株。

(4)统计菌落种类和数量时要每隔24 h观察统计一次，直到各类菌落数目稳定，以防止培养时间不足导致________________，或培养时间太长导致____________________________________________________________________。

鉴定菌落种类的重要依据是____________________________________________

____________________________________________________________________。

三十六　微生物的培养技术及应用

1．C　解析：培养基配制过程要经过称量→溶化→灭菌→倒平板，灭菌之前需要调节pH到适宜范围以利于真菌或细菌的繁殖，A正确；不同微生物培养时对pH的要求往往不同，培养真菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，B正确；每次使用接种环前后都要进行灼烧灭菌，灼烧待冷却后，才能置于菌液中使用，C错误；低温保存可抑制菌株的生长，以免菌株疯长影响整体效果，D正确。

2．B　解析：剩菜容易滋生细菌，细菌代谢产生亚硝酸盐，人体摄入过多亚硝酸盐不利于健康，A正确；巴氏消毒不能杀死全部微生物，B错误；DNA指纹技术的原理是不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸序列不同，C正确；不同植物对矿质元素的吸收具有选择性，轮种可以恢复及提高土壤的肥力，D正确。

3．D　解析：配制的牛肉膏蛋白胨培养基需使用高压蒸汽灭菌法灭菌，即在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min，将培养基彻底灭菌，以避免培养基上的微生物影响实验结果，A正确；新鲜牛奶应使用巴氏消毒法消毒，为了探究新鲜牛奶合适的消毒温度，可将等量的新鲜牛奶分别置于60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃恒温水浴锅中处理30 min，并通过检测不同温度处理下的牛奶中微生物的数量进行比较，B正确；若要统计消毒后的牛奶中微生物的数量，可用稀释涂布平板法接种，所以可对处理后的牛奶进行梯度稀释后，利用涂布法接种平板并在37 ℃下培养24 h，C正确；由于温度过高会破坏牛奶中的营养成分，所以菌落数最少的组对应的温度不一定是最适的消毒温度，因为还需要考虑牛奶的营养价值不被破坏，D错误。

4．A　解析：配制好的培养基需要采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，即在121 ℃、100 kPa条件下处理15～30 min，A正确；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；据题意可知，在固体培养基X上接种后还需进行计数，故只能用稀释涂布平板法接种而不能用平板划线法，C错误；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，根据菌落的形状、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，D错误。

5．C　解析：高压蒸汽灭菌会破坏脱纤维羊血，添加脱纤维羊血需在高压蒸汽灭菌后，A错误；在平板中加入脱纤维羊血的目的是通过观察在金黄色葡萄球菌菌落周围是否出现透明溶血环，从而检测菌落是否是金黄色葡萄球菌，B错误；由于金黄色葡萄球菌具有高度耐盐性，较高浓度NaCl不影响金黄色葡萄球菌的生长，但是能抑制其他菌的生长，因此，金黄色葡萄球菌的培养基中加入较高浓度NaCl溶液有利于对金黄色葡萄球菌的筛选，C正确；可以根据菌落的特征，如菌落的形状、大小、隆起程度、颜色区分金黄色葡萄球菌和溶血性链球菌，D错误。

6．A　解析：土壤是土壤微生物的培养基，土壤取样时不需要在酒精灯火焰旁操作，A错误；分离菌株需用固态的选择培养基，土壤中的溶磷菌能够把难溶态的磷转化为可被植物直接利用的可溶性磷，而其他微生物不能在此环境中生长，所以要用含难溶态磷的固体培养基进行目的菌株的分离，B正确；土壤中的溶磷菌能够把难溶态的磷转化为可被植物直接利用的可溶性磷，说明难溶态磷的分解可能与溶磷菌分泌的代谢产物有关，C正确；实验组与对照组可溶性磷含量差值最大说明菌株把难溶态的磷转化为可被植物直接利用的可溶性磷的能力较强，适合制成菌肥，D正确。

7．B　解析：菜籽粕含有35%～45%的蛋白质，麸皮富含纤维素，菜籽粕与麸皮可为微生物提供碳源和氮源，A正确；对培养基灭菌应在接种前，接种后再灭菌，菌种将被全部杀死，B错误；据图可知，与对照组相比，黑曲霉菌发酵菜籽粕中单宁含量最低，说明黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想，C正确；对照组为不接种微生物的固体培养基，目的是作为对照，说明微生物去除单宁的作用，D正确。

8．D　解析：金黄色葡萄球菌是一种耐高盐的食源性致病微生物，因此7.5%的NaCl肉汤培养基从功能角度划分属于选择培养基，A正确；7.5%的NaCl肉汤培养基振荡培养后培养基变浑浊是由于耐高盐的微生物数量增多所致，B正确；金黄色葡萄球菌可破坏菌落周围的红细胞，产生透明的溶血圈，若最终长出的菌落周围出现透明的溶血圈，则说明该饮料被金黄色葡萄球菌污染，C正确；因为接种的菌种经7.5%的NaCl肉汤培养基培养过，因此用稀释涂布平板法也不能对待测饮料中金黄色葡萄球菌进行计数，D错误。

9．D　解析：本实验是要从土壤样品中获得能降解有机磷农药的微生物，土壤样品不需要灭菌，如果灭菌样品中可能就没有微生物了，A错误；该方案中的CNFM只含生长因子、无机盐和水，不属于培养基，B错误；平板培养的目的是为了筛选和分离微生物，C错误；对硫磷浓度越低，说明分解越多，说明降解有机磷农药的微生物最多，根据检测结果，选出对硫磷浓度最低的锥形瓶内的微生物，D正确。

10．B　解析：图甲是筛选PP分解菌的过程，培养基为选择培养基，图乙表示在培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂，鉴别PP分解菌的过程，所以图乙所用培养基为鉴别培养基，都以PP为唯一碳源，A正确；图甲、图乙所用接种方法都为稀释涂布平板法，都需在酒精灯火焰旁进行，B错误；由于平板计数范围为30～300，故取7号试管中的菌落数，7号试管的稀释倍数为1×108，则1 g 土壤样品中含有PP分解菌的估算数目是[(58＋73＋97)÷3]÷0.1×108＝7.6×1010(个)，此数值一般偏小，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，C正确；可选择图乙培养基中D/d较大的菌株，因为这一指标越大说明单个菌株分解PP的能力越强，所以可作为目的菌种推广使用，D正确。

11．解析：(1)微生物的培养、分离必须严格无菌操作处理，培养基一般用高压蒸汽灭菌法，培养皿、锥形瓶需要保持干燥，一般用干热灭菌法。以苹果皮为材料获得高效产酸的醋酸菌，果皮是菌种的来源，不能进行无菌处理。(2)醋酸菌为好氧菌，生长的适宜温度为30～35 ℃，①过程应满足醋酸菌生长的条件，通常需在30～35 ℃进行振荡培养，振荡可增加培养液的溶氧量。(3)培养基中含有乙醇，在氧气充足时，醋酸菌将乙醇转变为醋酸，所以培养一段时间后，培养液的pH(明显)下降。(4)图中过程进行了梯度稀释，②过程需采用稀释涂布平板法接种，在米曲汁乙醇碳酸钙培养基上，醋酸会使碳酸钙分解，菌落周围会形成透明圈。所以透明圈大的菌落即为高效产酸的醋酸菌形成的，应将此菌落作为菌种进一步扩大培养。

答案：(1)高压蒸汽灭菌　干热灭菌　苹果皮　(2)30～35　振荡　醋酸菌为需氧菌，振荡可增加培养液的溶氧量　(3)(明显)下降　在氧气充足时，醋酸菌将乙醇转变为醋酸　(4)稀释涂布平板法　透明圈大

12．解析：(1)完全培养基是一种在基本培养基内加入一些富含氨基酸、维生素和碱基之类的天然物质，即加入生长因子而制成的培养基，可用来满足微生物中各种营养缺陷型菌株的生长需要，所以图中基本培养基与完全培养基存在差异的成分是氨基酸。选择培养基是依据某些微生物对某些物质的特殊需求或抗性而设计的；鉴别培养基能产生特定的颜色或其他变化，所以根据用途分类，图中基本培养基属于选择培养基。(2)进行过程②培养时，应先将丝绒布转印至基本培养基上，原因是防止将特定营养成分从完全培养基带入基本培养基。(3)在基本培养基中，氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，因此图中菌落A应该为氨基酸缺陷型菌株。(4)为了防止培养时间较短或过长造成的影响，所以统计菌落种类和数量时要每隔24 h观察统计一次，直到各类菌落数目稳定，目的就是防止培养时间不足导致遗漏菌落的种类和数目，或培养时间太长导致，菌落粘连影响计数、培养基表面干燥脱水、微生物衰败菌落特征不易观察。鉴定菌落种类的重要依据是菌落的形态、大小和颜色。

答案：(1)氨基酸　选择　(2)基本　防止将特定营养成分从完全培养基带入基本培养基　(3)菌落A　(4)遗漏菌落的种类和数目　菌落粘连影响计数、培养基表面干燥脱水、微生物衰败，菌落特征不易观察　菌落的形态、大小和颜色