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    人教版2019选择性必修3第1章 发酵工程第2节综合拔高练
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    高中生物人教版 (2019)选择性必修3第1章 发酵工程第2节 微生物的培养技术及应用本节综合与测试免费一课一练

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    这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第1章 发酵工程第2节 微生物的培养技术及应用本节综合与测试免费一课一练,共15页。试卷主要包含了回答下列与细菌培养相关的问题,20等内容,欢迎下载使用。

    第2节综合拔高练
    五年选考练
    考点1 微生物培养及无菌操作技术
    1.(2019江苏单科,12,2分,)下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是(  )
    A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
    B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
    C.接种后的培养皿要倒置,以防培养污染
    D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
    2.(2019课标全国Ⅲ,37节选,)回答下列与细菌培养相关的问题。
    (1)通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是                。硝化细菌在没有碳源的培养基上    (填“能够”或“不能”)生长,原因是                   。 
    (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。 
    3.(2018课标全国Ⅱ,37,15分,)在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题:
    (1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具    (填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。 
    (2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是                       。 
    (3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能       。在照射前,适量喷洒    ,可强化消毒效果。 
    (4)水厂供应的自来水通常是经过    (填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。 
    (5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是                      。 
    考点2 微生物的分离与计数
    4.(2020江苏单科,19,2分,)为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是(  )

    A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
    B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落
    C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的
    D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
    5.(2020课标Ⅰ,37,15分,)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。

    回答下列问题:
    (1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用       的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是    。甲、乙培养基均属于    培养基。 
    (2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释    倍。 
    (3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是                    (答出1点即可)。 
    (4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤:  。 
    (5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即            。 
    6.(2019课标全国Ⅰ,37节选,)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(5 g/L)。
    Ⅱ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。
    Ⅲ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(45 g/L)。
    回答下列问题。
    (1)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         。 
    7.(2019课标全国Ⅱ,37,15分,)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  。 
    8.(2018课标全国Ⅰ,37,15分,)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。
    回答下列问题:
    (1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制    的生长,加入了链霉素的培养基属于    培养基。 
    (2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有       (答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有      (答出两点即可)。 
    (3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是    ,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是                          。 
    (4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:
    甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133;乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是                 。 
    三年模拟练
    应用实践
                      
    1.(2020北京东城高二期末,)下列关于分离培养某种微生物的实验叙述正确的是(  )
    A.倒平板时为防止培养基溅到皿盖上,应打开培养皿盖放到一边
    B.接种时为防止杂菌污染,接种前将涂布器放在酒精中浸泡灭菌
    C.若菌液浓度过高无法得到单菌落,则需要稀释后再进行涂布
    D.接种后,将涂布器灼烧灭菌后,立即放入盛有酒精的烧杯中
    2.(2020山东青岛胶州高二期末,)科学家发现土壤中的解磷微生物可通过分泌解磷酶将土壤中难溶磷酸盐转化为植物易吸收的可溶性磷,为开发利用沿海土壤提供了思路。如图是研究者的一些操作,请回答下列问题:

    (1)根据所学知识推断,图1的“土壤样品”最可能取自含      高的土壤。 
    (2)某同学将接种后的一个平板经培养后,菌落分布如图4所示。该同学的接种方法是       ,推测该同学接种时可能的操作失误是           。 
    (3)图2所示的步骤是     ,在该操作之前,应对培养基进行的正确操作步骤是     。图3步骤前对接种工具进行的具体操作方法是  
                  。 
    (4)研究者对筛选到的3种菌株分别采用了固体平板解磷能力测定法和液体培养基解磷能力测定法,结果如表1和表2。



    菌株
    菌落直径d/mm
    透明圈直径D/mm
    A
    18
    36
    B
    31
    59
    C
    19
    57

    表1
    菌株
    原液体培养基含磷量/
    (mg·mL-1)
    培养后含磷量/
    (mg·mL-1)
    A
    0.20
    0.128
    B
    0.20
    0.165
    C
    0.20
    0.051

    表2
    固体平板解磷能力测定法测量菌落和透明圈直径时应        (选填“打开皿盖测量”“直接在皿盖上测量”或“直接在皿底测量”)。结合表1和表2分析得到,解磷能力最强的菌株是    ,理由是           。 
    3.(2020广东六校联盟高三联考,)海洋藻类上常附着有多种微生物,其中部分在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值,而部分会产生某些毒素污染环境或毒害动物,人们需要对它们进行大量的研究。请回答下列问题:
    (1)若要将微生物采用平板划线法进行分离操作,正确的是图     ,其正确操作过程中,划线工具至少要灼烧     次。 

    (2)丢弃已经接种过微生物的培养基前,往往需要先进行灭菌,以免 。 
    (3)A、B两组同学用稀释涂布平板法测定某种微生物的数量,在同一稀释倍数下每隔一段时间记录数据,得到以下结果:
    培养时间(小时)
    24
    48
    72
    96
    A组菌落均值(个)
    18
    25
    36
    32
    B组菌落均值(个)
    20
    28
    38
    32

    计数时最好取72小时记录的菌落数作为实验结果,原因是:①        ;②        。 
    4.(2020河北石家庄二中高三质量检测,)中学印刷试卷多数使用蜡纸,蜡纸的主要成分是棉花纤维和石油蜡。蜡纸成本低,但在自然环境由于透水性差而难以降解。某课题小组尝试从土壤中筛选出能够分解石油蜡的微生物,流程如图。回答下列问题:

    (1)下列几个地方的土壤样品中最可能筛选出目的菌的是(  )
    A.农田里 B.炼油厂附近
    C.食品加工厂附近 D.化肥工厂附近
    (2)培养基在配制时应该以石油蜡为唯一    ,培养瓶和培养皿中的培养基在成分上的差异是前者缺少      。 
    (3)研究者希望通过培养皿中的分解圈来筛选分解能力最强的微生物,结果发现其中每个圈子几乎交错一起,还有很多菌落紧挨在一起,此时应该采取的措施是                  。 
    (4)有同学提出,将培养瓶中的石油蜡换为蜡纸碎屑,希望筛选出能够同时分解石油蜡和棉花纤维的微生物,这种方法是否可行?     ,理由是                          。 
    迁移创新
    5.(不定项)(2020山东青岛高三一模改编,)高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接于同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养,得到若干菌落后用碘液作显色处理,看到如图2所示情况。下列选项不正确的是(  )

    图1

    图2
    A.过程①②合称为稀释涂布平板法
    B.甲乙试管中的液体均为选择培养基
    C.Ⅱ号培养基上的接种方法为平板划线法
    D.图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种



    第2节综合拔高练
    五年选考练
    1.A
    4.B







    1.A 接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理,接种环等常用灼烧灭菌法处理,吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理,培养基等常用湿热灭菌法处理,A错误;为了防止杂菌污染,接种前后,接种环都要进行灼烧灭菌,B正确;接种后,培养皿需要倒置,以防皿盖上的水珠落入培养基引发污染,C正确;分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法,后者还可以用于微生物的计数,因此菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基,D正确。
    2.答案 (1)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)不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同,故通常制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节pH。硝化细菌是自养生物,可通过化能合成作用利用空气中的CO2作为碳源,故硝化细菌在没有碳源的培养基中也能生长。(2)用平板培养细菌时一般将平板倒置,防止水滴滴落在培养基中引发污染。(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,因此研究人员可根据菌落的特征初步区分微生物的种类。(4)有些使用后的培养基在丢弃前要进行灭菌处理,防止其中的微生物对外界环境产生不利影响。
    3.答案 (1)可以 (2)在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少 (3)破坏DNA结构 消毒液 (4)氯气 (5)未将锅内冷空气排尽
    解析 (1)在实验室中,能耐高温的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属材质的实验器具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)巴氏消毒法或高温瞬时消毒法与煮沸消毒法相比,其优点表现为在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少。(3)紫外线照射能消毒的原因是其能够破坏微生物细胞中的DNA分子。在利用紫外线照射前,适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液,可强化消毒效果。(4)自来水通常用氯气消毒。(5)采用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内温度未达到相应要求,最可能的原因是没有排尽高压蒸汽灭菌锅内的冷空气。
    4.B 倒平板时,用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,将培养基倒入培养皿,立即盖上皿盖,冷却时要放平,不要晃动,A错误;图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落,B正确;观察题图可知,实验结果出现了单菌落,平板划线法能达到菌种纯化的目的,C错误;纤维素会与刚果红形成红色复合物,纤维素被分解后,红色消失,D错误。
    5.答案 (1)高压蒸汽灭菌 琼脂 选择 (2)104 (3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 (4)取淤泥加入无菌水中,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数 (5)水、碳源、氮源和无机盐
    解析 (1)常用高压蒸汽灭菌的方法处理盛有水或培养基的摇瓶。乙为固体培养基,故需要加入Y琼脂。甲和乙培养基可用于筛选能降解S的菌株,故甲、乙培养基均属于选择培养基。(2)若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液,且每个平板上长出的菌落数不超过200个,则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1 000×100÷200=1×104。(3)当培养基中的S超过某一浓度后,可能会抑制菌株的生长,从而造成其对S的降解量下降。(4)要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,可以取淤泥加无菌水制成菌悬液,稀释涂布到乙培养基上,培养后进行计数。(5)甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源和氮源。
    6.答案 (1)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)碳源是微生物生长所需要的一类营养物质,可为微生物的生长提供碳元素,有机物X含有碳元素,且Ⅱ、Ⅲ号培养基均含有有机物X,因此Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物的生长提供碳源的是有机物X。(2)由于Ⅱ号培养基含有的碳源只有有机物X,因此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)微生物的接种方法最常用的有平板划线法与稀释涂布平板法,由于稀释涂布平板法接种可以形成单菌落,所以常用来进行微生物的计数;平板划线法不能把划线的开始部分的微生物分开,因此不能用于微生物的计数,常用来分离微生物。(4)丙酮酸参与有氧呼吸的第二阶段,能被分解产生能量,且丙酮酸可作为多种物质合成的中间产物,因此丙酮酸可为微生物的生长提供能量和合成其他物质的原料。
    7.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)该研究小组欲获得的目标菌是能够降解物质W的细菌,而物质W是一种含氮有机物,故可作为筛选培养基中的氮源。(2)培养基中乙菌落的周围出现透明圈,说明乙菌落能够降解物质W,故乙菌落为该小组欲得到的目标菌。(3)为进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,故选用的筛选培养基不添加氮源,能够在无氮源的培养基上生存的细菌,说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。(4)①C处作为空白对照,要排除作为溶剂的缓冲液对实验可能造成的影响,故需要在C处滴加缓冲液,且保持滴加量相同;②培养基中的透明圈表示物质W被降解的情况,若C处不出现透明圈,说明缓冲液不能降解物质W;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明物质W被降解的程度相近,即酶E与天然酶降解物质W的能力相近。
    8.答案 (1)细菌 选择 (2)碳源、无机盐 蛋白质、核酸 (3)碘液 淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 (4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差
    解析 (1)在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基,称为选择培养基。若M培养基是用于真菌的筛选,则应加入链霉素以抑制细菌的生长,该培养基属于选择培养基。(2)马铃薯浸出液中含有淀粉、蛋白质、脂质、无机盐和水等多种物质,因此,除氮源外其中还有微生物生长所需要的碳源、无机盐等营养物质。进入细胞的氮源可参与合成蛋白质、核酸(DNA、RNA)等含氮的生物大分子。(3)加入显色剂碘液后,淀粉遇碘变蓝,而淀粉的水解产物则不发生这种反应。若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,土壤中能产淀粉酶的微生物可将淀粉分解,菌落周围会出现透明圈,这样就可以通过是否产生透明圈来筛选能产淀粉酶的微生物。(4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差太远,说明在操作过程中可能出现了错误,结果的重复性太差,不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。
    三年模拟练
    1.C
    5.B







    1.C 倒平板时,不能将打开的培养皿盖放到一边,以免微生物污染,A错误;接种时为防止杂菌污染,接种前将涂布器进行灼烧灭菌,B错误;若菌液浓度过高无法得到单菌落,则需要稀释后再进行涂布,C正确;接种后,将涂布器灼烧灭菌,待冷却后再放入盛有酒精的烧杯中,以免引燃酒精,D错误。
    2.答案 (1)磷酸盐 (2)稀释涂布平板法 涂布不均匀 (3)倒平板 灭菌 酒精浸泡,然后引燃 (4)直接在皿底测量 C D/d的值最大,解磷率最高
    解析 (1)根据题干信息可知,选取的土壤样品中应含磷酸盐量高。(2)由图4所示菌落分布可判断该同学的接种方法为稀释涂布平板法,接种后的平板在培养时需倒置,图中显示,培养基长出的菌落多数集中于培养皿的左边,菌落分布不均匀,可能是涂布不均匀导致的。(3)分离解磷菌株需配制合适的培养基,图2所示倒平板的操作之前,应对培养基进行灭菌;图3步骤前对接种工具(涂布器)进行酒精浸泡,然后引燃(灼烧灭菌)。(4)为避免杂菌污染,要测量菌落和透明圈直径应直接在皿底测量,结合表1和表2数据分析可知,C组D/d的值最大,解磷率最高,该菌株解磷能力最强。
    3.答案 (1)B 5 (2)污染环境或者对其他生物产生毒害 (3)①培养时间不足,遗漏菌落数目 ②培养时间过长,两个或多个菌落连成一个菌落(两空位置可以互换)
    解析 (1)若要采用平板划线法将微生物进行分离操作,图B是正确的,划线需要从上一次划线的末端开始,结合题图分析,该过程共划线四次,取菌种前以及每次划线后划线工具都要进行灼烧,故划线工具至少要灼烧5次。(2)为了避免污染环境或者对其他生物产生毒害,丢弃已经接种过微生物的培养基前,往往需要先进行灭菌。(3)为避免因为培养时间不足,遗漏菌落数目或培养时间过长,两个或多个菌落连成一个菌落,影响计数的结果,故最好取72小时记录的菌落数作为实验结果。
    4.答案 (1)B (2)碳源 凝固剂 (3)将培养液稀释后再进行接种或者缩短培养时间 (4)不可行 只能分解石油蜡和只能分解棉花纤维的微生物也能生长
    解析 (1)根据题意可知,该课题小组尝试从土壤中筛选出能够分解石油蜡的微生物,因此实验用的土壤样品应选择炼油厂附近来筛选目的菌,故选B。(2)本实验筛选的目的菌为能够分解石油蜡的微生物,因此培养基在配制时应该以石油蜡为唯一碳源,培养瓶中的培养基为液体培养基,培养皿中的培养基为固体培养基,它们在成分上的差异是前者缺少凝固剂。(3)培养液浓度过高,细菌紧挨在一起,此时应该将培养液稀释后再进行接种或者缩短培养时间。(4)由于只能分解石油蜡和只能分解棉花纤维的微生物也能生长,因此将培养瓶中的石油蜡换为蜡纸碎屑,不能筛选出能够同时分解石油蜡和棉花纤维的微生物。
    5.B 根据Ⅰ号培养基上菌落分布均匀可知,①②过程为稀释涂布平板法,A正确;甲乙试管中的液体用于样品稀释,应为无菌水,B错误;由Ⅱ号培养基上的划线区域可知,从Ⅰ号培养基上挑选的菌落进行接种的方法是平板划线法,C正确;淀粉与碘液反应呈蓝色,但如果淀粉分解菌中的淀粉酶将淀粉水解后就不能呈蓝色,因此周围不显蓝色的菌落含有所需菌种,D正确。

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