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一 微生物的基本培养技术第1课时课时练习

第2节　微生物的培养技术及应用

第1课时　微生物的基本培养技术

基础过关练

题组一　培养基的配制

1.(2021山东寿光现代中学高二开学考试)下列关于培养基的叙述,正确的是 (　易错　)

A.培养基可为微生物的生长繁殖提供营养

B.培养微生物的培养基都含有水、碳源、氮源、无机盐和维生素等

C.牛肉膏蛋白胨培养基属于固体培养基,营养全面

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

2.关于培养基中满足微生物生长对pH、特殊营养物质及O2的需求,下列叙述错误的是              (深度解析)

A.培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素

B.培养霉菌时一般需将培养基调至碱性

C.培养细菌时一般需将培养基调至中性或弱碱性

D.培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件

题组二　无菌技术

3.(2020山西平遥中学高二期中)下列关于灭菌和消毒的理解,正确的是 (　易错　)

A.医务人员进入工作区要全身灭菌

B.接种疫苗前要对注射区域进行消毒

C.消毒与灭菌的含义本质是相同的

D.常用的消毒方法有灼烧和高压蒸汽

4.(2021湖北八市高三联考)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。下列关于消毒和灭菌的叙述,错误的是              (　　)

A.牛奶的消毒常用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法

B.水厂供应的自来水通常是经过高锰酸钾消毒的

C.用紫外灯对密闭教室消毒前,适量喷洒消毒液可强化消毒效果

D.培养基不能放入干热灭菌箱中进行干热灭菌

题组三　微生物的纯培养

5.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。下列无菌操作错误的是              (　　)

A.接种时培养皿盖只打开一条缝隙

B.菌种和培养基使用前均需灭菌处理

C.接种前、后都要灼烧斜面菌种试管口

D.高压蒸汽灭菌既能杀死微生物的营养体,也能杀死芽孢等休眠体

6.(2021山西运城高中联合体高二月考)下列有关平板划线操作的叙述,正确的是              (　　)

A.用接种环蘸取菌液后需要立即塞上棉塞

B.待灼烧灭菌的接种环冷却后再进行划线

C.划线结束后要形成首尾相连的环形圈

D.每次划线都要在菌液中蘸取一环菌液

7.(2021上海崇明高三一模)如图为平板划线法接种的示意图。观察或比较各种细菌菌落形态的最佳区域是              (　　)

A.① B.② C.③ D.④

8.如图是倒平板的操作,下列相关叙述错误的是 (深度解析)

A.正确的操作顺序是丙→乙→甲→丁

B.甲应在酒精灯火焰附近进行

C.此培养基不可能为液体培养基

D.完成甲后应快速进行丁操作

9.(2021山西阳泉高三期末)研究人员从市售酸奶中分离出一种叫嗜热链球菌(St)的细菌,为了便于培养和纯化,首先制备甲酚绿(BCG)牛乳培养基:将脱脂乳粉100 g加入500 mL蒸馏水中,再加入1.6%的BCG乙醇溶液(一种指示剂)1 mL,高压蒸汽灭菌(80~90 ℃)20 min,即得溶液A。将酵母膏(富含蛋白质和B族维生素等)10 g,琼脂20 g,蒸馏水500 mL,分别配制成pH为5.5和7.0的溶液,121 ℃高压蒸汽灭菌20 min,即得溶液B。以无菌操作将A、B两溶液等体积混合均匀,倒于平板,待冷凝后置于37 ℃恒温培养箱中倒置培养24 h,若无杂菌生长,即可使用。然后通过平板划线法进行培养和纯化。根据以上材料回答问题:

(1)BCG培养基从物理性质分类属于　　　　培养基。 

(2)加入酵母膏的目的是　。 

(3)常用的灭菌方法除了材料中提到的高压蒸汽灭菌外,还有　　　　　、　　　　　。 

(4)下列示意图中正确的操作顺序为　　　　。 

(5)每次划线前灼烧接种环是为了　　　　　　　　　　　　　,在第二次以及后面的划线操作时,总是从　　　　　　　　开始划线,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)倒平板中的平板指的是　　　　　　　　。能力提升练 

题组一　培养基的成分及种类

1.()下列关于培养基的说法,正确的是 (　　)

A.为微生物的生长繁殖提供营养基质的是固体培养基

B.培养基只有两类:液体培养基和固体培养基

C.固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基

D.有的培养基还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的需求

2.(2021上海中学高二月考,)硝化细菌广泛存在于通气性较好的土壤中,其部分代谢反应如图所示,下列关于硝化细菌的培养条件的描述正确的是              (　　)

A.碳源为葡萄糖 B.培养时需隔绝空气

C.氮源是氮气 D.培养时需适宜的温度

题组二　常见的无菌技术

3.(2021辽宁大连高二期末,)无菌技术是在操作过程中,保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术,主要包括消毒和灭菌。下列相关叙述正确的是              (　　)

A.100 ℃煮沸消毒5~6 min,可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢

B.巴氏消毒法在杀死牛奶中所有微生物的同时并基本不破坏牛奶的营养成分

C.进行动物细胞的传代培养前,需用紫外线对超净工作台进行灭菌处理

D.高压蒸汽灭菌是湿热灭菌法中效果最好的,可用于培养皿的灭菌处理

4.(2021山东日照高二期中,)无菌操作技术在生产生活中应用广泛。下列相关叙述错误的是              (　　)

A.实验者双手用肥皂洗手后还需用酒精棉球擦拭

B.对培养基、接种环等可放入干热灭菌箱中灭菌

C.使用后的培养基需经过彻底灭菌处理后方可丢弃

D.喷洒石炭酸配合紫外线照射可提高消毒效果

题组三　微生物的纯培养

5.(不定项)(2021辽宁东南合作校高三开学考试,)如图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤,下列说法不正确的是              (　　)

A.①步骤使用的培养基是已经调节pH并灭菌的培养基

B.①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行

C.③到④的过程中,接种环共灼烧了5次

D.④步骤操作时,需将第1次和第5次的划线相连

6.(2021北京朝阳高三二模,)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

7.(2020四川眉山高三检测,)某同学配制含琼脂的牛肉膏蛋白胨培养基后,对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌,当培养基温度下降到50 ℃时,在酒精灯火焰附近倒平板,待培养基冷却至室温,按如表处理:

将处理完毕的培养皿置于适宜温度下培养2~3天,观察每个培养皿中的菌落特征和数目。回答下列问题:

(1)上述实验的实验目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若E组的培养基表面有菌落生长,说明　　　　　　　　　　。 

(2)培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为微生物生长分别提供　　　　和　　　　　。“在酒精灯火焰附近”进行相关操作是为了　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)实验过程特别强调温度控制,请简要说明下列温控措施的目的:

①“待培养基冷却至室温”的目的有 

　。 

②“将处理完毕的培养皿置于适宜温度下培养”的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)培养微生物时将培养皿倒置的目的是　　　　　　　　　　　　　　。实验结束后,对使用过的培养基应进行　　　　　处理。 

答案全解全析

第2节　微生物的培养技术及应用

第1课时　微生物的基本培养技术

基础过关练

1.A　培养基可为微生物的生长繁殖提供营养,A正确;培养微生物的培养基中主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐等,有的还需要维生素等特殊营养物质,B错误;固体培养基是含有凝固剂的培养基,牛肉膏蛋白胨培养基不一定添加凝固剂,C错误;微生物在固体培养基上生长时,可以形成肉眼可见的菌落,而不是单个细菌,D错误。

易错警示

(1)并非所有培养微生物的培养基都含有碳源、氮源。若培养自养型微生物,培养基可不含碳源,其可利用空气中的CO2合成有机物;若培养固氮微生物,培养基可不含氮源。

(2)大多数培养基属于天然培养基,如牛肉膏蛋白胨培养基等。

2.B　维生素是乳酸杆菌生长繁殖所必须的营养物质,因此要在培养乳酸杆菌的培养基中添加维生素,A正确;培养霉菌时一般需将培养基调至酸性,B错误;培养细菌时一般需将培养基调至中性或弱碱性,C正确;厌氧微生物在有氧时无氧呼吸受抑制,因此培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件,D正确。

归纳总结

培养基配制的原则

(1)目的要明确:根据微生物的种类、培养目的等确定配制培养基的种类,因为不同的微生物对营养物质的需求不同。

(2)营养要协调:注意各种营养物质的浓度和比例。

(3)环境要适宜:不同微生物适宜生长的pH不同,同时不同微生物需氧情况也可能不同。

3.B　医务人员进入工作区要全身消毒,A错误;接种疫苗前要对注射区域进行消毒,B正确;灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子,而消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物,C错误;常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒、紫外线消毒和化学药物消毒等,灼烧和高压蒸汽都是灭菌的方法,D错误。

易错警示

消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物,对被消毒物基本无害的措施。灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子,主要将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。

4.B　用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法对牛奶等饮品消毒,既能杀菌,又能保持营养和风味,A正确;高锰酸钾是强氧化剂,不宜用于自来水消毒,自来水消毒常用氯气,B错误;用紫外灯对密闭空间消毒前,适量喷洒消毒液可强化消毒效果,常喷洒石炭酸,C正确;培养基应该用高压蒸汽灭菌,D正确。

5.B　接种时用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,A正确;培养基在使用前需灭菌处理,但是菌种不能灭菌处理,否则菌种也会死亡,B错误;接种前、后均要将斜面菌种试管口通过火焰,防止杂菌污染,C正确;高压蒸汽灭菌不仅能杀死微生物的营养体,也能杀死芽孢等休眠体,D正确。

6.B　用接种环蘸取菌液后,要将试管口再次通过火焰灭菌后再塞上棉塞,A错误;待灼烧灭菌的接种环冷却后再进行划线,B正确;划线结束后最后一次划线不能和第一次划线相连,C错误;只在第一次划线时蘸取一环菌液,后续的划线不需要再蘸取菌液,D错误。

7.D　由题图可知,该平板上的划线顺序为①→②→③→④,观察或比较各种细菌菌落形态的最佳区域是④,故选D。

8.D　结合倒平板的操作步骤可知,正确的操作顺序为丙→乙→甲→丁,A正确;甲在酒精灯火焰附近进行可以避免杂菌污染,B正确;图示操作中的培养基是固体培养基,C正确;等待培养基冷却凝固后,再将培养皿倒过来放置,D错误。

归纳总结

倒平板的过程需要进行无菌操作,通常要对培养基进行高压蒸汽灭菌,对培养皿进行干热灭菌。

9.答案　(1)固体　(2)为细菌的生长提供蛋白质和维生素　(3)干热灭菌　灼烧灭菌　(4)ADBEC　(5)杀死接种环上残留的菌种　上一次划线的末端　使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少　(6)冷却凝固后的固体培养基

解析　(1)BCG培养基制作时加入了琼脂,因此其从物理性质上看,属于固体培养基。(2)酵母膏富含蛋白质和维生素等营养成分,能为细菌的生长提供蛋白质和维生素。(3)常用的灭菌方法有湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)、干热灭菌和灼烧灭菌等。(4)根据平板划线操作流程可知,示意图中正确的操作顺序为ADBEC。(5)每次划线前灼烧接种环是为了杀死接种环上残留的菌种。在第二次以及后面的划线操作时,总是从上一次划线的末端开始划线,原因是使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,达到分离菌株的目的。(6)倒平板中的平板是冷却凝固后的固体培养基。

能力提升练

1.D　为微生物的生长繁殖提供营养基质的可能是固体培养基,也可能是液体培养基,A错误。培养基的分类标准不同,其种类也不同,如培养基按其物理性质可分为液体培养基、半固体培养基、固体培养基;按其所含成分可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基三类,B错误。固体培养基中去除凝固剂即可制成液体培养基,C错误。配制培养基时还需要考虑微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的需求,D正确。

2.D　土壤中的硝化细菌能进行化能合成作用,培养基中不需要含有机碳源,其碳源为二氧化碳,A错误;硝化细菌能利用NH3氧化释放的能量把二氧化碳和水合成为有机物,所以培养时不能隔绝空气,B错误;硝化细菌的培养过程中氮源是氨气,C错误;硝化细菌能利用NH3氧化释放的能量把二氧化碳和水合成为有机物,需要酶的催化作用,温度会影响酶的活性,因此培养时需要适宜的温度,D正确。

3.A　100 ℃煮沸消毒5~6 min,可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢,A正确;巴氏消毒法在62~65 ℃消毒30 min或80~90 ℃处理30 s~1 min,可以杀死牛奶中绝大多数微生物并基本不破坏牛奶的营养成分,但不能杀死所有的微生物,B错误;紫外线对超净工作台进行照射属于消毒,C错误;培养皿可采用干热灭菌法灭菌,D错误。

4.B　实验者双手用肥皂洗手后还需用酒精棉球擦拭双手,A正确;微生物培养过程中,对培养基选用高压蒸汽灭菌,接种环选用灼烧灭菌,B错误;使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理,不能直接丢弃,以免污染环境,C正确;喷洒石炭酸配合紫外线照射可提高消毒效果,D正确。

5.CD　①步骤表示倒平板,在倒平板之前,培养基已经调节pH并灭菌,A正确;①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行,防止杂菌污染,B正确;接种环在每次划线前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌,所以③到④的过程中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,由此可知,③到④的过程中共需灼烧接种环6次,C错误;④步骤操作时,不能将第1次和第5次的划线相连,D错误。

6.B　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,B错误;据题图可知,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,D正确。

7.答案　(1)探究不同高度空气中微生物的种类和数量　平板灭菌不合格(受到杂菌污染)　(2)碳源　氮源　避免周围环境中微生物的污染　(3)①使培养基凝固,防止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物　②让微生物在适宜的温度下生长(繁殖)　(4)防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上(污染培养基和破坏菌落)　灭菌

解析　(1)题述实验中的自变量是打开培养皿盖的培养皿距地面的高度,因此该实验的实验目的是探究不同高度空气中微生物的种类和数量。若E组的培养基表面有菌落生长,说明平板灭菌不彻底(受到杂菌污染)。(2)培养基中的牛肉膏提供的主要营养物质是碳源、磷酸盐和维生素等,蛋白胨提供的主要营养物质是氮源和维生素等,而微生物的生长需要的营养物质主要是碳源和氮源。“在酒精灯火焰附近”进行相关操作是为了避免周围环境中微生物的污染。(3)①“待培养基冷却至室温”的目的是使培养基凝固,防止培养基温度过高杀死接种在其上的微生物。②“将处理完毕的培养皿置于适宜温度下培养”的目的是让微生物在适宜的温度下生长(繁殖)。(4)培养微生物时将培养皿倒置的目的是防止冷凝后形成的水珠滴落在培养基上,污染培养基和破坏菌落。实验结束后,对使用过的培养基应进行灭菌处理。