2023版高考生物一轮总复习第12单元发酵工程第2讲微生物的培养与应用课后提能演练

选择性必修3　第十二单元　第2讲

A组　基础巩固练

1．做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是(　　)

A．高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖

B．倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上

C．为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落

D．用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上

【答案】D　【解析】在高压灭菌的操作过程中，加热结束后应让灭菌锅内温度自然下降，待压力表的指针指到零时，打开放气阀，旋松螺栓，打开盖子。倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，而不是完全取下放到一边。接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后，再用其挑取菌落。在微生物的培养中，一般将培养皿倒置，在皿底上用记号笔做标记。

2．有关微生物的培养与应用，下列说法正确的是(　　)

A．通常使用液体培养基分离获得细菌单菌落

B．大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段

C．接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格灭菌处理

D．某一稀释度的3个平板的菌落数依次为M1、M2、M3，以M2作为该样品菌落估计值

【答案】B　【解析】通常使用固体培养基分离获得细菌单菌落，A错误；大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段，B正确；培养基、培养皿、接种环都需要使用恰当方式进行灭菌处理，而实验操作者的双手只能进行消毒而不能进行灭菌处理，C错误；某一稀释度的3个平板的菌落数依次为M1、M2、M3，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，以它们的平均值作为该样品菌落数的估计值，D错误。

3．(2021年江苏适应性考试)平板涂布是分离菌种常用的方法，下列相关叙述不恰当的是(　　)

A．固体培养基灭菌后，应冷却至50 ℃左右时倒平板

B．倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影响菌的生长

C．平板涂布分离到的单菌落需进一步划线纯化

D．平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数

【答案】B　【解析】固体培养基灭菌后，应冷却至50 ℃左右时倒平板，温度过低易导致污染，温度过高无法操作，A正确；倒好的平板需要冷却后使用，且不宜久存，以免表面干燥，影响接种后微生物的生长，B错误；平板涂布分离到的单菌落仍需进一步划线纯化，以利于菌种保藏，C正确；平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数，D正确。

4．(2020年江苏卷)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

【答案】B　【解析】倒平板后无需间歇晃动，A错误；图中Ⅰ区、Ⅱ区的细菌数量太多，Ⅲ区的细菌数量较少，可从Ⅲ区挑取单菌落，B正确；Ⅲ区中存在单菌落，该实验结果能达到菌种纯化的目的，C错误；刚果红能与纤维素形成红色复合物，但不能和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖形成红色复合物，因此菌落周围的纤维素被降解后，不能被刚果红染成红色，D错误。

5．筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈(如图)，实验结果见下表。

有关本实验的叙述，错误的是(　　)

A．培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质

B．筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布

C．以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外

D．H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异

【答案】C　【解析】微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等，A正确；筛选分解淀粉的细菌时，实验流程为取样→梯度稀释→样品涂布到鉴别分解淀粉的细菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落，B正确；由题意可知，淀粉被分解后经稀碘液处理才能出现透明圈，淀粉分解需要淀粉酶的催化，图中两种细菌都出现了以菌落为中心的透明圈，说明以上两种细菌均能将淀粉酶分泌到细胞外来发挥作用，C错误；透明圈是细菌分解淀粉得到的，H表示透明圈直径，C表示菌落直径，因此H/C值可以反映两种细菌分解淀粉能力的差异，即H/C值越大，细菌分解淀粉的能力越强，D正确。

B组　能力提升练

6．从自然界微生物中筛选某菌种的一般步骤是采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。

(1)不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从合适的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。例如，培养噬盐菌的菌样应从______________环境中采集。

(2)富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择__________________的培养基，并在______________条件下培养。

(3)接种前要对培养基进行______________处理。在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在________条件下进行。

(4)如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，请分析接种的具体方法。

获得图A效果的接种方法是______________，获得图B效果的接种方法是_________ ___________。一同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是______________，应当怎样操作才可避免此种现象？__________________。

【答案】(1)海滩等高盐　(2)以淀粉为唯一碳源　高温　(3)高压蒸汽灭菌　无菌　(4)稀释涂布平板法　平板划线法　菌液浓度过高　增大稀释倍数(或培养过程被杂菌污染　严格无菌操作；或用接种环划下一区域前接种环没有灭菌　每划一个新区域前都要对接种环进行灭菌处理)(原因与操作要对应)

7．为了分离和纯化高效分解石油的细菌，科研人员利用被石油污染过的土壤进行如图A所示的实验。

(1)配制好的培养基灭菌通常可以使用________法。步骤③与步骤②中培养基成分的最大区别是________________________。这种培养基从功能上看属于________(填“选择”或“鉴别”)培养基。

(2)同学甲进行过程④的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图B所示。该同学的接种方法是______________；推测同学甲用此方法接种时出现图B结果可能的操作失误是____________；在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是__________________。

(3)同学乙也按照同学甲的接种方法进行了过程④的操作：将1 mL样品稀释100倍，在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为56、58和57。据此可得出每升样品中的活菌数为________。这种计数方法得到的结果一般比实际值偏小，原因可能有____________________。

(4)步骤⑤需要振荡培养，其目的是提高培养液溶氧量，同时使____________________ __________，提高营养物质利用率。

(5)步骤⑤后取样测定石油含量的目的是________________________。

【答案】(1)高压蒸汽灭菌　步骤③的培养基中石油是唯一碳源　选择　(2)稀释涂布平板法　涂布不均匀　检测培养基平板灭菌是否合格　(3)5.7×107　当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落　(4)菌体和培养液充分接触　(5)筛选出分解石油能力最好的细菌　　

8．如图表示研究者从土壤中筛选分解尿素的细菌技术的相关实验，请据图回答下列问题：

(1)进行过程①和②的目的分别是______和________________________；图中弧线箭头上“？”的具体操作是________。

(2)进行培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是__________________。倒平板时，待平板冷却凝固后，应将平板倒过来放置，并用记号笔在皿底上标明培养微生物名称、平板上培养样品的稀释度、制作者姓名、培养日期及________等信息。纯化菌种时为了得到单一菌落，常采用的接种方法是__________和______________。

(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入________。培养后，若出现________色就可以鉴定其中含有能够分解尿素的细菌。

(4)研究者可以通过观察培养形成的菌落的__________、隆起程度等特征，来判断培养基上是否感染了其他细菌。在实验中，研究者每隔24小时统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止__________________________。

【答案】(1)选择培养　增加分解尿素的细菌的数量　挑出菌落　(2)先调节pH后灭菌　培养基种类　平板划线法　稀释涂布平板法　(3)酚红指示剂　红　(4)形状、大小、颜色　因培养时间不足导致遗漏细菌数目

9．聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是塑料类水瓶的重要原料，科学家发现了以PET为碳源和能量来源的细菌，该发现对PET类材料的回收利用、环境治理意义重大。请回答下列问题：

(1)实验小组欲从土壤中获取PET降解酶，需将土壤样品置于以__________为唯一碳源的培养基中进行选择培养，其目的是______________________________________________。

(2)该实验小组选取PET浓度为800 mg·L－1的富集液进行系列稀释，分别取103、 104、105倍数的稀释液0.1 mL涂布于培养基上，每个稀释倍数涂布三个平板，各平板的菌落数分别为(286、298、297)，(35、32、31)，(36、7、2)。不适合用于计数的为________倍数的稀释液，用另外两组稀释倍数的稀释液进行计数得到的细菌数不一致的原因可能是_________ _____________________________________。

(3)倒平板时应使锥形瓶的瓶口通过火焰，目的是________________________。在倒平板的过程中，如果培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，则这个平板不能用来培养大肠杆菌，原因是____________________________________。用平板划线法纯化PET降解菌的过程中，在第二次及其后的划线操作时，须从上一次划线的末端开始划线，原因是_____________ _______________________________。

【答案】(1)PET　增加PET降解菌的浓度，以确保能分离得到目的菌　(2)105　稀释倍数为103时，更多的菌落混连在一起，导致计数单菌落时结果小于稀释倍数为104组的结果　(3)灭菌，防止微生物污染　空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生　使细菌数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而成的菌落

10．利用微生物分解淀粉生产糖浆具有广阔的应用前景。某研究所为了从长期种植马铃薯的土壤中分离出能够高效分解淀粉的细菌，进行了如下实验。请进一步完善实验内容并回答相关问题：

(1)实验步骤：

①配制以________为唯一碳源的固体培养基，为了使培养基凝固成固体，应该向培养基中加入的物质是_______________________。

②将土壤样品接种到已灭菌的培养基上，在恒温培养箱中培养一段时间后，培养基上会出现________和透明圈。

③将接种针用________法灭菌后，从②中的培养基上挑取一定量细菌，接种至________ (填“固体”“半固体”或“液体”)培养基，在恒温摇床上培养24 h，使细菌大量繁殖。

④取与①培养基中相同的成分及配比，并加入少量碘液，使制作的培养基呈蓝紫色，灭菌并调节pH，用______________________法将③过程所获得大量繁殖的细菌接种到该培养基上。

⑤培养一段时间后，观察菌落周围培养基的颜色变化及其范围的大小，周围出现______________的菌落即为初选菌落，经进一步分离、纯化后即可达到实验目的。

(2)上述实验步骤中，倒平板和接种的操作都应在超净台上的______________附近进行。

(3)上述实验步骤中，从用途看，①所用培养基属于________培养基，④和⑤所用培养基属于______培养基。

【答案】(1)①淀粉　琼脂　②菌落　③灼烧　液体　④稀释涂布平板　⑤较大透明圈　(2)酒精灯火焰　(3)选择　鉴别