高中生物高考1　第十一单元　第36讲　高效作业知能提升

1．(2020·福建宁德一模)乳酸菌是对人体有益的微生物之一，常用于生产酸奶，其发酵产物为乳酸，能溶解周围环境中的难溶性碳酸钙。回答下列问题：

(1)为检测某品牌酸奶中的乳酸菌含量是否达标，检验人员进行了相关实验。

①配制培养基：培养基中除含水、无机盐、碳源、氮源和琼脂外，还需添加维生素和________。

②稀释样品：取1 mL待测酸奶，用________进行梯度稀释。

③接种培养：用______________法接种，培养时控制的气体条件是________。

④观察计数：菌落周围出现________的就是乳酸菌的菌落，选择菌落数在________的平板计数。每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，目的是________________________________________________________________________。

(2)生产上不能用含有抗生素的牛奶发酵成酸奶，原因是________________。

解析：(1)①乳酸菌的发酵产物乳酸，能溶解周围环境中的难溶性碳酸钙，因此配制培养乳酸菌的培养基除加入水、无机盐、碳源、氮源和琼脂外，还需添加维生素和CaCO3。②计数乳酸菌前，需用无菌水将待测酸奶稀释至合适浓度。③计数乳酸菌需用稀释涂布平板法接种，乳酸菌是厌氧菌，培养时控制的气体条件是无氧。④乳酸能溶解周围环境中的难溶性碳酸钙，不透明的培养基上出现透明(溶钙)圈的就是乳酸菌的菌落。细菌计数时，常选择菌落数在30～300的平板计数。每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，目的是可以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目。(2)生产上不能用含有抗生素的牛奶发酵成酸奶，因为抗生素会抑制乳酸菌的繁殖。

答案：(1)①CaCO3　②无菌水　③稀释涂布平板　无氧

④透明圈(或溶钙圈)　30～300　可以防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目　(2)抗生素会抑制乳酸菌的繁殖

2．(2020·河北衡水中学调研)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌的培养基配方，请结合所学知识，回答下列相关问题：

(1)根据用途划分，该培养基属于____________培养基，若要分离能分解尿素的细菌，需对培养基做出的最关键的调整是____________，若还需鉴定分解尿素的细菌，需做出的调整是________________________。

(2)从培养基的成分上看，大肠杆菌的同化类型为____________。该培养基能否用于分离筛选出大肠杆菌？为什么？________________________________________。

(3)在实验室培养微生物时，获得纯净培养物的关键是____________。

(4)某同学尝试纯化大肠杆菌，其中一个平板的菌落分布如右图，推测该同学接种时可能的操作失误是____________。

解析：(1)伊红美蓝是鉴定大肠杆菌的试剂，因此该培养基从用途上划分，应属于鉴别培养基；若要分离能分解尿素的细菌，则需要保证培养基中以尿素为唯一的氮源，即将蛋白胨换成尿素；鉴定分解尿素的细菌，需要使用酚红指示剂。(2)大肠杆菌需要从培养基中获得碳源，因此其同化作用类型是异养型；由于表格中培养基的碳源种类很多，可供多种微生物生存，因此该培养基不能用于分离筛选出大肠杆菌。(3)微生物培养时，关键是防止外来杂菌的污染。(4)由题图可知，接种时该同学采用的是稀释涂布平板法，但菌落比较集中，没有很好地分散开来，可能是涂布不均匀导致的。

答案：(1)鉴别　将蛋白胨换成尿素　将伊红美蓝换成酚红　(2)异养型　不能，因为培养基中的碳源种类很多，可供多种微生物生存　(3)防止外来杂菌的污染　(4)涂布不均匀

3．果醋发酵菌种为醋酸菌，测定发酵液中醋酸菌的数目有利于控制发酵进程。下表是四个生物兴趣小组测定醋酸菌数目的统计结果，分析回答下列问题：

(1)四个小组中，最合理的是第________组，理由是________________________。

(2)分析第三组统计的结果，可能出现的原因有_________________________(答出两条即可)。若进一步分析原因，可以通过观察__________________作出判断。

(3)分析第四组统计的结果，出现这种结果可能的原因有________________________________________________________________________。

解析：(1)微生物计数时，一定要涂布至少三个平板作为重复组，且每个平板上的菌落数应为30～300个。

(2)第三组统计的结果中，有一个平板上的菌落数过多，可能的原因：培养基被杂菌污染、涂布用的菌液稀释倍数错误、接种过程被杂菌污染。若要进一步分析原因，可通过观察菌落的特征作出判断，若菌落一致，则可能是菌落稀释倍数错误，若出现多种菌落，则可能被杂菌污染。

(3)第四组统计的结果中，有一个平板上的菌落数过少，可能的原因：涂布用的菌液稀释倍数错误、涂布平板时涂布器温度过高，杀死菌种。

答案：(1)二　在微生物计数时，一定要涂布至少三个平板作为重复组，且每个平板上的菌落数应为30～300个

(2)培养基被杂菌污染、涂布用的菌液稀释倍数错误、接种过程被杂菌污染　菌落特征

(3)涂布用的菌液稀释倍数错误；涂布平板时涂布器温度过高，杀死菌种

4．酸奶的保质期一般在10天左右，其中乳酸活菌数的含量是衡量酸奶营养价值的一个重要指标。某兴趣小组拟探究温度对酸奶中乳酸菌含量的影响，测得结果如下图所示，回答下列问题：

(1)分离纯化乳酸菌的培养基中含蛋白胨，蛋白胨提供的主要营养有____________________。培养基灭菌常采用________________法。

(2)培养乳酸菌一段时间后，培养基中的pH会下降，原因是________________________________________________________________________。

(3)通过稀释涂布平板法测得的乳酸菌的菌落数比活菌实际数目低的原因是________________________________________________。

(4)根据结果推测乳酸菌更适合贮藏在温度为________的环境，依据是________________________________________________________________________。

解析：(1)培养基中蛋白胨的作用是为微生物提供碳源、氮源和维生素等营养物质。对培养基的灭菌常采用高压蒸汽灭菌法。(2)培养过程中乳酸菌可将葡萄糖分解成乳酸，乳酸积累会引起培养基的pH下降。(3)由于两个或多个细胞连在一起时，在培养基上只能形成一个菌落 ，所以通过稀释涂布平板法测定的菌落数比活菌实际数目低。(4)由题图曲线可知，乳酸菌在7 ℃时比较适合贮藏，因为在此温度下，乳酸菌10天内始终保持一定的活菌数。

答案：(1)碳源、氮源和维生素　高压蒸汽灭菌　(2)乳酸菌通过无氧呼吸产生的乳酸进入培养基中　(3)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

(4)7 ℃　在此温度下，乳酸菌10 d内始终保持一定的活菌数

5．纤维素酶在生物燃料制作、布料处理中起重要作用。目前，利用微生物提高纤维素酶产量是主要发展方向。下图甲用紫外线照射含有纤维素分解菌的土样，分离、培养，再检测各菌株的纤维素酶的产生量。回答下列相关问题：

(1)紫外线照射的目的是________________________________________，A0组未经紫外线处理，其作用是作为________。

(2)经高压灭菌锅灭菌的培养基，需要冷却后才能用来倒平板。常用于估计培养基已冷却到50 ℃左右的简便方法为________________________________。

(3)上述培养皿中的培养基除含有水和无机盐、酵母膏、水解酪素、琼脂等外，还应有________，目的是选择纤维素分解菌。

(4)上述检测结果如图乙所示。由图可知，________组酶含量与A0组相同，最可能的原因是________________________________。

解析：(1)紫外线属于诱发基因突变的物理因素，通过紫外线照射后细菌突变频率大大提高，从而可能筛选出符合人们需要的高产菌株；A0组未经紫外线处理，为对照组。(2)用手触摸盛有培养基的锥形瓶刚刚不烫手时的温度是50 ℃左右。(3)以纤维素作为唯一碳源的培养基上只有产纤维素酶的细菌才能存活。(4)据题图乙可知，A5组纤维素酶的含量与对照组相同，由于基因突变具有低频性的特点，该组可能没有发生基因突变。

答案：(1)诱发基因突变，提高突变频率，获得高产的纤维素分解菌　对照　(2)用手触摸盛有培养基的锥形瓶刚刚不烫手　(3)纤维素　(4)A5　没有发生基因突变

6．(2020·湖南长沙浏阳四中模拟)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出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。回答下列问题：

(1)Ⅰ号培养基从物理状态来看，属于固体培养基，配制时要加入________作为凝固剂，从用途来看属于选择培养基，应以________作为唯一碳源。

(2)配制固体培养基的基本步骤是________。

A．计算、称量、倒平板、溶化、灭菌

B．计算、称量、溶化、倒平板、灭菌

C．计算、称量、溶化、灭菌、倒平板

D．计算、称量、灭菌、溶化、倒平板

(3)溶化时，烧杯中加入琼脂后要不停地________，防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基灭菌的方法一般为________________。

(4)①过程是________，②过程所使用的接种方法是____________法。

(5)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈，挑选相应的菌落，接种到Ⅱ号培养基上进一步分离纯化后，再对菌种进行________培养。

解析：(1)固体培养基通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得产生高温淀粉酶的嗜热菌，故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。(2)配制固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。(3)配制培养基加热溶化时，烧杯中加入琼脂后要不断搅拌，防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌法。(4)仔细观察题图可知，过程①是菌液稀释，过程②是采用稀释涂布平板法接种。(5)能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉，其菌落周围会出现透明圈，取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种，以后可以扩大培养用于生产。

答案：(1)琼脂　淀粉　(2)C　(3)搅拌　高压蒸汽灭菌法　(4)稀释　稀释涂布平板　(5)淀粉酶　扩大

7．放线菌是重要的抗生素产生菌，主要分布在土壤中。分离和纯化土壤中放线菌的实验流程如下：土壤取样→系列稀释→涂布平板→恒温培养→观察菌落→菌种纯化。回答下列问题：

(1)取样时应选择有机物含量丰富且疏松的土壤，可判断大多数放线菌属于________(填“需氧菌”或“厌氧菌”)。将1 g土样放入盛有99 mL无菌水的锥形瓶中混合均匀，再取1 mL土壤悬液注入盛有9 mL无菌水的试管中，则该试管中稀释液的稀释倍数为________。

(2)高氏1号培养基是培养放线菌的常用培养基，该培养基含有的营养物质主要包括________________________________________________________________________。

(3)在分离土壤中的放线菌时，为减少细菌和真菌的干扰，提高放线菌的分离效率，在培养基中要加入一定量的重铬酸钾，重铬酸钾在培养基中所起的作用是________________________________________________。

(4)放线菌的培养温度一般应________(填“低于”或“高于”)细菌的培养温度。

(5)筛选放线菌可根据菌落特征进行判断，菌落特征主要包括____________________________________________________ (答出两点即可)等方面。

(6)分离得到土壤中的放线菌后，可利用______________法对菌种进行纯化。

解析：(1)由题干“取样时应选择有机物含量丰富且疏松的土壤”，可判断大多数放线菌属于需氧菌。将1 g土样放入盛有99 mL无菌水的锥形瓶中混合均匀，此时稀释的倍数是100，再取1 mL土壤悬液注入盛有9 mL无菌水的试管中，又稀释了10倍，则该试管中稀释液的稀释倍数为103。(2)培养微生物的培养基一般都含有碳源、氮源、水和无机盐。(3)由题可知，在培养基中加入一定量的重铬酸钾可以减少细菌和真菌的干扰，提高放线菌的分离效率，可推知重铬酸钾能抑制细菌和真菌的生长，具有选择作用。(4)不同微生物的培养温度往往不同，放线菌的培养温度一般应低于细菌的培养温度。(5)菌落特征包括菌落的大小、形状、光泽、颜色和透明程度等，每一种细菌在一定条件下形成固定的菌落特征，这些特征对菌种识别、鉴定有一定意义。(6)分离得到土壤中的放线菌后，可利用平板划线法或稀释涂布平板法对菌种进行纯化。

答案：(1)需氧菌　103(或1 000)　(2)碳源、氮源、水和无机盐　(3)抑制细菌和真菌的生长(或选择作用)

(4)低于　(5)形状、大小、颜色和隆起程度(答出两点即可)

(6)平板划线法或稀释涂布平板

8．富集培养主要是指利用不同微生物生命活动特点的不同，限定环境条件，使仅适应该条件的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加，人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。下图描述了采用富集培养方法从土壤中分离能降解酚类化合物——对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。据图回答下列问题：

注：⑥在没有该底物的培养基中不能生长。⑦在含有该底物的培养基中表现为生长。

(1)本实验所需培养基的碳源为________，该碳源进入细菌细胞内的主要作用是________________________________________________(答出两点即可)。

(2)培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有___________________(答出两点即可)。

(3)①→③重复培养的目的是_____________________________________________。

(4)培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明样品中有多种分解对羟基苯甲酸的细菌，依据是________________________________。⑥为________组，设置的目的是说明通过富集培养的确得到了欲分离的目标微生物。

(5)若要测定⑦培养液中的菌体数，可在显微镜下，用________直接计数；若要测定其活菌数量，可选用________法进行计数。

(6)若要固定化分解对羟基苯甲酸的细菌，一般采用________法。若要分离纯化分解对羟基苯甲酸的酶，根据分子量大小采用________法，也可以根据________和________等因素采用电泳法分离纯化分解对羟基苯甲酸的酶。

解析：(1)本实验应以对羟基苯甲酸为唯一碳源，在以对羟基苯甲酸为唯一碳源的培养基上，只有能利用该物质的微生物才能生长繁殖。碳源可以为微生物的生命活动提供能源，也能为其他有机物的合成提供原料。(2)KH2PO4和Na2HPO4能为微生物生长提供无机盐，这两种物质还能作为缓冲物质，维持细胞生长过程中pH的稳定。(3)①→③的目的是获得更多的能分解利用对羟基苯甲酸的微生物。(4)一般来说，在一定的培养条件下，同种微生物表现出相同的菌落特征，而不同菌种在相同条件下所形成的菌落特征不同。⑥⑦形成对照，设置⑥的目的是说明获得的的确是能分解对羟基苯甲酸的微生物。(5)可以用血细胞计数板在显微镜下对微生物直接进行计数。若要测活菌数量，可选用稀释涂布平板法进行计数。(6)细胞体积大，对细胞进行固定化一般采用包埋法。根据相对分子质量的大小，可以采用凝胶色谱法分离蛋白质；电泳是根据物质所带电荷的差异和分子的大小、形状的不同进行分离的。

答案：(1)对羟基苯甲酸　为细胞生物生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料　(2)为细菌生长提供无机营养，作为缓冲物质保持细胞生长过程中pH的稳定(3)增大分解对羟基苯甲酸的微生物的比例　(4)一定条件下，同种细菌形成的菌落特征是相同的(不同菌种在相同条件下形成的菌落特征不同)　对照　(5)血细胞计数板　稀释涂布平板　(6)包埋(固定)　凝胶色谱　所带电荷的差异　分子大小(形状的不同)