2024届高三生物一轮复习基础夯实练58：微生物的培养技术及应用

基础夯实练58  微生物的培养技术及应用

一、选择题

1．(2023·江苏无锡高三模拟)培养微生物需要提供适宜的培养基。下列关于培养微生物的培养基的叙述，错误的是(　　)

A．培养基为目标微生物提供适宜的生长环境

B．培养基的成分需根据微生物的代谢特点而定

C．培养基需满足各种微生物生长繁殖的需求

D．培养基通常需包含水、无机盐、碳源、氮源等营养物质

2．下列有关传统发酵技术和微生物培养技术中的操作，错误的是(　　)

A．制作果酒时，挑选新鲜葡萄，去除枝梗后用清水反复冲洗再榨汁

B．平板划线时，每次划线前后都需将接种环放在酒精灯火焰上灼烧

C．制作泡菜时，加入蔬菜后注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料

D．为判断选择培养基是否起到了选择作用，设置接种普通培养基作对照

3．(2023·江苏泰州高三期末)稀释涂布平板是常用的微生物培养方法，下列相关叙述正确的是(　　)

A．灭菌锅中取出的培养基应趁烫时倒平板，如此可对培养皿灭菌

B．稀释涂布平板法不可用于微生物的分离，可用于微生物的计数

C．用此法估测的数值往往偏小，应以菌落数最多的平板计数为准

D．稀释涂布平板法分离到的单菌落需进一步纯化，可用平板划线法

4．下列有关微生物培养的叙述，错误的是(　　)

A．涂布接种时，需将涂布器蘸酒精后用酒精灯外焰灼烧，冷却后再使用

B．纯化培养酵母菌时，培养皿应倒置放入28 ℃左右的培养箱内中培养24～48 h

C．计数时，可用稀释涂布平板法对需计数的微生物进行计数

D．观察菌落时，应将培养皿皿盖拿掉以利于看清菌落的形态特征

5．(2023·湖北襄阳高三模拟)为了解病原微生物对四种抗生素的敏感程度，某研究小组进行了相关药敏实验，图1为部分实验器材。将含有相同浓度的抗生素Ⅰ～Ⅳ四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的平板上，实验结果如图2。下列相关叙述正确的是(　　)

A．为获得长满测试菌的平板，需要使用图1中器材①②③

B．图2中 Ⅱ 形成的抑菌圈较小，可能是病原微生物对药物较敏感

C．图2抑菌圈中的菌落可能是在抗生素Ⅳ作用下产生了突变株

D．不同抗生素在平板上的扩散速度不同会影响实验结果

6．下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，不能将第1区和第5区的划线相连

7．某同学将1 mL土壤样液稀释100倍，在3个平板上用稀释涂布平板法分别接入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、57和58。下列叙述错误的是(　　)

A．可得出土壤样液中活菌数大约为5.7×107个/L

B．此方法统计的菌落数往往比实际的活菌数目低

C．一般选择菌落数在30～300的平板进行计数

D．显微镜直接计数法统计的都是稀释液中活菌数

8．下图为分离以尿素为氮源的微生物的实验结果，下列叙述正确的是(　　)

A．图中采用平板划线法接种

B．图中①和②表示尿素培养基长出的菌落

C．图中③④培养基中菌落生长代谢时，会释放CO2

D．实验结果表明，自然界中能合成脲酶的微生物比例较高

9．聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化特性，且废弃后易被生物降解，可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA菌种的流程图如下。下列说法正确的是(　　)

A．步骤②可用稀释涂布平板法接种到含合成塑料的选择培养基上

B．扩大培养时，需要将接种后的培养基放入恒温箱中倒置培养，以防杂菌污染

C．步骤④所用到的培养基应加入琼脂，以便挑取单菌落获得纯化菌株

D．挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量

10．产脂肪酶细菌可用于含油废水的处理。科研人员采用射线照射从土壤中分离的菌株，反复筛选后获得产脂肪酶能力较高的菌株，具体流程如图。下列相关叙述正确的是(　　)

A．步骤①取土壤样品灭菌后溶于无菌水中制成菌悬液

B．步骤②的固体平板是以脂肪作为唯一碳源的培养基

C．步骤②射线照射可引起细菌基因突变或染色体变异

D．步骤③透明圈越大的菌落，其脂肪酶活性一定越高

11．(2023·江苏海门中学高三期末)野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，a、b、c表示操作步骤，d、e为菌落。下列叙述不正确的是(　　)

A．图中①②④为基本培养基，③为完全培养基

B．a操作的目的是提高突变率，增加突变株的数量

C．b的正确操作是用涂布器把菌液均匀地涂布在②表面

D．经c过程原位影印及培养后，可从④中挑取d菌落进行纯化培养

12．某生物兴趣小组完成了“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”的实验，具体操作流程如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　)

A．在酒精灯火焰附近称取土壤并将其倒入锥形瓶中

B．等比稀释时可用移液管或微量移液器进行操作

C．振荡的目的是为了增加尿素分解菌的浓度

D．由图示菌落计数结果可知，10克土样中的菌株数约为1.6×107个

二、非选择题

13．(2022·全国乙，37)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S，S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果见表。

回答下列问题：

(1)通常在实验室培养微生物时，需要对所用的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有________________________________________________________________________(答出2点即可)。

(2)由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是______________；用菌株C生产S的最适碳源是______________。菌株C的生长除需要碳源外，还需要______________________(答出2点即可)等营养物质。

(3)由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是________________________。

(4)若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：___________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是_________________________________。

14．菌落总数可作为判定食品被污染程度的标志，也可以用于观察细菌在食品中繁殖的动态，以便对送检样品进行卫生学评估提供证据。下图是某样品培养简化流程图，请分析回答下列问题：

(1)该营养琼脂培养基配制过程中，其基本步骤包括按照培养基配方准确计算、称量、溶化、调节pH、____________________法灭菌等。然后将培养基放入47 ℃水浴锅保温，选择此温度的理由是_____________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(2)实验过程中须将样品剪碎并使用均质器10 000 r·min－1处理1 min，其目的是____________。从水浴锅取出营养琼脂培养基倒平板适量，稍冷却后移液0.2 mL样品于培养皿进行涂布，涂布时可______________，使涂布更均匀。

(3)本实验用菌落计数的原理是基于__________________________________，运用这种方法统计的结果往往较实际值偏________。具体培养结果如下表。选取菌落数30～300的培养皿作为菌落总数的测定标准。当只有一个稀释浓度的平均菌落数符合此范围，以该培养皿菌落数×稀释倍数报告。当有两个浓度菌落值在30～300之间，报告结果由二者菌落数比值决定，若比值不大于2，则取平均数，且菌落数大于100取两位有效数字，两位之后的数值四舍五入；若比值大于2，则报告稀释度较低(稀释次数越多，稀释度越高)的培养皿菌落数。请填写例次3中“？”处的菌落总数为________。

(4)利用鲜奶进行工业生产酸奶时，不能使用________污染的鲜奶为原料，否则会使乳酸菌生长受到限制；利用________法可以除去鲜奶中的白细胞、杂菌和其他肉眼可见的异物，取其上清液用于发酵制酸奶。

(5)密封良好的泡菜坛内有时会长一层白膜，这些白膜是____________(填“乳酸菌”或“酵母菌”)繁殖产生的。在泡菜腌制过程中坛、蔬菜等均未进行严格灭菌，而在发酵过程中一般不会出现其他杂菌大量繁殖，其原因是____________(填序号)。

①发酵的原料中缺乏杂菌生长需要的各种营养物质

②发酵过程的温度不适合杂菌的生长

③乳酸菌产生较多乳酸，许多好氧菌被杀死

④在自然界中乳酸菌占优势

参考答案

1．C

2．A　[选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄用清水冲洗，再除去枝梗，且不可反复冲洗，以免过多地将葡萄果皮上的野生酵母菌冲洗掉，影响酵母菌的发酵，A错误。]

3．D　[灭菌锅中取出的培养基应冷却至50 ℃左右时倒平板，A错误；稀释涂布平板法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数，B错误；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，因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，C错误；稀释涂布平板法分离到的单菌落仍需进一步划线纯化，以获得纯种，D正确。]

4．D

5．D　[为获得长满测试菌的琼脂平板，需要采用稀释涂布平板法，该方法需要使用图1中①酒精灯(操作需要在酒精灯火焰旁进行，对涂布器进行灼烧灭菌)、③培养基和④涂布器(接种工具)，②接种环是平板划线法接种时需要使用的接种工具，A错误；图2中 Ⅱ 处透明圈最小，说明此处微生物对该药物敏感度最低，B错误；突变株的出现不是在抗生素的作用下产生的，抗生素只能起选择作用，C错误；不同抗生素在平板上的扩散速度不同会影响实验结果中抑菌圈的大小，D正确。]

6．C　[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，防止造成污染，由此可见，③到④的过程中共需灼烧接种环6次，C项错误。]

7．D　[根据题意分析可知，每升样品中的活菌数为(56＋58＋57)÷3÷0.1×1 000×100＝5.7×107(个)，A项正确；由于两个或多个细胞连在一起形成一个菌落，所以此方法统计的菌落数往往比实际的活菌数目低，B项正确；显微镜直接计数法统计的是稀释液中所有个体的数目，即死菌数和活菌数，D项错误。]

8．C

9．D　[PHA是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，要筛选嗜盐细菌，步骤②可用稀释涂布平板法接种到含盐量较高的选择培养基上，A项错误；步骤④扩大培养应选用液体培养基，液体培养基中不应加入琼脂，C项错误；要挑选高产聚羟基脂肪酸酯(PHA)的嗜盐菌，挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量，最后进行比较，D项正确。]

10．B　[土壤样品中包含目的菌株，进行灭菌后会杀死所有微生物包括要培养的目的菌株，所以不可以进行灭菌处理，A错误；要筛选可以产生脂肪酶的细菌，需要用以脂肪作为唯一碳源的固体培养基，B正确；细菌是原核生物，没有成形的细胞核和染色体，因此用射线照射不会引起细菌染色体变异，C错误；透明圈大的菌落，酶活性不一定大，因此对初筛选的透明圈大的菌落要进行发酵培养，进一步对发酵液进行酶活性检测，D错误。]

11．A　[野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，根据题干信息和图形分析，图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，A错误；紫外线可以提高突变的频率，a操作的目的是提高突变菌株的浓度，B正确；b操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀的涂布在②培养基表面，C正确；从图中可看出，d菌落在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明d是氨基酸缺陷型菌落，故经c过程影印及培养后，可从④培养基中挑取d菌落进行纯化培养，D正确。]

12．C　[酒精灯火焰附近存在一个无菌区，在酒精灯火焰附近称取土壤并将其倒入锥形瓶中，可以防止称取的土壤在倒入锥形瓶过程中被污染，A项正确；振荡培养的目的是提高培养液的溶解氧的含量，使菌体充分接触培养液，提高营养物质的利用率，C项错误；由题图分析可知，每克土样中的菌株数为1.6×106个，即10克土样中的菌株数约为1.6×107个，D项正确。]

13．(1)干热灭菌、湿热灭菌(或高压蒸汽灭菌)　(2)葡萄糖　制糖废液　氮源、无机盐　(3)缺少淀粉酶　(4)设计一系列不同浓度的制糖废液分别培养菌株C，测定不同浓度制糖废液中S产量，寻找S产量最大的碳源浓度，确定最适碳源浓度　(5)减少污染、节省原料、降低生产成本

14．(1)高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)　保证培养基处于溶化状态(在凝固之前接种且不致将培养物烫死)　(2)尽量使样品中的微生物细胞分散　转动培养皿　(3)一个菌落代表一个活菌　小　27 100　(4)抗生素　离心　(5)酵母菌　③

解析　(1)配制培养基时应按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的pH，并进行高压蒸汽灭菌；然后将培养基放入47 ℃水浴锅保温，用手触摸不烫手以便于操作，并能保证培养基处于溶化状态，且在凝固之前接种不致将培养物烫死。(2)实验过程中要将样品剪碎并使用均质器10 000 r·min－1处理1 min，尽量使样品中的微生物细胞分散；为了使涂布更均匀，涂布时可转动培养皿。(3)根据题意可知，例次3应选取稀释度为10－2的菌落数报告，则例次3菌落总数为271×100＝27 100。(4)抗生素污染会使乳酸菌生长受到限制，因此不能使用抗生素污染的鲜奶为原料生产酸奶，原料乳中可能含有细胞类物质(如上皮细胞的白细胞等)，其中一些是牛乳中固有的，也有一些是挤奶过程中牛乳受污染而带进牛奶的，为了保证产品获得良好的最终质量，酸乳制作中第一步就是要除去这些污染物质，常利用特别设计的离心机进行离心除去牛乳中的白细胞和其他肉眼可见的异物。(5)泡菜发酵利用的菌种是乳酸菌，在发酵过程中，乳酸菌产生的乳酸及无氧环境不利于其他杂菌的生长，所以发酵过程中一般不用严格灭菌，泡菜坛内表面会长出一层白膜，这些白膜是酵母菌繁殖产生的。