2024版新教材高考生物全程一轮总复习课后定时检测案39微生物的培养技术及应用

课后定时检测案39　微生物的培养技术及应用

 [基础巩固练]——学业水平一、二

考点一　微生物的分离和培养

1．下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述，错误的是（　　）

A．操作顺序为计算→称量→溶化→倒平板→灭菌

B．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯

C．待培养基冷却至50℃左右时倒平板

D．待平板冷却凝固后将平板倒过来放置

2．下列关于“微生物的分离与培养”实验的叙述，正确的是（　　）

A．高压蒸汽灭菌加热结束时，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

3．[2023·衡水中学全国高三联考]秸秆还田可增加土壤肥力，缓解环境污染。为分离分解纤维素的微生物菌种，实现废物的资源化利用，研究人员设计了“土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌株”的实验流程。下列叙述错误的是（　　）

A．配制培养基时，应在高压蒸汽灭菌之后调节pH

B．选择培养时，应使用纤维素为唯一碳源培养基

C．进行梯度稀释时，应在酒精灯火焰旁完成各种操作

D．挑选菌株后，应将使用过的培养基进行灭菌后再丢弃

考点二　某种微生物数量的测定

4．能够测定样品活菌数的方法是（　　）

A．稀释涂布平板法B．直接计数法

C．重量法D．比浊法

5．取9个洁净培养皿，均分为三组（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），各组分别加入等量的不同培养基，每个平板均用涂布法接种0.1mL大肠杆菌菌液，37℃培养36h后，统计菌落数（见表）。下列相关叙述正确的是（　　）

A.Ⅰ组和Ⅱ组说明维生素可以促进大肠杆菌生长

B．Ⅰ组和Ⅲ组说明大肠杆菌正常生长需要糖类物质

C．三组实验均使用了液体培养基，以方便菌落计数

D．三组实验所使用的培养基均需62℃、30min消毒

考点三　培养基对微生物的选择作用

6．通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上，大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌的生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出（　　）

①大肠杆菌　②霉菌　③放线菌　④固氮细菌

A．④②③B．①②③

C．①③④D．只有③④

7．[2023·青岛模拟]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。下列分析错误的是（　　）

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

[提能强化练]——学业水平三、四

8．菌种M和菌种N在发酵工程应用上具有不同的优越性，为了获得具有它们共同优良性状的融合菌，进行了下图所示的实验。已知菌种M为组氨酸依赖（组氨酸合成相关基因突变为B－），菌种N为色氨酸依赖（色氨酸合成相关基因突变为A－），下列分析错误的是（　　）

A.菌种M和N可通过人工诱变和选择性培养筛选获得

B．用PEG诱导融合之前需要去除菌种M和N的细胞壁

C．在培养基X中添加组氨酸和色氨酸以筛选出杂种融合菌

D．从培养基X中分离出的杂种融合菌P对两种氨基酸均不依赖

9．（不定项）幽门螺杆菌（含有脲酶）感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。下列有关叙述正确的是（　　）

A．分离纯化幽门螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养基

B．鉴别幽门螺杆菌时应在培养基中加入酚红指示剂和缓冲物质

C．可用牛肉膏蛋白胨培养基作对照证明选择培养基的选择作用

D．对幽门螺杆菌进行分离和计数可用平板划线法或稀释涂布平板法

10．（不定项）养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸，这两种物质可被硝化细菌吸收利用。在“养殖池底泥中硝化细菌的分离与计数”实验中，下列说法错误的是（　　）

A．需要配制添加一定浓度铵盐的牛肉膏蛋白胨培养基，以筛选硝化细菌

B．应对采集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行

C．可以采用平板划线法进行接种，还需与未接种的空白培养基同时培养

D．应将接种后的培养皿放在光照培养箱中培养，原因是硝化细菌为自养微生物

11．（不定项）苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚，为了降解废水中的苯酚，研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图所示，①为土壤样品。下列相关叙述正确的是（　　）

A．使用平板划线法可以在⑥上获得单个菌落

B.如果要测定②中活细菌数量，常采用平板划线法

C．图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为唯一碳源

D．微生物培养前，需对培养基和培养器皿进行灭菌处理

12．（不定项）研究者分别将β­半乳糖苷酶基因和四环素降解酶基因转入大肠杆菌中，获得了能利用乳糖和对四环素有抗性的两种大肠杆菌。将两种菌单独接种于特定的选择培养基中培养，两种菌均不能生长；但将两种菌混合接种于该培养基中，两种菌均能生长。下列说法正确的是（　　）

A．需选择不能利用乳糖并对四环素无抗性的大肠杆菌作为受体

B．该实验可选用添加有四环素和乳糖的牛肉膏蛋白胨培养基进行培养

C．含四环素降解酶基因的大肠杆菌可通过降解四环素获取物质和能量用于生长

D．两种菌混合培养时，两种菌的代谢分别为对方提供生存条件

[大题冲关练]——综合创新·求突破

13．经人工诱变获得的天冬氨酸缺陷型菌株，菌体自身不能合成天冬氨酸，必须从外界环境中获取天冬氨酸才能生长繁殖。如图是科研人员利用“影印法”筛选天冬氨酸缺陷型菌株的部分过程（注：基本培养基中不含氨基酸，完全培养基中含所有种类的氨基酸）。回答下列问题：

（1）过程①接种时，必需使用的工具是　　　　；待测培养皿中的培养基是　　　　（填“基本”或“完全”）培养基。

（2）过程②是将印在同一块丝绒布上的菌落，先后转印至两个不同的平板上。该过程应该先转印到　　　　培养基上，原因是

________________________________________________________________________。

（3）经过程②，完全培养基上出现的菌落A和菌落B中，不可能含天冬氨酸缺陷型菌株的是　　　　菌落。为了进一步鉴定筛选到的菌株确实是天冬氨酸缺陷型菌株，科研人员又制备了甲、乙两个平板，这两个平板培养基中营养成分的差异是　　　　　　　　　　。

（4）下列对上述“影印法”筛选天冬氨酸缺陷型菌株过程的叙述，错误的是　　　　。（填字母）

A．过程①接种前还需对菌液进行梯度稀释，每次接种时取菌液0.1mL

B．过程①、②中菌落培养时应将平板倒置并放在28℃恒温培养箱中

C．过程②丝绒布在两个培养基上覆盖的方向和角度可不必相同

D．影印和接种等操作均最好在超净台的酒精灯火焰旁进行

14．[2023·四川省遂宁市高三三诊]幽门螺杆菌（Hp菌）因为其导致胃痛、胃癌，成为最臭名昭著的细菌之一。它是一种异养微厌氧菌，胃里面还有胃酸（pH为1.5左右），绝大部分的细菌都适应不了。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。实验基本步骤如下：

→→→→→

请回答下列问题：

（1）上述培养过程中，能够“浓缩”幽门螺杆菌的步骤是　　　　　　　。梯度稀释操作时如何防止杂菌污染：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）有的化工厂会产生尿素废水，研究者提出用幽门螺杆菌来处理废水，如果该方法可行，根据题干信息可知，该处理过程对温度和氧气的要求是________________________________________________________________________

　　　　　　　　。

（3）实践证明有一种尿素分解菌比幽门螺杆菌处理尿素废水的能力强很多，最可能的原因是前者比后者产生的　　　　多。

（4）为了证明不分餐能导致胃幽门螺杆菌交叉传播，研究者提取了某胃炎患者家庭的100g剩菜，加入无菌水稀释。取上述稀释液分别接种到3个适宜的培养基中置于适宜的条件下进行培养，三个平板上胃幽门螺杆菌菌落数均介于30～300之间且相差不大，求平均值得到菌落数为B个。根据上述情景不能计算出每克剩菜中的幽门螺杆菌的数量，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

15．微生物的生长繁殖需要不同种类的碳源、氮源、无机盐、生长因子等营养物质，若培养基中的某种营养物质不能被微生物利用，微生物便不能生长。根据这一特性，可将微生物接种在只缺少某种营养物质的基础培养基中，再将所缺的营养物质点植于平板上，该营养物质便逐渐扩散于点植周围。该微生物若需要此种营养物质，便在这种营养物质扩散处生长繁殖，形成肉眼可见的菌落圈，这种测定微生物营养需求的方法称为生长谱法。某兴趣小组尝试用生长谱法测定某种大肠杆菌对糖类（碳源）的需求情况，操作流程如下：

Ⅰ.培养基的制备。该小组所用无碳培养基配方如下（加水定容至1L）：

同时配制质量分数为10%的葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖溶液各50mL。

Ⅱ.将大肠杆菌悬液与溶化并冷却至50℃的固体培养基混匀，倒平板。

Ⅲ.将已凝固的平板背面用记号笔划分为四个区，并注明要点植的糖类名称。

Ⅳ.通过无菌操作分别加入蘸有不同糖类的无菌滤纸片，待平板吸收干燥后倒置培养24小时。

结合所学知识回答相关的问题：

（1）无碳培养基配方中加入（NH4）2SO4的目的是　　　　　　。对培养基及糖溶液通常采用的灭菌方法是　　　　　　　　。倒平板后用　　　　　　　法进行接种。

（2）该小组发现最终在培养基的四个区内均有菌落圈产生，但大小不同，据此得到的初步结论是：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

（3）如果在此实验中发现某一不被该大肠杆菌利用的碳源的点植区域也长出菌落圈，试分析可能的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　。（写出2条即可）

（4）生长谱法还可用于某些营养缺陷型菌株（失去合成某种生长因子能力的菌株）的筛选和鉴定，例如，大肠杆菌经紫外线诱变处理后会产生一些营养缺陷型突变个体，现已纯化并制备出某营养缺陷型的菌悬液，但不清楚是氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸维生素缺陷型，请简要写出用生长谱法进行鉴定的思路，并预期可能的结果及结论。

课后定时检测案39

1．解析：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板，其顺序不能颠倒；牛肉膏容易吸潮，所以称好后需将称量纸一同放入烧杯，当牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻璃棒取出称量纸；待培养基冷却到50℃左右，用手触摸锥形瓶刚刚不烫手，并且培养基处于溶化状态时开始倒平板，平板冷却凝固后才能倒置。

答案：A

2．解析：在高压蒸汽灭菌的操作过程中，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。

答案：D

3．解析：配制培养基时，应在高压蒸汽灭菌之前调节pH，避免灭菌之后调pH造成杂菌污染，A错误；选择培养时，为分离分解纤维素的微生物菌种，应使用纤维素为唯一碳源的培养基，B正确；进行梯度稀释时，为了无菌操作，应在酒精灯火焰旁完成各种操作，C正确；挑选菌株后，为了防止造成污染，应将使用过的培养基进行灭菌后再丢弃，D正确。

答案：A

4．解析：利用稀释涂布平板法能够在不影响细菌生存的情况下将细菌从固体培养基上分离出来，并可根据菌落数测定出样品活菌数，A正确。

答案：A

5．解析：由表格分析可知，Ⅰ组和Ⅱ组说明维生素可以促进大肠杆菌生长；Ⅱ组和Ⅲ组作对照，自变量是葡萄糖的有无，说明大肠杆菌正常生长需要葡萄糖；由题意可知，每个平板都含有琼脂，属于固体培养基；三组实验所使用的培养基均需高压蒸汽灭菌。

答案：A

6．解析：缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长，而固氮细菌能生长；在培养基中加青霉素可以抑制细菌和放线菌等原核生物细胞壁的合成，而霉菌属于真核生物，故能生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌的生长，对放线菌的生长无影响。

答案：A

7．解析：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、乙试管中的液体是用于样品稀释，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。

答案：B

8．解析：人工诱变可获得不同类型的突变体，再利用选择培养基从中选取组氨酸依赖型和色氨酸依赖型的菌种，即为M、N菌种，A正确；M、N菌均为有细胞壁结构的微生物，再由图示流程可知，M、N菌经处理后得到与之前形态不同的原生质体，再用PEG处理，B正确；培养基X筛选的菌种是M菌和N菌融合后的细胞，同时含有M、N两种菌的基因，即基因型为A＋B＋，故培养基X中不应添加组氨酸和色氨酸，C错误；培养基X筛选的菌种是M菌和N菌融合后的细胞，同时含有M、N两种菌的基因，即基因型为A＋B＋，对组氨酸和色氨酸均不依赖，D正确。

答案：C

9．解析：幽门螺杆菌合成脲酶，可以利用尿素，所以分离纯化幽门螺杆菌时应使用以尿素为唯一氮源的培养基，A正确；鉴别幽门螺杆菌时应在培养基中加入酚红指示剂，但不能加缓冲物质，B错误；为了证明选择培养基的选择作用，可用牛肉膏蛋白胨培养基作对照，C正确；对幽门螺杆菌进行分离和计数要用稀释涂布平板法，D错误。

答案：AC

10．解析：要分离硝化细菌，应该用以铵盐为唯一氮源的培养基，培养基中不能加入牛肉膏、蛋白胨，A错误；获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌污染，因此，应对采集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行，B正确；对微生物进行计数时应该采用的接种方法是稀释涂布平板法，C错误；硝化细菌能进行化能合成作用，不能利用光能，故不需在光照培养箱中培养，D错误。

答案：ACD

11．解析：分析题图可知，实验经过选择培养基培养获得目的菌株，然后经过⑤的纯化培养，使用平板划线法可以在⑥上获得单个菌落，A正确；如果要测定②中的活细菌数量，常采用稀释涂布平板法，B错误；要筛选获得能降解利用苯酚的细菌菌株，图中②培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为唯一碳源，C正确；微生物培养前，需对培养基和培养器皿进行严格的灭菌处理，D正确。

答案：ACD

12．解析：根据题意可知，转基因后获得了能利用乳糖和对四环素有抗性的两种大肠杆菌，因此可推测转基因的受体菌为不能利用乳糖并对四环素无抗性的大肠杆菌，A正确；该实验可选用添加有四环素并以乳糖为唯一碳源的培养基进行培养，从而将两组转基因的大肠杆菌选择出来，B错误；含四环素降解酶基因的大肠杆菌可通过降解四环素而破坏四环素的结构，避免了四环素对自身的伤害，C错误；两种菌混合培养时，两种菌的代谢分别为对方提供生存条件，从而实现了共同生长，D正确。

答案：AD

13．解析：(1)从图中看出，过程①后菌落均匀分布，因此采用的接种方法为稀释涂布平板法，所用的接种工具是涂布器；根据图中结果可知，待测培养皿中的菌落分布与完全培养基中相同，可见待测培养皿中是完全培养基。(2)过程②应将印在丝绒布上的菌落先转印至基本培养基上，原因是防止基本培养基中混入特殊的营养成分。(3)比较基本培养基和完全培养基中的菌落可知，B菌落在基本培养基上能生长繁殖，说明它能合成天冬氨酸，不可能是天冬氨酸缺陷型菌株。为了进一步鉴定筛选到的菌株确实是天冬氨酸缺陷型菌株，对照实验的两个平板中营养成分的差异是是否含有天冬氨酸，接种后若两个平板中菌落的生长情况是含有天冬氨酸的平板上生长有菌落，另一个平板上不能生长，则说明该菌株是天冬氨酸缺陷型菌株。(4)过程①接种前还需对菌液进行梯度稀释，每次接种时取菌液0.1mL，A正确；过程①、②中菌落培养时应将平板倒置并放在28℃恒温培养箱中，B正确；过程②丝绒布在两个培养基上覆盖的方向和角度都要相同，C错误；影印和接种等操作均最好在超净台的酒精灯火焰旁进行，D正确。

答案：(1)涂布器　完全　(2)基本　防止基本培养基中混入特殊的营养成分　(3)B　是否含有天冬氨酸　(4)C

14．解析：(1)据图分析可知，“选择培养”为“浓缩”幽门螺杆菌的过程。梯度稀释操作时，无菌操作很关键，要注意试管口和移液管应该在离火焰1～2cm处(或者火焰附近)进行实验操作。(2)胃幽门螺杆菌是一种异养微厌氧菌，生活环境具有胃酸(pH为1.5左右)，故用幽门螺杆菌来处理废水应该在37℃左右、低氧(或无氧)环境中进行。(3)能合成脲酶的细菌才能分解尿素，若一种尿素分解菌比幽门螺杆菌处理尿素废水的能力强很多，最可能的原因是前者比后者产生的脲酶多。(4)由于不知道稀释倍数和接种体积，无法计算出每克剩菜中的幽门螺杆菌的数量。

答案：(1)选择培养　试管口和移液管应该在离火焰1～2cm处(或者火焰附近)　(2)37℃左右、低氧(或无氧)　(3)脲酶　(4)不知道稀释倍数和接种体积

15．解析：(1)培养基中的(NH4)2SO4可以提供氮源。常用高压蒸汽灭菌法对培养基及糖溶液进行灭菌。倒平板后常用稀释涂布平板法进行接种。(2)培养基的四个区中含有不同的糖类，若在培养基的四个区内均有菌落圈产生，但大小不同，说明大肠杆菌可以利用四种糖类作为碳源，但利用的程度不同。(3)如果在此实验中发现某一不被该大肠杆菌利用的碳源的点植区域也长出菌落圈，可能是有杂菌混入或该大肠杆菌发生了突变。(4)要通过生长谱法探究大肠杆菌属于氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸维生素缺陷型，可以将菌悬液与溶化并冷却至50℃的不含氨基酸和维生素的基础培养基混匀，倒平板；将培养基划分成两个相等的区域A、B；A区点植氨基酸、B区点植维生素；在适宜温度下培养，观察菌落产生的区域。若菌落只在A区产生，则为氨基酸缺陷型；若菌落只在B区产生，则为维生素缺陷型；若菌落只产生在A、B交界处，则为氨基酸维生素缺陷型。

答案：(1)提供氮源　高压蒸汽灭菌　稀释涂布平板　(2)大肠杆菌可以利用四种糖类(葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖)作为碳源，但利用的程度不同　(3)有杂菌混入；该大肠杆菌发生了突变；该大肠杆菌可能会利用琼脂多糖　(4)将菌悬液与溶化并冷却至50℃的不含氨基酸和维生素的基础培养基混匀，倒平板；将培养基划分成两个相等的区域A、B；A区点植氨基酸、B区点植维生素；在适宜温度下培养，观察菌落产生的区域。若菌落只在A区产生，则为氨基酸缺陷型；若菌落只在B区产生，则为维生素缺陷型；若菌落只产生在A、B交界处，则为氨基酸维生素缺陷型。