新高考生物一轮复习专题训练：第34讲 微生物的培养技术与应用（含解析）

高中生物一轮复习专题训练

第34讲　微生物的培养技术与应用

1．下列有关培养基的叙述，正确的是(　　)

A．培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质

B．培养基中都只含有碳源、氮源、水和无机盐

C．固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基

D．微生物在固体培养基表面生长，可形成肉眼可见的单个细菌

解析：培养基是为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源、水和无机盐等营养的基质，A正确；微生物培养基的主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐等，有的还需要生长因子等特殊的营养，固体和半固体培养基需要琼脂，液体培养基不需要琼脂，B错误；固体培养基中去除琼脂即可制成液体培养基，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，但不一定是单个细菌繁殖而来的，D错误。

答案：A

2．已知某种细菌以CO2为唯一碳源，下列相关叙述正确的是(　　)

A．可推测该细菌的代谢类型为自养需氧型

B．无机盐是该细菌不可缺少的营养物质

C．培养过程中碳源同时充当该细菌的能源物质

D．培养该细菌的培养基中不需要添加氮源

解析：该细菌以CO2为唯一碳源，可推测该细菌的代谢类型为自养型，但不能确定是不是需氧型，A错误；微生物生长一般需要水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，B正确；CO2不能为微生物提供能量，C错误；氮源是微生物必需的营养物质，培养该细菌的培养基中需添加氮源，D错误。

答案：B

3．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，以防止杂菌污染，请分析下列操作，错误的是(　　)

①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢

②接种操作要在酒精灯火焰附近进行　③家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌　④培养基要进行高压蒸汽灭菌　⑤加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌

A．①　　　　　　　　 B．②③

C．③④  D．③⑤

解析：100 ℃煮沸5～6 min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢，①正确；酒精灯火焰附近存在一个无菌区，为了无菌操作，接种操作要在酒精灯火焰附近进行，②正确；利用葡萄制作葡萄酒利用的是附着于葡萄皮表面的野生型酵母菌，所以制作葡萄酒时葡萄不进行灭菌，以免杀死酵母菌，③错误；培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌，④正确；指示剂和染料混有微生物，故加入培养基前需灭菌，⑤错误。故选D。

答案：D

4.如图是两种不同接种方法所得的结果，下列说法正确的是(　　)

A．A、B两种接种方法使用的接种工具在接种前都要在酒精灯火焰上灼烧，且处理方法完全相同

B．进行接种之前都要对操作者双手和培养基进行灭菌处理

C．A方法划线时，是沿方向①②③进行，且在③区域看到有单个菌落，可直接计数

D．A、B所使用的培养基可以相同，且制作时要先调pH再灭菌最后倒平板

解析：图A使用的工具是接种环，接种前需在明火上灼烧灭菌，冷却后再进行划线操作，图B使用的接种工具是涂布器，涂布器的处理方法是将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯上引燃，燃尽且冷却后即可涂布，A错误；操作者的双手应进行酒精消毒处理，B错误；平板划线法不能对细菌计数，C错误；A、B所使用的培养基可以相同，且制作时要先调pH再灭菌最后倒平板，D正确。

答案：D

5．某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验，包括制备培养基、灭菌、接种培养、菌落观察与计数。下列与此实验相关问题的叙述错误的是(　　)

A．实验用过的带菌培养基经过加热后才能倒掉

B．利用稀释涂布平板法对细菌进行分离纯化并计数

C．观察细菌培养的实验时，最好是在另一块平板上接种无菌水作为对照实验

D．培养基中含有的淀粉、蛋白胨可以分别为细菌培养提供碳源和氮源

解析：实验用过的带菌培养需要经过高压蒸汽灭菌后才能倒掉，以免污染环境和感染操作者，A错误；可利用稀释涂布平板法对细菌进行分离纯化并计数，B正确；观察细菌培养的实验时，最好是在另一块平板上接种无菌水作为对照实验，以检测培养基配制是否合格，C正确；培养基中含有的淀粉可以为细菌培养提供碳源，蛋白胨可以为细菌培养提供氮源，D正确。

答案：A

6．用来判断选择培养基是否起到了选择作用，需要设置的对照是(　　)

A．未接种的选择培养基

B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基

C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基

D．接种了的选择培养基

解析：将菌液稀释相同的倍数并接种，牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数目应明显多于选择培养基上的菌落数目，因此，应选择接种了菌种的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照实验遵循的原则是单一变量原则。

答案：C

7．土壤中有些细菌可以降解焦化厂淤泥中的污染物X。如图表示分离、纯化和筛选高效降解X的优质菌株的过程。下列叙述正确的是(　　)

A．甲是土样经灭菌后用无菌水配制的土壤稀释液

B．稀释涂布平板法操作简单，且单菌落容易形成

C．丙培养后，培养基中的菌落数小于培养前的活菌数

D．经多次稀释和筛选，形成的一个菌落中所有细胞的遗传物质相同

解析：土样不能用高温灭菌，否则会杀死土样中的目的菌，A错误；划线分离法与稀释涂布平板法相比较，划线分离法操作简单，B错误；丙为分离选择高效降解X的菌株，不能降解X的菌株不能存活，因此丙培养后，计数培养基中的菌落数小于培养前的活菌数，C正确；菌落往往是由一个细菌繁殖而成的子细胞群体，经多次稀释和筛选，形成的单菌落中所有细胞的遗传物质不一定相同，原因是可能发生了变异，D错误。

答案：C

8．(多选)下列关于制备马铃薯琼脂培养基的叙述，错误的是(　　)

A．操作顺序为配制培养基→倒平板→灭菌

B．称取去皮的马铃薯，切成小块，加水煮沸至软烂后用滤纸过滤

C．待培养基冷却至50 ℃左右时倒平板

D．待平板冷却凝固后，将平板倒置

解析：操作顺序为配制培养基、灭菌、倒平板，A错误；配制马铃薯培养基时，需称取去皮的马铃薯，切成小块，加水煮沸至软烂后用纱布过滤，B错误；待培养基冷却至50 ℃左右时进行倒平板，C正确；待平板冷却凝固约5～10 min后将平板倒过来放置，D正确。

答案：AB

9.(多选)生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板，然后在平板上划分数区，将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域，培养结果如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．倒成平板后直接培养可判断有无污染

B．倒成平板后需要进行灭菌处理

C．图示结果表明该菌需要生长因子乙或丙

D．生长图形法还可用于某些菌种的筛选

解析：若要判断培养基是否污染，可将空白培养基培养后观察是否有菌落产生，A正确；应先灭菌再倒平板，B错误；图中菌落生活在乙丙区域之间，说明该菌需要生长因子乙和丙两种生长因子，C错误；根据题意，不同菌种生长所需的生长因子不同，故可利用生长图形法筛选菌种，D正确。

答案：AD

10．(多选)化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A，研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及一些微量元素配制的培养基，成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)，实验的主要步骤如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A．该培养基中化合物A只可作碳源

B．实验培养过程中进行振荡培养，可使目的菌和培养液充分接触

C．实验操作过程中，获得纯净“目的菌”的关键是防止外来杂菌污染

D．将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是获得大量菌种

解析：磷酸盐、镁盐以及一些微量元素中不含有N元素，推测该培养基中有机化合物A可能既作碳源又作氮源，A错误；实验培养过程中进行振荡培养可以增加培养液中的溶氧量，满足微生物对氧气的需求，同时可使目的菌和培养液充分接触，B正确；筛选微生物的过程中应注意防止外来杂菌污染，C正确；在以化合物A为唯一碳源的培养基中只有能降解化合物A的微生物才能生长繁殖，不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源和氮源，无法生长繁殖，将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是对菌种“纯化”，D错误。

答案：AD

11．苯酚是含酚工业废水的主要成分，具有致癌、致畸和致突变作用。苯酚降解菌能分解工业废水中的苯酚。回答下列问题。

(1)MP培养基的成分为KH2PO4 2.25 g/L，K2HPO4 2.75 g/L，(NH4)2SO4 1.0 g/L，MgCl2 0.2 g/L，NaCl 0.1 g/L，FeCl30.02 g/L，CaCl2 0.01 g/L。在制作苯酚降解菌的富集培养基和平板分离培养基时，应在MP培养基的基础上，前者添加________成分，后者添加________成分，然后对培养基进行灭菌，灭菌的方法为____________________。

(2)将等量的污泥样液均分为两份，分别接种在相同体积的MP培养基和富集培养基中，摇床振荡培养，振荡培养的目的是_____________________________________________

________________________________________________________________________。

两种培养中，苯酚降解菌菌体密度较低的培养基是________，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

将富集培养基中的菌液稀释并涂布在平板上，经过一段时间的培养，在平板上长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落，这说明

________________________________________________________________________。

(3)对分离得到的某株苯酚降解菌进行菌株生长及苯酚降解实验，结果如图。实验结果表明此菌株适于降解的苯酚浓度为________，判断依据是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)在制作苯酚降解菌的富集培养基和平板分离培养基时，应在MP培养基的基础上，前者添加苯酚成分，后者添加苯酚和琼脂成分，然后对培养基进行灭菌，灭菌的方法为高压蒸汽灭菌。

(2)将等量的污泥样液均分为两份，分别接种在相同体积的MP培养基和富集培养基中，摇床振荡培养，振荡培养的目的是使菌体与培养液、空气充分接触，有利于菌体获得更多营养和氧气。两种培养基中，苯酚降解菌菌体密度较低的培养基是MP培养基，原因是MP培养基中缺少苯酚降解菌生长所需的碳源。将富集培养基中的菌液稀释并涂布在平板上，经过一段时间的培养，在平板上长出一些形态、大小和颜色不完全相同的菌落，这说明能降解苯酚的菌有多种。

(3)实验结果表明此菌株适于降解的苯酚浓度为1.0 g/L，判断依据是此苯酚浓度下菌体繁殖快(菌体数量最多)，苯酚的降解率高。

答案：(1)苯酚　苯酚和琼脂　高压蒸汽灭菌法　(2)提高培养液的含氧量，同时可以使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率　MP培养基　MP培养基中缺少苯酚降解菌生长所需的碳源　能降解苯酚的菌有多种　(3)1.0 g/L　此苯酚浓度下菌体繁殖快(菌体数量最多)，苯酚的降解率高

12．下面表示有关土壤中分解尿素的细菌分离和计数的实验过程，请根据下图回答相关问题：

(1)为分离出土壤中分解尿素的细菌，应该用________________________的培养基进行分离，并加入________指示剂进行鉴别。

(2)若取土样5 g，应加入________mL的无菌水配制成稀释10倍的土壤溶液。因土壤中细菌密度很大，需要不断加以稀释，配制成如图所示的不同浓度的土壤溶液，分别吸取0.1 mL的稀释液涂布到固体培养基上，这种接种方法称为____________。某同学用该方法接种后，在某个平板上没有得到菌落，可能的原因是

________________________________________________________________________。

(3)将接种的培养皿放置在37 ℃恒温培养箱中培养24 h～48 h，观察并统计符合要求的菌落数，结果如下表，其中____________倍的稀释比较合适。

解析：(1)为分离出土壤中分解尿素的细菌，应该用以尿素为唯一氮源的培养基进行分离，并加入酚红指示剂进行鉴别。尿素分解产生的NH3使指示剂表现为红色。

(2)取土样5 g，制成稀释10倍的土壤溶液，应加入45 mL的无菌水。分离细菌并计数，应使用稀释涂布平板法。用该方法接种后，在某个平板上没有得到菌落，可能的原因是涂布器灼烧后未冷却就用于涂布，杀死了菌种。

(3)菌落数在30～300之间的平板符合技术要求，据表可知，105和106倍的稀释比较合适。

答案：(1)以尿素为唯一氮源　酚红　(2)45　稀释涂布平板法　涂布器灼烧后未冷却就用于涂布，杀死了菌种　(3)105和106

13．(2022·湖南衡阳模拟)营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后，微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏，使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。这种菌株能积累正常菌株不能积累的某些代谢中间产物，为工业生产提供大量的原料产物。以下是实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程。

(1)图中基本培养基与完全培养基存在差异的成分是________。根据用途分类，图中基本培养基属于________(填“选择”或“鉴别”)培养基。

(2)进行过程②培养前，应先将丝绒布转印至________(填“基本”或“完全”)培养基上，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同，所以，挑取________(填“菌落A”或“菌落B”)即为所需的氨基酸缺陷型菌株。

(4)统计菌落种类和数量时要每隔24 h观察统计一次，直到各类菌落数目稳定，以防止培养时间不足导致____________________，或培养时间太长导致________________________________。鉴定菌落种类的重要依据是____________________。

解析：(1)完全培养基是一种在基本培养基内加入一些富含氨基酸、维生素和碱基之类的天然物质，即加入生长因子而制成的各种营养基，可用来满足微生物的各种营养缺陷型菌株的生长需要，所以图中基本培养基与完全培养基存在差异的成分是氨基酸。选择培养基是依据某些微生物对某些物质的特殊需求或抗性而设计；鉴别培养基是能产生特定的颜色或其他变化，所以根据用途分类，图中基本培养基属于选择培养基。

(2)进行过程②培养时，应先将丝绒布转印至基本培养基上，原因是防止将特定营养成分从完全培养基带入基本培养基。

(3)在基本培养基中，氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，因此图中菌落A应该为氨基酸缺陷型菌株。

(4)为了防止培养时间较短或过长造成的影响，所以菌落种类和数量时要每隔24 h观察统计一次，直到各类菌落数目稳定，目的就是防止培养时间不足导致遗漏菌落的种类和数目，或培养时间太长导致菌落粘连影响计数、培养基表面干燥脱水、微生物衰败菌落特征不易观察。鉴定菌落种类的重要依据是菌落具有一定的结构。

答案：(1)氨基酸　选择　(2)基本　防止将特定营养成分从完全培养基带入基本培养基　(3)菌落A　(4)遗漏菌落的种类和数目　菌落粘连影响计数、培养基表面干燥脱水、微生物衰败菌落特征不易观察　菌落具有一定的结构