[13326532]备考2023生物课时分层作业36　微生物的培养技术及应用(含解析）_新高考复习资料_2023年新高考复习资料_专项复习_备考2023新高考生物课时分层作业

课时分层作业(三十六) 微生物的培养技术及应用 1．(2021·淄博高三模拟)微生物实验需要严格的无菌操作以防止污染，下列说 法错误的是( ) A．紫外线用于实验室空气及实验台表面的消毒 B．无菌技术可有效地避免实验操作者自身被微生物感染 C．为防止DNA污染，PCR用水应来自加热煮沸的自来水 D．使用后的培养基在丢弃前需要灭菌处理 C [紫外线能破坏DNA的结构，故紫外线可用于实验室空气及实验台表面 的消毒，A正确；无菌技术可以避免实验材料被感染，也可以避免操作者自身被 微生物感染，B正确；为防止DNA污染，PCR用水应为高压的双蒸水，加热煮沸 的自来水也仍存在细菌等微生物，C错误；使用后的培养基在丢弃前需要高压蒸 汽灭菌处理，以免污染环境，D正确。] 2．(2021·江苏新高考适应性测试)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．平板涂布分离得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 B [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；平板涂布分离得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。] 3．(2021·滨州高三模拟)艺术不止存在于纸笔之间，我们可以用培养皿当纸， 接种环当笔，各种形态颜色的细菌和真菌当颜料，画出别具风格的作品。如在下 列作品培养过程中，白色霉菌带有毛茸茸的感觉，可描绘大熊猫的皮毛，红色大 肠杆菌可以描绘鹅嘴、水波则由假单胞杆菌绘就。下列说法错误的是( )图甲 图乙 A．制备培养基时要经过计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板等步骤 B．图甲作品培养基的pH需为酸性，图乙作品培养基的pH则需为中性或微 碱性 C．使用接种环接种时，取菌种前和接种后都需将接种环进行干热灭菌 D．培养成型的作品应低温保存，以免菌株疯长影响整体效果 C [培养基配制过程要称量、溶化、调pH灭菌，倒平板之前调节pH到适宜 范围以利于真菌或者细菌的繁殖，A正确；培养真菌时需将培养基的pH调至酸 性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，B正确；每次使用接种环前后都要进 行灼烧灭菌，灼烧待冷却后，才能置于菌液中使用，C错误；培养成型的作品应低 温保存，以免菌株疯长影响整体效果，D正确。] 4．(2021·大连高三模拟)某种细菌的培养和分离过程示意图如下。图中①～③ 表示实验过程，A 、B 、B 和B 代表平板，a 、a 、b 、b 和b 代表菌落，B ～B 中添 1 1 2 3 1 2 1 2 3 1 3 加了适宜浓度的青霉素。有关叙述错误的是( ) A．实验操作过程中必须打开超净台上的紫外灯灭菌 B．平板接种细菌后，放入恒温培养箱中倒置培养 C．原始菌株的①扩大培养应选用液体培养基来培养 D．依图示结果，说明b 、b 、b 具备抗青霉素的特性 1 2 3 A [紫外线对人有害，在实验操作过程中，不需要打开超净台上的紫外灯消 毒，因为在实验操作前已经打开紫外灯进行过消毒，A错误；平板接种细菌后，放 入恒温培养箱中倒置培养，这样可以防止冷凝水滴落到培养基表面，B正确；原 始菌株的①扩大培养应选用液体培养基来培养，这样可保证菌体与培养液充分接 触，保证营养获取，C正确；依图示结果，由于B ～B 中添加了适宜浓度的青霉素， 1 3 同时采用了影印法接种，根据培养基上菌落的情况可知以看出b 、b 、b 均具备抗 1 2 3青霉素的特性，D正确。] 5．(2021·泰安高三模拟)处理生活垃圾的有效方法之一是用微生物对其进行 降解。下图表示筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关分析正确的是( ) A．筛选所用培养基中的碳源应为牛肉膏和蛋白胨 B．将菌液接种到培养基的方法是平板划线法 C．菌落①与菌落②透明圈大小不同的原因是其对碘的分解能力不同 D．扩大培养时用不加琼脂的液体培养基效果更好 D [筛选所用培养基应以淀粉作为唯一碳源，这样才能将降解淀粉的菌种筛 选出来，A错误；由培养基上的单个菌落可知，将菌液接种到培养基的方法是稀 释涂布法，B错误；由于培养基中的唯一碳源是淀粉，而淀粉遇碘液会变蓝，故菌 落①与②周围透明圈的大小不同原因可能是两个菌群对淀粉的分解能力不同，C 错误；液体培养基可增大溶氧量，也能增加菌种与营养物质的接触面积，故扩大 培养时用不加琼脂的液体培养基效果更好，D正确。] 6．(2021·河北衡水中学检测)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的培养基 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 A [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。] 7．(2021·菏泽高三模拟)精氨酸营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转 化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上生长，但可作为鸟氨酸发酵的优 良菌种。如图为野生型谷氨酸棒状杆菌经诱变获得精氨酸营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌并进行筛选的过程示意图，过程②将紫外线照射处理的菌液接种在某培养基 上。培养至菌落不再增加时，平板上的菌落如图甲所示。过程③向培养基中添加 某种物质，继续培养，得到如图乙所示平板，下列叙述正确的是( ) A．紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生基因突变或染色体变异 B．图乙中菌落B为精氨酸营养缺陷型谷氨酸棒状杆菌 C．过程③向培养基中添加的某种物质是谷氨酸 D．过程②所用培养基是一种鉴别培养基 B [谷氨酸棒状杆菌为原核生物，其细胞中不含染色体，因此不会发生染色 体变异，A错误；由以上分析可知，图乙中菌落B为精氨酸依赖营养缺陷型谷氨 酸棒状杆菌，B正确；过程③向培养基中添加的某种物质是精氨酸，C错误；过程 ②所用培养基缺少精氨酸，只有能产生精氨酸的微生物才能生存，因此该培养基 是一种选择培养基，D错误。] 8．大肠杆菌的体积通常在0.5～3 μm，为分离获得某噬菌体，实验操作如图。 据图分析，下列有关说法正确的是( ) A．选择污水，因为其中含有大量的大肠杆菌，容易分离获得 B．离心是为了促进噬菌体和大肠杆菌的分离 C．孔径0.22 μm是为了过滤大肠杆菌和其他细菌 D．过程①表示平板划线法，结果表明滤液中含有噬菌体 C [选择污水是因为其中含有大量的大肠杆菌，易分离获得寄生于大肠杆菌 体内的噬菌体，A错误；离心是为了得到含大肠杆菌和噬菌体的上清液，B错误； 孔径0.22 μm，大肠杆菌无法通过，C正确；过程①表示稀释涂布平板法，结果出 现噬菌斑，表明滤液中有噬菌体，D错误。] 9．(2021·德州二模)温泉中含有能够分解淀粉的耐热古细菌，在固体培养基中， 该类细菌分解淀粉会形成透明圈。下图表示筛选能高效产生淀粉酶的耐热古细菌的过程，下列分析正确的是( ) A．②过程是利用稀释涂布平板法分离并筛选古细菌 B．配制Ⅰ号培养基时需要加入琼脂，先灭菌再调节pH C．为防止污染需要对Ⅰ、Ⅱ培养基及培养皿进行干热灭菌 D．从Ⅰ号培养基中选择透明圈最小的菌落接种到Ⅱ号培养基 A [据图可知，该平板上形成的单个菌落分布均匀，②过程是利用稀释涂布 平板法分离并筛选古细菌，A正确；配制Ⅰ号培养基时需要加入琼脂，先调节 pH 再灭菌，B错误；为防止污染需要对Ⅰ、Ⅱ培养基进行高压蒸汽灭菌，对培养皿进 行干热灭菌，C错误；在固体培养基中，耐热古细菌分解淀粉会形成透明圈，透明 圈越大说明分解淀粉的能力越强。为筛选能高效产生淀粉酶的耐热古细菌，从Ⅰ 号培养基中选择透明圈最大的菌落接种到Ⅱ号培养基，D错误。] 10．乳酸有L乳酸、D乳酸和DL乳酸三类，人体只能代谢L乳酸，而过多摄入 D乳酸会危害健康；传统酸菜发酵产物多为D乳酸。为了从酸菜中筛选出高产L- 乳酸的菌株，某科研小组进行如下实验。 实验材料和步骤： ①准备实验材料：酸菜汁、发酵培养基、MRS培养基(成分见下表，pH6.2～ 6.4)等。 ②筛选高产L乳酸菌种：将酸菜汁稀释107倍，取0.1 mL稀释液涂抹在MRS 培养基中于32 ℃下培养2～4 d获得单菌落，鉴定后将获得的L乳酸菌种接种于 MRS液体培养基中，在32 ℃下培养24 h，检测L乳酸的产量。 ③发酵条件优化：分别探究发酵时间、温度等因素对发酵效果的影响。实验结论：高产L乳酸菌株的最佳发酵温度是2 ℃、发酵最佳时间是20 h、发 酵的初始pH是6.2。 请回答下列问题： (1)在MRS培养基中添加葡萄糖的作用是__________________，无机盐可能 起到________的作用。MRS培养基常用________法灭菌，使用高压蒸汽灭菌锅时 应注意________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)将用________稀释后的酸菜汁涂布在MRS培养基上，培养后可通过菌落 的__________________________________________________________________ __________________________________________________________(答出两点) 等特征将目的菌株鉴定出来；将获得的目的菌株接种于液体 MRS培养基中 可达到______________________________的目的。 (3)如何确定发酵的最佳时间？ __________________________________ __________________________________________________________________。 [解析] (1)在MRS培养基中添加葡萄糖的作用是为乳酸菌生长提供碳源和 能源。无机盐可能起到调节细胞渗透压的作用。MRS培养基常用高压蒸汽灭菌法 灭菌，使用高压蒸汽灭菌锅时应注意要先向灭菌锅内倒入适量水，并加热煮沸， 将其中原有冷空气彻底排出后将锅密闭。 (2)将用无菌水梯度稀释菌液涂布在MRS培养基上，培养后可通过菌落的形 状、大小、隆起程度和颜色等特征将目的菌株鉴定出来；将高产L乳酸菌株接种 于液体MRS培养基中可达到增加高产L乳酸菌株数目的目的。 (3)每隔相同时间，测定培养基中L乳酸的含量，L乳酸的含量最高的组对应 的时间即为发酵的最佳时间。 [答案] (1)为乳酸菌生长提供碳源和能源 调节细胞渗透压 高压蒸汽灭菌 要先向灭菌锅内倒入适量水，并加热煮沸，将其中原有冷空气彻底排出后将锅密 闭 (2)无菌水梯度 形状、大小、隆起程度和颜色 增加高产L乳酸菌株数目 (3)每隔相同时间，测定培养基中L乳酸的含量，L乳酸的含量最高的组对应的时 间即为发酵的最佳时间 11．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降解菌，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 10－3、10－4和10－5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(35、32、31)，(286、298、297)，(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目的菌，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______ __________________________________________________________________。 (4)在保藏PET降解菌菌种时，可采取________的方法进行长期保存。 [解析] (1)欲从土壤中获取PET降解菌，需将土壤样品置于以 PET为唯一 碳源的培养基中进行选择培养，其目的是增加PET降解菌的浓度，以确保能分离 得到目的菌。(2)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 据此结合题意可知：不适合用于计数的为10－5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稀释倍数为10－3时，更 多的菌落连在一起最终形成单菌落，导致结果小于稀释倍数为10－4组的结果。(3) 倒平板时应使锥形瓶的瓶口通过火焰，其目的是灭菌，防止微生物污染。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，空气中的微生物可能在皿 盖与皿底之间的培养基上滋生，因此这个平板不能用来培养目的菌。用平板划线 法纯化PET降解菌的过程中，为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，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。(4)对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。 [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) 10－5 稀释倍数为10－3时，更多的菌落连在一起最终形成单菌落，导致结果小于 稀释倍数为10－4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 (4)甘油管藏 12．(2021·德州高三大联考)聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类由微生物合成，在自然条件下可完全降解的生物塑料，可替代传统塑料成为新型生物材料。某科研 团队以餐厨垃圾作为碳源，按照如图所示流程从含盐量高的餐厨垃圾渗沥液处理 系统中筛选分离出PHA合成能力较强的耐盐菌株，下列相关叙述错误的是( ) (注：尼罗红是细胞内储存的脂类物质的荧光染色剂，在紫外光的照射下显示 红色，灵敏度较高，可用于PHA和非PHA脂类物质荧光显微镜观察，并能在一 定程度上将两者区分开来。) A．配制甲培养基时可适当提高培养基的盐浓度，接种后应置于摇床中振荡 培养 B．在乙培养基中加入尼罗红荧光染色剂，接种后将培养皿倒置在恒温箱中培 养 C．①过程采用稀释涂布平板法，②过程中应挑选有红色荧光的菌落进行培 养 D．经过多次稀释和筛选，形成的单菌落中所有细胞的遗传物质均相同 D [由题干可知，实验目的是筛选分离出PHA合成能力较强的耐盐菌株，甲 为选择培养基，作用是进行选择培养，配制时应适当提高盐浓度，抑制非目的菌 株生长。振荡培养的目的是让目的菌与培养液充分混合，增加目的菌的数量，A 正确；选择培养后，将菌液经稀释涂布到平板上，并在平板中加入尼罗红荧光染 色剂，在紫外灯下出现红色荧光的菌株代表可产生PHA，接种后将培养皿倒置在 恒温箱中培养，B、C正确，细菌为原核生物，进行二分裂增殖，不能保证遗传物质 平均分配，D错误。] 13．(2021·江苏百校联考)下图表示采用富集方法从土壤中分离能降解对羟基 苯甲酸的微生物的实验过程。下列有关叙述，不正确的是( ) A．该实验所用的器具、培养基均需灭菌处理B．①～②～③重复培养能提高目的菌的比例 C．④～⑤的培养过程可以纯化并计数目的菌 D．⑥⑦中的培养基中都应含有对羟基苯甲酸 D [图示为微生物的实验，需要进行无菌操作，所以该实验所用的器具、培养 基均需灭菌处理，A正确；①～②～③是将土壤提取液置于含对羟基苯甲酸的培 养液中培养，重复多次可以提高目的菌的比例，B正确；④～⑤的培养过程采用 稀释涂布平板法，所以可以纯化并计数目的菌，C正确；⑥⑦的实验目的是说明 通过选择培养的确得到了欲分离的目标微生物，有一组作为对照不含有对羟基苯 甲酸，D错误。]14．(2021·青岛胶州实验中学)某同学从植物中提取了W物 质，并研究其抑菌效果。在平板中央处打孔后加入提取物W，测 量抑菌圈的大小和计算抑菌圈平均增幅速率，实验方法和结果 如图所示。据图分析下列说法错误的是( ) A．将一定量菌液与冷却后的灭菌的培养基混匀后倾倒平板可得到试验菌平 板 B．在平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌，目的是防止微生物污染平板 C．抑菌圈直径的大小与菌体浓度、提取物 W 的浓度和预扩散时间密切相关 D．提取物 W在培养基中扩散，加入提取物 W 后的2 小时可获得最佳抑菌 效果 D [将一定量菌液与冷却后的灭菌的培养基混匀后倾倒平板可得到试验菌 平板，A正确；在试验平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌，灼烧时钢管上的微生物 死亡，进行打孔操作时可防止微生物对平板造成污染，B正确；抑菌圈直径的大 小与菌体浓度、提取物 W 的浓度和预扩散时间有很大关系，C正确；提取物 W 在培养基中扩散，加入提取物 W 后的2小时获得抑菌圈最大平均增幅速率，说 明提取物在2小时内扩散得较快，但不能确定是否为最佳抑菌效果，上述实验结 果显示，24小时抑菌圈的直径最大，抑菌效果更佳，D错误。] 15．(2021·唐山高三模拟)海洋细菌A78筛选自腐烂的海带，能在48 h内高效 降解海带块，具有较强的褐藻胶降解功能。某研究小组进行海洋细菌A78产生的 褐藻胶裂解酶的诱导培养及特性研究。回答下列问题。 (1)海洋细菌A78的褐藻胶裂解酶的诱导培养。将海洋细菌A78接种于经过 ________灭菌的肉汤培养基中，A、B、C三个培养基中分别添加0.5%、1%、1.5% 的 褐 藻 酸 钠 和 ________ ， 一 段 时 间 后 结 果 如 图 。 该 实 验 结 果 说 明 _____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。(2)为得到单菌落，最常用的两种接种方法是_____________。 在培养基中添加海藻酸钠培养后出现菌落，再添加10%的氯化钙，菌落周围能产 生明显的透明圈，筛选出目标菌株。通过计算“透明圈直径/菌落直径”比值的大 小作进一步筛选，该比值反映了_________________________________。 (3)本研究初步探究出由海洋细菌 A78产生的褐藻胶裂解酶与底物反应的条 件如下图，最适温度是________、最适pH值是________时褐藻胶裂解酶的活性 最高。温度实验中褐藻胶裂解酶活力峰有2个，pH值实验中酶活力峰也有2个， 出现这种结果的根本原因可能是_________________________________________ __________________________________________________________________。 [解析] (1)培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌。该实验是海洋细菌A78的褐藻 胶裂解酶的诱导培养，故三个培养基中应分别添加0.5%、1%、1.5%的褐藻酸钠 和等量的海带块。由图可知，B中的海带块被分解的最快，而A中海带块被分解 的最慢，可说明1%的褐藻酸钠诱导下菌株产生的褐藻胶酶数量较多，太高或太 低浓度的褐藻酸钠都不利于诱导菌株A78产酶。 (2)微生物常用的两种接种方法为平板划线法和稀释涂布平板法。在培养基中 添加海藻酸钠培养后出现菌落，再添加10%的氯化钙，菌落周围能产生明显的透 明圈，说明该菌体能分解海藻酸钠。“透明圈直径/菌落直径”比值的大小可反 映细菌A78降解海藻酸钠的能力。 (3)分析图示可知，温度为30 ℃、pH为5左右时褐藻胶酶活性最大，说明海洋 细菌A78产生的褐藻胶裂解酶的最适温度是30 ℃、最适pH值在5左右。温度实 验中褐藻胶裂解酶活力峰有2个，pH值实验中酶活力峰也有2个，出现这种结果 的根本原因可能是该菌含有1个以上褐藻胶裂解酶基因，而2个基因表达的酶的量与特性有较大区别。 [答案] (1)高压蒸汽 海带块 1%的褐藻酸钠诱导下菌株产生的褐藻胶酶 数量较多，太高或太低浓度的褐藻酸钠都不利于诱导菌株A78产酶 (2)平板划 线法和稀释涂布平板法 细菌 A78降解海藻酸钠的能力 (3)30 ℃ 5(提示：数 值在5～5.5之间即可) 该菌含有1个以上褐藻胶裂解酶基因，而2个基因表达 的酶的量与特性有较大区别