2019届高考生物一轮复习 第十二单元 生物技术实践 随堂真题演练40 微生物的培养与应用

随堂真题演练40 微生物的培养与应用

(2016·高考全国卷Ⅰ)空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下：

①配制培养基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O)； ②制作无菌平板；

③设置空白对照组和若干实验组，进行相关操作；

④将各组平板置于37 ℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。 回答下列问题：

(1)该培养基中微生物所需的氮来源于______________________________________________。 若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是________。

(2)步骤③中，实验组的操作是__________________________________________________

________________________________________________________________________。 (3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了________现象。若将30(即36－6)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法________(填“正确”或“不正确”)。

解析：(1)牛肉膏和蛋白胨都含有蛋白质的水解产物，都可以作为氮源；观察菌落需利用固体培养基，因此可推知若要完成步骤②，该培养基中的成分X通常是凝固剂，如琼脂。(2)实验组的各组构成对比实验，设计要依据单一变量原则，结合实验目的：欲用平板收集教室空气中的微生物，以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况，可知步骤③中，实验组的操作是将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间。(3)若在某次调查中，某一实验组平板上菌落平均数为36个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了污染现象。该污染菌可能对空气中的其他微生物的生长无影响也可能有影响，因此将30(即36－6)个/平板作为本组菌落数的平均值，该做法不正确。

答案：(1)牛肉膏、蛋白胨 琼脂

(2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间 (3)污染 不正确

(2015·高考全国卷Ⅰ)已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：

(1)显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用________染色。微生物A产生的油脂不易挥发，可选用________(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。

(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的

1

土壤中取样，并应选用以________为碳源的固体培养基进行培养。

(3)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35 ℃、40 ℃、45 ℃温度下降解10 g油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg，则上述三个温度中，________℃条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕________℃设计后续实验。 解析：(1)生物组织中的油脂能被苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染成橘黄色(或红色)。(2)为了筛选出能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，我们应选用只能让该菌落生长的选择性培养基，因此只能选用以油脂作为唯一碳源的固体培养基。(3)温度影响酶的活性，在三个温度中，45 ℃时需酶量最高，说明酶活性最低；在三个温度实验中40 ℃时所需酶量最少，35 ℃时和45 ℃时所用酶量多，说明酶的最适温度介于35 ℃和45 ℃之间，因此应围绕40 ℃设计不同温度梯度，进行后续实验。

答案：(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 萃取法 (2)油脂 (3)45 40

(高考全国卷Ⅱ)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：

(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是_____________________________________；然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为________。 (2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过________灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)示意图A和B中，________表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。

(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中________的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高________的利用率。

解析：(1)为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物学实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的不接种的培养基在相同条件下培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成，若无菌落生成说明灭菌合格；0.1 mL稀释液中平均有(39＋38＋37)/3＝38个活菌，则每毫升稀释

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液中活菌的数目为38/0.1＝380，则稀释前每毫升水样中活菌数目为380×100＝3.8×10，则每升水样中活菌数目为3.8×10×1 000＝3.8×10。(2)接种时接种环需要灼烧灭菌；在第二次及以后每次划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是通过划线次数的增加，使每次划线时菌体的数目逐渐减少，以便得到单个菌落。(3)由题图可知，B图菌落分布相对均匀，应为稀释涂布平板法接种的结果。(4)振荡培养可以增加液体培养基的氧气含量，促进好氧型微生物的生长，另外振荡培养还可以使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。

答案：(1)检测培养基平板灭菌是否合格 3.8×10 (2)灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 (3)B (4)溶解氧 营养物质

[课时作业]

1．(2018·武汉调研)如表所示为培养某种微生物的培养基配方，请回答有关问题：

KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4· 7H2O 0.2 g 葡萄糖 尿素 蒸馏水 定容至 1 000 mL 7

4

7

4

1.4 g 2.1 g 10.0 g 1.0 g (1)该培养基只允许分解尿素的细菌生长，这种培养基称为________培养基。该培养基会抑制其

他

种

类

微

生

物

生

长

，

其

原

因

是

该

培

养

基

________________________________________________________________________。 (2)若要通过统计培养基中菌落数来估计样品中的细菌数，上述培养基中还需要添加的成分是________，接种时应采用________________法，该方法接种培养后的菌落，不可能是图中的________。

(3)从土壤中分离出分解尿素的细菌后，要对其做进一步的鉴定，可在上述培养基中加入________指示剂，培养该菌后，如果指示剂变________，可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。 (4)某同学用0.1 mL稀释液在稀释倍数为10的平板中测得菌落数的平均值为163，则每毫升样品中的细菌数是________个。 答案：(1)选择 以尿素为唯一的氮源 (2)琼脂 稀释涂布平板 D (3)酚红 红 (4)1.63×10

2．(2018·黑龙江大庆中学模拟)回答与微生物实验室培养有关的问题：

3

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(1)在制备固体培养基时需加入的常用凝固剂是________。若培养基需调节pH，则应在灭菌之________(填“前”或“后”)调节。

(2)为防止外来杂菌入侵，对________________等可采用干热灭菌法进行灭菌。

(3)如图为平板划线法接种后的示意图。在划线接种的整个操作过程中，对接种环至少需进行________次灼烧灭菌。接种后盖上皿盖，将平板________放入恒温箱中培养，这样放置的目的是__________________________。

(4)用稀释涂布平板法统计活菌数目时，每隔一个“时间间隔”统计一次菌落数目，最后选取________________________________________________________________________ 作为结果，这样可以防止因培养时间不足而遗漏菌落的数目。

解析：(1)制备固体培养基通常加入的凝固剂是琼脂。培养基若在灭菌后调pH，可造成污染，故培养基调pH应在灭菌前进行。(2)灭菌的方法通常有高压蒸汽灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌三种。采用干热灭菌的通常有玻璃器皿和金属用具。(3)平板划线法接种过程中需在接种前、每次划线后对接种环进行灼烧灭菌。图中共接种5个区域，故接种环至少需要进行6次灼烧灭菌处理。微生物培养过程中，易产生冷凝水，为防止水珠滴在培养基表面造成污染，培养时需将平板倒置。(4)用稀释涂布平板法统计活菌数目时，要以菌落数目稳定时的记录为最终结果，这样可以防止因遗漏而导致统计结果偏小。

答案：(1)琼脂 前 (2)玻璃器皿和金属用具 (3)6 倒置 避免培养基被污染和防止培养基水分过快挥发 (4)菌落数目稳定时的记录

3．临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题： (1)为了从样本中获取致病菌单菌落，可用________法或________法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。

(2)取该单菌落适当稀释，用________法接种于固体培养基表面，在37 ℃培养箱中培养24 h，使其均匀生长，布满平板。

(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A、B、C、D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A________；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B________；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明____________________；含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的________。

(4)根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素________。

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解析：(1)实验室中对微生物纯化培养时，常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(2)若让已经获得的单个菌落在固体培养基上大量且均匀繁殖，常用玻璃涂布器把稀释的菌液均匀涂满整个平板。(3)对某种抗生素越敏感的致病菌，在该抗生素存在的范围内，越不易生存，形成的透明圈就越大。但是，如果在透明圈中还有菌落生存，则说明这个菌落的细菌耐药性很强。(4)通过(3)可知，在应用时，要想杀死某致病菌，就得选择能使该致病菌大量死亡，即产生的透明圈大的那种抗生素。

答案：(1)平板划线 稀释涂布平板 (2)稀释涂布平板

(3)敏感 不敏感 该致病菌对C的敏感性比对A的弱 耐药菌 (4)A

4．(2018·吉林长春模拟)下面是筛选抗链霉素大肠杆菌的实验步骤及相关图解。 实验步骤：

①把大量对链霉素敏感的大肠杆菌接种在不含链霉素的培养基1的表面，进行培养。 ②待其长出密集的小菌落后，用影印法接种到不含链霉素的培养基2上，随即再影印到含有链霉素的培养基3上，进行培养。

③在培养基3上出现了个别抗链霉素的菌落，将其挑选出。

请回答下列问题：

(1)配制培养基时除了满足基本的营养条件外，还需满足微生物生长对特殊营养物质、________、________的要求。

(2)从功能上看，含有链霉素的培养基属于________培养基。若在培养基中加入伊红和美蓝，则培养皿中长出的菌落颜色为________。由图可知，1号培养基接种的方法为____________。 (3)对培养基2和3进行比较，在培养基2上找到与3上相应的菌落，挑取其中一个菌落接种到________(填“含链霉素”或“不含链霉素”)的培养基上，如果有较多的菌落出现，则说明该抗性基因突变发生在该菌接触链霉素之________(填“前”或“后”)。

(4)培养基3中的菌落比1、2中的菌落少很多，这说明基因突变具有________的特点。 解析：(1)配制培养基时在提供几种基本营养条件的基础上，还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。(2)链霉素是抗生素，对大肠杆菌具有选择作用。在伊红和美蓝培养基上，大肠杆菌菌落颜色为黑色。由题图可知，1号培养基接种的方法为稀释涂布平板法。(3)培养基2和培养基3上相同的菌落，是具有相同性状的大肠杆菌形成的，将培养基2中一个相应菌落接种到含链霉素的培养基上，若出现较多的菌落，则说明该抗性基因突变发

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生在该菌接触链霉素之前。(4)抗链霉素性状是大肠杆菌基因突变后获得的性状，3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多，这说明基因突变频率很低。 答案：(1)pH 氧气

(2)选择 黑色 稀释涂布平板法 (3)含链霉素 前 (4)低频性

5．(2018·河北邯郸一模)某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。请分析回答下列问题：

(1)培养基中加入化合物A的目的是________________，这种培养基属于________培养基。 (2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的________。实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是____________。

(3)在上述实验操作过程中，获得纯净“目的菌”的关键是________________。

(4)转为固体培养基时，常采用平板划线的方法进行接种，此过程中所用的接种工具是________，操作时采用的灭菌方法是________。

(5)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是________________________________________________________________________。 (6)某同学计划统计污水池中“目的菌”的总数，他选用10、10、10稀释液进行平板划线，每种稀释液都设置了3个培养皿，从设计实验的角度看，还应设置的一组对照实验是_________________________，此对照实验的目的是______________________________。 解析：(1)该实验的目的是筛选“目的菌”，故培养基中添加的化合物A起选择作用。(2)微生物正常生长需要碳源、氮源、无机盐等，由培养基中添加的物质种类知：化合物A应该给微生物生长提供碳源、氮源。培养过程需振荡，说明目的菌是需氧型微生物。(6)统计污水池中的“目的菌”时应设置空白对照，以用于检验培养基是否灭菌严格。 答案：(1) 筛选目的菌 选择 (2)化合物A 异养需氧型 (3)防止外来杂菌污染 (4)接种环 灼烧灭菌(5)防止造成环境污染 (6)不接种的空白培养基检验培养基灭菌是否合格

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生在该菌接触链霉素之前。(4)抗链霉素性状是大肠杆菌基因突变后获得的性状，3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多，这说明基因突变频率很低。 答案：(1)pH 氧气

(2)选择 黑色 稀释涂布平板法 (3)含链霉素 前 (4)低频性

5．(2018·河北邯郸一模)某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。请分析回答下列问题：

(1)培养基中加入化合物A的目的是________________，这种培养基属于________培养基。 (2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的________。实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是____________。

(3)在上述实验操作过程中，获得纯净“目的菌”的关键是________________。

(4)转为固体培养基时，常采用平板划线的方法进行接种，此过程中所用的接种工具是________，操作时采用的灭菌方法是________。

(5)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是________________________________________________________________________。 (6)某同学计划统计污水池中“目的菌”的总数，他选用10、10、10稀释液进行平板划线，每种稀释液都设置了3个培养皿，从设计实验的角度看，还应设置的一组对照实验是_________________________，此对照实验的目的是______________________________。 解析：(1)该实验的目的是筛选“目的菌”，故培养基中添加的化合物A起选择作用。(2)微生物正常生长需要碳源、氮源、无机盐等，由培养基中添加的物质种类知：化合物A应该给微生物生长提供碳源、氮源。培养过程需振荡，说明目的菌是需氧型微生物。(6)统计污水池中的“目的菌”时应设置空白对照，以用于检验培养基是否灭菌严格。 答案：(1) 筛选目的菌 选择 (2)化合物A 异养需氧型 (3)防止外来杂菌污染 (4)接种环 灼烧灭菌(5)防止造成环境污染 (6)不接种的空白培养基检验培养基灭菌是否合格

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