2019-2020学年人教版生物选修一抢分教程能力提升：专题2课题1　微生物的实验室培养

2019-2020学年人教版生物选修一抢分教程能力提升：专题2课题1　微生物的实验室培养

专题 2 课题 1 微生物的实验室培养 [随堂巩固] 1．细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处 理，这些方法依次用于杀灭哪些部位的杂菌 A．接种针、手、培养基 B．高压锅、手、接种针 C．培养基、手、接种针 D．接种针、手、高压锅 解析 试题分析：高压蒸汽灭菌锅是灭菌的一个设备，通常用于培养基的 灭菌；用酒精擦拭双手是消毒的一种方法；火焰灼烧，可以迅速彻底地灭菌， 适用于微生物的接种工具，如接种针、接种环等金属用具，所以选 C。 答案 C 2．有关微生物营养物质叙述正确的是 A．无机氮源不可能提供能量 B．无机碳源不可能提供能量 C．除水以外的无机物只提供无机盐 D．是氮源的物质不可能同时是碳源 解析 无机氮提供能量的情况还是存在的，如 NH3 可为硝化细菌提供能量 和氮源，A 错误；有机碳源才能提供能量，B 正确；除水以外的无机物种类繁多、 功能也多样．如 CO2，可作自养型微生物的碳源；NH4HCO3 可作自养型生物的 碳源和无机盐；而 NaCl 则只能提供无机盐，C 错误；有的氮源可同时是碳源， 如 NH4HCO3，D 错误。 答案 B 3．关于菌种保藏叙述不正确的是 A．对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法 B．长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法 C．临时保藏的菌种容易被污染或产生变异，因此保存时间不长 D．对于需要长期保存的菌种，可以采用 4 ℃冰箱中保藏的方法 解析 对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法，在固体斜面培养 基上菌落长成后，放入冰箱低温保藏，A 正确；对于需要长期保存的菌种，可以 采用甘油管藏的方法，采用－20 ℃冰箱中保藏，B 正确，D 错误；临时保藏的 菌种由于频繁转种，容易被污染或产生变异，C 正确。 答案 D 4．下面四种菌落分布图中，不可能是用稀释涂布平板法得到的是 解析 对微生物的分离常用稀释涂布平板法和平板划线法进行接种，将不 同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌 落数量，这一过程是稀释涂布平板法。据图分析：A、B、C 属于稀释涂布平板 法接种得到的平板，D 平板有明显的划线痕迹，故 D 符合题意。 答案 D 5．(2018·全国卷Ⅲ)回答下列与酵母菌有关的问题： (1)分离培养酵母菌通常使用__________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦 芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用________灭菌。若将酵母菌划线接种在平 板上，培养一段时间后可观察到菌落，菌落的含义是_______________________。 (2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进________________(填“菌体快 速 增 殖 ”“ 乙 醇 产 生 ” 或 “ 乳 酸 产 生 ”) ； 若 进 行 厌 氧 培 养 ， 可 促 进 ________________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。 (3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母 菌引起面包松软的原因是______________________________________________ ________________________。 解析 (1)麦芽汁琼脂培养基含糖量高，更适合酵母菌培养；该培养基应采 用高压蒸汽灭菌法灭菌；若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观 察到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。 (2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，进行有氧呼吸产生 H2O 和 CO2，释放 能量多，菌体增殖快；若进行厌氧培养，进行无氧呼吸，产生乙醇和 CO2，释 放能量少，菌体增殖慢。 (3)制作面包时，在面粉中添加一定量的酵母菌，因酵母菌可以分解面粉中 的葡萄糖，产生 CO2，CO2 是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得面包松软多孔。 答案 (1)麦芽汁琼脂 高压蒸汽 由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细 胞群体 (2)菌体快速增殖 乙醇产生 (3)酵母菌分解葡萄糖会产生 CO2，CO2 使面包松软 [限时检测] [时间 45 分钟，满分 80 分] 一、选择题(每小题 5 分，共 50 分) 1．(2018·江阴期中)将大肠杆菌接种在彻底灭菌的培养基表面时，关于接种 环划线的操作，下列叙述不正确的是 A．划线前灼烧接种环 B．将最后一区的划线与第一区相连 C．每区划三至五条平行线 D．不要划破培养基 解析 平板划线法中，为了防止杂菌污染，划线前灼烧接种环，A 正确；划 线时不能将最后一区的划线与第一区相连，B 错误；每区划三至五条平行线，C 正确；划线时不要划破培养基，否则不能分离得到单菌落，D 正确。 答案 B 2．用来判断选择培养基是否起到了选择作用和培养基是否被污染需要设置 的对照分别是 ①未接种的该选择培养基 ②接种了的该选择培养基 ③接种了的牛肉膏 蛋白胨培养基 ④未接种的牛肉膏蛋白胨培养基 A．③① B．④② C．②① D．③② 解析 用来判断选择培养基是否起到了选择作用，自变量是培养基的不同， 对照组应为没有选择作用的接种了的牛肉膏蛋白胨培养基，实验组为接种了的 该选择培养基；若判断选择培养基是否被污染，自变量为是否接种培养物，对 照组应为未接种的该选择培养基，实验组为接种了的该选择培养基。综上分析， A 项正确，B、C、D 三项均错误。 答案 A 3．获得纯净培养物的关键是 A．将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌 B．接种纯种细菌 C．适宜环境条件下培养 D．防止外来杂菌的入侵 解析 要获得纯净的培养物，必须防止外来杂菌的污染。 答案 D 4．甲、乙、丙是三种微生物，下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培 养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙 和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是 粉状硫 10 g K2HPO4 4 g FeSO4 0.5 g 蔗糖 10 g (NH4)2S O4 0.4 g H2O 100 mL MgSO4 9.25 g CaCl2 0.5 g Ⅰ ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ Ⅱ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ ＋ Ⅲ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 注：“＋”表示培养基中加入了这种物质，“－”表示培养基中没有加入这 种物质。 A．甲、乙、丙都是异养型微生物 B．甲、乙都是自养型微生物，丙是异养型微生物 C．甲是异养型微生物、乙是固氮微生物、丙是自养型微生物 D．甲是固氮微生物、乙是自养型微生物、丙是异养型微生物 解析 根据题意可知，甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙和丙都不能，而Ⅰ 培养基缺氮，说明甲能够自身固氮，属于固氮微生物；乙能在Ⅱ中正常生长繁 殖，而甲和丙都不能，Ⅱ培养基中没有有机碳源，说明乙能够合成有机物，属 于自养微生物；而丙不能在Ⅰ培养基生长，说明不能固氮；又不能在Ⅱ培养基 中生长，说明不能合成有机物，只能在Ⅲ培养基中生长，说明属于异养微生物， 故 D 正确。 答案 D 5．(2018·太原期中)将大肠杆菌菌种从菌种试管接种到另一支试管的操作， 下列说法有误的一项是 A．整个接种过程都要在酒精灯的火焰附近进行 B．接种环放在酒精灯火焰上灼烧之后即可伸入菌种试管挑取少许菌种 C．菌种试管口和待接种的试管口接种前后都要通过酒精灯火焰 2 至 3 次 D．带菌的接种环应在培养基斜面上由底部向上轻轻划“S”型曲线 解析 为了防止杂菌污染，整个接种过程都要在酒精灯的火焰附近进行，A 项正确；接种环放在酒精灯火焰上灼烧、待接种环在火焰旁冷却后才可伸入菌 种试管挑取少许菌种，B 项错误；菌种试管口和待接种的试管口接种前后都要通 过酒精灯火焰 2 至 3 次，以防止杂菌污染，C 项正确；接种时，带菌的接种环应 在培养基斜面上由底部向上轻轻划“S”型曲线，D 项正确。 答案 B 6．在稀释涂布平板法对微生物进行计数时的错误操作是 A．将 1 mL 样品稀释 10 倍，需加入 10 mL 无菌水 B．吸取菌液的移液管需要干热灭菌避免杂菌污染 C．将沾有少量酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃 D．每一个稀释度涂布多个平板，计算各组平均值 解析 将 1 mL 样品稀释 10 倍，需加入 9 mL 无菌水，A 错误；吸取菌液的 移液管需要干热灭菌避免杂菌污染，B 正确；涂布器灭菌时，将沾有少量酒精的 涂布器在火焰上引燃待酒精燃尽后，冷却 8～10 s 再用，C 正确；每一个稀释度 涂布多个平板，计算各组平均值，D 正确。 答案 A 7．产生标准形态菌落的细菌的最初数目和培养基分别是 A．一个细菌、液体培养基 B．许多细菌、液体培养基 C．一个细菌、固体培养基 D．许多细菌、固体培养基 解析 菌落是一个细菌或几个细菌的子细胞群体，形成于固体培养基上， 有一定的形态结构，肉眼可见。由一个细菌形成的菌落，形态结构是一定的。 由许多细菌形成的菌落，可能不会有比较标准的形态。 答案 C 8．关于倒平板操作，叙述错误的是 A．将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面，右手拿装有培养基的锥形瓶，左 手拔出棉塞 B．右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰 C．用左手将培养皿打开，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手缓慢 盖上皿盖 D．等待平板冷却凝固后，将平板倒过来放置 解析 将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，防止培养皿被污染，A 正确； 使打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰，对锥形瓶的瓶口处进行灼烧灭菌，防止空 气中的杂菌污染，B 正确；用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将 锥形瓶中的培养基(约 10～20 mL)倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖，而 不能打开皿盖，C 错误；倒平板后冷却需要倒过来放置，防止皿盖上的水珠滴落 到培养基上，D 正确。 答案 C 9．利用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌，经培养后发现培养基上出现多种菌 落，不可能的原因是 A．培养基制备过程中被杂菌污染 B．使用涂布器时未将菌液涂布均匀 C．接种过程中，无菌操作不符合要求 D．系列稀释时，未在酒精灯火焰附近操作 解析 出现杂菌污染的可能原因有：培养基制备过程中被杂菌污染；接种 过程中，无菌操作不符合要求；系列稀释时，无菌操作不符合要求等，ACD 正 确；使用涂布器时涂布不均匀会导致菌落分布比较集中，不会导致杂菌污染，B 错误。 答案 B 10．漆酶属于木质降解酶类，下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的部分过 程，相关叙述正确的是 A．在涂布平板上长出的菌落，不能通过划线进一步纯化 B．生活污水中含有大量微生物，是分离产漆酶菌株的首选样品 C．试管固体斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株 D．选择培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征选出产漆酶的菌落 解析 在涂布平板上长出的菌落，可以通过划线或稀释涂布平板法进一步 纯化，A 错误；生活污水中含有大量微生物，但不一定含有产漆酶的菌株，B 错 误；斜面培养基中含有大量营养物，可在低温下长期保存菌株，C 错误；筛选培 养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落，从而获得漆酶 菌株，D 正确。 答案 D 二、非选择题(共 3 小题，共 30 分) 11．(10 分)(2018·课标全国Ⅱ)在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和 灭菌来避免杂菌的污染。 回答下列问题： (1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具________(填“可以”或“不可 以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。 (2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比， 这两种方法的优点是_________________________________________________。 (3) 密 闭 空 间 内 的 空 气 可 采 用 紫 外 线 照 射 消 毒 ， 其 原 因 是 紫 外 线 能 ________________。在照射前，适量喷洒________，可强化消毒效果。 (4)水厂供应的自来水通常是经过________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸 钾”)消毒的。 (5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有 达到相应温度，最可能的原因是 _______________________________________________________________。 解析 能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿和金属用具可以采 用干热灭菌法灭菌。(2)用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法对牛奶消毒，可以杀死 牛奶中的微生物，并且使牛奶的营养成分损失较少，而煮沸消毒法会破坏牛奶 的营养成分。(3)紫外线照射可以破坏 DNA 结构，杀死物体表面或空气中的微生 物；在照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果。(4) 水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的。(5)高压蒸汽灭菌时，若不排尽锅内 的冷空气，会使锅内温度不达标。 答案 (1)可以 (2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少 (3)破坏 DNA 结构 消毒液 (4)氯气 (5)未将锅内冷空气排尽 12．(10 分)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病。炭疽杆菌两端 截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的宿 主专一性，通过实验确诊。 (1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。 (2)细菌鉴定：实验流程如图所示： ①对配制的液体培养基等需采取________________灭菌法；实验所用液体培 养基的碳源为_______________________________________________________ (填“无机碳”或“有机碳”)。 ②挑选可疑菌落制片后，用________________观察，可看到呈竹节状排列的 杆菌。 ③ 接 种 可 疑 菌 后 ， 35 ℃ 培 养 24 h ， 液 体 培 养 基 变 浑 浊 ， 原 因 是 ________________。对照组试管中应加入________________，与实验组同时培养 6 h 时，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组________(填“高”或“低”)， 则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。 ④对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相 应 抗 体 ， 与 产 生 抗 体 相 关 的 细 胞 除 T 细 胞 、 B 细 胞 外 ， 还 有 ___________________________________________________________________。 解析 (2)①培养基应用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。炭疽杆菌同化类型为异 养型，应选有机碳作为其碳源。②微生物个体小，肉眼观察不到，必须借助显 微镜才能观察到菌体特征。③在液体培养基中，细菌大量繁殖会导致培养液变 浑浊；该实验中实验变量为是否加入噬菌体，所以对照组除不加噬菌体外，其 他处理都应该和实验组保持一致(即应加入不含噬菌体的等量生理盐水)。噬菌体 可破坏细菌细胞，从而使培养液变清。④在特异性免疫的感应阶段，吞噬细胞 参与了对抗原的摄取、处理和呈递，效应 B(浆)细胞是直接产生抗体的细胞。 答案 (2)①高压蒸汽 有机碳 ②显微镜 ③细菌大量繁殖 等量生理盐 水 低 ④吞噬细胞 效应 B(浆)细胞 13．(10 分)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 __________________。实验需要振荡几次进行培养，由此推测“目的菌”的代谢 类型是____________。 (3)转为固体培养基时，常采用平板划线的方法进行接种，在进行下一区域 划线前要将接种环________________________。 (4)研究人员统计污水池中“目的菌”的总数，选用 10－4、10－5、10－6 稀释 液进行涂布平板，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 __________________________________。 (5)研究人员采用平板划线法纯化水样中分离出的细菌。操作时，在第二次 及 以 后 的 划 线 ， 总 是 从 上 一 次 划 线 的 末 端 开 始 划 线 。 这 样 做 的 目 的 是 ___________________________________________________________________。 划线的某个平板培养后，第一划线区域的平行线上都不间断地长满了菌落， 第二划线区域所划的第一条平行线上无菌落，其他平行线上有菌落。造成第一 条平行线无菌落可能的操作失误有_____________________________________。 (6)在示意图 A 和图 B 中，____________表示的是用稀释涂布平板法接种培 养后得到的结果。 解析 阅读题干和题图可知，本题是利用微生物培养的知识分离高效降解 化合物 A 的细菌，先分析题图了解分离高效降解化合物 A 的细菌的过程，然后 根据问题的具体内容梳理相关知识点分析解答，图 A 是平板划线法，图 B 是稀 释涂布平板法。 (1)培养基中加入化合物 A 是为分解化合物 A 的微生物提供碳源和氮源，分 离出能分解化合物 A 的微生物；这种培养基从功能上分属于选择培养基。(2)分 析培养基的配方可知，该培养基由化合物 A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制而 成，因此化合物 A 为目的菌提供了碳源和氮源；目的菌是需氧微生物，因此在 培养过程中应该震荡培养，增加培养液中的溶氧量满足微生物对氧气的需求。 (3)平板划线操作的工具是接种环，对于接种环的灭菌方法应该是灼烧灭菌。 (4)实验设计过程应遵循对照原则，该实验还应增设一组不接种的空白培养 基作为对照，以证明培养基制备是否被杂菌污染。 (5)对接种环常用的灭菌方法是灼烧灭菌；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的目的是：将聚集的菌体逐渐稀释分散以便获得 由单个细胞繁殖而来的菌落。接种环在使用前和每一次划线后要进行灼烧灭菌， 造成划线无菌落可能的操作失误是：接种环灼烧后未冷却而烫死菌种或划线未 从第一区域末端开始。 (6)分析题图可知，A 培养皿采用的接种方法是平板划线法，B 培养皿采用 的接种方法是稀释涂布平板法。 答案 (1)筛选目的菌 选择 (2)化合物 A 异养需氧型 (3)灼烧并冷却 (4)不接种的空白培养基 检验培养基制备过程中是否被杂菌污染 (5)将聚集的 菌种逐步稀释以便获得单个菌落 接种环灼烧后未冷却或划线未从第一划线区 域末端开始 (6)B