2019-2020学年人教高中生物选修1课后限时作业专题2微生物的培养与应用跟踪测评2

2019-2020学年人教高中生物选修1课后限时作业专题2微生物的培养与应用跟踪测评2

专题 2 跟踪测评 (时间：60 分钟 满分：100 分) 一、选择题(每小题 2 分，共 50 分) 1．下列关于无菌操作的叙述，错误的是( ) A．对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌 B．将用于微生物培养的培养器皿、接种用具和培养基等进行灭菌 C．为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行 D．实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触 A 解析 对实验操作的空间、操作者的衣着和手应进行清洁和消毒而不是灭菌。 2．微生物(除病毒外)需要从外界吸收营养物质，并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。 下列有关微生物营养的说法，正确的是( ) A．纤维素分解菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的 B．在纤维素分解菌生长的培养基中只需添加碳源、氮源、水、无机盐，纤维素分解菌 即可正常生长 C．培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利 D．生长因子是微生物生长必需的，而微生物本身合成这些物质的能力往往不足 D 解析 纤维素分解菌是异养型微生物，其碳源为有机物，如纤维素等，硝化细菌是 自养型微生物，其碳源为无机物，如 CO2，A 项错误；纤维素分解菌的培养基中还需加入维 生素等生长因子，B 项错误；培养基中的营养物质浓度过高会导致微生物不能从培养基中吸 水，将出现失水过多而死亡的现象，对生长不利，C 项错误。 3．下列有关培养基的描述，正确的是( ) A．液体培养基常用于菌种的分离、计数 B．培养霉菌时需将培养基的 pH 调至微碱性 C．培养基就是依据人们的需求，配制出的供微生物生长繁殖的营养基质 D．可在培养基中加入 KH2PO4 或 K2HPO4，用于维持 pH 的相对稳定 D 解析 固体培养基常用于菌种的分离、计数和鉴定等；培养霉菌时需将培养基的 pH 调至酸性，而培养细菌时需将 pH 调至中性或微碱性；培养基是依据微生物对营养物质的需 求，配制出供其生长繁殖的营养基质。 4．鉴别纤维素分解菌的培养基中的碳源为( ) A．CMC－Na B．木聚糖 C．纤维素 D．裂解酶 A 解析 分离纤维素分解菌的选择培养基中，碳源是纤维素粉，而鉴别纤维素分解菌 的培养基中加入的碳源是羧甲基纤维素钠(CMC－Na)。 5．平板冷凝后，要将平板倒置，其原因是( ) A．接种时再拿起来方便 B．在皿底上标记日期等方便 C．正着放置容易破碎 D．防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染 D 解析 平板倒置主要是防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染。 6．下列操作需要在火焰旁进行的一组是( ) ①土壤取样 ②称取土壤 ③稀释土壤溶液 ④涂布平板 ⑤微生物的培养 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．③④⑤ D．②③④ D 解析 本实验要求无菌操作，因此在实验室中暴露在空气中的操作均需要在火焰旁 进行；土壤的取样是在室外进行的；微生物的培养是在恒温培养箱中进行。 7．在对纤维素分解菌进行选择培养时，用液体培养基的目的是( ) A．纤维素分解菌适宜在液体培养基上生长 B．可以充分利用培养基中的营养物质 C．可以增加纤维素分解菌的浓度 D．可获得高纯度的纤维素分解菌 C 解析 固体培养基的容量有限，而液体培养基空间大，同时振荡培养可以保证供氧 充足，有利于纤维素分解菌的生长，因此可以增加纤维素分解菌的浓度。 8．下列有关细菌培养的叙述，正确的是( ) A．在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌 B．在培养基中加入青霉素可抑制真菌，促进破伤风杆菌的生长 C．向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长 D．在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动 D 解析 在琼脂固体培养基上长出的单个菌落是由一个细菌增殖形成的，其中只含有 一种细菌，A 项错误；青霉素能够破坏细菌的细胞壁而抑制细菌的生长繁殖，但对真菌的结 构无明显影响，B 项错误；破伤风杆菌属于厌氧菌，在通入氧气的条件下其生命活动会受到 抑制，C 项错误；通常利用半固体培养基培养细菌以观察其运动，D 项正确。 9．下列关于大肠杆菌培养的叙述中，不正确的是( ) A．在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑 pH、温度和渗透压等条件 B．在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行消毒 C．若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数，要想所得估计值更接近实际值，除 严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的稀释度 D．使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃 B 解析 灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，所以对培养基和培 养皿要进行灭菌，而不是消毒。 10．下表为某培养基的配方，相关叙述正确的是( ) 成分 牛肉膏 葡萄糖 K2HPO4 伊红 美蓝 青霉素 琼脂 蒸馏水 含量 10 g 10 g 2 g 0.4 g 0.065 g 1 万单位 适量 1000 mL A．此培养基属于通用培养基，可以鉴别出大肠杆菌 B．能在此培养基上生长的大肠杆菌，拟核上有青霉素的基因 C．此培养基可以用于选育转基因大肠杆菌菌种的基因工程的操作过程中 D．此培养基可以用来检测自来水中细菌含量是否符合饮用水标准 C 解析 此培养基属于鉴定大肠杆菌的半合成培养基，另外青霉素还具有选择作用， A 项错误；能在此培养基上生长的大肠杆菌，拟核上有抗青霉素的基因，B 项错误；此培养 基可以用于选育转基因大肠杆菌菌种的基因工程的操作过程中，C 项正确；此培养基只能用 来检测自来水中大肠杆菌含量是否符合饮用水标准，D 项错误。 11．下表为某培养基的配方，相关叙述正确的是( ) 成分 蛋白胨 葡萄糖 K2HPO4 伊红 美蓝 蒸馏水 含量 10 g 10 g 2 g 0.4 g 0.065 g 1000 mL A．从物理性质上看该培养基属于液体培养基，从用途上看该培养基属于选择培养基 B．培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨 C．该培养基缺少提供生长因子的物质 D．该培养基调节至合适的 pH 后就可以接种菌种使用 B 解析 从物理性质看该培养基属于液体培养基，从用途看该培养基属于鉴别培养 基，A 项错误；生长因子主要包括维生素、氨基酸和碱基等，它们一般是酶和核酸的组成成 分，配方中蛋白胨可以提供生长因子，C 项错误；该培养基调节至合适的 pH 后经灭菌才可 以接种使用，D 项错误。 12．在平板划线操作中，错误的是( ) A．将接种环放在酒精灯火焰上灼烧，直到接种环烧红 B．将烧红的接种环在火焰旁边冷却 C．接种环在平板上的划线位置是随机的 D．在挑取菌种前和接种完毕后均要将试管口通过火焰 C 解析 接种环灼烧及接种前后试管口要通过火焰，其目的是为了防止杂菌污染，将 接种环先冷却再接种可以避免高温烫死菌种，A、B、D 项正确；在平板上划线时，要划三 至五条平行线，而不是随机划线，C 项错误。 13．下列有关稀释涂布平板法的说法中，错误的是( ) A．用移液管把菌液从一支试管转移到下一支试管后，要用手指轻压移液管的橡皮头， 吹吸三次，目的是使菌液与水充分混匀 B．移液管需经过灭菌 C．试管口与移液管应在离火焰 1～2 cm 处 D．涂布时可转动涂布器，使菌液涂布均匀 D 解析 涂布时可转动培养皿，使菌液涂布均匀。 14．下列关于微生物培养和利用的叙述，不正确的是( ) A．利用稀释涂布平板法既能分离微生物也能对微生物进行计数 B．接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单个菌落 C．以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基选择和鉴别尿素分解菌 D．用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先减少后增加 D 解析 大白菜腌制过程中，开始时细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加，一般腌制 10 天后亚硝酸盐含量下降。 15．菌落特征常作为鉴定微生物种类的依据。下列关于菌落的叙述，正确的是( ) A．一个菌落就是单个微生物在液体培养基上迅速生长繁殖，并以此母细胞为中心形成 的子细胞团 B．不同种类的微生物其菌落特征完全不一样 C．同一种类的微生物其菌落特征完全一样 D．不同种类的微生物所表现出来的菌落差异是个体细胞形态差异的反映 D 解析 液体培养基上不能形成菌落；不同种类微生物的菌落特征不同，但彼此之间 存在一定的相似性；同种微生物的菌落特征受培养时间、营养物质的含量与种类等影响，也 会有所差异。 16．测定土壤中细菌的数量一般选 104、105 和 106 倍的稀释液进行平板培养，而测定真 菌的数量一般选用 102、103 和 104 倍稀释液，其原因是( ) A．细菌个体小，真菌个体大 B．细菌易稀释，真菌不易稀释 C．细菌在土壤中的含量比真菌高 D．随机的，没有原因 C 解析 细菌在土壤中的含量多于真菌，因此稀释涂布时，细菌的稀释倍数要大于真 菌的稀释倍数，这样才能使平板上培养出的菌落清晰易辨。 17．在微生物的实验室培养中，将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入 37 ℃ 恒温箱培养的目的是( ) A．对比观察培养基有没有被微生物利用 B．对比分析培养基上是否生有杂菌 C．让未接种的培养基上也能长出菌落 D．为了下次接种时再使用 B 解析 将接种后的培养基和未接种的培养基同时放入 37 ℃恒温箱培养，目的是将 未接种的培养基作为空白对照，判断培养基是否被污染。一段时间后若未接种的培养基上有 菌落，说明培养基被污染，则培养结果不可信；若无菌落，说明培养基没有被污染，培养结 果可信。 18．下列有关微生物实验室培养的叙述，不正确的是( ) A．在熔化琼脂时，需要控制火力并不断搅拌，以免发生焦糊 B．培养基应先灭菌再分装到培养皿 C．统计样品中活菌数量时，应采用的接种方法是平板划线法 D．培养基应先调 pH 再进行灭菌 C 解析 琼脂属于多糖，在熔化琼脂时，需要控制火力并不断搅拌，以免发生焦糊， A 项正确；培养基应先灭菌再分装到培养皿，B 项正确；统计样品中活菌数量时，接种方法 应采用稀释涂布平板法，C 项错误；培养基应先调 pH 再进行灭菌，否则会被再次污染，D 项正确。 19．下列关于微生物分离和培养的叙述，错误的是( ) A．微生物培养前，需对培养基进行消毒 B．测定土壤样品中的细菌数目，常用菌落计数法 C．分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度 D．分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中唯一的氮源 A 解析 微生物培养前，需对培养基进行灭菌，而不是消毒；测定土壤样品中的细菌 数目，常用菌落计数法来统计；分离土壤中不同的微生物，要采用不同的稀释度以便能从中 选择出菌落数在 30～300 的平板进行计数；分离能分解尿素的细菌，要以尿素作为培养基中 唯一的氮源。 20．能合成脲酶的微生物所需要的碳源和氮源分别是( ) A．CO2 和 N2 B．葡萄糖和 NH3 C．CO2 和尿素 D．葡萄糖和尿素 D 解析 能合成脲酶的微生物可以分解尿素，所以氮源为尿素；而这种微生物为异养 生物，所以其碳源为含碳有机物葡萄糖。 21．在分离土壤中分解纤维素的细菌的过程中，需要进行的是( ) A．用紫外线对样品进行消毒 B．用显微镜对菌落进行计数 C．用选择培养基进行筛选 D．用刚果红对菌体进行染色 C 解析 用紫外线对样品进行消毒会杀灭细菌，A 项错误；在分离土壤中分解纤维素 的细菌过程中，常用稀释涂布平板法对菌落进行计数，B 项错误；只有纤维素粉而无其他碳 源的选择培养基上，只有纤维素分解菌能够生存，其他微生物不能生存，可以筛选出纤维素 分解菌，C 项正确；刚果红能与纤维素形成红色复合物，不会使菌体染色，D 项错误。 22．微生物接种方法很多，平板划线法是最常用的一种。如图是平板划线结果示意图， 下列操作方法错误的是( ) A．灼烧接种环后立即用于菌种划线 B．平板划线后培养微生物时要倒置培养 C．不能将第 5 区域的划线与第 1 区域的划线相连 D．在 1～5 区域中划线前后都要对接种环进行灭菌 A 解析 灼烧灭菌后的接种环冷却后才能用于划线接种，A 项错误；用固体培养基培 养微生物时，为防止水蒸气凝集后滴入培养基造成干扰或污染，应将平板倒置培养，B 项正 确；划线时要避免最后一区的划线与第一区的划线相连，因为最后一区的细菌最稀少，而第 一区的细菌最致密，如果连在一起有可能无法分离得到单菌落，C 项正确；在 1～5 五个区 域中划线前都要对接种环进行灼烧灭菌，保证每次划线的菌种来自上一次划线的末端，D 项 正确。 23．下列叙述错误的是( ) A．因为土壤中各类微生物的数量不同，所以为获得不同类型的微生物，要按不同的稀 释倍数进行分离 B．测定土壤中细菌的总量和测定土壤中能分解尿素的细菌的数量，选用的稀释范围不 同 C．只要得到了 1 个菌落数目在 30～300 的平板，就能说明稀释操作比较成功，并能够 进行菌落的计数 D．牛肉膏蛋白胨培养基的菌落数明显多于选择培养基中的菌落数，说明选择培养基已 筛选出一些细菌菌落 C 解析 土壤中各类微生物的数量不同，含量最多的是细菌，大约占 70%～90%，其 次是放线菌，最少的是真菌，因此为获得不同类型的微生物，要按不同稀释倍数进行分离； 在同一稀释倍数下只有得到 3 个或 3 个以上的菌落数目在 30～300 的平板，才能说明稀释操 作比较成功，并能够进行菌落的计数；验证选择培养基是否具有选择作用，需设置牛肉膏蛋 白胨培养基作为对照，若后者的菌落数明显多于前者，则说明前者具有筛选作用。 24．发酵工程的第一个重要工作是选择优良的单一纯种。消灭杂菌、获得纯种的方法不 包括( ) A．根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基 B．根据微生物需要的生长因子的种类，在培养基中增减不同种类的生长因子 C．根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸 D．根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中加入不同种类的抗生素 C 解析 由于不同的微生物对碳源、氮源、无机盐、生长因子的需求不同，可以根据 微生物的生长需求来配制特殊的培养基，以获得单一的纯种；也可以根据其对抗生素的敏感 性不同，加入不同的抗生素来获得单一的纯种。 25．以农作物秸秆为原料可生产乙醇，生产过程中可采用微生物将秸秆水解或用酶水解， 其主要技术流程如图，下列相关说法错误的是 ( ) 秸秆―→秸秆碎屑①,反应罐水解②,压滤出渣③,酒精发酵④,真空分馏 A．可用刚果红染色法筛选过程①所需的纤维素分解菌 B．过程①加入的纤维素酶是葡萄糖苷酶 C．酒精发酵接种的酵母菌需在无氧条件下发酵 D．酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌 B 解析 筛选纤维素分解菌可采用刚果红染色法，A 项正确；纤维素酶为复合酶，至 少包含三种组分，C1 酶、CX 酶和葡萄糖苷酶，B 项错误；酒精发酵需在无氧条件下进行，C 项正确；对培养基常采用高压蒸汽灭菌法灭菌，D 项正确。 二、非选择题(本题包括 3 小题，共 50 分) 26．(16 分)科学研究发现，某种细菌能降解石油、增大石油乳化度、降低石油黏度，通 过向油井中注入含有该种细菌的水可提高采油率。为了获得高纯度的该种细菌，科研人员做 了相关实验，请分析回答下列问题： (1)虽然不同微生物对营养物质的需求不同，但培养基中一般都含有________________； 为了防止杂菌污染，应对培养基进行________处理，常采用的处理方法是____________。 (2)当以菌落数统计目的菌株数时，至少应选择 3 个菌落数在________(范围)的平板进行 计数，并以菌落数的________作为统计结果，一般情况下该统计结果会________(填“低 于”“高于”或“等于”)实际值。 (3)因分离获得的目的菌降解石油的效果不甚理想，科研人员对其进行了诱变处理(实验 组)。与对照组相比，最可能的结果为：①实验组中大多数菌落周围的透明圈(石油被目的菌 分解后褪色形成的圆形圈)大小____________；②实验组中少数菌落周围的透明圈 ____________。 解析 (1)不同微生物对营养物质的需求虽有不同，但培养基中一般都含有水、碳源、 氮源和无机盐。获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，应对培养基进行灭菌处理， 常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。(2)当以菌落数统计目的菌株数时，应至少选择 3 个菌落数在 30～300 的平板进行计数，并以菌数落的平均值作为统计结果。当 2 个或多个细 胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此一般情况下该统计结果会低于实际值。 (3)由于基因突变的低频性，对细菌进行诱变处理后，大多数细菌不会发生基因突变，其菌 落周围的透明圈大小与对照组相比无显著差异；由于基因突变的不定向性(随机性)，发生基 因突变的细菌中，有的降解石油的能力会增强，有的可能还会减弱，因此实验组中少数菌落 周围的透明圈比对照组中的大或小。 答案 (1)水、碳源、氮源和无机盐 灭菌 高压蒸汽灭菌法 (2)30～300 平均值 低于 (3)①无显著差异 ②变大或变小 27．(18 分)为从土壤中筛选能有效降解有机化合物 X 的细菌，研究人员用化合物 X、 磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选出能高效降解化合物 X 的细菌(目的 菌)。如图是从土壤中筛选出该细菌的过程示意图，表格是分离纯化的结果。请回答下列问 题： 记录项目：透明圈直径/菌落直径 菌落编号 1 2 3 48 小时 1.6 2.8 3.0 72 小时 2.2 1.2 5.0 96 小时 2.3 1.2 4.2 (1)培养基中的有机化合物 X 主要为目的菌提供________等营养要素。为从土壤中富集 能有效降解有机化合物 X 的细菌时，应选用________(填“固体”或“液体”)培养基。 (2)配制成 10－1 浓度稀释液时，用无菌移液管从富集液的上清液中吸取 1 mL，移入盛有 ________mL 无菌水的试管中，并依次配制 10－2～10－10 的梯度稀释液。 (3) 在 分 离 、 纯 化 过 程 中 ， 图 中 ②③ 过 程 接 种 的 方 法 分 别 为 ______________ 、 ______________。在倒平板前，应对玻璃器皿和培养基灭菌，灭菌方法是________________。 (4)分析菌种的分离纯化结果，应选择为________号菌落进行扩大生产，原因是 ____________________________________________________________________。 (5)实验过程中还需配制空白培养基作为对照，其目的是 ____________________________________________________________________。 解析 (1)由于用化合物 X、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选出 能高效降解化合物 X 的细菌(目的菌)，所以该培养基为选择培养基。由于微生物的生长需要 水、无机盐、碳源、氮源和生长因子，所以化合物 X 为目的菌提供碳源和氮源等营养要素。 从土壤中富集能有效降解有机化合物 X 的细菌时，应选用液体培养基。(2)进行梯度稀释时， 配制成 10－1 浓度稀释液时，用无菌移液管从富集液的上清液中吸取 1 mL，移入盛有 9 mL 无菌水的试管，并依次配制 10－2～10－10 的梯度稀释液。(3)据图分析，②的菌落均匀，是稀 释涂布平板法接种，③的平板上有明显划痕，是平板划线法接种。对玻璃器皿和培养基灭菌 一般使用高压蒸汽灭菌法。(4)据表分析，3 号菌落的透明圈直径/菌落直径最大，降解化合 物 X 的能力最强，所以应该选择 3 号菌落进行扩大生产。(5)实验中设置空白培养基的目的 是作为对照组，以检验培养基和培养皿的灭菌是否合格。 答案 (1)氮源、碳源 液体 (2)9 (3)稀释涂布平板法 平板划线法 高压蒸汽灭菌法 (4)3 透明圈直径/菌落直径越大，菌种降解化合物 X 的能力越强 (5)检验培养基和平板的 灭菌是否合格 28．(16 分)科研人员为了分离、筛选蓝莓果酒专用酵母来改善蓝莓果酒的品质，进行了 如下实验： ①取不同品种的成熟蓝莓制果浆，置于恒温培养箱中自然发酵，直至产生大量气泡和明 显酒味； ②将蓝莓发酵液梯度稀释后，进行涂布平板操作，每个梯度涂 3 个平板，并在恒温下培 养 2 d，根据酵母菌菌落特征挑取单菌落； ③将挑取的单菌落扩大培养后，通过平板划线法分离纯化并保存； ④检测筛选菌株的发酵性能，得到如下实验结果。 品种 乙醇体积分数(%) pH 8% 10% 12% 14% 15% 4.00 2.98 2.03 1.48 葡萄酿 酒酵母 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋ ＋ ＋ － － ＋＋＋ ＋ ＋＋＋ ＋ － － BL－21 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋ ＋ ＋ － － ＋＋＋ ＋ ＋＋＋ ＋ － － BF－09 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋ ＋ ＋＋ － － ＋＋＋ ＋ ＋＋＋ ＋ ＋ － BF－17 ＋＋＋ ＋ ＋＋＋ ＋ ＋＋ ＋ － ＋＋＋ ＋ ＋＋＋ ＋ ＋＋ － (注：“－”表示不产气，“＋”表示产气，“＋”越多表示产气越多。) 请分析回答： (1)酵母菌中能产生 CO2 的场所是________________。步骤①中恒温培养箱的温度控制 在 22 ℃左右，其主要目的是____________________________。 (2)步骤②中，发酵液应使用________(填溶剂)进行梯度稀释。稀释涂布平板法依据的原 理是在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的菌种分散成________，从而能在培养基表面形 成单个菌落。“一个菌落”在生态学中属于一个________。 (3)步骤③平板划线时，每次划线前后都要用________法对接种环进行灭菌。 (4)根据实验结果推知，________(品种)是较理想的酿酒菌种。 解析 (1)酵母菌是真核生物，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，所以产生 CO2 的场所是细胞质基质和线粒体。酵母菌生长的适宜温度是 18～25 ℃，所以步骤①恒温培养 箱的温度控制在 22 ℃左右的目的是为酵母菌生长、繁殖提供适宜的温度。(2)步骤②中，发 酵液应使用无菌水进行梯度稀释。稀释涂布平板法依据的原理是在稀释度足够高的菌液里， 聚集在一起的菌种分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落。“一个菌落”在生 态学中属于一个种群。(3)步骤③平板划线时，每次划线前后都要用灼烧灭菌法对接种环进 行灭菌。(4)根据题意和图表分析可知，品种 BF－17 对乙醇敏感性较小，且更耐酸，是较理 想的酿酒菌种。 答案 (1)细胞质基质和线粒体 为酵母菌生长、繁殖提供适宜的温度 (2)无菌水 单个细胞 种群 (3)灼烧灭菌 (4)BF－17