【生物】2021届新高考生物人教版微生物的培养和应用作业

【生物】2021届新高考生物人教版微生物的培养和应用作业

‎2021届新高考生物 人教版 微生物的培养和应用 作业 ‎1．(2019·江苏高考模拟)下列有关使用高压蒸汽灭菌锅的操作，错误的是 ‎(　　)‎ A．加水时，水面应与三角搁架平齐 B．加盖时，将排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内 C．加热时，待冷空气完全排尽后关上排气阀 D．切断电源后，打开排气阀使压力表降到零后开盖 D　[在使用高压蒸汽灭菌锅灭菌时，加水时的水面应与三角搁架平齐，A正确；加盖时，应该将排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内，B正确；加热时，应该等冷空气完全排尽后再关上排气阀，C正确；切断电源后，应该等压力表降到零后再打开排气阀并开盖，D错误。]‎ ‎2．研究小组利用微生物实验操作技术来探究某池塘中大肠杆菌数量，下列叙述正确的是(　　)‎ 组别 部分操作过程，结论 Ⅰ 进行涂布平板操作时，将10 mL菌液滴加到培养基的表面后，再用灭菌后的涂布器推匀 Ⅱ 涂布完成后，在培养皿上盖上做标记，并将培养皿倒置 Ⅲ 重复实验获得了四个平板，其中的菌落数分别为212、381、157、183，则平均值应为184‎ Ⅳ 实验组平板上有38个菌落，空白对照组有5个，则“38－5”作为池塘中大肠杆菌数量计算的依据 A.Ⅰ　　　　 B．Ⅱ　　　　‎ C．Ⅲ　　 D．Ⅳ C　[A.进行涂布平板操作时，取少量菌液(不超过0.1‎ ‎ mL)滴加到培养基表面，再用灭菌后的涂布器推匀，A错误；B.涂布完成后，在培养皿底做好标记，并将培养皿倒置，B错误；C.计数时一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，选项中各菌落数符合要求，求平均值即可，C正确；D.设置空白对照组的目的是判断有无杂菌污染，题目中空白对照组有5个菌落，说明在培养过程中有杂菌污染，应重新开展实验，D错误。故选C。]‎ ‎3．高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图所示。下列说法错误的是 ‎(　　)‎ A．①过程的目的是稀释 B．②过程所使用的接种方法是稀释涂布平板法 C．Ⅰ号、Ⅱ号培养基都属于固体培养基，先灭菌后调节pH D．从Ⅰ号培养基挑出透明圈大的菌落，接种到Ⅱ号培养基上 C　[图中①过程是稀释嗜热菌培养液的过程，A正确；接种嗜热菌即②过程所使用的接种方法是稀释涂布平板法，B正确；分析图示信息可知，Ⅰ号、Ⅱ号培养基都属于固体培养基，培养基配制和灭菌过程中，应注意先调节pH后灭菌，C错误；部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可产生淀粉酶，分解培养基中的淀粉后会在菌落周围形成透明圈，透明圈越大，说明产生的淀粉酶越多，因此应挑选透明圈大的菌落接种在Ⅱ号培养基上继续培养，D正确。]‎ ‎4．(多选)下图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤，下列有关叙述错误的是(　　)‎ ‎①　　　　　②　　　　③　　　 ④‎ A．步骤①操作时，倒好平板后应立即将其倒置，防止水蒸气落在培养基上造成污染 B．步骤②接种环和试管口应先在火焰上灼烧，接种环冷却后再放入试管中蘸取菌液 C．步骤③沿多个方向划线，使接种物逐渐稀释，培养后可根据出现的单个菌落计数 D．步骤④是将培养皿放在恒温培养箱中培养，一段时间后所得到的都是X细菌的菌落 ACD　[步骤①倒完平板后应该立即盖上培养皿，等冷却后再将平板倒过来放置，A错误；步骤②接种环和试管口应先在火焰上灼烧，待接种环冷却后才可以沾取菌液进行平板划线，以防止高温杀死X细菌，B正确；平板划线法只能用于菌种的分离，不能用于菌种的计数，C错误；步骤④将培养皿放在恒温培养箱培养后可用来对X细菌进行分离得到纯种，D错误。]‎ ‎5．(2019·哈尔滨三中高三期末)下表是某种微生物培养基的配方表，请据表回答：‎ 牛肉膏 蛋白胨 NaCl 琼脂 水 ‎0.5 g ‎1 g ‎0.5 g ‎2 g ‎200 mL ‎(1)此培养基的营养成分有五类，其中蛋白胨提供的营养物质是_________。‎ ‎(2)在培养基制备过程中，各种成分溶化后分装前，必须进行的操作是____________。‎ ‎(3)微生物培养最基本的要求是无菌操作，下列对培养基、培养皿、接种环、双手、空气、牛奶所采用的灭菌消毒方法的正确顺序依次是___________(填序号)。‎ ‎①化学消毒　②高压蒸汽灭菌　③干热灭菌　④紫外灭菌　⑤灼烧灭菌　⑥巴氏消毒法 ‎(4)巴氏消毒法与煮沸消毒法相比，其优点是________________________。 ‎ ‎(5)用稀释涂布平板法统计菌落数目时，最好选择菌落数在________的平板进行计数。若统计出在一稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为30，所用稀释液的体积为0.2 mL，则每毫升样品中的细菌数为________个。‎ ‎(6)纯化菌株时，通常使用的划线工具是________。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二划线区域的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有___________。‎ ‎[解析]　(1)微生物培养基的成分包括碳源、氮源、水、无机盐和生长因子。蛋白胨可以为微生物提供碳源、氮源和生长因子。‎ ‎ (2)配制培养基时为保证无菌，各种成分在溶化后分装前必须进行的操作是调节pH，然后再灭菌。(3)培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，培养皿常用干热灭菌法灭菌，接种环常用灼烧灭菌，双手应用化学药剂消毒，空气可用紫外线杀菌，牛奶常用巴氏消毒法消毒，故对培养基、培养皿、接种环、双手、空气、牛奶所采用的灭菌消毒方法的正确顺序依次是②③⑤①④⑥。(4)与煮沸消毒法相比，巴氏消毒法在较低温度下，既可以杀死病菌，又能保持物品中营养物质损失较少和风味不变。(5)使用稀释涂布平板法统计活菌数目时，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。若统计出在一稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为30，所用稀释液的体积为0.2 mL，则每毫升样品中的细菌数为30÷0.2×105＝1.5× 107(个)。(6)纯化菌株时，通常使用的划线工具是接种环。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有：①接种环灼烧后未冷却；②划线未从第一区域末端开始。‎ ‎[答案]　(1)碳源、氮源、生长因子　(2)调节pH　(3)②③⑤①④⑥　(4)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少　(5)30～300　1.5×107　(6)接种环　接种环灼烧后未冷却；划线未从第一区域末端开始 ‎6．(2019·安徽省定远重点中学高三模拟)下表所示为某公司研发的一种培养大肠杆菌的培养基配方，请结合所学知识，回答下列相关问题。‎ 成分 含量 蛋白胨 ‎10.0 g 乳糖 ‎5.0 g 蔗糖 ‎5.0 g K2HPO4‎ ‎2.0 g 显色剂(伊红美蓝)‎ ‎0.2 g 琼脂 ‎12.0 g 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL ‎(1)根据用途划分，该培养基属于________培养基；若要分离能分解尿素的细菌，需对培养基做出的最关键的调整是__________________；若还需鉴定分解尿素的细菌，需做出的调整是__________________。‎ ‎(2)从培养基的成分上看，大肠杆菌的同化类型为______。该培养基能否分离筛选出大肠杆菌？为什么？______________________________________。‎ ‎(3)在实验室培养微生物时，获得纯净培养物的关键是____________，紫外线可对空气进行灭菌的原因是____________________________________。‎ ‎(4)某同学尝试纯化大肠杆菌，其中一个平板的菌落分布如图，推测该同学接种时可能的操作失误是____________________________。‎ ‎[解析]　(1)伊红美蓝是鉴定大肠杆菌的试剂，因此该培养基从用途上属于鉴别培养基；若要分离能分解尿素的细菌，则需要保证培养基中以尿素为唯一氮源，即将蛋白胨换成尿素；若要鉴定分解尿素的细菌，需要使用酚红指示剂。(2)大肠杆菌需要从培养基中获得碳源，因此其同化作用类型是异养型；由于表格中的培养基中的碳源种类很多，可供多种微生物生存，因此该培养基不能分离筛选出大肠杆菌。(3)微生物培养时，关键是防止外来杂菌的感染；空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能让蛋白质变性，同时还能破坏DNA的结构。(4)由图乙可知，该同学采用的是稀释涂布平板法，但菌落比较集中，没有分散开来，可能是涂布不均匀导致的。‎ ‎[答案]　(1)鉴别　将蛋白胨换成尿素　将伊红美蓝换成酚红　(2)异养型　不能，原因是培养基中的碳源种类很多，可供多种微生物生存　(3)防止外来杂菌的入侵　紫外线能使蛋白质变性，还能破坏DNA的结构　(4)涂布不均匀 ‎7．某小组从发酵的豇豆中提取发酵液，进行菌种培养并分离，得到了三个品系的乳酸菌菌株，编号后分别接种在四种不同的培养基上，培养并统计培养基上的菌落数，结果如下表所示。请回答下列问题：‎ 培养基编号 菌落数 组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ ‎1‎ ‎289‎ ‎251‎ ‎103‎ ‎95‎ ‎2‎ ‎275‎ ‎201‎ ‎95‎ ‎60‎ ‎3‎ ‎242‎ ‎169‎ ‎78‎ ‎32‎ ‎(1)在分离菌株的四种培养基中都有水、无机盐、________等营养物质，其中的无机盐包括适量的NaCl溶液，NaCl溶液的作用是______________________‎ ‎____________________________________________(答出两点)。‎ ‎(2)无菌技术是获得纯化菌株的关键，该技术能防止培养物被外来微生物污染，也能________________。分离、纯化菌株时要进行梯度稀释，目的是________________________________________________________。‎ ‎(3)据表分析，在Ⅰ～Ⅳ号培养基中，用________号培养基培养菌株的效果最好，理由是______________________________________。‎ ‎(4)临时保存上述三种菌株，应将菌种先接种到试管的________上进行培养，然后置于‎4 ℃‎冰箱中保藏。‎ ‎[解析]　(1)在分离菌株的四种培养基中都有水、无机盐、碳源、氮源等营养物质，其中的无机盐包括适量的NaCl溶液，NaCl溶液的作用是为乳酸菌的生长繁殖提供无机营养、维持渗透压。(2)无菌技术能防止培养物被外来微生物污染，也能避免操作者自身被微生物感染。此实验中分离、纯化乳酸菌菌株时要进行梯度稀释，目的是将浓度较高的乳酸菌分散成单个细胞，从而在培养基表面容易形成单个的菌落。(3)据表分析，Ⅰ～Ⅳ号培养基中，在Ⅰ号培养基上，三种菌株的菌落数都最多，因此用Ⅰ号培养基培养菌株的效果最好。(4)临时保存上述三种菌株，应将菌种先接种到试管的固体斜面培养基上进行培养，然后置于‎4 ℃‎冰箱中保藏。‎ ‎[答案]　(1)碳源、氮源　为乳酸菌的生长繁殖提供无机营养；维持培养基的渗透压　(2)避免操作者自身被微生物感染　将浓度较高的乳酸菌分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个的菌落　(3)Ⅰ　在Ⅰ号培养基上，三种菌株的菌落数都最多　(4)固体斜面培养基 ‎8．(2019·濮阳市高三二模)英国每日邮报报道，科研人员偶然筛选出一种可以“吃塑料”的细菌(F6菌)，它能够在‎30 ℃‎下经过6个星期完全降解PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜。进一步研究发现，这种细菌以PET作为碳源，其中ISF6酶在降解过程中起着决定性的作用。请回答下列问题：‎ ‎(1)根据报道信息可知，要筛选出F6菌，必须配制以________作为唯一碳源的固体培养基，该选择培养基中应添加________使其呈固态，在培养基各成分溶化后分装前，应进行________和灭菌操作。‎ ‎(2)为保证培养基上能均匀地生长出一层F6菌，首先需要用________法对样液进行梯度稀释，然后取不同稀释度的样品0.1‎ ‎ mL涂布到固体培养基上，将平板________后放入恒温箱培养。PET粉末呈白色，不溶于水，F6菌将PET降解后，高效降解PET的F6菌菌落周围会出现________。若接种24 h后发现某个培养基上没有出现任何菌落，则最可能的原因是____________________________。‎ ‎(3)实验结束后，使用过的培养基应该进行________处理后，才能扔掉。‎ ‎[解析]　(1)固体培养基需加入琼脂等凝固剂，F6菌以PET作为碳源，因此其培养基应以PET为唯一碳源来源。在培养基各成分溶化后分装前，应先调pH再灭菌。‎ ‎(2)为保证培养基上能均匀地生长出单层F6菌菌落，采用稀释涂布平板法对样液进行梯度稀释。为避免皿盖上的水滴落入培养基及皿底上培养基中水分的迅速蒸发，应对平板进行倒置。高效降解PET的F6菌菌落周围会出现直径大的透明圈。若涂布器灼烧灭菌后未经冷却便进行涂布操作，则会导致培养基上不出现任何菌落。‎ ‎(3)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后，才能倒掉。‎ ‎[答案]　(1)PET　琼脂　调pH　(2)稀释涂布平板　倒置　直径大的透明圈　涂布器未冷却　(3)灭菌 ‎9．有研究者拟从中药渣肥堆的样本中筛选高产纤维素酶菌株，为纤维素酶制剂的研制提供原料。请回答下列问题：‎ ‎(1)从中药渣肥堆中能分离出纤维素分解菌的原因是________。纤维素分解菌能产生纤维素酶，纤维素酶由________组成。‎ ‎(2)从中药渣肥堆中取样后，需要选择培养一段时间，其目的是_________；选择培养时要对培养瓶定期振荡，其目的是________________________。‎ ‎(3)筛选获得纤维素酶高活性菌株 3 株，分别命名为 Z－1、Z－2 和 Z－3。在相同培养基培养相同时间后，测得 3 种菌株的菌落直径与产生的透明圈直径结果如下表。‎ 菌株编码 菌落直径(d)cm 透明圈直径(D)cm D/d Z－1‎ ‎3.43‎ ‎5.43‎ ‎1.58‎ Z－2‎ ‎1.83‎ ‎4.86‎ ‎2.66‎ Z－3‎ ‎2.15‎ ‎4.88‎ ‎2.27‎ 培养基中的纤维素能与________产生红色复合物，纤维素被分解后，就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。由表中可知，____________菌株所含纤维素酶的活性最强。‎ ‎[解析]　(1)根据某种微生物生存环境的特点进行筛选的原则，纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，根据题意，从中药渣肥堆中能分离出纤维素分解菌，说明中药渣富含纤维素。纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。(2)从中药渣肥堆中取样后，需要选择培养一段时间，以增加纤维素分解菌的数量；选择培养时要对培养瓶定期振荡，以便增加培养液内的氧气含(溶解)量，同时让培养液与菌体充分接触，利于微生物对营养物质的利用，加速繁殖。(3)在以纤维素为唯一碳源的培养基中加入刚果红染料，可用来鉴定纤维素分解菌，纤维素与刚果红反应能够形成红色复合物，纤维素被分解后，就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。透明圈直径与菌落直径的比值越大的菌株，纤维素酶的活性越强，由表中可知，图中编码为Z－2的菌株所含纤维素酶的活性最强。‎ ‎[答案]　(1)纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，而中药渣富含纤维素　C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶　(2)增加目的(纤维素分解)菌的数量　增加培养液内的氧气含(溶解)量、让培养液与菌体充分接触　(3)刚果红　Z－2‎ ‎10．(多选)日前微信传言手机屏幕细菌比马桶按钮上的多。两个兴趣小组分别展开如下图的实验过程。下列分析正确的是(　　)‎ A．通过观察菌落的形态、大小，可知手机屏幕和马桶按钮上都存在多种微生物 B．以上两组实验在接种过程中均需要用到酒精灯、接种环等 C．两组实验操作均正确且完全一致，但结果截然不同，原因可能是取样部位不同 D．该实验对照组可以设置为取相同培养基接种等量无菌水进行培养 ACD　‎ ‎[据图可知，通过观察菌落的形态、大小，可知手机屏幕和马桶按钮上都存在多种微生物，A正确；微生物的接种最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，只有平板划线法会用到接种环，而根据图示中菌落的分布特点可知，本实验采用的是稀释涂布平板法，需用涂布器，B错误；通过观察菌落的形态、大小可以看出，两组实验操作均正确，但结果截然不同，原因可能是手机的取样部位和马桶的取样部位都不相同，C正确；该实验缺少对照实验，可以设置取相同培养基接种等量无菌水的组进行培养作为对照组，D正确。故选ACD。]‎ ‎11．(2019·梅州市高三检测)凝乳酶是干酪和干酪素生产过程中的关键酶，动植物及微生物均能产生。由于微生物具有资源丰富、生长周期短、受气候等因素限制小等特点，微生物凝乳酶成为研究热点。为获得凝乳酶高产菌株，科研人员进行了以下分离、筛选、鉴定工作。培养基配方表：‎ 酪蛋白 牛肉膏 Na2HPO4‎ NaCl 琼脂 蒸馏水 ‎10 g ‎3 g ‎2 g ‎5 g ‎15 g 加至1 000 mL ‎(1)从作用上看，该培养基属于________(填“选择”或“鉴别”)培养基。‎ ‎(2)科研人员将牧区采集的土壤样品放入无菌水中，振荡混匀，制成悬液。为获得较均匀分布的单菌落，还需要将悬液进行__________，用__________法接种于上述培养基上。接种后的培养基以__________状态放入培养箱。‎ ‎(3)在涂布接种前，科研人员随机取若干灭菌后的空白平板先进行培养了一段时间，这样做的目的是__________________________________。‎ ‎(4)在稀释倍数为106下涂布了三个平板(每次取0.1 mL)，统计菌落数分别为240、250、260，则稀释前1 mL菌液中所含此菌数量为________________个。‎ ‎(5)挑选菌落时以白色沉淀圈大且透明圈小者为佳。将获得的菌株进行液体培养后，从培养液的________(填“上清液”或“沉淀物”)获得粗提的凝乳酶。将一定量的粗提凝乳酶与适量酪蛋白溶液混合，一定时间后测定吸光值来测定酶活性。进行吸光值测定时，需将________与等量酪蛋白溶液混合，作为实验的对照。‎ ‎[解析]　(1)由于实验目的是获得凝乳酶高产菌株，凝乳酶能使乳中酪蛋白凝聚成乳酪，所以培养基中需要加入酪蛋白，从作用上看该培养基属于选择培养基。(2)为获得较均匀分布的单菌落，还需要将悬液进行梯度稀释，并用涂布平板法接种于固体培养基上。为防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染，接种后的培养基应以倒置状态放入培养箱。 (3)在涂布接种前，取若干灭菌后的空白平板培养一段时间，其目的是检验培养基平板灭菌是否合格。(4)三个平板菌落的平均数为(240＋250＋260)÷3＝250，稀释倍数为106，每次取0.1‎ ‎ mL，所以稀释前1 mL菌液中所含细菌数为250÷0.1×106＝2.5×109(个)。(5)挑选菌落时凝乳效果较好的为白色沉淀圈大且透明圈小的。将获得的菌株进行液体培养后，从培养液的上清液获得粗提的凝乳酶。将一定量的粗提凝乳酶与适量酪蛋白溶液混合，一定时间后测定吸光值来测定酶活性。进行吸光值测定时，需将等量失活的粗提凝乳酶与等量酪蛋白溶液混合，作为实验的对照。‎ ‎[答案]　(1)选择　(2)梯度稀释　(稀释)涂布平板　倒置　(3)检测培养基平板灭菌是否合格　(4)2.5×109　(5)上清液　等量失活的粗提凝乳酶 ‎