高考生物大一轮复习生物技术实践第讲微生物的培养与应用课时规范训练解析

高考生物大一轮复习生物技术实践第讲微生物的培养与应用课时规范训练解析

微生物的培养与应用 ‎1．(2015·广西四市一次联考)下图是某细菌纯化培养过程中划线接种的培养结果。回答问题：‎ ‎(1)在________(填图中编号)区域出现了单个菌落，产生每个菌落的最初细菌数目是________个。据图分析，在培养基上划线接种时，划线的顺序依次是________(用编号表示)。‎ ‎(2)下表是某微生物培养基成分。‎ 编号 成分 含量 编号 成分 含量 ‎①‎ 粉状硫 ‎10 g ‎②‎ ‎(NH4)2SO4‎ ‎0.4 g ‎③‎ K2HPO4‎ ‎4 g ‎④‎ MgSO4‎ ‎9.25 g ‎⑤‎ FeSO4‎ ‎0.5 g ‎⑥‎ CaCl2‎ ‎0.5 g ‎⑦‎ H2O ‎100 mL ‎①若培养从土壤中分离出来的自生固氮菌，该培养基应添加________，去除________。‎ ‎②若要鉴别纤维素分解菌，可用________法，若要鉴别尿素分解菌，可在培养液中加入_______________________________________________。‎ 解析：(1)从图中可知，②号区域出现了单个菌落；1个菌落由1个细菌繁殖形成；根据线条数量可判断，划线的顺序依次是①→③→②。(2)①自生固氮菌是异养生物，需加入有机碳，不需要氮源，它可固定大气中的N2，因而培养基中应添加碳源去掉氮源。②鉴别纤维素分解菌可用刚果红染色法，要鉴别尿素分解菌，可在培养液中加入酚红指示剂。‎ 答案：(1)②　1　①→③→②‎ ‎(2)①碳源　氮源　②刚果红染色　酚红指示剂 ‎2．(2016·山东潍坊一模)地球上植物产生的纤维素中有40%～60%被土壤中的某些微生物利用，从土壤中分离并研究这些微生物有利于人们更有效地利用植物秸秆中的纤维素。请回答：‎ ‎(1)分离纤维素分解菌，宜从________的土壤中取样。纤维素分解菌之所以能够利用纤维素，是因为其细胞内含有 ‎_______________________________________________。‎ ‎(2)培养基除含有碳源、氮源、水和多种无机盐外，还应含有________。其中，碳源主要为________。对配制的培养基采用高压蒸汽灭菌，目的是________。‎ ‎(3)纤维素分解菌纯化培养中常用的接种方法有________。在添加刚果红的培养基上，可通过是否产生________来筛选纤维素分解菌。‎ 解析：(1)在腐殖质较多的土壤中富含纤维素，筛选纤维素分解菌应该从这样的环境中进行取样。纤维素分解菌细胞内含有纤维素酶，能够将纤维素分解为葡萄糖而加以利用。(2)微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等，有的还需要某些特殊的营养物质(生长因子)。筛选纤维素分解菌的培养基中的主要碳源为纤维素。对培养基采用高压蒸汽灭菌的目的是杀死细菌的芽孢。(3)纤维素分解菌纯化培养中常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。纤维素与刚果红染液反应呈红色，纤维素分解菌能够分解培养基中的纤维素，从而使添加刚果红染液的培养基出现透明圈，可以通过透明圈的产生与否来筛选纤维素分解菌。‎ 答案：(1)富含纤维素　纤维素酶 ‎(2)某些特殊的营养物质(生长因子)　纤维素　杀死细菌的芽孢 ‎(3)平板划线法和稀释涂布平板法　透明圈 ‎3．(2015·高考江苏卷)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题：‎ ‎(1)在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是________(填序号)。‎ ‎①酒精灯　　　　②培养皿 ‎③显微镜　　　　④无菌水 ‎(2)在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是_______________________________________________。‎ ‎(3)向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是_______________________________________________。‎ ‎(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落(见图)。图中降解圈大小与纤维素酶的________有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是________(填图中序号)。‎ ‎(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4，在不同温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果见下图，推测菌株________更适合用于人工瘤胃发酵，理由是_______________________________________________。‎ 解析：(1)在样品稀释和涂布平板过程中，需要在酒精灯火焰附近进行操作，培养皿用于盛放培养基并培养细菌，无菌水做稀释的溶剂，此处唯一用不到的是显微镜。(2)在涂布平板时，要取少量菌悬液滴加到培养基表面，因为如果滴加菌悬液量过多，菌悬液就会堆积在培养基表面影响分离效果。(3)在向试管内分装含琼脂的培养基时，如果试管口粘附有培养基，就很容易使棉塞受到污染，因此，需要用无菌的酒精棉球将试管口擦拭干净。(4)因为刚果红可以与纤维素形成红色复合物，且不与纤维素降解产物反应。所以在刚果红培养基平板上，菌落周围有透明降解圈是纤维素被降解的结果，降解圈大小由纤维素酶的活性和量决定。图中菌落①周围的降解圈最大，因此其降解纤维素的能力最强。(5)考虑到人工瘤胃的发酵过程会使发酵液酸性增加，温度升高，在这个前提下观察在不同温度和pH条件下测得的发酵液中酶活性的结果图，从图中可以看出，在高温和低pH条件下都是J4菌株中的纤维素酶的活性较高，因而该菌株更适合用于人工瘤胃发酵。‎ 答案：(1)③　(2)培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果　(3)避免培养基污染棉塞　(4)量与活性　①　(5)J4　发酵过程会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高 ‎4．(2016·临沂模拟)莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，可按下面程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。请据图回答：(已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明)‎ ‎(1)由图推断，从A瓶到C瓶液体培养的过程称为________，目的是_______________________________________________。‎ ‎(2)在将C瓶菌种接种到固体培养基之前通常要进行________，将菌种接种到固体培养基的方法有平板划线法和________法，从图中看本实验采用的是________(填“前者”或“后者”)。‎ ‎(3)一段时间后，培养基出现无透明圈和有透明圈两种菌落，我们筛选的目的菌是菌落中________的细菌，该菌落生长所需的氮元素主要来自________。‎ ‎(4)为弄清固体培养基中的非目的菌落来自C瓶菌种还是培养基，应如何设置对照组？‎ ‎_______________________________________________‎ ‎_______________________________________________。‎ 解析：(1)图中从A瓶到C瓶液体培养的过程称为选择培养，目的是初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度。(2)将菌种接种到固体培养基的方法有平板划线法和稀释涂布平板法两种，由图中固体培养基上的菌落分布可知，该接种方法是稀释涂布平板法，包括梯度稀释操作和涂布平板操作。(3)根据题目信息“莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明”可知，能够降解莠去津的目的菌分解莠去津，使菌落周围出现透明圈，因此可以选择菌落周围存在透明圈的细菌。由于培养基中只有莠去津一种氮源，因此分解莠去津的微生物所需的氮元素主要由莠去津提供。(4)为弄清固体培养基中的非目的菌落来自C瓶菌种还是培养基，应设置灭菌后不接种菌种的培养基，与实验组放在相同条件下培养，若培养基上无菌落出现，则非目的菌落一定来自C瓶菌种，若培养基上出现菌落，则说明非目的菌落可能来自培养基。‎ 答案：(1)选择培养　初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度 ‎(2)梯度稀释　稀释涂布平板　后者 ‎(3)有透明圈　莠去津 ‎(4)配制的培养基灭菌后不接种菌种，与实验组放在相同条件下培养 ‎5．(2016·赤峰模拟)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了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。请回答下列问题：‎ ‎(1)实验过程应采用无菌技术，防止培养物被微生物污染及________被微生物感染，操作者的双手需要进行清洁和________处理。‎ ‎(2)Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是________。‎ ‎(3)Ⅰ号培养基中的碳源为________。若Ⅰ号培养基中的菌落连成一片，最可能的原因是________。‎ ‎(4)部分嗜热菌的菌落周围形成透明圈，应挑出透明圈________(填“大”或“小”)的菌落接种到Ⅱ号培养基，该过程的目的是________目的菌；下次划线时接种环上的菌种来源于________。‎ 解析：‎ ‎(1)微生物培养时，为了防止培养物被微生物污染及操作者自身被微生物感染，应采用无菌技术，对操作者的双手需要进行清洁和消毒处理。(2)培养基配制时，应先调节pH，然后灭菌处理。(3)从热泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，应以淀粉作为碳源。若涂布平板时培养基中的菌落连成一片，最可能的原因是菌液浓度过高(或稀释不够)。(4)嗜热菌的菌落周围形成透明圈，透明圈越大，则表明该菌能更高效利用淀粉。Ⅱ号培养基上采用平板划线法接种，是为了纯化目的菌，下次划线时接种环上的菌种来源于上次划线末端。‎ 答案：(1)操作者自身　消毒 ‎(2)先调节pH，后灭菌 ‎(3)淀粉　菌液浓度过高(或稀释不够)‎ ‎(4)大　纯化　上次划线末端 ‎6．(2016·玉溪模拟)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)挑选可疑菌落制片后，用________观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。‎ ‎(2)对配制的液体培养基等需采取________灭菌；实验所用液体培养基的碳源为________(填“无机碳”或“有机碳”)。‎ ‎(3)接种可疑菌落后，‎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后，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________和________。‎ 解析：(1)炭疽杆菌是原核生物，为单细胞生物，观察它的结构应借助显微镜。(2)微生物培养基需采用高压蒸汽灭菌。实验所用培养基的碳源应为有机碳，因为炭疽杆菌为异养型微生物。(3)‎35℃‎培养24 h，细菌大量繁殖会导致液体培养基变浑浊，对照组不能含有细菌，根据等量原则故应该加入等量的生理盐水，实验组加入噬菌体液后，由于噬菌体能够使炭疽杆菌死亡，故实验组液体培养基的浑浊度比对照组低。(4)抗体是由体液免疫过程产生，参与体液免疫的细胞有T细胞、B细胞、吞噬细胞、浆细胞等。‎ 答案：(1)显微镜 ‎(2)高压蒸汽　有机碳 ‎(3)细菌大量繁殖　等量生理盐水　低 ‎(4)吞噬细胞　浆细胞