【生物】2020届一轮复习苏教版微生物的利用学案

【生物】2020届一轮复习苏教版微生物的利用学案

‎2020届 一轮复习 苏教版 微生物的利用 学案 ‎ ‎[思维导图·成一统]‎ ‎[基础速练·固根基]‎ ‎1．判断下列叙述的正误 ‎(1)培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐(√)‎ ‎(2)在配制培养基时，除满足营养需求外，还应考虑pH、O2及微生物对特殊营养物质的需求(√)‎ ‎(3)培养基分装到培养皿后才能进行灭菌 (×)‎ ‎(4)消毒的原则是既能杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害(√)‎ ‎(5)无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等)都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌(×)‎ ‎(6)平板划线法中每一次划线后要将接种环灼烧(√) ‎ ‎(7)用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时，只要稀释度足够高，就可在培养基表面形成单个菌落(√)‎ ‎2．据倒平板的操作图示填空 ‎(1)请用文字和箭头写出正确的倒平板操作流程：‎ 丙→乙→甲→丁。‎ ‎(2)甲、乙、丙中的灭菌方法是灼烧灭菌。‎ ‎(3)丁中的操作需要等待平板冷却凝固后才能进行。‎ ‎3．据微生物接种后培养的效果图回答问题 ‎(1)获得图A效果和图B效果的接种方法分别是什么？‎ 提示：获得效果A的接种方法为稀释涂布平板法，获得效果B的接种方法为平板划线法。‎ ‎ (2)某同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是什么？应当怎样操作才可避免此种现象？‎ 提示：最可能的原因是菌液浓度过高或划线时在划下一区域前未将接种环灭菌。采取的措施是增大稀释倍数或每次划新区域前先将接种环灭菌。‎ ‎[题组练透·过考点]‎ 题组一　培养基的成分、功能及其制备 ‎1．下列关于制备牛肉膏蛋白胨培养基的叙述，错误的是(　　)‎ A．培养基应先调pH再进行灭菌 B．培养基应先灭菌再分装到培养皿 C．溶化琼脂时不能使培养基溢出或烧焦 D．高压蒸汽灭菌锅加盖时应按顺时针方向依次旋紧螺栓 解析：选D　制备培养基灭菌时，培养基应该先调节pH后灭菌。培养基在分装到培养皿之前要先进行灭菌处理，以防止杂菌的污染。溶化琼脂时要用玻璃棒搅拌，防止琼脂烧焦，搅拌的过程不能让琼脂溢出。高压蒸汽灭菌锅加盖时要以两两对称的方式同时旋紧相对的两个螺栓，使螺栓松紧一致，而不是依次旋紧。‎ ‎2．(2017·全国卷Ⅰ)某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：‎ ‎(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生__________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是__________________________________________。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是______________________________________________(答出两点即可)。‎ ‎(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是____________________________________________________。‎ ‎(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________________________________(答出两点即可)。‎ 解析：(1)土壤中的某些细菌之所以能够分解尿素，是因为它们能产生脲酶。尿素分解菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物，必须利用现成的有机物(如葡萄糖)作为碳源；葡萄糖通过呼吸作用被分解时，能为细胞生命活动提供能量，同时，葡萄糖还可以转化成脂肪、某些氨基酸等物质，所以进入细菌体内的葡萄糖能为其他有机物的合成提供原料。(2)选择培养基是只允许特定种类的微生物(目的微生物)生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。本实验的目的菌是可分解尿素的细菌，因此配制的培养基应只允许尿素分解菌生长，NH4NO3可以作为所有细菌的氮源，培养基中如含有NH4NO3，将不能起到筛选作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4能为细菌生长提供钾盐、钠盐和磷酸盐，而H2PO/HPO可作为缓冲剂，使培养基中pH保持相对稳定。‎ 答案：(1)脲酶　分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物　为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料　(2)尿素　其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用　(3)为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定 ‎[归纳拓展]　培养基的配制、成分确定及种类 ‎(1)培养基的配制原则：‎ ‎①‎ 目的要明确：配制时应根据微生物的种类、培养目的等确定配制的培养基种类。‎ ‎②营养要协调：注意各种营养物质的浓度和比例。‎ ‎③pH要适宜：细菌为6.5～7.5，放线菌为7.5～8.5，真菌为5.0～6.0，培养不同微生物所需的pH不同。‎ ‎(2)培养基中营养物质的确定方法：‎ 不同种类的微生物代谢特点不同，因此对培养基中营养物质的需求也不同。如：‎ ‎①自养型微生物所需的主要营养物质是无机盐，碳源可来自大气中的CO2，氮源可由含氮无机盐提供。‎ ‎②异养型微生物所需的营养物质主要是有机物(即碳源)，必须由含碳有机物提供，氮源也主要由有机物提供，部分异养型微生物也可以利用无机氮源。‎ ‎(3)培养基的分类：‎ ‎①按物理状态分类：‎ 培养基种类 特点 用途 液体培养基 不加凝固剂 工业生产 半固体 培养基 加凝固剂(如琼脂)‎ 观察微生物的运动、分类 鉴定　　　　　　　　‎ 固体培养基 加凝固剂(如琼脂)‎ 微生物分离、鉴定，活菌计数，菌种保藏 ‎②按功能分类：‎ 种类 制备方法 原理 用途 举例 选择培 养基 培养基中加入某些化学物质 依据某些微生物对某些物质的特殊需求或抗性而设计 从众多微生物中分离所需的微生物 加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌 鉴别培 养基 培养基中加入某种指示剂或化学药品 产生特定的颜色或其他变化 鉴别不同种类的微生物 用伊红—美蓝培养基鉴别大肠杆菌 ‎(4)培养基制备中倒平板的注意事项：‎ ‎①培养基需冷却至50 ℃时开始倒平板，原因是：琼脂是一种多糖，在98 ℃‎ 以上溶化，在44 ℃以下凝固，倒平板时高于50 ℃则会烫手，低于50 ℃时若不能及时操作，琼脂会凝固。‎ ‎②需要使锥形瓶的瓶口通过火焰，通过灼烧灭菌，防止瓶口的微生物污染培养基。‎ ‎③平板冷凝后，要将平板倒置。因为平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，培养基表面的温度也较高，平板倒置后，既可使培养基表面的水分更好地挥发，又可防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。‎ ‎④在倒平板的过程中，如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板不能用来培养微生物。因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生，因此最好不要用这个平板培养微生物。‎ 题组二　无菌技术的操作 ‎3．下列操作必需在严格无菌条件下进行的是(　　)‎ A．称量牛肉膏蛋白胨培养基的各种成分 B．利用平板划线法接种大肠杆菌 C．用酒精擦拭双手 D．溶化牛肉膏蛋白胨培养基的各种成分 解析：选B　称量牛肉膏蛋白胨培养基的各种成分要求清洁和消毒；利用平板划线法接种大肠杆菌必需在严格无菌条件下进行，否则混入杂菌，不能提取到目的菌；用酒精擦拭双手为清洁和消毒；配制好的培养基还要进行灭菌，故溶化牛肉膏蛋白胨培养基的各种成分无需灭菌。‎ ‎4．(2014·江苏高考节选)为了获得β胡萝卜素产品，某小组开展了产β胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题：‎ ‎(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是______________________________________‎ ‎____________________；为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该_________________。‎ ‎(2)为了筛选出酵母菌，培养基中添加了青霉素，其目的是______________。‎ ‎(3)右图是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙、丙指示的依次是________(填序号)。‎ ‎①安全阀、放气阀、压力表　　　②放气阀、安全阀、压力表 ‎③安全阀、放气阀、温度表　　　④放气阀、安全阀、温度表 ‎(4)为了将分离到的菌株纯化，挑取了菌落在3块相同平板上划线，结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长，最可能的原因是____________________________________。‎ 解析：(1)实验室常用的灭菌方法是干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)，在实验前应用牛皮纸或干净的报纸包扎器皿。(2)酵母菌是真菌，对青霉素具有抵抗能力，青霉素主要抑制细菌、放线菌的生长。(3)图中甲为安全阀，乙为放气阀，丙为压力表。(4)该接种过程中的3块平板相同，菌种来源相同，只有一块平板接种培养后无菌落，对比知，问题出现在接种过程中，最可能的原因是接种环灼烧后未充分冷却，菌种被杀死。‎ 答案：(1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)　用牛皮纸(报纸)包扎器皿　(2)抑制细菌(放线菌)的生长 (3)①　(4)接种环温度过高，菌种被杀死 ‎[归纳拓展]‎ ‎1．消毒和灭菌的比较 项目 消毒 灭菌 条件 较为温和的物理或化学方法 强烈的理化因素 结果 仅杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)‎ 杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子 常用 方法 煮沸 消毒法 巴氏 消毒法 化学药剂 消毒法 灼烧 灭菌法 干热 灭菌法 高压蒸汽 灭菌法 操作 方法 ‎100 ℃‎ 煮沸 ‎5～6‎ min ‎80 ℃煮 ‎15 min 或在 ‎70～75 ℃‎ 煮30 min ‎70%酒 精、氯气 等　　‎ 酒精灯 火焰的 外焰　‎ 干热灭菌 箱，160～‎ ‎170 ℃，维 持1～2 h 高压蒸汽 灭菌锅，恒 温121 ℃，‎ 维持15～‎ ‎30 min　‎ 应用 日常 不耐高 用酒精擦 接种 培养基 范围 用品 温的液 体　　‎ 拭双手，‎ 用氯气消 毒水源　‎ 工具 玻璃器皿、金属工具 及容器 的灭菌 ‎2.高压蒸汽灭菌锅的使用注意事项 ‎(1)首先向灭菌锅内加入适量的水。‎ ‎(2)装入待灭菌物品。注意不要装得太挤，以免妨碍蒸汽流通而影响灭菌效果。锥形瓶与试管口不要与桶壁接触，以免冷凝水淋湿包裹瓶口的纸而透入棉塞。‎ ‎(3)拧紧固定盖子的螺栓，注意要同时旋紧相对的两个螺栓，使螺栓松紧一致，不漏气。‎ ‎(4)加热灭菌锅，打开排气阀，使水沸腾，排除锅内的冷空气。等冷空气完全排尽后，关上排气阀，让锅内的温度随蒸汽压力增加而逐步上升。‎ ‎(5)到灭菌时间后，切断热源，让灭菌锅内温度自然下降，当压力表的压力降到零时，打开排气阀，旋松螺栓，打开盖子，取出灭菌物品。‎ 题组三　微生物的培养与纯化 ‎5．(2017·江苏高考)苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中，对环境有严重危害。小明同学准备依据如图操作步骤，从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答下列问题：‎ ‎(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作为碳源的有____________。‎ ‎(2)将采集到的样品接种培养，苯酚用量应随转接次数增加而逐渐________，以达到富集酚降解菌的目的。若上图平板中菌落过于密集，应进一步____________，以便于菌落计数与分离。制备平板培养基时除了需要水、营养物质外，还必须添加________。‎ ‎(3)右图为连续划线法示意图，在图中____________(填图中序号)区域更易获得单菌落。‎ ‎(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯度并进行显色反应，下表中1～5号比色管的苯酚浓度应分别为___________________________________________________________‎ ‎________________________。‎ 管号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 苯酚浓度(mg/L)‎ ‎1‎ 如果废水为50 mg/L苯酚溶液，降解后约有21%的苯酚残留，则需将残留液稀释____________(填序号：①5　②10　③20)倍后，再进行比色。‎ 解析：(1)富集培养基中蛋白胨、苯酚都是含碳的有机物，可作为碳源。(2)欲富集酚降解菌，随转接次数的增加，应逐渐增加培养基中苯酚的含量；若接种培养后平板上菌落过于密集，则应进一步稀释后再进行涂布，以降低平板上菌落密度，便于菌落计数与分离；平板培养基是固体培养基，除含有水、营养物质(碳源、氮源、无机盐等)外，还需添加琼脂作为凝固剂。(3)利用连续划线法接种时，最后的划线区域(③)中，菌体的密度较小，容易获得单菌落。(4)因系列浓度梯度中6号比色管中苯酚浓度为1 mg/L，故1～5号比色管中的苯酚浓度应分别为0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L；根据题意，废水为50 mg/L苯酚溶液，降解后约有21%的苯酚残留，要使稀释后的苯酚残留液浓度介于0～1 mg/L，需将残留液稀释20倍左右。‎ 答案：(1)蛋白胨、苯酚　(2)增加　稀释涂布　凝固剂(琼脂)　(3)③　(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8　③‎ ‎[归纳拓展]　纯化微生物的接种方法 ‎(1)平板划线法和稀释涂布平板法的比较：‎ 项目 平板划线法 稀释涂布平板法 关键操作 接种环在固体平板培养基表面连续划线 ‎①一系列的梯度稀释 ‎②涂布平板法操作 注意 事项 每次划线前后均需灼烧接种环 稀释度要足够高，为确保实验成功可以增加稀释度的范围 菌体 获取 在具有显著的菌落特征的区域菌落中挑取菌体 从适宜的稀释度的平板上的菌落中挑取菌体 适用 范围 适用于好氧菌 适用于厌氧菌和兼性厌氧菌 优点 可以根据菌落的特点获得某种微生物的单细胞菌落 既可以获得单细胞菌落，又能对微生物计数 缺点 不能对微生物计数 操作复杂，需要涂布多个平板 ‎(2)平板划线操作的注意事项：‎ ‎①灼烧接种环，待其冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种。‎ ‎②第二次及其以后的划线操作总是从上一次划线末端开始，能使微生物的数目随着划线次数的增加而逐渐减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。‎ ‎③划线时最后一区不要与第一区相连。‎ ‎④划线用力大小要适当，防止用力过大将培养基划破。‎ ‎⑤操作第一步即取菌种之前及每次划线之前都需要进行火焰灼烧灭菌，划线操作结束时，仍需灼烧接种环，每次灼烧目的如下表：‎ 第一次操作 每次划线之前 划线结束 目的 杀死接种环上原有的微生物 杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端，使每次划线菌种数目减少 杀死接种环上残存的菌种，避免微生物污染环境和感染操作者 题组四　微生物的数量测定与应用 ‎6．(2018·江苏高考)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。下图所示为操作流程，请回答下列问题：‎ ‎(1)配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的________，及时对培养基进行分装，并进行____________灭菌。‎ ‎(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤③中将温度约____________(在25 ℃、50 ℃或80 ℃中选择)的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。‎ ‎(3)挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的有________。‎ a．为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌 b．划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落 c．挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母细胞中甲醇的含量 d．可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株 ‎(4)步骤⑤中，为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和________供应。为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1 000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上________色细胞的个数应不少于________，才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。‎ 解析：(1)配制培养基时，进行计算、称量、溶解、定容后，需先调pH再分装到锥形瓶中进行高压蒸汽灭菌。(2)倒平板时的培养基温度约为50 ℃‎ ‎，冷凝后倒置培养。(3)平板划线时，接种针、接种环使用前和每次划线后都需要进行灼烧灭菌，以免造成杂菌污染；划线时不能划破培养基表面，否则不能形成正常菌落；挑取菌落时，应挑取多个不同的菌落，分别测定酵母细胞中蛋白质含量；逐步提高培养基中甲醇的浓度，能筛选出其中的耐受菌，获得耐受高甲醇的菌株。(4)酵母菌是兼性厌氧型真菌，在有氧条件下可大量繁殖。酵母扩大培养时，需保证充足的营养和氧气等条件。由题中信息“经等体积台盼蓝染液染色”可知，计数室中培养液容积实际只有0.1÷2＝0.05 (mm3)。设5个中方格中无色(活细胞不能被台盼蓝染色)的细胞数目为x个，则3×109＝x/5×25×1 000×1 000÷0.05，解得x＝30(个)。‎ 答案：(1)pH　高压蒸汽(湿热)　(2)50 ℃　(3)a、b、d ‎(4)氧气　无　30‎ ‎[归纳拓展]　微生物的直接计数法和间接计数法 ‎(1)直接计数法：常用的是显微镜直接计数法，该方法所需设备简单，可迅速得到结果，而且在计数的同时能观察所研究微生物的形态特征。但若要区分菌体的死活，则需染色后再观察，如死细胞可被亚甲基蓝染成蓝色。‎ ‎(2)间接计数法(活菌计数法)：常用稀释涂布平板法。‎ ‎①理论依据是：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落即代表一个活菌。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，每个稀释倍数涂布3个平板进行计数，取平均值。‎ ‎②计算公式：每克样品中的菌落数＝C/V×M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。‎ ‎[课堂巩固练—小试身手]‎ ‎1．(2015·江苏高考)做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是(　　)‎ A．高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖 B．倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上 C．为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落 D．用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上 解析：选D　在高压灭菌的操作过程中，加热结束后应让灭菌锅内温度自然下降，待压力表的压力降到零时，打开放气阀，旋松螺栓，打开盖子。倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，而不是完全取下放到一边。接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后，再用其挑取菌落。在微生物的培养中，一般将培养皿倒置，在皿底上用记号笔做标记。‎ ‎2．(2016·江苏高考，多选)漆酶属于木质素降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和保存漆酶菌株的过程，相关叙述正确的是(　　)‎ A．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 B．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 C．在涂布平板上长出的菌落，再通过划线进一步纯化 D．斜面培养基中含有大量营养物，可在常温下长期保存菌株 解析：选BC　生活污水中含木质素的物质相对较少，产漆酶菌株也较少，不宜作为分离产漆酶菌株的样品；产漆酶菌株可降解木质素，在筛选培养基中加入木质素可筛选产漆酶的菌株，筛选时可通过菌落特征挑出产漆酶的菌落；在涂布平板上生长的菌落可能还有其他杂菌，可再通过平板划线法进一步纯化；对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法，即在－20 ℃的冷冻箱中保存。‎ ‎3．(2015·江苏高考)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(见右图)。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 ‎[课下模拟练—自我检测]‎ 一、选择题 ‎1．消毒和灭菌是两个不同的概念。下列各项中必须进行灭菌处理的是(　　)‎ A．牛奶　　　　　　　　　 B．培养基 C．离体培养的植物组织 D．注射药物时的皮肤 解析：选B　培养基必须用高压蒸汽法进行灭菌。‎ ‎2．产生每个标准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：选C　在微生物的培养中产生每个标准菌落的细菌的最初数目是一个细菌，用的培养基为固体培养基。‎ ‎3．某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是(　　)‎ A．培养基分装到培养皿后进行灭菌 B．转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线 C．接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养 D．培养过程中每隔一周观察一次 解析：选B　培养微生物过程中应先灭菌再倒平板；每一次划线前都要进行接种环的灼烧灭菌；接种后的培养皿应在恒温培养箱中进行培养，光照会影响温度等条件；培养过程中观察间隔的时间一般不超过24 h。‎ ‎4．已知某种细菌以CO2为唯一碳源，下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．可推测该细菌的代谢类型为自养需氧型 B．无机盐是该细菌不可缺少的营养物质 C．培养过程中碳源同时充当该细菌的能源物质 D．培养该细菌的培养基中无需添加氮源 解析：选B　某种细菌以CO2为唯一碳源，可推测该细菌的代谢类型为自养型，但不确定是否为需氧型；无机盐参与复杂有机物的组成，是该细菌不可缺少的营养物质；CO2不能作为能源；氮元素参与核酸、蛋白质的组成，培养该细菌的培养基中需要添加氮源。‎ ‎5．(2019·宿迁模拟)下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述，错误的是(　　)‎ A．操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌 B．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯 C．待培养基冷却至50 ℃左右(刚刚烫手)时进行倒平板 D．待平板冷却凝固约5～10 min后将平板倒过来放置 解析：选A　制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板；将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯，加入少量的水，加热；待培养基冷却至50 ℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板；待平板冷却凝固约5～10 min后将平板倒过来放置，以防止水蒸气凝集滴入培养基。‎ ‎6．(2019·南通考前卷)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 解析：选C　图中①过程是稀释嗜热菌培养液的过程；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；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；部分嗜热菌在Ⅰ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。‎ ‎7．养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸，这两种物质可被硝化细菌吸收利用。在“养殖池底泥中硝化细菌的分离与计数”实验中(　　)‎ A．需要配制添加一定浓度氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基，以筛选硝化细菌 B．应对采集底泥使用的工具进行灭菌，全部接种过程均需在酒精灯火焰旁进行 C．可以采用平板划线法进行接种，还需与未接种的空白培养基同时培养 D．应将培养基置于30 ℃恒温下培养12 h后，统计培养基中全部菌落数 解析：选B　分离硝化细菌应用以铵盐为唯一氮源的培养基，牛肉膏蛋白胨本身含有氮源，无法筛选硝化细菌；平板划线法可以分离菌种，但不能用于计数；应将培养基置于37 ℃恒温下培养24～48 h，培养过程中应每隔一段时间观察，直到菌落稳定时开始计数。‎ ‎8．下列有关菌种保藏的叙述，错误的是(　　)‎ A．频繁使用的菌种，可用斜面培养基保藏在4 ℃的冰箱中 B．临时保藏菌种的培养基不需要定期更换 C．长期保藏的菌种，需要降低代谢和变异发生概率 D．长期保藏菌种时，可各取1 mL灭菌甘油和培养菌液混合后保存在冷冻箱中 解析：选B　频繁使用的菌种，可用斜面培养基保藏在4 ℃的冰箱中临时保藏，但需要定期更换培养基，以保证营养物质的供应；长期保藏的菌种，需要采用1 mL灭菌甘油和培养菌液混合后保存在冷冻箱中进行甘油管藏，降低代谢和变异发生的概率。‎ ‎9．(2019·南通一模)下列检测某熟制食品中大肠杆菌是否超标的实验操作，不合理的是(　　)‎ A．待检测食品需要经过灭菌操作后取样检测 B．应设置未接种的培养基，作为实验的对照 C．用稀释涂布平板法接种计数大肠杆菌的活菌数 D．接种后将培养皿倒置并在适宜温度下培养 解析：选A　待检测食品灭菌后会将大肠杆菌杀死，则不能检测大肠杆菌是否超标。‎ ‎10．下列有关常见无菌操作的叙述，错误的是(　　)‎ A．用酒精擦拭双手 B．用氯气对水源消毒 C．实验操作应在酒精灯火焰附近进行 D．玻璃器皿(吸管、培养皿)可用酒精擦拭 解析：选D　用酒精擦拭双手属于使用化学药剂消毒；用氯气消毒水源也属于使用化学药剂消毒；实验操作应在酒精灯火焰附近进行，因为高温可防止杂菌污染；玻璃器皿(吸管、培养皿)等应用干热灭菌法灭菌，利用酒精擦拭不能将所有微生物杀灭。‎ ‎11．(2019·扬州模拟)如图中甲是稀释涂布平板法中的部分操作，乙是平板划线法的操作结果。下列叙述中错误的是(　　)‎ A．甲中涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能取菌液 B．甲、乙操作中只有甲可以用于微生物的计数 C．乙中接种环需要灼烧5次 D．乙中的连续划线的起点是上一次划线的末端 解析：选C　甲图中的涂布前要将涂布器灼烧，冷却后才能取菌液；甲是稀释涂布分离法，可以用于微生物的计数，划线分离法无法计数；乙中接种环需要灼烧6次；每次划线的起点是上一次划线的末端。‎ ‎12．如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图，有关叙述错误的是(　　)‎ A．在配制步骤②③的培养基时，应先调pH后高压蒸汽灭菌 B．步骤③纯化分解尿素的原理是将聚集的细菌分散，可以获得单细胞菌落 C．步骤③采用涂布平板法接种，并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素 D．步骤④是挑取③中不同种的菌落分别接种，比较细菌分解尿素的能力 解析：选C　制备固体培养基的主要步骤：计算→称量→溶解→调pH→高压蒸气灭菌→倒平板；筛选高效分解尿素细菌只能以尿素为唯一氮源，牛肉膏蛋白胨培养基中含有氮源，不适合。‎ ‎13．(多选)下列有关“微生物的分离与培养”实验的叙述，错误的是(　　)‎ A．高压蒸汽灭菌锅加盖时应按顺时针方向依次旋紧螺栓 B．选择培养基可以鉴定某种微生物的种类 C．待培养基冷却至室温时倒平板 D．统计样品中活菌数量时，接种方法可采用稀释涂布平板法 解析：选ABC　高压蒸汽灭菌锅加盖时，将盖上的排气软管插入内层灭菌桶的排气槽内，再以两两对称的方式同时旋紧相对的两个螺栓，使螺栓松紧一致；鉴别培养基可以鉴定培养基中某种微生物的种类；待培养基冷却至50 ℃左右时倒平板。‎ ‎14．(2019·徐州一中模拟，多选)下表为某微生物培养基的配方，以下说法正确的是(　　)‎ 成分 含量 成分 含量 NaNO3‎ ‎3 g K2HPO4‎ ‎1 g KCl ‎0.5 g MgSO4·7H2O ‎0.5 g FeSO4‎ ‎0.01g ‎(CH2O)‎ ‎30 g 青霉素 ‎0.1万单位 H2O ‎1 000 mL A．该培养基属于固体培养基 B．该培养基不适合培养细菌 C．该培养基可培养异养型微生物 D．该培养基中的碳源也可给培养的微生物提供能源 解析：选BCD　分析表格，培养基配方中没有加入琼脂作为凝固剂，因此属于液体培养基；加入青霉素会抑制细菌的生长繁殖，因此该培养基不适合培养细菌；该培养基中加入(CH2O)作为有机碳源，因此所培养微生物的同化作用的类型是异养；该培养基中的碳源是(CH2O)，该有机物也可以为培养的微生物提供能源。‎ ‎15．(2019·海安高级中学模拟，多选)抗生素可由微生物产生，具有抑菌作用，能在琼脂培养基中扩散。在筛选产生抗生素的菌种时，先在琼脂培养基平板上划线接种从土壤中获得的甲菌，在27 ℃下培养3天，形成菌落。然后接种乙、丙、丁三种致病菌(图a)，继续在同样条件下培养3天，结果如图b。分析结果，可得出的结论是(　　)‎ A．甲菌产生了抗生素 B．丙菌的生长被乙菌产生的抗生素抑制 C．乙菌的生长被甲菌产生的抗生素抑制 D．丁菌产生的抗生素抑制了丙菌的生长 解析：选AC　分析培养结果(图b)可知，乙、丙、丁三种致病菌不会产生抗生素，否则靠近乙、丙、丁的甲菌落不能生长。进一步由b图可知，乙菌的生长被抑制，最可能的原因是甲菌产生了抗生素，此种抗生素只能抑制乙菌的生长，而对丙、丁两种菌没有影响。‎ 二、非选择题 ‎16．(2019·金湖中学模拟)炭疽杆菌能引起人畜患炭疽病。对炭疽病疑似患者，可通过图1所示鉴定炭疽杆菌的实验进行确诊。下表是培养炭疽杆菌的血琼脂培养基成分，其中实验组中的噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌。回答下列问题：‎ 蛋白胨 牛肉膏 ‎(粉)‎ 氯化钠 脱纤维羊血(含 多种生长因子)‎ 琼脂 去离子水 ‎10 g ‎3 g ‎5 g ‎50 mL ‎15 g ‎1 000 mL ‎(1)根据表格内容分析，血琼脂培养基属于____________(多选)。　①通用培养基　②选择培养基　③固体培养基　④液体培养基 ‎(2)由表可知，微生物生长所需的营养物质有__________________________________________。为从炭疽病疑似患者体内分离出炭疽杆菌，将采集到的患者皮肤脓胞渗出物稀释后取0.1 mL滴于培养基表面，用无菌涂布器(玻璃刮铲)涂匀，这种接种方法称为____________________。图2所示的四种菌落分布图中，不可能由该方法得到的是________________。‎ ‎(3)制备图1中的液体培养基时需采取____________法灭菌，目的是________________________。装桶时不要装得太挤，以免________________________________________________________________________。‎ ‎(4)据图1分析，接种可疑菌后，经35 ℃培养24小时，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小时后，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。此实验依据的原理是__________________________。‎ ‎(5)对排除的疑似患者及易感人群，可采取的最有效的预防措施是__________________。‎ 解析：(1)根据表格内容分析，该培养基含有牛肉膏、蛋白胨，是细菌的通用培养基，又因为含有琼脂，为固体培养基。(2)由表可知，微生物生长所需的基本营养物质有四类：碳源、氮源、水、无机盐(部分微生物需要特定的生长因子)。稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。由图中四种菌落分布情况可知，A、B、C都是采用稀释涂布平板法得到的，而D是采用平板划线法得到的。(3)制备图1中的液体培养基时应该用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，以杀死微生物及芽孢。装桶时不要装得太挤，以免妨碍蒸汽流通影响灭菌效果。(4)接种可疑菌后，经35 ℃培养24小时，若液体培养基变浑浊，则原因是炭疽杆菌大量繁殖。对照组试管中应加入等量生理盐水，与实验组同时培养6小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组低，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。此实验根据的原理是实验组中的噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌，使细菌死亡，溶液变澄清。(5)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和记忆细胞而获得免疫能力。‎ 答案：(1)①③　(2)碳源、氮源、水、无机盐(和生长因子)　稀释涂布平板法　D　(3)高压蒸汽灭菌　杀死细菌及芽孢　妨碍蒸汽流通影响灭菌效果　(4)炭疽杆菌大量繁殖　等量生理盐水　低　实验组中的噬菌体能特异性地侵染炭疽杆菌，使细菌死亡，溶液变澄清　(5)接种(炭疽杆菌)疫苗 ‎17．微生物接种是微生物培养中非常重要的技术环节。下图是关于接种的操作步骤示意图。请据图回答有关问题：‎ ‎(1)图中接种工具的名称是____________，步骤②中，灼烧后必须先将接种工具冷却的原因是________________________________________________________。‎ ‎(2)步骤③中进行划线操作的目的是______________，划线时一般不能划破培养基的原因可能是_______________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)分别用三个平板培养三种细菌(E.coli、S.albus、B.subtilis)，然后在培养基上分别滴一滴一定浓度的青霉素溶液，经过一定时间培养后，可以观察到一圈清晰区，这是抑制细菌生长所致。测量清晰区的直径，数据如下表。‎ 细菌 不同浓度甲抗生素条件下清晰区直径(mm)‎ ‎5 μg/mL ‎7.5 μg/mL ‎10 μg/mL ‎15 μg/mL ‎20 μg/mL E.coli ‎7‎ ‎10‎ ‎16‎ ‎16‎ ‎16‎ S.albus ‎0‎ ‎5‎ ‎8‎ ‎13‎ ‎17‎ B.subtilis ‎5‎ ‎7‎ ‎9‎ ‎14‎ ‎19‎ 该实验的目的是_______________________________________________________。‎ 从表中数据可以看出，10 μg/mL青霉素和20 μg/mL青霉素在抑制E.coli、S.albus上的区别是 ‎ ‎ ________________、____________________________________________________。‎ ‎(4)利用选择培养基可以筛选微生物，制备培养基时，灭菌和调pH的先后顺序是____________________，在利用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌时，锅内水加热煮沸后，必须________________，以保证灭菌温度达到121 ℃。‎ 解析：(1)图中的接种工具是接种环，步骤②中，灼烧后必须先将接种工具冷却的原因是避免高温杀死接种物。(2)步骤③是采用平板划线法对微生物进行接种，其中进行划线操作的目的是分离微生物(或分离细菌、分离菌种)。划线时一般不能划破培养基的原因可能有：微生物接种于裂口内，摄取营养受限，生长空间变小，培养基的沟槽造成菌落形态改变，从而影响对菌落形态的观察及特征鉴别。(3)依题意和表中信息可知：该实验的目的是探究不同浓度青霉素对不同细菌的抑制作用。在控制S.albus方面，20 μg/mL青霉素的效用是10 μg/mL青霉素的两倍；在控制E.coli方面，10 μg/mL和20 μg/mL青霉素的效用没有差异。(4)制备培养基时，应先调pH，再灭菌。在利用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌时，锅内水加热煮沸后，必须将锅内冷空气彻底排除，以保证灭菌温度达到121 ℃。‎ 答案：(1)接种环　避免高温杀死接种物　(2)分离微生物　微生物接种于裂口内，摄取营养受限，生长空间变小，培养基的沟槽造成菌落形态改变，从而影响对菌落形态的观察及特征鉴别　(3)探究不同浓度青霉素对不同细菌的抑制作用　在抑制S.albus方面，20 μg/mL青霉素的效用是10 μg/mL青霉素的两倍　在抑制E.coli方面，10 μg/mL和20 μg/mL青霉素的效用没有差异　(4)先调pH，再灭菌　将锅内冷空气彻底排除