【生物】2020届一轮复习人教版微生物的利用作业

【生物】2020届一轮复习人教版微生物的利用作业

‎2020届 一轮复习 人教版 微生物的利用 作业 ‎1．下表是筛选异养型细菌的培养基配方。‎ KH2PO4‎ ‎1.4 g Na2HPO4‎ ‎2.1 g MgSO4·7H2O ‎0.2 g FeCl2‎ ‎0.1 g X ‎1 g 维生素 微量 琼脂 ‎15 g 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到100 mL ‎(1)苯胺是致癌物质，土壤中有分解苯胺的异养型细菌，此培养基中的成分X除了为目的菌提供能源外，还能提供________(写全得分)，该培养基从作用看属于________培养基。制备固体培养基时调节pH在________步骤后；对培养基进行灭菌的常用方法是______________________________________________________。‎ ‎(2)左上图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图。则获得图B效果的接种方法是________。运用A所示接种方法统计的菌落常常比活菌的实际数目________。在探究“酵母菌种群数量变化”实验中，已知每个计数室由25×16＝400个小格组成，‎ 容纳液体的总体积为0.4 mm3，观察到右上图中该计数室所示a、b、c、d、e 5个中格共有酵母菌80个，则1 ml样液中约有酵母菌________个 ‎(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入________可初步鉴定该种细菌能够分解尿素，原理用方程式表示为________；在筛选能够分解纤维素的微生物过程中，常用到________染色法。‎ 解析 (1)苯胺是致癌物质，土壤中有分解苯胺的异养型细菌，此培养基中的成分X除了为目的菌提供能源外，还需提供碳源和氮源，该培养基从作用看属于选择培养基，制备固体培养基时调节pH应在溶化步骤后；对培养基进行灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌。(2)获得图B效果的接种方法是平板划线法。运用A所示接种方法统计的菌落常常比活菌的实际数目低，原因是当两个或多个菌体连在一起时，平板上观察到的只是单个菌落；已知每个计数室由25个中格组成，容纳液体的总体积为0.4 mm3，其中a、b、c、d、e 5个中格共有酵母菌80个，该计数室共有80/5×25＝400个，0.4 mm3＝4×10－4ml，则1 ml样液中约有酵母菌400/(4×10－4)＝106个。(3)在以尿素为唯一氮源的培养基中加酚红指示剂可初步鉴定该种细菌能够分解尿素，原理用方程式表示为CO(NH2)2＋H2O―→CO2＋2NH3，NH3会使培养基的碱性增强，pH升高，指示剂变红；在筛选能够分解纤维素的微生物过程中，常用到刚果红染色法。‎ 答案 (1)碳源和氮源　选择　溶化　高压蒸汽灭菌法 ‎(2)平板划线法　少　106‎ ‎(3)酚红指示剂　CO(NH2)2＋H2O―→CO2＋2NH3　刚果红 ‎2．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，筛选到了几株有透明降解圈的菌落(如图)。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如图，推测菌株________更适合用于人工瘤胃发酵，理由是____________________。‎ 解析 本题考查微生物的实验室培养与分离及其应用，意在考查考生对所学基础知识的理解能力和提取图形信息并进行分析推理的能力。(1)样品稀释需要无菌水，在酒精灯火焰附近操作，涂布平板需要培养皿，在酒精灯火焰附近操作，两者都不需要显微镜。(2)涂布平板时只能取少量菌悬液滴加到培养基表面，菌悬液量过多会导致菌体堆积，影响分离效果。(3)分装培养基时，试管口若粘附有培养基，则需用酒精棉球擦净，以免污染棉塞。(4)微生物培养过程中，纤维素被纤维素酶分解后，刚果红－纤维素红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈(降解圈)，降解圈越大，说明纤维素酶的量越多，活性越强。(5)在较高温度条件下J4菌种的纤维素酶活性较高，且J4菌种在较低pH条件下纤维素酶活性较高。发酵过程中，人工瘤胃中的温度升高、pH下降，故J4菌种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 ‎3．烧伤病人容易感染绿脓杆菌，引起化脓性感染，比阿培南、美罗培南、头孢菌素和碳青霉烯类抗生素都是常用的抗绿脓杆菌的药物。临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，从病人身上获取少量样本，按照一定的实验步骤操作，以确定该病人体内的绿脓杆菌对不同抗生素的敏感性。‎ ‎(1)获取绿脓杆菌单菌落：配制适于绿脓杆菌生长的培养基，培养基中的营养成分一般含有________、生长因子、水和无机盐，调节pH至7，灭菌处理，待培养基冷却至50 ℃时，在________附近倒平板。经过选择培养、鉴别等步骤获得单菌落。‎ ‎(2)检测绿脓杆菌对不同抗生素的敏感性：取该单菌落适当稀释，用________法接种于固体培养基表面，使其均匀生长，布满平板。将分别含等剂量的比阿培南、美罗培南、头孢菌素和碳青霉烯类抗生素的相同大小的小滤纸圆片均匀置于该平板上的不同位置，适宜条件培养一段时间，结果是含不同抗生素的滤纸片周围均出现透明圈，这说明绿脓杆菌对上述抗生素________；含头孢菌素的滤纸片周围的透明圈比含美罗培南的小，这说明绿脓杆菌对头孢菌素的敏感性比美罗培南________；含比阿培南、碳青霉烯类的滤纸片周围的透明圈也比含美罗培南的小，且比阿培南透明圈中出现了一个菌落，请推测此菌落产生的可能原因：一是________，二是抗________的绿脓杆菌(或绿脓杆菌产生耐药性突变)形成的菌落。‎ ‎(3)根据上述实验结果，为达到抗绿脓杆菌的目的，对于该患者来说最好应选用抗生素________。‎ 解析 (1)培养绿脓杆菌的培养基中营养成分一般含有碳源、氮源、生长因子、水和无机盐。接种时要进行无菌操作，需待培养基冷却至50 ℃时，在酒精灯火焰附近倒平板。(2)检测绿脓杆菌对不同抗生素的敏感性：应取该单菌落适当稀释，用稀释涂布平板法接种于固体培养基表面，使其均匀生长，布满平板。将分别含等剂量的比阿培南、美罗培南、头孢菌素和碳青霉烯类抗生素的相同大小的小滤纸圆片均匀置于该平板上的不同位置，如果绿脓杆菌对上述抗生素敏感，含不同抗生素的滤纸片周围均出现透明圈。含头孢菌素的滤纸片周围的透明圈比含美罗培南的小，说明绿脓杆菌对头孢菌素的敏感性比美罗培南弱；含比阿培南、碳青霉烯类的滤纸片周围的透明圈也比含美罗培南的小，且比阿培南透明圈中出现了一个菌落，可能原因是杂菌污染或抗比阿培南的绿脓杆菌形成的菌落。(3)绿脓杆菌对美罗培南更敏感，对该患者来说最好应选用抗生素美罗培南。‎ 答案 (1)碳源和氮源　酒精灯火焰 ‎(2)稀释涂布平板　敏感　弱　杂菌污染　比阿培南 ‎(3)美罗培南 ‎4．为了研究接种量对酵母菌种群数量的影响。请根据以下提供的实验材料，以酵母菌活细胞数及细胞总数(活细胞数和死细胞数之和)为检测指标，完善实验思路，预测实验结果并进行分析与讨论。‎ 材料与用具：培养瓶、酵母菌液、美蓝染料(氧化型为蓝色，还原型为无色；使用的美蓝为氧化型，且能进入细胞)、液体培养基、高压蒸汽灭菌锅、移液器、摇床、血细胞计数板、吸管、显微镜等。‎ ‎(要求与说明：定时取样，培养足够时间；细胞计数的具体操作过程不作要求；培养过程中不更换培养液；实验条件适宜)‎ 请回答：‎ ‎(1)完善实验思路：‎ ‎①对液体培养基用________进行灭菌后，然后均分到3组培养瓶中。用移液器吸取________的酵母菌液，分别接种入3组培养瓶。‎ ‎②从各组培养瓶各吸取0.1 mL酵母菌培养液，________，室温染色适宜时间。立即在显微镜下用血细胞计数板计数________细胞和________细胞，统计细胞总数，并记录。‎ ‎③将3组培养瓶放在摇床上恒温培养。‎ ‎④________________________________________________。‎ ‎⑤________________________________________________。‎ ‎(2)预期实验结果(设计一个坐标系，并绘制不同接种量下酵母菌活细胞数的变化曲线)。‎ ‎(3)分析与讨论：‎ ‎①美蓝染色后活的酵母细胞从蓝色变为无色的原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②在整个实验过程中，‎ 直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，请纠正错误：___________________‎ ‎____________________________________________。‎ 解析 (1)①用高压蒸汽灭菌锅对液体培养基进行灭菌后，然后均分到3组培养瓶中。用移液器吸取3种不同接种量的酵母菌液，分别接种入3组培养瓶。②从各组培养瓶各吸取0.1 mL酵母菌培养液，加入美蓝染料适量，摇匀，室温染色适宜时间。立即在显微镜下用血细胞计数板计数无色酵母活细胞和蓝色酵母死细胞，统计细胞总数，并记录。③将3组培养瓶放在摇床上恒温培养。④每隔相同时间重复②步骤。⑤统计分析实验所得数据。(2)设计一个坐标系并绘制不同接种量下酵母菌活细胞数的变化曲线时应注意：①横纵坐标的含义和单位；②必须绘制出三条曲线(代表不同接种量)且每条曲线要绘制出大致的变化趋势；③要对三条曲线做出明确的示例标注。(3)①实验中美蓝染色后活的酵母细胞从蓝色变为无色的原因是活酵母菌细胞呼吸产生还原氢，能使美蓝从蓝色的氧化型变为无色的还原型。②若在实验过程中直接从静置的培养瓶中取培养原液计数，会导致培养液中酵母菌分布不均匀，使计数结果不准确，正确的做法是摇匀培养液后再取样，培养后期的样液稀释后再计数。‎ 答案 (1)①高压蒸汽灭菌锅　3种不同接种量　②加入美蓝染料适量，摇匀　无色酵母活　蓝色酵母死　④每隔相同时间重复②　⑤统计分析实验所得数据 ‎(2)如图 ‎(3)①活酵母菌细胞呼吸产生还原氢，能使美蓝从蓝色的氧化型变为无色的还原型　②摇匀培养液后再取样，培养后期的样液稀释后再计数 ‎5．金黄色葡萄球菌具有高度耐盐性，在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。下面是某研究小组测定自来水中金黄色葡萄球菌浓度的实验操作。请回答下列问题：‎ ‎(1)金黄色葡萄球菌的培养基为7.5%NaCl牛肉膏蛋白胨培养基，根据实验目的应选择________(填“固体”“液体”)培养基，培养基中加入7.5%NaCl的作用是_____________________________。‎ ‎(2)在制作血平板时需等平板冷却后，方可加入血液，以防止________________，血平板在使用前，需置于恒温培养箱中适宜温度下培养一段时间的目的是________________________________。‎ ‎(3)取10 mL自来水样，加入________稀释成10－1的自来水样，依次操作，制作稀释10－2、10－3、10－4倍的自来水样。‎ ‎(4)将0.1 mL 10－1～10－4的四个稀释样液，分别接种到4组(每组3个)血平板上的方法是____________。在血平板上，金黄色葡萄球菌菌落的周围会出现________。若在10－3的3个血平板上，金黄色葡萄球菌菌落数分别为42、38和37，则每升自来水中的活菌数约为________个。‎ 解析 (1)7.5%NaCl牛肉膏蛋白胨培养基中含有蛋白质，所以可提供氮源和碳源，又含有水和NaCl，利于金黄色葡萄球菌的筛选。(2)在制作血平板时需等平板冷却后，方可加入血液，以防止高温破坏血细胞，血平板在使用前，需置于恒温培养箱中一段时间的目的是检测血平板是否符合无菌要求。(3)取10 mL自来水样，加入90 ml无菌水稀释成10－1倍的自来水样，依次操作，制作稀释10－2、10－3、10－4倍的自来水样。(4)将0.1 mL 10－1～10－4的四个稀释样液，分别接种到4组(每组3个)血平板上的方法是稀释涂布平板法，据题意，“金黄色葡萄球菌在血平板上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色”，因此在血平板上，金黄色葡萄球菌菌落的周围会出现透明圈(溶血圈)，若在10－3组的3个血平板上，金黄色葡萄球菌菌落数分别为42、38和37，则每升自来水的活菌数约为(42＋38＋37)÷3÷10－3×103×10＝3.9×108个。‎ 答案 (1)固体　利于金黄色葡萄球菌的筛选 ‎(2)高温破坏血细胞　检测血平板是否符合无菌要求 ‎(3)90 mL无菌水 ‎(4)稀释涂布平板法　透明圈(溶血圈)　3.9×108‎ ‎6．玉米和麦草的秸秆可以用来生产燃料乙醇，秸秆的主要成分是纤维素，回答下列问题：‎ ‎(1)纤维素分解菌多分布在________的土壤中，纤维素酶是一种复合酶，一般包括三种成分，C1酶，________和________。‎ ‎(2)从土壤中筛选纤维素分解菌需要配制________培养基，‎ 该培养基中需要加入纤维素粉作为唯一的________。‎ ‎(3)梯度稀释后，要将样品均匀涂布在用于鉴别纤维素分解菌的培养基上，在该培养基中需要加入的特殊染料是________，当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生________来筛选纤维素分解菌。当利用涂布器涂布平板之后需要对涂布器进行________处理。(添“消毒”或者“灭菌”)‎ ‎(4)产生葡萄糖后需要用到________(微生物种类)发酵产生酒精，还需使用________检测产物是否为酒精。‎ 解析 (1)纤维素分解菌多分布在富含纤维素的土壤中，纤维素酶一般包括C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酸三种成分。(2)筛选纤维素分解菌需要配制选择培养基，该培养基中需要加入纤维素作为唯一的碳源。(3)鉴别纤维素分解菌的培养基上含有特殊染料是刚果红，刚果红能与纤维素形成红色复合物，当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。利用涂布器涂布平板后需要对涂布器进行灭菌处理。(4)酵母菌发酵产生酒精，可以使用酸化的重铬酸钾溶液检测产物是否为酒精。‎ 答案 (1)富含纤维素　Cx酶　葡萄糖苷酶 ‎(2)选择　碳源 ‎(3)刚果红　透明圈　灭菌 ‎(4)酵母菌　重铬酸钾 ‎7．研究人员为获得用于烟气脱硫的脱硫细菌，进行了如下操作。请回答：‎ ‎(1)取样：在某热电厂烟囱周围区域采集土样，取样用的小铁铲和盛装土样的信封在使用前都需要________。‎ ‎(2)选择培养：此步骤的目的是增加________浓度。‎ ‎(3)驯化脱硫细菌：将目的菌转移到含少量无菌水的锥形瓶中，边搅拌边持续通入SO2气体。驯化几分钟后接种到固体培养基上，待长出菌落后再重复上述步骤，并逐步延长通入SO2的时间，与此同时逐步降低培养基的pH。由此分离得到的脱硫细菌具有________和________的能力。‎ ‎(4)培养与观察：培养一段时间后，可选取脱硫细菌________稳定时的记录作为结果。‎ ‎(5)培养大量的目的菌用于生产，研究人员需连续取样进行计数，计数方法一般有稀释涂布平板法和________法。当用前者进行计数时，培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的________。统计平板上的菌落数即可推测出样品中含有的活菌数目。通常情况下，用此计数方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目________。‎ 解析 (1)分离获得所需微生物时，无菌操作是关键，因此，取样用的小铁铲、盛装土样的信封在使用前都需要灭菌处理。(2)选择培养的目的是让所需目的菌生长繁殖，而其他不需要的微生物生长受到抑制，从而增加目的菌的浓度。(3)在脱硫细菌的驯化过程中，逐步增加二氧化硫的浓度和降低培养基的pH，在这一环境中生长的微生物具有耐受二氧化硫和适应酸性环境的能力。(4)当固体培养基上菌落数目稳定时，说明几乎所有的活菌都形成了菌落，‎ 以稳定时的菌落数目作为记录结果，所得数据更为准确。(5)对微生物进行计数的方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。一个活菌经过繁殖在固体培养基表面形成一个菌落，但有时一个菌落可能是由2个或多个活菌繁殖形成的，这样根据菌落数推测出的活菌数往往比实际数目偏小。‎ 答案 (1)灭菌 ‎(2)脱硫细菌 ‎(3)耐受SO2　适应酸性环境 ‎(4)菌落数目 ‎(5)显微镜直接计数　一个活菌　少