18届高三生物一轮复习第2讲微生物的培养与应用分层训练新人教版选修1

课时分层训练(三十七)

(建议用时：45分钟)

A组基础达标)

1.(2017·广西四市高三联考)如图是某细菌纯化培养过程中划线接种的培养结果。回答下列问题。

(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________个细菌。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。

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个菌落最初是由1个细菌形成；根据线条数量可判断，划线的顺序依次是①→③→②。(2)自生固氮菌是异养生物，能自身固氮而获得氮源，但自身无法获得碳源，因而培养基中应添加碳源去掉氮源。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．(2017·汕头市二模)我国规定每升饮用水中大肠杆菌不能超过3个。某兴趣小组尝试对某品牌饮用水的大肠杆菌含量进行检测，操作简图如图甲，伊红美蓝培养基配方如图乙。

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回答下列相关问题：

(1)图甲中滤膜的孔径应____________(填“大于”或“小于”)大肠杆菌。受此启发，对某些不耐高温的试剂可以怎样除菌？___________________。

(2)配制图乙中的基础培养基时，除了水分、无机盐以外，还应加入____________(一种营养成分)，以及____________。伊红美蓝培养基上生长的大肠杆菌菌落呈现黑色，从功能上划分，该培养基属于____________培养基。

(3)该小组通过统计____________的数目，计算出单位体积样品中大肠杆菌数目，理论上他们的统计值比实际值____________(填“偏高”或“偏低”)，理由是______________________________________________________________

______________________________________________________________。

【解析】 (1)为达到除菌的目的，图甲中滤膜的孔径应小于大肠杆菌。对某些不耐高温的试剂可以用滤膜过滤除菌。

(2)配制图乙中的基础培养基时，除了水分、无机盐以外，还应加入氮源，以及琼脂。伊红美蓝培养基上生长的大肠杆菌菌落呈现黑色，从功能上划分，该培养基属于鉴别培养基。

(3)该小组通过统计黑色菌落的数目，可计算单位体积样品中大肠杆菌数目，若两个或多个大肠杆菌连在一起，平板上只能观察到1个菌落，因此理论上他们的统计值比实际值偏低。

【答案】 (1)小于用滤膜过滤除菌 (2)氮源琼脂鉴别 (3)黑色菌落偏低两个或多个大肠杆菌连在一起时，平板上只能观察到1个菌落

3．将没有吃完的西瓜，盖上保鲜膜后放入冰箱，是很多人日常储藏西瓜的办法。但事实上，有时候盖上保鲜膜储藏的西瓜中的细菌种类和数目反而比没用保鲜膜的多。某生物研究小组用保鲜膜保存三天的西瓜表面的瓜瓤制备浸出液，研究细菌的种类和数量。

(1)该研究小组需配制用于培养微生物的培养基，配制的培养基一般都含有水、碳源、____________和____________。一般采用____________法对培养基进行灭菌。

(2)为了避免培养基污染，在培养过程中，需将平板____________(填“正置”或“倒置”)。为了观察浸出液中微生物的种类和数量，采用____________法接种。接种时，为了避免环境中微生物的污染，实验操作应在____________附近进行。

(3)在培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，说明西瓜的浸出液中有____________(填“一种”或“多种”)细菌。细菌总数越多，说明西瓜被细菌污染的程度越

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____________(填“高”或“低”)。

【解析】 (1)虽然培养微生物的各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。常采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。

(2)平板冷凝后，皿盖内侧会凝结水珠。将平板倒置，可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。要观察细菌的种类和数量，需采用稀释涂布平板法。为了避免周围环境中微生物的污染，需在酒精灯火焰旁进行接种。

(3)通过观察菌落的颜色、形状和大小判断微生物的种类，菌落种类越多，说明微生物种类多；菌落数量多，说明西瓜被细菌污染的程度高。

【答案】 (1)氮源无机盐高压蒸汽灭菌 (2)倒置稀释涂布平板酒精灯火焰 (3)多种高

4．(2017·吉林市实验中学模拟)有机化工原料氯苯不易降解，会污染环境，现欲从土壤中分离高效降解氯苯的微生物。回答下列问题：

(1)为了获得能降解氯苯的微生物菌种，可在被氯苯污染的土壤中取样，并应选用以____________为碳源的培养液进行选择培养。除含有碳源外，培养液还应含有____________、无机盐和蒸馏水等。

(2)将获得的3种待选微生物甲、乙、丙分别接种在1 L含20 mg氯苯的相同培养液中培养(培养液中其他营养物质充裕、条件适宜)，观测从实验开始到微生物停止生长所用的时间，甲、乙、丙分别为33小时、15小时、46小时，则应选择微生物____________作为菌种进行后续培养。

(3)若要测定培养液中选定菌种的菌体数，既可用____________直接计数，也可选用____________法统计活菌数目，一般前者得到的结果____________(填“>”“＝”或“<”)后者。

(4)对选定的菌种进行细胞学检测，发现它没有具膜细胞器如线粒体等，则该菌种属于____________生物，其产生的降解氯苯的酶蛋白是在____________上合成。

【解析】 (1)筛选能降解氯苯的微生物，需要使用以氯苯为唯一碳源的选择培养基。除碳源外，培养液还应含有氮源、无机盐和蒸馏水等。

(2)在三组实验中，乙组所用时间最短，说明降解氯苯的能力最强，所以应选择乙组中的微生物作为菌种进行后续培养。

(3)测定培养液中选定菌种的菌体数，既可以在显微镜下用血细胞计数板(显微镜直接计数法)或稀释涂布平板法进行计数。前者计数包括培养液中的死亡的细胞，后者是活菌计数，且菌落可能是由2个或多个细胞形成，所以前者得到的结果偏大。

(4)对选定的菌种进行细胞学检测，没有具膜的细胞器，则该菌种属于原核生物，其产生的降解氯苯的酶蛋白是在核糖体上合成的。

【答案】 (1)氯苯氮源 (2)乙 (3)显微镜稀释涂布平板 > (4)原核核糖体

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5．(2017·佛山市二模)牛奶中富含蛋白质，长期饮用有助于增强体质，但牛奶同时也是多种疾病的传播载体。国家标准是每毫升牛奶中细菌数小于30 000个。以下是牛奶消毒及细菌检测实验。

(1)图中步骤①称为____________消毒法。步骤②是____________。

(2)培养基中的蛋白胨可以为微生物提供____________。进行步骤③操作时，应选用下列中的哪种工具？____________。为了避免杂菌污染，此步骤应在____________附近进行。

(3)将接种后的培养基和作为对照的__________________同时放入37 ℃恒温培养箱中，培养36小时。取出后统计各平板的菌落数，结果如下表所示。应该选择其中稀释倍数为____________的平板进行计数，经过消毒后的牛奶中，细菌数大约是____________/mL。

(或梯度稀释)。

(2)培养基中的蛋白胨可以为微生物提供碳源、氮源(和维生素)，③是接种，因为需要计数，需用稀释涂布平板法，接种工具是涂布器；为了避免杂菌污染，此步骤应在酒精灯火焰附近进行。

(3)统计各平板的菌落数时，应选择菌落数在30～300的计数×经过消毒后的牛奶中，细菌数大约是(87＋83＋85)÷3×102＝8 500个。

【答案】 (1)巴氏系列稀释(或梯度稀释) (2)碳源、氮源(和维生素) B 酒精灯火焰 (3)一个未接种的培养基 102 8 500个

6．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

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(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，但并不与纤维素的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(见下图)。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)。

【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。

【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

7．(2017·湖北省孝感市高三模拟)某些农作物秸秆富含纤维素，纤维素经过水解可以形成葡萄糖，葡萄糖再经过发酵可以生产酒精。如图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程，请回答下列问题：

预处理、水解――→葡萄糖发酵――→

(1)农作物秸秆含有丰富的纤维素，纤维素要经过纤维素分解菌分解成葡萄糖。人们常常是从土壤中分离纤维素分解菌。分离纤维素分解菌常用的方法是__________。其实验流程是：土壤取样―→选择培养―→________―→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上―→挑选产生的________菌落。

(2)纤维素分解菌能合成纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种

组分，即______________。前两种酶使纤维素分解成________，第三种酶将它分解成葡萄糖。

(3)图中发酵阶段常用的菌种是酵母菌，在酒精发酵时一般将温度控制在________。发酵后是否有酒精产生，可以用________来检验。

(4)利用葡萄能生产果酒，进而生产果醋，生产果醋常用的菌种是醋酸菌，醋酸菌与酵母菌在代谢类型上的区别是______________________________。

【解析】 (1)刚果红能与纤维素形成红色复合物，而刚果红对纤维二糖和葡萄糖无此作用，分离纤维素分解菌常用的方法是刚果红染色法，其实验流程是土壤取样―→选择培养―→梯度稀释―→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上―→挑选产生透明圈的菌落。

(2)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即C1酶、C X酶、葡萄糖苷酶，其中的C1酶和C X酶使纤维素分解成纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

(3)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20 ℃左右最适合酵母菌繁殖，酵母菌在酒精发酵时一般将温度控制在18～25 ℃；发酵后是否有酒精产生，可以用酸性重铬酸钾来检验。

(4)醋酸菌与酵母菌在代谢类型上的区别是：醋酸菌是好氧型的，酵母菌是兼性厌氧型。

【答案】 (1)刚果红染色法梯度稀释透明圈 (2)C1酶、C X酶、葡萄糖苷酶纤维二糖(3)18～25 ℃ (酸性)重铬酸钾 (4)醋酸杆菌是好氧型的，酵母菌是兼性厌氧型

B组能力提升

8．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)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)

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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)有机碳 (3)细菌大量繁殖等量的生理盐水低 (4)吞噬细胞浆细胞

9．解磷微生物能分解有机磷，可降低水体富营养化程度。下图是从湖泊污泥中筛选解磷微生物的过程示意图，下表是分离纯化的结果。请回答下列问题：

记录项目：透明圈直径/菌落直径

(1)主要提供有机磷。从土壤中富集解磷微生物时，应选用____________(填“固体”或“液体”)培养基。

(2)在倒平板前，应对玻璃器皿和培养基灭菌，灭菌方法是____________。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)分析菌种的分离纯化结果，应选择____________号菌落进行扩大生产，原因是___________________________________________________。

【解析】 (1)卵黄液中含有磷脂较多，因此主要提供有机磷的物质是无菌卵黄液。微生物的富集培养最好用液体培养基，这有利于微生物与培养基的接触，充分利用培养基中的营养物质。(2)玻璃器皿和培养基的灭菌通常用高压蒸汽灭菌，玻璃器皿也可以单独用干热灭菌法灭菌。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无菌水的试管中。(3)由表可知，3号菌落透明圈直径/菌落直径最大，由于透明圈直径/菌落直径与微生物的解磷能力呈正相关，说明3号菌落的微生物解磷能力最强，可以进行扩大生产。

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【答案】 (1)无菌卵黄液液体

(2)高压蒸汽灭菌 9

(3)3 3号菌落透明圈直径/菌落直径最大，解磷能力强(3号菌落具有相对较大的透明圈，解磷能力强)

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