課時跟蹤練33微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用一、選擇題1．(2022·遼寧沈陽二中模擬)金黃色葡萄球菌(SAU)是細(xì)菌性肺炎的病原體之一，A、B、C、D四種抗生素均可治療SAU引起的肺炎，為選出最佳療效的抗生素，研究者將分別含等劑量抗生素A、B、C、D的四張大小相同的濾紙片a、b、c、d置于SAU均勻分布的平板培養(yǎng)基上，在適宜條件下培養(yǎng)48 h，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是(　　)A．可采用干熱滅菌的方法對該實(shí)驗(yàn)使用的培養(yǎng)皿和培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌B．抗生素D治療SAU感染的效果最好C．濾紙片b周圍抑菌圈中出現(xiàn)一個菌落，可能是形成該菌落的SAU發(fā)生了基因突變D．接種涂布后的培養(yǎng)皿立即倒置放置于37 ℃的恒溫箱中培養(yǎng)解析：由分析可知，實(shí)驗(yàn)使用的培養(yǎng)皿可采用干熱滅菌的方法進(jìn)行滅菌，但培養(yǎng)基采用高壓蒸汽滅菌，A項(xiàng)錯誤；抑菌圈越大，說明該菌對此藥敏感性越大，反之越小，因此抗生素A治療SAU感染效果最好，B項(xiàng)錯誤；由圖可知，濾紙片b周圍抑菌圈中出現(xiàn)一個菌落，可能是形成該菌落的SAU發(fā)生了抗藥性基因的突變而得以存活，C項(xiàng)正確；接種后，并不立即將平板倒置，原因是有利于涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收，D項(xiàng)錯誤。答案：C2．(2022·浙江20名校聯(lián)盟聯(lián)考)下列關(guān)于“分離以尿素為氮源的微生物”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　)A．在尿素固體培養(yǎng)基上生長的細(xì)菌都是以尿素為氮源的細(xì)菌B．液體培養(yǎng)基振蕩培養(yǎng)的目的是使微生物均勻分布以便涂布C．對含有尿素的培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌時，需降低高壓蒸汽滅菌的壓力與溫度D．稱取土壤、稀釋土壤溶液、涂布平板這些操作都需要在酒精燈火焰旁進(jìn)行解析：在尿素固體培養(yǎng)基上生長的細(xì)菌，不一定都是以尿素為氮源的，可能利用空氣中的氮?dú)猓?/span>A項(xiàng)錯誤；振蕩培養(yǎng)可以提高培養(yǎng)液中溶解氧的含量，同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，所以振蕩培養(yǎng)條件下細(xì)菌生長速度加快，B項(xiàng)錯誤；對含有尿素的培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌時，不能降低高壓蒸汽滅菌的壓力與溫度，否則達(dá)不到滅菌的效果，C項(xiàng)錯誤；為防止雜菌污染，稱取土壤、稀釋土壤溶液、涂布平板都要在火焰旁進(jìn)行，D項(xiàng)正確。答案：D3．(2022·浙江卷)農(nóng)作物秸稈的回收利用方式很多，其中之一是將秸稈碎化后作為食用菌的栽培基質(zhì)。碎化秸稈中纖維所起的作用，相當(dāng)于植物組織培養(yǎng)中固體培養(yǎng)基的(　　)A．瓊脂＋蔗糖　　　　　　　 B．蔗糖＋激素C．激素＋無機(jī)鹽   D．無機(jī)鹽＋瓊脂解析：據(jù)題干的信息，“秸稈碎化后作為食用菌的栽培基質(zhì)”，秸稈中的纖維素在食用菌菌絲生長過程中大量降解，提供碳源和能源，這相當(dāng)于植物組織培養(yǎng)基中添加的蔗糖；秸稈中的纖維素是固體，可以作為培養(yǎng)基的支持物，使培養(yǎng)基呈固體狀態(tài)，這相當(dāng)于植物組織培養(yǎng)基中添加的瓊脂。選A。答案：A4．(2022·山東泰安期末)下圖表示培養(yǎng)和純化X細(xì)菌的部分操作步驟，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)A．對實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手進(jìn)行滅菌處理B．步驟①倒平板操作時，倒好后應(yīng)立即將其倒過來放置C．步驟②應(yīng)多個方向劃線，使接種物逐漸稀釋，培養(yǎng)后出現(xiàn)單個菌落D．步驟③劃線結(jié)束后在培養(yǎng)皿蓋上做好標(biāo)注解析：圖中①是倒平板，②是進(jìn)行平板劃線，③是培養(yǎng)。對實(shí)驗(yàn)操作的空間、操作者的衣著和手需要進(jìn)行消毒處理，A項(xiàng)錯誤；倒完平板后立即蓋上培養(yǎng)皿蓋，待培養(yǎng)基冷卻凝固后將平板倒過來放置，B項(xiàng)錯誤；步驟②應(yīng)多個方向劃線，使接種物逐漸稀釋，培養(yǎng)后出現(xiàn)單個菌落，C項(xiàng)正確；圖中操作結(jié)束后需在培養(yǎng)皿底標(biāo)注菌種及接種日期等信息，而不是在培養(yǎng)皿蓋上做標(biāo)注，D項(xiàng)錯誤。答案：C5．(2022·山東淄博聯(lián)考)下列關(guān)于土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)的敘述，正確的是(　　)A．只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素B．統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌數(shù)目一般用平板劃線法C．篩選分解尿素的細(xì)菌時，應(yīng)以尿素作為培養(yǎng)基中唯一的營養(yǎng)物質(zhì)D．在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，若指示劑變藍(lán)，則表明篩選到了分解尿素的細(xì)菌解析：統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌數(shù)目時一般用稀釋涂布平板法，B項(xiàng)錯誤；篩選分解尿素的細(xì)菌時應(yīng)以尿素作為培養(yǎng)基中的唯一氮源，培養(yǎng)基中還應(yīng)含有水、無機(jī)鹽、碳源等營養(yǎng)物質(zhì)，C項(xiàng)錯誤；在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，若指示劑變紅，則表明篩選到了分解尿素的細(xì)菌，D項(xiàng)錯誤。答案：A6．(2022·浙江20名校聯(lián)盟聯(lián)考)防止雜菌污染和獲得純凈微生物培養(yǎng)物是研究和應(yīng)用微生物的前提，也是發(fā)酵工程的重要基礎(chǔ)。下列關(guān)于無菌操作技術(shù)的敘述，正確的是(　　)A．將培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到三角瓶和試管中時必須使用三角漏斗B．接種環(huán)在劃線前后都要進(jìn)行灼燒并立即劃線以免滅菌失效C．無菌技術(shù)只能用來防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染D．高壓蒸汽滅菌時，滅菌時間應(yīng)從高壓蒸汽滅菌鍋開始加熱時計(jì)時解析：將培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到三角瓶和試管中時必須使用三角漏斗，A項(xiàng)正確；接種環(huán)在劃線前后都要進(jìn)行灼燒并在冷卻后立即劃線以免殺滅菌種，B項(xiàng)錯誤；無菌技術(shù)能用來防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染，還能有效避免操作者自身被微生物感染，C項(xiàng)錯誤；高壓蒸汽滅菌時，滅菌時間應(yīng)從高壓蒸汽滅菌鍋達(dá)到要求溫度時開始計(jì)時，直至滅菌完成為止，D項(xiàng)錯誤。答案：A二、非選擇題7．(2022·廣東高三聯(lián)考)在我們的日常生活中會產(chǎn)生大量的廚余垃圾，廚余垃圾極容易腐爛形成臭味和滋生大量的病菌，還會污染環(huán)境。研究人員設(shè)想將垃圾轉(zhuǎn)變成良好的肥料，需要從廚余垃圾中分離純化出高效分解垃圾的微生物?；卮鹣铝袉栴}：(1)分離純化高效分解垃圾的微生物需要配制培養(yǎng)基，培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分主要包括________________________等，對配制好的培養(yǎng)基常采用____________法進(jìn)行滅菌。滅菌是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死__________________________，包括芽孢和孢子。(2)純化分解垃圾的微生物的技術(shù)流程為樣品采集→梯度稀釋→分離純化→鑒別培養(yǎng)→菌種鑒定，該過程利用了____________法進(jìn)行菌株的分離純化。接種后進(jìn)行培養(yǎng)時，培養(yǎng)皿皿蓋上會凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，因此，需要將培養(yǎng)皿倒置，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________出現(xiàn)了多種特征的菌落，這說明____________________________________________。(3)為估算樣液中的細(xì)菌數(shù)目，通過菌落計(jì)數(shù)后發(fā)現(xiàn)，稀釋倍數(shù)高的一組估算結(jié)果往往______(填“大于”“小于”或“等于”)稀釋倍數(shù)低的一組。將分離純化出的高效分解垃圾的3種微生物制成菌劑，為測定這3種菌劑對廚余垃圾的實(shí)際降解能力，實(shí)驗(yàn)思路是①將纖維素、淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)和水等，按照廚余垃圾的組分比例配制培養(yǎng)基；②將等量的3種菌劑分別與等量的培養(yǎng)基置于適宜的環(huán)境中進(jìn)行混合培養(yǎng)；③___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分一般包括碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等。采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。滅菌是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。(2)稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列濃度梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布在固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，平板冷凝后，培養(yǎng)皿皿蓋上會凝結(jié)水珠，將培養(yǎng)皿倒置既可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基上造成污染，同時還可以避免培養(yǎng)基表面的水分過快地?fù)]發(fā)。若整個分離過程中沒有受到雜菌污染，但培養(yǎng)基上出現(xiàn)了多種特征的菌落，則說明多種微生物都能分解廚余垃圾或分解菌不止一種。(3)在稀釋倍數(shù)低的一組中，有時會出現(xiàn)兩個或多個細(xì)胞連在一起，但平板上顯示的只是一個菌落，測定這3種菌劑對廚余垃圾的實(shí)際降解能力，可用各組培養(yǎng)基中各種成分的減少量或各組培養(yǎng)基中各種成分的剩余量作為觀測指標(biāo)。答案：(1)碳源、氮源、水和無機(jī)鹽　高壓蒸汽滅菌　物體內(nèi)外所有的微生物(2)稀釋涂布平板　將培養(yǎng)皿倒置既可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基上造成污染，又可以避免培養(yǎng)基表面的水分過快地?fù)]發(fā)　多種微生物都能分解廚余垃圾(或分解菌不止一種)(3)大于　培養(yǎng)相同時間后，測定各組培養(yǎng)基中各種成分的減少量(或各組培養(yǎng)基中各種成分的剩余量)8．(2022·廣東佛山二模)甘蔗是華南地區(qū)一種重要的經(jīng)濟(jì)作物。某研究團(tuán)隊(duì)從甘蔗根際土壤中分離出了幾種固氮菌，實(shí)驗(yàn)方案如下圖。回答下列問題：(1)Ashby培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分主要包括水、無機(jī)鹽__________等。實(shí)驗(yàn)中第一次在Ashby培養(yǎng)基上接種的方法是____________________，在Ashby平板上進(jìn)行多次接種的目的是________________________________________________________________________。(2)固氮菌能產(chǎn)生固氮酶。為評估固氮酶的活性，可以檢測____________________。(3)研究發(fā)現(xiàn)，上述固氮菌還能產(chǎn)生IAA。取一定體積的固氮菌菌液離心，獲得上清液，現(xiàn)欲測定上清液中IAA的含量，請利用以下試劑寫出實(shí)驗(yàn)思路。供選試劑：標(biāo)準(zhǔn)的1 g/L的IAA母液，蒸餾水，S試劑(與IAA反應(yīng)顯紅色，且顏色深淺與IAA濃度成正相關(guān))。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________解析：(1)固氮菌可利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?，所?/span>Ashby培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分主要包括水、無機(jī)鹽、碳源等，不需要額外加入氮源。將土壤稀釋液進(jìn)行梯度稀釋后再接種的方法為稀釋涂布平板法，在Ashby平板上進(jìn)行多次接種的目的是提高固氮菌的純度。(2)固氮酶的活性越大，單位時間內(nèi)的固氮量越大，所以為評估固氮酶的活性，可以檢測單位時間內(nèi)的固氮量。(3)S試劑可與IAA反應(yīng)顯紅色，且顏色深淺與IAA濃度成正相關(guān)，所以可用蒸餾水對IAA母液進(jìn)行梯度稀釋，加入S試劑制成標(biāo)準(zhǔn)顯色液，往上清液中加入S試劑，與標(biāo)準(zhǔn)顯色液進(jìn)行比色，與上清液顏色相近的標(biāo)準(zhǔn)顯色液中IAA的濃度計(jì)為上清液中IAA的濃度。答案：(1)碳源　稀釋涂布平板法　提高固氮菌的純度(2)單位時間內(nèi)的固氮量(3)用蒸餾水對IAA母液進(jìn)行梯度稀釋，加入S試劑制成標(biāo)準(zhǔn)顯色液，往上清液中加入S試劑，與標(biāo)準(zhǔn)顯色液進(jìn)行比色，與上清液顏色相近的標(biāo)準(zhǔn)顯色液中IAA的濃度計(jì)為上清液中IAA的濃度。9．(2022·湖南師大附中三模)自生固氮菌是土壤中能獨(dú)立固定空氣中N2的細(xì)菌，將玉米種子用自生固氮菌拌種后播種，可顯著提高產(chǎn)量并降低化肥的使用量?？蒲腥藛T進(jìn)行了土壤中自生固氮菌的分離和固氮能力測定的研究，部分實(shí)驗(yàn)流程如下圖。回答下列問題：(1)步驟①土樣應(yīng)取自表層土壤的原因是______________________________________________________________________________________________________________。(2)下表為兩種培養(yǎng)基的配方，步驟④應(yīng)選其中的______培養(yǎng)基，原因是___________________________________________________________________________________。培養(yǎng)基類型培養(yǎng)基組分Ashby培養(yǎng)基甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸餾水、瓊脂LB培養(yǎng)基蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸餾水、瓊脂(3)步驟④所用的接種工具是__________，若在④的平板上統(tǒng)計(jì)的菌落的平均數(shù)量為126個，則每克土壤中含有的固氮菌為__________個。(4)將純化的固氮菌置于完全培養(yǎng)液中擴(kuò)大培養(yǎng)48小時，經(jīng)離心后收集下層細(xì)胞并轉(zhuǎn)移至特定培養(yǎng)基中進(jìn)行固氮能力的測定，篩選出固氮能力最強(qiáng)的菌種CM12，為進(jìn)一步鑒定其固氮能力，科研人員選用發(fā)芽一致的玉米種子進(jìn)行3組盆栽實(shí)驗(yàn)，30天后測定土壤微生物有機(jī)氮含量，結(jié)果如下圖。注：CK：對照處理組；N：尿素處理組(每盆土壤中50 mL有氮全營養(yǎng)液：成分為在1 000 mL無氮植物營養(yǎng)液中加入0.12 g尿素)；CM12：自生固氮菌CM12處理組(每盆土壤澆50 mL接種自身固氮菌的無氮植物營養(yǎng)液)。①對照組(CK)的處理為_____________________________________________________。②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：施用尿素處理和接種固氮菌CM12處理均能顯著增加土壤微生物有機(jī)氮含量。與CK組相比，CM12處理組土壤微生物有機(jī)氮含量增加了約________%。③自生固氮菌較共生固氮菌(如根瘤菌)的應(yīng)用范圍更廣，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)同其他生物環(huán)境相比，土壤中的微生物數(shù)量最大、種類最多。在富含有機(jī)質(zhì)的土壤表層，有更多的固氮菌生長，故步驟①土樣取自當(dāng)?shù)乇韺油寥馈?/span>(2)表格為兩種培養(yǎng)基的配方，步驟④應(yīng)選其中的Ashby培養(yǎng)基，原因是該培養(yǎng)基不含氮源，具有選擇作用，自生固氮菌可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈矗?/span>LB培養(yǎng)基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有選擇作用。(3)實(shí)驗(yàn)采用的是稀釋涂布平板法，所以步驟④中所用的接種工具是涂布器。若在④的平板上統(tǒng)計(jì)的菌落的平均數(shù)量為126個，則每克土壤中含有的固氮菌為126÷0.1×104＝1.26×107(個)。(4)①對照組的目的是排除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)的影響，故對照組(CK)的處理為每盆土壤澆50 mL無氮植物營養(yǎng)液。②由柱狀圖可知，空白對照組中土壤微生物有機(jī)氮含量為10，CM12處理組土壤微生物有機(jī)氮含量為22，故與對照組相比，CM12處理組土壤微生物有機(jī)氮含量增加值大概為(22－10)÷10×100%＝120%。③自生固氮菌比共生固氮菌(如根瘤菌)的應(yīng)用范圍更廣，原因是自生固氮菌能在土壤中獨(dú)立固氮，不受宿主的限制。答案：(1)在富含有機(jī)質(zhì)的土壤表層，有更多的固氮菌生長(或固氮菌一般為需氧型，生活在土壤表層)(2)Ashby　該培養(yǎng)基不含氮源，具有選擇作用，自生固氮菌可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈矗?/span>LB培養(yǎng)基中的蛋白胨可以提供氮源，不具有選擇作用(3)涂布器　1.26×107(4)每盆土壤澆50 mL無氮植物營養(yǎng)液　120　自生固氮菌能在土壤中獨(dú)立固氮，不受宿主的限制 

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