专题02微生物的培养与应用(高考题组)
一、单选题
1.下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是 ..A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌 B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧 C.接种后的培养皿要倒置,以防培养污染 D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
2.为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落 C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的 D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色
3.野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长,发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学实验过程中发现,将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现许多由单个细菌形成的菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析,不合理的是( ) A.操作过程中出现杂菌污染
B.M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸 C.混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质 D.混合培养过程中,菌株中已突变的基因再次发生突变 4.下列关于微生物培养及利用的叙述,错误的是( )
A.利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物,而保留利用尿素的微生物 B.配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH C.酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒 D.适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化
5.下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述,不合理的是 ...A.筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养 B.可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌
C.在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力 D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值
6.筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。
菌种 细菌Ⅰ 细菌Ⅱ
菌落直径:C(mm) 5.1 8.1 透明圈直径:H(mm) 11.2 13.0 H/C 2.2 1.6
有关本实验的叙述,错误的是 ..
A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布 C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
7.漆酶属于木质降解酶类,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,相关叙述错误的是( )
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,在通过划线进一步纯化
D.在适宜温度下,接种后的斜面培养基上菌落长成后,可在低温下临时保存菌株 8.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
9.在培养基配制和微生物接种的过程中,确保无杂菌污染被称为无菌操作。图中,符合无菌操作要求的有
A.①②③④ B.①②③⑤ C.①③④⑤ D.②③④⑤
10.通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸,生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵过程的叙述,正确的是 A.溶氧充足时,发酵液中有乳酸的积累
B.发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量 C.菌体中谷氨酸的排出,有利于谷氨酸的合成和产量的提高 D.发酵液PH值呈碱性时,有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺 11.下列有关细菌培养的叙述,正确的是
A.在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌 B.在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长 C.向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长
D.在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动 12.下列关于细菌的叙述,错误的是( ) A.硝化细菌能以NH3,作为氮源和能源物质 B.某些细菌可以利用光能固定CO2合成有机物
C.生长因子是某些细菌生长过程中需要额外补充的营养物质 D.含伊红和美蓝试剂的培养基不能用来鉴别牛奶中的大肠杆菌
13.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
二、综合题
14.产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是__________(填编号)。 ..编号 物品 灭菌方法
(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经__________后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌__________个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行__________育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以__________为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径__________的菌落,纯化后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株__________进行后续相关研究,理由是__________。
① 培养基 高压蒸汽 ② 接种环 火焰灼烧 ③ 培养皿 干热 ④ 涂布器 臭氧
15.某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________。甲、乙培养基均属于______________培养基。 107 个/mL,(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是________________(答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤________________。 (5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即________________。 16.回答下列与细菌培养相关的问题。
(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是_____________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是________。硝化细菌在没有碳源的培养基上______(填“能够”或“不能”)生长,原因是____________。
(2)用平板培养细菌时一般需要将平板____________(填“倒置”或“正置”)。
(3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是____________。
(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过____________处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。
17.回答下列与酵母菌有关的问题:
(1)分离培养酵母菌通常使用____________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基,该培养基应采用________灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间后会观察到菌落,菌落的含义是_______________。
(2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进______________(填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进_________(填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”)。
(3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的原因是______________________。
18.将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。 回答下列问题:
(1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制___________的生长,加入了链霉素的培养基属于___________培养基。
(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有___________(答出两点即可)。氮源进入细菌后,可参与合成的生物大分子有___________(答出两点即可)。
(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产生淀粉酶的微生物,加入的显色剂是___________,该方法能筛选出产生淀粉酶微生物的原理___________。
(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:
甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133。 乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。 有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是:_____________________。
19.物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。
(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是_________。 (2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择________菌落进一步纯化,选择的依据是________。
(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即_______。
(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。
①在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加_________,三处滴加量相同。
②一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明___________;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明___________。
20.在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题:
(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具________(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。
(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是________。
(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能________,在照射前,适量喷洒_________,可强化消毒效果。
(4)水厂供应的自来水通常是经过________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。
(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是__________________________。
专题02微生物的培养与应用(高考题组)
一、单选题
1.下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是 ..A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌 B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧 C.接种后的培养皿要倒置,以防培养污染 D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基 【答案】A 【解析】
接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理,接种环等常用灼烧灭菌法处理,吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理,培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理,A错误;为了防止杂菌污染,每次接种前后,接种环都要进行灼烧灭菌,B正确;接种后,培养皿需要倒置,以防皿盖上水珠落入培养基造成污染,C正确;分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法,后者还可以用于微生物的计数,所用培养基为固体培养基,D正确。故选A。
2.为纯化菌种,在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌,培养结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.倒平板后需间歇晃动,以保证表面平整
B.图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多,应从Ⅲ区挑取单菌落 C.该实验结果因单菌落太多,不能达到菌种纯化的目的 D.菌落周围的纤维素被降解后,可被刚果红染成红色 【答案】B 【解析】
A、倒平板后无需晃动,A错误;
B、Ⅰ区、Ⅱ区没有出现单菌落,说明细菌数量太多,故应从Ⅲ区挑取单菌落,B正确;
C、出现单菌落即达到了菌种纯化的目的,C错误;
D、刚果红是一种染料,它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物,但并不和水解
后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应,D错误。 故选B。
3.野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长,发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学实验过程中发现,将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现许多由单个细菌形成的菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析,不合理的是( ) A.操作过程中出现杂菌污染
B.M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸 C.混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质 D.混合培养过程中,菌株中已突变的基因再次发生突变 【答案】B 【解析】
A.操作过程当中出现杂菌污染,基本培养基上生长的为杂菌,A合理;
B.若M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸形成的菌落,需要MN混合在一起才能生存,而该菌落来自于单个细菌形成的菌落,单个细菌不可能混合培养的细菌。B项不合理。
C.M、N菌株混合培养后在基本培养基上可以生存。推测可能是混合培养过程当中,菌株间发生了基因交流,获得了对方的遗传物质,C合理;
D.基因突变是不定向的,在混合培养过程中,菌株当中已突变的基因也可能再次发生突变得到可在基本培养基上生存的野生型大肠杆菌,D合理。 故选B。
4.下列关于微生物培养及利用的叙述,错误的是( )
A.利用尿素固体培养基可迅速杀死其他微生物,而保留利用尿素的微生物 B.配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH C.酵母菌不能直接利用糯米淀粉发酵得到糯米酒 D.适宜浓度的酒精可使醋化醋杆菌活化 【答案】A
【解析】
A、利用尿素固体培养基,由于不能利用尿素做氮源的微生物不能生长繁殖,而保留利用尿素的微生物,并非杀死,A错误;
B、不同的微生物所需的pH不同,所以配置培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH,B正确;
C、酵母菌不能直接利用淀粉,应用酒曲中的根霉和米曲霉等微生物把淀粉糖化,再用酵母菌发酵得到糯米酒,C正确;
D、醋化醋杆菌在有氧条件下利用酒精产生醋酸,D正确。 故选A。
5.下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述,不合理的是 ...A.筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养 B.可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌
C.在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力 D.用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值 【答案】A 【解析】
应该用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌,只有纤维素分解菌能够存活,A错误;木材、秸秆中富含纤维素,故可以从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌,B正确;用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌后,为了确定得到的是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验,C正确;用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆,可以把纤维素分解成葡萄糖,提高饲用价值,D正确。故选A。 6.筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。
菌种 细菌Ⅰ 细菌Ⅱ
菌落直径:C(mm) 5.1 8.1 透明圈直径:H(mm) 11.2 13.0 H/C 2.2 1.6
有关本实验的叙述,错误的是 ..
A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布 C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 【答案】C 【解析】
培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分,A正确;筛选淀粉分解菌时,需要对菌液进行一系列的梯度稀释,再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养,B正确;由题意可知,以上两种菌均会产生透明圈,说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉,C错误;淀粉分解菌的H/C越大,说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多,可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强,D正确。因此,本题答案选C。
7.漆酶属于木质降解酶类,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,相关叙述错误的是( )
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,在通过划线进一步纯化
D.在适宜温度下,接种后的斜面培养基上菌落长成后,可在低温下临时保存菌株 【答案】A 【解析】
生活污水中含有大量微生物,但不一定含有产漆酶的菌株,A错误;筛选生活污水中含有大量微生物,筛选培养基中需要加入漆酶的底物,只有产生漆酶的微生物才能在该培养基上生长,进而通过菌落特征挑出产漆酶的菌落, B正确;由图可知今年3在涂布平板上长出的菌落,在通过划线进一步纯化,C正确;在适宜温度下,接种后的斜面培养基上菌落长成后,可在低温下临时保存菌株,D正确。
8.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 【答案】D
【解析】高压灭菌加热结束时,当压力表的压力降到零时,打开排气阀,打开盖子,如果提前打开排气阀,锅内压力突然下降,灭菌容器内液体会冲出容器,造成污染,A错误;倒平板时,培养皿盖打开一缝隙,不能放到一边,B错误;接种时,接种环经火焰灭菌冷却后挑取菌落,不能趁热挑取,以免杀死微生物,C错误;由于平板倒过来放置,则用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上,D正确。
9.在培养基配制和微生物接种的过程中,确保无杂菌污染被称为无菌操作。图中,符合无菌操作要求的有
A.①②③④ 【答案】B 【解析】
B.①②③⑤ C.①③④⑤ D.②③④⑤
在培养基配制和微生物接种的过程中,无菌操作包括实验仪器、培养基、接种环境和操作人员等都要采取一定消毒和灭菌的操作,以尽可能保证无杂菌污染。图解中只有④接种前培养皿在火焰上灼烧的操作不正确,因为作为实验仪器和设备的灭菌需要高压蒸汽灭菌才可能更彻底,其余操作都是正确的无菌操作要求的,所以选B。
10.通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸,生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵过程的叙述,正确的是 A.溶氧充足时,发酵液中有乳酸的积累
B.发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量 C.菌体中谷氨酸的排出,有利于谷氨酸的合成和产量的提高 D.发酵液PH值呈碱性时,有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺
【答案】C 【解析】
A、谷氨酸棒状杆菌是好氧型细菌,在氧气充足时,不会有乳酸的积累,A错误; B、碳源与氮源之比影响谷氨酸的产量,当培养基中碳源与氮源之比为4:1时,菌体大量繁殖而产生的谷氨酸少,而当培养基中碳源与氮源之比为3:1时,菌体繁殖受到抑制,谷氨酸的合成量增加,B错误;
C、谷氨酸合成过多时,会抑制谷氨酸脱氢酶的活性,从而使谷氨酸的合成过程中断,因此需要及时排出谷氨酸,才可以解除抑制作用,C正确;
D、当发酵液的pH为酸性时,谷氨酸棒状杆菌会产生乙酰谷氨酰胺,D错误。 故选C。
11.下列有关细菌培养的叙述,正确的是
A.在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌 B.在培养基中加入青霉素可抑制真菌而促进细菌生长 C.向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长 D.在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动 【答案】D 【解析】
本题考查的是细菌培养的有关内容。由题意可知,在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有一种细菌,A错;在培养基中加入青霉素可抑制细菌生长,B错;向液体培养基中通入氧气能抑制破伤风杆菌的生长,因为破伤风杆菌为厌氧菌,C错;在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动,D正确。故本题选D。 12.下列关于细菌的叙述,错误的是( ) A.硝化细菌能以NH3,作为氮源和能源物质 B.某些细菌可以利用光能固定CO2合成有机物
C.生长因子是某些细菌生长过程中需要额外补充的营养物质 D.含伊红和美蓝试剂的培养基不能用来鉴别牛奶中的大肠杆菌 【答案】D 【解析】
本题考查的是微生物部分内容,硝化细菌是自养细菌,能利用氨氧化分解时所释放的能量为自身生命活动合成ATP,故氨可作能源物质,同时也可把氨转化成氨基酸或核酸、ATP等物质,故也可作氮源,A正确;某些细菌如光合作用细菌就能完成利用光能固定二氧化碳来合成有机物,B也正确;生长因子的概念就是微生物生长过程中自身不能合
成,必须需要补充的一部分小分子有机物,C也正确;含伊红和美蓝的培养基是专门用来鉴定大肠杆菌的培养基,使用时,将带菌材料接种在灭菌的伊红-美蓝培养基中,如果材料中含有大肠杆菌,就会在培养基上长出具有金属光泽的紫黑色菌落,所以本题应该选D。
13.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 【答案】B 【解析】
可以直接在锥形瓶灭菌,然后再分装到灭菌过的培养皿中,如果分装到培养皿中再灭菌,不便移动操作;A错误;
接种环暴露在空气中一段时间后就需再进行灼勺灭菌;B正确; 微生物培养一般不需要光照条件;C错误;
根据不同的微生物,间隔观察时间不同,如也可能每天定时观察。D错误。 二、综合题
14.产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株,科研人员开展了相关研究。请回答下列问题:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其灭菌方法错误的是__________(填编号)。 ..编号 物品 灭菌方法
(2)称取1.0g某土壤样品,转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经__________后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落,则该样本中每克土壤约含酵母菌__________个。
(3)为了进一步提高酵母菌产酶能力,对分离所得的菌株,采用射线辐照进行__________育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以__________为唯一碳源的固体培养基上,培养一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选择直径__________的菌落,纯化
① 培养基 高压蒸汽 ② 接种环 火焰灼烧 ③ 培养皿 干热 ④ 涂布器 臭氧
后获得A、B两突变菌株。
(4)在处理含油废水的同时,可获得单细胞蛋白,实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能,进行了培养研究,结果如图。据图分析,应选择菌株__________进行后续相关研究,理由是__________。
6×105 诱变 脂肪 较【答案】④ 梯度稀释 4.(或460000)(或油脂)大 B 该菌株增殖速度快,单细胞蛋白产量高;降解脂肪能力强,净化效果好 【解析】
(1)培养基一般进行高压蒸汽灭菌,接种环可用火焰灼烧灭菌,培养皿一般通过干热灭菌,涂布器应该用酒精引燃灭菌;故①②③正确,错误的是④。
(2)稀释涂布平板法是将样品进行一系列梯度稀释后,获得细胞密度不同的菌悬液,然后涂布到平板上。根据题意,1.0g土壤样品转入99mL无菌水中,制备成菌悬液,经系列梯度稀释后,分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,则稀释的倍数为1000倍,其中10倍稀释的菌悬液培养后长出了46个酵母菌落,则总的稀释倍数为10000倍,故每克土壤中含酵母菌数为46×10000=4.6×105个。
(3)根据题意,欲提高酵母菌产酶能力,可对分离得到的产脂肪酶酵母菌菌株进行射线辐射,该育种方式为诱变育种。为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株,可配制以脂肪为唯一碳源的培养基,将辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上,形成单菌落;产脂肪酶能力越强的酵母菌,分解利用脂肪的能力越强,菌落生长越好,一段时间后,按照菌落直径大小进行初筛,选取直径较大的菌落即可。
(4)据题图分析可知,相同时间内,菌株B的细胞密度高于菌株A,而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量,故进行相关研究可选择菌株B,原因是菌株B增殖速度快,单细胞蛋白的产量也高,同时降解脂肪的能力强,净化效果更好。 15.某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无
机盐、水、S和Y。
回答下列问题:
(1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________。甲、乙培养基均属于______________培养基。 107 个/mL,(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是________________(答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤________________。 (5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即________________。
【答案】高压蒸汽灭菌 琼脂 选择 104 S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 取淤泥加入无菌水,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数 水、碳源、氮源和无机盐 【解析】
(1)常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶,乙为固体培养基,故需要加入Y琼脂;甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株,故均属于选择培养基。
(2)若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液,且每个平板上长出的菌落数不超过200个,则107÷1000×100÷200=1×104倍。 摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×
(3)当培养基中的S超过某一浓度后,可能会抑制菌株的生长,从而造成其对S的降解量下降。 (4)要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数,可以取淤泥加无菌水制成菌悬液,稀释涂布到乙培养基上,培养后进行计数。
(5)甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。
16.回答下列与细菌培养相关的问题。
(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是_____________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是________。硝化细菌在没有碳源的培养基上______(填“能够”或“不能”)生长,原因是____________。
(2)用平板培养细菌时一般需要将平板____________(填“倒置”或“正置”)。 (3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是____________。
(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过____________处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。
【答案】蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同 能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源 倒置 在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征 灭菌 【解析】
(1)葡萄糖只能为细菌提供碳源,钠为细菌提供无机盐,而蛋白胨既可以为细菌碳源,也可以为细菌提供氮源;由于不同的细菌生长繁殖的最适宜pH是不同的,因此制备培养基时要根据所培养的细菌的不同来调节培养基的pH;硝化细菌属于化能自养型微生物,其可以利用氨氧化释放的能量将空气中的二氧化碳固定为有机物,因此硝化细菌可以在无碳培养基中生长。
(2)用平板培养细菌时,一般需要将平板倒置培养,以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。
(3)由于每一大类微生物都有其独特的细胞形态,因而其菌落形态特征也各异,因此根据菌落的形态、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物。 (4)有些使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境。 17.回答下列与酵母菌有关的问题:
(1)分离培养酵母菌通常使用____________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基,该培养基应采用________灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间后会观察到菌落,菌落的含义是_______________。
(2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进______________(填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进_________(填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”)。
(3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的原因是______________________。
【答案】麦芽汁琼脂 高压蒸汽 由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体 菌体快速增殖 乙醇产生 酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软 【解析】
(1)麦芽汁琼脂培养基的碳氮比较高,而且含糖量高,更适合酵母菌;该培养基应采
用高压蒸汽灭菌法灭菌;若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间后可观察到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落。
(2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,进行有氧呼吸产生H2O和CO2,释放能量多,细胞增殖快;若进行无氧培养,进行无氧呼吸,产生酒精和CO2,释放能量少,增殖慢。 (3)制作面包时,在面粉中添加一定量的酵母菌,因酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖,产生二氧化碳,二氧化碳是气体,遇热膨胀而形成小孔,使得面包松软多孔。 18.将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。 回答下列问题:
(1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制___________的生长,加入了链霉素的培养基属于___________培养基。
(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有___________(答出两点即可)。氮源进入细菌后,可参与合成的生物大分子有___________(答出两点即可)。
(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产生淀粉酶的微生物,加入的显色剂是___________,该方法能筛选出产生淀粉酶微生物的原理___________。
(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:
甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133。 乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。 有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是:_____________________。
【答案】细菌 选择 碳源、无机盐 蛋白质、DNA、RNA 碘液 淀粉遇碘显蓝色,产淀粉酶菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 乙同学的结果中,1个平板的计数与另2个相差悬殊,结果的重复性差 【解析】
(1)M培养基若用于真菌的筛选,说明M培养基能满足真菌的生长,而能抑制其它微生物的生长,链霉素是一种抗生素,可以抑制细菌的生长。加入了链霉素的培养基能筛选出真菌,该培养基属于选择培养基。
(2)微生物生长需要多种营养物质除氮源外,还需要碳源、无机盐、水以及特殊营养物质等。氮元素是蛋白质和核酸等生物大分子的组成元素,因此氮源进入细胞后,可参
与合成的生物大分子有蛋白质和核酸(DNA、RNA)。
(3)淀粉与碘液会变成蓝色,筛选产淀粉酶的微生物,依据淀粉遇碘液显蓝色,产淀 粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈,再根据透明圈,来筛选产淀粉酶的微生物。(4)乙同学结果不合理,因为1个平板的计数结果与另2个相差悬殊较大,结果的重复性差,不能简单的用其平均数作为最终结果。
19.物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。 (1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是_________。 (2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择________菌落进一步纯化,选择的依据是________。
(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即_______。
(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。
①在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加_________,三处滴加量相同。
②一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明___________;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明___________。
【答案】W 乙 乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W 将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源 缓冲液 缓冲液不能降解W 酶E与天然酶降解W的能力相近 【解析】
(1)该研究小组的目标菌是能够降解物质W的细菌,而物质W是一种含氮有机物,故可作筛选培养基中的氮源。
(2)研究小组的目标菌,是能够降解物质W的细菌,培养基中乙菌落的周围出现透明圈,说明乙菌落能够降解物质W,故乙菌落为该小组的目标细菌。
(3)目标菌能够利用空气中的氮气作为氮源,故选用的筛选培养基不添加氮源,能够在无氮源的培养基上生存的细菌便是目的细菌,故实验操作为:将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。 (4)①C处作为空白对照,要排除作为溶剂的缓冲液对实验可能造成的影响,故需要在C处滴加缓冲液,且保持滴加量相同;②培养基中的透明圈表示物质W被降解的情况,若C处不出现透明圈,则说明缓冲液不能降解物质W;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明物质W被降解的程度相近,即酶E与天然酶降解物质W的能力相近。 20.在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题:
(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具________(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。
(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是________。
(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能________,在照射前,适量喷洒_________,可强化消毒效果。
(4)水厂供应的自来水通常是经过________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。
(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是__________________________。
【答案】可以 在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少 破坏DNA结构 消毒液 氯气 未将锅内冷空气排尽 【解析】
(1)能耐高温的、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。
(2)煮沸消毒法即在100℃煮沸5~6 min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢;巴氏消毒法即在70~75℃煮30 min或在80℃煮15min,可以杀死微生物,并且保证营养物质不被破坏。因此,与煮沸消毒法相比,牛奶消毒常采用的巴氏消毒法或高温瞬时消毒法的优点是在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少。
(3)因紫外线能破坏DNA结构,所以密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒。在照射前,适量喷洒消毒液,可强化消毒效果。
(4)通常乙醇消毒是75%的酒精,有气味,影响水质,不适宜消毒自来水;高锰酸钾本身有颜色,消毒后溶液呈紫红色,无法使用;因此水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的。
(5)采用高压蒸汽灭菌时,锅内的水加热煮沸,将其中原有的冷空气彻底排除后才能将锅密闭。如果未将锅内冷空气排尽,则会出现压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度的现象。
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