（浙江专用）2020版高考生物一轮复习专题25微生物的利用课件.pptx

专题25 微生物的利用,生物 (浙江选考专用),考点 微生物的培养和利用,A组 自主命题浙江卷题组,五年高考,1.2018浙江11月选考,32(一),7分回答与微生物培养及应用有关的问题: (1)对培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从 时开始计时。对于 不耐热的液体培养基,一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中,采用 方式可较快地进行过滤灭菌。 (2)与酿造果醋相比,利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋,需增加 的过 程。某醋化醋杆菌培养基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇组成,其中甘露醇的主要作用是 。 (3)为筛选胞外-淀粉酶分泌型菌种,一般从 (A.果园树下 B.肉类加工厂周围 C.米酒 厂周围 D.枯树周围)获得土样,用无菌水稀释,涂布到含有淀粉的选择培养基上培养,一段时 间后在培养基表面滴加碘液,可在菌落周围观察到水解圈。若要筛选酶活性较高的菌种,需挑 选若干个 比值大的菌落,分别利用液体培养基振荡培养进行扩增。 然后将培养液离心,取 用于检测酶活性。,答案 (1)达到设定的温度或压力值 抽滤 (2)将淀粉分解为葡萄糖 作为碳源 (3)C 水解圈直径与菌落直径 上清液,解析 (1)对培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从达到设定的温度或压力值时开始计 时。对于不耐热的液体培养基,如含有尿素,一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中进行过滤灭菌, 采用抽滤方式可加快过滤。 (2)大米、高粱等原料中富含淀粉,醋化醋杆菌无法直接利用,所以应先将淀粉分解为葡萄糖。 醋化醋杆菌培养中,甘露醇为微生物提供碳源。 (3)制作米酒的过程,需先将淀粉通过淀粉酶催化水解为可以进行发酵的糖,米酒厂周围土样中 胞外-淀粉酶分泌型菌种含量相对较高。淀粉在-淀粉酶的催化下水解生成糊精,糊精遇碘 液不会变蓝,而淀粉遇碘液变蓝,若在培养基表面滴加碘液,由于菌种产生胞外-淀粉酶水解淀 粉而形成水解圈,水解圈越大,说明-淀粉酶的活性越高。因此,可通过挑选水解圈直径与菌落 直径比值大的菌落来筛选酶活性较高的菌种,然后利用液体培养基振荡培养进行扩增,再对培 养液进行离心,取上清液得到淀粉酶提取液,用于酶活性检测。,素养解读 本题通过微生物的综合应用,考查了生命观念和科学探究。,2.2016浙江10月选考,32(一),7分请回答从土壤中分离产脲酶细菌和脲酶固定化实验的有关 问题: (1)LB固体培养基:取适量的蛋白胨、酵母提取液、NaCl,加入一定量的蒸馏水溶解,再加 ,灭菌备用。 (2)尿素固体培养基:先将适宜浓度的尿素溶液,用 灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤,因为 G6玻璃砂漏斗 ,故用于过滤除菌,然后将尿素溶液加到已经灭菌的含 有酚红的培养基中,备用。 (3)取适量含产脲酶细菌的10-4、10-5两种土壤稀释液,分别涂布接种到LB固体培养基和尿素固 体培养基上,培养48 h,推测固体培养基上生长的菌落数最少的是 (A.10-5稀释液+尿 素固体培养基 B.10-5稀释液+LB固体培养基 C.10-4稀释液+尿素固体培养基 D.10-4稀释 液+LB固体培养基)。在尿素固体培养基上产脲酶细菌菌落周围出现 ,其原因是细 菌产生的脲酶催化尿素分解产生 所致。 (4)制备固定化脲酶时,用石英砂吸附脲酶,装柱。再用蒸馏水洗涤固定化酶柱,其作用是 。,答案 (1)琼脂 (2)高压蒸汽 孔径很小,细菌不能滤过 (3)A 红色环带 氨(或NH3) (4) 除去游离的脲酶,解析 (1)制备固体培养基需要加入琼脂。(2)培养基、实验用具等的灭菌一般采用高压蒸汽 灭菌,G6玻璃砂漏斗孔径很小,细菌不能滤过,故可用于过滤除菌。(3)LB固体培养基营养较为 全面,尿素固体培养基以尿素为唯一氮源,所以在10-5稀释液+尿素固体培养基上生长的菌落数 最少,细菌产生的脲酶催化尿素分解产生氨(或NH3),使pH升高,培养基中的酚红指示剂就会变 红。(4)用蒸馏水洗涤固定化酶柱,其作用为除去游离的脲酶。,素养解读 本题通过从土壤中分离产脲酶细菌和脲酶的固定化,考查了生命观念和科学探 究。,A.测试温度中,固定化与非固定化植酸酶的最适温度分别为60 和45 B.测试温度范围内,固定化植酸酶的相对酶活性波动低于非固定化植酸酶 C.固定化与非固定化植酸酶相比,相对酶活性在80%以上时的温度范围较宽 D.65 时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性因蛋白质变性而位于最低点,答案 (1)耐高温菌株 (2)稀释 单菌落 植酸酶的活性 (3)供氧 琼脂 (4)B (5)D,解析 (1)用80 高温处理土壤悬液可以筛选出耐高温菌株。(2)无菌条件下经处理的土壤悬 液利用稀释涂布平板法进行接种;培养后可观察到有的单菌落周围出现透明圈,这是耐高温菌 株产生的植酸酶水解植酸钠形成的,透明圈越大,说明植酸酶的活性越高。(3)将液体培养基振 荡可提高培养液中氧的含量,固体培养基具有固体状态是因为制备培养基时加入了琼脂。(4) 将植酸酶与海藻酸钠混合,然后制成凝胶珠,这是利用包埋法制备固定化酶。(5)对比曲线可 知,65 时非固定化植酸酶因蛋白质变性而活性最低,但此温度条件下固定化植酸酶活性虽然 降低,但不一定发生了蛋白质变性,故选D。,素养解读 本题通过筛选产耐高温植酸酶菌株及酶的固定化,考查了生命观念和科学探究。,考点 微生物的培养和利用,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,1.(2019课标全国,37,15分)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境 污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。 号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。 号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(15 g/L)。 号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量),X(45 g/L)。 回答下列问题。 (1)在号培养基中,为微生物提供氮源的是 。、号培养基中为 微生物提供碳源的有机物是 。 (2)若将土壤悬浮液接种在号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会 ,其原因是 。 (3)号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进 行计数,接种时,应采用的方法是 。 (4)假设从号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条,件下,丙酮酸可为该菌的生长提供 和 。,答案 (1)牛肉膏、蛋白胨 X (2)下降 不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖 (3)稀释涂布平板法 (4)能量 合成其他物质的原料,解析 (1)在号培养基中,牛肉膏、蛋白胨可以为微生物提供氮源,、号培养基中为微生 物提供碳源的是有机物X。(2)号培养基中,碳源只有X,不能降解X的细菌会因缺乏碳源而 不能增殖,使该类细菌比例降低。(3)利用固体培养基对菌落进行计数时,需采用稀释涂布平板 法进行接种。(4)在有氧条件下,丙酮酸可被分解为CO2和H2O且释放能量,为该菌的生长提供 能量和合成其他物质的原料。,知识归纳 总结微生物培养的常考知识 (1)培养基的营养构成:各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐,按照物理性质可分为 液体培养基、固体培养基和半固体培养基。 (2)常用灭菌方法:灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。 (3)培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶常采用的灭菌和消毒方法依 次是高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌、化学消毒、紫外线灭菌、巴氏消毒法。 (4)选择培养基的原理:不同微生物在代谢过程中所需要的营养物质和环境不同。有的适于酸 性环境,有的适于碱性环境。例如从土壤中分离放线菌时,可在培养基中加入10%的酚数滴,抑 制细菌和真菌的生长;如培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素;培养金黄色葡萄球菌, 可在培养基中加入高浓度的食盐。,2.(2019课标全国,37,15分)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。 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。 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 (1)W (2)乙 乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W (3)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)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 本题借助微生物的筛选及酶活力对比实验的相关知识,考查考生对实验目的、原理的 理解和对实验现象、结果的分析、解释能力。通过对不同种类微生物的筛选、纯化及酶活 力实验分析,体现了对科学探究素养中方案探讨、结果分析要素的考查。 (1)要从土壤中分离能降解W的细菌,培养基中应以W为唯一氮源。(2)乙菌落周围出现透明圈, 说明乙菌能降解W。(3)要判断甲、乙能否利用空气中的氮气作为氮源,应将甲、乙菌分别接 种在无氮源的培养基上,观察细菌能否生长,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,否则不能。(4)实验设计应遵循单一变量原则,C处应滴加等量不含酶的缓冲液。 C处只滴加等量缓冲液,若C处没有出现透明圈,说明缓冲液不能降解W,若A、B处形成的透 明圈直径大小相近,说明酶E与天然酶降解W的能力相近。,3.(2019课标全国,37,15分)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 (1)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 (2)倒置 (3)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 (4)灭菌,解析 本题借助细菌的培养方法与操作的相关知识,考查考生理解实验原理、方法与操作步 骤,并对一些生物学问题进行初步探究的能力;试题通过实验分析和方案探究的形式体现了对 科学探究素养的考查。 (1)细菌培养时需要碳源、氮源、水和无机盐等,蛋白胨能同时提供碳源、氮源,葡萄糖提供碳 源,NaNO3不能提供碳源,可提供无机氮源。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同,故制备培 养基时需要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是自养型细菌,可以利用空 气中的CO2作为碳源,故硝化细菌可在没有碳源的培养基上生长。(2)为防止培养皿盖的冷凝 水落入培养基造成污染,用平板培养细菌时一般需将平板倒置。(3)在一定培养条件下,不同种 微生物表现出各自稳定的菌落特征,如特定的形状、大小、颜色、隆起程度等,所以依据菌落 的特征,可以初步区分不同种的微生物。(4)为防止污染环境,使用后的培养基丢弃前要经过灭 菌处理,以便杀死丢弃物中所有的微生物。,4.(2018课标全国,37,15分)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 (1)可以 (2)在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少 (3)破坏DNA结构 消毒液 (4)氯气 (5)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,如玻璃器皿和金属用具可以采用干热灭菌法灭 菌。(2)用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法对牛奶消毒,可以杀死牛奶中的微生物,并且使牛奶的 营养成分损失较少,而煮沸消毒法会破坏牛奶的营养成分。(3)紫外线照射可以破坏DNA结 构,杀死物体表面或空气中的微生物;在照射前,适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液,可以 加强消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的。(5)高压蒸汽灭菌时,若不排尽 锅内的冷空气,会使锅内温度不达标。,知识归纳 消毒与灭菌 (1)消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢 和孢子)。常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法,对实验室的空气常用紫外线或化学药 物消毒。 (2)灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。常用的灭 菌方法有:灼烧灭菌法、干热灭菌法和高压蒸汽灭菌法等。,5.(2018课标全国,37,15分)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)。氮源进入细胞后,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 剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是 ,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的 原理是 。 (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 (1)细菌 选择 (2)碳源、无机盐 蛋白质、核酸 (3)碘液 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 (4)乙同学的结 果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差,解析 本题主要考查微生物的培养与应用。(1)链霉素可抑制细菌生长,从功能上看,添加链霉 素的培养基属于选择培养基。(2)微生物正常生长需要的营养物质有无机盐、氮源、碳源 等。氮源进入细胞后,可以用于合成含氮大分子物质,如核酸、蛋白质等。(3)淀粉遇碘液显蓝 色,若淀粉被水解,则产淀粉酶的菌落周围的淀粉被水解,形成以菌落为中心的透明圈。(4)用 稀释涂布平板法统计菌落数目时,为保证统计结果的准确性,一般选择菌落数在30300的平板 进行计数,取结果差别不大组别的平均值,进而得出计数结果。而乙同学的结果中,1个平板的 计数结果与另2个相差悬殊,即乙同学的结果可信度低。,知识归纳 微生物的计数方法 (1)显微镜直接计数法:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计数一定容积的样品 中微生物的数量。缺点:因不能区分死菌与活菌而使计数结果偏大。 (2)活菌计数法:利用稀释涂布平板法接种,通过统计菌落数目计算样品中的活菌数。缺点:当 两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此统计结果偏小。,6.(2018江苏单科,31,8分)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)取步骤中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤中将温度约 (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2516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3109个活细胞的预期密度。,答案 (1)pH 高压蒸汽(湿热) (2)50 (3)a、b、d (4)氧气 无 30,解析 本题主要考查微生物的培养与计数的相关知识。(1)培养基在定容后、分装前需要调 节pH;分装后还需要进行高压蒸汽(湿热)灭菌。(2)倒平板时温度不宜过高,以防烫伤;同时温 度也不能太低,以防培养基凝固而无法形成平板,因此倒平板时温度应选择50 左右。(3)平 板划线时,需保证无菌操作,以防混入杂菌而影响分离结果。因此操作过程中所用的接种针、 接种环在使用之前都必须灭菌;划线时不能划破培养基表面,以免影响菌落的正常形态进而影 响后期观察;挑取菌落时,应挑取单个菌落;通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,可获得利用甲 醇能力强的菌株,即甲醇高耐受株。(4)为扩大培养过程,欲使酵母数量迅速增加,应为酵母 菌提供充足的营养和O2。台盼蓝染液能将死的酵母菌染成蓝色,而活的酵母菌不能被染色。 假设5个中方格中有x个活酵母菌,由题意可知:(x5)10-41 0002=3109,由此解得x=30。,7.(2017课标全国,37,15分)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)。,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,解析 (1)能分解尿素的细菌体内应含有脲酶;能分解尿素的细菌是异养型生物,不能利用CO2 来合成有机物,可用葡萄糖等有机物作为碳源。进入细菌体内的葡萄糖既能为细胞生命活动 提供能量,又可为其他有机物的合成提供原料。(2)筛选可分解尿素的细菌,应选择以尿素为唯 一氮源的培养基,而能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,其他两组不 能起到筛选作用。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,这两种物质既 可为细菌生长提供无机营养,又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH相对稳定。,考点 微生物的培养和利用,C组 教师专用题组,1.(2015江苏单科,31,8分)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)。 酒精灯 培养皿 显微镜 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图,推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵,理由是 。,答案 (1) (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 (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,解析 本题考查微生物培养与分离的相关知识。(1)样品稀释需用无菌水,在培养基中涂布接 种时需在酒精灯的火焰旁进行。(2)涂布平板时,滴加到培养基表面的菌液一般为0.1 mL,量过 大将导致菌体密度过大而影响分离效果。(3)分装含琼脂的培养基时,试管口粘有培养基易造 成杂菌滋生,故应用酒精棉球擦净。(4)纤维素酶活性越大,菌落周围被分解的纤维素量也越 大,菌落周围的透明圈也就越大。故图中降解纤维素能力最强的菌株为。(5)发酵过程中由 于呼吸作用产生较多的热量和有机酸,故应选择较高温度和酸性环境中活性较高的J4菌株。,2.(2014四川理综,10,11分)有机农药苯磺隆是一种除草剂,长期使用会污染环境。研究发现,苯 磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如 图甲、乙所示。 (1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、 四类,该实验所用的选 择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源,其原因是 。 (2)与微生物培养基相比,植物组织培养的培养基常需添加生长素和 ,这些植物激 素一般需要事先单独配制成 保存备用。 (3)纯化菌株时,通常使用的划线工具是 。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划 线上都不间断地长满了菌,第二划线区域所划的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成,划线无菌落可能的操作失误有 。 (4)为探究苯磺隆的降解机制,将该菌种的培养液过滤离心,取上清液进行图乙所示实验。该实 验的假设是 ,该实验设计是否合理?为什么? 。,答案 (1)氮源和无机盐 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生长繁殖 (2)细胞分裂素 母液 (3)接种环 接种环灼烧后未冷却;划线未从第一区域末端开始 (4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质 不合理,缺少空白对照,解析 (1)微生物生长繁殖所需的主要营养物质包括水、碳源、氮源和无机盐;在培养基中加 入苯磺隆作为唯一碳源,可将只能利用此碳源的菌种筛选出来。(2)植物组织培养常用的MS 培养基中除了水、无机盐和有机物之外,常常需要添加植物激素,包括生长素和细胞分裂素;这 些植物激素事先按一定的质量浓度单独配成母液保存备用。(3)纯化菌株时,通常用接种环进 行划线操作。第二区域划第一条线时,接种环灼烧后未冷却,致使所划第一条线上无菌落。若 第二次划线划第一条线时未从第一次划线第一区域末端开始,也会导致第二划线区域的第一 条线上无菌落。(4)由图乙可知本实验的目的是探究能降解苯磺隆的物质是否是该菌种所产 生的蛋白质。为使实验设计更合理还需再设置一个对照组,将蛋白酶溶液改为等量的清水,其 余设置不变。,3.(2014课标全国,39,15分)为了调查某河流的水质状况,某研究小组测定了该河流水样中的 细菌含量,并进行了细菌分离等工作。回答下列问题: (1)该小组采用涂布分离平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的 空白平板先行培养了一段时间,这样做的目的是 ;然后,将1 mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接 入0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水 样中的活菌数约为 。 (2)该小组采用划线分离法分离水样中的细菌。操作时,接种环通过 灭菌,在第二次及 以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是 。 (3)示意图A和B中, 表示的是用涂布分离法接种培养后得到的结果。,(4)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀,一部分进行静置培养,另一部分进行振荡 培养。结果发现:振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是:振荡培养能 提高培养液中 的含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高 的利用 率。,答案 (1)检测培养基平板灭菌是否合格 3.8107 (2)灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 (3)B (4)溶解氧 营养物质,解析 (1)取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间,可依据是否产生菌落确定培养基的灭 菌效果是否理想。由样品中活菌数计算公式知:1 mL水样中菌株数为(380.1)100=3.8104, 故每升水样中的活菌数为3.8107。(2)利用接种环接种时,接种环需灼烧灭菌。利用划线分离 法分离细菌时,在第二次及以后划线时,总是从上一次划线的末端开始,可以将聚集的菌体逐步 稀释以便得到单个菌落。(3)涂布分离法是用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面,故培养后 产生的菌落应随机分布在培养基表面,即B表示的是用涂布分离法接种培养后得到的结果。 (4)液体培养基通过振荡可提高溶氧量,同时使菌体与营养物质充分接触,提高营养物质的利用 率,从而提高细菌的生长速度。,4.(2014课标全国,39,15分)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题: (1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶,该酶是由3种组分组成的复合酶,其中的葡萄 糖苷酶可将 分解成 。 (2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时,CR可与纤维素形成 色复合物。用含有 CR的该种培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的 。 (3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了甲、乙两种培养 基(成分见表):,注:“+”表示有,“-”表示无。 据表判断,培养基甲 (填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是 ;培养基乙 (填“能”或“不能”)用于分 离和鉴别纤维素分解菌,原因是 。,答案 (1)纤维二糖 葡萄糖 (2)红 透明圈 (3)不能 液体培养基不能用于分离单菌落 不能 培养基中没有纤维素,不会形成CR纤维 素红色复合物,即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌,解析 (1)纤维素酶是一种复合酶,一般认为它包括三种组分:C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶(-葡萄 糖苷酶),前两种酶使纤维素分解成纤维二糖,葡萄糖苷酶(-葡萄糖苷酶)将纤维二糖分解成葡 萄糖。(2)刚果红可与纤维素形成红色复合物,但并不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种 反应。用含有刚果红的纤维素培养基培养纤维素分解菌时,由于纤维素被分解,红色复合物无 法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(3)培养基甲未使用琼脂,为液体培 养基,不能用于分离单菌落。含有纤维素和刚果红(CR)的培养基可分离和鉴别纤维素分解 菌。,评析 本题考查纤维素分解菌的分离与鉴别的相关知识,属于考纲理解能力的考查,难度较 小。理解纤维素分解菌的分离与鉴别原理是解题关键。,5.(2012浙江自选,17,10分)幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。 在患者体内采集样本并制成菌液后,进行分离培养。实验基本步骤如下: 请回答: (1)在配制培养基时,要加入尿素和酚红指示剂,这是因为Hp含有 ,它能以尿素作为 氮源;若有Hp,则菌落周围会出现 色环带。 (2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是 灭菌。 A.高压蒸汽 B.紫外灯照射 C.70%酒精浸泡 D.过滤 (3)步骤X表示 。在无菌条件下操作时,先将菌液稀释,然后将菌液 到培 养基平面上。菌液稀释的目的是为了获得 菌落。 (4)在培养时,需将培养皿倒置并放在 中。若不倒置培养,将导致 。 (5)临床上用14C呼气试验检测人体是否感染Hp,其基本原理是Hp能将14C标记的 分,解为NH3和14CO2。,答案 (1)脲酶 红 (2)D (3)接种 涂布 单 (4)恒温培养箱 无法形成单菌落 (5)尿素,解析 此题考查微生物的分离与培养知识。(1)幽门螺杆菌(Hp)含有脲酶,能以尿素为氮源,在 加入尿素和酚红指示剂的培养基中培养Hp,由于尿素经脲酶的降解可产生碱性的NH3,NH3能 使培养基中的酚红由红黄色变成红色,故菌落周围会出现红色环带。(2)由于尿素加热会分解, 对尿素溶液进行灭菌最好用G6玻璃砂漏斗过滤。(3)微生物的分离和培养步骤是:配制培养基 灭菌、倒平板接种培养观察。为获得单菌落,接种操作前应先将菌液稀释,然后将菌 液涂布到培养基平面上即可。(4)微生物培养时需将培养皿倒置并放在恒温培养箱中,若不倒 置培养,则可能无法形成单菌落。(5)幽门螺杆菌能将14C标记的尿素分解为NH3和14CO2,故临床 上常用14C呼气试验检测人体内幽门螺杆菌的存在。,6.(2018课标全国,37,15分)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 养一段时间后可观察到菌落,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 (1)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 (2)菌体 快速增殖 乙醇产生 (3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软,解析 (1)常用含葡萄糖较多的麦芽汁琼脂培养基分离培养酵母菌。培养基常采用高压蒸汽 灭菌法灭菌。菌落是由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。(2)有氧气存在时,酵母 菌需氧呼吸产生的大量能量可用于快速增殖;无氧气存在时,酵母菌进行厌氧呼吸产生乙醇和 CO2。(3)酵母菌进行细胞呼吸可产生CO2,故用酵母菌制作的面包会变得松软。,易错警示 不同培养基的用途 牛肉膏蛋白胨培养基常用于培养细菌,MS培养基常用于植物组织培养,麦芽汁琼脂培养基常 用于培养酵母菌。,7.(2017江苏单科,31,7分)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。若如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)如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15号比色管的苯酚浓度应分别为 。,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:5 10 20)倍后,再进行比色。,答案 (1)蛋白胨、苯酚 (2)增加 稀释涂布 凝固剂 (3) (4)0、0.2、0.4、0.6、0.8 ,解析 本题考查微生物分离的相关知识。(1)酚降解菌培养基中的蛋白胨和苯酚为酚降解菌 生长提供碳源。(2)转接的目的之一是富集降解苯酚能力强的酚降解菌,故随转接次数增多,培 养基中的苯酚含量应逐渐增加。若平板中菌落过于密集,则需进一步稀释,降低菌体密度后再 涂布培养,以便于菌落分离与计数。制备平板培养基时,需添加琼脂等凝固剂。(3)连续划线 时,在划线的末端菌体密度最低,即在划线的末端最易获得单菌落。(4)1号比色管应为空白对 照组,由6号比色管中苯酚浓度知,15号比色管苯酚浓度应为0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、 0.6 mg/L、0.8 mg/L。废水为50 mg/L苯酚溶液,降解后残留的苯酚浓度约为5021%=10.5(mg/L),则需对残留液进行20倍稀释后10.520=0.525(mg/L),才可以进行比色。,考点 微生物的培养和利用,三年模拟,A组 20172019年高考模拟考点基础题组,1.2019浙江名校协作体高三联考,32(一)请结合酵母菌在人类生产生活中的实际应用,回答下 列有关问题: (1)为了筛选出符合要求的酵母菌,科研人员在培养基中添加了青霉素,其目的是为了 ;为了将分离得到的菌株纯化,挑取菌落在4块相同的平板上划线,以获得单菌落。如图所 示的划线分离操作,正确的是 。但有时科研人员发现其中一块平板的各划线区均未 见菌生长,最可能的原因是 。,(2)酿酒和制醋是古老的生物技术,与此生产有关的微生物分别是酵母菌和 。以果汁 为原料经发酵制作醋的过程中,首先将果汁经酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵;然后再将酒 水混合物在 条件下继续将上述发酵产物转变为醋酸。 (3)泡菜腌制过程中起作用的主要是 和乳酸菌。但这类食品中含有一定的亚硝酸盐, 为了定量测定其含量,常用的方法是 。,答案 (1)抑制细菌(放线菌)生长 B 接种环温度过高,菌被杀死 (2)醋杆菌 有氧 (3)假 丝酵母 光电比色法,解析 (1)为了筛选出符合要求的酵母菌,科研人员在培养基中添加了青霉素,其目的是为了抑 制细菌的生长。划线分离操作过程中,下一次划线要在上一次划线末端处开始,B正确。若其 中一块平板的各划线区均未见菌生长,最可能的原因是接种环温度过高,菌被杀死。(2)与酿酒 和制醋有关的微生物分别是酵母菌和醋杆菌。以果汁为原料经发酵制作醋的过程中,首先将 果汁经酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵;然后再将酒水混合物在有氧条件下继续将上述发 酵产物转变为醋酸。(3)泡菜腌制过程中起作用的主要是假丝酵母和乳酸菌。亚硝酸盐的定 量测定,常用的方法是光电比色法。,2.(2019浙江金丽衢十二校联考,32)某同学要从土壤中分离出能分解尿素的细菌,并统计单位 体积土壤样液的活菌数目。按照培养基的配方称取,并将各种物质溶解后,用蒸馏水定容、灭 菌,制成固体培养基备用。回答问题: (1)配制该培养基应加入的凝固剂和显色剂分别是 ,加入培养基的三角瓶需 用 盖上后灭菌。 (2)培养分解尿素的细菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。采用的检测方法是 。 (3)若要统计土壤样品中尿素分解菌的数目,宜采用 法接种,根据土壤样品的稀释倍 数和接种稀释液的体积,统计平板上的菌落数目就能大约推测出样品中的活菌数。某同学在 稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数的平均值为24.6,则每升样品中的活菌数约为 个。与血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的菌落数较 ,其原因是 。,答案 (1)琼脂糖和酚红(顺序颠倒不得分) 封口膜 (2)将未接种的培养基在适宜温度下放 置适宜的时间(37 恒温箱中培养),观察培养基上是否有菌落产生 (3)涂布分离 2.46109 少 两个或多个细菌连接在一起时,往往统计的是一个菌落或死菌未被计入,故用此方法测 得的菌落数偏少(其他合理答案酌情给分),解析 (1)配制该培养基时添加琼脂糖作为凝固剂,在培养基中添加酚红作为分离分解尿素的 细菌的显色剂;加入培养基的三角瓶需用封口膜盖上后灭菌。(2)检测培养基是否被污染时,可 将未接种的培养基在适宜温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生,若没有菌落 产生,则表明培养基未被污染。(3)若要统计土壤样品中尿素分解菌的数目,宜采用涂布分离法 接种;用涂布分离法分离细菌,取0.1 mL稀释度不同的菌液涂布培养基平面上进行培养,再结合 题意可知,每升样品中的活菌数约为24.60.1103104=2.46109个;与血细胞计数板计数法相 比,用此计数方法测菌落数时,由于两个或多个细菌连接在一起时,往往统计的是一个菌落,再 有死菌未计入,故测得的菌落数偏少。,3.(2019浙江绿色联盟联考,32)回答下列有关分离土壤中以尿素为氮源的微生物的实验: (1)取1 g土样后用 逐步稀释,得到不同浓度的稀释液,取样时尽量只取 。 (2)尿素溶液用 (填工具)进行灭菌,下列关于该灭菌操作的叙述错误的是 。 A.固定化酶的灭菌可使用该法 B.该工具灭菌后需用盐酸抽滤后直接干燥保存 C.其他培养基成分应用高压蒸汽灭菌法灭菌 D.菌液稀释、接种等均应在酒精灯火焰旁操作 (3)在合适的稀释倍数下,培养基中的红色透明圈直径大小不一,说明不同菌落的微生物可能是 同一种菌的不同 ,这种用于筛选高表达量微生物的方法称为 。 (4)若在10-5浓度下培养皿的平均菌落数为13,则该1 g土样中含分解尿素微生物的数量约为 个。,答案 (1)无菌水 悬液 (2)G6玻璃砂漏斗 B (3)菌株 单菌落分离 (4)1.3107,解析 (1)取1 g土样后用无菌水逐步稀释,得到不同浓度的稀释液,取样时尽量只取悬液。(2) 尿素溶液用G6玻璃砂漏斗进行灭菌,该工具灭菌后需用1 mol/L的盐酸浸泡,并抽滤去酸,再用 蒸馏水洗至洗出液呈中性,干燥后保存。(3)在合适的稀释倍数下,培养基中的红色透明圈直径 大小不一,说明不同菌落的微生物可能是同一种菌的不同菌株,这种用于筛选高表达量微生物 的方法称为单菌落分离。(4)若在10-5浓度下培养皿的平均菌落数为13,则该1 g土样中含分解 尿素微生物的数量约为1.3107个。,4.(2019浙江绍兴联考,32)回答高产醋化醋杆菌的分离和应用的相关问题: (1)培养基的配制:将适量酵母膏、葡萄糖、琼脂配制成液体在 (1 kg/cm2压力)条件 下高压蒸汽灭菌20分钟,使用前再加入适量 和灭菌的碳酸钙,以利于选择。 (2)分离:将样品用 稀释,并用 将适量稀释液涂布到培养基中,培养一段时间 出现 ,根据 与碳酸钙作用形成的透明圈大小进行选择。 (3)在果醋发酵中需要控制适宜的条件,下列相关叙述错误的是 ( ) A.需要通入无菌空气,提供有氧环境 B.在使用高产醋化醋杆菌生产果醋时可以直接加入果汁 C.发酵往往需要锯末等物质固定醋化醋杆菌 D.发酵前需将培养液pH调至7.0,答案 (1)121 无水乙醇 (2)无菌水 玻璃刮刀 单菌落 醋酸 (3)B,解析 (1)高压蒸汽灭菌法使用温度是121 ;为利于选择,使用前加入适量无水乙醇和灭菌的 碳酸钙。(2)将样品用无菌水稀释,并用玻璃刮刀涂布。培养一段时间之后出现单菌落,根据醋 酸与碳酸钙形成的透明圈大小进行选择。(3)在高产醋化醋杆菌生产果醋时使用的是酒水 混合物。,5.2018浙江宁波3月联考,32(一)研究小组从土壤中筛选以多环芳烃(PAHs)为碳源和能源的 细菌,用以降解工业废水和生活污水中的PAHs。请回答: (1)为了从土壤中筛选PAHs降解菌,需配制以 为唯一碳源的培养基,培养基经 A.121 (500 g/cm2压力),15 min B.90 (500 g/cm2压力),15 min C.121 (1 kg/cm2压力), 15 min D.90 (500 g/cm2压力),30 min高压蒸汽灭菌,待冷却至60 后倒平板。 (2)倒平板时应使锥形瓶的瓶口通过火焰,目的是 。在倒平板的过程中,如果培 养基溅在皿盖与皿底之间的部位,则这个平板不能用来培养PAHs降解菌,原因是 。 (3)制备土壤稀释液,用 方法接种于固体培养基表面,培养时,需将培养皿 并 放在37 恒温培养箱中培养2448 h。 (4)用划线法纯化PAHs降解菌的过程中,在第二次及其后的划线操作时,须从上一次划线的末 端开始划线,原因是 。,答案 (1)PAHs C (2)防止杂菌污