高中生物第十单元生物技术实践第35讲微生物的培养与应用课时跟踪训练.docx

第35讲微生物的培养与应用测控导航表知识点题号1.微生物的分离与培养1,42.微生物的筛选和计数2,3,5,63.综合考查71.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非常经典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,依据含不同抗生素的滤纸片周围出现透明圈的大小来判断,透明圈越大,说明对该种抗生素越敏感。(3)绿脓杆菌对美罗培南敏感,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2.(2016河北石家庄模拟)废纸主要成分是木质纤维。左图是工业上利用废纸生产乙醇的基本工作流程。回答下列问题:(1)自然界中环节需要的微生物大多分布在的环境中。中获得的酶是酶。(2)若从土壤中分离出上述微生物,应以为唯一碳源的培养基进行培养,并加入形成红色复合物进行筛选,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的。(3)接种后一个平板经培养后的菌落分布如右图所示,推测接种时可能的操作失误是 。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)生产中可以满足环节的常见菌种是。玉米秸秆中的纤维素经充分水解后的产物可为该微生物的生长提供。解析:在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红纤维素的复合物就无法形成,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的透明圈;糖液经发酵产生乙醇,常用的菌种是酵母菌。纤维素经充分水解后,其产物为葡萄糖,可为该微生物的生长提供碳源。答案:(1)富含纤维素(或“落叶较多”等)纤维素(2)纤维素刚果红(CR)透明圈(3)涂布不均匀避免培养基污染棉塞(4)酵母菌碳源3.(2016山东烟台高三质检)尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多,为探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示,实验步骤如下图所示。KH2PO4Na2HPO4MgSO47H2O葡萄糖尿素琼脂1.4 g2.1 g0.2 g10 g1 g15 g将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL,调pH为7.2(1)培养基中加入尿素的目的是。从物理形态看,培养基属于培养基。“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的和。为了满足图示锥形瓶中目的菌对氧气的需求,应采用的操作方法是。(2)图中将细菌(非硝化细菌)转到培养基上时,应采用法接种,获得单个菌落。接种环的灭菌方法是。初步筛选出来的菌种,还需要用生化的方法作进一步的鉴定:在此培养基中接种并培养初步筛选的菌种,若pH(填“降低”“不变”或“升高”),说明该菌种能够分解尿素。(3)A同学从培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。若造成A同学实验结果的原因是培养基被杂菌污染。为了确定该原因,操作思路是 。解析:(1)培养基中加入尿素的目的是筛选目的菌,属于选择培养基。氮源是尿素,碳源是葡萄糖,振荡培养是为目的菌提供氧气。(2)常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法,图中所示的接种方法为稀释涂布平板法。接种环的灭菌方法是灼烧灭菌。细菌合成的脲酶能将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,pH升高,因此若pH升高可说明该菌能够分解尿素。(3)A同学筛选出的菌落较多原因可能是土样不同培养基污染操作失误。因此为确定原因,可通过设置对照实验来确定。答案:(1)筛选目的菌固体尿素葡萄糖振荡培养(或搅拌)(2)稀释涂布平板灼烧升高(3)将A同学的培养基在不加土样的情况下,设置空白对照4.(2016山西太原模拟)一种广泛使用的除草剂(含氮有机物)在土壤中不易被降解,长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌(已知该除草剂在水中溶解度低,含一定量该除草剂的 培养基不透明)。回答下列问题:(1)细菌的计数可用血细胞计数法,这种方法可以统计出(填“活”“死”或“死和活”)酵母菌。(2)要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌,从用途方面来看,上述培养皿中培养基的特点是 。(3)接种技术的核心是 。在划线接种时,连续划线的目的是将聚集的菌种逐步 。培养时,只有很少菌落出现,大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是 或有氧条件抑制了这些细菌的生长。(4)在培养基上形成的菌落中,无透明圈菌落利用的氮源主要是 ,有透明圈菌落利用的氮源主要是,据此可筛选出目的菌。实验结果如图显示的AE五种菌株中,是最理想的菌株。解析:(1)一般通过血细胞计数法对酵母菌进行计数,在不进行染色的情况下,这种计数方法无法区分酵母菌细胞的死活。(2)从物理性质来看,题图培养皿中培养基属于固体培养基;从用途来看,该培养皿中培养基属于选择培养基。该除草剂为含氮有机物,降解该除草剂的细菌可以以除草剂为氮源。故该培养基中除加入除草剂外,不再含有其他氮源,以选择出能降解该除草剂的细菌。(3)微生物接种技术的核心是防止杂菌污染,保证培养物的纯度。如用于接种的器具必须经过严格灭菌,必须在酒精灯火焰旁接种、操作者的双手必须用酒精消毒等;划线接种时连续划线的目的是将菌体不断稀释获得单个菌落;培养时大部分细菌不能在此培养基上生长的主要原因可能是培养基中缺少这些细菌可利用的氮源,或有氧条件抑制了这些细菌的生长。(4)含一定量该除草剂的培养基不透明,形成透明圈是由于该除草剂被某些细菌降解。在固体培养基上形成的菌落中,无透明圈菌落利用的氮源主要是氮气,有透明圈菌落利用的氮源主要是该除草剂,据此可筛选出目的菌;观察图示培养结果,E菌落周围的透明圈最明显,说明形成该菌落的菌株是最理想的菌株。答案:(1)死和活(2)在无氮固体培养基中添加了该除草剂(3)防止杂菌污染,保证培养物的纯度稀释获得单个菌落培养基中缺少这些细菌可利用的氮源(4)氮气该除草剂E5.(2016河北张家口期末)土壤中微生物种类繁多,功能强大,比如:最显著的作用是分解有机质;把植物的残枝败叶和施入土壤中的有机肥料分解,改善土壤的结构和供给植物吸收。若利用其中某种微生物,则需要进行菌种的分离和纯化。以下示意图是从土壤中分离出分解尿素的微生物流程图。回答下列问题:(1)过程所使用的接种方法是。用该接种方法对微生物进行计数时,通常选用菌落数在个的平板进行计数,统计的菌落数往往比活菌的实际数目。(2)从用途上来说,1号培养基属于培养基,制备该培养基的步骤是:计算称量溶化倒平板。(3)该实验中酶活性鉴定需鉴定酶的活性,可以加入指示剂,如果指示剂变为色,说明该酶的检测为阳性。解析:(1)在分离微生物时,是将土壤样液连续稀释,为采用稀释涂布平板法进行分离,为减小实验误差,实际操作时通常选用菌落数在30300之间适于计数的平板。因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是1个菌落,因此统计的菌落数往往偏低。(2)此图是用于分离分解尿素的微生物的,因此1号培养基属于选择培养基,制备的步骤是计算称量溶化灭菌倒平板。(3)该实验的目的是从土壤中分离出分解尿素的微生物,该微生物能产生脲酶,将尿素生成氨,因此需鉴定脲酶的活性,生成的氨遇酚红指示剂后变红色。答案:(1)稀释涂布平板法30300低(2)选择灭菌(3)脲酚红红6.(2016贵州遵义月考)某化工厂的污水池中,含有一种有害的、难以降解的有机化合物。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。回答下列问题:(1)接种前需要对培养基和培养皿等进行灭菌,常用的灭菌方法是 。培养基中加入化合物A的目的是筛选。(2)实验需要振荡培养,振荡的目的是 ,由此推测“目的菌”的代谢类型是。(3)培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量(填“增加”或“减少”)的培养液,接入新的培养液中连续培养的目的是 。(4)转为固体培养时,为获得单菌落继续筛选,常采用法或法,接种后,应将培养皿(填“正放”或“倒置”)。解析:(1)接种前需要对培养基和培养皿等进行高压蒸汽灭菌,培养基中加入化合物A的目的是筛选目的菌,这种培养基属于选择培养基。(2)实验需要振荡培养,为目的菌提供充足的氧气,由此推测“目的菌”的代谢类型是异养需氧型。(3)目的菌能利用培养基中的物质A,即含有目的菌的培养液中物质A含量会减少,所以培养若干天后,应选择培养瓶中化合物A含量减少的培养液,接入新的培养液连续培养,目的是增加目的菌数量。(4)在转为固体培养基培养时,常采用平板划线或稀释涂布平板法接种,再培养可获得单菌落,接种后应将培养皿倒置。答案:(1)高压蒸汽灭菌法目的菌(2)增加溶解氧,使营养物质充分利用(答到前者即可)异养需氧型(3)减少使目的菌数量增加(4)平板划线稀释涂布平板倒置7.(2014全国卷,39)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)该小组采用稀释涂布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为。(2)该小组采用平板划线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,表示的是用稀释涂布平板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。解析:(1)为了检测培养基平板灭菌是否合格,可在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。0.1 mL稀释液中平均有38个活菌,可推测每升水样中的活菌数为38101001 000=3.8107(个)。(2)接种环、接种针或其他金属用具直接在酒精灯火焰的