课时跟踪检测（三十六） 微生物的培养与应用

PAGE第1页共8页课时跟踪检测（三十六）微生物的培养与应用一、对点练小题，落实主干知识1．有关微生物的培养与应用，下列说法正确的是()A．通常使用液体培养基分离获得细菌单菌落B．大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段C．接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格灭菌处理D．某一稀释度的3个平板的菌落数依次为M1、M2、M3，以M2作为该样品菌落估计值解析：选B通常使用固体培养基分离获得细菌单菌落，A错误；大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段，B正确；培养基、培养皿、接种环都需要使用恰当方式进行灭菌处理，而实验操作者的双手只能进行消毒而不能进行灭菌处理，C错误；某一稀释度的3个平板的菌落数依次为M1、M2、M3，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，以它们的平均值作为该样品菌落数的估计值，D错误。2．(2021·青岛调研)高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接于同时含有葡萄糖和淀粉作碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液作显色处理，看到如图2所示情况。下列选项错误的是()A．过程①②合称为稀释涂布平板法B．甲、乙试管中的液体均为选择培养基C．Ⅱ号培养基上的接种方法为平板划线法D．图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种解析：选B根据Ⅰ号培养基上菌落分布均匀可知，①②过程为稀释涂布平板法，A正确；甲、乙试管中的液体是用于样品稀释，应为无菌水，B错误；由Ⅱ号培养基上的划线区域可知，从Ⅰ号培养基上挑选的菌落进行接种的方法是平板划线法，C正确；淀粉与碘液反应呈蓝色，但如果淀粉分解菌中的淀粉酶将淀粉水解后就不能呈蓝色，因此周围不显蓝色的菌落含有所需菌种，D正确。3．聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化特性，且废弃后易被生物降解，可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA菌种的流程图如下。下列说法正确的是()①取湖水→②接种在培养基上→③培养→④挑取单菌落，分别扩大培养→⑤检测菌体的数目和PHA的产量→⑥获得目标菌株A．步骤②可用稀释涂布平板法接种到含合成塑料的选择培养基上B．扩大培养时，接种后需要将培养基放入恒温箱倒置培养，以防杂菌污染C．④所用到的培养基应加入琼脂，以便挑取单菌落获得纯化菌株D．挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量解析：选D步骤②可用稀释涂布平板法接种到含盐量较高的选择培养基上，A错误；扩大培养应选用液体培养基，液体培养基中不应加入琼脂，B、C错误；挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量，D正确。4．菌种M和菌种N在发酵工程应用上具有不同的优越性，为了获得具有它们共同优良性状的融合菌，进行了下图所示的实验。已知菌种M为组氨酸依赖(组氨酸合成相关基因突变为B－)，菌种N为色氨酸依赖(色氨酸合成相关基因突变为A－)。下列分析错误的是()A．菌种M和N可通过人工诱变和选择性培养筛选获得B．用PEG诱导融合之前需要去除菌种M和N的细胞壁C．在培养基X中添加组氨酸和色氨酸以筛选出杂种融合菌D．从培养基X中分离出的杂种融合菌P对两种氨基酸均不依赖解析：选C人工诱变可获得不同类型的突变体，再利用选择培养基从中选取组氨酸依赖型和色氨酸依赖型的菌种，即为菌种M、N，A正确；菌种M和N均为有细胞结构的微生物，再由题图流程可知，菌种M和N经处理后得到与之前形态不同的原生质体，再用PEG处理，所以菌种M和N均有细胞壁结构，B正确；培养基X筛选的菌种是M菌和N菌融合后的细胞，同时含有M菌和N菌的基因，即含A＋、B＋的杂种细胞，故培养基X中应不添加组氨酸和色氨酸，使未融合的菌不能存活，才可达到筛选目的，C错误、D正确。5．微生物的生长繁殖需要不同种类的碳源、氮源、无机盐、生长因子等营养物质，若培养基中的某种营养物质不能被微生物利用，微生物便不能生长。根据这一特性，可将微生物接种在只缺少某种营养物质的基础培养基中，再将所缺的营养物质点植于平板上，该营养物质便逐渐扩散于点植周围。该微生物若需要此种营养物质，便在这种营养物质扩散处生长繁殖，形成肉眼可见的菌落圈，这种测定微生物营养需求的方法称为生长谱法。某兴趣小组尝试用生长谱法测定某种大肠杆菌对糖类(碳源)的需求情况，操作流程如下：Ⅰ.培养基的制备。该小组所用无碳培养基配方如下(加水定容至1L)：成分NaClKH2PO4K2HPO4(NH4)2SO4MgSO4·7H2O琼脂质量/g10.50.520.220同时配制质量分数为10%的葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖溶液各50mL。Ⅱ.将大肠杆菌悬液与溶化并冷却至50℃Ⅲ.将已凝固的平板背面用记号笔划分为四个区，并注明要点植的糖类名称。Ⅳ.通过无菌操作分别加入蘸有不同糖类的无菌滤纸片，待平板吸收干燥后倒置培养24小时。结合所学知识回答相关的问题：(1)无碳培养基配方中加入(NH4)2SO4的目的是_________________。对培养基及糖溶液通常采用的灭菌方法是___________。倒平板后用_______________法进行接种。(2)该小组发现最终在培养基的四个区内均有菌落圈产生，但大小不同，据此得到的初步结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果在此实验中发现某一不被该大肠杆菌利用的碳源的点植区域也长出菌落圈，试分析可能的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(写出2条即可)(4)生长谱法还可用于某些营养缺陷型菌株(失去合成某种生长因子能力的菌株)的筛选和鉴定，例如，大肠杆菌经紫外线诱变处理后会产生一些营养缺陷型突变个体，现已纯化并制备出某营养缺陷型的菌悬液，但不清楚是氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸维生素缺陷型，请简要写出用生长谱法进行鉴定的思路，并预期可能的结果及结论。解析：(1)培养基中的(NH4)2SO4可以提供氮源。常用高压蒸汽灭菌法对培养基及糖溶液进行灭菌。倒平板后常用稀释涂布平板法进行接种。(2)培养基的四个区中含有不同的糖类，若在培养基的四个区内均有菌落圈产生，但大小不同，说明大肠杆菌可以利用四种糖类，但利用的程度不同。(3)如果在此实验中发现某一不被该大肠杆菌利用的碳源的点植区域也长出菌落圈，可能是有杂菌混入或该大肠杆菌发生了突变。(4)要通过生长谱法探究大肠杆菌属于氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸维生素缺陷型，可以将菌悬液与溶化并冷却至50℃答案：(1)提供氮源高压蒸汽灭菌稀释涂布平板(2)大肠杆菌可以利用四种糖类(葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖)作为碳源，但利用的程度不同(3)有杂菌混入；该大肠杆菌发生了突变；该大肠杆菌可能会利用琼脂多糖(4)将菌悬液与溶化并冷却至50℃6．(2021·郑州质检)幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化道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：配制培养基→灭菌、倒平板→接种→培养→观察。请回答下列问题：(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，则菌落周围会出现红色环带。(2)高压蒸汽灭菌加热结束时，待高压锅或灭菌锅____________________时，开启锅盖。(3)接种时，先将菌液用____________稀释，然后用____________取0.1mL稀释液加到培养皿中，再用涂布器涂布到整个平面上(4)在培养时，需将培养皿倒置并放在恒温培养箱中，培养皿需用记号笔在________(填“皿盖”或“皿底”)做好标记。(5)观察时发现，若实验操作都正确规范，但通过菌落计数计算，稀释倍数高的组计算结果往往大于稀释倍数低的组，导致这种结果的原因最可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)临床上14C呼气试验检测是一种安全、准确地检测Hp的方法，其基本原理是当被检测者服用含有14解析：(1)由于Hp含有脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，在培养基中加入酚红指示剂后，指示剂变红。(2)高压蒸汽灭菌加热结束时，待高压锅或灭菌锅压力与大气压相同时，开启锅盖。(3)接种时，先将菌液用无菌水稀释，然后用移液管取0.1mL稀释液加到培养皿中，再用涂布器涂布到整个平面上。(4)在培养时，需将培养皿倒置并放在恒温培养箱中，培养皿需用记号笔在皿底做好标记。(5)观察时发现，若实验操作都正确规范，但通过菌落计数计算，稀释倍数高的组计算结果往往大于稀释倍数低的组，原因可能是稀释倍数低的组菌液浓度较大，出现多个细菌连在一起形成一个菌落的现象，导致菌落计数偏低。(6)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标记的尿素分解为NH3和14CO答案：(1)脲酶(2)压力与大气压相同(3)无菌水移液管(4)皿底(5)稀释倍数低的组菌液浓度更大，可能出现多个细菌连在一起形成一个菌落，导致菌落计数偏低(6)14CO2二、仿真练高考，注重答题规范7．“互联网＋餐饮”为大众生活带来了诸多改变，动动手指点外卖已经成为普通大众的生活方式。为检测外卖糕点中微生物指标，食品监管人员通过无菌操作，将25g样品以及225mL磷酸盐缓冲液一起置于均质器中以8000～10000r/min的速度处理1min，获得均匀稀释液待用。请回答下列问题：(1)配制牛肉膏蛋白胨培养基时，在各成分都溶化后和倒平板前，要进行的操作是________、分装和灭菌。对培养基进行灭菌的常用工具是____________________。倒平板时，一般需冷却至50℃________________________________________________________________________。(2)图示接种方法在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间，这样做的目的是______________________。若培养基上平均有40个菌落，则1g样品中大致的活菌数量是___________个。该结果往往较实际值偏小，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。有人认为，此处统计的菌落总数实际上仅为糕点样品中总细菌数的一部分，理由是____________________________________________________________________________。解析：(1)配制牛肉膏蛋白胨培养基时，在各成分都溶化后和倒平板前，要进行的操作是调pH、分装和灭菌。对培养基进行灭菌的常用工具是高压蒸汽灭菌锅。倒平板时，一般需冷却至50℃左右，并在酒精灯火焰旁进行操作。接种之前进行的一系列稀释操作，目的是在培养基表面形成单个菌落；为了防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染，避免培养基中水分过快地挥发，制备细菌培养基要进行倒平板操作，待平板冷凝后，要将平板倒置。(2)在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间，目的是检测培养基平板灭菌是否合格。若培养基上平均有40个菌落，则1g样品中大致的活菌数量是4×106答案：(1)调pH高压蒸汽灭菌锅单个菌落既可以防止皿盖上的水珠落入培养基，也可以避免培养基中的水分过快地挥发(2)检测培养基平板杀菌是否合格4×106少数菌落可能是由两个或多个细菌形成的每种细菌需求的营养物质和生长条件不同，培养时需满足其营养、温度、pH、需氧性等条件，因而实际只能获得糕点样品细菌中的一部分(合理即可)8．经人工诱变获得的天冬氨酸缺陷型菌株，菌体自身不能合成天冬氨酸，必须从外界环境中获取天冬氨酸才能生长繁殖。如图是科研人员利用“影印法”筛选天冬氨酸缺陷型菌株的部分过程(注：基本培养基中不含氨基酸，完全培养基中含所有种类的氨基酸)。回答下列问题：(1)过程①接种时，必需使用的工具是________；待测培养皿中的培养基是________(填“基本”或“完全”)培养基。(2)过程②是将印在同一块丝绒布上的菌落，先后转印至两个不同的平板上。该过程应该先转印到________培养基上，原因是____________________________________________。(3)经过程②，完全培养基上出现的菌落A和菌落B中，不可能含天冬氨酸缺陷型菌株的是________菌落。为了进一步鉴定筛选到的菌株确实是天冬氨酸缺陷型菌株，科研人员又制备了甲、乙两个平板，这两个平板培养基中营养成分的差异是____________________。解析：(1)从图中看出，过程①后菌落均匀分布，因此采用的接种方法为稀释涂布平板法，所用的接种工具是涂布器；根据图中结果可知，待测培养皿中的菌落分布与完全培养基中相同，可见待测培养皿中是完全培养基。(2)过程②应将印在丝绒布上的菌落先转印至基本培养基上，原因是防止基本培养基中混入特殊的营养成分。(3)比较基本培养基和完全培养基中的菌落可知，B菌落在基本培养基上能生长繁殖，说明它能合成天冬氨酸，不可能是天冬氨酸缺陷型菌株。为了进一步鉴定筛选到的菌株确实是天冬氨酸缺陷型菌株，对照实验的两个平板中营养成分的差异是是否含有天冬氨酸，接种后若两个平板中菌落的生长情况是含有天冬氨酸的平板上生长有菌落，另一个平板上不能生长，则说明该菌株是天冬氨酸缺陷型菌株。答案：(1)涂布器完全(2)基本防止基本培养基中混入特殊的营养成分(3)B是否含有天冬氨酸9．2,4D是一类广泛应用于单子叶作物田间的除草剂，其大量施用导致土壤污染。某研究小组欲从2,4D污染土壤样品中筛选2,4D降解菌株，采集土样后进行如图操作。回答下列问题：富集培养1组培养液成分：基础无机盐培养液＋葡萄糖＋2,4D；富集培养2组培养液成分：基础无机盐培养液＋2,4D；基础无机盐培养液成分：MgSO4，(NH4)2SO4，FeS4，KH2PO4，Na2HPO4。(1)微生物实验要严格防止杂菌污染，划线纯化时对接种环可采用________灭菌。(2)在特定环境中只让一种来自同一祖先的微生物群体生存的技术叫作纯化。纯化接种的方法有____________________和平板划线法。纯化培养时，需在基础无机盐培养液中添加以2,4D为唯一碳源，还要添加________。(3)富集培养目的是______________________________________，富集培养________(填“1”或“2”)组菌落数多，判断依据是_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)欲检测所获得的不同菌株对2,4D降解能力大小，可将目的菌分别接种在相同浓度的2,4D培养液中，培养一段时间后，检测____________________________________________________________________________________________，评估其降解能力。解析：(1)划线纯化时，每一次划线前后都要对接种环采用灼烧灭菌。(2)微生物接种的方法很多，常用的纯化接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。纯化培养时一般使用固体选择培养基，除在基础无机盐培养液中添加以2,4D为唯一碳源外，还要添加凝固剂琼脂。(3)富集培养的目的是增加目的菌(2,4D降解菌)浓度，以确保能从样品中分离所需微生物。比较两组培养基成分可知，差异在于富集培养1组中含有葡萄糖而2组没有，因此1组中能利用葡萄糖和2,4D作碳源的微生物均可繁殖，而2组只有能利用2,4D作碳源的微生物可以繁殖，则富集培养1组菌落数较多。(4)欲检测所获得的不同菌株对2,4D的降解能力大小，可将目的菌分别接种在相同浓度的2,4D培养液中，培养一段时间后，检测培养液中2,4D的剩余量，剩余量最低的菌株降解能力最强。答案：(1)灼烧(2)稀释涂布平板法琼脂(3)增加目的菌(2,4D降解菌)的浓度12组只有能利用2,4D作碳源的微生物可以繁殖，而1组能利用葡萄糖和2,4D作碳源的微生物均可繁殖(4)2,4D剩余量(或2,4D降解率、2,4D的降解产物)10．(2021·遂宁模拟)某研究者拟从植食性动物的粪便中筛选高产纤维素酶菌株，并对菌株进行鉴定和产酶条件的优化，以期为纤维素酶制剂研制提供基础。据此回答下列问题：(1)从植食性动物粪便中能分离出纤维素分解菌的原因是__________________________________________________________________；而纤维素分解菌能产生纤维素酶，纤维素酶是由________________组成。(2)在对菌株进行鉴定和产酶条件的优化过程中，需将富集培养后植食性动物的粪便混合菌适当稀释后涂布于以________作