第七單元　生物技術(shù)與工程專題24　發(fā)酵工程【考情探究】課標解讀考情分析備考策略考點考向1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程果酒和果醋的制作(1)考查內(nèi)容:高頻考點有果酒和果醋等發(fā)酵技術(shù)的原理和過程;微生物的基本培養(yǎng)技術(shù);特定類型微生物的篩選和計數(shù)等。(2)命題規(guī)律:傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)主要以選擇題形式考查基礎(chǔ)知識和應用(如2020山東,12);微生物培養(yǎng)常與生產(chǎn)生活的應用結(jié)合進行考查,也常與微生物變異和基因工程技術(shù)結(jié)合進行考查(如2020山東,20)。(3)命題趨勢:預計2022年高考中試題會聚焦發(fā)酵工程的應用這一視角,引導學生運用科學的思維方法理解生物技術(shù)與人們生產(chǎn)和生活的聯(lián)系,如特定發(fā)酵產(chǎn)物的制備、環(huán)境污染的凈化等復習時應注意對各種技術(shù)的系統(tǒng)理解和橫向?qū)Ρ?例如:列表對比果酒、果醋與泡菜制作的原理和過程,歸納不同類型微生物培養(yǎng)的條件和影響因素,比較微生物分離、純化等實踐操作的方法,以加深對相關(guān)技術(shù)的理解和應用泡菜的制作2微生物的培養(yǎng)技術(shù)與應用微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)微生物的選擇培養(yǎng)與計數(shù)【真題探秘】命題立意①核心考點細胞呼吸、發(fā)酵工程。②命題特點通過對中國古典著作中釀酒方法的分析,考查微生物發(fā)酵的相關(guān)知識,試題設(shè)計既有知識點的綜合,也有知識點的延伸和遷移。拓展延伸生活中傳統(tǒng)發(fā)酵食品及其發(fā)酵機理a.醪糟又稱酒釀,是糯米經(jīng)蒸煮后,接種根霉,在有氧條件下,發(fā)酵生產(chǎn)的含低濃度酒精和不同糖分的食品。根霉在生長時　　會產(chǎn)生大量的淀粉酶,將糯米中的淀粉水解成葡萄糖,同時利用部分葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。使用不同的根霉菌種,可以生產(chǎn)不同酒精度、不同甜度和不同香味的醪糟。b.食醋的釀造一般需經(jīng)過酒精發(fā)酵過程。在這個過程中原料中的糖經(jīng)酵母菌發(fā)酵轉(zhuǎn)化為酒精,之后醋酸菌在有氧條件下發(fā)酵,將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸。由于使用的微生物菌種或曲種的差異,在葡萄糖發(fā)酵過程中會產(chǎn)生乳酸或其他有機酸,使食醋有不同風味。c.醬以大豆和少量面粉為原料,經(jīng)蒸煮后　　在空氣中自然發(fā)酵制成。發(fā)酵過程主要是能夠產(chǎn)生蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的霉菌,將大豆中的蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉分解,產(chǎn)生氨基酸、多肽、甘油、脂肪酸等多種物質(zhì)。這些物質(zhì)使醬具有獨特的醬香味。d.醬油生產(chǎn)以大豆為主要原料。生產(chǎn)時,將原料粉碎制成固體培養(yǎng)基,然后在有氧條件下,利用產(chǎn)生蛋白酶的霉菌,如黑曲霉進行發(fā)酵。微生物在生長過程中會產(chǎn)生大量的蛋白酶,蛋白酶將培養(yǎng)基中的蛋白質(zhì)水解成小分子的肽和氨基酸。發(fā)酵結(jié)束后經(jīng)淋洗、調(diào)制就可制成醬油產(chǎn)品。醬油富含氨基酸和肽,具有特殊香味?；A(chǔ)篇 【基礎(chǔ)集訓】考點一　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程1.“葡萄美酒夜光杯,欲飲琵琶馬上催”這是唐詩中提及的葡萄酒,人類用不同原料釀酒的歷史已有幾千年,勤勞的人們在日常生活中總結(jié)了制作泡菜、果醋、果酒、腐乳等發(fā)酵食品的方法,下列說法錯誤的是(　　)A.泡菜制作的發(fā)酵過程需要保證無氧的環(huán)境B.當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將糖分解成醋酸C.參與果酒發(fā)酵和果醋發(fā)酵的微生物都可以進行有氧呼吸D.乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生了乳酸和CO2答案　D　2.某同學在釀制果醋時,先進行酒精發(fā)酵,然后轉(zhuǎn)入醋酸發(fā)酵,結(jié)果發(fā)現(xiàn)果醋產(chǎn)量較低,其原因不可能是(　　)A.由酒精發(fā)酵轉(zhuǎn)入醋酸發(fā)酵時調(diào)低了溫度B.在發(fā)酵過程中混入了其他微生物,造成了污染C.酒精發(fā)酵后通入氧氣,導致醋酸發(fā)酵受到抑制D.酒精發(fā)酵產(chǎn)生的酒精濃度過高,抑制了醋酸發(fā)酵答案　C　3.下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵食品的敘述中,錯誤的是(　　)A.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)常直接利用原材料中天然存在的微生物B.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主C.果酒制作過程中,若發(fā)酵條件控制不當果酒可能變酸D.果醋制作過程中,應隔絕空氣以利于醋酸發(fā)酵答案　D　考點二　微生物的培養(yǎng)技術(shù)與應用4.下列實驗室培養(yǎng)微生物的操作措施中,不能獲得較純菌種的是(　　)A.土壤樣品滅菌處理后進行稀釋涂布分離純化B.培養(yǎng)皿、接種工具和培養(yǎng)基等進行滅菌C.操作過程需在酒精燈火焰旁進行并在適宜條件下培養(yǎng)D.如果是固體培養(yǎng)基,則需把培養(yǎng)皿倒置答案　A　5.做“微生物的分離與培養(yǎng)”實驗時,下列敘述正確的是(　　)A.高壓滅菌加熱結(jié)束時,打開放氣閥使壓力表指針回到零后,開啟鍋蓋B.倒平板時,應將打開的皿蓋放到一邊,以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上C.為了防止污染,接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應趁熱快速挑取菌落D.用記號筆標記培養(yǎng)皿中菌落時,應標記在皿底上答案　D　6.某研究小組對酸奶中乳酸菌數(shù)量進行了測定,取6支滅菌后的試管,分別加入9mL無菌水,標號為A1、A2、A3、A4、A5、A6,吸取1mL酸奶樣液加入試管A1中,混合均勻;然后從A1中吸取1mL溶液,加入A2中,混合均勻;重復上述操作,最后從試管A6中取0.1mL樣液進行涂布培養(yǎng)并計數(shù)。涂布的三個平板上菌落數(shù)分別為251個、265個、276個?；卮鹣铝袉栴}:(1)該小組在取樣涂布前,需要隨機取若干滅菌后未接種的平板先行培養(yǎng)一段時間,這樣做的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)制備乳酸菌培養(yǎng)基過程中,倒平板時培養(yǎng)基溫度不能太低,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。平板冷凝后,要將平板倒置,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)根據(jù)三個平板中菌落數(shù),可推測原酸奶中乳酸菌濃度為　　　　個/mL,該方法測定的乳酸菌含量與實際值相比偏小,其原因是　?　。?答案　(1)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　(2)溫度太低會導致培養(yǎng)基凝固,無法鋪展均勻　防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基,造成污染　(3)2.64×109　兩個或多個乳酸菌連在一起時,平板上只能觀察到1個菌落[教師專用題組]【基礎(chǔ)集訓】考點一　傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程1.下列關(guān)于用塑料瓶制作果酒和果醋的敘述,正確的是(　　)A.為了提高果酒的產(chǎn)量,果汁應盡量裝滿發(fā)酵瓶B.使用的菌種都具有細胞壁、核糖體、DNA和RNAC.果酒和果醋制作過程中均需要適時擰松瓶蓋D.果酒制成后,可將裝置轉(zhuǎn)移至溫度較低的環(huán)境中制果醋答案　B　本題考查果酒和果醋的制作,同時考查學生的理解能力和比較能力。葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,要留有大約1/3的空間。酵母菌是真菌、醋酸菌是細菌,它們都有細胞壁、核糖體、DNA和RNA。因為果酒發(fā)酵會產(chǎn)生CO2,葡萄汁裝得過滿會導致瓶子難以容納CO2,影響發(fā)酵進程,甚至使塑料瓶破裂,每天應適時擰松瓶蓋放出CO2。因為醋酸發(fā)酵是有氧發(fā)酵,制果醋時瓶子一直是開放的。制作果酒的適宜溫度是18~25℃,制作果醋的適宜溫度是30~35℃,果酒制成后,可將裝置轉(zhuǎn)移至溫度較高的環(huán)境中制果醋。2.(2020江蘇鹽城、連云港三模,17)下列有關(guān)果酒、果醋和腐乳制作的敘述,錯誤的是(　　)A.果酒發(fā)酵到一定階段,酒精生成量將逐漸下降B.腐乳制作利用的是毛霉等微生物產(chǎn)生的胞內(nèi)酶C.醋酸菌只有在供氧充足的條件下,才能進行果醋發(fā)酵D.通過人工接種菌種,可以提高各種發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量答案　B　果酒發(fā)酵到一定階段,產(chǎn)物會影響酶的活性,酒精生成量將逐漸下降,A正確;腐乳制作利用的是毛霉等微生物產(chǎn)生的胞外酶,B錯誤;醋酸菌只有在供氧充足的條件下,才能進行果醋發(fā)酵,C正確;通過人工接種菌種,短時間內(nèi)使得該菌成為優(yōu)勢種群,可以提高各種發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量,D正確。易錯警示　(1)關(guān)于果醋制作的原理:當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。當缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)榇姿帷?2)關(guān)于腐乳制作的原理:毛霉等微生物分泌的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可將脂肪水解成甘油和脂肪酸。這里的酶是胞外酶。3.(2020江蘇南通、泰州等七市二模,17)下列有關(guān)家庭制作蘋果醋的操作錯誤的是(　　)A.選取成熟度高的蘋果洗凈榨汁B.向蘋果汁中加入適量蔗糖和抗生素C.碗中加少量米酒敞口靜置,取表面菌膜D.醋酸發(fā)酵階段每隔一段時間進行攪拌答案　B　蘋果醋制作時原料應選用新鮮、成熟度好的蘋果,A正確;參與果醋制作的微生物是醋酸菌,若加入抗生素會殺死醋酸菌,B錯誤;碗中加少量米酒敞口靜置,為醋酸菌營造有氧環(huán)境,使其進行醋酸發(fā)酵,此后可取表面菌膜作為菌種,C正確;醋酸菌為好氧型菌,進行有氧呼吸,故醋酸發(fā)酵階段每隔一段時間進行攪拌以營造有氧環(huán)境,D正確。4.(2018北京海淀期中,37)在白酒發(fā)酵的窖池中,培養(yǎng)液的pH≤4.5后,酵母菌的代謝活動逐漸受到抑制,甚至停止發(fā)酵。耐酸性酵母菌能在pH≤3.5的環(huán)境下繼續(xù)表現(xiàn)出較強發(fā)酵能力,適宜作白酒發(fā)酵生產(chǎn)用菌種。為選育適合白酒生產(chǎn)的耐酸性強的酵母菌,研究者進行了實驗。(15分) (1)酵母菌的代謝類型是　　　　　　　　。在發(fā)酵過程中,窖池中培養(yǎng)液的pH會逐漸下降,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)取適量窖底泥、酒糟和黃漿水,分別溶于10mL　　　　中,再各取1mL上清液接入10mL麥芽汁培養(yǎng)基中培養(yǎng),2天后分別接種到不同酸堿度的麥芽汁培養(yǎng)基上,培養(yǎng)結(jié)果如表。?　　　菌種來源pH　　　窖底泥酒糟黃漿水5.0+++++++++++++4.0+++++++++++3.0++++++++2.5++++2.0+--注:“+”越多表示菌體長得越好,“-”表示幾乎不生長。(3)在pH≤3.5的環(huán)境下,仍可檢測到少量耐酸性酵母菌生長,這些菌株是基因　　　　突變形成的。?(4)從pH為　　　　的培養(yǎng)基中獲得菌種,可通過　　　　　　　　　　　　法接種到培養(yǎng)基上,進行純化培養(yǎng)。?(5)實驗獲得了三個耐酸性強的酵母菌菌株,特點如表。菌株ABC特點pH≤3.5時,生長代謝正常、優(yōu)于其他常規(guī)菌種pH≤3.5時,生長代謝正常,pH為4~6時,不正常pH為2.5~6時,生長代謝正常、優(yōu)于其他常規(guī)菌種依據(jù)菌株特點,研究者認為C菌株更適合作為白酒發(fā)酵菌株,作出這一判斷的理由是??　。?答案　(1)異養(yǎng)兼性厭氧型　細胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳,可形成碳酸;代謝過程中還產(chǎn)生了其他酸性物質(zhì)　(2)無菌水　(3)自然(自發(fā))　(4)2~3　平板劃線法或稀釋涂布平板　(5)該菌對pH的耐受范圍更大,發(fā)酵初期pH近中性,C菌種適合此環(huán)境,更易于形成優(yōu)勢菌群;發(fā)酵后期pH逐漸降低,C菌種依然能正常生長解析　(1)考查實驗原理,酵母菌的代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型。二氧化碳溶于水達到飽和的pH為5.8,所以在發(fā)酵過程中,窖池中培養(yǎng)液的pH會逐漸下降,原因是細胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳,可形成碳酸,同時還有其他的酸性代謝物質(zhì)產(chǎn)生。(3)突變在先,環(huán)境選擇在后,不是環(huán)境誘導的突變,也不是定向的突變,而是自然(自發(fā))突變。(4)“為選育適合白酒生產(chǎn)的耐酸性強的酵母菌”,故應從pH為2~3的培養(yǎng)基中獲得菌種,平板劃線法或稀釋涂布平板法都可以分離純化菌種。(5)依據(jù)實驗目的“為選育適合白酒生產(chǎn)的耐酸性強的酵母菌”,結(jié)合發(fā)酵過程中酵母菌的代謝方式的變化,推測該菌對pH的耐受范圍更大,發(fā)酵初期pH近中性,C菌種適合此環(huán)境,更易于形成優(yōu)勢菌群;發(fā)酵后期pH逐漸降低,C菌種依然能正常生長。5.(20195·3原創(chuàng)沖刺卷一,37)果酒的制作離不開優(yōu)質(zhì)菌種的作用。某學者將優(yōu)質(zhì)果酒接種到含高濃度酒精和高糖的培養(yǎng)液中進行擴大培養(yǎng),然后將擴大培養(yǎng)后的樣液進行稀釋并接種在固體培養(yǎng)基上進行分離培養(yǎng),最終選育出耐高濃度酒精和高糖的優(yōu)良酵母菌品種。請回答:(1)在優(yōu)良菌種的篩選過程中,對培養(yǎng)液、培養(yǎng)基進行滅菌常采用的方法是　　　　　　　　　　　　　,對接種器進行滅菌常采用的方法是　　　　　　　　　　　　。?(2)將優(yōu)質(zhì)果酒接種到含高濃度酒精和高糖的培養(yǎng)液中進行擴大培養(yǎng)時,培養(yǎng)液中酒精所起的作用是　　　　　　,糖的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;在分離培養(yǎng)時,對擴大培養(yǎng)后的樣液進行梯度稀釋,其目的是　?　。? (3)酵母細胞中含有多種酶,不同酶分子的　　　　　　　　　　、大小、形狀不同,其在電場中的遷移速度不同,可采用電泳法,將酶從細胞勻漿中分離出來。在生產(chǎn)實踐中,可采取　　　　　　　　　　、物理吸附法或包埋法對酶進行固定化,可通過檢測固定化酶的　　　　來確定其應用價值。?答案　(1)高壓蒸汽滅菌法　灼燒滅菌法　(2)選擇　為酵母菌提供碳源、能源并起選擇作用　使樣液中的酵母菌的密度變小,培養(yǎng)后更易獲得酵母菌的單細胞菌落　(3)帶電性質(zhì)(或電荷,或帶電情況)　化學結(jié)合法　活性(或活力,或催化效率)解析　本題主要考查優(yōu)良菌種的選育、蛋白質(zhì)的分離和固定化酶等知識,主要考查考生的實驗與探究能力,同時考查了科學思維與科學探究生物學學科核心素養(yǎng)。(1)在優(yōu)良菌種的篩選過程中,常采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)液、培養(yǎng)基進行滅菌,常采用灼燒滅菌法對接種器進行滅菌。(2)將優(yōu)質(zhì)果酒接種到含高濃度酒精和高糖的培養(yǎng)液中進行擴大培養(yǎng)時,高濃度酒精和高糖的培養(yǎng)液為選擇培養(yǎng)基,培養(yǎng)液中高濃度的酒精和高糖起選擇作用,同時,糖是酵母菌的碳源和能源物質(zhì)。在分離培養(yǎng)時,對擴大培養(yǎng)后的樣液進行梯度稀釋,可使樣液中的酵母菌的密度變小,培養(yǎng)后更易獲得酵母菌的單細胞菌落。(3)酵母菌的細胞中含有多種酶,可采用電泳法將酶從酵母細胞勻漿中分離出來,原因是不同酶分子的帶電性質(zhì)、大小、形狀不同,其在電場中的遷移速度不同,從而實現(xiàn)酶分子的分離。在生產(chǎn)實踐中,為實現(xiàn)酶的多次利用以及提高產(chǎn)品的品質(zhì),可采用固定化酶技術(shù),酶的固定化常采用的方法有化學結(jié)合法、物理吸附法和包埋法?？赏ㄟ^檢測固定化酶的活性或催化效率來確定其應用價值。6.[2019浙江十校聯(lián)盟聯(lián)考,32(一)]回答與果酒制作有關(guān)的問題:(1)酵母菌的擴大培養(yǎng)通常使用　　　　(填“LB”“MS”或“麥芽汁”)液體培養(yǎng)基。用接種環(huán)將酵母菌接種在培養(yǎng)基上進行劃線分離,下列示意圖中規(guī)范正確的是　　　　。按規(guī)范圖所示接種環(huán)應在火焰上灼燒　　　　次。最后分離得到的酵母菌的菌種不同,利用其所產(chǎn)生的酒的　　　　也不同。?(2)用果汁釀制果酒時,可在果汁中加入果膠酶和果膠甲酯酶將果膠分解成可溶性的　　　　　　,瓦解植物的胞間層,從而提高果汁的　　　　　　　　　。?(3)發(fā)酵開始時,微生物的需氧呼吸會使發(fā)酵瓶內(nèi)出現(xiàn)　　　　。?答案　(1)麥芽汁　B　5　風味　(2)半乳糖醛酸　出汁率和澄清度　(3)負壓解析　(1)酵母菌擴大培養(yǎng)一般選擇麥芽汁液體培養(yǎng)基,MS培養(yǎng)基用于植物組織培養(yǎng),LB液體培養(yǎng)基是細菌通用培養(yǎng)基。在劃線分離過程中,每一次都應從上一次劃線末端開始劃線,劃線4次,前后共需要灼燒接種環(huán)5次;不同酵母菌生產(chǎn)的酒的風味是有差異的。(2)果膠酶和果膠甲酯酶可將果膠水解成半乳糖醛酸,從而提高果汁的出汁率和澄清度。(3)發(fā)酵開始時,因CO2溶解度大于O2,微生物的需氧呼吸會使發(fā)酵瓶內(nèi)出現(xiàn)負壓?？键c二　微生物的培養(yǎng)與應用7.(2018甘肅蘭練一中二模,37)微生物培養(yǎng)技術(shù)在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面均有應用。燒傷病人容易感染綠膿桿菌,臨床使用抗生素前,有時需要做細菌耐藥實驗。請回答下列相關(guān)問題:(1)適于綠膿桿菌生長的培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分一般含有　　　　、　　　　水和無機鹽,除了提供以上幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)外,培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長對　　　　、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。?(2)可采用稀釋涂布平板法對綠膿桿菌進行分離計數(shù),原理是　　　　　　　　,統(tǒng)計平板上的菌落數(shù),即可推測出樣品活菌數(shù);計數(shù)結(jié)果往往比實際活菌數(shù)低,是因為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)對培養(yǎng)基進行滅菌后,待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時,需要在　　　　　　附近倒平板。接種時所用的接種環(huán)在接種前后都需要通過　　　　法滅菌。?(4)將分別含等劑量不同抗生素的相同大小的小濾紙圓片均勻置于該平板上的不同位置,在適宜條件下培養(yǎng)一段時間,結(jié)果濾紙片周圍均出現(xiàn)透明圈,這說明綠膿桿菌對實驗所用抗生素表現(xiàn)為　　　　(填“敏感”或“不敏感”)。?答案　(1)碳源　氮源　pH　(2)樣品稀釋度足夠高時,稀釋液中的一個活菌可在平板上形成一個單菌落且稀釋液體積和稀釋倍數(shù)已知　(涂布稀釋液時)如有兩個或兩個以上細胞連在一起,(經(jīng)過培養(yǎng))平板上觀察到的只是一個菌落　(3)酒精燈火焰　灼燒　(4)敏感解析　(1)綠膿桿菌屬于細菌,其培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分一般含有碳源、氮源、水和無機鹽,除了提供以上幾種主要營養(yǎng)物質(zhì)外,培養(yǎng)基還需要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。(2)若對綠膿桿菌進行分離計數(shù),需采用稀釋涂布平板法將含有綠膿桿菌的菌液接種于固體培養(yǎng)基表面進行培養(yǎng),其優(yōu)點在于可得到單個的菌落(或可將菌群分散成單個的細菌)。(3)對培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌后,待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時,需要在酒精燈火焰附近倒平板。在接種前后所用的接種環(huán)都需要通過灼燒滅菌。(4)含等劑量不同抗生素的相同大小的濾紙片周圍均出現(xiàn)透明圈,這說明綠膿桿菌對實驗所用抗生素敏感,已經(jīng)被抗生素殺死。8.(2017寧夏銀川一中高三一模,37)金黃色葡萄球菌具有高度耐鹽性,在血平板(培養(yǎng)基中添加適量血液)上生長時,可破壞菌落周圍的紅細胞,使其褪色。下面是某研究小組測定自來水中金黃色葡萄球菌濃度的實驗操作。請回答下列問題:(1)金黃色葡萄球菌的培養(yǎng)基為含7.5%NaCl的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,根據(jù)實驗目的應選擇　　　　(填“固體”“液體”)培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中加入7.5%NaCl的作用是　。?(2)在制作血平板時需等平板冷卻后,方可加入血液,以防止　　　　。血平板在使用前,需置于恒溫培養(yǎng)箱中在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間,其目的是　。?(3)取10mL自來水樣,加入　　　　稀釋成10-1的自來水樣,依次操作,制作稀釋10-2倍、10-3倍、10-4倍的自來水樣。?(4)將0.1mL10-l~10-4倍的四種稀釋樣液,分別接種到4組(每組3個)血平板上的方法是　　　　　　　　。在血平板上,金黃色葡萄球菌菌落的周圍會出現(xiàn)　　　　。若在10-3組的3個血平板上,金黃色葡萄球菌菌落數(shù)分別為42、38和37,則每升自來水中的活菌數(shù)約為　　　　個。?答案　(1)固體　利于金黃色葡萄球菌的篩選　(2)高溫破壞血細胞　檢測血平板是否符合無菌要求　(3)90mL無菌水　(4)稀釋涂布平板法　透明圈(溶血圈)　3.9×108解析　(1)對微生物計數(shù)需采用稀釋涂布平板法接種微生物。因金黃色葡萄球菌具有高度耐鹽性,培養(yǎng)基中添加NaCl的目的是篩選金黃色葡萄球菌。(2)為防止血細胞被高溫破壞,待培養(yǎng)基冷卻后才能倒入血液。血平板在使用前,需置于恒溫箱中在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間其目的是檢測血平板是否符合無菌要求。(3)在10mL自來水中加90mL無菌水可稀釋成10-1倍的自來水樣。(4)用稀釋涂布平板法接種、培養(yǎng),可通過計算菌落數(shù)得知菌體數(shù)。因金黃色葡萄球菌可破壞菌落周圍的紅細胞,使其褪色,故金黃色葡萄球菌菌落周圍會出現(xiàn)透明圈。菌落計數(shù)時,為了保證結(jié)果準確,一般選擇菌落數(shù)在30~300間的平板進行計數(shù),取平均值。3個平板菌落的平均數(shù)為39。每升自來水中的活菌數(shù)約為39÷0.1×1000×1000=3.9×108個。9.(2017吉林大學附中高三四次摸底,37)為了調(diào)査長春自來水的質(zhì)量,某研究小組對自來水水樣中的細菌含量進行了測定,請回答下列問題:(1)在微生物的培養(yǎng)過程中,實驗室對培養(yǎng)基滅菌常用的方法是　　　　。為防止冷凝水影響細菌的生長,需將培養(yǎng)皿　　　　培養(yǎng)。?(2)若小組采用平板劃線法分離水樣中的細菌,在培養(yǎng)基上共畫了5個區(qū)域,則需要　　　　次灼燒接種環(huán)。該培養(yǎng)基從物理狀態(tài)上看,屬于　　　　培養(yǎng)基。? (3)可通過濾膜法檢測自來水中大腸桿菌的數(shù)量,將已知體積的水過濾后,將濾膜放在　　　　　培養(yǎng)基上培養(yǎng)。該培養(yǎng)基除了為大腸桿菌的生長繁殖提供水和碳源外,還應提供　　　　　　　　　　等基本營養(yǎng)成分。?(4)若小組采用稀釋涂布平板法統(tǒng)計菌落數(shù)目,統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目　　　　,如果接種后一個平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖所示,推測接種時可能的操作失誤是　　　　。?答案　(1)高壓蒸汽滅菌　倒置　(2)6　固體　(3)伊紅美藍　氮源和無機鹽　(4)少　涂布不均勻解析　(1)培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌。為防止冷凝水影響細菌生長,需將培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)。(2)用平板劃線法接種時,在每次劃線前需對接種環(huán)灼燒滅菌,在第5區(qū)劃線完畢后還需對接種環(huán)灼燒滅菌,以防止微生物污染環(huán)境。(3)在添加伊紅美藍指示劑的固體培養(yǎng)基上,大腸桿菌菌落呈黑色,故用濾膜法檢測自來水中大腸桿菌的數(shù)量時,需將濾膜放在伊紅美藍培養(yǎng)基上。(4)活菌落計數(shù)法是通過統(tǒng)計培養(yǎng)基表面的菌落數(shù)推算菌液中菌體數(shù)量的,菌落形成時往往出現(xiàn)兩個或多個細菌細胞連接在一起形成一個菌落,故統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少。10.(2018甘肅蘭化一中二模,37)(10分)據(jù)不完全統(tǒng)計,全世界鹽堿地的面積為9.5億公頃,其中我國為9913萬公頃,嚴重的鹽堿土壤地區(qū)植物幾乎不能生存。只有少數(shù)生物可以生長在鹽堿環(huán)境中,研究發(fā)現(xiàn),這些生物體中往往有“嗜鹽酶”,這種酶常有鹽耐受性、熱耐受性和對有機溶劑的抗性。某生物興趣小組欲分離嗜鹽微生物。(1)興趣小組同學來到青海湖采集菌樣,其原因是　　　　　　　　。?(2)采集到湖水后若要分離嗜鹽菌,所采用的培養(yǎng)基從功能上看屬于　　　　培養(yǎng)基。?(3)取1mL湖水,按圖稀釋后接種(每次稀釋10倍),培養(yǎng)一段時間后,平板上長出的菌落數(shù)分別為13、163、438、182和195。該過程采取的接種方法是　　　　　　　　,工具是　　　　,計算每毫升水樣中的菌體數(shù)量為　　　×108個;與血細胞計數(shù)板計數(shù)法相比,此計數(shù)方法測得的菌體數(shù)較　　　,其原因是　　　　　　　　　　　　　　。?(4)若需要長期保存分離得到的嗜鹽菌,應采用　　　　　　　　法。?答案　(1)青海湖是咸水湖　(2)選擇　(3)稀釋涂布平板法　涂布器　1.8　小　當兩個或多個細菌連接在一起時,往往統(tǒng)計的是一個菌落　(4)甘油管藏解析　(1)在尋找目的菌時,要依據(jù)它對生活環(huán)境的要求,到相應環(huán)境中去尋找。由此推知:欲分離嗜鹽微生物,興趣小組同學來到青海湖采集菌樣,其原因是青海湖是咸水湖。(2)分離嗜鹽菌的培養(yǎng)基,從功能上看屬于選擇培養(yǎng)基。(3)取1mL湖水,按題圖稀釋106倍后接種,說明采取的接種方法是稀釋涂布平板法,采用的接種工具為涂布器。接種后培養(yǎng)一段時間,平板上長出的菌落數(shù)分別為13、163、438、182和195。統(tǒng)計菌落數(shù)目時,為了保證結(jié)果準確,一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進行計數(shù),應將菌落數(shù)差異明顯的舍棄,因此每毫升水樣中的菌體數(shù)量為(163+182+195)÷3×106=1.8×108個/mL。與血細胞計數(shù)板計數(shù)法相比,此計數(shù)方法測得的菌體數(shù)較少,其原因是當兩個或多個細菌連接在一起時,往往統(tǒng)計的是一個菌落。(4)若需要長期保存分離得到的嗜鹽菌,應采用甘油管藏法。 11.(2020浙江金華十校一模,24)有些細菌可將原油分解為無機物,從而消除原油泄漏造成的土壤污染。某同學欲分離能高效降解原油的菌株?；卮饐栴}:(1)在分離過程中,應從　　　　　　的土壤中采集樣品,并將土壤樣品稀釋液接種于以　　　　(填“原油”“葡萄糖”或“原油+葡萄糖”)為碳源的固體培養(yǎng)基上,不選擇其他兩組的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)培養(yǎng)得到的單菌落,有些單菌落周圍出現(xiàn)較大的分解圈,有些單菌落周圍不出現(xiàn)分解圈,說明細菌降解原油的酶可以存在于　　　　　　　　　　。?(3)為了提高分解原油的效率,研究人員嘗試將分離得到的分解菌通過固定化技術(shù),制成原油污染水體的去污處理裝置,該裝置的優(yōu)點是　　　　　　　　。為了達到較好的去污效果,處理過程中除控制溫度、pH外,還可以采取　　　　　　　　　　　　等措施(答出一點),說明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?答案　(1)受原油污染　原油　其他兩組都含有葡萄糖,能分解原油的細菌和不能分解原油的細菌都能利用葡萄糖,不能起到篩選作用　(2)細胞內(nèi)(細胞膜上)或細胞外　(3)可重復利用(易于產(chǎn)物和底物的分離)　控制待處理污水流速(處理過程中通氣)　控制污水流速可讓原油充分分解(原油降解菌需要在有氧的條件下才能將原油徹底分解)(其他合理答案也可)解析　(1)要分離能高效降解原油的菌株,應從受原油污染的土壤中采集樣品,將土壤樣品稀釋液接種于以原油為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上,這樣只有能分解原油的細菌才能被篩選出來。(2)有些單菌落周圍出現(xiàn)較大的分解圈,說明細菌降解原油的酶分泌到了細胞外,有些單菌落周圍沒有分解圈,說明降解原油的酶在細胞內(nèi)。(3)固定化技術(shù)的很大一個優(yōu)點就在于能重復利用且易于產(chǎn)物和底物的分離。為了達到較好的去污效果,處理過程中除控制溫度、pH外,還要控制污水流速,這樣可以讓污水中的原油得到充分降解。12.酸雨主要是由大氣中所含的SO2造成的。研究人員為了獲得用于煙氣脫硫的脫硫細菌,進行了相關(guān)實驗?；卮鹣铝袉栴}:(1)采集菌種:在某熱電廠煙囪周圍區(qū)域采集土樣,取樣用的小鐵鏟和盛裝土樣的信封在使用前都需要　　　　。將采集的土樣進行稀釋處理后,接種到培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)。?(2)分離目的菌:將目的菌轉(zhuǎn)移到含少量無菌水的錐形瓶中,邊攪拌邊持續(xù)通入SO2,馴化幾分鐘后接種到固體培養(yǎng)基上,待長出菌落后再重復上述步驟,并逐步延長通SO2的時間,與此同時逐步降低培養(yǎng)基的pH。由此分離得到的目的菌具有較強的　　　　　　　的能力。?(3)活菌計數(shù):為獲得大量目的菌用于生產(chǎn),在培養(yǎng)過程中需連續(xù)取樣進行計數(shù),　　　　　　法常用來統(tǒng)計樣品中的活菌數(shù)目。通常情況下,用此方法得到的活菌數(shù)目往往比實際數(shù)目　　　　(填“高”或“低”)。?(4)檢測目的菌對抗生素的敏感性:取該單菌落適當稀釋后的液體2滴,接種于固體培養(yǎng)基表面,并用　　　　使菌液均勻分布。在37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時后,將大小相同且分別含有不同抗生素的圓紙片均勻置于該平板的不同位置,再培養(yǎng)一段時間,結(jié)果如圖所示(圓紙片周圍的白色區(qū)域表示沒有菌落分布),據(jù)此實驗結(jié)果推測,五種抗生素中對該菌抑制作用最強的是　　　　　(答序號和名稱)。?(5)菌種保存:采用平板劃線法分離純化得到了脫硫細菌,可以采用　　　　　　　的方法,對菌種長期保存。?答案　(1)滅菌　(2)利用SO2和耐酸　(3)稀釋涂布平板　低　(4)涂布器　⑤青霉素　(5)甘油管藏解析　(1)為了防止雜菌的污染,取樣用的小鐵鏟和盛裝土樣的信封在使用前都需要滅菌。(2)馴化過程中不斷通入SO2,并且逐步延長時間,與此同時逐步降低培養(yǎng)基的pH,因此分離得到的脫硫細菌具有較強的利用SO2和耐酸的能力。(3)稀釋涂布平板法常用來統(tǒng)計樣品中的活菌數(shù)目; 由于當兩個或多個細胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落,因此用此計數(shù)方法統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目低。(4)用稀釋涂布平板法接種時所用的涂布工具是涂布器;據(jù)圖分析,青霉素圓紙片周圍的透明圈最大,說明五種抗生素中對該菌抑制作用最強的是青霉素。(5)長期保存菌種一般采用甘油管藏法,即將菌液與滅菌的甘油混勻,放在-20℃的冰箱中長期保存。13.(20205·3原創(chuàng)題)瓊脂是制備固體培養(yǎng)基必需的材料,當實驗室大量使用固體培養(yǎng)基后,需要把廢棄的固體培養(yǎng)基分解,避免污染環(huán)境。經(jīng)多次實驗鑒定,井式假單胞菌能使瓊脂徹底地溶解,屬于瓊脂分解菌。近年來,關(guān)于造成河、湖環(huán)境污染的發(fā)酵廢液的脫色問題已引起人們的重視,糖蜜發(fā)酵廢液的黑褐色色素所造成的色澤污染是環(huán)境保護所不容許的,為了脫除這種黑褐色色素,保護自然環(huán)境,研究人員從瓊脂生產(chǎn)廠土壤中篩選到多株具有脫色能力的瓊脂分解菌,其體內(nèi)能夠產(chǎn)生脫色酶,瓊脂分解菌通過氧化方式進行脫色作用。(1)為了篩選可分解瓊脂的細菌,配制的培養(yǎng)基是以　　　　為唯一碳源的固體培養(yǎng)基,此培養(yǎng)基稱為　　　　　　　。?(2)實驗小組采用　　　　　　　分離土壤溶解水樣中的細菌。操作時,接種環(huán)通過　　　　滅菌,在第二次及以后劃線時,總是從上一次劃線的末端開始劃線,這樣做的目的是　。?(3)鑒定具有脫色能力的瓊脂分解菌時,可在培養(yǎng)基中加入　　　　　　　　　　　　　　　　,接種井式假單胞菌,適宜條件下培養(yǎng)一段時間,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上形成圓形凹穴,有的凹穴周圍出現(xiàn)透明圈,原因是　??　。?(4)進行污染物脫色時,將瓊脂分解菌擴大培養(yǎng)獲得更多菌,通過不斷增加營養(yǎng)物質(zhì)的比例　　　　　(填“可以”或“不可以”)提高其種群密度,分析說明原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。也可以提取脫色酶進行固定化酶脫色,在生產(chǎn)實踐中固定化酶的優(yōu)點有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少寫出兩點)。?答案　(1)瓊脂　選擇培養(yǎng)基　(2)劃線分離法　灼燒　將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落　(3)糖蜜發(fā)酵廢液的黑褐色色素　瓊脂分解菌分解瓊脂出現(xiàn)凹穴,有些瓊脂分解菌體內(nèi)有脫色酶,能通過氧化方式進行脫色作用,從而把糖蜜發(fā)酵廢液的黑褐色色素脫除　(4)不可以　擴大培養(yǎng)的液體培養(yǎng)基由于營養(yǎng)物質(zhì)濃度增高,滲透壓也增高,不利于細菌生長　可反復使用;既能與反應物接觸,又能與產(chǎn)物分離解析　(1)分析題干信息可知,為了篩選瓊脂分解菌,所用的培養(yǎng)基應該是以瓊脂為唯一碳源的培養(yǎng)基,這種培養(yǎng)基稱為選擇培養(yǎng)基。(2)分離微生物常用劃線分離法或涂布分離法,其中用到接種環(huán)的接種方法是劃線分離法。操作時,接種環(huán)通過灼燒滅菌,在第二次及以后劃線時,總是從上一次劃線的末端開始劃線,這樣做的目的是將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落。(3)井式假單胞菌能夠利用瓊脂作碳源,長期培養(yǎng)菌落,菌落所在瓊脂被分解而使培養(yǎng)基出現(xiàn)凹穴,有些瓊脂分解菌體內(nèi)有脫色酶,具有脫色能力,則有的凹穴周圍的糖蜜發(fā)酵廢液的黑褐色色素被脫除而形成透明圈。(4)由于營養(yǎng)物質(zhì)濃度不斷增高,滲透壓也增高,不利于細菌生長,故擴大培養(yǎng)瓊脂分解菌時,通過不斷增加營養(yǎng)物質(zhì)的比例不能提高其種群密度。固定化酶的優(yōu)點有可反復使用;既能與反應物接觸,又能與產(chǎn)物分離等。素養(yǎng)解讀　本題將微生物的培養(yǎng)和分離方法應用于實際,體現(xiàn)了對科學探究素養(yǎng)中實驗設(shè)計、結(jié)果分析要素的考查。14.(2019江蘇南京、鹽城三模,33)剛果紅能夠與纖維素形成紅色復合物,可用其鑒定纖維素分解菌。某研究小組將濾紙埋在土壤中,30天后從濾紙周圍取6g土壤樣品,加入30mL無菌水中溶解,得到了富有纖維素分解菌的菌原液,并進行實驗,回答下列問題:(1)稀釋菌原液:為確定合適的稀釋倍數(shù),小組成員取1mL菌原液進行如圖所示的操作,在統(tǒng)計菌落時,發(fā)現(xiàn)平板上的平均菌落數(shù)為40個,則每毫升菌原液中的細菌數(shù)大約為　　　　個。? (2)培養(yǎng)基的準備:在對培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌的過程中,完成加水、裝鍋、加熱、排氣、保溫保壓適當時間后,切斷電源,讓滅菌鍋內(nèi)溫度自然下降,待　　　　　　　　　時,打開排氣閥,旋開固定螺栓,開蓋,取出滅菌的培養(yǎng)基等物品。在培養(yǎng)基中加入滅菌的剛果紅溶液,待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時倒平板,從功能上來看,該培養(yǎng)基屬于　　　培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中碳源主要是　　　　　　。?(3)接種與觀察:在無菌條件下,用　　　　取0.1mL稀釋后的菌懸液進行圖1中　　　　所示的操作,室溫放置2~3分鐘后倒置于恒溫箱中培養(yǎng),室溫放置2~3分鐘的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。培養(yǎng)過程中定期觀察菌落特征和透明圈的大小,圖2中D/d的值越　　　　,表示該菌對纖維素分解能力越強。?答案　(1)4×106　(2)壓力表的壓力降為零　鑒別纖維素　(3)移液槍(移液管)　甲　使菌液完全被培養(yǎng)基吸收(或使菌液滲入培養(yǎng)基中)　大解析　(1)分析題圖,可知接種到平板上的菌液被稀釋了104倍,由此可求得每毫升菌原液中的細菌數(shù)大約為(40/0.1)×104=4×106個。(2)切斷電源,讓滅菌鍋內(nèi)溫度自然下降,待壓力表的壓力降為零時,打開排氣閥,旋開固定螺栓,開蓋,取出滅菌的培養(yǎng)基等物品。從功能上來看,加入剛果紅的培養(yǎng)基屬于鑒別培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基中的碳源主要是纖維素。(3)在無菌條件下,用移液槍或移液管取0.1mL稀釋后的菌懸液進行圖1中甲(稀釋涂布平板法)所示的操作。室溫放置2~3分鐘的目的是使菌液完全被培養(yǎng)基吸收(或使菌液滲入培養(yǎng)基中)。透明圈的大小可說明該菌分解纖維素能力的強弱,圖2中D/d的值越大,表示該菌對纖維素分解能力越強。15.(2019四川廣安、眉山、內(nèi)江、遂寧一診,11)(15分)某研究小組利用“濾膜法”對受污染的河流水體進行了大腸桿菌活菌數(shù)目的測定。回答下列問題:(1)研究人員向培養(yǎng)液中加入適量的溴麝香草酚藍水溶液后,再將污水樣滴加進去振蕩搖勻,一段時間后,若觀察到溶液顏色變化情況為　　　　　　　　　,說明微生物在培養(yǎng)過程中產(chǎn)生了CO2。若要用酸性重鉻酸鉀檢測微生物在培養(yǎng)過程中是否產(chǎn)生了酒精,具體做法是　??　。?(2)利用“濾膜法”測定大腸桿菌的數(shù)目時,應先制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基的滅菌方法是　　　　　　　　　,滅菌后待培養(yǎng)基冷卻至　　　　℃左右時,在　　　　　　　附近倒平板。?(3)濾膜的孔徑應　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)大腸桿菌直徑。將濾膜轉(zhuǎn)移到伊紅美藍培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間,然后統(tǒng)計　　　　色的菌落數(shù)目,就可估算出單位體積樣品中大腸桿菌的數(shù)目,但這樣得到的統(tǒng)計值往往要比實際值低,原因是　　　　。?答案　(1)由藍變綠再變黃　取2mL培養(yǎng)液的濾液注入干凈的試管中,再向試管中滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液,振蕩搖勻后觀察溶液顏色的變化　(2)高壓蒸汽滅菌　50　酒精燈火焰　(3)小于　黑　兩個或多個大腸桿菌連在一起時,平板上只能觀察到一個菌落解析　本題主要考查科學探究中的方案探討、結(jié)果分析。(1)微生物細胞呼吸產(chǎn)生的CO2可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃;微生物無氧呼吸產(chǎn)生的酒精可以用酸性重鉻酸鉀進行檢測,即取2mL培養(yǎng)液的濾液注入干凈的試管中,再向試管中滴加0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液,振蕩搖勻后觀察溶液顏色的變化。(2)微生物培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌;待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時,在酒精燈火焰附近倒平板。(3)濾膜的孔徑應小于大腸桿菌直徑; 伊紅美藍培養(yǎng)基上大腸桿菌菌落為黑色,因此可通過統(tǒng)計黑色菌落的數(shù)目,計算出單位體積樣品中大腸桿菌數(shù)目。由于培養(yǎng)基中兩個或多個大腸桿菌連在一起時,平板上只能觀察到一個菌落,因此理論上統(tǒng)計值比實際值偏低。綜合篇【綜合集訓】提升　培養(yǎng)基要點拓展1.(2019北京理綜,3,6分)篩選淀粉分解菌需使用以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)基。接種培養(yǎng)后,若細菌能分解淀粉,培養(yǎng)平板經(jīng)稀碘液處理,會出現(xiàn)以菌落為中心的透明圈(如圖),實驗結(jié)果見表。菌種菌落直徑:C(mm)透明圈直徑:H(mm)H/C細菌Ⅰ5.111.22.2細菌Ⅱ8.113.01.6有關(guān)本實驗的敘述,錯誤的是(　　)A.培養(yǎng)基除淀粉外還含有氮源等其他營養(yǎng)物質(zhì)B.篩選分解淀粉的細菌時,菌液應稀釋后涂布C.以上兩種細菌均不能將淀粉酶分泌至細胞外D.H/C值反映了兩種細菌分解淀粉能力的差異答案　C　2.(2019課標全國Ⅰ,37,15分)已知一種有機物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解,會造成環(huán)境污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土壤中能高效降解X的細菌(目標菌)。Ⅰ號培養(yǎng)基:在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入X(5g/L)。Ⅱ號培養(yǎng)基:氯化鈉(5g/L),硝酸銨(3g/L),其他無機鹽(適量),X(15g/L)。Ⅲ號培養(yǎng)基:氯化鈉(5g/L),硝酸銨(3g/L),其他無機鹽(適量),X(45g/L)?；卮鹣铝袉栴}。(1)在Ⅰ號培養(yǎng)基中,為微生物提供氮源的是　　　　　　　　。Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基中為微生物提供碳源的有機物是　　　　。?(2)若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)一段時間后,不能降解X的細菌比例會　　　　,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(3)Ⅱ號培養(yǎng)基加入瓊脂后可以制成固體培養(yǎng)基,若要以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標菌并對菌落進行計數(shù),接種時,應采用的方法是　　　　　　　　。?(4)假設(shè)從Ⅲ號培養(yǎng)基中得到了能高效降解X的細菌,且該菌能將X代謝為丙酮酸,則在有氧條件下,丙酮酸可為該菌的生長提供　　　　　　　　　和　　　　　　　　　。?答案　(1)牛肉膏、蛋白胨　X　(2)下降　不能降解X的細菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的細菌能夠增殖　(3)稀釋涂布平板法　(4)能量　合成其他物質(zhì)的原料[教師專用題組]【綜合集訓】提升　培養(yǎng)基要點拓展1.(2020浙江金華十校一模,4)幽門螺桿菌(含有脲酶)感染是急慢性胃炎和消化性潰瘍的主要致病因素。在患者體內(nèi)采集樣本并制成菌液后,進行分離培養(yǎng)。實驗基本步驟如圖所示,圖中X表示(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.調(diào)節(jié)pHB.接種C.加入酚紅指示劑D.將培養(yǎng)基倒置答案　B　要分離培養(yǎng)幽門螺桿菌,首先配制相應的培養(yǎng)基(調(diào)節(jié)pH、加入酚紅指示劑等),再通過高壓蒸汽滅菌法滅菌后倒平板,接著進行接種,將培養(yǎng)基倒置培養(yǎng)后進一步觀察菌落。B正確。2.(2020浙江杭州期中,7)為了篩選能產(chǎn)生阿拉伯膠(一種多糖)降解酶的菌株SM01,應選用表中哪種培養(yǎng)基(　　)(單位:g/L)　　　　　　　　　　　　　　　　　　培養(yǎng)基阿拉伯膠阿拉伯膠酶NaNO3牛肉膏K2HPO4MgSO4KClFeSO4甲25--3110.50.01乙2510-6--110.50.01丙--33110.50.01丁25-3-110.50.01A.甲B.乙C.丙D.丁答案　D　要篩選能產(chǎn)生阿拉伯膠降解酶的菌株,培養(yǎng)基中要以阿拉伯膠作為唯一碳源、氮源,因此培養(yǎng)基中不能含有牛肉膏,也不能含有阿拉伯膠酶來水解阿拉伯膠。D正確。3.(2020浙江溫州一模,16)為了分離以尿素為氮源的微生物,配制某培養(yǎng)基的成分如下:葡萄糖、氯化鈉、K2HPO4、酚紅、瓊脂糖、水和尿素溶液。下列敘述錯誤的是(　　)A.該培養(yǎng)基既有選擇功能,又有鑒別功能B.配制該培養(yǎng)基時,要用無菌水,不能用蒸餾水C.除尿素外,其余成分配制好后經(jīng)500g/cm2高壓蒸汽滅菌D.尿素溶液要用經(jīng)高壓蒸汽滅菌過的G6玻璃砂漏斗過濾除菌答案　B　該培養(yǎng)基以尿素為唯一氮源,具有選擇功能,又含有酚紅,具有鑒別功能,A正確;配制該培養(yǎng)基時可以用蒸餾水,因為還會對培養(yǎng)基進行滅菌處理,B錯誤;除尿素在后續(xù)需要用G6玻璃砂漏斗過濾滅菌外,其余成分配制好后經(jīng)500g/cm2高壓蒸汽滅菌,C正確;G6玻璃砂漏斗用于尿素的過濾除菌,其使用前要經(jīng)高壓蒸汽滅菌法滅菌,D正確。4.(2020浙江嘉興一模,27)(8分)賴氨酸缺陷型大腸桿菌(Lys-)是指經(jīng)過誘變處理后,失去產(chǎn)生賴氨酸能力的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}:(1)培養(yǎng)基的配制。配制4類培養(yǎng)基:完全培養(yǎng)基、基本培養(yǎng)基、補充賴氨酸的基本培養(yǎng)基([Lys])、無氮基本培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基配制過程中,　　　　(填“需要”或“不需要”)保持無菌環(huán)境。若需要配制固體無氮培養(yǎng)基,則需在液體無氮培養(yǎng)基中添加　　　　。?(2)Lys-菌株的誘變。將野生型大腸桿菌接種在液體完全培養(yǎng)基中培養(yǎng)6h,目的是　　　　　　。然后將菌液進行誘變處理50min,去除誘變劑后,需將菌株轉(zhuǎn)入液體無氮基本培養(yǎng)基培養(yǎng)至菌體數(shù)量不再上升,目的是耗盡菌體中儲存的　　　　　　。?(3)Lys-菌株的篩選。取上述菌懸液,涂布在[Lys]固體培養(yǎng)基上,待長出菌落后,一一對應地接種至固體基本培養(yǎng)基和[Lys]固體培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后,挑取　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的菌落,即為Lys-菌株。?(4)Lys-菌株的保存。將篩選獲得的Lys-菌株接種于　　　　　　　　　　,4℃下保存。?(5)利用Lys-菌株篩選能分泌賴氨酸的益生菌。將Lys-菌株與　　　　　培養(yǎng)基混合,制成固體平面培養(yǎng)基,然后將需篩選的益生菌涂布在此平板上,培養(yǎng)一段時間后,選取　　　　　　的菌落即為所需。?答案　(1)不需要　瓊脂糖　(2)擴大培養(yǎng)　氨基酸　(3)在固體基本培養(yǎng)基上不生長(或生長不佳),而在[Lys]固體培養(yǎng)基上能生長(良好生長)　(4)[Lys]固體斜面培養(yǎng)基　(5)固體基本　周圍長有Lys-解析　(1)在培養(yǎng)基的配制過程中不需要保持無菌環(huán)境,因為后續(xù)還需要對其進行高壓蒸汽滅菌法滅菌。配制固體無氮培養(yǎng)基需要在液體無氮基本培養(yǎng)基中加入瓊脂糖。(2)將野生型大腸桿菌菌種接種在液體完全培養(yǎng)基中培育6h,目的是進行擴大培養(yǎng)。誘變處理后, 將菌株轉(zhuǎn)入液體無氮基本培養(yǎng)基培養(yǎng)至菌體數(shù)量不再上升,目的是耗盡菌體中原本儲存的氨基酸。(3)篩選賴氨酸缺陷型大腸桿菌時,將細菌分離后一一對應接種到固定基本培養(yǎng)基和[Lys]固體培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后,挑取在固體基本培養(yǎng)基上難以生長而在[Lys]固體培養(yǎng)基上生長良好的菌落,即為所要的賴氨酸缺陷型菌株。(4)菌株的保存是接種在試管斜面上,4℃下保存。(5)要篩選能分泌賴氨酸的益生菌,需要將賴氨酸缺陷型菌株和固體基本培養(yǎng)基混合,再將需要篩選的益生菌涂布在此平板上,培養(yǎng)一段時間后選取周圍長有賴氨酸缺陷菌的菌落即為所需。5.蛋白酶在生物醫(yī)藥和日用化工等生產(chǎn)領(lǐng)域具有重要的經(jīng)濟價值。某同學為篩選產(chǎn)蛋白酶的高產(chǎn)菌株,做了如下實驗步驟(配制了下列培養(yǎng)基,在適宜條件下培養(yǎng)):步驟取樣培養(yǎng)基培養(yǎng)結(jié)果Ⅰ土壤樣品葡萄糖,(NH4)2SO2,K2HPO4·3H2O,KH2PO4,NaCl,CaCl2,MgSO4·7H2O,加水定容培養(yǎng)液aⅡ1mL培養(yǎng)液a同上菌落Ⅲ挑取單菌落細菌培養(yǎng)基培養(yǎng)液b(1)為實現(xiàn)篩選目的,步驟Ⅰ所使用的培養(yǎng)基配方中,應去除　　　　　并加入高濃度的　　　　　。該培養(yǎng)基從功能上看屬于　　　　培養(yǎng)基。?(2)滅菌是否徹底或是否被污染需要檢測,檢測方法:??　　　　　。?(3)為實現(xiàn)目的菌的分離和計數(shù),步驟Ⅱ所使用的培養(yǎng)基中還常加入　　　　制成平板,采用的接種方法是　　　　　　　　　　　　。?(4)步驟Ⅲ的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。?答案　(1)葡萄糖　蛋白質(zhì)　選擇　(2)未接種的培養(yǎng)基在適宜條件下放置一段時間后,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生　(3)瓊脂　稀釋涂布平板法　(4)快速增加目的菌的種群數(shù)量(擴大培養(yǎng))解析　(1)該實驗的目的是篩選產(chǎn)蛋白酶的高產(chǎn)菌株,即需要的菌株具有很強的分解蛋白質(zhì)的能力,因此其利用的碳源和氮源主要來自蛋白質(zhì),不需要葡萄糖,則其培養(yǎng)基中應該除去葡萄糖,加入高濃度的蛋白質(zhì),這種加入了菌種需要的特殊物質(zhì)的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)為了檢測滅菌是否徹底或是否被污染,應該將未接種的培養(yǎng)基在適宜條件下放置一段時間后,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生。(3)接種常用的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法,其中后者可以用于菌種的分離和計數(shù),接種所用的應該是固體培養(yǎng)基,因此常在步驟Ⅱ所使用的培養(yǎng)基中加入瓊脂制成平板。(4)步驟Ⅲ挑取單菌落進行培養(yǎng),目的是快速增加目的菌的種群數(shù)量。6.下表是某同學列出的分離土壤中微生物的培養(yǎng)基配方,據(jù)此回答下列問題:KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O尿素葡萄糖瓊脂14g2.1g0.2g10g10.0g15.0g將上述物質(zhì)溶解后,用蒸餾水定容到1000mL。(1)從作用上看,該培養(yǎng)基屬于　　　　培養(yǎng)基,提供氮源的物質(zhì)是　　　　　,細菌能利用該氮源是由于體內(nèi)能合成　　　　酶。?(2)在對分離的能分解尿素的細菌進行鑒定時,還需在培養(yǎng)基中加入　　　　指示劑,若指示劑變　　　　,說明有目的菌株存在。?(3)為了測定微生物的數(shù)量,接種時應采用　　　　　　　　法,某同學在4個培養(yǎng)基上分別接種稀釋倍數(shù)為106的土壤樣液0.1mL,培養(yǎng)后菌落數(shù)分別為180、155、176、129個,則每升原土壤樣液中上述微生物的數(shù)量為　　　　　　個,測定的活菌數(shù)比實際活菌數(shù)　　　　(填“低”“高”或“基本一致”)。?答案　(1)選擇　尿素　脲　(2)酚紅　紅　(3)稀釋涂布平板　1.6×1012　低解析　(1)該培養(yǎng)基中以尿素為唯一氮源,是選擇培養(yǎng)基,提供氮源的是尿素,能利用尿素的細菌能產(chǎn)生脲酶。(2)分解尿素的細菌能將尿素分解形成氨和二氧化碳,氨呈堿性,遇酚紅指示劑呈紅色,故鑒定分解尿素的細菌時,常用酚紅指示劑。(3)測定微生物數(shù)量常用稀釋涂布平板法,菌落數(shù)的平均數(shù)為 160,所以每升原土壤樣液中的微生物數(shù)量為160÷0.1×106×103=1.6×1012,用稀釋涂布平板法統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目低的原因是培養(yǎng)基上的菌落可能是由兩個或多個細胞連在一起形成的。7.為更好地解決冬季污水處理廠氨氮去除率低的問題,某研究小組嘗試從海水中篩選在低溫下能高效去除氨氮的硝化細菌。將采集到的海水樣本加入液體培養(yǎng)基A(其氮源為氨態(tài)氮),放在24℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5天,然后取少量培養(yǎng)液在固體培養(yǎng)基上涂布,得到三種形態(tài)、顏色均不相同的單菌落?；卮鹣铝袉栴}:(1)液體培養(yǎng)基A應選用的滅菌方法是　　　　　　(填“高壓蒸汽滅菌法”或“干熱滅菌法”),不選另外一種的原因是??　。?(2)在配制培養(yǎng)基A時,對碳源的要求是　　　　　　　(填“提供有機碳源”或“不提供碳源”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(3)最后分離得到的單菌落有三種,其形態(tài)、顏色各不相同,表明硝化細菌　　　　　　　　　　。?(4)該研究小組在上述實驗的基礎(chǔ)上,已經(jīng)獲得了高效去除氨氮的硝化細菌,則需要經(jīng)過　　　　處理,才能篩選出符合要求的能高效去除氨氮的硝化細菌。?答案　(1)高壓蒸汽滅菌法　干熱滅菌法針對耐高溫需要保持干燥的物品,若選干熱滅菌法會使培養(yǎng)基中的水分蒸發(fā)　(2)不提供碳源　硝化細菌能進行化能合成作用,為自養(yǎng)生物　(3)存在不同的種類　(4)低溫解析　(1)干熱滅菌法會使培養(yǎng)基中的水分蒸發(fā),常用于耐高溫、需要保持干燥的培養(yǎng)皿等物品。常用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進行滅菌。(2)硝化細菌能利用氨氧化成硝酸釋放出的化學能進行化能合成作用,把二氧化碳和水合成糖類,是自養(yǎng)型生物,因此培養(yǎng)基中不需要有機碳源。(3)細菌菌落形態(tài)包括菌落的大小、形狀、邊緣、光澤、質(zhì)地、顏色和透明程度等。每一種細菌在一定條件下形成固定的菌落特征。題中分離得到的單菌落有三種,其形態(tài)、顏色各不相同,表明硝化細菌存在不同的種類。(4)因為題中要求解決冬季污水處理廠氨氮去除率低的問題,因此獲得的高效去除氨氮的硝化細菌,還需要經(jīng)過低溫處理后再篩選出符合條件的硝化細菌。8.有機磷農(nóng)藥是用于防治植物害蟲的含磷有機化合物,廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,有時會造成瓜果蔬菜等食品農(nóng)藥殘留超標,不少品種對人、畜的毒性很強,人誤食后如不及時醫(yī)治就會危及生命。某班同學欲從土壤中分離高效降解有機磷農(nóng)藥的微生物。請回答下列問題:(1)為了獲得能降解有機磷農(nóng)藥的微生物菌種,可在被有機磷農(nóng)藥污染的土壤中取樣,并在含有碳源、氮源及　　　　　　　等的選擇培養(yǎng)基上添加適量的　　　　　　　進行選擇培養(yǎng)。?(2)在制備固體培養(yǎng)基時需加入的常用凝固劑是　　　　。若培養(yǎng)基需要調(diào)節(jié)pH,則應在滅菌之　　　　(填“前”或“后”)調(diào)節(jié)。?(3)該小組在接種前,隨機取若干滅菌后的空白平板先培養(yǎng)一段時間,這樣做的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。?(4)若要測定培養(yǎng)液中選定菌種的菌體數(shù),既可在顯微鏡下用　　　　　　　　　直接計數(shù),也可選用　　　　　　　　　法統(tǒng)計活菌數(shù)目。?(5)將獲得的3種待選微生物菌種甲、乙、丙分別接種在1L含20mg有機磷農(nóng)藥的相同培養(yǎng)液中培養(yǎng)(培養(yǎng)液中其他營養(yǎng)物質(zhì)充裕、條件適宜),觀察從實驗開始到微生物停止生長所用的時間,甲、乙、丙分別為32小時、45小時、16小時,則應選擇微生物　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)作為菌種進行后續(xù)培養(yǎng),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?答案　(1)水和無機鹽　有機磷農(nóng)藥　(2)瓊脂　前　(3)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　(4)血細胞計數(shù)板　稀釋涂布平板　(5)丙　微生物丙分解有機磷農(nóng)藥的能力比甲、乙強解析　(1)為了獲得能降解有機磷農(nóng)藥的微生物菌種,就要人為提供有利于該微生物的生長條件,同時抑制或阻止其他微生物的生長,因此所用的選擇培養(yǎng)基除含有碳源、氮源及水和無機鹽等微生物生長所需的基本營養(yǎng)成分外,還需添加適量的有機磷農(nóng)藥,以便進行選擇培養(yǎng)。(2) 在制備固體培養(yǎng)基時,常需加入的凝固劑是瓊脂。平板培養(yǎng)基配制的基本流程為計算→稱量→溶化→調(diào)節(jié)pH→滅菌→倒平板,即調(diào)節(jié)pH應在滅菌之前進行。(3)為檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格,在接種前需隨機取若干滅菌后的空白平板先培養(yǎng)一段時間,觀察有無菌落形成。若無菌落形成,則說明培養(yǎng)基平板滅菌合格。(4)測定并統(tǒng)計培養(yǎng)液中選定菌種的菌體數(shù),既可在顯微鏡下用血細胞計數(shù)板直接計數(shù),也可選用稀釋涂布平板法統(tǒng)計活菌數(shù)目。(5)依題意可知,甲、乙、丙培養(yǎng)液中的微生物從實驗開始到停止生長所用的時間分別為32小時、45小時、16小時,說明微生物丙分解有機磷農(nóng)藥的能力比甲、乙強,因此應選擇微生物丙作為菌種進行后續(xù)培養(yǎng)。9.如圖是純化纖維素分解菌并生產(chǎn)乙醇的基本工作流程,請回答下列問題:(1)圖中①過程選取富含纖維素的土壤,在鑒定和篩選所需微生物時需用　　　　　對纖維素進行染色并制成選擇培養(yǎng)基。最后還要在平板培養(yǎng)基上分離純化目的菌。為避免雜菌污染培養(yǎng)物和環(huán)境,接種時要在　　　　　　　　操作。?(2)圖中②環(huán)節(jié)獲得的酶是一種復合酶,一般認為它至少包括三種組分,分別為C1酶、CX酶和　　　　　　　　。前兩種酶使纖維素分解成　　　　　　,第三種酶將其進一步分解成葡萄糖。⑤環(huán)節(jié)常用的菌種是　　　　　。?(3)用稀釋涂布平板法測定同一土壤樣品中纖維素分解菌數(shù)量。在對應稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中,取0.2mL稀釋液涂布,得到以下統(tǒng)計結(jié)果:涂布了三個平板,統(tǒng)計的菌落數(shù)是210、240和246;請計算每毫升原液中的菌體數(shù)是　　　　　　　。用這種方法測得的菌體數(shù)可能比實際活菌數(shù)量　　　　。?答案　(1)剛果紅　酒精燈火焰旁　(2)葡萄糖苷酶　纖維二糖　酵母菌　(3)1.16×109　少解析　(1)富含纖維素的土壤較易獲得纖維素分解菌。剛果紅和纖維素結(jié)合形成紅色復合物,纖維素分解菌能在含剛果紅的選擇培養(yǎng)基中形成透明圈,從而達到分離純化纖維素分解菌的目的。為避免雜菌污染培養(yǎng)物和環(huán)境,接種時要在酒精燈火焰旁操作。(2)纖維素酶至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種組分,前兩種酶將纖維素分解成纖維二糖,第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。過程⑤為無氧發(fā)酵產(chǎn)生乙醇的過程,此過程需要用酵母菌作為菌種。(3)涂布的三個平板的菌落的平均值為(210+240+246)÷3=232個。每毫升原液中的菌體數(shù)是232÷0.2×106=1.16×109個,由于兩個或多個細菌連在一起時,看到的是一個菌落,因此用這種方法測得的菌體數(shù)可能比實際活菌數(shù)量少。10.(2020屆湖北天門、仙桃、潛江聯(lián)考,34)(15分)聯(lián)苯(C12H10)是一種難以降解的環(huán)境污染物,研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯降解菌內(nèi)的聯(lián)苯水解酶是催化聯(lián)苯降解的關(guān)鍵酶。為了從富含聯(lián)苯的環(huán)境中分離出聯(lián)苯降解菌,某同學設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基,成分如下表:維生素NH4NO3MgCl2聯(lián)苯水瓊脂培養(yǎng)基甲++++++培養(yǎng)基乙+++++-(注:“+”表示添加該物質(zhì),“-”表示沒有添加該物質(zhì))(1)甲培養(yǎng)基中加入聯(lián)苯作為　　　　　用于培養(yǎng)聯(lián)苯降解菌,該培養(yǎng)基屬于　　　　　(填“選擇”或“鑒定”)培養(yǎng)基,接種前需采用　　　　　　　法進行滅菌。?(2)為了便于測定培養(yǎng)基乙中聯(lián)苯降解菌的數(shù)量,可以從培養(yǎng)基乙中取培養(yǎng)液1mL加入到　　　　　　　中稀釋100倍之后進行顯微計數(shù),由此計算得到的培養(yǎng)基乙中聯(lián)苯降解菌的數(shù)量是　　　　　(填“真實值”或“估算值”)。?(3)關(guān)于圖示接種方法的敘述,正確的是　　　　　。? A.接種環(huán)正在酒精燈火焰上進行灼燒滅菌B.接種后的平板需倒置培養(yǎng)C.該接種方法可得到單個菌落D.酒精燈提供了局部無菌環(huán)境答案　(1)碳源　選擇　高壓蒸汽滅菌　(2)99mL無菌水　估算值　(3)BCD解析　(1)甲培養(yǎng)基中加入聯(lián)苯作為碳源用于培養(yǎng)聯(lián)苯降解菌,屬于選擇培養(yǎng)基,只有能利用聯(lián)苯的微生物才能存活,接種前對培養(yǎng)基應該采用高壓蒸汽滅菌法滅菌。(2)乙為液體培養(yǎng)基,要對培養(yǎng)基乙中培養(yǎng)液稀釋100倍,需要取培養(yǎng)液1mL加入99mL無菌水中,之后進行顯微計數(shù),由此可以估算出培養(yǎng)基乙中聯(lián)苯降解菌的數(shù)量,所得值是估算值。(3)接種時接種環(huán)應在酒精燈火焰旁進行,圖示為接種劃線過程,而不是灼燒接種環(huán)滅菌過程,A錯誤;接種后的平板需倒置培養(yǎng),避免污染,B正確;該接種方法為平板劃線法,可得到單個菌落,C正確;酒精燈提供了局部無菌環(huán)境,D正確。