第七單元 生物技術(shù)與工程專題24 發(fā)酵工程專題檢測A組一、選擇題1.(2020屆5·3創(chuàng)新)下列有關(guān)微生物培養(yǎng)的敘述,不正確的是 ( )A.測定土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)目,常用稀釋涂布平板法進(jìn)行菌落計數(shù)B.在對微生物進(jìn)行培養(yǎng)前,需要對微生物和培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌C.酵母菌發(fā)酵過程產(chǎn)生的酒精,對其他微生物生長有一定的抑制作用D.分離能分解尿素的細(xì)菌,要以尿素作為培養(yǎng)基中唯一的氮源答案 B 測定土壤中微生物的數(shù)量,常用稀釋涂布平板法進(jìn)行菌落計數(shù),A正確;對微生物進(jìn)行培養(yǎng)前,需要對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌,不能對微生物進(jìn)行滅菌,B錯誤;酵母菌發(fā)酵過程產(chǎn)生的酒精,對其他微生物生長有一定的抑制作用,C正確;分離能分解尿素的細(xì)菌,要以尿素作為培養(yǎng)基中唯一的氮源,D正確。2.幽門螺桿菌(能分解對熱不穩(wěn)定的尿素)是急慢性胃炎和消化道潰瘍的主要致病因素。為從帶菌者胃黏膜樣本中分離出該細(xì)菌,相關(guān)實驗步驟和方法不合理的是( )A.配制培養(yǎng)基并滅菌后,需要加入無菌尿素B.應(yīng)設(shè)置未接種的培養(yǎng)基,作為實驗的對照C.統(tǒng)計樣本中活菌數(shù)量時,可用劃線法接種D.可利用酚紅指示劑對培養(yǎng)的菌落進(jìn)行鑒定答案 C 配制培養(yǎng)基并滅菌后,需要加入無菌尿素,尿素不能進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,A正確;要從帶菌者胃黏膜樣本中分離出該細(xì)菌,需用選擇培養(yǎng)基,并設(shè)置對照,B正確;統(tǒng)計活菌數(shù)量,應(yīng)用稀釋涂布平板法,C錯誤;尿素分解生成的氨呈堿性,可利用酚紅指示劑對培養(yǎng)的菌落進(jìn)行鑒定,D正確。3.(2018北京東城期末,28)黑茶是以肉食為主的中國邊疆游牧民族的主要飲品。在一系列微生物的作用下,黑茶會產(chǎn)生一種對人體非常有益的金黃色顆粒“金花”。研究人員對“金花”中的微生物進(jìn)行了分離和鑒定,過程如圖。下列說法不正確的是( )A.向“金花”樣品中加入蒸餾水制成樣品懸液B.可根據(jù)菌落特征對菌種進(jìn)行初步鑒定C.涂布平板上長出的菌落可通過劃線進(jìn)一步純化D.可通過基因組測序?qū)N進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定答案 A 要分離的微生物只能來源于分離的“金花”樣品,如果用蒸餾水制成懸液,分離的微生物可能來源于蒸餾水,因此要用無菌水,A選項錯誤。思路分析 正確掌握圖示中分離純化微生物的操作過程,理解每一步實驗操作的意義是解題的關(guān)鍵。需要注意的是涂布平板長出的菌落通常不是一種菌落,而是混合菌落,可通過劃線法進(jìn)一步挑出其中的單菌落進(jìn)行分離、純化。4.(2020江蘇淮陰、姜堰期中聯(lián)考,18)南洋東華公司研發(fā)了兩種石油降解產(chǎn)品BDB-n生物降解菌(厭氧型)和BDB-a生物降解菌(好氧型),降解菌是通過產(chǎn)生酶對石油進(jìn)行分解的。如圖為不同條件下,某種降解菌對某湖泊污泥中石油分解能力的測定結(jié)果。下列有關(guān)分析錯誤的是( )
A.該實驗的自變量為pH和污泥含水量B.該實驗的檢測指標(biāo)是2天后污泥中的石油含量C.該實驗中使用的降解菌最可能是BDB-a生物降解菌D.在不同污泥含水量條件下,降解菌體內(nèi)酶的最適pH相同答案 C 分析圖解可知,該實驗的自變量是pH和污泥含水量,因變量是2天后污泥中的石油含量,A、B正確;根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)分析可知,當(dāng)污泥含水量60~80%、pH=7時,石油含量最少,說明石油降解酶分解能力最強(qiáng)的條件為污泥含水量60~80%、pH=7,則該實驗用的應(yīng)該是厭氧菌,即BDB-n生物降解菌,C錯誤;根據(jù)三條曲線的最低點(diǎn)可以判斷,在不同污泥含水量條件下,降解菌體內(nèi)酶的最適pH相同,D正確。解題關(guān)鍵 解答本題的關(guān)鍵是分析曲線圖,找出實驗的自變量和因變量,判斷最適宜的pH和污泥含水量,進(jìn)而判斷出分解菌的類型。二、非選擇題5.(2019山東棗莊期末,37)如表為培養(yǎng)某種微生物的培養(yǎng)基配方,請回答有關(guān)問題:(15分)KH2PO4NaNO3KCl酵母膏纖維素粉水解酪素Na2HPO4·7H2OMgSO4·7H2O蒸餾水0.9g1g0.5g0.5g5g0.5g1.2g0.5g定容至1000mL(1)該培養(yǎng)基只允許分解纖維素的細(xì)菌生長,這種培養(yǎng)基稱為 培養(yǎng)基。該培養(yǎng)基在接種前應(yīng)該用 法滅菌。?(2)用該培養(yǎng)基接種微生物時,接種操作要在 附近進(jìn)行,原因是 。?(3)假設(shè)培養(yǎng)結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上菌落連成一片,可能的原因是什么?(列舉兩項) 。?答案 (1)選擇 高壓蒸汽滅菌(2)(酒精燈)火焰 火焰附近存在著無菌區(qū)域(3)稀釋倍數(shù)不夠,菌液的濃度太高;培養(yǎng)過程滅菌不嚴(yán)格,受到其他微生物的污染解析 (1)該培養(yǎng)基只允許分解纖維素的細(xì)菌生長,這種培養(yǎng)基稱為選擇培養(yǎng)基。該培養(yǎng)基在接種前應(yīng)該用高壓蒸汽滅菌法滅菌。(2)用該培養(yǎng)基接種微生物時,接種操作要在酒精燈火焰附近進(jìn)行,原因是火焰附近存在著無菌區(qū)域。(3)假設(shè)培養(yǎng)結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上菌落連成一片,可能的原因:稀釋倍數(shù)不夠,菌液的濃度太高;培養(yǎng)過程滅菌不嚴(yán)格,受到其他微生物的污染。解題關(guān)鍵 解答本題的關(guān)鍵是明確滅菌的方法,以及篩選分解纖維素的微生物的方法,再根據(jù)題意作答。6.(2016東北三省三校二模,40)(10分)土壤中的細(xì)菌數(shù)量多,分布廣,包括自養(yǎng)細(xì)菌和異養(yǎng)細(xì)菌。自養(yǎng)細(xì)菌能直接利用光能或無機(jī)物氧化時所釋放的化學(xué)能同化CO2合成有機(jī)物(例如硝化細(xì)菌),異養(yǎng)細(xì)菌從有機(jī)物中獲得能源和碳源(例如大腸桿菌)。人類根據(jù)需要從土壤中分離提純各種細(xì)菌。回答下列相關(guān)問題:(1)培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基除了含有碳源外,還必須含有的基本成分是 。?(2)對培養(yǎng)基滅菌的方法是 。?(3)若要篩選硝化細(xì)菌,培養(yǎng)基中不應(yīng)該加入 ,從功能上分,該培養(yǎng)基屬于 培養(yǎng)基。?(4)若要鑒別所分離出的細(xì)菌是否為大腸桿菌,則應(yīng)該在培養(yǎng)基中加入 ,觀察是否出現(xiàn) 色菌落。?
(5)純化菌種時,為了得到單菌落,常用的接種方法是 和 。?(6)細(xì)菌計數(shù)時,根據(jù)培養(yǎng)基上出現(xiàn)的菌落數(shù)目和稀釋倍數(shù)計算得出的數(shù)目往往比實際數(shù)目小,原因是 。?答案 (1)氮源、水、無機(jī)鹽 (2)高壓蒸汽滅菌法 (3)碳源 選擇 (4)伊紅美藍(lán) 黑 (5)稀釋涂布平板法 平板劃線法 (6)兩個或多個細(xì)菌連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落解析 (1)培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基的成分包括碳源、氮源、水分和無機(jī)鹽等。(2)培養(yǎng)基宜采用高壓蒸汽滅菌法滅菌。(3)硝化細(xì)菌能利用二氧化碳合成有機(jī)物,為自養(yǎng)生物,故篩選硝化細(xì)菌的選擇培養(yǎng)基中不應(yīng)加碳源。用于篩選硝化細(xì)菌的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(4)在含有伊紅美藍(lán)的培養(yǎng)基中,大腸桿菌菌落呈黑色。(5)純化菌種時,獲得單個菌落的方法為稀釋涂布平板法和平板劃線法。(6)由于兩個或多個細(xì)菌連在一起時在平板上只能形成一個菌落,故利用稀釋涂布平板法對與細(xì)菌進(jìn)行計數(shù)時,得到的細(xì)菌數(shù)目小于實際數(shù)目。7.炭疽病是由炭疽桿菌引起的一種人畜共患傳染病。炭疽桿菌兩端截平、呈竹節(jié)狀排列,菌落呈卷發(fā)狀。對炭疽病疑似患者,可根據(jù)噬菌體的宿主專一性,通過實驗確診。(1)細(xì)菌培養(yǎng):采集疑似患者的樣本,分離培養(yǎng),獲得可疑菌落。(2)細(xì)菌鑒定:實驗流程如圖所示。①對配制的液體培養(yǎng)基等需采取 法進(jìn)行滅菌;實驗所用液體培養(yǎng)基的碳源為 (選填“無機(jī)碳”或“有機(jī)碳”)。?②挑選可疑菌落制片后,用 觀察,可看到呈竹節(jié)狀排列的桿菌。?③接種可疑菌后,35℃培養(yǎng)24小時,液體培養(yǎng)基變混濁,原因是 。對照組試管中應(yīng)加入 ,與實驗組同時培養(yǎng)6小時后,若實驗組液體培養(yǎng)基的混濁度比對照組 (選填“高”或“低”),則可明確疑似患者被炭疽桿菌感染;反之則排除。?④對排除的疑似患者及易感人群,可接種炭疽桿菌疫苗,刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體。與產(chǎn)生抗體相關(guān)的細(xì)胞除T細(xì)胞、B細(xì)胞外,還有 。?答案 (2)①高壓蒸汽滅菌 有機(jī)碳 ②顯微鏡?、奂?xì)菌大量繁殖 等量生理鹽水 低?、芡淌杉?xì)胞、效應(yīng)B細(xì)胞(或漿細(xì)胞)解析 (2)①液體培養(yǎng)基應(yīng)使用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。炭疽桿菌同化類型為異養(yǎng)型,實驗所用液體培養(yǎng)基的碳源應(yīng)選有機(jī)碳。②微生物個體小,肉眼觀察不到,必須借助顯微鏡才能觀察到菌體特征。③在液體培養(yǎng)基中,細(xì)菌大量繁殖會導(dǎo)致液體培養(yǎng)基變混濁;該實驗中實驗變量為是否加入噬菌體,所以對照組除不加噬菌體外,其他處理都應(yīng)該和實驗組保持一致(即應(yīng)加入不含噬菌體的等量生理鹽水)。噬菌體可破壞炭疽桿菌細(xì)胞,從而使液體培養(yǎng)基變澄清。④在特異性免疫過程中,吞噬細(xì)胞參與了抗原的呈遞,效應(yīng)B細(xì)胞(或漿細(xì)胞)是直接產(chǎn)生抗體的細(xì)胞。8.(2020湖北武漢起點(diǎn)監(jiān)測)金黃色葡萄球菌是一種具有高度耐鹽性的微生物,可引起人類肺炎、腸炎等疾病。金黃色葡萄球菌在血平板(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(xì)胞,使其褪色。如圖為定性檢測鮮牛奶中是否存在金黃色葡萄球菌的操作流程,請回答相關(guān)問題:(1)按細(xì)胞結(jié)構(gòu)分類,金黃色葡萄球菌屬于 生物;從培養(yǎng)過程分析,振蕩培養(yǎng)的目的是 ?
。?(2)7.5%NaCl肉湯培養(yǎng)基可為微生物提供的基本營養(yǎng)成分包括水、 ,這種培養(yǎng)基從功能上看屬于 。?(3)實驗結(jié)束后,使用過的培養(yǎng)基應(yīng) 處理,以避免污染環(huán)境或感染操作者。?(4)經(jīng)多次規(guī)范操作、重復(fù)實驗,血平板上的菌落周圍出現(xiàn) ,初步證明鮮牛奶中存在金黃色葡萄球菌,但鮮牛奶供應(yīng)商仍認(rèn)為此菌并非鮮牛奶所攜帶的,因此,要對本操作進(jìn)行完善,完善的方案是 ? 。?答案 (1)原核 使微生物與營養(yǎng)物質(zhì)充分接觸并提高培養(yǎng)液中的氧氣含量 (2)無機(jī)鹽、碳源、氮源 選擇培養(yǎng)基 (3)滅菌 (4)透明圈 設(shè)置加滅菌的鮮牛奶但其他操作均相同的對照組解析 (1)金黃色葡萄球菌屬于原核生物。振蕩培養(yǎng)可以使微生物與營養(yǎng)物質(zhì)充分接觸并提高培養(yǎng)液中的氧氣含量。(2)7.5%NaCl肉湯培養(yǎng)基中含有蛋白質(zhì),所以可以提供氮源和碳源,又含有水分和氯化鈉,所以提供的基本營養(yǎng)物質(zhì)為碳源、氮源、水和無機(jī)鹽;高濃度的鹽溶液不利于微生物生長,而金黃色葡萄球菌是一種具有高度耐鹽性的微生物,因此該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(3)實驗結(jié)束后,使用過的培養(yǎng)基應(yīng)滅菌處理,以避免污染環(huán)境或感染操作者。(4)根據(jù)題意“金黃色葡萄球菌在血平板(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(xì)胞,使其褪色”可知,如果經(jīng)多次規(guī)范操作、重復(fù)實驗,血平板上均出現(xiàn)有透明圈的菌落,可初步證明鮮牛奶中存在金黃色葡萄球菌;若要驗證金黃色葡萄球菌是否為鮮牛奶所攜帶的,完善方案要設(shè)置對照實驗,對照實驗的設(shè)計是設(shè)置加滅菌的鮮牛奶但其他操作均相同的對照組。思維點(diǎn)撥 培養(yǎng)金黃色葡萄球菌,可以用選擇培養(yǎng)基,在培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽。9.探究如何從土壤中分離自生固氮菌并計數(shù)實驗原理:自生固氮菌是一種可以將空氣中氮?dú)膺€原成氨的微生物。農(nóng)田的表層土壤中,自生固氮菌的含量比較多,將用表層土壤制成的土壤稀釋液,接種到無氮培養(yǎng)基上,進(jìn)行培養(yǎng),在這種情況下,只有能利用N2的微生物才能生長繁殖,用這種方法,可以將自生固氮菌與其他細(xì)菌分離開來。材料與用具:農(nóng)田的表層土,無氮培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、盛9mL無菌水的大試管若干、無菌移液管、無菌涂布器、無菌培養(yǎng)皿、盛90mL無菌水的錐形瓶、酒精燈、恒溫箱等。方法步驟:(1)倒平板。分別將無氮培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基倒平板,應(yīng)在 操作。?(2)制備土壤稀釋液。取土樣10g加入到盛有90mL的無菌水的錐形瓶中,充分搖勻。用無菌移液管吸取上清液1mL,轉(zhuǎn)至盛9mL無菌水的大試管中,依次稀釋到107倍稀釋度。為實現(xiàn)無菌操作,試管口和移液管應(yīng)在離火焰 cm處。?(3)涂布。按照107~103稀釋度的順序分別吸取0.1mL進(jìn)行平板涂布。每個稀釋度下,無氮培養(yǎng)基至少涂布 個平板。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基涂布 個平板。?(4)培養(yǎng)。放入恒溫箱內(nèi),在適宜溫度條件下培養(yǎng)3~4d。一般每隔 h統(tǒng)計一次,選取 的平板記數(shù)作為結(jié)果,這樣可以防止 。?(5)細(xì)菌計數(shù)。當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時,選取菌落數(shù)在 的平板進(jìn)行計數(shù)。如果計數(shù)結(jié)果的平均值為50,則每克樣品中自生固氮菌的數(shù)目是 (稀釋度為105)。?(6)預(yù)期結(jié)果。相等稀釋度下,牛肉膏蛋白胨平板上的菌落數(shù) (填“多于”或“少于”)無氮培養(yǎng)基上的數(shù)目。理由是 ? 。?答案 (1)酒精燈火焰旁 (2)1~2 (3)3 1 (4)24 菌落數(shù)目穩(wěn)定 因培養(yǎng)時間不足而導(dǎo)致遺漏菌落 (5)30~300 5×107 (6)多于 無氮培養(yǎng)基上可以生存和繁殖的只是土壤中的固氮菌,而牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上幾乎允許土壤中所有的菌類生存解析 要分離固氮微生物,采用選擇培養(yǎng)基分離的方法,缺乏氮源的培養(yǎng)基可用來分離自生固氮微生物,而其他微生物因缺乏氮源而不能生長。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基用于與選擇培養(yǎng)基進(jìn)行對照,以驗證選擇培養(yǎng)基是否有選擇作用。因牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基用于對照,故只需要涂布一個平板。
10.(20195·3原創(chuàng)沖刺卷二,37)飼養(yǎng)動物常用的植物飼料中含有難溶的植酸鈣等物質(zhì),很難被動物吸收利用,并且影響其他營養(yǎng)物質(zhì)的利用。若在飼料中添加植酸酶,則能催化植酸鈣水解成為可以被吸收利用的磷酸鹽等。如圖是科研人員從作物根部土壤中分離產(chǎn)植酸酶的菌株的過程示意圖。請分析作答。(1)實驗室中篩選微生物的原理是? 。?配制培養(yǎng)基時各種成分在溶化后分裝前必須 。?(2)請寫出一種純化得到植酸酶的方法: ,其原理是 。?(3)現(xiàn)將從100mL含有產(chǎn)植酸酶菌的土壤樣品溶液取出的1mL樣品溶液稀釋104倍后,取0.1mL稀釋液均勻涂布在選擇培養(yǎng)基表面,測得菌落數(shù)的平均值為150,空白對照組平板上未出現(xiàn)菌落,則100mL原菌液中含有產(chǎn)植酸酶菌 個,該方法的測量值與實際值相比一般會 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。?(4)由于植酸鈣的不溶解性,使培養(yǎng)基中形成白色渾濁。產(chǎn)植酸酶的菌株會水解植酸鈣,菌落的周圍將形成透明的區(qū)域,根據(jù)透明區(qū)域的有無,可初步判斷該菌是否產(chǎn)植酸酶。實驗結(jié)果顯示的A~E五種菌株中, 是產(chǎn)植酸酶的最理想菌株。?(5)通常對獲得的純菌種還可以依據(jù)菌落的 等菌落特征對細(xì)菌進(jìn)行初步的鑒定(或分類)。?答案 (1)人為提供有利于目的菌株生長的條件,同時抑制或阻止其他微生物生長(合理即可) 調(diào)節(jié)pH (2)凝膠色譜法 根據(jù)蛋白質(zhì)分子大小、吸附性質(zhì)等差異進(jìn)行純化(或電泳法 根據(jù)蛋白質(zhì)之間電荷、分子大小等差異進(jìn)行純化) (3)1.5×109 偏小 (4)E (5)形狀、大小、顏色解析 (1)實驗室中篩選微生物的原理是人為提供有利于目的菌株生長的條件,同時抑制或阻止其他微生物生長。配制培養(yǎng)基時各種成分在溶化后分裝前必須調(diào)節(jié)pH。(2)純化蛋白質(zhì)的方法一般使用凝膠色譜法,其原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子大小、吸附性質(zhì)等差異進(jìn)行純化,也可以選擇電泳法,原理是根據(jù)蛋白質(zhì)之間電荷、分子大小等差異進(jìn)行純化。(3)100mL原菌液中含有產(chǎn)植酸酶菌(150個÷0.1mL)×104×100mL=1.5×109個,因為兩個或多個細(xì)胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落,因此,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)目少。(4)根據(jù)題意可知,透明區(qū)域越大,說明植酸酶越多,故E是最理想菌株。(5)對獲得的純菌種可以依據(jù)菌落的形狀、大小、顏色等菌落特征對細(xì)菌進(jìn)行初步的鑒定。專題檢測B組一、選擇題1.下列有關(guān)細(xì)菌純化培養(yǎng)(純培養(yǎng))的說法,不正確的是( )A.實驗操作者接種前要用70%的酒精棉球擦手消毒B.每次劃線后接種環(huán)要在酒精燈火焰上灼燒滅菌C.培養(yǎng)基上的單個菌落都是一個細(xì)菌細(xì)胞的克隆D.菌液梯度稀釋后用涂布法接種,得到單菌落便于計數(shù)答案 C 獲得純凈培養(yǎng)物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的污染,實驗中需要進(jìn)行一系列的滅菌或消毒,如接種前實驗者雙手用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精進(jìn)行消毒可防止雜菌污染,A正確。利用平板劃線法接種時需要多次劃線,劃線前后接種環(huán)均需要灼燒滅菌,其目的有所不同:操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)基;每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種,使下一次劃線時,接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端,從而通過劃線次數(shù)的增加,使每次劃線時菌種的數(shù)目逐漸減少,更好地得到單個菌落;劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán),能殺
死接種環(huán)上殘留的菌種,避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者,B正確。單菌落一般是由單個微生物繁殖形成的,平板劃線法或稀釋涂布平板法均沒有辦法保證菌落為單菌落,C錯誤。菌液接種時,常需要對菌液進(jìn)行梯度稀釋再進(jìn)行接種,為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計數(shù),D正確。知識拓展 分散的微生物在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部可以繁殖形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體,這就是菌落。2.已知某種細(xì)菌以CO2為唯一碳源,下列相關(guān)敘述正確的是( )A.可推測該細(xì)菌的代謝類型為自養(yǎng)需氧型B.無機(jī)鹽是該細(xì)菌不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)C.培養(yǎng)過程中碳源同時充當(dāng)該細(xì)菌的能源物質(zhì)D.培養(yǎng)該細(xì)菌的培養(yǎng)基中無需添加氮源答案 B 據(jù)“某種細(xì)菌以CO2為唯一碳源”,判定該細(xì)菌是自養(yǎng)型的,但無法確定其異化作用類型是需氧型的,A錯誤;微生物需要的基本營養(yǎng)物質(zhì)為碳源、氮源、無機(jī)鹽和水,無機(jī)碳源如CO2,不能作為該細(xì)菌的能源物質(zhì),B正確,C、D錯誤。易錯警示 據(jù)“某種細(xì)菌以CO2為唯一碳源”,只能判定該細(xì)菌是自養(yǎng)型的,不能判定其異化作用的類型。分析題干信息時切忌過度演繹。3.(2019江蘇單科,12,2分)下列關(guān)于微生物實驗操作的敘述,錯誤的是( )A.培養(yǎng)微生物的試劑和器具都要進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B.接種前后,接種環(huán)都要在酒精燈火焰上進(jìn)行灼燒C.接種后的培養(yǎng)皿要倒置,以防培養(yǎng)污染D.菌種分離和菌落計數(shù)都可以使用固體培養(yǎng)基答案 A 接種環(huán)、涂布器等用具需進(jìn)行灼燒滅菌,A錯誤。接種操作的第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能存在的微生物污染培養(yǎng)物,每次劃線前灼燒接種環(huán)是為了殺死上次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種,使每次劃線時,接種環(huán)上的菌種直接來源于上次劃線的末端,從而通過劃線次數(shù)的增加,使每次劃線時的菌種數(shù)目逐漸減少,以便得到單菌落;劃線結(jié)束后灼燒接種環(huán),避免細(xì)菌污染環(huán)境和感染操作者,B正確。接種后將培養(yǎng)皿倒置,可防止冷凝水污染培養(yǎng)基,C正確。固體培養(yǎng)基既可用于分離菌種,也可用于菌落計數(shù),D正確。知識拓展 微生物培養(yǎng)過程中常用的滅菌方法(1)灼燒滅菌 針對接種工具,如涂布器、接種環(huán)、接種針或其他金屬用具等。(2)干熱滅菌 針對耐高溫的和需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(如吸管、培養(yǎng)皿)、金屬用具等。(3)濕熱滅菌 濕熱滅菌是一種利用沸水、流通蒸氣或高壓蒸汽進(jìn)行滅菌的方法。其中高壓蒸汽滅菌的效果最好。高壓蒸汽滅菌法常用于培養(yǎng)基的滅菌。4.(2020甘肅武威十八中一診)如圖表示培養(yǎng)和純化X細(xì)菌的部分操作步驟,下列相關(guān)敘述正確的是( )A.步驟①倒平板操作時,倒好后應(yīng)立即將其倒過來放置B.步驟②將接種環(huán)在火焰上灼燒后迅速沾取菌液進(jìn)行平板劃線C.步驟③通過連續(xù)劃線,使接種物逐漸稀釋,培養(yǎng)后可出現(xiàn)單菌落D.步驟④培養(yǎng)箱培養(yǎng)后可用來對X細(xì)菌進(jìn)行計數(shù)答案 C 題圖①是倒平板,②是用接種環(huán)沾取菌液,③是進(jìn)行平板劃線,④是培養(yǎng)。倒平板操作時,倒好后應(yīng)待平板冷卻凝固后,再將平板倒過來放置,A錯誤;灼燒后的接種環(huán)需在火焰旁冷卻后再沾取菌液進(jìn)行平板劃線,B錯誤;步驟③通過連續(xù)劃線,使接種物逐漸稀釋分散到培養(yǎng)基的表面,在數(shù)次劃線后培養(yǎng),可分離到由單個微生物繁殖形成的純培養(yǎng)物,即單菌落,C正確;在平板劃線法接種的培養(yǎng)基上,由于起始段菌體密集,因此無法對其計數(shù),D錯誤。
易錯警示 倒平板后要待其冷卻凝固后再將平板倒過來放置。接種環(huán)或接種針在火焰上灼燒后需在火焰旁冷卻再進(jìn)行接種。5.(2019北京海淀期中,29)在篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基中加入剛果紅染料,研究者觀察到幾個有透明圈的菌落。據(jù)圖分析正確的是( )A.透明圈內(nèi)的剛果紅染料已被分解B.菌落②中的菌株降解纖維素能力最強(qiáng)C.圖中菌落可能是細(xì)菌也可能是真菌D.圖中培養(yǎng)基可用牛肉膏、蛋白胨配制答案 C 透明圈內(nèi)的纖維素被纖維素分解菌利用,剛果紅染料不能與纖維素結(jié)合而出現(xiàn)透明圈,A選項錯誤;據(jù)圖可知,透明圈與菌落面積的比值越大,菌落分解纖維素的能力越強(qiáng),顯然是菌落①中的菌株分解纖維素能力最強(qiáng),B選項錯誤;在篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基中只能以纖維素為唯一碳源,不可用牛肉膏、蛋白胨配制培養(yǎng)基,加入剛果紅染料是為了鑒定是否是纖維素分解菌,D選項錯誤;圖中菌落可能是細(xì)菌也可能是真菌,C選項正確。能力解讀 以篩選纖維素分解菌為載體,考查辨認(rèn)、比較、解讀的理解能力。二、非選擇題6.(2019浙江超級全能生聯(lián)考,32)(8分)食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB4789·40-2016是奶粉中可能含有的細(xì)菌克羅諾桿菌屬(阪崎腸桿菌)的檢測標(biāo)準(zhǔn),其流程如圖,請回答:注釋:a:一般奶粉中含有的細(xì)菌較少,BPW屬于增菌培養(yǎng)基。b:mLST-Vm培養(yǎng)基含有氯化鈉、胰蛋白胨、乳糖、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、十二烷基硫酸鈉、蒸餾水、萬古霉素。c:克羅諾桿菌屬及少數(shù)其他細(xì)菌能在③顯色培養(yǎng)基上呈現(xiàn)較淺的藍(lán)綠色。d:TSA培養(yǎng)基含有胰蛋白胨、植物蛋白胨、氯化鈉、蒸餾水等。e:克羅諾桿菌屬還有許多生化指標(biāo)需要精細(xì)鑒定,最終生成報告。(1)過程中的BPW培養(yǎng)基為 (填“固體”“液體”或“半固體”)培養(yǎng)基。?(2)②選擇培養(yǎng)時,mLST-Vm培養(yǎng)基中添加的萬古霉素是一種抗生素,分析可得,克羅諾桿菌屬對該抗生素 (填“敏感”或“不敏感”)。?(3)由于②的培養(yǎng)產(chǎn)物細(xì)菌濃度未知,為避免對其進(jìn)行稀釋的工作,從②轉(zhuǎn)移至③培養(yǎng)時,需采用的接種方法為 。③過程所需的顯色培養(yǎng)基在制備時的次序是 。?
A.調(diào)節(jié)pH B.稱量藥品 C.溶解 D.倒平板 E.滅菌(4)克羅諾桿菌屬能產(chǎn)生黃色素,積累到一定量的時候,可使整個菌落呈現(xiàn)黃色,故TSA培養(yǎng)后要挑取黃色菌落,除注釋中的成分外,TSA培養(yǎng)基中還應(yīng)包含 。?(5)食品安全關(guān)系每個人的生命,對一種細(xì)菌的鑒定程序也相當(dāng)嚴(yán)格。在上述檢驗程序中,步驟 (填序號)對克羅諾桿菌屬具有一定的選擇或鑒定作用。?答案 (1)液體 (2)不敏感 (3)劃線分離法 B、C、A、E、D (4)瓊脂(或瓊脂糖) (5)②③④⑤解析 (1)BPW培養(yǎng)基為增菌培養(yǎng)基,用于擴(kuò)大培養(yǎng),為液體培養(yǎng)基。(2)本實驗的最終目標(biāo)是篩選出克羅諾桿菌屬,因此步驟②中的萬古霉素需要將克羅諾桿菌屬保留下來,并盡可能多地殺滅其他雜菌,因此克羅諾桿菌屬對萬古霉素不敏感。(3)檢測樣品中細(xì)菌數(shù)量不確定,因此,經(jīng)過①②培養(yǎng)后,菌液中的密度大小不確定,若采用涂布分離法,需要一個合適的稀釋濃度,這樣增多了操作流程,可采用劃線分離法,接種環(huán)在平板上劃線到末端時,一般可形成單菌落;制備培養(yǎng)基的流程為B、C、A、E、D。(4)在TSA培養(yǎng)基上要挑取菌落,可見TSA培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基,因此在配方中還應(yīng)添加瓊脂或瓊脂糖。(5)國家安全標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)嚴(yán)格,題述流程中的②③④⑤在一定程度上都對克羅諾桿菌屬進(jìn)行了選擇或鑒定,以確保檢測的準(zhǔn)確性。7.(2020江蘇揚(yáng)州三模,32)(12分)隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化水平的不斷提高,污水的排放量也日漸增加。污水處理方法有很多,其中微生物絮凝劑(MBF)的使用倍受關(guān)注。MBF是一類由微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,可以使固體懸浮物聚集凝固且下沉,從而達(dá)到除濁的效果,使污水變清?？蒲腥藛T為了篩選絮凝活性高的菌種,進(jìn)行了如下實驗。(1)菌種的初篩:①將各菌源用 按一定濃度梯度稀釋,分別接種于培養(yǎng)基中,分離純化多次,再進(jìn)行 (填“液體”“固體”)發(fā)酵培養(yǎng)。?②對純化的各菌株進(jìn)行絮凝活性測定。測定時在燒杯中加2mL菌株培養(yǎng)液和4g/L高嶺土懸濁液100mL,以 為對照,檢測并計算絮凝率。選取絮凝率>70%的作為復(fù)篩菌株。?(2)復(fù)篩與培養(yǎng)條件。將初篩的5種菌株在不同碳氮比的培養(yǎng)液中培養(yǎng)相同時間,然后與初始pH不同的高嶺土懸濁液混合,一定時間后測定絮凝率,結(jié)果如表。不同條件下的菌珠生長狀況及絮凝率 碳氮比初始pH 5∶13∶12∶11∶15.0---J-27(90.9%)J-18(94.6%)5.5J-26(94.6%)-J-5(91.5%)J-16(94.4%)J-26(90.9%)J-18(92.3%)6.0---J-18(97.5%)7.0----8.0~9.0各菌生長較差,絮凝率低注:“-”表示在此條件下菌株生長很好,但絮凝率小于90%。上述結(jié)果說明 顯著影響各菌的生長和絮凝劑的分泌狀況; 對菌株的生長影響不明顯,但對絮凝劑的分泌影響較大?？蒲腥藛T從中挑選出的3種優(yōu)良菌株為 。?
(3)通過篩選獲得的野生型的菌株分泌絮凝劑的產(chǎn)量有限,科研人員從真核生物的 上發(fā)現(xiàn)了絮凝基因并克隆,再利用 技術(shù)獲得具有絮凝功能的工程菌,實現(xiàn)正規(guī)化、規(guī)?；纳a(chǎn)與使用。?(4)MBF對細(xì)胞也具有良好的沉降性,利用這一特性在釀酒產(chǎn)業(yè)中使用絮凝性高的酵母替代絮凝性低的酵母能夠制造出質(zhì)量更好的啤酒,原因是 。?答案 (1)①無菌水 液體?、?mL無菌水+4g/L高嶺土懸濁液100mL (2)初始pH 碳氮比 J-26、J-18、J-16 (3)染色體 基因工程(轉(zhuǎn)基因) (4)可以去除發(fā)酵液中存在的菌體解析 (1)①為防止雜菌污染,稀釋菌源應(yīng)用無菌水;因該菌用于污水處理,故應(yīng)在液體培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng);②為測定菌株的絮凝活性,實驗應(yīng)設(shè)置對照,實驗組用2mL菌株培養(yǎng)液和4g/L高嶺土懸濁液100mL,對照組應(yīng)遵循單一變量和無關(guān)變量一致原則,故應(yīng)添加2mL無菌水+4g/L高嶺土懸濁液100mL。(2)由題干信息可知“-”表示在此條件下菌株生長很好,但絮凝率小于90%,分析表格數(shù)據(jù)可知,不同初始pH下絮凝率差異較大,故初始pH顯著影響各菌的生長和絮凝劑的分泌狀況;不同的碳氮比對菌株的生長影響不明顯,但對絮凝劑的分泌影響較大;比較不同條件下的絮凝率和適應(yīng)條件可知,J-26、J-18、J-16為相對優(yōu)良的3種菌株。(3)真核生物的染色體是基因(有遺傳效應(yīng)的DNA片段)的主要載體;要將真核生物的基因轉(zhuǎn)移到工程菌內(nèi),需借助基因工程的技術(shù)手段。(4)因MBF對細(xì)胞也具有良好的沉降性,可以在發(fā)酵中去除發(fā)酵液中存在的菌體,故在釀酒產(chǎn)業(yè)中使用絮凝性高的酵母替代絮凝性低的酵母能夠制造出質(zhì)量更好的啤酒。8.(2019四川華大新高考聯(lián)盟質(zhì)評,37)纖維素的微生物分解對廢棄物污染的減輕和作物秸稈再利用具有重要應(yīng)用價值。某興趣小組從富含纖維素的土壤中取樣,加入選擇培養(yǎng)基中進(jìn)行振蕩培養(yǎng),之后接種于鑒別培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),篩選出能夠分解纖維素的微生物。請回答下列問題:(1)本實驗中,選擇培養(yǎng)的目的是? ,因此,選擇培養(yǎng)基應(yīng)以 為唯一碳源。培養(yǎng)過程中“振蕩”的作用是 ? 。?(2)鑒別培養(yǎng)時,為了得到單菌落,常采用平板劃線法或 進(jìn)行接種,采用后一種方法時對接種工具進(jìn)行滅菌的操作方法是 。?(3)鑒別培養(yǎng)基中需加入 才能對纖維素分解菌加以篩選。培養(yǎng)后,培養(yǎng)基中出現(xiàn)了幾個以菌落為中心的透明圈,根據(jù) (填“菌落直徑”、“透明圈直徑”或“透明圈直徑/菌落直徑”)的大小可初步篩選出高效纖維素分解菌。?(4)從純化培養(yǎng)得到的纖維素分解菌中分離提取纖維素酶后,與 混合,通過測定單位時間、單位體積中 的生成量,以確定該酶活性的高低。?答案 (1)促進(jìn)纖維素分解菌生長,抑制其他微生物的生長(或增加纖維素分解菌的濃度) 纖維素 增加溶解氧含量,促進(jìn)微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的充分接觸和利用(2)稀釋涂布平板法 將沾有酒精的涂布器在酒精燈火焰上引燃(3)剛果紅 透明圈直徑/菌落直徑(4)纖維素 葡萄糖解析 本題主要考查科學(xué)探究中的方案探討。(1)選擇培養(yǎng)的原理是人為提供有利于目的菌生長的條件,同時抑制其他微生物的生長,因此,選擇培養(yǎng)亦稱為富集培養(yǎng)。富集培養(yǎng)纖維素分解菌,要以纖維素為唯一碳源,振蕩目的是增加溶解氧含量,促進(jìn)微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的充分接觸和利用。(2)獲得單菌落的接種方法主要是平板劃線法和稀釋涂布平板法,對涂布器滅菌的正確方法是將沾有酒精的涂布器在酒精燈火焰上引燃,待冷卻后接種。(3)鑒別纖維素分解菌用剛果紅。菌落的大小與菌種的生長快慢有關(guān),也與培養(yǎng)條件和時間有關(guān),透明圈的大小既與纖維素酶的分泌量、酶活性有關(guān),也與菌落的大小有關(guān),因此,用透明圈直徑/菌落直徑衡量纖維素分解菌的分解效率。(4)將纖維素酶與纖維素混合,通過測定單位時間、單位體積中葡萄糖的生成量,以確定該酶活性的高低。
