【名师一号】2022届高考生物一轮复习 （基础回扣+考点整合+命题研析+课内外训练） 专题二 微生物的培养与应用专讲专练（含详解）新人教版选修1

1．(2022·山东基本能力)除了高温加热以外，其它灭菌方法还有(　　)A．紫外线照射　　　　　　　B．真空包装C．用保鲜膜密闭D．添加防腐剂解析　此题考查灭菌的方法。灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内处所有的微生物(包括芽孢和孢子)。本题中真空包装、添加防腐剂、用保鲜膜密闭都起到了抑菌作用，紫外线照射使细菌的蛋白质变性，核酸受破坏，是灭菌方法。答案　A2．(2022·安徽调研)下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是(　　)A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板B．取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL，分别涂布于各组平板上C．将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温培养24～48小时D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数解析　确定对照组无菌后，选择菌落数在30～300的平板进行计数，D错；A是培养基的灭菌方法，B设置了一系列对照实验，C是细菌的培养方法，A、B、C三个选项均正确。答案　D3．在做土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验时，甲组实验用氮源只含尿素的培养基，乙组实验用氮源除尿素外还含硝酸盐的培养基，其他成分都相同，在相同条件下操作、培养与观察，则乙组实验属于(　　)A．空白对照B．标准对照C．相互对照D．条件对照解析　本题考查实验设计的有关知识。本实验甲组为实验组，乙组为对照组，给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理为条件对照。答案　D4．分离土壤中纤维素分解菌用到的方法是(　　)①稀释倒平板法　②涂布平板法　③单细胞挑取法　④选择培养分离A．①②B．②③④C．②③D．①③④解析　分离土壤中纤维素分解菌，先进行选择培养，再进行梯度稀释，涂布平板培养，单细胞挑取以获得纯系培养。稀释倒平板法是先进行梯度稀释，然后分别取不同稀释液少许，与已熔化并冷却至50℃11\n左右的琼脂培养基混合、摇匀后，倒入灭菌的培养皿中，制成含菌的琼脂平板，保温一定时间即可出现菌落。涂布平板法是先将熔化的培养基倒入无菌培养皿，制成无菌平板，冷却凝固后，将一定量的某一稀释度的样品液涂布在整个平板表面，经培养后形成单个菌落。答案　B5．分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是(　　)A．经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上B．富集培养这一步可省略，但培养的纤维素分解菌少C．经稀释培养后，用刚果红染色D．对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上解析　经选择培养后，再经稀释，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上；富集培养可省略；经稀释培养后，用刚果红染色；设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物。答案　A6．抗生素可由微生物产生，具有抑菌作用，能在琼脂培养基中扩散。在筛选产生抗生素的菌种时，先在琼脂培养基平板上划线接种一种从土壤中获得的甲菌，在27℃下培养3天，形成菌落。然后接种乙、丙、丁三种致病菌(图A)，继续在同样条件下培养3天，结果如图B。分析结果，得出的结论是(　　)①甲菌产生了抗生素　②丁菌的生长被丙菌产生的抗生素抑制　③乙菌的生长被甲菌产生的抗生素抑制　④丙菌产生的抗生素抑制了乙菌的生长A．①③　　　B．①④C．②③　　　D．②④解析　乙、丙、丁三种致病菌不会产生抗生素，否则靠近乙、丙、丁的甲菌落不能生长。从图B来看，乙菌的生长被抑制，最可能的原因是甲菌产生了抗生素，此种抗生素只能抑制乙菌的生长，而对丙、丁两种细菌没有影响。①③正确，答案为A。答案　A7．用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是(　　)A．涂布了一个平板，统计的菌落数是23011\nB．涂布了两个平板，统计的菌落数是215和260，取平均值238C．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是21、212和256，取平均值163D．涂布了三个平板，统计的菌落数分别是210、240和250，取平均值233解析　在设计实验时，一定要涂布至少3个平板，作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性，所以A、B不正确。C项虽涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另两个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。答案　D8．下表表示在不同培养基中细菌的生长繁殖情况。(A、B、C、H、I、J、K、M为培养基的成分，“＋”表示生长，“－”表示不生长)，请分析下列哪种物质细菌不能合成(　　)培养基成分A、B、CA、B、CI、MA、B、CH、KA、B、CM、JA、B、CI、KA、B、CH、JA、B、CK、M生长状态－－＋－＋－＋A．H　　　　B．IC．K　　　　D．M解析　培养基是按照微生物的生长需要，用人工方法配制而成的营养物，其中有些是各种微生物都必需的，大多数情况下微生物特殊营养要求配制的培养基，称选择培养基。比较细菌能够生长的培养基的添加物，凡添加了物质K的培养基，细菌都能生长，反之则不能生长，说明物质K是细菌不能合成的。答案　C9．下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是(　　)A．利用稀释涂布平板法既能分离微生物也能对微生物进行计数B．接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单个菌落C．以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌D．用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先减少后增加解析　稀释涂布平板法可以用于分离微生物以及对微生物计数；接种时要连续划线，这样可以获得单个菌落；大白菜腌制过程中开始时细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加，一般腌制10天后亚硝酸盐含量下降。答案　D10．三个培养皿中分别加入10mL不同的培养基，然后接种相同的大肠杆菌样液。培养36h后，计算菌落数，结果如下表。下列选项正确的是(　　)培养皿培养基成分菌落数11\nⅠ琼脂、葡萄糖35Ⅱ琼脂、葡萄糖、生长因子250Ⅲ琼脂、生长因子0A.该实验采用的是液体培养基B．该实验采用平板划线法接种C．Ⅰ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长不需要生长因子D．Ⅱ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长需要葡萄糖解析　该培养基加入了琼脂，故为固体培养基，对微生物进行计数，宜采用稀释涂布平板法(而不是平板划线法)接种；稀释涂布平板法是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，一个菌落代表一个单细胞；Ⅰ与Ⅲ对照，说明大肠杆菌生长需要葡萄糖，但不能证明是否需要生长因子；Ⅱ和Ⅲ对照，自变量是有无葡萄糖，说明大肠杆菌的生长需要碳源如葡萄糖。答案　D11．急性肠胃炎、手足口病分别是由细菌和病毒通过消化道进入人体导致的。因此检验饮用水的细菌含量和病毒含量是有效监控疾病发生的必要措施，请回答下列与检验饮用水有关的问题：(1)检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为______________。在下面所示的四种菌落分布图中，不可能是用该方法得到的是________。(2)用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？________。为什么？__________________________。(3)如分别取0.1mL已稀释103倍的水样分别涂布到三个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落分别为55、56、57，则每升原水样中大肠杆菌数为________。(4)已知大肠杆菌能发酵乳糖并产酸产气，现提供足量的已灭菌的乳糖蛋白胨培养液和具塞试管，应如何判断待检水样中是否含有大肠杆菌？______________________________________________11\n__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析　纯化大肠杆菌的方法——稀释涂布平板法和平板划线法。删除偏差太大的数据，对剩下的多个培养数据进行平均处理就可以得到水样中的大肠杆菌数。大肠杆菌能发酵乳糖并产酸产气，通过密封培养，大肠杆菌可以进行无氧呼吸产生气体，以气泡的形式释放出来。答案　(1)稀释涂布平板法　D(2)需要　因为需要判断培养基是否被杂菌污染(培养基灭菌是否合格)(3)5.6×106(4)通过无菌操作向试管内注入一定量待检水样，再注入已灭菌的乳糖蛋白胨培养液将试管充满，塞上塞子，混匀后置于37℃恒温箱培养24h。若试管内有气泡生成，则说明水样中有大肠杆菌12．(2022·郑州三模)请回答下列有关微生物的一些问题。(1)微生物的分布：微生物主要分布在富含________的土壤表层；不同微生物对pH的要求不同，细菌常生活在酸碱度________的潮湿土壤中。(2)微生物的消毒和灭菌：在菊花组织培养中，对外植体常用酒精和________进行消毒。在微生物培养中，对培养基常用________方法进行灭菌。对于空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能________。如果要检测灭菌是否彻底，可以采用的方法是：____________________________________________________________________________________________________。(3)微生物的应用：在葡萄酒的自然发酵过程中，运用吸附在葡萄皮上的野生酵母菌发酵产生酒精，请写出该过程的化学反应式：____________________。在果醋制作时，运用醋酸菌在________和糖源充足时，将糖分解成醋酸。(4)微生物的接种：微生物接种的方法很多，最常用的是____________和____________。(5)微生物的计数：根据培养基上出现的菌落数目和稀释倍数计算得出细菌数目往往比实际的数目低，原因是_______________。(6)微生物的鉴定：为检测尿素分解菌的存在与否，在以尿素为唯一氮源的________(选择、鉴别)培养基中加入________指示剂，如果存在尿素分解菌，则指示剂将变________色。解析　(1)微生物主要分布在有机质丰富的土壤表层，细菌常生活在酸碱度接近中性的潮湿土壤中。(2)植物组织培养时，对外植体常用酒精和氯化汞消毒，对培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌；紫外线能使蛋白质变性，还能损伤DNA的结构；可通过在适宜的温度下放置灭菌过的培养基看其是否有菌落产生来确定培养基灭菌是否彻底。(3)醋酸菌为需氧型生物。(4)最常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。11\n(5)因一个菌落可由多个连在一起的细菌形成，所以计算得出的细菌数一般低于实际数目。(6)用选择培养基筛选目的菌，加入酚红指示剂检测尿素分解菌，若存在尿素分解菌，指示剂变红色。答案　(1)有机质　接近中性(2)氯化汞　高压蒸汽灭菌　损伤DNA的结构　将灭菌过的培养基在适宜的温度下放置一段时间，观察培养基上是否有菌落产生(3)C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量　有氧(4)平板划线法　稀释涂布平板法(5)当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落(6)选择　酚红　红13．(2022·南昌一模)尿素是一种重要的农业肥料，需经细菌的分解才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，下列是从土壤中分离分解尿素细菌的有关问题，请分析回答：(1)如图是利用________法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步________到培养基的表面。除此方法外，常用的微生物接种方法还有________(写一种)。(2)如果要对培养的菌落进行纯化，在培养基上划线操作中，操作的第一步及每次划线之前都要灼烧接种环，目的是对接种环进行________，灼烧的接种环冷却后才能接种的原因是_____________。(3)下面是两种培养基的配方：表1：A培养基配方KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O葡萄糖尿素琼脂H2O11\n1.4g2.1g0.2g10.0g1.0g15.0g1000mL表2：B培养基配方纤维素粉NaNO3Na2HPO4·7H2OKH2PO4MgSO4·7H2OKCl酵母粉膏H2O5g1g1.2g0.9g0.5g0.5g0.5g1000mL　①配制培养基的操作步骤________(用字母顺序回答)。a．倒平板　b．计算　c．溶化　d．称量　e．灭菌②通常培养基采用____________法灭菌，在制备固体培养基的倒平板操作时，平板冷凝后，应将平板倒置，目的是___________。③如果要分离土壤中能分解尿素的细菌，应选择上述_____(A、B)配方的培养基，在该培养基中加入________指示剂，可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。④据B培养基的成分，所培养微生物的同化作用类型是________。(4)如果进一步从尿素分解菌中提取出DNA，利用PCR技术扩增，则每次循环复制可分为________________三步。而尿素分解菌能分解尿素的直接原因是它们能合成________，该物质被提取出后的纯化方法通常是____________________________________________________________________________________。(5)在微生物培养过程中，常需要对微生物进行计数，血球计数板是常用的工具，血球计数板的计数室长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其中25×16型的血球计数板计数室以双线等分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格。一般计数时选取的中方格位于计数室的____________________。下图表示的是其中一个中方格的情况，对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是________个。如果计数的几个中方格中的细胞平均数为20个，则1mL培养液中酵母菌的总数为________个。解析(1)图示利用平板划线法进行微生物接种，把聚集的菌种逐步稀释到培养基的表面。除此方法外，常用的微生物接种方法还有稀释涂布平板法。(2)接种环通过灼烧灭菌，灼烧的接种环冷却后才能接种的原因是防止高温杀死需接种的微生物。11\n(3)①配制培养基的操作步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。②通常培养基采用高压蒸汽灭菌法灭菌，在制备固体培养基的倒平板操作时，平板冷凝后，应将平板倒置，目的是防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基。③如果要分离土壤中能分解尿素的细菌，应选择上述以尿素为氮源的培养基，在该培养基中加入酚红指示剂，可初步鉴定出该种细菌能否分解尿素。④B培养基的成分中，碳源为有机物，所培养微生物的同化作用类型是异养型。(4)PCR技术扩增，则每次循环复制可分为变性、复性、延伸三步。而尿素分解菌能分解尿素的直接原因是它们能合成脲酶，该物质被提取出后的纯化方法通常是凝胶色谱法。答案　(1)平板划线'稀释(分散、分离)'稀释涂布平板法(2)灭菌'防止高温杀死需接种的微生物(3)①bdcea　②高压蒸汽灭菌　防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基　③A'酚红'④异养型(4)变性、复性、延伸'脲酶'凝胶色谱法(5)四个角和中央的五个中方格　24　5×106教师备用资源1.通过选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物。在缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌。利用上述方法能从混杂的微生物群体中分别分离出(　　)①大肠杆菌　②霉菌　③放线菌　④固氮细菌A．④②③　　　　　　B．①②③C．①③④D．③④解析　缺乏氮源的培养基上大部分微生物无法生长，而固氮细菌能生长；在培养基中加入青霉素可以抑制细菌和放线菌，霉菌能生长；在培养基中加入10%的酚可以抑制细菌和霉菌，放线菌能生长。答案　A2．关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，下列叙述错误的是(　　)A．操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌B．将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯C．待培养基冷却至50℃左右时进行倒平板D．待平板冷却凝固约5～10min后将平板倒过来放置解析　11\n制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板，不能颠倒。牛肉膏容易吸潮，所以当牛肉膏溶化并与称量纸分离后，用玻璃棒取出称量纸。待培养基冷却到50℃，用手触摸锥形瓶刚刚不烫手，并且培养基处于溶化状态时倒平板。平板冷却几分钟后还需倒置。答案　A3．不同的微生物对营养物质的需求各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是(　　)A．氮源物质为该微生物提供必要的氮素B．碳源物质也是该微生物的能源物质C．无机盐是该生物不可缺少的营养物质D．水是该微生物的营养要素之一解析　CO2是无机碳源，不能作为该微生物的能源物质。答案　B4．制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的步骤是(　　)A．计算、称量、倒平板、溶化、灭菌B．计算、称量、溶化、倒平板、灭菌C．计算、称量、溶化、灭菌、倒平板D．计算、称量、灭菌、溶化、倒平板解析　制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，应先根据需要计算各成分用量，然后称量、溶化、灭菌、倒平板。答案　C5．检验培养基是否有杂菌污染的最有效方法是(　　)A．将未接种的培养基放在实验桌培养B．将未接种的培养基放在窗台培养C．将未接种的培养基放在恒温箱中培养D．将已接种的培养基放在恒温箱中培养解析　检验培养基有没有被杂菌污染，可选取未接种的培养皿与接种样品的培养皿同时在恒温箱中培养。如果在培养过程中未接种的培养皿没有菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染；若未接种的培养皿有菌落生长，说明培养基被杂菌污染。答案　C6．(2022·山东)研究发现柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用，两者的提取及应用如图所示。11\n(1)柚皮易焦糊，宜采用________法提取柚皮精油，该过程得到的糊状液体可通过________除去其中的固体杂质。(2)筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或________接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是________。实验前需对超净工作台进行________处理。(3)培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供________。电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度________。(4)抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。解析　柚皮精油宜采用压榨法进行提取，要除去其中杂质可采用过滤法。培养基中的尿素可为乳酸菌提供氮源。电泳法分离蛋白质时分子量越大，电泳速度越慢，反之则越快。培养基菌落透明圈直径越大，说明柚皮精油和乳酸菌的抑菌效果越好。答案　(1)压榨　过滤(2)稀释涂布平板法(或：稀释混合平板法)　高压蒸汽灭菌锅　消毒(3)氮源　越慢(4)直径(或：大小)7．啤酒是我们日常生活中最常见的饮料之一。在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题：(1)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这样特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。步骤2：制备选择培养基。在基本培养基的基础上，注意________和________，加琼脂后灭菌，制成固体平板。步骤3：将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。步骤4：根据____________________筛选出突变菌。(2)酿酒过程中，经检测活菌数量适宜但却不产生酒精，应采取的措施是________________________。11\n(3)为研究发酵罐中酵母菌的生长状况，常要取样统计分析，并测定pH，判断取样先后顺序的主要依据是_________________。(4)小麦脱粒以后还有大量的麦秆，主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是______________。请提出解决该问题的方法。(列举两种方法)_____________________________________________________。(5)突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入引物的作用是______________________，加入DNA聚合酶的作用是________________________________________________________________________。解析　制备选择培养基获得耐高糖和耐酸特性的酵母菌，应在培养基中加入高浓度蔗糖(葡萄糖)、调低pH，能在此培养基生长的酵母菌即为耐高糖和耐酸特性的菌种。酵母菌在氧气充足时大量繁殖，在无氧条件下产生酒精。酵母菌发酵产生二氧化碳使pH变小，pH越小说明取样时间越靠后。酵母菌不能产生纤维素酶和半纤维素酶，因此不能利用木质素、纤维素和半纤维素。PCR扩增反应中加入引物结合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位点；加入DNA聚合酶催化DNA子链的合成。答案　(1)添加高浓度蔗糖(葡萄糖)　调低pH　是否能在选择培养基上生长(2)隔绝空气(3)pH的大小，pH越小取样时间越靠后(4)缺乏相应分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤维素酶)　在酵母菌中转入分解酶系的相关基因；利用酶或微生物分解麦秆；利用物理和化学方法分解麦秆；将酵母菌与其他能分解麦秆的微生物混合发酵(答对任意两项即可)(5)结合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位点　催化DNA子链的合成11