高考生物专题微生物的培养与应用真题跟踪练(限时:40分钟)1.(2019临沂模拟)莠去津是一种含氮农药,在土壤中不易降解,为修复被其污染的土壤,可按下面程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。请据图回答:(已知莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明)(1)由图推断,从A瓶到C瓶液体培养的过程称为______,目的是_______________________________________________________________。(2)在将C瓶菌种接种到固体培养基之前通常要进行________,将菌种接种到固体培养基的方法有平板划线法和________法,从图中看本实验采用的是________(填“前者”或“后者”)。(3)一段时间后,培养基出现无透明圈和有透明圈两种菌落,我们筛选的目的菌是菌落中________的细菌,该菌落生长所需的氮元素主要来自________。(4)为弄清固体培养基中的非目的菌落来自C瓶菌种还是培养基,应如何设置对照组?________________________________________________________。解析:(1)图中从A瓶到C瓶液体培养的过程称为选择培养,目的是初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度。(2)将菌种接种到固体培养基的方法有平板划线法和稀释涂布平板法两种,由图中固体培养基上的菌落分布可知,该接种方法是稀释涂布平板法,包括梯度稀释操作和涂布平板操作。(3)根据题目信息“莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明”可知,能够降解莠去津的目的菌分解莠去津,使菌落周围出现透明圈,因此可以选择菌落周围存在透明圈的细菌。由于培养基中只有莠去津一种氮源,因此分解莠去津的微生物所需的氮元素主要由莠去津提供。(4)为弄清固体培养基中的非目的菌落来自C瓶菌种还是培养基,应设置灭菌后不接种菌种的培养基,与实验组放在相同条件下培养,若培养基上无菌落出现,则非目的菌落一定来自C瓶菌种,若培养基上出现菌落,则说明非目的菌落可能来自培养基。答案:(1)选择培养初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度(2)梯度稀释稀释涂布平板后者(3)有透明圈莠去津(4)配制的培养基灭菌后不接种菌种,与实验组放在相同条件下培养2.微生物的分离和培养是现代生物工程应用中的重要环节。下图甲、乙是大肠杆菌分离和培养过程中部分操作和实验结果示意图,请据图回答有关问题:(1)上图甲所示的是制备固体培养基时的实验操作步骤之一,它称为________,若用该培养基培养大肠杆菌,除考虑营养条件外,还要考虑________、________和渗透压等条件。(2)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_____________________________________________。(3)上图乙是平板划线法接种操作示意图,正确的操作顺序是A→B→________(用字母和箭头表示);找出图乙中两处错误的操作________、________(用字母表示)。解析:(1)上图甲所示的实验操作步骤之一为倒平板,若用该培养基培养大肠杆菌,还要考虑温度、氧气、pH和无菌操作等一系列相关条件。(2)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染,因此要设置对照实验,对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生,若有则说明培养基已被污染,应重新配制培养基进行实验。(3)上图乙是平板划线法接种操作示意图,正确的操作顺序是A→B→G→F→E→C→D→H;图乙中两处错误的操作是C——未在酒精灯火焰旁进行操作,D——将第五区域内的划线与第一区相连。答案:(1)倒平板温度(氧气)pH(无菌)(2)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间,观察培养基上是否有菌落产生(3)G→F→E→C→D→HCD3.(2018全国卷Ⅱ)在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题:(1)在实验室中,玻璃和金属材质的实验器具________(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法,与煮沸消毒法相比,这两种方法的优点是____________________________________________。(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒,其原因是紫外线能________________。在照射前,适量喷洒________________,可强化消毒效果。(4)水厂供应的自来水通常是经过__________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是___________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)干热灭菌是指将物品放入干热灭菌箱内,在160~170℃条件下加热1~2h。耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等,可采用干热灭菌的方法。(2)巴氏消毒法是在70~75℃条件下煮30min或在80℃条件下煮15min,可以杀死牛奶中的微生物,并且使牛奶的营养物质损失较少。(3)接种室、接种箱或超净工作台在使用前,可以用紫外线照射30min,紫外线能破坏微生物的DNA结构,以杀死物体表面或空气中的微生物。在照射前,适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液,可以强化消毒效果。(4)自来水通常是用氯气进行消毒的。(5)在使用高压蒸汽灭菌锅时,若压力达到设定要求,而锅内并没有达到相应温度,最可能的原因是锅内原有的冷空气没有排尽。答案:(1)可以(2)在达到消毒目的的同时,营养物质损失较少(3)破坏DNA结构消毒液(4)氯气(5)未将锅内冷空气排尽4.(2019赤峰模拟)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了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如下图所示。请回答下列问题:(1)实验过程立采用无菌技术,防止培养物被微生物污染及________被微生物感染,操作者的双手需要进行清洁和________处理。(2)Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时,灭菌与调节pH的先后顺序是________。(3)Ⅰ号培养基中的碳源为________。若Ⅰ号培养基中的菌落连成一片,最可能的原因是________。(4)部分嗜热菌的菌落周围形成透明圈,应挑出透明圈________(填“大”或“小”)的菌落接种到Ⅱ号培养基,该过程的目的是________目的菌;下次划线时接种环上的菌种来源于________。解析:(1)微生物培养时,为了防止培养物被微生物污染及操作者自身被微生物感染,应采用无菌技术,对操作者的双手需要进行清洁和消毒处理。(2)培养基配制时,应先调节pH,然后灭菌处理。(3)从热泉中筛选高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,应以淀粉作为碳源。若涂布平板时培养基中的菌落连成一片,最可能的原因是菌液浓度过高(或稀释不够)。(4)嗜热菌的菌落周围形成透明圈,透明圈越大,则表明该菌能更高效利用淀粉。Ⅱ号培养基上采用平板划线法接种,是为了纯化目的菌,下次划线时接种环上的菌种来源于上次划线末端。答案:(1)操作者自身消毒(2)先调节pH,后灭菌(3)淀粉菌液浓度过高(或稀释不够)(4)大纯化上次划线末端5.(2018江苏卷)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。下图所示为操作流程,请回答下列问题:(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的__________,及时对培养基进行分装,并进行__________灭菌。(2)取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤③中将温度约________(在25℃、50℃或80℃中选择)的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。(3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的有________。a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌b.划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落c.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量d.可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株(4)步骤⑤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和__________供应。为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1000倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上__________色细胞的个数应不少于__________,才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。解析:(1)配制培养基时,进行计算、称量、溶化后,需先调pH再分装到锥形瓶中进行高压蒸汽灭菌。(2)倒平板时的培养基温度约为50℃,冷凝后倒置培养。(3)平板划线时,接种针、接种环使用前和每次划线后都需要进行灼烧灭菌,以免造成杂菌污染,a正确;划线时不能划破培养基表面,否则不能形成正常菌落,b正确;挑取菌落时,应挑取多个不同的菌落,分别测定酵母细胞中蛋白质含量,c错误;逐步提高培养基中甲醇的浓度,能筛选出其中的耐受菌,获得耐受高甲醇的菌株,d正确。(4)酵母是兼性厌氧型真菌,在有氧条件下可大量繁殖。酵母扩大培养时,需保证充足的营养和氧气等条件。由题中信息“经等体积台盼蓝染液染色”可知,计数室中培养液容积实际只有0.1÷2=0.05mm3。设5个中方格中无色(活细胞不能被台盼蓝染色)的细胞数目为x个,则3×109=x/5×25×1000×1000÷0.05,解得x=30(个)。答案:(1)pH高压蒸汽(湿热)(2)50℃(3)a、b、d(4)氧气无306.(2019陕西五校一模)下面的甲图表示酵母菌、硝化细菌和乳酸菌在半固体培养基中的生长情况,乙图表示这三种菌的增殖速度与氧气浓度之间的关系,请据图回答:(1)乙图中a、b、c三条曲线依次表示甲图________号试管中微生物在不同氧气浓度中的增殖速度。(2)研究发现,青霉素能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用。如果培养基中混杂了这三类微生物,请设计实验,利用改变培养基成分等培养条件,将酵母菌和硝化细菌分离出来。①主要步骤:a.分别配制不含________的培养基(A)和加入________的培养基(B),分别灭菌。b.分别接种混合液放在适宜条件下培养。c.观察结果:②结果:在A培养基上生存的是________,在B培养基上生存的是________。(3)微生物培养过程中,获得纯净培养物的关键是_____________________________________________________________________________________。(4)若想对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数,可采用的接种方法是___________________________________________________________________。解析:从甲图试管中微生物的分布和数量分析,乳酸菌分布在缺氧的下层,酵母菌在缺氧的底部和氧含量高的上层均匀分布,而硝化细菌主要分布在上层,因此可以判断出a、b、c曲线表示3、2、1号试管中的微生物增殖速度。青霉素破坏细菌的细胞壁,而酵母菌属于真菌,青霉素不能起到杀灭的作用,硝化细菌属于自养生物,不需要添加葡萄糖作为能源物质和碳源。答案:(1)3、2、1(2)①有机碳源青霉素②硝化细菌酵母菌(3)防止杂菌污染(无菌技术)(4)稀释涂布平板法7.(2019玉溪模拟)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病,炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列,菌