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1专题24微生物的利用探考情悟真题【考情探究】考点考向要求5年考情预测热度考题示例素养要素难度1微生物的培养培养基与纯化培养实验与探究2018课标全国Ⅱ,37,15分科学探究、社会责任中★★★2微生物的分离与计数微生物的分离与计数2019课标全国Ⅰ,37,15分中★★★分析解读本专题包括微生物的培养,特定微生物的纯化、计数等内容。试题情境贴近生活、生产,考查利用所学生物知识解决实际问题的能力,如利用选择培养基筛选目标微生物,以制备特定产品、治理污染等。也有与传统发酵技术内容融合考查,试题难度适中。复习时应注意:熟记微生物培养、纯化基础知识,通过剖析典型例题,构建微生物培养、筛选、计数题型的解题模板。2【真题探秘】破考点练考向考点一微生物的培养【考点集训】考向培养基与纯化培养1.(2020届甘肃天水一中月考,37,15分)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,菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者,可根据噬菌体的宿主专一性,通过实验确诊。(1)细菌培养:采集疑似患者的样本,分离培养,获得可疑菌落。(2)细菌鉴定:实验流程如图所示。3①对配制的液体培养基等需采取法进行灭菌;实验所用液体培养基的碳源为(选填“无机碳”或“有机碳”)。②挑选可疑菌落制片后,用观察,可看到呈竹节状排列的杆菌。③接种可疑菌后,35℃培养24小时,液体培养基变浑浊,原因是。对照组试管中应加入,与实验组同时培养6小时后,若实验组液体培养基的浑浊度比对照组(选填“高”或“低”),则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染;反之则排除。④对排除的疑似患者及易感人群,可接种炭疽杆菌疫苗,刺激机体产生相应抗体。与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外,还有。答案(2)①高压蒸汽灭菌有机碳②显微镜③细菌大量繁殖等量生理盐水低④吞噬细胞、效应B细胞(或浆细胞)2.(2019新疆乌鲁木齐质检,37,7分)有机物M是一种难降解的有害污染物。科研人员利用有机物M、磷酸盐、镁盐以及一些微量元素配制的培养基,成功筛选出了能有效降解有机物M的细菌。实验的流程如图所示。请分析回答问题:(1)培养基中加入有机物M的目的是筛选,这种培养基属于培养基。(2)目的菌生长所需要的碳源来自培养基中的,实验中需要振荡培养,由此推测该菌的细胞呼吸类型是。(3)培养一段时间后,应选择培养液中有机物M含量的培养瓶,将其中的细菌转为固体培养,图中采用了法接种,培养后可获得单个菌落。(4)实验结束后,使用过的培养基应该进行处理后才能倒掉。答案(1)能降解有机物M的细菌选择(2)有机物M好氧型(或需氧型)(3)最少平板划线(4)灭菌(或无害化)考点二微生物的分离与计数【考点集训】考向微生物的分离与计数41.(2020届河北、安徽名校联盟联考,36,15分)黄曲霉素是由黄曲霉和寄生曲霉等产生的代谢产物,具有极强的毒性和致癌性,主要污染粮油及其制品,科研人员用黄曲霉素B1(AFB1)的结构类似物——香豆素(C9H6O2)筛选出能高效降解AFB1的菌株。请回答下列问题:(1)为了筛选到AFB1降解菌,常从霉烂的花生、玉米和棉花中采样,原因可能是。(2)筛选AFB1降解菌时,培养基中唯一的碳源是,加入琼脂的目的是。接种后,培养基中AFB1降解菌的数量会逐渐。(3)菌体对有机物的降解途径有胞外分泌物降解和菌体吸附降解两种,实验小组对降解菌的发酵液进行离心,分别用上清液和沉淀物制成的菌悬液降解AFB1,发现上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液。①分析以上信息可知,菌体降解AFB1的途径主要是。②经检测发现上清液中存在多种蛋白质,请设计实验验证蛋白质K是降解AFB1的有效成分,要求简要写出实验思路和预期结果(实验材料:培养过降解菌的上清液、蛋白质K水解酶、含AFB1的培养液)。答案(1)霉烂的花生、玉米和棉花中富含AFB1,可能含有较多的AFB1降解菌(2)香豆素作为凝固剂,制备固体培养基增多(3)①胞外分泌物降解②实验思路:取两试管编号甲、乙,分别加入等量的培养过降解菌的上清液,甲组加入适量的蛋白质K水解酶,乙组不作处理,一段时间后将甲、乙组培养液分别加入含AFB1的培养液中,一段时间后检测AFB1含量(说明:写出实验组和对照组)预期结果:甲组的AFB1未被降解,乙组的AFB1被降解(或甲组AFB1的降解率小于乙组)2.(2020届四省八校联考,37,15分)某研究小组对自来水和污染河水水样中的大肠杆菌含量进行了测定。回答下列问题。(1)检测自来水中大肠杆菌的数量,可选用伊红美蓝培养基。该培养基除了为大肠杆菌的生长、繁殖提供水和氮源外,还要提供两类基本营养成分;制备该培养基时应在灭菌之(填“前”或“后”)调整pH至7.6,以满足大肠杆菌生长的要求;该培养基中加入伊红美蓝的作用是。(2)研究小组使用“滤膜法”对污染严重的河流水体进行大肠杆菌活菌数的测定,需将水样进行适当稀释,如取水样1mL加入mL无菌水制备稀释倍数为10倍的稀释液,并照此依次制备更高倍数的稀释液。取每个稀释倍数的菌液5mL进行过滤,然后将滤膜放置在伊红5美蓝培养基上培养。如果经过培养后,稀释倍数为103倍对应的4个平板上菌落数分别为43、47、42、48个,那么每升河水约含大肠杆菌个。(3)用上述方法统计样本中菌落数时需要设置对照组。若在调查中,某一实验组平板上菌落数平均数为46个/平板,而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,请分析说明空白对照组出现菌落的可能原因:(答出三点即可)。若将40(即46-6)个/平板作为实验组菌落数的平均值进行计算,则该做法(填“正确”或“不正确”)。答案(1)碳源和无机盐(答不全不得分)前使大肠杆菌的菌落呈现黑色,便于对大肠杆菌计数(2)99×106(3)培养基灭菌不合格、倒平板过程被污染、培养皿灭菌不合格等不正确【五年高考】A组统一命题·课标卷题组1.(2019课标全国Ⅰ,37,15分)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。Ⅰ号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5g/L)。Ⅱ号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(15g/L)。Ⅲ号培养基:氯化钠(5g/L),硝酸铵(3g/L),其他无机盐(适量),X(45g/L)。回答下列问题。(1)在Ⅰ号培养基中,为微生物提供氮源的是。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是。(2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会,其原因是。(3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是。(4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供和。答案(1)牛肉膏、蛋白胨X(2)下降不能降解X的细菌因缺乏碳源不能增殖,而能降解X的细菌能够增殖(3)稀释涂布平板法(4)能量合成其他物质的原料62.(2019课标全国Ⅱ,37,15分)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是。(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择菌落进一步纯化,选择的依据是。(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即。(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。①在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加,三处滴加量相同。②一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明。答案(1)W(2)乙乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源(4)①缓冲液②缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近3.(2019课标全国Ⅲ,37,15分)回答下列与细菌培养相关的问题。(1)在细菌培养时,培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH,其原因是。硝化细菌在没有碳源的培养基上(填“能够”或“不能”)生长,原因是。(2)用平板培养细菌时一般需要将平板(填“倒置”或“正置”)。7(3)单个细菌在平板上会形成菌落,研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物,原因是。(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过处理,这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。答案(1)蛋白胨不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同能够硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2)倒置(3)在一定的培养条件下,不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征(4)灭菌4.(2018课标全国Ⅰ,37,15分)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。回答下列问题:(1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制的生长,加入了链霉素的培养基属于培养基。(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有(答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有(答出两点即可)。(3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是。(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133;乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是。答案(1)细菌选择(2)碳源、无机盐蛋白质、核酸(3)碘液淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈(4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差5.(2018课标全国Ⅱ,37,15分)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。8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。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6.(2018课标全国Ⅲ,37,15分)回答下列与酵母菌有关的问题:(1)分离培养酵母菌通常使用(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基,该培养基应采用灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上,培养一段时间后可观察到菌落,菌落的含义是。(2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。(3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母