專(zhuān)題12微生物的利用-五年（2016-2020年）高考生物真題分項(xiàng)詳解

專(zhuān)題12微生物的利用年份分值題號(hào)考查知識(shí)點(diǎn)概念理解素養(yǎng)體現(xiàn)20201019、31微生物分離與應(yīng)用概念3.1獲得純凈的微生物培養(yǎng)物是發(fā)酵工程的基礎(chǔ)生命觀念：通過(guò)微生物培養(yǎng)基的配制學(xué)習(xí)，理解微生物生存必須具備一定的物質(zhì)條件和環(huán)境；科學(xué)思維：能用生物與環(huán)境相適應(yīng)的觀點(diǎn)，提出分離目標(biāo)菌的思路；科學(xué)探究：熟悉培養(yǎng)基的配制，掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的要求；能夠正確應(yīng)用實(shí)驗(yàn)工具進(jìn)行無(wú)菌操作，完成微生物數(shù)量的測(cè)定，能選擇正確的工具進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作；2019412、19微生物分離與應(yīng)用、微生物的分離2018831微生物分離與應(yīng)用2017731微生物分離與應(yīng)用2016325微生物分離與應(yīng)用單選題部分1.（2020?江蘇卷19）為純化菌種，在鑒別培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解細(xì)菌，培養(yǎng)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（）A.倒平板后需間歇晃動(dòng)，以保證表面平整B.圖中Ⅰ、Ⅱ區(qū)的細(xì)菌數(shù)量均太多，應(yīng)從Ⅲ區(qū)挑取單菌落C.該實(shí)驗(yàn)結(jié)果因單菌落太多，不能達(dá)到菌種純化的目的D.菌落周?chē)睦w維素被降解后，可被剛果紅染成紅色【答案】B【解析】分析平板結(jié)果可知，采用的接種方法為平板劃線法，且劃線順序是Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)，可以看到Ⅲ區(qū)中出現(xiàn)了單菌落?！驹斀狻緼、倒平板后無(wú)需晃動(dòng)，A錯(cuò)誤；B、Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)沒(méi)有出現(xiàn)單菌落，說(shuō)明細(xì)菌數(shù)量太多，故應(yīng)從Ⅲ區(qū)挑取單菌落，B正確；C、出現(xiàn)單菌落即達(dá)到了菌種純化的目的，C錯(cuò)誤；D、剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)，D錯(cuò)誤。故選B。2.（2019?江蘇卷12）下列關(guān)于微生物實(shí)驗(yàn)操作的敘述，錯(cuò)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(jì)數(shù)都可以使用固體培養(yǎng)基【答案】A【解析】無(wú)菌技術(shù)指通過(guò)一定的物理、化學(xué)的手段，防止實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)物被外來(lái)微生物污染，保持微生物的純培養(yǎng)的技術(shù)，其中包括在微生物的分離、轉(zhuǎn)接、保存等過(guò)程中防止其他微生物污染的手段。常見(jiàn)的方法：消毒和滅菌。【詳解】接種室、接種箱等常用紫外線消毒法處理，接種環(huán)等常用灼燒滅菌法處理，吸管、培養(yǎng)皿等常用干熱滅菌法處理，培養(yǎng)基及多種器材用高壓蒸汽滅菌法處理，A錯(cuò)誤；為了防止雜菌污染，每次接種前后，接種環(huán)都要進(jìn)行灼燒滅菌，B正確；接種后，培養(yǎng)皿需要倒置，以防皿蓋上水珠落入培養(yǎng)基造成污染，C正確；分離菌種可以用平板劃線法和稀釋涂布平板法，后者還可以用于微生物的計(jì)數(shù)，所用培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，D正確。故選A。3.（2019?江蘇卷19）下列關(guān)于產(chǎn)纖維素酶菌分離及運(yùn)用的敘述，不合理的是A.篩選培養(yǎng)基中應(yīng)含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)B.可從富含腐殖質(zhì)的林下土壤中篩選產(chǎn)纖維素酶菌C.在分離平板上長(zhǎng)出的菌落需進(jìn)一步確定其產(chǎn)纖維素酶的能力D.用產(chǎn)纖維素酶菌發(fā)酵處理農(nóng)作物秸稈可提高其飼用價(jià)值【答案】A【解析】【分析】纖維素酶是一種復(fù)合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使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?！驹斀狻繎?yīng)該用以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選纖維素分解菌，只有纖維素分解菌能夠存活，A錯(cuò)誤；木材、秸稈中富含纖維素，故可以從富含腐殖質(zhì)的林下土壤中篩選產(chǎn)纖維素酶菌，B正確；用以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選纖維素分解菌后，為了確定得到的是纖維素分解菌，還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實(shí)驗(yàn)，C正確；用產(chǎn)纖維素酶菌發(fā)酵處理農(nóng)作物秸稈，可以把纖維素分解成葡萄糖，提高飼用價(jià)值，D正確。故選A。多選題部分1.（2016?江蘇卷25）漆酶屬于木質(zhì)素降解酶類(lèi)，在環(huán)境修復(fù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛用途。下圖是分離、純化和保存漆酶菌株的過(guò)程，相關(guān)敘述正確的是A.生活污水中含有大量微生物，是分離產(chǎn)漆酶菌株的首選樣品B.篩選培養(yǎng)基中需要加入漆酶的底物，通過(guò)菌落特征挑出產(chǎn)漆酶的菌落C.在涂布平板上長(zhǎng)出的菌落，在通過(guò)劃線進(jìn)一步純化D.斜面培養(yǎng)基中含有大量營(yíng)養(yǎng)物，可在常溫下長(zhǎng)期保存菌株【答案】BC【考點(diǎn)定位】微生物培養(yǎng)，微生物分離，微生物保存【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)微生物篩選方法的考查，解答本題的關(guān)鍵在于理解篩選微生物時(shí)應(yīng)加入相應(yīng)的物質(zhì)，如篩選產(chǎn)漆酶菌株，需向培養(yǎng)基中加入漆酶的底物；另外根據(jù)圖示分析分離菌株的方法：稀釋涂布平板法、平板劃線法；保存菌株有兩種方法：斜面保存（低溫）和甘油管藏。非選擇題部分1.（2020?江蘇卷31）產(chǎn)脂肪酶酵母可用于含油廢水處理。為篩選產(chǎn)脂肪酶酵母菌株，科研人員開(kāi)展了相關(guān)研究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）常規(guī)微生物實(shí)驗(yàn)中，下列物品及其滅菌方法錯(cuò)誤的是__________（填編號(hào)）。編號(hào)①②③④物品培養(yǎng)基接種環(huán)培養(yǎng)皿涂布器滅菌方法高壓蒸汽火焰灼燒干熱臭氧（2）稱取1．0g某土壤樣品，轉(zhuǎn)入99mL無(wú)菌水中，制備成菌懸液，經(jīng)__________后，獲得細(xì)胞密度不同的菌懸液。分別取0．1mL菌懸液涂布在固體培養(yǎng)基上，其中10倍稀釋的菌懸液培養(yǎng)后平均長(zhǎng)出了46個(gè)酵母菌落，則該樣本中每克土壤約含酵母菌__________個(gè)。（3）為了進(jìn)一步提高酵母菌產(chǎn)酶能力，對(duì)分離所得的菌株，采用射線輻照進(jìn)行__________育種。將輻照處理后的酵母菌涂布在以__________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時(shí)間后，按照菌落直徑大小進(jìn)行初篩，選擇直徑__________的菌落，純化后獲得A、B兩突變菌株。（4）在處理含油廢水的同時(shí)，可獲得單細(xì)胞蛋白，實(shí)現(xiàn)污染物資源化。為評(píng)價(jià)A、B兩菌株的相關(guān)性能，進(jìn)行了培養(yǎng)研究，結(jié)果如圖。據(jù)圖分析，應(yīng)選擇菌株__________進(jìn)行后續(xù)相關(guān)研究，理由是__________?！敬鸢浮?1).④(2).梯度稀釋(3).4．6×105（或460000）(4).誘變(5).脂肪（或油脂）(6).較大(7).B(8).該菌株增殖速度快，單細(xì)胞蛋白產(chǎn)量高；降解脂肪能力強(qiáng)，凈化效果好【解析】滅菌指用強(qiáng)烈的物理或化學(xué)方法殺滅所有微生物，包括致病的和非致病的，以及細(xì)菌的芽胞．常用滅菌方法：灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌法。高壓蒸汽滅菌適用于對(duì)一般培養(yǎng)基和玻璃器皿的滅菌，干熱滅菌適用于空玻璃器皿的滅菌，微生物接種時(shí)的金屬接種工具和試管口可以用灼燒滅菌。稀釋平板計(jì)數(shù)是根據(jù)微生物在固體培養(yǎng)基上所形成的單個(gè)菌落，即是由一個(gè)單細(xì)胞繁殖而成這一培養(yǎng)特征設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)方法，即一個(gè)菌落代表一個(gè)單細(xì)胞。將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋?zhuān)缓髮⒉煌♂尦潭鹊木悍謩e涂布到固體培養(yǎng)基的表面，使其均勻分布于平板中的培養(yǎng)基內(nèi)，經(jīng)培養(yǎng)后，由單個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖形成菌落，統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目，即可計(jì)算出樣品中的含菌數(shù)?！驹斀狻浚?）培養(yǎng)基一般進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，接種環(huán)可用火焰灼燒滅菌，培養(yǎng)皿一般通過(guò)干熱滅菌，涂布器應(yīng)該用酒精引燃滅菌；故①②③正確，錯(cuò)誤的是④。（2）稀釋涂布平板法是將樣品進(jìn)行一系列梯度稀釋后，獲得細(xì)胞密度不同的菌懸液，然后涂布到平板上。根據(jù)題意，1.0g土壤樣品轉(zhuǎn)入99mL無(wú)菌水中，制備成菌懸液，經(jīng)系列梯度稀釋后，分別取0.1mL菌懸液涂布在固體培養(yǎng)基上，則稀釋的倍數(shù)為1000倍，其中10倍稀釋的菌懸液培養(yǎng)后長(zhǎng)出了46個(gè)酵母菌落，則總的稀釋倍數(shù)為10000倍，故每克土壤中含酵母菌數(shù)為46×10000=4.6×105個(gè)。（3）根據(jù)題意，欲提高酵母菌產(chǎn)酶能力，可對(duì)分離得到的產(chǎn)脂肪酶酵母菌菌株進(jìn)行射線輻射，該育種方式為誘變育種。為了能篩選出符合要求的產(chǎn)脂肪酶酵母菌突變株，可配制以脂肪為唯一碳源的培養(yǎng)基，將輻射處理的酵母菌涂布在該固體培養(yǎng)基上，形成單菌落；產(chǎn)脂肪酶能力越強(qiáng)的酵母菌，分解利用脂肪的能力越強(qiáng)，菌落生長(zhǎng)越好，一段時(shí)間后，按照菌落直徑大小進(jìn)行初篩，選取直徑較大的菌落即可。（4）據(jù)題圖分析可知，相同時(shí)間內(nèi)，菌株B的細(xì)胞密度高于菌株A，而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量，故進(jìn)行相關(guān)研究可選擇菌株B，原因是菌株B增殖速度快，單細(xì)胞蛋白的產(chǎn)量也高，同時(shí)降解脂肪的能力強(qiáng)，凈化效果更好?！军c(diǎn)睛】本題以微生物為背景，主要考查微生物的分離篩選、滅菌和計(jì)數(shù)等知識(shí)，意在強(qiáng)化考生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的識(shí)記與理解能力，重在考查基本原理等基礎(chǔ)知識(shí)，難度不大。2.（2018?江蘇卷31）酵母的蛋白質(zhì)含量可達(dá)自身干重的一半，可作為飼料蛋白的來(lái)源。有些酵母可以利用工業(yè)廢中醇作為碳源進(jìn)行培養(yǎng)，這樣既可減少污染又可降低生產(chǎn)成本。研究人員擬從土壤樣品中分離該類(lèi)酵母，并進(jìn)行大量培養(yǎng)。下圖所示為操作流程，請(qǐng)回答下列問(wèn)題:（1）配制培養(yǎng)基時(shí)，按照培養(yǎng)基配方準(zhǔn)確稱量各組分，將其溶解、定容后，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的_________，及時(shí)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行分裝，并進(jìn)行_________滅菌。（2）取步驟②中不同梯度的稀釋液加入標(biāo)記好的無(wú)菌培養(yǎng)皿中，在步驟③中將溫度約_________（在25℃、50℃或80℃中選擇）的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿混勻，冷凝后倒置培養(yǎng)。（3）挑取分離平板中長(zhǎng)出的單菌落，按步驟④進(jìn)行劃線。下列敘述合理的有_________。a.為保證無(wú)菌操作，接種針、接種環(huán)使用前都必須滅菌b.劃線時(shí)應(yīng)避免劃破培養(yǎng)基表面，以免不能形成正常菌落c.挑取菌落時(shí)，應(yīng)挑取多個(gè)菌落，分別測(cè)定酵母細(xì)胞中甲醇的含量d.可以通過(guò)逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度，獲得甲醇高耐受株（4）分離培養(yǎng)酵母菌通常使用_________（填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麥芽汁瓊脂”）培養(yǎng)基，步驟⑤中，為使酵母數(shù)量迅速增加，培養(yǎng)過(guò)程中需保證充足的營(yíng)養(yǎng)和_________供應(yīng)。為監(jiān)測(cè)酵母的活細(xì)胞密度，將發(fā)酵液稀釋1000倍后，經(jīng)等體積臺(tái)盼藍(lán)染液染色，用25×16型（1mm×lmm×O.1mm）血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)5個(gè)中格中的細(xì)胞數(shù)，理論上_________色細(xì)胞的個(gè)數(shù)應(yīng)不少于_________，才能達(dá)到每毫升3×109個(gè)活細(xì)胞的預(yù)期密度?！敬鸢浮?1)pH(2).高壓蒸汽(3).50℃(4).a、b、d(5).麥芽汁瓊脂(6).氧氣(7).無(wú)(8).30【解析】配制培養(yǎng)基的操作步驟為稱量→溶化→定容→調(diào)pH→培養(yǎng)基的分裝→包扎→滅菌。據(jù)圖分析，從土壤樣品中分離該類(lèi)酵母菌的實(shí)驗(yàn)流程為：稱量土壤→梯度稀釋→平板澆注分離→劃線純化→擴(kuò)大培養(yǎng)。【詳解】（1）配制培養(yǎng)基的操作步驟為稱量→溶化→定容→調(diào)pH→培養(yǎng)基的分裝→包扎→滅菌，因此微生物的培養(yǎng)基配制好后應(yīng)該先調(diào)節(jié)pH，再分裝。常見(jiàn)的滅菌方法有：干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌、灼燒滅菌。培養(yǎng)基適宜用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。（2）在步驟③中，待培養(yǎng)基冷卻至50℃左右時(shí)進(jìn)行倒平板。（3）在劃線過(guò)程中，接種針、接種環(huán)使用前都必須滅菌，以防止雜菌污染，a正確；劃線時(shí)應(yīng)避免劃破培養(yǎng)基表面，否則將不能形成正常菌落，b正確；該實(shí)驗(yàn)的目的是獲得利用工業(yè)廢甲醇作為碳源的酵母菌，不需要測(cè)定酵母菌中的甲醇含量，c錯(cuò)誤；培養(yǎng)基中的甲醇濃度越高，此種培養(yǎng)基中得以生存的酵母菌利用甲醇的能力越強(qiáng)，因此可以通過(guò)逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度，獲得甲醇高耐受株，d正確。（4）酵母菌通過(guò)有氧呼吸大量繁殖，因此為使酵母數(shù)量迅速增加，培養(yǎng)過(guò)程中需保證充足的營(yíng)養(yǎng)和氧氣供應(yīng)；臺(tái)盼藍(lán)是大分子物質(zhì)，不能將活細(xì)胞染色，再根據(jù)25×16型的血球計(jì)數(shù)板：1毫升懸液中待測(cè)標(biāo)本（菌體）總數(shù)=80小方格內(nèi)菌體數(shù)/80×400×104×稀釋倍數(shù)。而臺(tái)盼藍(lán)與菌液等體積加入，因此要達(dá)到每毫升3×109個(gè)活細(xì)胞的預(yù)期密度，理論上無(wú)色細(xì)胞數(shù)應(yīng)該不少于（3×109）÷（1000×2×104×400÷80）=30個(gè)?！军c(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵是掌握微生物的培養(yǎng)基配制過(guò)程、滅菌、接種等，并能夠利用公式計(jì)算血細(xì)胞計(jì)數(shù)板中活菌的數(shù)目。3.（2017?江蘇卷31）苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中，對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重危害。小明同學(xué)準(zhǔn)備依據(jù)下圖操作步驟，從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:（1）酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作為碳源的有_____________。（2）將采集到的樣品接種培養(yǎng)，苯酚用量應(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸_____________。以達(dá)到富集酚降解菌的目的。若上圖平板中菌落過(guò)于密集，應(yīng)進(jìn)一步_____________，以便于菌落計(jì)數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時(shí)除了需要水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還必須添加_____________。（3）下圖為連續(xù)劃線法示意圖，在圖中_____________（填圖中序號(hào)）區(qū)域更易獲得單菌落。（4）采用比色測(cè)定法（使用苯酚顯色劑）檢測(cè)降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進(jìn)行顯色反應(yīng)，下表中1~5號(hào)比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為_(kāi)____________。管號(hào)123456苯酚濃度（mg/L）1如果廢水為50mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，則需將殘留液稀釋_____________（填序號(hào)：①5②10③20）倍