2025屆高考生物一輪復(fù)習第十單元生物技術(shù)實踐第35講微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課時作業(yè)含解析新人教版

PAGEPAGE1微生物的培育與應(yīng)用時間：45分鐘1．(2024·全國統(tǒng)一考試仿真一)工業(yè)上常用酵母菌來改善釀造醬油的風味，在稀釋發(fā)酵階段，由于添加了較多的鹽，抑制了大部分微生物的生長，而一些耐鹽酵母菌會接著生長，發(fā)酵產(chǎn)生乙醇、有機酸等小分子物質(zhì)，增加醬油的風味。某試驗小組從傳統(tǒng)發(fā)酵醬油中篩選并分別耐鹽酵母菌，請回答下列問題：(1)將酵母菌用于醬油發(fā)酵過程中，密封的發(fā)酵罐要留有肯定的空間，其目的是為酵母菌供應(yīng)氧氣，以促進酵母菌的繁殖。(2)若用牛肉膏蛋白胨培育基培育大腸桿菌，則培育基的pH須要調(diào)至中性或微堿性。試驗室對培育基滅菌的常見方法是高壓蒸汽滅菌法。(3)篩選耐鹽酵母菌的培育基中須要加入青霉素，其目的是抑制細菌的繁殖。為了保證篩選出的酵母菌具有耐鹽性，培育基中還須要加入肯定濃度的食鹽溶液。酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的乙醇與酸性重鉻酸鉀(試劑)反應(yīng)會呈現(xiàn)灰綠色，該反應(yīng)可用于乙醇的檢驗。(4)在對菌液中的耐鹽酵母菌進行計數(shù)時，一般要將多個稀釋倍數(shù)的菌液分別涂布在平板上培育，其目的是保證能從中篩選出菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)。解析：(1)將酵母菌用于醬油發(fā)酵過程中，密封的發(fā)酵罐留有肯定的空間，可以為酵母菌供應(yīng)氧氣，促進酵母菌的繁殖，使發(fā)酵后期有較多的酵母菌參加無氧呼吸。(2)大腸桿菌相宜的培育基pH應(yīng)為中性或微堿性。試驗室常用高壓蒸汽滅菌法進行培育基滅菌。(3)青霉素可以抑制細菌的繁殖。篩選耐鹽性的酵母菌，培育基中應(yīng)加入肯定濃度的食鹽溶液。酸化的重鉻酸鉀溶液與乙醇反應(yīng)會呈現(xiàn)灰綠色，可用于乙醇的檢驗。(4)在對菌液中的耐鹽酵母菌進行計數(shù)時，須要從涂布平板中篩選菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)，所以要將多個稀釋倍數(shù)的菌液分別涂布在平板上培育。2．(2024·湖南長沙模擬)瓊脂是一種多糖類物質(zhì)，由于很少有微生物能將其降解而成為配制固體培育基時常用的凝固劑之一。某試驗室在處理一批已進行過微生物培育的廢棄固體培育基時發(fā)覺，幾乎全部培育基上的微生物都已死亡，但在其中一個培育基上存在一個正常生長的菌落。對此，探討人員做出了以下假說：①此培育基內(nèi)的養(yǎng)分未被消耗殆盡；②形成此菌落的為自養(yǎng)型微生物；③形成此菌落的微生物能利用瓊脂。(1)從探討人員所作的假說可以推想①所說的“養(yǎng)分”指的最可能是碳源(填“碳源”“氮源”或“無機鹽”)。(2)配制牛肉膏蛋白胨培育基的步驟包括計算、稱量、溶化、滅菌、倒平板。倒平板所用的培育皿和培育基所用的滅菌方法依次是干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌。(3)為了檢驗上述假說①是否正確，探討人員分別運用兩種培育基對上述微生物進行培育。其中一種為牛肉膏蛋白胨培育基a，則另一培育基b中不能加入下列的AB。A．牛肉膏 B．蛋白胨C．氯化鈉 D．瓊脂(4)用上述a、b培育足夠時間，菌落生長狀況為a培育基上長出菌落，b培育基上不長菌落時，證明假說①正確。(5)若上述試驗否定了假說①，為進一步檢驗假說②和③，探討人員想要配制一種新的培育基c，并通過b與c上是否出現(xiàn)菌落作為視察指標，則與b相比，c的成分須要做出的變更是將瓊脂換用其他凝固劑。解析：(1)從三個假說所指向的微生物來看，其差別主要在于所需碳源不同。(2)培育基配制的基本步驟是計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板，培育皿等玻璃器皿一般采納干熱滅菌，而培育基往往采納高壓蒸汽滅菌。(3)A、B可以為絕大多數(shù)微生物供應(yīng)碳源，而從試驗?zāi)康姆治?，b培育基應(yīng)當要解除依靠此類碳源生活的微生物，故選A、B。(4)a培育基上長出菌落，b培育基上不長菌落說明該微生物只能利用常規(guī)碳源生活，也就說明假說①更牢靠。(5)要出現(xiàn)菌落，須要用固體培育基，題干提示，瓊脂是配制固體培育基時常用的凝固劑之一，因此較為簡潔的做法是將瓊脂換用其他凝固劑，這樣就可以通過b和c的對比來確定該微生物能否利用瓊脂作為碳源。3．(2024·廣東深圳七校聯(lián)考)纖維素酶在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用非常廣泛，請回答下列問題：(1)一般認為，纖維素酶至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。(2)可以利用分解纖維素的微生物提取纖維素酶，鑒別這類微生物可用剛果紅染色法。(3)棉麻織物的主要成分是纖維素，但含纖維素酶的洗衣粉仍可洗滌這類衣物，緣由是纖維素酶使棉麻織物的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到深處的污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達到很好的去污效果。(4)為提高纖維素酶的利用率，科研人員將纖維素酶與海藻酸鈉混合后，滴加到肯定濃度的氯化鈣溶液中，使液滴形成凝膠珠，該方法稱為包埋法。其中氯化鈣的作用是使海藻酸鈉聚沉，形成穩(wěn)定的凝膠珠。若凝膠珠中纖維素酶量少，緣由可能是海藻酸鈉溶液濃度過低。(5)該科研人員進一步探究纖維素酶固定化后的熱穩(wěn)定性變更。將固定化酶和游離酶置于60℃水浴中，每20min測定其活力一次。結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析，纖維素酶固定后熱穩(wěn)定性提高，依據(jù)是固定化酶活力下降速率小于游離酶。解析：(1)纖維素酶至少包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三種組分。(2)剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，當纖維素被纖維素酶分解后，培育基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透亮圈，故鑒別纖維素分解菌可以用剛果紅染色法。(3)用含纖維素酶的洗衣粉洗滌棉麻衣物時，纖維素酶使棉麻織物的結(jié)構(gòu)變得蓬松，從而使?jié)B入到深處的污垢能夠與洗衣粉充分接觸，達到很好的去污效果。(4)將纖維素酶與海藻酸鈉混合后，滴加到肯定濃度的氯化鈣溶液(使海藻酸鈉聚沉，形成穩(wěn)定的凝膠珠)中，使液滴形成凝膠珠，即為包埋法。若海藻酸鈉溶液濃度過低，會導(dǎo)致凝膠珠中纖維素酶量少。(5)據(jù)圖分析，隨著時間的延長，固定化酶活力比游離酶活力下降慢，說明纖維素酶固定化后熱穩(wěn)定性會提高。4．(2024·廣州一測)養(yǎng)殖池中存在的亞硝酸鹽能被硝化細菌汲取利用。圖甲表示探討人員從養(yǎng)殖池沉積物中分別得到硝化細菌的流程。圖乙是選擇培育時運用的培育基配方。請回答：(1)圖甲中選擇培育(步驟二)的作用是篩選出硝化細菌，并增加硝化細菌的濃度。在培育過程中對培育瓶進行振蕩的目的是使細胞與培育液充分接觸以利于充分汲取養(yǎng)分物質(zhì)，增加溶解氧。分別純化(步驟三)時，常采納的接種方法是平板劃線法(或稀釋涂布平板法)。(2)制備培育液時，應(yīng)先調(diào)整pH再進行滅菌，目的是防止其他微生物污染。制備用于分別純化(步驟三)的培育基時，圖乙所示的配方中還應(yīng)添加適量瓊脂。(3)臨時保藏菌種時，可將菌種接種到固體斜面培育基上，在合適的溫度下培育，待菌落長成后，將試管放入溫度為4_℃的冰箱中保藏。(4)探討發(fā)覺硝化細菌汲取利用亞硝酸鹽的效果與環(huán)境中亞硝酸鹽含量有關(guān)，若要探究兩者的關(guān)系，請簡要寫出試驗思路將等量的硝化細菌分別接種到等體積的含不同濃度梯度的亞硝酸鹽的培育液中，在相宜條件下培育相同時間后，檢測并比較亞硝酸鹽的剩余量。解析：(1)進行選擇培育的目的是增加目的菌的數(shù)量。振蕩的目的是增加溶氧量、使菌體與養(yǎng)分物質(zhì)充分接觸。分別純化常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。(2)先調(diào)pH后滅菌的目的是防止雜菌污染。分別純化目的菌需用固體培育基，因此培育基中需添加適量的瓊脂。(3)臨時保存菌種，應(yīng)將菌種接種在固體斜面培育基上，在合適的溫度下培育，待菌落長出后，將試管放在4℃的冰箱中保存。5．(2024·寧夏平羅中學月考)實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)，讓秸稈回來農(nóng)田的關(guān)鍵是獲得能夠高效分解秸稈的微生物。請回答下列相關(guān)問題：(1)秸稈的主要成分易被纖維素酶分解；從功能上看，篩選能產(chǎn)生該酶的微生物所用的培育基屬于選擇培育基。(2)甲、乙兩組同學設(shè)計了兩種培育基(成分見下表)：培育基硝酸銨無機鹽淀粉纖維素粉瓊脂CR溶液水A＋＋－＋＋＋＋B＋＋＋＋＋－＋注：“＋”表示有；“－”表示無；CR為剛果紅。A培育基能(填“能”或“不能”)用于分別要篩選的分解菌，緣由是纖維素粉是唯一碳源；加入剛果紅(CR)的目的是：CR可與纖維素形成紅色復(fù)合物，當纖維素被纖維素酶分解后，培育基上會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透亮圈(合理即可)。(3)甲、乙兩組同學分別采納稀釋涂布平板法和平板劃線法接種。甲組同學將1mL水樣稀釋100倍后，在3個平板上分別接入0.1mL稀釋液，經(jīng)適當培育后，3個平板上的菌落數(shù)分別是39、38和37，據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為3.8×107個；示意圖a和b中，圖b是甲組同學接種培育后得到的結(jié)果；乙組同學劃線時，總是從上一次劃線的末端起先劃線，這樣做的目的是將聚集的菌體逐步稀釋，以便獲得單個菌落。(4)甲、乙兩組同學在微生物接種培育過程中，均留下一個未接種的平板同時培育，目的是作為比照。解析：(1)秸稈的主要成分是纖維素，易被纖維素酶分解；篩選能產(chǎn)生纖維素酶的微生物的培育基屬于選擇培育基。(2)從表中培育基的成分來看，A培育基能用于分別和鑒別纖維素分解菌，緣由是該培育基是固體培育基，且以纖維素粉為唯一碳源。利用剛果紅來鑒定纖維素的分解狀況，剛果紅可與纖維素形成紅色復(fù)合物，當纖維素被分解后無法形成紅色復(fù)合物，培育基上會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透亮圈，可據(jù)此來篩選纖維素分解菌。(3)從示意圖看，圖b是采納稀釋涂布平板法接種培育后得到的結(jié)果。依據(jù)題意得知每升水樣中的活菌數(shù)為(39＋38＋37)÷3÷0.1×100×103＝3.8×107(個)。圖a是采納平板劃線法接種培育后得到的結(jié)果，劃線時總是從上一次劃線的末端起先，這樣做的目的是通過劃線次數(shù)的增加，使每次劃線時菌體的數(shù)目漸漸削減，以便得到單個菌落。(4)為了確定培育基的滅菌是否徹底，應(yīng)設(shè)置空白比照：隨機取若干滅菌后的空平板培育一段時間，視察培育基上是否有菌落生成。6．(2024·山東、湖北部分重點中學模擬)從土壤中分別尿素分解菌和纖維素分解菌，具有下列類似的操作過程，分析并回答下列問題：eq\x(\a\al(①制備,培育基))→eq\x(\a\al(②獲得土,壤樣品))→eq\x(\a\al(③梯度稀,釋并接種))→eq\x(\a\al(④選擇,培育))→eq\x(\a\al(⑤鑒別尿素,分解菌，挑,取單菌落))eq\x(\a\al(⑥制備,培育基))→eq\x(\a\al(⑦獲得土,壤樣品))→eq\x(\a\al(⑧選擇,培育))→eq\x(\a\al(⑨梯度稀,釋并接種))→eq\x(\a\al(⑩鑒別纖維,素分解菌，,挑取單菌落))(1)在過程④的選擇培育基是固體培育基，過程⑧的選擇培育基是液體培育基(填“固體”或“液體”)。④的詳細措施是以尿素為唯一氮源；⑧的選擇措施是以纖維素為唯一碳源。(2)在過程③樣品梯度稀釋后，一般只將稀釋度為104～106倍的菌液分別接種到3個平板培育基上。接種的常用方法為稀釋涂布平板法(或平板劃線法)。(3)過程⑩采納倒平板時加入剛果紅染液的鑒別方法較簡潔。四周出現(xiàn)透亮圈但不能100%確定為纖維素分解菌的菌落，緣由是不分解纖維素(或分解剛果紅或淀粉)的微生物菌落也可能出現(xiàn)透亮圈。解析：(1)將微生物接種在固體培育基上培育，才能形成菌落，可見，過程④的選擇培育基是固體培育基。進行梯度稀釋并接種前要進行過程⑧所示的選擇培育，因此過程⑧的選擇培育基是液體培育基。過程④選擇培育的目的是篩選尿素分解菌，所以詳細的措施是應(yīng)以尿素為唯一氮源；過程⑧選擇培育的目的是篩選纖維素分解菌，所以過程⑧的選擇措施是以纖維素為唯一碳源。(2)常采納稀釋涂布平板(或平板劃線)法，將稀釋度為104～106倍的菌液分別接種到3個平板培育基上。(3)剛果紅可與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不和纖維素水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生顏色反應(yīng)。當纖維素被纖維素酶水解后，剛果紅—纖維素復(fù)合物就無法形成，培育基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透亮圈。可見，過程⑩采納倒平板時加入剛果紅染液的鑒別方法較簡潔。由于不分解纖維素(或分解剛果紅或淀粉)的微生物菌落也可能出現(xiàn)透亮圈，所以四周出現(xiàn)透亮圈的菌落，不能100%確定為纖維素分解菌。7．(2024·四川眉山一中高三月考)水污染是全球性的環(huán)境問題，微生物降解是水污染治理的有效手段之一。聚乙烯醇(PVA)是存在于化工污水中的一種難以降解的大分子有機物，PVA分解菌能產(chǎn)生PVA酶分解PVA，PVA與碘作用時能產(chǎn)生藍綠色復(fù)合物，當PVA被分解時藍綠色復(fù)合物消逝，形成白色透亮斑，請回答下列問題：(1)要從土壤中篩選出能高效分解PVA的細菌，應(yīng)采納以聚乙烯醇(或PVA)作為唯一碳源的選擇培育基，試驗中還應(yīng)設(shè)置比照組。將菌液稀釋相同的倍數(shù)，比照組培育基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于(填“多于”或“少于”)選擇培育基上的數(shù)目，從而說明選擇培育基具有篩選作用。(2)要測定土壤稀釋液中微生物的數(shù)目，可在顯微鏡下用血細胞(血球)計數(shù)板干脆計數(shù)。若將100mL含有PVA分解菌的土壤樣品溶液稀釋104倍后，取0.1mL稀釋液勻稱涂布在選擇培育基表面，測得菌落數(shù)的平均值為160個，空白比照組平板上未出現(xiàn)菌落，則100mL原菌液中有PVA分解菌1.6×109個，該方法的測量值與實際值相比一般會偏小(填“偏大”“偏小”或“相等”)。(3)要鑒定分別出的細菌是否為PVA分解菌，培育PVA分解菌的培育基中除了加入必需的養(yǎng)分物質(zhì)外還須要加入碘液用于鑒別PVA分解菌。要比較不同菌株降解PVA實力的大小，用含相同PVA濃度的上述培育基來培育不同菌株，肯定時間后，通過測定白色透亮斑的大小(或直徑)來確定不同菌株降解PVA實力的大小。解析：(1)要從土壤中篩選出能高效分解PVA的細菌，應(yīng)采納以聚乙烯醇(PVA)作為唯一碳源的選擇培育基，目的是淘汰不能分解聚乙烯醇(PVA)的細菌。試驗中設(shè)置的比照組培育基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培育基上的數(shù)目，因為比照組沒有淘汰不能分解聚乙烯醇(PVA)的細菌。(2)在顯微鏡下計數(shù)微生物細胞的數(shù)量可干脆用血細胞計數(shù)板計數(shù)。依據(jù)題意，100mL原菌液中有PVA分解菌的數(shù)目為160÷0.1×104×100＝1.6×109。由于該方法得到的菌落可能是兩個或者多個細菌共同產(chǎn)生的一個菌落，導(dǎo)致統(tǒng)計的菌落數(shù)較實際菌落數(shù)偏少，所以該方法的測量值與實際值相比一般會偏小。(3)依據(jù)題干中鑒定PVA分解菌的原理“PVA與碘作用時能產(chǎn)生藍綠色復(fù)合物，當PVA被分解時藍綠色復(fù)合物消逝，形成白色透亮斑”可知，要鑒定分別出的細菌是否為PVA分解菌，培育PVA分解菌的培育基中除了加入必需的養(yǎng)分物質(zhì)外還須要加入碘液用于鑒別PVA分解菌。要比較不同菌株降解PVA實力的大小，用含相同PVA濃度的上述培育基來培育不同菌株，肯定時間后，通過測定白色透亮斑的大小(或直徑)來確定不同菌株降解PVA實力的大小。8．(2024·河南安陽第一次調(diào)研)如圖表示探討者從土壤中篩選分解尿素的細菌技術(shù)的相關(guān)試驗，請據(jù)圖回答下列問題：(1)進行過程①和②的目的分別是選擇培育和增加分解尿素的細菌的數(shù)量；圖中弧線箭頭上“？”的詳細操作是挑出菌落。(2)進行培育基配制和滅菌時，滅菌與調(diào)整pH的先后依次是先調(diào)整pH后滅菌。倒平板時，待平板冷卻凝固后，應(yīng)將平板倒過來放置，并用記號筆在皿底上標明培育微生物名稱、平板上培育樣品的稀釋度、制作者姓名、培育日期及培育基種類等信息。純化菌種時為了得到單一菌落，常采納的接種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。(3)在以尿素為唯一氮源的培育基中加入酚紅指示劑。培育后，若出現(xiàn)紅色就可以鑒定其中含有能夠分解尿素的細菌。(4)探討者可以通過視察培育形成的菌落的形態(tài)、大小、顏色、隆起程度等特征，來推斷培育基上是否感染了其他細菌。在試驗中，探討者每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，并選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果，這樣可以防止因培育時間不足導(dǎo)致遺漏細菌數(shù)目。解析：(1)分析題圖可知，進行過程①和②的目的分別是選擇培育和增加分解尿素的細菌的數(shù)量。圖中弧線箭頭上“？”的詳細操作是挑出菌落。(2)進行培育基配制和滅菌時，為了削減培育過程被雜菌感染的機會，應(yīng)先調(diào)整pH后滅菌。倒平板時，待平板冷卻凝固后，應(yīng)將平板倒過來放置，并用記號筆在皿底上標明培育微生物名稱、平板上培育樣品的稀釋度、制作者姓名、培育日期及培育基種類等信息。純化菌種時為了得到單一菌落，常采納的接種方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法。(3)依據(jù)尿素的分解細菌將尿素分解后產(chǎn)生堿性物質(zhì)氨，氨與酚紅指示劑相遇變紅的原理，須要在以尿素為唯一氮源的培育基中加入酚紅指示劑，培育后，若出現(xiàn)紅色就可以鑒定其含有能夠分解尿素的細菌。(4)依據(jù)不同細菌形成的菌落特征不同，探討者可以通過視察培育形成菌落的形態(tài)、大小、顏色、隆起程度等特征，來推斷培育基上是否感染了其他細菌。探討者每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，并選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果，這樣可以防止因培育時間不足導(dǎo)致遺漏細菌數(shù)目。9．為探究一種新型抗生素的抑菌效果，探討人員在培育基上打出直徑為3mm的孔，在孔中加入肯定濃度的該新型抗生素，并在培育基上接種某細菌，經(jīng)過肯定時間培育后，可以在孔的四周視察到一圈的清楚區(qū)，測量清楚區(qū)的直徑(