1、微生物的培养与应用一、基础题点练1关于实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作，下列说法正确的是()A配培养基、倒平板、接种需要在酒精灯火焰旁进行B倒平板时，倒入的培养基冷却后盖上培养皿的皿盖C划线接种时，灼烧接种环后立即进行再次划线D划线接种结束后，需将平板倒置后放入培养箱中培养解析：选D倒平板、接种需要在酒精灯火焰旁进行，而配培养基不需要在酒精灯火焰旁进行；倒入培养基后立即盖上培养皿的皿盖，冷却后将平板倒过来放置；划线接种时，灼烧接种环后要等待其冷却后才能进行再次划线；划线接种结束后，需将平板倒置后放入培养箱中培养。2下列有关微生物分离、纯化及计数的叙述，错误的是()A常用富含纤维素的培养
2、基富集培养纤维素分解菌B平板划线法通过连续划线将聚集的菌种分散并计数C稀释涂布平板法通过系列梯度稀释可将微生物分散D用血细胞计数板计数微生物时，实验结果往往比稀释涂布平板法得到的结果偏大解析：选B纤维素是纤维素分解菌的碳源，因此常用富含纤维素的培养基富集培养纤维素分解菌；平板划线法通过连续划线将聚集的菌种分散，但不能用于微生物的计数；稀释涂布平板法通过系列梯度稀释可将微生物分散并计数；用血细胞计数板计数微生物时，会将死的微生物计数在内，因此导致实验结果往往偏大。3以下关于分离纤维素分解菌的实验操作错误的是()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选择培养这一步可省略，但得到的纤
3、维素分解菌会较少C可通过定时测定葡萄糖产量的变化来衡量纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量D对照组可用等量的纤维素分解菌培养液涂布到含纤维素的培养基上解析：选A经选择培养后，再经梯度稀释，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，但培养分离的纤维素分解菌较少；纤维素酶的测定方法一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定；实验组和对照组遵循单一变量原则，对照组可用等量的纤维素分解菌培养液涂布到含纤维素的培养基上，设置对照组能证明经“浓缩”培养的确得到了欲分离的微生物。4下表表示某培养基的配方，下列叙述正确的是()成分蛋白胨葡萄糖KH2PO4伊红美蓝蒸馏水含
4、量10 g10 g2 g0.4 g0.065 g1 000 mLA从物理性质看该培养基属于液体培养基，从用途看该培养基属于选择培养基B培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨C该培养基缺少提供生长因子的物质D该培养基调节合适的pH后就可以接种解析：选B从物理性质看该培养基属于液体培养基，从用途看该培养基属于鉴别培养基；微生物的营养物质主要包括氮源、碳源、水和无机盐等，培养基中属于碳源的物质主要是葡萄糖，属于氮源的物质是蛋白胨；生长因子主要包括维生素、氨基酸和碱基等，它们一般是酶和核酸的组成成分，蛋白胨可以提供生长因子；该培养基调节合适的pH后还需经灭菌后才可以接种使用。5.如
5、图是微生物平板划线示意图，划线的顺序为12345，下列说法正确的是()A操作前要将接种环用酒精消毒B划线操作须在酒精灯火焰上方进行C只有在5区才可以得到所需菌落D在12345区域中划线前后都要对接种环灭菌解析：选D在每次划线前后都要对接种环进行灭菌，接种环的灭菌方法应是在酒精灯火焰上灼烧，不能用酒精消毒；接种时划线操作是在酒精灯火焰附近进行；在5个区域中，只要有单个活细菌，通过培养即可获得所需菌落；每次划线前都要灼烧接种环，目的是杀死接种环上原有的微生物(第一次划线前)和上次划线结束后接种环上残留的菌种，使每次划线的菌种都来自上一次划线的末端，划线结束后灼烧接种环以防止污染环境和感染操作者。6
6、取9个洁净培养皿，均分为三组(、)，各组分别加入等量的不同培养基，每个平板均用涂布法接种0.1 mL大肠杆菌菌液，37 培养36 h后，统计 菌落数(见表)，以下相关叙述正确的是()组别培养基各平板的菌落数123琼脂、C6H12O6、NH4NO3303127琼脂、C6H12O6、NH4NO3、维生素169178193琼脂、NH4NO3、维生素001A组和组说明维生素可以促进大肠杆菌生长B组和组说明大肠杆菌正常生长需要糖类物质C三组实验均使用了液体培养基，以方便菌落计数D三组实验所使用的培养基均需62 、30 min消毒解析：选A由表格分析可知：组和组说明维生素可以促进大肠杆菌生长；组和组作对照
7、，自变量是葡萄糖的有无，说明大肠杆菌正常生长需要葡萄糖；由题意知：每个平板都含有琼脂，属于固体培养基；三组实验所使用的培养基均需高压蒸汽灭菌。二、高考题型练7环境污染物多聚联苯难以降解，受到多聚联苯污染的土壤中，常有重金属污染同时存在。研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。为了从富含多聚联苯的环境中分离联苯降解菌，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见表)：维生素NH4NO3MgCl2多聚联苯水琼脂培养基甲培养基乙注：表示添加该物质，表示没有添加该物质(1)甲培养基中加入多聚联苯作为_用于培养联苯降解菌，该培养基属于_(填“选择”或“鉴别”)培养基。接种前需对甲培养基采用_
8、法进行灭菌。(2)培养基乙_(填“能”或“不能”)用于测定联苯降解菌的数量，原因是_。统计联苯降解菌数量时，应进行多组实验，再_。(3)联苯降解菌在实验室里的降解率很高，但是实际污染环境的治理中降解率很低，这可能是因为_(答出一种可能即可)。解析：(1)分析表格，甲培养基中加入多聚联苯作为唯一碳源用于培养联苯降解菌，因此该培养基属于选择培养基。接种前需对甲培养基采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。(2)培养基乙没有加入琼脂，属于液体培养基，可以在其中培养联苯降解菌，采用显微计数法测量联苯降解菌数量。统计联苯降解菌数量时，应进行多组实验，再取平均值。(3)联苯降解菌在实验室里的降解率很高，但是实际污染环
9、境的治理中降解率很低，这可能是因为实际污染环境中多聚联苯不是唯一碳源或其他污染物(如重金属)等导致联苯水解酶的数量或活性降低。答案：(1)碳源选择高压蒸汽灭菌(2)能培养基乙为液体培养基，可以在其中培养联苯降解菌，采用显微计数法测量联苯降解菌数量取平均值(3)实际污染环境中多聚联苯不是唯一碳源或其他污染物(如重金属)等导致联苯水解酶的数量或活性降低(意思接近即可)8常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖进行酒精发酵，自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精，科学家欲从果园的葡萄上或土壤中分离这种酵母菌，操作如下：(1)制备酵母菌培养基要进行倒平板操作，待平板冷凝后，要将平板倒置，其主要原因是_
10、。(2)纯化菌株的过程中，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是_。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二划线区域的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误是_。(3)若要检测土样中的酵母菌数量，应采用_法接种。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间，这样做的目的是_。然后，将1 mL 土壤溶液分别稀释10倍和100倍，每种稀释度各3个平板，分别接入0.1 mL 稀释液，经适当培养后，6个平板上的菌落数分别为59、57、58、2、7和5，据此可得出每升土壤溶液中的活菌数为_个。解析：(1)为了
11、防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染，制备酵母菌培养基要进行倒平板操作，待平板冷凝后，要将平板倒置。(2)纯化菌株时，通常使用的划线工具是接种环。在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做可以将聚集的菌落逐步减少以获得单个菌落。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二划线区域的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落，造成划线无菌落可能的操作失误是接种环灼烧后未冷却或划线未从第一区域末端开始。(3)若要检测土样中的酵母菌含量，应采用稀释涂布平板法。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板培养基先行培养了一段时间，目的是检测培养基平板灭菌是否合格。稀释涂布平板法
12、中，一般选用菌落数在30300的平板进行计数，因此采用稀释10倍和菌落数分别为59、57、58的平板进行计算，据此可得出每升土壤溶液中的活菌数(595758)310(0.1103)5.8106(个)。答案：(1)防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染(2)将聚集的菌体逐步分散以获得单个菌落接种环灼烧后未冷却或划线未从第一区域末端开始(3)稀释涂布平板检测培养基灭菌是否合格5.81069自生固氮菌可不与其他植物共生，独立完成固氮作用，在农业生产中具有广泛的用途。研究人员欲从土壤中筛选高效的自生固氮菌株进行研究。请回答下列问题：(1)在配制含琼脂的培养基和倒平板的过程中，下列选项不需要的是_(填序
13、号)。酒精灯接种环高压蒸汽灭菌锅棉塞(2)要从土壤样品中分离出自生固氮菌，在获得土壤浸出悬液后，可以采用稀释涂布平板法将菌液涂布于_培养基上进行筛选。在如图所示的四种菌落分布图中，不可能是用该方法得到的是_。(3)稀释涂布平板法还可用于检测土壤中自生固氮菌的含量，图中用该方法得到的菌落分布图中，最符合计数要求的是图中的_。用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？_。为什么？_。(4)将1 g土样稀释103倍后分别取0.1 mL土壤浸出液，涂布到3个琼脂固体培养基的表面进行培养，记录到自生固氮菌的菌落平均数为130。则每克土样中自生固氮菌为_。该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是
14、_。解析：(1)平板培养基配制的基本流程为：计算称量溶化(包括琼脂)调节pH分装灭菌倒平板(冷却后)倒置平板，不需要接种环接种。(2)对微生物进行分离和计数，应该用稀释涂布平板法。自生固氮菌是指在土壤中能够独立进行固氮的细菌，所以培养基中不需要添加氮源。因为图D是平板划线法得到的平板，所以稀释涂布平板法接种不可能得到D的情况。(3)符合计数要求的平板中的菌落数应该在30300之间，所以图中最符合要求的是平板C。由于需要判断培养基是否被污染，所以用该方法统计样本菌落数时需要设置对照组。(4)由于平板上自生固氮菌的菌落平均数为130，所以每克土样中自生固氮菌为1300.11031.3106(个)。
15、由于当两个或多个细胞连在一起时，在平板上形成的只是一个菌落，所以该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。答案：(1)(2)缺氮D(3)C需要培养基制备不合格会导致菌落数増加(4)1.3106当两个或多个细胞连在一起时，在平板上形成的只是一个菌落10在秋末，部分地区出现严重雾霾，这与秸秆野外焚烧有一定关系。为破解秸秆处理瓶颈，微生物专家力图通过微生物降解技术使秸秆尽快腐烂掉，增加土壤肥力并缓解环境污染。回答下列有关问题：(1)专家研制的降解秸秆的催腐剂是十余种能分解纤维素的霉菌、细菌和酵母菌的组合。其中_在细胞结构上与其他两者不同。(2)纤维素酶是一种复合酶，其中的葡萄糖苷酶可以将_分解为_。
16、(3)微生物专家为从发黑的树干上分离出有分解纤维素能力的高产菌株，制备了选择培养基，将菌液进行一系列_，从而得到单个菌落，再采用_法进行鉴定。(4)为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行_的实验，纤维素酶的测定方法一般是用_(试剂)对纤维素分解产物进行定量测定。解析：(1)霉菌和酵母菌属于真核生物，细菌属于原核生物，原核细胞和真核细胞在结构上最主要的区别是原核细胞没有核膜包被的成形的细胞核。(2)纤维素酶是一种复合酶，其中的葡萄糖苷酶可以将纤维二糖分解为葡萄糖。(3)微生物专家为从发黑的树干上分离出有分解纤维素能力的高产菌株，制备了选择培养基，将菌液进行一系列梯度稀释，从而得到单个菌落，再采用
17、刚果红染色法进行鉴定。(4)为了确定是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶实验，纤维素酶的测定方法一般是用纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定，所以需要用到斐林试剂对纤维素分解产物进行定量测定。答案：(1)细菌(2)纤维二糖葡萄糖(3)梯度稀释刚果红染色(4)发酵产纤维素酶斐林试剂11研究人员发现一种可以分解PET(聚对苯二甲酸乙二酯)塑料的细菌S，有望帮助解决塑料垃圾污染问题。细菌S在自然界中以PET塑料为营养源生存并繁殖，其能产生两种酶逐步分解PET塑料，最终产生CO2和水。回答下列问题：(1)细菌S能分解PET塑料，有些细菌则不能，根本原因是_。细菌S不能以PET塑料
18、的分解产物CO2作为碳源的原因是_。(2)研究人员将初步筛选的细菌S菌液稀释，稀释倍数分别为104、105和106，取0.1 mL涂布于培养基上，每个稀释倍数分别涂布三个平板，各平板的菌落数分别为(242、254、246)，(39、37、34)，(35、6、2)。以上三组不适合用于计数的为_倍数的稀释液，用另外两组稀释倍数进行计数得到的细菌数不一致的原因可能是_。(3)某同学认为为防止杂菌污染，可在培养基中加入青霉素，你认为该同学的观点_(填“正确”或“不正确”)，理由是_。解析：(1)细菌S能分解PET塑料，有些细菌则不能，说明细菌S含有分解PET塑料的酶，根本原因是细菌S含有合成该酶的基因
19、；细菌S不能以PET塑料的分解产物CO2作为碳源的原因是细菌S是异养型生物，只能摄取现成有机物，不能利用CO2合成有机物。(2)为了保证计数结果准确，一般选择菌落数在30300的平板进行计数，故以上三组不适合用于计数的为106倍数的稀释液，用另外两组稀释倍数进行计数得到的细菌数不一致的原因可能是稀释倍数为104时，浓度较大，使得更多的菌落连在一起最终形成单菌落，导致结果小于稀释倍数为105的实验组。(3)青霉素抑制杂菌繁殖的同时，也会抑制细菌S的生长和繁殖，因此不能在培养基中加入青霉素来防止杂菌污染。答案：(1)细菌S含有合成分解PET塑料酶的基因细菌S是异养型生物，不能利用CO2合成有机物(
20、2)106稀释倍数为104时，更多的菌落连在一起最终形成单菌落，导致结果小于稀释倍数为105的实验组(3)不正确青霉素抑制杂菌繁殖的同时，也会抑制细菌S的生长和繁殖12阿拉伯胶是一种植物多糖，用酶解法将其降解可得到阿拉伯糖等多种重要单糖。研究人员分离筛选到一株能合成阿拉伯胶降解酶的菌株ZHB。请回答下列问题：(1)经初步筛选得到的ZHB菌落呈絮状突起，镜下观察发现其细胞核明显、菌丝白色致密、产生深褐色孢子。由上述特征初步推测ZHB属于_(填“细菌”或“霉菌”)。根据这一推测，培养该菌株的培养基pH应调至_，培养温度一般应为_。(2)将ZHB的孢子制成悬液，应用_法接种，可将培养得到的ZHB单菌
21、落用于后续研究。在培养过程中，获得纯净培养物的关键是_。(3)欲测定ZHB产生的阿拉伯胶降解酶的活力，应选用表中的_培养液。不选用其他培养液的原因是_。培养液阿拉伯胶(g/L)阿拉伯胶酶(g/L)NaNO3(g/L)KH2PO4(g/L)MgSO47H2O(g/L)KCl(g/L)FeSO47H2O(g/L)甲25110.50.01乙2513110.50.01丙253110.50.01解析：(1)在显微镜下观察分离得到的菌株ZHB，发现其菌丝白色致密、细胞核明显，初步推测菌株ZHB属于霉菌。培养真菌的培养基pH应调至酸性，真菌的培养温度一般为2528 。(2)将液体菌种接种在固体培养基上一般需要使用稀释涂布平板法或平板划线法接种。在培养过程中，获得纯净培养物的关键是进行无菌操作，防止外来杂菌的干扰。(3)对菌株ZHB中阿拉伯胶降解酶的活力进行测定，则必须以阿拉伯胶为唯一碳源，同时需要加入氮源，因此应选用表中的丙配方。甲培养液缺少氮源，菌株ZHB不能很好生长；乙培养液有阿拉伯胶酶，会影响对菌株ZHB自身产生的酶活力的测定结果。答案：(1)霉菌酸性2528 (2)稀释涂布平板法或平板划线防止外来杂菌的入侵(3)丙甲培养液缺少氮源、乙培养液有外源阿拉伯胶酶的干扰