1、微生物的培养与应用一、对点练小题，落实主干知识1做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是()A高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖B倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上C为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上解析：选D在高压灭菌的操作过程中，加热结束后应让灭菌锅内温度自然下降，待压力表的指针指到零时，打开放气阀，旋松螺栓，打开盖子。倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，而不是完全取下放到一边。接种环经火焰灼烧灭菌后应在火焰旁冷却后，再用其挑取菌落。在微生物的培养中，一般将培养皿
2、倒置，在皿底上用记号笔做标记。2有关微生物的培养与应用，下列说法正确的是()A通常使用液体培养基分离获得细菌单菌落B大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段C接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格灭菌处理D某一稀释度的3个平板的菌落数依次为M1、M2、M3，以M2作为该样品菌落估计值解析：选B通常使用固体培养基分离获得细菌单菌落，A错误；大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段，B正确；培养基、培养皿、接种环都需要使用恰当方式进行灭菌处理，而实验操作者的双手只能进行消毒而不能进行灭菌处理，C错误；某一稀释度的3个平板的菌落数依次为M
3、1、M2、M3，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30300的平板进行计数，以它们的平均值作为该样品菌落数的估计值，D错误。3(2021年1月新高考8省联考江苏卷)平板涂布是分离菌种常用的方法，下列相关叙述不恰当的是()A固体培养基灭菌后，应冷却至50 左右时倒平板B倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影响菌的生长C平板涂布分离到的单菌落需进一步划线纯化D平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数解析：选B固体培养基灭菌后，应冷却至50 左右时倒平板，温度过低易导致污染，温度过高无法操作，A正确；倒好的平板需要冷却后使用，且不宜久存，以免表面干燥，影响接种后微生物的生长，B错误；平板
4、涂布分离到的单菌落仍需进一步划线纯化，以利于菌种保藏，C正确；平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数，D正确。4(2020江苏高考)为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。下列叙述正确的是()A倒平板后需间歇晃动，以保证表面平整B图中 、 区的细菌数量均太多，应从区挑取单菌落C该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的D菌落周围的纤维素被降解后，可被刚果红染成红色解析：选B倒平板后无需间歇晃动，A错误；图中区、区的细菌数量太多，区的细菌数量较少，可从区挑取单菌落，B正确；区中存在单菌落，该实验结果能达到菌种纯化的目的，C错误；刚果红能与纤维素形成红
5、色复合物，但不能和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖形成红色复合物，因此菌落周围的纤维素被降解后，不能被刚果红染成红色，D错误。5筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈(如图)，实验结果见下表。菌种菌落直径：C(mm)透明圈直径：H(mm)H/C细菌5.111.22.2细菌8.113.01.6有关本实验的叙述，错误的是()A培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布C以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外DH/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异解析：选C微生物的培养基一般都含
6、有水、碳源、氮源和无机盐等，A正确；筛选分解淀粉的细菌时，实验流程为取样梯度稀释样品涂布到鉴别分解淀粉的细菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落，B正确；由题意可知，淀粉被分解后经稀碘液处理才能出现透明圈，淀粉分解需要淀粉酶的催化，图中两种细菌都出现了以菌落为中心的透明圈，说明以上两种细菌均能将淀粉酶分泌到细胞外来发挥作用，C错误；透明圈是细菌分解淀粉得到的，H表示透明圈直径，C表示菌落直径，因此H/C值可以反映两种细菌分解淀粉能力的差异，即H/C值越大，细菌分解淀粉的能力越强，D正确。6聚羟基脂肪酸酯(PHA)是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化特性，且废弃后易被生物降解，可
7、用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA菌种的流程图如下。下列说法正确的是()取湖水接种在培养基上培养挑取单菌落，分别扩大培养检测菌体的数目和PHA的产量获得目标菌株A步骤可用稀释涂布平板法接种到含合成塑料的选择培养基上B扩大培养时，接种后需要将培养基放入恒温箱倒置培养，以防杂菌污染C所用到的培养基应加入琼脂，以便挑取单菌落获得纯化菌株D挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的PHA含量解析：选D步骤可用稀释涂布平板法接种到含盐量较高的选择培养基上，A错误；扩大培养应选用液体培养基，液体培养基中不应加入琼脂，B、C错误；挑取菌落时，应挑取多个菌落并分别测定嗜盐细菌的
8、PHA含量，D正确。二、系统练大题，强化科学思维7(2019全国卷)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”)。(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
9、微生物。解析：(1)蛋白胨中含有碳元素和氮元素，可为细菌生长提供碳源和氮源，葡萄糖只能提供碳源，NaNO3只能提供氮源。不同细菌生长繁殖所需要的最适pH不同，制备培养基时要根据所培养细菌种类的不同来调节pH。硝化细菌是自养生物，可通过化能合成作用利用空气中的CO2合成有机物，所以在没有碳源的培养基上也能生长。(2)用平板培养细菌时，一般将平板倒置，防止皿盖上的水珠落入培养基中造成污染。(3)在一定的培养条件下，不同微生物表现出各自稳定的菌落特征，因此研究人员可根据菌落的这些特征初步区分微生物的种类。(4)消毒仅杀死物体表面或内部的部分微生物，灭菌可杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。使用
10、后的培养基丢弃前要进行灭菌处理，防止其中的微生物感染操作者或污染环境。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8某校生物研究性学习小组的同学欲调查某冷饮店的冰块中大肠杆菌的含量。具体实验步骤如下：第一步：配置培养基(成分：蛋白胨、氯化钠、乳糖、水、琼脂和X)；第二步：制作无菌平板；第三步：设置空白对照组和实验组，对照组接种，实验组接种；第四步：将各组平板置于37 恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题：(1)培养基中的蛋白胨可以为大肠杆
11、菌提供_。(2)完善步骤三，是_，是_。(3)将1 mL冰块水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37，据此可得出每升水样中的活菌数为_。(4)若该小组在空白对照组的平板上检测到少许菌落，请分析可能的原因：_。解析：(1)培养基中的蛋白胨可以为大肠杆菌提供碳源、氮源和维生素。(2)步骤三中对照组应为空白对照，用来检验培养基是否合格，故对照组接种适量无菌水，实验组接种等量冰块水。(3)据题意可得出每升水样中的活菌数为(393837)31000.11 0003.8107。(4)若该小组在空白对照组的平板上检测到少许菌落，
12、可能的原因：培养基灭菌不合格或倒平板(接种)过程被污染。答案：(1)碳源、氮源和维生素(2)适量无菌水等量冰块水(3)3.8107(4)培养基灭菌不合格或倒平板(接种)过程被污染9(2021东莞模拟)Ag/TiO2作为一种常见的半导体光催化剂，在可见光照射下不仅可杀灭饮用水中的细菌等微生物，降解水中的有机化合物，还能循环利用，因此被广泛使用。某研究小组制备了Ag/TiO2空心微球，现欲探究不同载银量的Ag/TiO2空心微球的杀菌性能。回答下列问题：(1)培养大肠杆菌：制备适宜大肠杆菌生长的培养基，将培养基等置于_中灭菌20 min；在无菌环境中倒平板，待平板冷凝后，将平板倒置，是为了_和防止培
13、养基水分过度蒸发。将大肠杆菌制备成菌悬液，分离纯化。(2)杀菌性能检测：挑取菌落制成菌悬液，用_(工具)接种于无菌平板表面，使其均匀生长，布满平板；用浸透了_的小滤纸片(实验组)和浸透了_的小滤纸片(空白对照)，分别放在涂好菌的平板的不同位置；将平板置于恒温箱中培养一段时间，观察记录滤纸片周围的_。(3)测定饮用水所含的大肠杆菌数目，还有一种特别的方法：将已知体积的饮用水过滤后，将_放在加入_的培养基上(大肠杆菌菌落呈黑色)，根据黑色菌落的数目，可计算出水样中大肠杆菌的数量。解析：(1)制备适宜大肠杆菌生长的培养基，将所需培养皿、培养基等置于高压蒸汽灭菌锅中灭菌20 min，以避免杂菌污染培养
14、基。在无菌环境中倒平板，待平板冷凝后，将平板倒置，是为了防止皿盖上的冷凝水滴落，污染培养基和防止培养基水分过度蒸发。(2)杀菌性能检测时应该在固体培养基上观察菌落的数量，因此需要用稀释涂布平板法分离大肠杆菌，操作时用涂布器将大肠杆菌悬液接种于无菌平板表面，使其均匀生长，布满平板。由于本实验是探究不同载银量的Ag/TiO2 空心微球的杀菌性能，因此需要在培养基中加入不同载银量的Ag/TiO2空心微球悬浊液，同时再做一个空白对照实验，即用浸透了不同载银量的Ag/TiO2空心微球悬浊液的小滤纸片(实验组)和浸透了无菌水的小滤纸片(空白对照)，分别放在涂好菌的平板的不同位置；将平板置于恒温箱中培养一段
15、时间，观察记录滤纸片周围抑菌圈(透明圈)大小(直径)。(3)测定饮用水所含的大肠杆菌数还可以用滤膜法。滤膜法的大致流程：用滤膜过滤待测水样，这样水样中的细菌留在滤膜上，将滤膜放在加入伊红美蓝的培养基上培养，统计黑色菌落数目。答案：(1)高压蒸汽灭菌锅防止皿盖上的冷凝水滴落，污染培养基(2)涂布器不同载银量的Ag/TiO2空心微球悬浊液无菌水抑菌圈(透明圈)大小(直径)(3)滤膜伊红美蓝10塑料的生物降解，是一个世界性的难题。北京航空航天大学赵军教授带领的团队所进行的研究，引人瞩目。他们从一种吃塑料(聚乙烯)的蜡虫肠道内容物中分离出8个菌株，步骤如下，并对其中的2个菌株进行了深入研究。(1)塑料
16、的生物降解，主要是利用某些生物分泌特定的_的作用。(2)步骤中的“培养”是为了_，其培养基应以聚乙烯为_，并加入水和_等制作而成。培养一定时间后，根据_对菌种进行初步分离。(3)研究人员将其中两个菌株YT1、YP1分别接种到含有聚乙烯膜的培养基中连续培养，部分结果如图1、2所示。图1显示，两个菌株在实验条件下，增殖能力更强的是_。图中缺少对照组的数据，根据实验设计的意图，对照组的细胞密度应该为_。图2是对两个菌株进行聚乙烯减重分析的实验结果，可以得出的主要结论是_。解析：(1)塑料的生物降解主要是利用某些生物分泌特定的酶的作用。(2)步骤中的“培养”是为了增加目的菌株数量，其培养基应以聚乙烯为
17、唯一碳源，并加入水和无机盐等制作而成。培养一定时间后，根据菌落特征对菌种进行初步分离。(3)由于在同一时间范围内，YT1菌株的细胞密度较YP1更大，说明增殖能力更强的是YT1。图中缺少对照组的数据，空白对照的细胞密度应该为0。由图2曲线变化可以得出的主要结论是YT1和YP1都能降解聚乙烯，其中YP1的降解能力更强。答案：(1)酶(2)增加目的菌株数量唯一碳源无机盐(和氮源)菌落特征(或菌落的形态、菌落的颜色)(3)YT10YT1和YP1都能降解聚乙烯，其中YP1的降解能力更强11(2021南宁模拟)如图所示为从土壤中分离、纯化和扩大培养某种微生物的流程图。回答下列问题：(1)称量土样时，土壤_
18、(填“需要”或“不需要”)进行消毒和灭菌。(2)进行梯度稀释操作时，若取待稀释菌液1 mL，注入9 mL的无菌水，则该1 mL待稀释菌液被稀释了_倍。(3)平板浇注法分离指的是将1 mL稀释的样品放于空白的无菌培养皿之后，将冷却到4550 的培养基倒入，轻摇混匀、凝固，然后放于恒温箱中培养。从土壤中分离酵母菌和醋酸菌时，可以使用平板浇注法的是_，理由是_。(4)划线纯化阶段，对图示培养皿进行划线时接种环取菌液_次，该培养皿划线完成时接种环共需进行灼烧灭菌_次。(5)扩大培养阶段，所用培养基是_(填“液体”或“固体”)培养基。解析：(1)因为要从土壤中分离相关的微生物，所以不需要对土壤进行消毒和
19、灭菌。(2)若取待稀释菌液1 mL，注入9 mL的无菌水，则菌液相当于被稀释了10倍。(3)平板浇注会使部分菌体埋入培养基中，酵母菌是兼性厌氧型生物，可以在低氧甚至无氧环境下生存繁殖，而醋酸菌是需氧生物，不能在无氧条件下生存，故从土壤中分离酵母菌和醋酸菌时，只有酵母菌可以使用平板浇注法。(4)划线纯化阶段，图中只有一个培养皿，接种环取1次菌液即可，每次接种前后都需对接种环进行一次灼烧灭菌处理，图中共划了5个区，故共灼烧6次。(5)扩大培养常用液体培养基进行培养，以增加微生物的数量。答案：(1)不需要(2)10(3)酵母菌平板浇注会使部分菌体埋入培养基中，酵母菌是兼性厌氧型生物，可以在低氧甚至无
20、氧环境下生存繁殖(4)16(5)液体12漆酶是真菌、细菌中的氧化酶，可用于有毒化合物的生物消除。为提高产漆酶菌株(C1)的产酶量，对其培养条件进行优化研究。.培养基成分的优化研究：为确定最佳的营养成分组合，科研人员配制了9组以A、B为主要营养成分的培养基，并添加0.04%的愈创木酚(被氧化后形成红褐色)。接种C1培养后，结果如表所示。实验组营养成分培养结果(mm)A(20 g/L)B(2.84 g/L)显色圈直径1葡萄糖蛋白胨372葡萄糖(NH4)2SO4493葡萄糖KNO3234蔗糖蛋白胨255蔗糖(NH4)2SO4526？327麦芽糖蛋白胨588麦芽糖(NH4)2SO4569麦芽糖KNO3
21、55(1)实验组6中的成分A、B分别是_。(2)据培养结果分析，营养成分的最佳组合是实验组_，理由是_。.培养基pH的优化研究：选取最佳营养成分组合，配制成pH为3.0、5.0、7.0的三种液体培养基，接种等量C1菌体并培养一段时间，定期取样测定培养基中漆酶量(以酶活力表示)，结果如图乙所示。(1)调节培养基的pH应在_(填编号)进行。灭菌前灭菌后倒平板前倒平板后接种前接种后(2)据图乙分析，为获得最多的漆酶，C1的最佳培养方案是_。解析：.(1)根据表格可知，9组实验组分成3组探究营养成分A对产漆酶菌株的影响，每一组中又探究营养成分B对产漆酶菌株的影响，A的成分包括葡萄糖、蔗糖和麦芽糖，B的成分包括蛋白胨、(NH4)2SO4和KNO3，因此实验组6中的成分A、B分别是蔗糖、KNO3。(2)据培养结果分析可知，显色圈直径最长的营养成分的最佳组合是实验组7，在实验组中产漆酶菌株显色圈直径最大，说明被漆酶氧化的愈创木酚最多，酶活力最高。.(1)调节培养基的pH应在灭菌前进行。(2)据图乙分析，为获得最多的漆酶，C1的最佳培养方案是将C1接种于pH5.0的培养基中，并于第6天提取，该培养方案的酶活力最大。答案：.(1)蔗糖、KNO3(2)7 显色圈直径最大，说明被漆酶氧化的愈创木酚最多，酶活力最高.(1)(2)将C1接种于pH 5.0的培养基中，并于第6天提取