第43课 微生物的培养与应用-2022版新高考生物一轮【提分宝典】全考点普查随堂课后练

第43课　　　　　微生物的培养与应用

普查讲 43　　　　　微生物的培养与应用

1．微生物的实验室培养及分离

a．培养基的配制和使用

(1)(2019全国Ⅲ，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”)。

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(2分)　不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同(2分)　能够(2分)　硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源(2分)　②倒置(2分)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(3分)　④灭菌(2分)

解析：①细菌培养时需要碳源、氮源、水和无机盐等，蛋白胨能同时提供碳源和氮源，葡萄糖能提供碳源，NaNO3不能提供碳源，可提供无机氮源。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同，故制备培养基时需要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH。硝化细菌是自养型细菌，可以利用空气中的CO2作为碳源，故硝化细菌可在没有碳源的培养基上生长。

②为防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染，用平板培养细菌时一般需将平板倒置。

③在一定培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征，如特定的形状、大小、颜色、隆起程度等，所以依据菌落的特征，可以初步区分不同种的微生物。

④为防止污染环境，使用后的培养基丢弃前要经过灭菌处理，以便杀死丢弃物中所有的微生物。

 

b．消毒和灭菌的比较

(2)(2018全国Ⅱ，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。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分)　②在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少(3分)　 ③破坏DNA结构(3分)  消毒液(2分)　④氯气(2分)　⑤未将锅内冷空气排尽(3分)

解析：①在实验室中，能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿和金属用具等可以采用干热灭菌法灭菌，因此在干热灭菌箱中可以对玻璃和金属材质的实验器具进行干热灭菌。

②煮沸消毒法温度相对较高，导致牛奶中营养成分损失较多。巴氏消毒法温度相对较低，可在杀死牛奶中微生物的同时，使牛奶中的营养成分不被破坏；高温瞬时消毒法的灭菌时间

较短，既能杀死较耐热的微生物，又可最大限度地减少牛奶中营养成分的损失。

③紫外线可以破坏生物的DNA结构，所以可以采用紫外线照射密闭空间内的空气进行消毒。在照射前，适量喷洒石炭酸等消毒液，可以加强消毒效果。

④自来水消毒使用的是氯气，氯气易溶于水，与水结合生成次氯酸和盐酸，在整个消毒过程中起主要作用的是次氯酸。

⑤在使用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌时，其原理是把锅内的水加热煮沸，将其中的冷空气排尽后，将锅密闭继续加热，气压上升，温度也升到100 ℃以上。因此若温度没有达到要求，可能原因是未将锅内冷空气排尽。

 

c．微生物的分离与纯化

(3)(2018江苏单科，8分)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。如图所示为操作流程，请回答下列问题：

①配制培养基时，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的______，及时对培养基进行分装，并进行____________灭菌。

②取步骤B中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤C中将温度约______(在25 ℃、50 ℃或80 ℃中选择)的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。

③挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤D所示进行划线。下列叙述合理的有______。

a．为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌

b．划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落

c．挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母细胞中甲醇的含量

d．可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株

④步骤E中，为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和______供应。为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上______色细胞的个数应不少于______，才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。

答案：①pH(1分)　高压蒸汽(湿热)(1分)　②50 ℃(1分)　③a、b、d(答全2分，少答1分)　④氧气(1分)　无(1分)　30(1分)

解析：①配制培养基的一般过程包括计算、称量、溶化、调节pH、分装、灭菌等，其中培养基的灭菌方法常用高压蒸汽灭菌或湿热灭菌。

②步骤C中平板浇注的温度应选择50 ℃，理由是25 ℃时培养基呈固态，不能浇注，而80 ℃时，酵母菌被杀死。

③步骤D是利用平板划线培养的方法进一步进行酵母菌的分离和纯化。为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌，故a项符合题意。划线时应避免划破培养基表面，避免影响菌落的形态，故b项符合题意。平板划线接种过程中用灭菌过且冷却的接种环只能挑取一个菌落，以达到纯化菌种的目的，故c项不符合题意。通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，