专题23 微生物的培养与利用- 2025年高考生物一轮复习热点专题精练（北京专用）

专题23 微生物的培养与利用 一、单选题 1．（2024·北京海淀·二模）细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，可代替食品防腐剂使用。研究人员将乳酸菌在液体培养基中发酵，取发酵液上清滴加到长有金黄色葡萄球菌的固体培养基的孔洞中，测定所形成的抑菌圈直径，结果如下图。下列叙述不正确的是（　　）    A．固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致 B．培养约8h收获细菌素相对节约成本 C．整个培养过程中上清液的抑菌活性与乳酸菌密度呈正相关 D．细菌素进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高 2．（2024·北京顺义·一模）下述实验操作需在无菌环境条件下进行的是（　　） A．将外植体接种到培养基上 B．从新鲜洋葱中粗提取DNA C．对平板中分解尿素细菌计数 D．用PCR仪对DNA片段进行扩增 3．（2024·北京通州·模拟预测）为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列叙述错误的是（    ） A．土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落 B．培养细菌时，可以选用牛肉膏蛋白胨培养基 C．采集土壤样本时，应随机采集植物园中多个不同地点的土壤 D．鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法 4．（2024·北京海淀·一模）橄榄油的主要成分是甘油三酯。研究者利用“橄榄油平板透明圈法”筛选获得两株产脂肪酶的菌株X 和Y， 检测结果如表。下列相关叙述不正确的是（    ） 酶活性（U•mL-1） 透明圈 空白 - 菌株X 6.9 菌株Y 7.7 A．可将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选 B．培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源 C．图中透明圈大小仅与酶活性的大小成正比 D．以上两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外 5．（2024·北京朝阳·一模）研究者从土壤中分离得到多株细菌，筛选出对草莓灰霉病病原体（G菌）有显著抑制作用的菌株Z，Z菌株的发酵液对G菌的抑制效果如下。 下列相关说法错误的是（　　） A．从土壤中分离获得Z菌单菌落时可使用平板划线法 B．使用平板培养Z菌株后提取该菌株的发酵液 C．对照组应加入等量培养Z菌株的无菌培养基 D．实验组、对照组G菌接触发酵液前菌落直径应相同 6．（2024·北京西城·一模）科研人员分离并筛选发酵能力强的酿酒酵母，以提高葡萄酒产量及品质。以下说法错误的是（    ） A．可从新鲜葡萄表面获得天然酵母 B．可通过稀释涂布平板法纯化菌株 C．根据菌落的形态等特征初步筛选酵母 D．有氧条件下检测菌株产气速率鉴定其发酵能力 7．（2024·北京石景山·一模）曲酸（KA）对沙门氏菌具有抑制作用。为研究荷叶提取物（LLE，用乙醇作提取液）对沙门氏菌的抑菌效果，开展抑菌实验，结果如图。下列叙述不正确的是（　　） A．培养皿和培养基都要经过灭菌处理 B．倒平板操作应在酒精灯火焰旁进行 C．对照组的滤纸片上滴加的是无菌水 D．LLE抑制沙门氏菌的效果比KA好 8．（2024·北京丰台·一模）以下实验操作能达成所述目标的是（    ） A．用淀粉、淀粉酶、碘液探究pH对酶活性的影响 B．用平板划线法对培养的微生物进行分离和计数 C．用次氯酸对外植体进行消毒可杜绝微生物污染 D．制作腐乳时向豆腐接种毛霉可以加快发酵进程 9．（23-24高三上·北京昌平·期末）研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上，筛选出乳酸菌。然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中，筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述不正确的是（　　） A．腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境 B．将酸笋发酵液用稀释涂布法接种到固体培养基中 C．溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落 D．胆固醇属于脂质，主要为微生物的生长提供氮源 10．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，下列相关叙述正确的是（    ） 成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 指示剂 琼脂 含量（g） 10．0 5．0 5．0 2．0 0．2 12．0 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000 mL A．蛋白胨可为目标微生物提供氮源 B．根据用途划分，该培养基属于选择培养基 C．该培养基也可用来筛选土壤中的尿素分解菌 D．该培养基的制备流程为灭菌→加入琼脂→倒平板 11．（2023·北京平谷·一模）木质纤维素水解产物为葡萄糖和木糖。研究者筛选出能利用木糖发酵的酿酒酵母菌株YB，YB能利用可再生木质纤维素生产乙醇，在木质纤维素酶解液的培养基中接种YB进行发酵，得到如下结果： 以下分析错误的是（    ） A．生产过程中YB优先利用葡萄糖，其次利用木糖 B．0-24h之间，木质纤维素被酶催化分解为葡萄糖和木糖 C．可以采用平板划线法统计YB菌株的数量 D．发酵初期，发酵罐中应该保留适量的氧气 12．（23-24高三上·北京西城·期末）下列关于无菌技术的叙述，错误的是（　　） A．常用湿热灭菌法对培养基灭菌 B．制作泡菜时，靠水封坛沿灭菌 C．接种环使用前后都需要灼烧灭菌 D．组培时可用酒精和次氯酸钠消毒外植体 13．（23-24高三上·北京朝阳·期末）以下实验操作能达成所述目标的是（    ） A．以菊花茎段为材料进行植物组织培养 B．以洋葱鳞片叶为材料观察植物细胞有丝分裂 C．用平板划线法对微生物进行计数 D．用无水乙醇作为层析液分离叶绿体中的色素 14．（23-24高三上·北京海淀·期末）嗜盐单胞菌可利用海水合成聚羟基脂肪酸酯（PHA，一种新型生物塑料），在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒。科研人员从海水中分离得到一株嗜盐单胞菌，在非灭菌、高盐、高pH的发酵液中连续发酵生产PHA，其流程如下图所示。下列相关叙述不正确的是（    ） A．利用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌 B．高盐、高pH的发酵液抑制了杂菌生长 C．培养液上清循环利用，有利于节约物质和能量 D．发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA 15．（22-23高三上·北京昌平·期末）研究人员采用下图所示方法获得高耐酒精的高产醋酸菌，相关叙述错误的是（    ） A．自然发酵的甘蔗渣需灭菌后再加入培养基中 B．纯化培养过程可采用稀释涂布平板法接种醋酸菌 C．高产醋酸菌可分解CaCO3形成更大的透明圈 D．通过增加酒精浓度进一步筛选高耐酒精的高产醋酸菌 16．（22-23高三上·北京朝阳·期末）为获取青梅果酒酿造专用菌，从糖渍青梅液和果皮中分离、筛选获得6株野生酵母菌。 以下操作及分析不正确的是（    ） A．对配制的培养基进行紫外线照射消毒 B．根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选 C．利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株 D．比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标 17．（22-23高三上·北京东城·期末）纤维素分解菌是一种新型饲料添加剂，能够提高粗纤维饲料的转化率，为养殖业提供更多的饲料来源。研究人员从反刍动物粪便中分离筛选纤维素分解菌，步骤如下： 关于上述实验的分析正确的是（    ） A．可采用干热灭菌法对培养基A、B进行灭菌 B．培养基B中应加入纤维素作为唯一氮源 C．通过③④可实现将聚集的微生物分散成单个细胞 D．丙中透明圈越小说明细菌分解纤维素能力越强 18．（23-24高三上·北京·阶段练习）细菌合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，研究人员利用野生型细菌及其不同突变体进行了实验。在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养后，对上、下层菌计数得到图示结果。下列分析正确的是（    ） A．实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行消毒处理 B．甲组上下层细菌总数小于乙组上下层细菌总数 C．由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性 D．野生型细菌在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势 19．（23-24高三上·北京·阶段练习）为利用链霉菌生产药物A，研究者构建重组DNA并导入链霉菌。重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培养和筛选过程如下图所示。    下列叙述不正确的是（    ） A．导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组 B．诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变 C．卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量 D．应选用培养基b上的菌株进一步鉴定以生产药物A 20．（2022·北京顺义·二模）为探究菌株ZI对病原菌Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ生长的抑制效果，取病原菌的菌丝块放置在平板中央，在距离中央3cm处用接种环分别在4个位点接种菌株ZI，28 ℃培养3~5天，观察抑菌圈大小，实验结果如图。下列分析错误的是（    ） A．菌株ZI能在图中所示培养基上生长 B．三种病原菌在培养基上生长的速度不同 C．菌株ZI对病原菌Ⅱ的抑制作用最强 D．菌株ZI可能通过释放分泌物抑制病原菌生长 21．（2023·北京海淀·二模）为探究抗生素对细菌的选择作用，将含抗生素的滤纸片放到接种了大肠杆菌的平板培养基上（如下图），一段时间后测量并记录抑菌圈的直径。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌扩大培养，重复实验2~5次。下列叙述不正确的是（　　） A．接种时，将高浓度菌液涂布在平板培养基上 B．①处滤纸片上不含抗生素，起对照作用 C．重复2~5次实验后，抑菌圈的直径会变大 D．抑菌圈边缘的菌落上挑取的细菌抗药性较强 22．（2023·北京丰台·二模）为研究酵母菌种群数量的变化，某兴趣小组将酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在摇床上培养，转速分别为210r/min，230r/ min和250r/min。培养时间与酵母菌种群密度的关系如图所示。以下分析不正确的是（    ） A．接种酵母前，需用高压蒸汽灭菌法对培养基等进行灭菌 B．不同转速下，酵母菌种群密度在一段时间内均呈“S”形增长 C．提高转速可以促进酵母菌的有氧呼吸，利于酵母菌的繁殖 D．培养时间8h左右时，3组酵母菌均已达到环境容纳量 23．（2023·北京通州·三模）某同学获得A、B两种可以降解石油的细菌，为探究两种菌株分解石油的能力，分析两个菌株的其他生理功能，该同学设计如下实验，分别在培养基Ⅰ和Ⅱ的甲、乙位置接种A菌、B菌，结果见下表（+表示有透明圈，+越多透明圈越大；－表示无透明圈），以下叙述错误的是（    ） 菌株 透明圈大小 培养基I 培养基Ⅱ A +++ ++ B ++ - A．实验所用培养基中石油为碳源 B．培养基Ⅰ和Ⅱ为液体培养基 C．A菌降解石油的能力强于B菌 D．A菌在氮源贫瘠的环境中可以生存 24．（2023·北京顺义·二模）物质A是一种难降解的有机物，细菌X体内存在可降解A的酶。科研人员欲从淤泥中分离得到细菌X，相关叙述正确的是（    ） A．用于分离X的培养基除A外不添加其它碳源 B．需对配置好的培养基进行干热灭菌 C．获得X的单菌落必须采用稀释涂布平板法接种 D．培养后某平板无菌落生长，原因不可能是样品稀释倍数过大 25．（2023·北京房山·一模）儿茶素（C）具弱抗菌性，研究人员用稀土离子Yb3+形成配合物Yb3+-C，以增强其抗菌效果。为确定配合物中Yb3+：C的最佳摩尔比，用不同摩尔比的Yb3+-C配合物处理滤纸片，置于布满菌落的培养基中，结果如图。下列说法正确的是（    ） 编号 Yb3+：C的摩尔比 1 1：1 2 1：2 3 1：3 4 1：4 5 1：5 A．培养基的成分应包括碳源、氮源、水、无机盐等 B．应利用平板划线法将菌种接种到培养基上 C．实验的自变量是Yb3+：C的摩尔比，因变量为是否出现抑菌圈 D．实验结果表明配合物中Yb3+：C的最佳摩尔比为1：2 26．（2023·北京石景山·一模）为筛选能大量分泌蛋白酶的枯草芽孢杆菌，将浸过不同菌株a~e分泌物提取液的无菌圆纸片置于培养基表面，放置2天后结果如下图。下列叙述不正确的是（    ） A．接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌 B．还应增设浸过无菌水的圆纸片进行对照 C．菌株a可作为大规模产业化培养的备选株 D．实验结果说明菌株b一定不能合成蛋白酶 二、非选择题 27．（2024·全国·模拟预测）学习以下材料，回答（1）～（3）题。 细菌之间的基因重组 细菌之间能够通过多种方式实现基因的交流，从而增大对环境的适应。 第一种细菌的基因重组现象发现于1946年。微生物学家Lederberg筛选出两种突变细菌，A缺乏合成甲硫氨酸的能力，B缺乏合成苏氨酸的能力。A、B菌均有链霉素抗性和敏感性两种亚型。链霉素敏感细菌在含有链霉素的培养基中不会死亡，但是没有增殖能力。Lederberg发现只有链霉素敏感A菌与链霉素抗性B菌混合后的产物，在不含甲硫氨酸和苏氨酸的选择培养基上长出菌落。经研究发现，这种称为接合的现象需要细菌之间的直接接触，经由一种特殊通道将供体菌的遗传物质转入受体菌中实现基因重组（图1）。 第二种细菌的基因重组也是Lederberg发现的。他在装有DNA酶的培养液的U型管两侧分别培养合成代谢突变菌I及合成代谢突变菌Ⅱ，二者之间用只允许病毒和大分子物质透过的滤膜隔开（图2），经过抽吸后，将培养Ⅱ一侧的菌液涂布在无添加的基本培养基上，长出了野生型菌。这种现象显然不是接合的结果，在Ⅱ侧的菌液中发现的噬菌体P揭晓了答案。P能侵染细菌并将其DNA整合到细菌拟核DNA中，一定条件下合成子代噬菌体并裂解细菌。偶然情况下，P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段，释放后再侵染其他细菌时，所携带的原细菌DNA片段与后者发生基因重组。这种借由病毒的细菌基因重组称为转导。 此外，Avery的肺炎链球菌转化实验证明细菌还能够通过直接吸收外界游离DNA片段来实现基因重组。多种基因重组方式令细菌具有更强的基因交流能力，滥用抗生素引发的超级细菌感染事件频频发生，对人类医疗、畜牧养殖等产业提出了严峻挑战。 (1)图1实验中，Lederberg在筛选发生基因重组的细菌时，使用的选择培养基除了基本营养物外，还需要添加 。两种突变细菌中，供体菌是 （填“A”或“B”），在选择培养基中长出菌落的原因是 。 (2)①图2实验中，Lederberg能排除野生型菌的出现来源于接合或转化的原因是 。 ②研究者利用野生菌（T+L+C+）作为供体菌，合成代谢突变菌做受体菌（T—L—C—）。使用 法在选择培养基上对受体菌转导情况进行计数，发现T+的菌落中，有47%同时也是L+，但只有2%同时也是C+。结合实验结果，针对野生菌中3个基因在DNA上的排列顺序，提出合理假设 。 ③为进一步验证假设，请设计实验并预期实验结果 。 (3)利用本文信息，从进化与适应的角度阐明滥用抗生素引发超级细菌感染致病的原因： 。 28．（2024·北京昌平·二模）古人为防止肉类腐烂变质，发明了腊肉这一保存方法，其中酵母菌在防腐和提升风味方面发挥重要作用。研究者从农家腌制的腊牛肉中获取A酵母菌（来源于A地区腊牛肉）和B酵母菌（来源于B地区腊牛肉），进行系列实验。 (1)以下为获取A、B酵母菌的实验步骤： ①配制选择培养基，经 处理杀死全部微生物； ②将两种腊牛肉块分别浸泡在无菌水中，一段时间后，取等量浸泡液置于不同平板上，用无菌 涂抹均匀； ③将接种好的平板放置在恒温培养箱中，一段时间后，挑取单菌落，以获得目的酵母菌。 (2)研究者用多种香辛料腌制牛肉，腌制过程中加入0.01%亚硝酸钠防腐，再用上述两种目的酵母菌分别发酵处理。检测发酵牛肉的水分含量，结果如图1所示，并测定其他理化指标，结果如下表所示。 组别 A酵母菌处理组 B酵母菌处理组 A地区腊牛肉 B地区腊牛肉 蛋白质含量（%） 18.09 22.19 25.11 29.89 pH 5.51 5.41 5.44 4.80 亚硝酸盐（mg/kg） 25.21 25.33 5.44 4.76 N-二乙基亚硝 胺NDEA（μg/kg） 39.70 40.60 49.15 65.55 ①据图1可知，纯化的酵母菌 ，可使腊肉拥有更长的保质期。 ②据表可知，农家腊牛肉中蛋白质含量相对较高，原因是在自然发酵时，酵母菌 ，合成并释放蛋白酶少，产生的氨基酸量减少，影响风味。 ③两种菌株产生的亚硝酸盐还原酶，将亚硝酸盐转化为NO，NO与肉中的肌红蛋白结合，最终使肉制品呈现鲜亮的红色。NDEA是致癌物质之一，其主要形成途径如图2所示。 两种菌株发酵过程中NDEA形成最可能的是 途径。与A、B地区农家腊牛肉相比，纯化菌株在发酵中通过 提高产品的安全性。 29．（2024·北京海淀·一模）温度是影响微生物生长的重要因素， 科研人员应用基因工程以实现通过温度控制工程菌合成所需物质。 (1)大肠杆菌是一种常见的微生物， 常被改造为基因工程菌， 其原因包括 （写出2点）。 (2)为实现温度控制蛋白质合成， 科研人员设计了方案1， 构建表达载体（见图1）， 将其导入大肠杆菌， 获得转基因工程菌。大肠杆菌在30℃和37℃均可生长和繁殖， 当培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体， ， 因而大肠杆菌表达 荧光蛋白。 (3)为更精准调控荧光蛋白表达， 将上述表达载体改造为方案 2中的载体（见图2）。与方案1相比， 方案2的主要优势是 。 (4)为检测方案2， 科研人员将该方案中的工程菌稀释涂布在固体培养基上， 形成单菌落，培养温度周期控制见图3.依据方案2， 每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带，请预测图4所示菌落每个环带的工程菌中荧光蛋白表达情况， 在下面表格中按时间顺序，依次写出所表达荧光蛋白的颜色 。 菌落环带 1 2 3 4 所表达荧光蛋白的颜色 绿、红、绿 (5)聚羟基脂肪酸酯（PHA） 常用于制备可降解的塑料包装材料。PHA是一种生物大分子，可由单体分子3HB 和4HB 随机聚合， 或通过分段聚合形成嵌段共聚物（见图5）， 其中嵌段共聚物性能更优。共聚物的合成过程如图5.请完善以下表格， 通过改造方案 2 以实现应用工程菌大规模生产优质 PHA（不考虑各种酶在不同温度下的活性差异）。 操作 目的 对方案 2表达载体的改造为： 。 将构建好的表达载体导入大肠杆菌， 获得工程菌。 获得可以合成PHA的工程菌。 以葡萄糖为原料配置培养基， 灭菌后加入上述工程菌。 配制培养基、接种。 控制发酵条件： 。 发酵48 小时， 获得3HB 比例为25%的嵌段共聚物。 30．（2024·北京朝阳·一模）研究者从青枯菌中分离得到一种分泌蛋白C，并对其在植物抗青枯病中的作用进行了探究。 (1)为获得青枯菌的纯培养物，可利用 法将菌种接种在固体培养基上，培养获得 后，再接种到液体培养基中扩大培养，收集发酵液离心后，从 （填“上清液”或“沉淀物’）分离得到C蛋白。 (2)用等量C蛋白和无菌水处理番茄幼苗根部，检测根部免疫反应的水平，结果如图1。构建C蛋白分泌缺陷的青枯菌突变菌株，灌根接种番茄幼苗四周后，统计幼苗的存活率如图2。 图1、2结果 （填“支持”或“不支持”）“青枯菌侵染植物时通过分泌C蛋白激发的番茄根部的免疫反应增强植株生存能力”这一推论，理由是 。 (3)研究发现，青枯菌分泌的C蛋白与其分泌的A酶共同参与分解寄主植物的细胞壁，其中A酶可催化果胶分解为产物甲，而C蛋白则可催化产物甲进一步分解为产物乙。分别用果胶、产物甲、产物乙处理番茄根部，检测免疫反应水平，结果如图3。 ①综合上述研究，在图4中标出C蛋白、产物乙，并用“→”和简要的文字将上述物质与植物细胞、青枯菌构建联系，体现两种生物的相互作用 。 ②依据图4，推测图2结果出现的原因 。 31．（23-24高三下·北京平谷·阶段练习）将目的基因转入细菌内表达制备工程菌，生产人们所需的目的蛋白，常应用于治疗代谢类疾病如糖尿病等。 (1)当血浆葡萄糖浓度升高时，胰高血糖素样肽（GLP）与胰岛B细胞上的特异性受体结合，促进胰岛素通过 方式分泌，促进降糖。 (2)为制备降血糖的工程菌，用 处理乳酸菌中的载体（有红霉素抗性基因）与GLP基因片段，构建重组质粒，转入乳酸菌中，筛选获取工程菌L。 (3)培养工程菌L的培养基包含蛋白胨、牛肉粉、水、葡萄糖等成分，其中蛋白胨主要为L提供 和维生素等，严格无菌操作下，工程菌L在37℃培养24h后，其培养基变浑浊，说明 。 (4)重组质粒在传代过程中会丢失，因此对L菌进行重组质粒遗传稳定性的评价，过程如图所示，在固体平板a、b上点种m个，分别长出菌落数是n、n′个，重组质粒的稳定遗传率= ×100%（用字母表示） 32．（23-24高三上·北京房山·期末）大丽轮枝菌侵染棉花导致其减产。科学家欲用芽孢杆菌对其进行生物防治。 (1)培养基中的蛋白胨可为菌体生长提供 和维生素等。将现有的芽孢杆菌ZY-17、ZY-109置于 （填“液体”或“固体”）培养基中进行扩大培养。 (2)在培养基平板中央分别放置大丽轮枝菌的菌丝块，然后在菌丝块对应三角点分别滴加ZY-17和ZY-109的菌液，以接种 的培养基为空白对照，进行“平板对峙实验”，结果如图1。 ①若在一个平板中完成图1中三组平板对峙实验，请在图2中画出实验方案 。 ②分析实验结果可知ZY-17的抑菌效果较好，依据是：ZY-17处理后 。 (3)为探究ZY-17抑制大丽轮枝菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证 。 主要实验材料和设备：ZY-17、大丽轮枝菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱。 33．（23-24高三上·北京昌平·期末）黄色粘球菌能够捕食其他细菌。为探究其捕食机制，研究者进行了系列实验。 (1)在琼脂平板上靠近猎物细菌菌落处接种黄色粘球菌的细胞悬浮液，2天后记录共培养情况，结果如图1。 ①猎物细菌主要为黄色粘球菌提供碳源、 、.水和无机盐等营养物质。 ②图1结果说明黄色粘球菌对这四种猎物细菌都有捕食行为，判断依据是黄色粘球菌从接种点向外扩散，原本圆形的菌落出现 。 (2)研究者制备了黄色粘球菌的不同蛋白质组分，并将它们分别与四种实验菌株混合，比较其溶菌活性，结果如图2。使用硫酸铵沉淀法分离分泌蛋白，因此分泌蛋白会有硫酸铵残留。 实验结果说明， 不会引起4种菌株裂解，分泌蛋白能够使得 裂解；80℃加热10min，分泌蛋白的溶菌作用消失，这表明蛋白质参与了溶菌过程，并排除了这种影响是由于 所致；当 时，黄色粘球菌对4种菌捕食效果最好。 (3)为研究黄色粘球菌捕食菌种3的机制，研究者初步筛选出可能参与捕食菌种的相关基因，包括K基因，并逐步解析了“黄色粘球菌K基因表达的K蛋白参与菌种3的裂解过程”。请将研究思路排序： 。 ①检测K基因缺失突变体接触菌种3后是否暂停运动 ②构建K基因缺失突变体并检测其捕食菌种3的能力 ③比较有荧光区域和无荧光区域菌种3细胞壁被降解情况 ④荧光标记K蛋白，检测野生型接触菌种3前后其在细胞中的分布 34．（23-24高三上·北京大兴·期末）链格孢菌可导致烟草赤星病的发生。研究人员在烟草根部土壤中分离纯化出芽孢杆菌L，发现其对链格孢菌有抑制作用。 (1)称取烟草根部土样制成悬液，接种在固体培养基上培养，挑取不同形态的 ，再接种于混有 菌的培养基中，筛选出对链格孢菌有抑制作用的芽孢杆菌L。 (2)为探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理，实验组将芽孢杆菌L接种在A1平板上，B1平板中央接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落，把两个培养皿对扣，菌株无接触，5d后观察菌株生长情况，结果如图。 ①对照组处理为A2平板 ，B2平板 。 ②根据实验结果推测，芽孢杆菌L可能产生某种挥发性物质抑制链格孢菌的生长，做出此判断的理由是 。 (3)除上述原因外，研究人员认为芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质。他们将芽孢杆菌L发酵液离心后，取上清液过滤，获得无菌滤液进行如下实验。 组别 实验处理 接种 检测 甲组 a 将直径为0．5cm的链格孢菌菌落接种在平板中心，在恒温培养箱内培养。 测量b ， 计算抑菌率。 乙组 无菌水+固体培养基 ①请补充完善该实验方案。 ②若抑菌率=（R0-R）/（R0-0．5）×100%，则R应为 组测量的菌落直径。 (4)若将芽孢杆菌L用于烟草赤星病的生物防治，还需研究哪些问题 ？（答出一点即可） 35．（2023·北京·二模）甘蔗是重要的糖料作物和能源作物。某些甘蔗种植区面临土壤酸化问题，且伴随着铝毒害，严重抑制甘蔗生长并限制甘蔗产量。为解决这一问题，科研人员从甘蔗根系土壤中筛选分离出耐铝性良好的促生细菌，并进行相关研究。 (1)将土样加入经 方法灭菌的无菌水，梯度稀释后接种至添加了氯化铝的固体培养基中。待菌落长出，挑取不同菌株接种到液体培养基振荡培养后，采用 法进行接种，多次纯化后获得单菌落。重复上述操作，不断提高氯化铝浓度以进一步筛选 的菌株。 (2)综合评估后筛选出甲、乙和丙三种菌株。将三种菌株分别接种在含有氯化铝的液体培养基中，培养2d后，测定发酵液中相关指标，结果如右表。分析结果可知三种菌株均能 。通过观察三种菌株菌落的 进行菌株的初步鉴定，进一步扩增菌株的16SrRNA基因序列并测序，从 水平上鉴定菌株的种属关系。 组别 pH 剩余氣化铝含量（%） 对照组 4.50 100 甲 7.91 81.99 乙 7.02 82.87 丙 7.79 77.58 (3)实验中发现混合使用甲、乙、丙菌株可以促进甘蔗的生长，增加甘蔗的生物量。为进一步研究上述机制，将混合菌株培养液浇灌在铝胁迫下的甘蔗根部，一段时间后检测相关指标，结果如下图。 据图分析，在铝胁迫条件下，混合菌株发挥上述作用的机制是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题23 微生物的培养与利用 一、单选题 1．（2024·北京海淀·二模）细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，可代替食品防腐剂使用。研究人员将乳酸菌在液体培养基中发酵，取发酵液上清滴加到长有金黄色葡萄球菌的固体培养基的孔洞中，测定所形成的抑菌圈直径，结果如下图。下列叙述不正确的是（　　）    A．固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致 B．培养约8h收获细菌素相对节约成本 C．整个培养过程中上清液的抑菌活性与乳酸菌密度呈正相关 D．细菌素进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高 【答案】C 【分析】本实验的自变量为液体培养基培养时间，因变量为乳酸菌密度和抑菌圈直径。 【详解】A、为了遵循单一变量原则，固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致，A正确； B、培养约8h抑菌圈直径相对较大并且对应的乳酸菌密度也较大，此时收获细菌素相对节约成本，B正确； C、当液体培养基培养时间大于24h时，乳酸菌密度基本不变而抑菌活性会减少，C错误； D、细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高，D正确。 故选C。 2．（2024·北京顺义·一模）下述实验操作需在无菌环境条件下进行的是（　　） A．将外植体接种到培养基上 B．从新鲜洋葱中粗提取DNA C．对平板中分解尿素细菌计数 D．用PCR仪对DNA片段进行扩增 【答案】A 【分析】植物组织培养要求非常严格的无菌环境，如果灭菌不彻底，培养过程中存在污染，会造成培养的幼苗生长缓慢甚至培育失败。 【详解】A、将外植体接种到培养基上时必须在酒精灯火焰旁进，以避免杂菌污染，A正确； B、从新鲜洋葱中粗提取DNA不需要在无菌条件下进行，B错误； C、对平板中分解尿素细菌计数，统计的是已经形成的菌落，不需要在无菌环境条件下进行，C错误； D、用PCR仪对DNA片段进行扩增不需在无菌环境条件下进行，D错误。 故选A。 3．（2024·北京通州·模拟预测）为探究校内植物园土壤中的细菌种类，某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列叙述错误的是（    ） A．土壤溶液稀释倍数越低，越容易得到单菌落 B．培养细菌时，可以选用牛肉膏蛋白胨培养基 C．采集土壤样本时，应随机采集植物园中多个不同地点的土壤 D．鉴定细菌种类时，除形态学鉴定外，还可借助生物化学的方法 【答案】A 【分析】1、培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。2、统计菌落数目的方法：（1）稀释涂布平板法（间接）：①当样品的稀释庋足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌；②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。（2）利用显微镜直接计数。 【详解】A、土壤溶液稀释倍数足够高时，才能将聚集的细菌分散开，有助于在培养基表面形成单菌落，A错误； B、牛肉膏蛋白胨固体培养基中含有细菌生长所需的碳源、氮源、水、无机盐等，可用于细菌的培养，B 正确； C、采集植物园中土壤样本的原则之一是要随机采样，C正确； D、不同种类细菌的理化特性一般不同，鉴定细菌种类时，除根据菌落特征进行形态学鉴定外，还可以借助生物化学的方法进行鉴定，D正确。 故选A。 4．（2024·北京海淀·一模）橄榄油的主要成分是甘油三酯。研究者利用“橄榄油平板透明圈法”筛选获得两株产脂肪酶的菌株X 和Y， 检测结果如表。下列相关叙述不正确的是（    ） 酶活性（U•mL-1） 透明圈 空白 - 菌株X 6.9 菌株Y 7.7 A．可将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选 B．培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源 C．图中透明圈大小仅与酶活性的大小成正比 D．以上两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外 【答案】C 【分析】选择培养原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。 【详解】A、可利用稀释涂布平板法将样液梯度稀释后涂布于平板进行筛选，A正确； B、橄榄油的主要成分是甘油三酯，要筛选产脂肪酶的菌株X和Y，则培养基中的橄榄油提供微生物生长的碳源，B正确； C、图中透明圈大小不仅与酶活性的大小成正比，也和产酶量相关，C错误； D、两株菌株均可将脂肪酶分泌至细胞外，对培养基中的橄榄油进行分解，D正确。 故选C。 5．（2024·北京朝阳·一模）研究者从土壤中分离得到多株细菌，筛选出对草莓灰霉病病原体（G菌）有显著抑制作用的菌株Z，Z菌株的发酵液对G菌的抑制效果如下。 下列相关说法错误的是（　　） A．从土壤中分离获得Z菌单菌落时可使用平板划线法 B．使用平板培养Z菌株后提取该菌株的发酵液 C．对照组应加入等量培养Z菌株的无菌培养基 D．实验组、对照组G菌接触发酵液前菌落直径应相同 【答案】B 【分析】微生物分离和纯化的方法：平板划线法和稀释涂布平板法。 【详解】A、分离菌落时既可以选用平板划线法，也可以使用稀释涂布平板法，A正确； B、使用平板培养Z菌株后应挑取菌落，而不是提取该菌株的发酵液，B错误； C、为排除培养基成分对实验的影响，对照组应加入等量培养Z菌株的无菌培养基，C正确； D、实验组、对照组G菌接触发酵液前菌落直径应相同，以排除菌落直径不同带来的影响，D正确。 故选B。 6．（2024·北京西城·一模）科研人员分离并筛选发酵能力强的酿酒酵母，以提高葡萄酒产量及品质。以下说法错误的是（    ） A．可从新鲜葡萄表面获得天然酵母 B．可通过稀释涂布平板法纯化菌株 C．根据菌落的形态等特征初步筛选酵母 D．有氧条件下检测菌株产气速率鉴定其发酵能力 【答案】D 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：（1）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖； （2）在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳； 2、稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养；在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落。 【详解】A、新鲜葡萄表面会有酵母菌附着，因此可从新鲜葡萄表面获得天然酵母，A正确； B、稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养，可以得到纯化菌株，B正确； C、观察并记录菌落颜色与形态，然后在显微观察记录细胞大小、形态，根据菌落的形态等特征初步筛选酵母，C正确。 D、酵母菌在有氧和无氧条件都能产生CO2，因此不能根据菌株产气速率鉴定其发酵能力，D错误。 故选D。 7．（2024·北京石景山·一模）曲酸（KA）对沙门氏菌具有抑制作用。为研究荷叶提取物（LLE，用乙醇作提取液）对沙门氏菌的抑菌效果，开展抑菌实验，结果如图。下列叙述不正确的是（　　） A．培养皿和培养基都要经过灭菌处理 B．倒平板操作应在酒精灯火焰旁进行 C．对照组的滤纸片上滴加的是无菌水 D．LLE抑制沙门氏菌的效果比KA好 【答案】C 【分析】倒平板操作的步骤：将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上，右手拿装有培养基的锥形瓶，左手拔出棉塞；右手拿锥形瓶，将瓶口迅速通过火焰；用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖；等待平板冷却凝固后，将平板倒过来放置，使皿盖在下、皿底在上，这样可以防止皿盖上的水分滴到培养基上造成培养基的污染。 【详解】A、为防止杂菌污染，培养皿和培养基都要经过灭菌处理才能使用，A正确； B、倒平板时为了避免杂菌污染，故应在酒精灯火焰旁进行，B正确； C、分析题图可知本实验LLE，用乙醇作提取液，因此对照组的滤纸片上滴加的是乙醇，C错误； D、从图中可以看出，LLE的抑菌圈更大，说明对沙门氏菌的抑菌效果更好，D正确。 故选C。 8．（2024·北京丰台·一模）以下实验操作能达成所述目标的是（    ） A．用淀粉、淀粉酶、碘液探究pH对酶活性的影响 B．用平板划线法对培养的微生物进行分离和计数 C．用次氯酸对外植体进行消毒可杜绝微生物污染 D．制作腐乳时向豆腐接种毛霉可以加快发酵进程 【答案】D 【分析】1、20世纪60年代以前，医院里用的葡萄糖是用盐酸催化淀粉水解的方法来生产的。 2、接种、分离、纯化微生物的方法：平板划线法和稀释涂布平板法。微生物数量测定方法：稀释涂布平板法和显微镜直接计数。 3、外植体的消毒方法：先用流水冲洗，酒精消毒30s，无菌水冲洗2到3次，次氯酸钠溶液处理30min，无菌水冲洗2到3次。 4、多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。传统发酵计数中，毛霉主要来自空气中的毛霉孢子。为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵。 【详解】A、酸能催化淀粉水解，所以不能用淀粉、淀粉酶探究pH对酶活性的影响，A不符合题意； B、平板划线法不能用为微生物计数，B不符合题意； C、外植体的消毒方法：先用流水冲洗，酒精消毒30s，无菌水冲洗2到3次，次氯酸钠溶液处理30min，无菌水冲洗2到3次，用次氯酸对外植体进行消毒可能不能杜绝微生物污染，C不符合题意； D、为了缩短发酵时间，确保品质稳定，制作腐乳时向豆腐接种毛霉，D符合题意。 故选D。 9．（23-24高三上·北京昌平·期末）研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上，筛选出乳酸菌。然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中，筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述不正确的是（　　） A．腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境 B．将酸笋发酵液用稀释涂布法接种到固体培养基中 C．溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落 D．胆固醇属于脂质，主要为微生物的生长提供氮源 【答案】D 【分析】1、筛选与分离微生物常用的接种方法主要有稀释涂布平板法和平板划线法。 2、微生物常见的接种方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板、接种、划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 ②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过梯度稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、乳酸菌是厌氧菌，腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境，A正确； B、可用稀释涂布法将酸笋发酵液接种到固体培养基中，B正确； C、乳酸菌发酵产生的乳酸能与CaCO3发生反应，使CaCO3分解成可溶性物质乳酸钙和气体二氧化碳，导致菌落周围出现透明圈，故溶钙圈直径与菌落直径的比值可代表微生物溶解CaCO3的能力大小，比值越大微生物溶解CaCO3的能力越大，所以溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落，C正确； D、胆固醇属于脂质，含有C、H、O元素，主要为微生物的生长提供碳源，不能为微生物的生长提供氮源，D错误。 故选D。 10．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，下列相关叙述正确的是（    ） 成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 指示剂 琼脂 含量（g） 10．0 5．0 5．0 2．0 0．2 12．0 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000 mL A．蛋白胨可为目标微生物提供氮源 B．根据用途划分，该培养基属于选择培养基 C．该培养基也可用来筛选土壤中的尿素分解菌 D．该培养基的制备流程为灭菌→加入琼脂→倒平板 【答案】A 【分析】选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基;鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物的培养基。 【详解】A、蛋白胨（含有蛋白质成分等）可为目标微生物主要提供氮源，A正确； B、从配方表中可看出，该培养基中含有指示剂，可以用来鉴别微生物，故该培养基属于鉴别培养基，B错误； C、若要筛选出土壤中的尿素分解菌，需要以尿素作为唯一氮源，需要将蛋白胨改为尿素才能用来筛选土壤中的尿素分解菌，C错误； D、该培养基的制备流程为加入琼脂→灭菌→倒平板，D错误。 故选A。 11．（2023·北京平谷·一模）木质纤维素水解产物为葡萄糖和木糖。研究者筛选出能利用木糖发酵的酿酒酵母菌株YB，YB能利用可再生木质纤维素生产乙醇，在木质纤维素酶解液的培养基中接种YB进行发酵，得到如下结果： 以下分析错误的是（    ） A．生产过程中YB优先利用葡萄糖，其次利用木糖 B．0-24h之间，木质纤维素被酶催化分解为葡萄糖和木糖 C．可以采用平板划线法统计YB菌株的数量 D．发酵初期，发酵罐中应该保留适量的氧气 【答案】C 【分析】1、接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。 2、分析题意和图示结果可知，酿酒酵母菌株YB能利用葡萄糖和木糖进行发酵且对酒精耐受能力强。 【详解】A、木质纤维素酶解液的培养基上有葡萄糖和木糖，根据图示结果显示，葡萄糖在48小时时已利用完，而木醇在48小时之后的一段时间浓度在降低， 说明生产过程中YB优先利用葡萄糖，其次利用木糖，A正确； B、图中0-24h之间，葡萄糖和木糖浓度在上升，乙醇含量为0，说明此时木质纤维素被酶催化分解为葡萄糖和木糖，而菌株YB还没有进行发酵，B正确； C、平板划线法可用于分离纯化YB菌株，但不能用于统计YB菌株的数量，C错误； D、酿酒酵母为兼性厌氧型微生物，发酵初期，发酵罐中应该保留适量的氧气，用于其繁殖以增加数量，D正确。 故选C。 12．（23-24高三上·北京西城·期末）下列关于无菌技术的叙述，错误的是（　　） A．常用湿热灭菌法对培养基灭菌 B．制作泡菜时，靠水封坛沿灭菌 C．接种环使用前后都需要灼烧灭菌 D．组培时可用酒精和次氯酸钠消毒外植体 【答案】B 【分析】获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 【详解】A、湿热灭菌是一种利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法。其中高压蒸汽灭菌的效果最好，可用于培养基的灭菌，A正确； B、制作泡菜时，向坛盖边沿的水槽中注满水来隔绝空气，B错误； C、接种环使用前灼烧灭菌，杀死接种环上的杂菌，接种环使用后灼烧灭菌可以避免菌种污染环境和感染操作者，故接种环使用前后都需要灼烧灭菌，C正确； D、酒精和次氯酸钠消毒外植体是常见的化学消毒方法，可以杀死外植体表面的微生物，D正确。 故选B。 13．（23-24高三上·北京朝阳·期末）以下实验操作能达成所述目标的是（    ） A．以菊花茎段为材料进行植物组织培养 B．以洋葱鳞片叶为材料观察植物细胞有丝分裂 C．用平板划线法对微生物进行计数 D．用无水乙醇作为层析液分离叶绿体中的色素 【答案】A 【分析】平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养．在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 【详解】A、植物细胞具有全能性，以菊花茎段为材料进行植物组织培养可形成个体，A正确； B、洋葱鳞片叶为成熟细胞，不分裂，不能观察到植物细胞有丝分裂，B错误； C、平板划线法在刚开始划线的区域无法获得单个菌落，所以无法用来计数，C错误； D、用无水乙醇可提取叶绿体内的色素，但不能作为层析液分离叶绿体中的色素，D错误。 故选A。 14．（23-24高三上·北京海淀·期末）嗜盐单胞菌可利用海水合成聚羟基脂肪酸酯（PHA，一种新型生物塑料），在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒。科研人员从海水中分离得到一株嗜盐单胞菌，在非灭菌、高盐、高pH的发酵液中连续发酵生产PHA，其流程如下图所示。下列相关叙述不正确的是（    ） A．利用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌 B．高盐、高pH的发酵液抑制了杂菌生长 C．培养液上清循环利用，有利于节约物质和能量 D．发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA 【答案】A 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 【详解】A、嗜盐单胞菌可利用海水合成PHA，不能用含PHA的选择培养基筛选嗜盐单胞菌，A错误； B、高盐、高pH的发酵液使杂菌因失水过多或蛋白质变性而死亡，故可抑制杂菌生长，B正确； C、培养液上清可以循环利用，可避免物质和能量的浪费，有利于节约物质和能量，C正确； D、嗜盐单胞菌可利用海水合成PHA，在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒，因此发酵完成后收集沉淀的菌体以得到PHA，D正确。 故选A。 15．（22-23高三上·北京昌平·期末）研究人员采用下图所示方法获得高耐酒精的高产醋酸菌，相关叙述错误的是（    ） A．自然发酵的甘蔗渣需灭菌后再加入培养基中 B．纯化培养过程可采用稀释涂布平板法接种醋酸菌 C．高产醋酸菌可分解CaCO3形成更大的透明圈 D．通过增加酒精浓度进一步筛选高耐酒精的高产醋酸菌 【答案】A 【分析】选择培养基是指允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。获得纯净的培养物关键是防止外来杂菌的入侵。微生物接种常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。 【详解】A、自然发酵的甘蔗渣不能灭菌，灭菌时甘蔗渣中的酒精就挥发了，不能将高耐酒精的高产醋酸菌筛选出来，A错误； B、纯化培养过程可采用稀释涂布平板法或平板划线法接种醋酸菌，都能使微生物纯化，B正确； C、高产醋酸菌可产醋酸，醋酸越多分解CaCO3量越大，形成更大的透明圈，C正确； D、在高浓度酒精环境中，只有高耐酒精的高产醋酸菌才能生存，通过增加酒精浓度进一步筛选高耐酒精的高产醋酸菌，D正确。 故选A。 16．（22-23高三上·北京朝阳·期末）为获取青梅果酒酿造专用菌，从糖渍青梅液和果皮中分离、筛选获得6株野生酵母菌。 以下操作及分析不正确的是（    ） A．对配制的培养基进行紫外线照射消毒 B．根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选 C．利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株 D．比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标 【答案】A 【分析】选择培养基是指允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。能在低pH的培养基中生长的是低pH耐受性菌株。 【详解】A、对配制的培养基需要经过高压蒸汽灭菌，A错误； B、不同菌体形成的菌落的形态、颜色等特征不同，因此可根据菌落形态、颜色等特征进行初步筛选，B正确； C、不同菌株对pH的耐受性不同，可利用不同pH发酵液筛选低pH耐受性菌株，C正确； D、筛选青梅果酒酿造专用菌，需要其分解葡萄糖产生酒精的量较高，因此可比较各菌株消耗相同底物产酒精量等指标来筛选青梅果酒酿造专用菌，D正确。 故选A。 17．（22-23高三上·北京东城·期末）纤维素分解菌是一种新型饲料添加剂，能够提高粗纤维饲料的转化率，为养殖业提供更多的饲料来源。研究人员从反刍动物粪便中分离筛选纤维素分解菌，步骤如下： 关于上述实验的分析正确的是（    ） A．可采用干热灭菌法对培养基A、B进行灭菌 B．培养基B中应加入纤维素作为唯一氮源 C．通过③④可实现将聚集的微生物分散成单个细胞 D．丙中透明圈越小说明细菌分解纤维素能力越强 【答案】C 【分析】土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。 【详解】A、对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌，A错误； B、纤维素的元素组成是C、H、O，培养基B中应加入纤维素作为唯一碳源，不能作为氮源，B错误； C、步骤③对培养液进行梯度稀释的目的是 将聚集在一起的微生物分散成单个细胞，步骤④将稀释样液接种得到培养基进行培养，通过③④可实现将聚集的微生物分散成单个细胞，C正确； D、根据培养基丙中菌落周围形成的透明圈的大小来判断细菌分解纤维素的能力，透明圈越大，细菌分解纤维素的能力就越强，D错误。 故选C。 18．（23-24高三上·北京·阶段练习）细菌合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，研究人员利用野生型细菌及其不同突变体进行了实验。在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养后，对上、下层菌计数得到图示结果。下列分析正确的是（    ） A．实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行消毒处理 B．甲组上下层细菌总数小于乙组上下层细菌总数 C．由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性 D．野生型细菌在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势 【答案】C 【分析】稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。稀释涂布平板计数法的原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。统计平板上的菌落数，就能推测样品中大约含有多少活菌。其计算公式：每克样品中的菌株数=（C÷V）×M（C代表某一稀释度下平板生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积，M代表稀释倍数）。培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。 【详解】A、实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行灭菌处理，A错误； B、纵坐标表示上层菌数量与下层菌数量的比值，无法从比值计算具体的细菌总数，B错误； C、tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，乙组中野生型可产生tcel蛋白作用于tcel-tcil双突变体，后者无法产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型菌在竞争中占据优势；而在丙组中，野生型可产生tcel蛋白作用于tcel突变体，后者可以产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型的生长受到抑制，由此推测，tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性，C正确； D、由甲组、乙组可知，野生型细菌在与tcel-tcil双突变体的竞争中占优势，由甲组、丙组可知，野生型细菌X在与tcel突变体的竞争中不占优势，D错误。 故选C。 19．（23-24高三上·北京·阶段练习）为利用链霉菌生产药物A，研究者构建重组DNA并导入链霉菌。重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培养和筛选过程如下图所示。    下列叙述不正确的是（    ） A．导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组 B．诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变 C．卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量 D．应选用培养基b上的菌株进一步鉴定以生产药物A 【答案】D 【分析】基因工程的原理是基因重组，基因工程的基本操作程序为：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因），导入受体细胞中，目的基因会插入到受体细胞的基因组中，发生的可遗传变异类型为基因重组，A正确； B、诱变处理所依据的原理是基因突变，基因突变是不定向的，所以诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变，B正确； C、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）共用一个启动子，二者共同表达，所以卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量，C正确； D、诱变处理后将菌液稀释后涂布，在含不同浓度卡那霉素的培养基上各接种等量同一稀释度的培养液，应该选择含卡那霉素浓度最高的培养基（即d）上所长出的菌落，其生产药物A的能力也较强，D错误。 故选D。 20．（2022·北京顺义·二模）为探究菌株ZI对病原菌Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ生长的抑制效果，取病原菌的菌丝块放置在平板中央，在距离中央3cm处用接种环分别在4个位点接种菌株ZI，28 ℃培养3~5天，观察抑菌圈大小，实验结果如图。下列分析错误的是（    ） A．菌株ZI能在图中所示培养基上生长 B．三种病原菌在培养基上生长的速度不同 C．菌株ZI对病原菌Ⅱ的抑制作用最强 D．菌株ZI可能通过释放分泌物抑制病原菌生长 【答案】C 【分析】将含有杀菌物质的滤纸片放到滴有细菌培养液的固体培养基上，经过培养，杀菌物质杀死细菌后会在滤纸片周围形成抑菌圈。抑菌圈越大，说明该菌对此药敏感性越大，反之越小，若无抑菌圈，则说明该菌对此药具有耐药性。透明圈直径大小与药物浓度、细菌浓度有直接关系。 【详解】A、据图可知，病原菌的菌丝块放置在平板中央，图示培养基中菌株ZI可以形成菌落，证明菌株ZI能在图中所示培养基上生长，A正确； B、图示菌株ZI在三个平板上所形成的的抑菌圈大小不同，故三种病原菌在培养基上生长的速度不同，B正确； C、菌株ZI能通过释放分泌物抑制病原菌生长，据图可知，菌株ZI对病原菌I的抑制作用最强，C错误； D、由图可知，菌株ZI能通过释放分泌物抑制病原菌生长，D正确。 故选C。 21．（2023·北京海淀·二模）为探究抗生素对细菌的选择作用，将含抗生素的滤纸片放到接种了大肠杆菌的平板培养基上（如下图），一段时间后测量并记录抑菌圈的直径。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌扩大培养，重复实验2~5次。下列叙述不正确的是（　　） A．接种时，将高浓度菌液涂布在平板培养基上 B．①处滤纸片上不含抗生素，起对照作用 C．重复2~5次实验后，抑菌圈的直径会变大 D．抑菌圈边缘的菌落上挑取的细菌抗药性较强 【答案】C 【分析】本实验的思路为：将含抗生素的滤纸片放到接种了大肠杆菌的平板培养基上，滤纸片周围会出现抑菌圈，在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌；若抗生素对细菌起选择作用，则随着培养次数增多，耐药菌的比例增大，在连续培养几代后，抑菌圈的平均直径变小。 【详解】A、将高浓度菌液涂布在平板培养基上，使平板上长出密集菌落，利于观察抑菌圈，A正确； B、①处滤纸片周围未出现抑菌圈，滤纸片上不含抗生素，起对照作用，B正确； C、随重复次数增加，抗药菌株的比例增加，抑菌圈的直径会变小，C错误； D、抑菌圈边缘的菌落可能是耐药菌，所以，抑菌圈边缘的菌落上挑取的细菌抗药性较强，D正确。 故选C。 22．（2023·北京丰台·二模）为研究酵母菌种群数量的变化，某兴趣小组将酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在摇床上培养，转速分别为210r/min，230r/ min和250r/min。培养时间与酵母菌种群密度的关系如图所示。以下分析不正确的是（    ） A．接种酵母前，需用高压蒸汽灭菌法对培养基等进行灭菌 B．不同转速下，酵母菌种群密度在一段时间内均呈“S”形增长 C．提高转速可以促进酵母菌的有氧呼吸，利于酵母菌的繁殖 D．培养时间8h左右时，3组酵母菌均已达到环境容纳量 【答案】D 【分析】由图分析可知，在题设的转速范围内，转速越大8h内酵母菌的种群数量增长越快，由于酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸时繁殖，所以推测转速高可以提高培养液中的氧气含量，促进酵母菌进行有氧呼吸，利于酵母菌的繁殖；8~10h转速快的两个组已经开始下降。 【详解】A、接种酵母前，需用高压蒸汽灭菌法对培养基等进行灭菌，A正确； B、由图可知，三个组在前期均呈S形增长，B正确； C、转速越高前期酵母菌繁殖越快，推测提高转速提高培养液中的氧气含量，促进酵母菌进行有氧呼吸，利于酵母菌的繁殖，C正确； D、培养8h后，低速组还在继续上升，说明此时并未达到其环境容纳量，D错误。 故选D。 23．（2023·北京通州·三模）某同学获得A、B两种可以降解石油的细菌，为探究两种菌株分解石油的能力，分析两个菌株的其他生理功能，该同学设计如下实验，分别在培养基Ⅰ和Ⅱ的甲、乙位置接种A菌、B菌，结果见下表（+表示有透明圈，+越多透明圈越大；－表示无透明圈），以下叙述错误的是（    ） 菌株 透明圈大小 培养基I 培养基Ⅱ A +++ ++ B ++ - A．实验所用培养基中石油为碳源 B．培养基Ⅰ和Ⅱ为液体培养基 C．A菌降解石油的能力强于B菌 D．A菌在氮源贫瘠的环境中可以生存 【答案】B 【分析】培养基对微生物具有选择作用。配置培养基时根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求，加入某些物质或除去某些营养物质，抑制其他微生物的生长，也可以根据某些微生物对一些物理、化学因素的抗性，在培养基中加入某种化学物质，从而筛选出待定的微生物。这种培养基叫做选择培养基。 【详解】A、本题为探究两种菌株分解石油的能力，因此实验所用培养基中石油为碳源，A正确； B、由题意可知要观察两种菌透明圈的大小来比较降解能力，因此所用培养基应为固体培养基，B错误； C、比较透明圈大小可判断对石油的降解能力，透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，因此A菌降解石油的能力强于B菌，C正确； D、由图可知，培养基Ⅱ中氮源贫瘠，B菌不能生长，但A菌可以生长，因此A菌在氮源贫瘠的环境中可以生存，D正确。 故选B。 24．（2023·北京顺义·二模）物质A是一种难降解的有机物，细菌X体内存在可降解A的酶。科研人员欲从淤泥中分离得到细菌X，相关叙述正确的是（    ） A．用于分离X的培养基除A外不添加其它碳源 B．需对配置好的培养基进行干热灭菌 C．获得X的单菌落必须采用稀释涂布平板法接种 D．培养后某平板无菌落生长，原因不可能是样品稀释倍数过大 【答案】A 【分析】常用的灭菌方法包括干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。微生物的接种方法包括稀释涂布平板法和平板划线法，二者都可以用于筛选单菌落，但是前者可以用于计数，后者不行。 平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。 【详解】A、由题干可知，物质A是一种难降解的有机物，细菌X可以利用A进行增殖，因此用于分离X的选择培养基应以物质A作为唯一碳源，其他微生物因不能利用A缺乏碳源而无法繁殖，起到筛选作用，A正确； B、培养基不能干热灭菌，可以选择高压蒸汽灭菌法，B错误； C、稀释涂布平板法和平板划线法都可以用于接种得到单菌落，C错误； D、若样品稀释倍数过大，涂布所用的菌液中很可能不含该细菌，则会导致培养基上无菌落生长，D错误。 故选A。 25．（2023·北京房山·一模）儿茶素（C）具弱抗菌性，研究人员用稀土离子Yb3+形成配合物Yb3+-C，以增强其抗菌效果。为确定配合物中Yb3+：C的最佳摩尔比，用不同摩尔比的Yb3+-C配合物处理滤纸片，置于布满菌落的培养基中，结果如图。下列说法正确的是（    ） 编号 Yb3+：C的摩尔比 1 1：1 2 1：2 3 1：3 4 1：4 5 1：5 A．培养基的成分应包括碳源、氮源、水、无机盐等 B．应利用平板划线法将菌种接种到培养基上 C．实验的自变量是Yb3+：C的摩尔比，因变量为是否出现抑菌圈 D．实验结果表明配合物中Yb3+：C的最佳摩尔比为1：2 【答案】A 【分析】虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。 【详解】A、虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐，A正确； B、据图可知，培养基的菌落分布特点是稀释涂布平板法的结果，B错误； C、分析题意，本实验目的是确定配合物中Yb3+：C的最佳摩尔比，则实验的自变量是Yb3+：C的摩尔比，因变量为抑菌圈的大小，C错误； D、据图可知，4和5的抑菌圈最大，说明配合物中Yb3+：C的最佳摩尔比在1：4-1：5之间，D错误。 故选A。 26．（2023·北京石景山·一模）为筛选能大量分泌蛋白酶的枯草芽孢杆菌，将浸过不同菌株a~e分泌物提取液的无菌圆纸片置于培养基表面，放置2天后结果如下图。下列叙述不正确的是（    ） A．接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌 B．还应增设浸过无菌水的圆纸片进行对照 C．菌株a可作为大规模产业化培养的备选株 D．实验结果说明菌株b一定不能合成蛋白酶 【答案】D 【分析】微生物的实验室培养要获得纯净培养物的关键在于防止外来杂菌入侵。 【详解】A、一般使用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，A正确； B、为增加实验数据的可信度，排除圆纸片本身和其他无关变量的影响，还应在相关实验操作中增设浸过无菌水的圆纸片进行对照，B正确； C、若用于生产，首选的菌株应是a，在图中a形成的透明区域最大，说明含蛋白酶最多，C正确； D、灭菌后培养基中高浓度的蛋白质导致培养基不透明，菌株b提取物周围没有形成明显清晰区的可能原因是无蛋白酶或分泌蛋白酶少或蛋白酶活性低，D错误。 故选D。 二、非选择题 27．（2024·全国·模拟预测）学习以下材料，回答（1）～（3）题。 细菌之间的基因重组 细菌之间能够通过多种方式实现基因的交流，从而增大对环境的适应。 第一种细菌的基因重组现象发现于1946年。微生物学家Lederberg筛选出两种突变细菌，A缺乏合成甲硫氨酸的能力，B缺乏合成苏氨酸的能力。A、B菌均有链霉素抗性和敏感性两种亚型。链霉素敏感细菌在含有链霉素的培养基中不会死亡，但是没有增殖能力。Lederberg发现只有链霉素敏感A菌与链霉素抗性B菌混合后的产物，在不含甲硫氨酸和苏氨酸的选择培养基上长出菌落。经研究发现，这种称为接合的现象需要细菌之间的直接接触，经由一种特殊通道将供体菌的遗传物质转入受体菌中实现基因重组（图1）。 第二种细菌的基因重组也是Lederberg发现的。他在装有DNA酶的培养液的U型管两侧分别培养合成代谢突变菌I及合成代谢突变菌Ⅱ，二者之间用只允许病毒和大分子物质透过的滤膜隔开（图2），经过抽吸后，将培养Ⅱ一侧的菌液涂布在无添加的基本培养基上，长出了野生型菌。这种现象显然不是接合的结果，在Ⅱ侧的菌液中发现的噬菌体P揭晓了答案。P能侵染细菌并将其DNA整合到细菌拟核DNA中，一定条件下合成子代噬菌体并裂解细菌。偶然情况下，P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段，释放后再侵染其他细菌时，所携带的原细菌DNA片段与后者发生基因重组。这种借由病毒的细菌基因重组称为转导。 此外，Avery的肺炎链球菌转化实验证明细菌还能够通过直接吸收外界游离DNA片段来实现基因重组。多种基因重组方式令细菌具有更强的基因交流能力，滥用抗生素引发的超级细菌感染事件频频发生，对人类医疗、畜牧养殖等产业提出了严峻挑战。 (1)图1实验中，Lederberg在筛选发生基因重组的细菌时，使用的选择培养基除了基本营养物外，还需要添加 。两种突变细菌中，供体菌是 （填“A”或“B”），在选择培养基中长出菌落的原因是 。 (2)①图2实验中，Lederberg能排除野生型菌的出现来源于接合或转化的原因是 。 ②研究者利用野生菌（T+L+C+）作为供体菌，合成代谢突变菌做受体菌（T—L—C—）。使用 法在选择培养基上对受体菌转导情况进行计数，发现T+的菌落中，有47%同时也是L+，但只有2%同时也是C+。结合实验结果，针对野生菌中3个基因在DNA上的排列顺序，提出合理假设 。 ③为进一步验证假设，请设计实验并预期实验结果 。 (3)利用本文信息，从进化与适应的角度阐明滥用抗生素引发超级细菌感染致病的原因： 。 【答案】(1) 链霉素 A 抗性菌B作为受体菌含有甲硫氨酸合成基因，同时接受来自A的苏氨酸合成基因，能够在不含两种氨基酸的链霉素培养基中长出菌落 (2) 滤膜无法令细菌之间直接接触，DNA酶能水解游离的DNA分子 稀释涂布平板 T-C-L或C-T-L 利用相同的野生菌与突变菌进行实验，以L+为观测指标，如果同时出现C+的概率大于同时出现T+的概率，则T-C-L为正确的排序；反之C-T-L为正确的排序 (3)带有不同抗生素抗性基因的细菌通过接合、转导、转化方式，将多种抗生素抗性基因重组整合到一起，在抗生素的选择作用下引发，具有多种抗生素抗性能力的超级细菌比例增加引发疾病 【分析】微生物常见的接种的方法： ①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落； ②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】（1）由题意可知，链霉素敏感细菌在含有链霉素的培养基中不会死亡，但是没有增殖能力，图1实验中，Lederberg在筛选发生基因重组的细菌时，使用的选择培养基除了基本营养物外，还需要添加链霉素，以筛选出链霉素敏感细菌。两种突变细菌中，供体菌是A，在选择培养基中长出菌落的原因是抗性菌B作为受体菌含有甲硫氨酸合成基因，同时接受来自A的苏氨酸合成基因，能够在不含两种氨基酸的链霉素培养基中长出菌落； （2）①图2实验中，Lederberg能排除野生型菌的出现来源于接合或转化的原因是滤膜无法令细菌之间直接接触，DNA酶能水解游离的DNA分子； ②研究者利用野生菌（T+L+C+）作为供体菌，合成代谢突变菌做受体菌（T—L—C—）。使用稀释涂布平板法在选择培养基上对受体菌转导情况进行计数，发现T+的菌落中，有47%同时也是L+，但只有2%同时也是C+。结合实验结果，野生菌中3个基因在DNA上的排列顺序可能是T-C-L或C-T-L； ③为进一步验证假设，利用相同的野生菌与突变菌进行实验，以L+为观测指标，如果同时出现C+的概率大于同时出现T+的概率，则T-C-L为正确的排序；反之C-T-L为正确的排序； （3）从进化与适应的角度滥用抗生素引发超级细菌感染致病的原因是带有不同抗生素抗性基因的细菌通过接合、转导、转化方式，将多种抗生素抗性基因重组整合到一起，在抗生素的选择作用下引发，具有多种抗生素抗性能力的超级细菌比例增加引发疾病。 28．（2024·北京昌平·二模）古人为防止肉类腐烂变质，发明了腊肉这一保存方法，其中酵母菌在防腐和提升风味方面发挥重要作用。研究者从农家腌制的腊牛肉中获取A酵母菌（来源于A地区腊牛肉）和B酵母菌（来源于B地区腊牛肉），进行系列实验。 (1)以下为获取A、B酵母菌的实验步骤： ①配制选择培养基，经 处理杀死全部微生物； ②将两种腊牛肉块分别浸泡在无菌水中，一段时间后，取等量浸泡液置于不同平板上，用无菌 涂抹均匀； ③将接种好的平板放置在恒温培养箱中，一段时间后，挑取单菌落，以获得目的酵母菌。 (2)研究者用多种香辛料腌制牛肉，腌制过程中加入0.01%亚硝酸钠防腐，再用上述两种目的酵母菌分别发酵处理。检测发酵牛肉的水分含量，结果如图1所示，并测定其他理化指标，结果如下表所示。 组别 A酵母菌处理组 B酵母菌处理组 A地区腊牛肉 B地区腊牛肉 蛋白质含量（%） 18.09 22.19 25.11 29.89 pH 5.51 5.41 5.44 4.80 亚硝酸盐（mg/kg） 25.21 25.33 5.44 4.76 N-二乙基亚硝 胺NDEA（μg/kg） 39.70 40.60 49.15 65.55 ①据图1可知，纯化的酵母菌 ，可使腊肉拥有更长的保质期。 ②据表可知，农家腊牛肉中蛋白质含量相对较高，原因是在自然发酵时，酵母菌 ，合成并释放蛋白酶少，产生的氨基酸量减少，影响风味。 ③两种菌株产生的亚硝酸盐还原酶，将亚硝酸盐转化为NO，NO与肉中的肌红蛋白结合，最终使肉制品呈现鲜亮的红色。NDEA是致癌物质之一，其主要形成途径如图2所示。 两种菌株发酵过程中NDEA形成最可能的是 途径。与A、B地区农家腊牛肉相比，纯化菌株在发酵中通过 提高产品的安全性。 【答案】(1) 湿热灭菌（高压蒸汽灭菌） 涂布器 (2) 降低水分含量效果更好 与杂菌竞争，数目较少 A 亚硝酸盐还原酶促进亚硝酸盐转化为NO，减少NDEA的生成 【分析】1、分离、纯化微生物的方法有稀释涂布平板法和平板划线法。 2、消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等；灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。 【详解】（1）①灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。培养基常用的灭菌方法是湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）。 ②本次实验目的是获取A、B酵母菌单菌落，则要用稀释涂布平板法接种，接种工具为涂布器。因此，要用无菌涂布器把浸泡液涂抹均匀。 （2）①据图1可知，经纯化的A、B酵母菌处理后的牛肉，水分含量少，说明纯化的酵母菌降低水分含量效果更好。 ②与用纯化酵母菌处理相比，在自然发酵时，起作用的菌是混合菌，酵母菌与杂菌竞争，数目较少，合成并释放蛋白酶少，产生的氨基酸量减少，影响风味。 ③据表中数据可知，A、B酵母菌处理组pH呈现酸性，因此两种菌株发酵过程中NDEA形成最可能的是通过A途径形成。依题意，两种菌株产生的亚硝酸盐还原酶，将亚硝酸盐转化为NO。结合图2可知，与A、B地区农家腊牛肉相比，纯化菌株在发酵中通过亚硝酸盐还原酶促进亚硝酸盐转化为NO，减少通过图2中A途径生成NDEA，以提高产品的安全性。 29．（2024·北京海淀·一模）温度是影响微生物生长的重要因素， 科研人员应用基因工程以实现通过温度控制工程菌合成所需物质。 (1)大肠杆菌是一种常见的微生物， 常被改造为基因工程菌， 其原因包括 （写出2点）。 (2)为实现温度控制蛋白质合成， 科研人员设计了方案1， 构建表达载体（见图1）， 将其导入大肠杆菌， 获得转基因工程菌。大肠杆菌在30℃和37℃均可生长和繁殖， 当培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体， ， 因而大肠杆菌表达 荧光蛋白。 (3)为更精准调控荧光蛋白表达， 将上述表达载体改造为方案 2中的载体（见图2）。与方案1相比， 方案2的主要优势是 。 (4)为检测方案2， 科研人员将该方案中的工程菌稀释涂布在固体培养基上， 形成单菌落，培养温度周期控制见图3.依据方案2， 每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带，请预测图4所示菌落每个环带的工程菌中荧光蛋白表达情况， 在下面表格中按时间顺序，依次写出所表达荧光蛋白的颜色 。 菌落环带 1 2 3 4 所表达荧光蛋白的颜色 绿、红、绿 (5)聚羟基脂肪酸酯（PHA） 常用于制备可降解的塑料包装材料。PHA是一种生物大分子，可由单体分子3HB 和4HB 随机聚合， 或通过分段聚合形成嵌段共聚物（见图5）， 其中嵌段共聚物性能更优。共聚物的合成过程如图5.请完善以下表格， 通过改造方案 2 以实现应用工程菌大规模生产优质 PHA（不考虑各种酶在不同温度下的活性差异）。 操作 目的 对方案 2表达载体的改造为： 。 将构建好的表达载体导入大肠杆菌， 获得工程菌。 获得可以合成PHA的工程菌。 以葡萄糖为原料配置培养基， 灭菌后加入上述工程菌。 配制培养基、接种。 控制发酵条件： 。 发酵48 小时， 获得3HB 比例为25%的嵌段共聚物。 【答案】(1)遗传背景清晰、转基因操作简单、繁殖速度快、易于培养等 (2) 抑制启动子R，F蛋白不表达，解除F蛋白对启动子N的抑制 绿色 (3)30℃条件下减弱红色荧光蛋白表达带来的荧光干扰，且降低对绿色荧光蛋白表达的抑制 (4) 菌落环带 1 2 3 4 所表达荧光蛋白的颜色 红、绿、红、绿 红、绿 绿 (5) 将GFP基因替换为A、B酶基因，RFP基因替换为D、E酶基因，加入持续表达启动子连接的X酶基因 30℃发酵12小时，随后切换至37℃发酵36小时 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的筛选与获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）大肠杆菌是一种常见菌种，其结构简单，生理生化和遗传背景知识，尤其是其基因表达调控机制有了清楚的了解；大肠杆菌质粒又是最常用的质粒，基因克隆表达系统成熟完善，转基因操作简单；大肠杆菌繁殖速度快，易于大规模培养等。 （2）据图1分析可知，当培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，进而解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白。 （3）据图2分析可知，在N启动子之后增加了L蛋白基因，使其编码出L蛋白，进一步抑制启动子R，因此在30℃条件下，RFP基因无法表达出红色荧光蛋白，减弱因红色荧光蛋白表达带来的荧光干扰，且进一步抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白，降低对绿色荧光蛋白表达的抑制。 （4）据图分析可知，将工程菌稀释涂布在固体培养基上， 形成单菌落，培养温度周期控制为37℃培养10小时，随后切换至30℃发酵14小时， 每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带。培养温度为37℃时，C基因编码的C蛋白没有形成二聚体，启动子R正常启动转录，F基因表达出F蛋白对启动子N的抑制，使L蛋白基因、GFP基因表达受抑制，同时RFP基因表达出红色荧光蛋白，培养温度为30℃时，培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，进而解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白，所以菌落生长2天后出现4个不同的荧光环带颜色为：环带1：红、绿、红、绿，环带2：绿、红、绿，环带3：红、绿，环带4：绿。 （5）据图分析获知，4HB由D酶、E酶催化合成，3HB由A酶、B酶催化合成，再经X酶催化合成嵌段共聚物，要想发酵48小时， 获得3HB比例为25%的嵌段共聚物。对方案2表达载体的改造为：将GFP基因替换为A、B酶基因，RFP基因替换为D、E酶基因，加入持续表达启动子连接的X酶基因构建表达载体并导入大肠杆菌， 获得工程菌，以葡萄糖为原料配置培养基，灭菌后加入获得的工程菌，将接种后的培养基在30℃发酵12小时，随后切换至37℃发酵36小时，最后分离获取代谢产物。 30．（2024·北京朝阳·一模）研究者从青枯菌中分离得到一种分泌蛋白C，并对其在植物抗青枯病中的作用进行了探究。 (1)为获得青枯菌的纯培养物，可利用 法将菌种接种在固体培养基上，培养获得 后，再接种到液体培养基中扩大培养，收集发酵液离心后，从 （填“上清液”或“沉淀物’）分离得到C蛋白。 (2)用等量C蛋白和无菌水处理番茄幼苗根部，检测根部免疫反应的水平，结果如图1。构建C蛋白分泌缺陷的青枯菌突变菌株，灌根接种番茄幼苗四周后，统计幼苗的存活率如图2。 图1、2结果 （填“支持”或“不支持”）“青枯菌侵染植物时通过分泌C蛋白激发的番茄根部的免疫反应增强植株生存能力”这一推论，理由是 。 (3)研究发现，青枯菌分泌的C蛋白与其分泌的A酶共同参与分解寄主植物的细胞壁，其中A酶可催化果胶分解为产物甲，而C蛋白则可催化产物甲进一步分解为产物乙。分别用果胶、产物甲、产物乙处理番茄根部，检测免疫反应水平，结果如图3。 ①综合上述研究，在图4中标出C蛋白、产物乙，并用“→”和简要的文字将上述物质与植物细胞、青枯菌构建联系，体现两种生物的相互作用 。 ②依据图4，推测图2结果出现的原因 。 【答案】(1) 平板划线法或稀释涂布平板 单菌落 上清液 (2) 不支持 野生型青枯菌可分泌C蛋白，但其侵染植物后，幼苗存活率降低时间较突变菌侵染的提前，可见青枯菌通过分泌C蛋白减弱了植株的生存能力 (3) C蛋白激发植物的免疫反应，有利于植物存活；但同时C蛋白分解产物甲减弱了甲对植物免疫反应的激发；综合来看，C蛋白减弱了植物的免疫反应 【分析】1、在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形 成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁 殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过 程就是纯培养。 微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离 和培养等步骤。 2、常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。 【详解】（1）常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，为获得青枯菌的纯培养物，可利用平板划线法或稀释涂布平板法将菌种接种在固体培养基上，培养获得单菌落后，再接种到液体培养基中扩大培养，收集发酵液离心后，从上清液（题干信息：C蛋白是分泌蛋白）分离得到C蛋白。 （2）分析图1可知，C蛋白处理组较无菌水处理组番茄根部免疫反应水平较高；分析图2可知：野生型青枯菌可分泌C蛋白，但其侵染植物后，幼苗存活率降低时间较突变菌侵染的提前，由图1和图2可推测青枯菌通过分泌C蛋白减弱了植株的生存能力。故图1、2结果不支持“青枯菌侵染植物时通过分泌C蛋白激发的番茄根部的免疫反应增强植株生存能力”这一推论。 （3）根据题意：青枯菌分泌的C蛋白与其分泌的A酶共同参与分解寄主植物的细胞壁，其中A酶可催化果胶分解为产物甲，而C蛋白则可催化产物甲进一步分解为产物乙，得到下图： 依据图4，推测得知：C蛋白激发植物的免疫反应，有利于植物存活；但同时C蛋白分解产物甲减弱了甲对植物免疫反应的激发；综合来看，C蛋白减弱了植物的免疫反应。 31．（23-24高三下·北京平谷·阶段练习）将目的基因转入细菌内表达制备工程菌，生产人们所需的目的蛋白，常应用于治疗代谢类疾病如糖尿病等。 (1)当血浆葡萄糖浓度升高时，胰高血糖素样肽（GLP）与胰岛B细胞上的特异性受体结合，促进胰岛素通过 方式分泌，促进降糖。 (2)为制备降血糖的工程菌，用 处理乳酸菌中的载体（有红霉素抗性基因）与GLP基因片段，构建重组质粒，转入乳酸菌中，筛选获取工程菌L。 (3)培养工程菌L的培养基包含蛋白胨、牛肉粉、水、葡萄糖等成分，其中蛋白胨主要为L提供 和维生素等，严格无菌操作下，工程菌L在37℃培养24h后，其培养基变浑浊，说明 。 (4)重组质粒在传代过程中会丢失，因此对L菌进行重组质粒遗传稳定性的评价，过程如图所示，在固体平板a、b上点种m个，分别长出菌落数是n、n′个，重组质粒的稳定遗传率= ×100%（用字母表示） 【答案】(1)胞吐 (2)限制酶和DNA连接酶 (3) 碳源和氮源 工程菌L数量扩增/增殖 (4)n′/m 【分析】基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心，其构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用;基因表达载体的构建方法： 首先要用一定的限制酶切割切割质粒和目的基因，使其产生相同的黏性末端，再加入适量DNA连接酶，催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键，从而将相邻的脱氧核糖核酸 连接起来，形成一个重组DNA分子。 【详解】（1）胰岛素的本质是蛋白质，是大分子物质，通过胞吐的形式分泌到细胞外; （2）构建重组质粒时需要用限制酶和DNA连接酶来处理乳酸菌中的载体与GLP基因片段，从而构建重组质粒; （3）蛋白胨主要为L提供碳源、氮源和维生素等;在严格无菌操作下，工程菌L在37℃培养24h后，其培养基变浑浊，说明工程菌L在培养过程中进行了增殖，使数量增加; （4）工程菌L在有红霉素的培养基中不能生存，因此应该在没有红霉素的平板中选择工程菌进行实验，所以重组质粒的稳定遗传率=n’/m。 32．（23-24高三上·北京房山·期末）大丽轮枝菌侵染棉花导致其减产。科学家欲用芽孢杆菌对其进行生物防治。 (1)培养基中的蛋白胨可为菌体生长提供 和维生素等。将现有的芽孢杆菌ZY-17、ZY-109置于 （填“液体”或“固体”）培养基中进行扩大培养。 (2)在培养基平板中央分别放置大丽轮枝菌的菌丝块，然后在菌丝块对应三角点分别滴加ZY-17和ZY-109的菌液，以接种 的培养基为空白对照，进行“平板对峙实验”，结果如图1。 ①若在一个平板中完成图1中三组平板对峙实验，请在图2中画出实验方案 。 ②分析实验结果可知ZY-17的抑菌效果较好，依据是：ZY-17处理后 。 (3)为探究ZY-17抑制大丽轮枝菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证 。 主要实验材料和设备：ZY-17、大丽轮枝菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱。 【答案】(1) 供氮源、碳源、无机盐 液体 (2) 不含菌体的培养基 ZY-17处理后大丽轮枝菌的菌丝块明显小于ZY-109处理效果 (3)假设ZY-17通过分泌相关物质抑制大丽轮枝菌先用培养基分别培养ZY-17和大丽轮枝菌，一段时间后，将ZY-17及其培养基离心后取其上清液（含有ZY-17的分泌物），用圆形滤纸小片浸入其中，随后将浸有ZY-17的分泌物接种到含大丽轮枝菌的培养基上，同时以只接种大丽轮枝菌的平板作为对照，置于细菌培养箱，一段时间后观察，若含有圆形滤纸小片的平板上，大丽轮枝菌菌落明显小于对照组，则说明假设成立 【分析】蛋白胨可为菌体生长提供氮源、碳源、无机盐、维生素等营养。由图可知，ZY-17处理后大丽轮枝菌的菌丝块明显小于ZY-109处理效果，说明ZY-17的抑菌效果较好。 【详解】（1）蛋白胨可为菌体生长提供氮源、碳源、无机盐、维生素等营养；菌体扩大培养一般用液体培养基，有利于菌体与培养基充分接触。 （2）ZY-17和ZY-109的菌液中除菌体外为培养基，所以接种不含菌体的培养基为空白对照。 ①若在一个平板中完成图1中三组平板对峙实验，则可在培养基平板中央放置大丽轮枝菌的菌丝块，然后分别在对应三角点分别滴加ZY-17和ZY-109的菌液和不含菌体的培养基，其接种如下：    ②由图可知，ZY-17处理后大丽轮枝菌的菌丝块明显小于ZY-109处理效果，说明ZY-17的抑菌效果较好。 （3）假设ZY-17通过分泌相关物质抑制大丽轮枝菌。可先用培养基分别培养ZY-17和大丽轮枝菌，一段时间后，将ZY-17及其培养基离心后取其上清液（含有ZY-17的分泌物），用圆形滤纸小片浸入其中，随后将浸有ZY-17的分泌物接种到含大丽轮枝菌的培养基上，同时以只接种大丽轮枝菌的平板作为对照，置于细菌培养箱，一段时间后观察，若含有圆形滤纸小片的平板上，大丽轮枝菌菌落明显小于对照组，则说明假设成立。 33．（23-24高三上·北京昌平·期末）黄色粘球菌能够捕食其他细菌。为探究其捕食机制，研究者进行了系列实验。 (1)在琼脂平板上靠近猎物细菌菌落处接种黄色粘球菌的细胞悬浮液，2天后记录共培养情况，结果如图1。 ①猎物细菌主要为黄色粘球菌提供碳源、 、.水和无机盐等营养物质。 ②图1结果说明黄色粘球菌对这四种猎物细菌都有捕食行为，判断依据是黄色粘球菌从接种点向外扩散，原本圆形的菌落出现 。 (2)研究者制备了黄色粘球菌的不同蛋白质组分，并将它们分别与四种实验菌株混合，比较其溶菌活性，结果如图2。使用硫酸铵沉淀法分离分泌蛋白，因此分泌蛋白会有硫酸铵残留。 实验结果说明， 不会引起4种菌株裂解，分泌蛋白能够使得 裂解；80℃加热10min，分泌蛋白的溶菌作用消失，这表明蛋白质参与了溶菌过程，并排除了这种影响是由于 所致；当 时，黄色粘球菌对4种菌捕食效果最好。 (3)为研究黄色粘球菌捕食菌种3的机制，研究者初步筛选出可能参与捕食菌种的相关基因，包括K基因，并逐步解析了“黄色粘球菌K基因表达的K蛋白参与菌种3的裂解过程”。请将研究思路排序： 。 ①检测K基因缺失突变体接触菌种3后是否暂停运动 ②构建K基因缺失突变体并检测其捕食菌种3的能力 ③比较有荧光区域和无荧光区域菌种3细胞壁被降解情况 ④荧光标记K蛋白，检测野生型接触菌种3前后其在细胞中的分布 【答案】(1) 氮源 缺口 (2) 黄色粘球菌的膜蛋白 菌种1 硫酸铵 保持整个黄色粘球菌细胞结构完整时 (3)②①④③ 【分析】培养基一般需要含有碳源，氮源，无机盐、水等，才能提供细菌所需要的营养物质。 分析图2可知，当保持整个黄色粘球菌细胞结构完整时，黄色粘球菌对4种菌捕食效果最好。 【详解】（1）①培养基一般需要含有碳源，氮源，无机盐、水等，才能提供细菌所需要的营养物质，故猎物细菌主要为黄色粘球菌提供碳源、氮源、水和无机盐等营养物质。 ②分析图1可知，图1结果说明黄色粘球菌对这四种猎物细菌都有捕食行为，判断依据是黄色粘球菌从接种点向外扩散，原本圆形的菌落出现缺口。 （2）从图2结果可知，实验结果说明，黄色粘球菌的膜蛋白不会引起4种菌株裂解，分泌蛋白能够使得菌种1裂解；80℃加热10min，分泌蛋白的溶菌作用消失，这表明蛋白质参与了溶菌过程，并排除了这种影响是由于硫酸铵所致；当保持整个黄色粘球菌细胞结构完整时，黄色粘球菌对4种菌捕食效果最好。 （3）实验目的是逐步了解“黄色粘球菌K基因表达的K蛋白参与菌种3的裂解过程”，实验思路应为：构建K基因缺失突变体并检测其捕食菌种3的能力、检测K基因缺失突变体接触菌种3后是否暂停运动、荧光标记K蛋白，检测野生型接触菌种3前后其在细胞中的分布、比较有荧光区域和无荧光区域菌种3细胞壁被降解情况，即②①④③。 34．（23-24高三上·北京大兴·期末）链格孢菌可导致烟草赤星病的发生。研究人员在烟草根部土壤中分离纯化出芽孢杆菌L，发现其对链格孢菌有抑制作用。 (1)称取烟草根部土样制成悬液，接种在固体培养基上培养，挑取不同形态的 ，再接种于混有 菌的培养基中，筛选出对链格孢菌有抑制作用的芽孢杆菌L。 (2)为探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理，实验组将芽孢杆菌L接种在A1平板上，B1平板中央接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落，把两个培养皿对扣，菌株无接触，5d后观察菌株生长情况，结果如图。 ①对照组处理为A2平板 ，B2平板 。 ②根据实验结果推测，芽孢杆菌L可能产生某种挥发性物质抑制链格孢菌的生长，做出此判断的理由是 。 (3)除上述原因外，研究人员认为芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质。他们将芽孢杆菌L发酵液离心后，取上清液过滤，获得无菌滤液进行如下实验。 组别 实验处理 接种 检测 甲组 a 将直径为0．5cm的链格孢菌菌落接种在平板中心，在恒温培养箱内培养。 测量b ， 计算抑菌率。 乙组 无菌水+固体培养基 ①请补充完善该实验方案。 ②若抑菌率=（R0-R）/（R0-0．5）×100%，则R应为 组测量的菌落直径。 (4)若将芽孢杆菌L用于烟草赤星病的生物防治，还需研究哪些问题 ？（答出一点即可） 【答案】(1) 菌落 链格孢菌 (2) 不接种微生物（接种无菌水） 中央接种直径为的0．5cm链格孢菌菌落 实验组和对照组内两培养皿菌株均无接触，对照组链格孢菌菌落直径明显大于实验组。 (3) a：无菌滤液+固体培养基 链格孢菌的菌落直径 甲 (4)芽孢杆菌L对烟草抗病性的影响；芽孢杆菌L用于生物防治的剂量、时期等。 【分析】1、培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质； 2、微生物分离和纯化的方法： ①平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面； ②稀释涂布平板法：将骏业进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。 【详解】（1）固体培养基上生长着的不同菌落呈现出不同的菌落特征。要筛选出对链格孢菌有抑制作用的芽孢杆菌L，则培养基中加入链格孢菌起筛选作用。 （2）①实验目的是探究芽孢杆菌L抑制链格孢菌生长的原理，根据实验遵循单一变量原则的要求，A1组接种有芽孢杆菌L，则A2组不接种微生物（接种无菌水）；B1组平板中央接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落，则B2组平板中央也应接种直径为0．5cm的链格孢菌菌落。 ②实验组和对照组内两培养皿菌株均无接触，对照组链格孢菌菌落直径明显大于实验组，据此可推测芽孢杆菌L可能产生某种挥发性物质抑制链格孢菌的生长。 （3）①实验的目的是证明芽孢杆菌L的发酵液中可能也存在抑制链格孢菌生长的物质，根据实验遵循单一变量原则的要求，a组应添加无菌滤液于固体培养基。因变量为抑菌率，则实验中要测量甲、乙组中链格孢菌的菌落直径，以计算抑菌率。 ②若抑菌率=（R0-R）/（R0-0．5）×100%，甲组为实验组，则R应为甲组测量的菌落直径。 （4）若将芽孢杆菌L用于烟草赤星病的生物防治，还要考虑芽孢杆菌L对烟草抗病性的影响；芽孢杆菌L用于生物防治的剂量、时期等。 35．（2023·北京·二模）甘蔗是重要的糖料作物和能源作物。某些甘蔗种植区面临土壤酸化问题，且伴随着铝毒害，严重抑制甘蔗生长并限制甘蔗产量。为解决这一问题，科研人员从甘蔗根系土壤中筛选分离出耐铝性良好的促生细菌，并进行相关研究。 (1)将土样加入经 方法灭菌的无菌水，梯度稀释后接种至添加了氯化铝的固体培养基中。待菌落长出，挑取不同菌株接种到液体培养基振荡培养后，采用 法进行接种，多次纯化后获得单菌落。重复上述操作，不断提高氯化铝浓度以进一步筛选 的菌株。 (2)综合评估后筛选出甲、乙和丙三种菌株。将三种菌株分别接种在含有氯化铝的液体培养基中，培养2d后，测定发酵液中相关指标，结果如右表。分析结果可知三种菌株均能 。通过观察三种菌株菌落的 进行菌株的初步鉴定，进一步扩增菌株的16SrRNA基因序列并测序，从 水平上鉴定菌株的种属关系。 组别 pH 剩余氣化铝含量（%） 对照组 4.50 100 甲 7.91 81.99 乙 7.02 82.87 丙 7.79 77.58 (3)实验中发现混合使用甲、乙、丙菌株可以促进甘蔗的生长，增加甘蔗的生物量。为进一步研究上述机制，将混合菌株培养液浇灌在铝胁迫下的甘蔗根部，一段时间后检测相关指标，结果如下图。 据图分析，在铝胁迫条件下，混合菌株发挥上述作用的机制是 。 【答案】(1) 湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌） 平板划线（或稀释涂布平板） 耐铝性更高 (2) 提高发酵液的pH并降低发酵液中氯化铝的含量 形态、大小、颜色等 分子 (3)混合菌株通过缓解氯化铝对甘蔗根伸长的抑制（但不影响甘蔗叶片的叶绿素含量）促进甘蔗的生长 【分析】灼烧灭菌常适用于接种环、接种针；干热灭菌常适用于玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具；高压蒸汽灭菌常适用于无菌水、培养基。通常根据菌落的形状、大小、颜色等特征鉴定菌种。 【详解】（1）无菌水需要经湿热灭菌，如高压蒸汽灭菌。取含有菌体的培养液，经平板划线法或稀释涂布平板法接种，可以纯化微生物。提高氯化铝浓度，可以筛选出耐铝性更高的菌株。 （2）和对照组相比，甲、乙、丙组剩余氯化铝含量都降低，pH都升高，三种菌株都能提高发酵液的pH并降低发酵液中氯化铝的含量。菌落特征包括菌落的形态、大小、颜色等，可进行菌株鉴定。扩增菌株的16SrRNA基因序列并测序，可进一步从分子水平进行分类。 （3）据图，在0、0.5、1.0氯化铝浓度下，对照组和接种组的叶绿素含量接近，而在0.5、1.0氯化铝浓度下，接种组的根伸长量比对照组明显增大，可知混合菌株通过缓解氯化铝对甘蔗根伸长的抑制，但不影响甘蔗叶片的叶绿素含量，从而促进甘蔗的生长。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$