第一部分 专题七 第1讲 微生物的培养技术及应用（课件PPT）-【艺考生】2024年新高考文化课冲刺点金生物

艺考生 生物 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 专题七　发酵工程 第一部分 专题突破 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 第1讲　微生物的培养技术及应用 【思维导图】 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【考点梳理】 考点1　培养基和无菌技术 1.培养基 (1)种类   培养基种类 特点 应用 物理 性质 液体培养基 不加凝固剂(琼脂) 工业生产 固体培养基 加凝固剂(琼脂) 微生物的分离、鉴定、活菌计数、菌种保藏 用途 选择培养基 有利于特定微生物的生长,同时抑制或阻止其他微生物的生长 以尿素为唯一氮源的培养基分离分解尿素的细菌;以纤维素为主要碳源的培养基分离分解纤维素的细菌;以加入青霉素的培养基分离酵母菌和霉菌等 鉴别培养基 加入某种指示剂来鉴别特定的微生物 加入酚红指示剂鉴别分解尿素的细菌;加入刚果红(CR)鉴别分解纤维素的细菌 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 ●病毒没有细胞结构,必须寄生在活细胞内,不能直接用培养基培养,需接种在含宿主细胞的培养基中。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (2)营养物质 ●基本营养物质:一般都含有碳源、氮源、水、无机盐。 ●此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。 (3)制备:配制培养基→灭菌(高压蒸汽灭菌法)→倒平板(冷凝后要倒置,避免水分蒸发,防止皿盖上的水滴滴入培养基污染培养基等) 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 2.无菌技术 项目 概念 特点 常用方法 应用的范围 消毒 使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子) 较温和,消灭部分微生物,不能消灭芽孢和孢子　　 煮沸消毒法 一般物品 巴氏消毒法 一些不耐高温的液体,如牛奶 化学药剂消毒法 用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源等 紫外线消毒法 接种室 灭菌 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) 强烈,消灭所有的微生物,包括芽孢和孢子 灼烧灭菌 接种工具的灭菌 干热灭菌 玻璃器皿、金属工具的灭菌 湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) 培养基及容器的灭菌 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 考点2　微生物的纯培养、选择培养和计数 1.微生物的纯培养(酵母菌的纯培养) (1)相关概念 ●纯培养物:由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。 ●纯培养:获得纯培养物的过程就是纯培养。 ●菌落:分散的微生物繁殖形成的肉眼可见的有一定形态结构的子细胞群体。 ●单菌落:由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 (2)目的:获得由单个微生物繁殖形成的纯培养物(单菌落)。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (3)分离纯化方法(接种方法):平板划线法和稀释涂布平板法。 平板划线法:接种环、平板、菌液、酒精灯等。 【提醒】　①进行第二次以及其后的划线时,要从上一次划线的末端开始划线,首尾区不能相连。 ②用接种环取菌种之前、每次划线之前和划线结束都要进行灼烧灭菌,灼烧完冷却后再操作。 ③操作必须始终在酒精灯火焰旁进行。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 稀释涂布平板法:梯度稀释→涂布平板。 ⟡ 系列稀释(梯度为10倍)   ⟡ 涂布平板(不同稀释度的菌液分别涂布到平板进行培养,同一稀释度涂布至少3个平板) 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (4)培养过程 制备培养基→接种和分离→恒温培养 进行恒温培养时,将培养皿倒置,目的是防止皿盖上的水滴滴入培养基造成污染等。 未接种的培养基在相同条件下培养,目的是检测培养基是否污染,灭菌是否合格。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 2.微生物的选择培养 选择培养基: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。   尿素分解菌的分离 纤维素分解菌的分离 选择 培养基 以尿素为唯一氮源 以纤维素为唯一碳源 原理 　　尿素分解菌 ↓ CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3   分解尿素的细菌能够合成脲酶,才能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长 分解纤维素的细菌能合成纤维素酶,能在以纤维素为唯一碳源的培养基上生长 书友图书 艺考生冲刺点金-生物   尿素分解菌的分离 纤维素分解菌的分离 鉴别 　　尿素分解菌 ↓ CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3 　　 纤维素分解菌 ↓ →红色复合物红色消失,出现透明圈 氨气溶在水中使pH升高,加入酚红指示剂,指示剂变红说明该菌能分解尿素 刚果红染色法:若菌落周围出现透明圈,则说明该菌能分解纤维素 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 3.微生物的计数 比较项目 稀释涂布平板法(活菌计数法) 显微镜直接计数法 接种方法 稀释涂布平板法 不需接种(抽样检测) 公式 每毫升样品中的菌落数: (C÷V)×M C:某稀释度下平板上生长的平均菌落数; V:涂布平板时所用的稀释液的体积(mL); M:稀释倍数 每毫升原液所含细菌数:每小格平均细菌数×400×10000× 稀释倍数 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 比较项目 稀释涂布平板法(活菌计数法) 显微镜直接计数法 注意事项 为了保证结果准确,同一稀释度涂布至少3个平板,选择菌落数在30~300的平板进行计数,并取平均数 需显微镜和血细胞计数板(细菌计数板) 缺点 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 不能区分细胞死活 结果 比实际值偏小,一般用菌落数来表示 比实际值偏大 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 典型示范 (2020·全国Ⅰ卷)某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、S和Y。   回答下列问题: 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用　　　　　的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是　　　　　。甲、乙培养基均属于　　　　　培养基。   【答案】　(1)高压蒸汽灭菌　琼脂　选择 【详解】　(1)常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶,乙为固体培养基,故需要加入Y琼脂;甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株,故均属于选择培养基。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL,若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释　 倍。 【答案】　(2)104 【详解】　(2)若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液,且每个平板上长出的菌落数不超过200个,则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是  　(答出1点即可)。  【答案】　(3)S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 【详解】　(3)当培养基中的S超过某一浓度后,可能会抑制菌株的生长,从而造成其对S的降解量下降。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤  　。  【答案】　(4)取淤泥加入无菌水,涂布(或稀释涂布)到乙培养基上,培养后计数 【详解】　(4)要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数,可以取淤泥加无菌水制成菌悬液,稀释涂布到乙培养基上,培养后进行计数。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即　 。  【答案】　(5)水、碳源、氮源和无机盐 【详解】　(5)营养基的基本成分都含有水、无机盐、碳源、氮源,故甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【重点归纳】　有关选择培养基的三点解析 (1)在培养基中加入某种化学物质。例如,加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌;加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。这里的加入是在主要营养成分完整的基础上进行的。 (2)改变培养基中的营养成分。例如缺乏氮源时可以分离出固氮微生物;石油作为唯一碳源时,可以分离出能消除石油污染的微生物。 (3)改变微生物的培养条件。例如,将培养基放在高温环境下培养,可以得到耐高温的微生物。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 变式训练 1.某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列问题: (1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生　　　　　。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源,原因是　 　 。但可用葡萄糖作为碳源,进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是 　 (答出2点即可)。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(1)脲酶　分解尿素的细菌是分解者,属于异养型生物,不能利用CO2来合成有机物　作为碳源、作为能源物质为细胞生物生命活动提供能量,为其他有机物的合成提供原料等 【详解】　(1)细菌能分解尿素是因为细菌体内能合成脲酶,分解尿素的细菌是异养生物,而不是生产者,只有生产者才能利用CO2作为碳源合成有机物。葡萄糖通常既作为碳源,也可作为能源,作为碳源可转变成其他有机物。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 1.某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列问题: (2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择 　　　　　(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作为氮源,不选择其他两组的原因是　  　。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(2)尿素　其他两组都含有含氮物质NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,不能起到筛选作用 【详解】　(2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择以尿素作为唯一氮源的选择培养基,而其他两组都含有含氮物质NH4NO3,因此不能选其他两组。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 1.某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列问题: (3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有  　(答出2点即可)。 【答案】　(3)KH2PO4和Na2HPO4构成缓冲液,维持培养基的pH相对稳定、能为微生物生长提供无机盐 【详解】　(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用:KH2PO4和Na2HPO4构成缓冲液,可维持培养基的pH相对稳定;KH2PO4和Na2HPO4能为微生物生长提供无机盐。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 2.将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。 回答下列问题: (1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制　　　　　的生长,加入了链霉素的培养基属于　　　　培养基。  【答案】　(1)细菌　选择 【详解】　(1)M培养基若用于真菌的筛选,抗生素能够杀菌,因此培养基中应加入链霉素以抑制细菌的生长,加入了链霉素的培养基属于选择培养基。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 2.将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。 回答下列问题:  (2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有 　　　　　　　　(答出2点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有　  (答出2点即可)。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(2)碳源、无机盐　蛋白质、核酸 【详解】　(2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,包括水、无机盐、碳源、氮源等。生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖,由于糖类的元素组成中只有C、H、O,因此氮源进入细胞后可参与蛋白质、核酸等的合成。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 2.将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。 回答下列问题: (3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是　　　　　,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是　 　 。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(3)碘液　淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 【详解】　(3)淀粉可以用碘液鉴定产生蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈,因此可通过加入显色剂选出能产淀粉酶的微生物。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 2.将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。 回答下列问题:  (4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果: 甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133; 乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。 有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是 　 。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差 【详解】　(4)乙同学的结果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差,因此其可信度差。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 3.(2022·汕头一模)幽门螺旋杆菌是唯一能在胃里存活的细菌,幽门螺旋杆菌会引起慢性胃炎、胃溃疡,甚至导致胃癌,因此,感染幽门螺旋杆菌后,需要根治。幽门螺旋杆菌容易产生耐药性,需要在体外培养后做药敏实验,以便精准用药,高效根除幽门螺旋杆菌。 (1)从患者胃黏膜获取幽门螺旋杆菌后,接种到固体培养基中进行培养,培养基需要用　　　　　　　进行灭菌,培养过程中可以通过　　　　　进行计数,但此计数方法通常会使结果偏低,原因是　 　 。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(1)高压蒸汽灭菌法　稀释涂布平板法　当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 【详解】　微生物常见的接种的方法: (1)培养基用高压蒸汽灭菌方式进行灭菌。要对固体培养基培养的微生物进行计数,可以使用稀释涂布平板法,但当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以此计数方法通常会使结果偏低。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 3.(2022·汕头一模)幽门螺旋杆菌是唯一能在胃里存活的细菌,幽门螺旋杆菌会引起慢性胃炎、胃溃疡,甚至导致胃癌,因此,感染幽门螺旋杆菌后,需要根治。幽门螺旋杆菌容易产生耐药性,需要在体外培养后做药敏实验,以便精准用药,高效根除幽门螺旋杆菌。 (2)在进行药敏实验过程中,将多种抗生素分别添加到各个培养基中,然后接种等量的幽门螺旋杆菌,在适宜条件下培养一段时间后,进行处理并统计菌落数,选择　　　　　　　　作为患者使用的药物。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(2)菌落数少的对应的抗生素 【详解】　(2)本实验目的是筛选能高效根除幽门螺旋杆菌的药物,故接种等量的幽门螺旋杆菌到加了抗生素的培养基中,菌落数少的对应的抗生素药效最好。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (3)细菌产生耐药性的过程中,抗生素是起诱导作用还是选择作用?科学家设计如下探究实验:把长有数百个菌落的细菌母种培养皿倒置于包有一层灭菌丝绒布的木质圆柱体(直径略小于培养皿平板)上,使其均匀地沾满来自母种培养皿平板上的菌落,然后通过这一“印章”把母板上的菌落“忠实地”一一接种到不同的其他培养基上。如下图中,1到2和3就是用“印章”接种的,其他接种过程也是如此。   该实验得到的结论是 　 。  你认为该实验最关键的设计思路是进行了对照实验设计,最终得到的抗药性细菌一直 　 。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(3)抗生素是起选择作用而不是起诱导作用　没有接触抗生素(或药物) 【详解】　(3)从实验结果上看,没有接触过抗生素的菌种经过了几次培养后,在含抗生素的培养基中存活率上升,说明抗生素是起选择作用而不是起诱导作用。该实验最关键的设计思路是进了对照实验设计,最终得到的抗药性细菌一直没有接触抗生素(或药物)。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 真题回顾 1.(2019·全国Ⅲ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　 　 。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【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 【详解】　(1)葡萄糖只能为细菌提供碳源,硝酸钠为细菌提供无机盐,而蛋白胨既可以为细菌提供碳源,也可以为细菌提供氮源;由于不同的细菌生长繁殖的最适宜pH是不同的,因此制备培养基时要根据所培养的细菌的不同来调节培养基的pH;硝化细菌属于化能自养型微生物,其可以利用氨氧化释放的能量将空气中的二氧化碳固定为有机物,因此硝化细菌可以在无碳培养基中生长。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 1.(2019·全国Ⅲ卷)回答下列与细菌培养相关的问题。 (2)用平板培养细菌时一般需要将平板　　　　　(填“倒置”或“正置”)。  【答案】　(2)倒置 【详解】　(2)用平板培养细菌时,一般需要将平板倒置培养,以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 1.(2019·全国Ⅲ卷)回答下列与细菌培养相关的问题。 (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  　。  【答案】　(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 【详解】　(3)由于每一大类微生物都有其独特的细胞形态,因而其菌落形态特征也各异,因此根据菌落的形态、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 1.(2019·全国Ⅲ卷)回答下列与细菌培养相关的问题。 (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】　(4)灭菌 【详解】　(4)有些使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 2.(2019·全国Ⅱ卷)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。   (1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是　　　　　。   【答案】　(1)W 【详解】　(1)该研究小组的目标菌是能够降解物质W的细菌,而物质W是一种含氮有机物,故可作筛选培养基中的氮源。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 2.(2019·全国Ⅱ卷)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。     (2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择　　　　　　　菌落进一步纯化,选择的依据是　 。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(2)乙　乙菌落周围出现透明圈,说明乙菌能降解W 【详解】　(2)研究小组的目标菌,是能够降解物质W的细菌,培养基中乙菌落的周围出现透明圈,说明乙菌落能够降解物质W,故乙菌落为该小组的目标细菌。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 2.(2019·全国Ⅱ卷)物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。   (3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即 　 。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(3)将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源 【详解】　(3)目标菌能够利用空气中的氮气作为氮源,故选用的筛选培养基不添加氮源,能够在无氮源的培养基上生存的细菌便是目标细菌,故实验操作为:将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上,若细菌能生长,则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。 ①在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加　　　　,三处滴加量相同。   ②一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明　 ;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明 　 。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(4)①缓冲液 ②缓冲液不能降解W　酶E与天然酶降解W的能力相近 【详解】　(4)①C处作为空白对照,要排除作为溶剂的缓冲液对实验可能造成的影响,故需要在C处滴加缓冲液,且保持滴加量相同;②培养基中的透明圈表示物质W被降解的情况,若C处不出现透明圈,则说明缓冲液不能降解物质W;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明物质W被降解的程度相近,即酶E与天然酶降解物质W的能力相近。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 3.(2022·全国乙卷)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业,用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此,某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响,结果见表。   回答下列问题。 (1)通常在实验室培养微生物时,需要对所需的玻璃器皿进行灭菌,灭菌的方法有 　 (答出2点即可)。  碳源 细胞干重(g/L) S产量(g/L) 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0.00 制糖废液 2.30 0.18 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(1)高压蒸汽灭菌、干热灭菌 【详解】　(1)通常在实验室培养微生物时,为防止实验用的玻璃器皿等物品中原有的微生物污染培养物,需要使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子,即对所需的玻璃器皿进行灭菌,玻璃器皿常用的灭菌的方法有干热灭菌、高压蒸汽灭菌等。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 3.(2022·全国乙卷)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业,用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此,某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响,结果见表。   回答下列问题。  (2)由实验结果可知,菌株C生长的最适碳源是　　　　　;用菌株C生产S的最适碳源是　　　　　。菌株C的生长除需要碳源外,还需要　　　　　　　　　　(答出2点即可)等营养物质。  碳源 细胞干重(g/L) S产量(g/L) 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0.00 制糖废液 2.30 0.18 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(2)葡萄糖　制糖废液　氮源、无机盐、水 【详解】　(2)由实验结果可知,与以制糖废液为碳源相比,以葡萄糖为碳源时菌株C的细胞干重更大,说明最适于菌株C生长的碳源是葡萄糖;而以制糖废液为碳源时,用菌株C生产S的产量高于以葡萄糖为碳源时的产量,说明最适于生产S的碳源是制糖废液。微生物的生长一般都需要水、碳源、氮源和无机盐,还需要满足微生物生长对pH、氧气以及特殊营养物质的要求,故菌株C的生长除需要碳源外,还需要氮源、无机盐、水等营养物质。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 3.(2022·全国乙卷)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业,用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此,某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响,结果见表。   回答下列问题。 (3)由实验结果可知,碳源为淀粉时菌株C不能生长,其原因是　 。  碳源 细胞干重(g/L) S产量(g/L) 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0.00 制糖废液 2.30 0.18 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(3)缺少淀粉酶 【详解】　(3)分析题中表格可以看出在以淀粉为碳源的培养基中,菌株C不能生长,原因可能是菌株C中缺少分解淀粉的酶,不能利用淀粉。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 3.(2022·全国乙卷)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业,用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此,某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响,结果见表。   回答下列问题。 (4)若以制糖废液作为碳源,为进一步确定生产S的最适碳源浓度,某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路:　 。  碳源 细胞干重(g/L) S产量(g/L) 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0.00 制糖废液 2.30 0.18 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(4)分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基,培养菌株C,其他条件相同且适宜,一段时间后,测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量,S产量最高时对应的制糖废液浓度即为生产S的最适碳源浓度 【详解】　(4)要测定生产S的最适制糖废液的浓度,实验自变量为制糖废液的浓度,可分别配制一系列不同浓度梯度的以制糖废液为唯一碳源的培养基,培养菌株C,其他条件相同且适宜,一段时间后,测定并比较不同浓度制糖废液中的S的产量,S产量最高时对应的制糖废液浓度,即为生产S的最适碳源浓度。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 3.(2022·全国乙卷)化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业,用菌株C可生产S,S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此,某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响,结果见表。   回答下列问题。  (5)利用制糖废液生产S可以实验废物利用,其意义是　 (答出1点即可)。  碳源 细胞干重(g/L) S产量(g/L) 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0.00 制糖废液 2.30 0.18 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(5)减少污染、节省原料、降低生产成本 【详解】　(5)利用制糖废液生产S可以实验废物利用,既有利于减少污染、节省原料,又能降低生产成本。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 4.(2022·广东卷)研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对南中国海科考中,中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。   回答下列问题: 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (1)研究者先制备富集培养基,然后采用　　　　法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,为了获得纯种培养,除了稀释涂布平板法,还可采用　　　　法。据图分析,拟杆菌新菌株在以　　　　　　　为碳源时生长状况最好。  【答案】　(1)高压蒸汽灭菌　平板划线　纤维素 【详解】　(1)培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法,将单个微生物分散在固体培养基上,经过培养得到单菌落,从而获得纯净培养物。分析题图可知,在以纤维素为碳源的培养基中,细胞数量最多,可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (2)研究发现,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是　 。(答一点即可)  【答案】　(2)某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活) 【详解】　(2)深海冷泉中可能存在某些微生物,只有利用冷泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活),故将采集的样品置于各种培养基中培养,仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是　 。 【答案】　(3)拟杆菌作为分解者,将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行 【详解】　(3)拟杆菌为异养生物,作为该生态系统的分解者,能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物,归还到无机环境中,有利于碳循环的顺利进行。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (4)深海冷泉环境特殊,推测此环境下生存的拟杆菌所分泌物各种多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能还有　 。  【答案】　(4)耐低温 【详解】　(4)深海冷泉温度较低,故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶,应具有耐低温的特性,才能高效降解多糖,保证拟杆菌的正常生命活动所需。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 5.(2022·全国甲卷)某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌,在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力,并分析两个菌株的其他生理功能。 实验所用的培养基成分如下。 培养基Ⅰ:K2HPO4,MgSO4,NH4NO3,石油。 培养基Ⅱ:K2HPO4,MgSO4,石油。 操作步骤: ①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养,得到A、B菌液; ②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂,分别制成平板Ⅰ、Ⅱ,并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。 回答下列问题。 菌株 透明圈大小 平板Ⅰ 平板Ⅱ A +++ ++ B ++ - 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (1)实验所用培养基中作为碳源的成分是　　　　　。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源,氮源在菌体内可以参与合成　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2种即可)等生物大分子。  【答案】　(1)石油　 DNA、RNA、蛋白质 【详解】　(1)培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等,从组成培养基的物质所含化学元素可知,作为碳源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有N元素,故氮源在菌体内可以参与合成这些物质。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (2)步骤①中,在资源和空间不受限制的阶段,若最初接种N0个A细菌,繁殖n代后细菌的数量是　　　　　。  【答案】　(2)N0·2n 【详解】　(2)由题意“资源和空间不受限制”可知,细菌的增殖呈J形曲线增长,由于DNA的半保留复制,细菌每繁殖一代就是上一代的2倍,根据公式Nt=N0·λt,λ=2,繁殖n代后细菌的数量是N0·2n。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (3)为了比较A、B降解石油的能力,某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验,结果如表所示(“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示无透明圈),推测该同学的实验思路是 　 。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(3)在无菌条件下,将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处,平板Ⅱ也进行同样的操作,在相同且适宜条件下培养一段时间,比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录,根据透明圈大降解能力强,透明圈小降解能力弱,进而比较A、B降解石油的能力 【详解】　(3)分析表格数据可知,实验的结果是:在平板Ⅰ上,A菌株降解石油的能力高于B菌株;在平板Ⅱ上,A菌株仍然能降解石油,而B菌株不能降解,根据实验的单一变量和对照原则,推测该同学的思路是:在无菌条件下,将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处,平板Ⅱ也进行同样的操作,在相同且适宜条件下培养一段时间,比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录,根据透明圈大降解能力强,透明圈小降解能力弱,进而比较A、B降解石油的能力。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (4)现有一贫氮且被石油污染的土壤,根据上表所示实验结果,治理石油污染应选用的菌株是　　　　　,理由是　 。  【答案】　(4)A　A菌株降解石油的能力高于B菌株,并且在没有添加氮源的培养基中也能生长 【详解】　(4)由表格数据可知,在平板Ⅱ(无氮源的培养基)上,A菌株仍然能降解石油,而B菌株不能降解,所以要治理贫氮且被石油污染的土壤,应该选用A菌株,因为A菌株降解石油的能力高于B菌株,并且在没有添加氮源的培养基中也能生长。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 6.(2019·全国Ⅰ卷)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。 Ⅰ号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。 Ⅱ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量), X(15 g/L)。 Ⅲ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量), X(45 g/L)。 回答下列问题: (1)在Ⅰ号培养基中,为微生物提供氮源的是　　　　　。Ⅱ、Ⅲ号培养基中为微生物提供碳源的有机物是　　　　　。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(1)牛肉膏、蛋白胨　X 【详解】　(1)Ⅰ号培养基为牛肉膏蛋白胨培养基,故提供氮源的是牛肉膏、蛋白胨,Ⅱ、Ⅲ号培养基是以有机物X为唯一碳源的选择培养基。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 6.(2019·全国Ⅰ卷)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。 Ⅰ号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。 Ⅱ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量), X(15 g/L)。 Ⅲ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量), X(45 g/L)。 回答下列问题: (2)若将土壤悬浮液接种在Ⅱ号液体培养基中,培养一段时间后,不能降解X的细菌比例会　　　　　,其原因是　  　。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(2)下降　不能降解X的细菌因缺少碳源而不能繁殖,而降解X的细菌能够繁殖 【详解】　(2)Ⅱ号培养基是以有机物X为唯一碳源的选择培养基,故只有能利用有机物X的微生物才能存活,而其他不能降解X的细菌因缺少碳源而不能增殖。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 6.(2019·全国Ⅰ卷)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。 Ⅰ号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。 Ⅱ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量), X(15 g/L)。 Ⅲ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量), X(45 g/L)。 回答下列问题: (3)Ⅱ号培养基加入琼脂后可以制成固体培养基,若要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是　 。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(3)稀释涂布平板法 【详解】　(3)要以该固体培养基培养目标菌并对菌落进行计数,接种时,应采用的方法是稀释涂布平板法。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 6.(2019·全国Ⅰ卷)已知一种有机物X(仅含有C、H两种元素)不易降解,会造成环境污染。某小组用三种培养基筛选土壤中能高效降解X的细菌(目标菌)。 Ⅰ号培养基:在牛肉膏蛋白胨培养基中加入X(5 g/L)。 Ⅱ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量), X(15 g/L)。 Ⅲ号培养基:氯化钠(5 g/L),硝酸铵(3 g/L),其他无机盐(适量), X(45 g/L)。 回答下列问题:  (4)假设从Ⅲ号培养基中得到了能高效降解X的细菌,且该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供 　　　　　和　　　　　。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　(4)能量　合成其他物质的原料 【详解】　(4)该菌能将X代谢为丙酮酸,则在有氧条件下,丙酮酸可为该菌的生长提供能量和合成其他物质的原料。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 $$