课时微练38 微生物的培养技术及应用(Word练习)-【赢在微点·顶层设计】2025年高中生物学高考一轮总复习（多选版）

课时微练(三十八)　微生物的培养技术及应用 一、选择题:本题共6小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的 1.(2024·鞍山统考)关于微生物的培养、纯化和计数,下列叙述不正确的是(　　) A.以纤维素为唯一碳源的培养基可用来筛选纤维素分解菌 B.采用显微镜直接计数法统计的结果往往比活菌数目偏小 C.目的菌的纯培养可采用平板划线法在选择培养基上进行 D.利用稀释涂布平板法既可以对微生物进行分离又能计数 解析　筛选纤维素分解菌时用以纤维素为唯一碳源的培养基培养,纤维素分解菌能利用纤维素生长,其他不能利用纤维素的细菌不能正常生长,从而将纤维素分解菌筛选出来,A项正确;由于显微镜直接计数无法区分死菌和活菌,故采用显微镜直接计数统计的结果比实际活菌数多,B项错误;纯培养可采用平板划线法或稀释涂布平板法,有时还需要借助选择培养基,从而达到分离纯化的目的,C项正确;稀释涂布平板法除可用于分离微生物外,也常用来统计样品中活菌的数目,D项正确。 答案　B 2.在三个培养皿中各加入等量但不同种的大肠杆菌培养基,在培养皿中培养36小时后,统计大肠杆菌的菌落数(如表)。下列叙述错误的是(　　) 培养皿 培养基成分 菌落数/个 Ⅰ 琼脂、糖类 35 Ⅱ 琼脂、糖类和维生素 250 Ⅲ 琼脂和维生素 0 A.对照培养皿 Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,说明琼脂是培养基中必需的营养成分 B.对照培养皿Ⅰ和Ⅱ,说明维生素是大肠杆菌需要的营养成分 C.对照培养皿Ⅱ和Ⅲ,说明糖类是大肠杆菌需要的碳源 D.本实验使用的是固体培养基 解析　培养基的基本成分:水、无机盐、碳源、氮源,琼脂是凝固剂,不是营养成分,A项错误;培养皿Ⅰ和Ⅱ的区别在于是否添加维生素,结果培养皿Ⅱ的菌落数远多于Ⅰ,说明维生素是大肠杆菌需要的营养成分,B项正确;培养皿Ⅱ和Ⅲ的区别在于是否添加糖类,结果培养皿Ⅲ无菌落产生,说明糖类是大肠杆菌需要的碳源,C项正确;本实验添加了琼脂作为凝固剂,故属于固体培养基,D项正确。 答案　A 3.如图为微生物的实验室培养的有关操作,下列相关叙述错误的是(　　) A.步骤①中,需将接种工具灼烧至变红,以杀灭杂菌 B.步骤②中,将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远 C.图中接种方法的目的是使菌种逐渐稀释,经培养后获得单个菌落 D.接种后应将培养皿倒置培养,培养后可以根据结果进行微生物计数 解析　步骤①中,接种前灼烧接种环至变红,目的是杀灭接种环上可能引起污染的微生物,A项正确;步骤②中,将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远,防止被杂菌污染,B项正确;题图中所示的接种方法是平板划线法,目的是使接种的菌种逐渐稀释,经培养后获得由单个细菌繁殖而来的菌落,C项正确;平板划线法不能用于微生物的计数,D项错误。 答案　D 4.(2024·长沙模拟)平板划线法和稀释涂布平板法是纯化微生物的两种常用方法,下列叙述正确的是(　　) A.都要将菌液进行一系列的梯度稀释 B.平板划线法是将不同稀释度的菌液通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作 C.稀释涂布平板法是将不同稀释度的菌液倒入液体培养基进行培养 D.都能在培养基表面形成单个的菌落 解析　平板划线法不需要进行梯度稀释,平板划线法是将菌液通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作,A、B两项错误;稀释涂布平板法通常是将一定稀释范围的菌液涂布到固体培养基的表面,C项错误;平板划线法和稀释涂布平板法都能在培养基表面形成单个菌落,D项正确。 答案　D 5.利用工业废甲醇作为碳源可培养特定种类的酵母,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。下列有关叙述正确的是(　　) A.若需要调节培养基的pH,则应在培养基灭菌后进行 B.玻璃器皿、金属用具和培养基等选择干热灭菌法 C.步骤③④过程中使用的培养基均以甲醇作为唯一的碳源 D.步骤③中将温度下降至30 ℃左右的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后再倒置培养 解析　调节培养基的pH需在培养基灭菌前进行,A项错误;培养基需要采用高压蒸汽灭菌,B项错误;步骤③④过程是分离纯化能利用甲醇的酵母,因此应使用均以甲醇作为唯一碳源的培养基,C项正确;在步骤③中应将培养基冷却至50 ℃倒入培养皿混匀,冷却凝固后倒置培养,D项错误。 答案　C 6.关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验,下列叙述正确的是(　　) A.培养基应以尿素为唯一氮源,该细菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的 B.取样时用到的铁铲与纸袋都需要预先消毒 C.应设置未接种的选择培养基平板和接种后的牛肉膏蛋白胨培养基平板作为对照 D.若在某稀释度下测得3个平板的菌落数分别为18、234、276,则平均菌落数为176 解析　尿素分解菌是异养生物,硝化细菌则是自养生物,两者所利用的碳源物质是不相同的,A项错误;取样时用到的铁铲和纸袋都需要预先灭菌,B项错误;本实验设置未接种的选择培养基平板作为对照可以检测培养基灭菌是否彻底,设置接种后的牛肉膏蛋白胨培养基平板作为对照可以检测选择培养基是否起到了选择作用,C项正确;计算平均菌落数时应取菌落数在30~300的平板进行计数,而且应选菌落数接近的平板求平均值,D项错误。 答案　C 二、选择题:本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求 7.自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌,科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.培养自生固氮菌时,可用牛肉膏蛋白胨培养基,接种完成后培养皿应倒置 B.该纯化培养的方法是稀释涂布平板法,统计细菌数量时通常会低于真实值 C.步骤①获取土壤一般来自深层土壤,为防止其他杂菌污染可对获取土壤灭菌处理 D.若④的平板上菌落平均数为58个,则每克土壤中含有的固氮菌约5.8×106个 解析　培养自生固氮菌时,一般不需要添加氮源,而牛肉膏蛋白胨培养基含有氮源,A项错误;该纯化培养的方法是稀释涂布平板法,由于两个或多个细菌连在一起时平板上观察到的只是一个菌落,因此统计细菌数量时通常会低于真实值,B项正确;步骤①获取土壤一般来自浅层土壤,对土壤灭菌处理时也杀死了固氮菌,C项错误;若在④的平板上统计的菌落平均数为58个,则每克土壤中含有的固氮菌约为58÷0.1×104=5.8×106(个),D项正确。 答案　BD 8.巴氏杀菌乳是以生牛(羊)乳为原料,经巴氏杀菌等工序制得的液体产品,根据国家标准每毫升合格巴氏杀菌乳中细菌总数不得超过50 000个。某兴趣小组进行了新鲜牛奶合适的消毒温度的探究,下列相关实验操作合理的是(　　) A.配制牛肉膏蛋白胨培养基并在121 ℃、100 kPa条件下处理15~30 min B.将等量的新鲜牛奶分别置于60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃恒温水浴锅中处理15 min C.对处理后的牛奶进行梯度稀释后,利用稀释涂布平板法接种在平板上并在30~37 ℃下培养1~2 d D.统计培养基上全部菌落数,以菌落数最少组的处理温度作为最适消毒温度 解析　培养基配置好后必须高压蒸汽灭菌(在121 ℃、100 kPa条件下处理15~30 min),将培养基彻底灭菌,以避免培养基上的微生物影响实验结果,A项正确;新鲜牛奶应使用巴氏消毒法消毒,为了探究新鲜牛奶合适的消毒温度,可将等量的新鲜牛奶分别置于60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃恒温水浴锅中处理15 min,并对不同温度处理下的牛奶中微生物的数量进行比较,B项正确;若要统计消毒后的牛奶中微生物的数量,可对处理后的牛奶进行梯度稀释,之后利用稀释涂布平板法接种平板并在30~37 ℃下培养1~2 d,C项正确;由于温度过高会影响蛋白质的结构,进而破坏牛奶中的营养成分,所以菌落数最少的组对应的温度不一定是最适消毒温度,最适消毒温度应保证每毫升牛奶中细菌总数不超过50 000个,同时还要保证牛奶的营养价值不被破坏,D项错误。 答案　ABC 9.野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸,只能在完全培养基上生长,如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图,①②③④代表培养基,a、b、c表示操作步骤,d、e为菌落。下列叙述正确的是(　　) A.图中①②④为基本培养基,③为完全培养基 B.a操作的目的是提高突变率,增加突变株的数量 C.b的正确操作是用涂布器把菌液均匀地涂布在②表面 D.经c过程原位影印及培养后,可从④中挑取d菌落进行纯化培养 解析　野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长,氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸,只能在完全培养基上生长,根据题干信息和题图分析,图中①②④为完全培养基,③为基本培养基,A项错误;紫外线可以提高突变的频率,a操作的目的是提高突变菌株的浓度,B项正确;b操作是用涂布器将菌液均匀地涂布在②表面,C项正确;据题图可知,d菌落在基本培养基中无法生长,在完全培养基中可生长,说明d是氨基酸营养缺陷型菌落,故经c过程原位影印及培养后,可从④中挑取d菌落进行纯化培养,D项正确。 答案　BCD 10.某研究小组进行了“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验,操作流程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.需要配制以尿素为唯一氮源的培养基并用湿热灭菌法灭菌 B.甲平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的多个活细菌 C.上述实验中制备3个平板可避免因偶然因素导致的实验误差 D.5号试管的计数结果表明每克土壤中的活菌数约为1.7×107个 解析　分离尿素分解菌,要制备以尿素为唯一氮源的选择培养基进行培养,且培养基要进行湿热灭菌,A项正确;稀释涂布平板法计数的原理是通过对菌液充分稀释,使得培养基上一个菌落由一个活细菌繁殖而来,通过对菌落计数来反映细菌数量,B项错误;题述实验中制备3个平板是为了避免因偶然因素导致的实验误差,C项正确;每克土壤中的活菌数约为(168+175+167)÷3÷0.1×106=1.7×109(个),D项错误。 答案　BD 三、非选择题 11.莠去津(Atrazine),又名阿特拉津,是一种含氮的有机化合物,它是世界上使用最广泛的除草剂之一,由于其在环境中残留期长(4~57周),是近年备受关注的疑似持久性有机污染物(POP),为修复被其污染的土壤,按图示程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。已知莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明。据图回答下列问题。 (1)由图推断,从A瓶到C瓶液体培养的目的是_______________________________________________。 (2)图中将C瓶菌种接种到固体培养基的过程使用的接种工具是__________,该方法计算得到的菌落数往往比实际值__________(填“偏低”或“偏高”),原因是_______________________________________________。 (3)一段时间后,培养基出现无透明带菌落和有透明带菌落两种菌落,我们筛选的目的菌是__________菌落中的细菌,另外一种菌落利用的氮源很可能是__________。 (4)为弄清固体培养基中的非目的菌落来自C瓶菌种还是培养基,要如何设置对照组?_______________________________________________。 解析　(1)A瓶到C瓶中的培养液是以莠去津为唯一氮源的培养基,属于选择培养基,A瓶到C瓶液体培养的目的是初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)同时增加该菌的数量。(2)题图中将C瓶菌种接种到固体培养基的方法为稀释涂布平板法,因此该过程使用的接种工具是涂布器,该方法计算得到的菌落数往往比实际值偏低,主要是因为在平板上统计的菌落可能是由两个或两个以上的细胞聚集在一起长成的菌落,进而导致统计的结果偏低。(3)一段时间后,培养基出现无透明带菌落和有透明带菌落两种菌落,我们筛选的目的菌是有透明带菌落中的细菌,即因为培养基中的莠去津被细菌利用而被分解,因而出现透明带,另外一种菌落利用的氮源很可能是空气中的氮气。(4)为弄清固体培养基中的非目的菌落来自C瓶菌种还是培养基,则需要设置对照组,对照组应该为空白对照,即用配制的培养基灭菌后不接种,与实验组放在相同条件下培养。 答案　(1)通过选择培养增加降解莠去津的细菌数量 (2)涂布器　偏低　当两个或两个以上的细胞聚集在一起时,长成的是一个菌落　(3)有透明带　氮气　(4)用配制的培养基灭菌后不接种,与实验组放在相同条件下培养 12.(科学探究)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。 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 回答下列问题: (1)通常在实验室培养微生物时,需要对所用的玻璃器皿进行灭菌,灭菌的方法有_______________________________________________(答出2点即可)。 (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。 (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_______________________________________________。 (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:_______________________________________________。 (5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用,其意义是_______________________________________________(答出1点即可)。 解析　(1)对玻璃器皿进行灭菌的方法有干热灭菌、湿热灭菌(或高压蒸汽灭菌)、灼烧灭菌等。(2)分析题干实验结果,以葡萄糖为碳源时,细胞干重最大,故菌株C生长的最适碳源是葡萄糖;以制糖废液为碳源时,S产量最高,故用菌株C生产S的最适碳源是制糖废液。微生物的生长需要水、无机盐、碳源、氮源以及特殊营养物质,故菌株C的生长除需要碳源外,还需要氮源、无机盐等营养物质。(3)由实验结果可知,菌株C可以利用葡萄糖,但在以淀粉为碳源时,菌株C不能生长,原因可能是菌株C不能合成淀粉酶,导致其无法利用淀粉。(4)以制糖废液作为碳源,进一步确定生产S的最适碳源浓度,可以以碳源浓度作为自变量,不同碳源浓度下S产量作为因变量,实验思路为:设计一系列等浓度梯度的制糖废液分别培养菌株C,测定不同浓度制糖废液中S产量,S产量最大的碳源浓度,即为最适碳源浓度。(5)利用制糖废液生产S可以实现废物利用,其意义是可减少污染、节省原料、降低生产成本等。 答案　(1)干热灭菌、湿热灭菌(或高压蒸汽灭菌)　(2)葡萄糖　制糖废液　氮源、无机盐　(3)菌株C不能产生淀粉酶　(4)设计一系列等浓度梯度的制糖废液分别培养菌株C,测定不同浓度制糖废液中S产量,S产量最大的碳源浓度即为最适碳源浓度　(5)减少污染、节省原料、降低生产成本 学科网（北京）股份有限公司 $$