第36讲 微生物的培养技术和应用（培优专练）（26年高考真题+强化训练+限时模拟）（全国通用）2027年高考生物一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以高考真题为引领，通过情景探究、图表分析和实验探究三维度构建微生物培养技术训练体系，强化科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题·命题感知|3题（2026年多地高考真题）|聚焦培养基筛选、灭菌技术、代谢应用|从基础实验操作到原理应用，构建“操作-原理-应用”逻辑链| |进阶·强化演练|34题（含16个情景探究、17个图表分析、1个实验探究）|结合茶饮、环保等真实情境，突出实验设计与结果分析|以培养基类型为核心，辐射灭菌方法、接种技术、计数原理等知识节点| |拔高·限时模拟|20题（15选择+5非选择）|综合考查实验设计与误差分析，强调知识迁移|整合微生物培养全流程，形成“分离-纯化-鉴定-应用”完整知识体系|

第36讲 微生物的培养技术和应用（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究类） 4 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 43 真题·命题感知 1．（2026·四川·高考真题）四川主产的浓香型白酒畅销全国。其发酵用的酒曲富含霉菌、酵母菌、细菌等微生物。从酒曲中分离纯化的某些酵母菌可利用其产生的乙醇合成低水溶性的乙酸乙酯，催化该反应的酶也能催化酯分解。下列叙述正确的是（     ） A．向培养基中加入青霉素，可有效抑制细菌和霉菌的生长 B．向培养基中添加乙酸乙酯，可根据透明圈筛选产酯酵母 C．酵母菌被破碎处理成匀浆后，不能催化乙酸乙酯的合成 D．与无氧相比，有氧条件培养酵母菌能产生更多乙酸乙酯 2.（2026·安徽·高考真题）某种营养缺陷型细菌在完全培养基上能生长，但在基本培养基上需添加组氨酸才能生长。将等量的营养缺陷型菌株涂布到两种培养基上（基本培养基中添加了少量组氨酸供细菌繁殖，但不足以形成菌落），再分别放入含低浓度和高浓度物质M的滤纸片，培养一段时间后菌落的生长情况如图。下列叙述正确的是（　　） A．固体培养基配制后需要采用干热灭菌法进行灭菌 B．牛肉膏蛋白胨培养基能用于培养该营养缺陷型细菌 C．物质M有诱变作用，菌落a中细菌合成蛋白质时不需要组氨酸 D．物质M有抑制作用，抑菌圈边缘的菌落多数能在基本培养基上生长 3．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是（　　） A．检测果实细菌污染状况时，需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布 B．测定果实淀粉酶活性时，为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应 C．室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量，以分析果实糖含量 D．探究果实储存状况时，可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率 进阶·强化演练 情境探究类 1．【茶饮生活】玫瑰红茶的生产全流程包括5个关键阶段：鲜花期、萎凋期、揉捻期、发酵期和干燥期。为研究各阶段的优势菌种，采用稀释涂布平板法分离微生物后进行菌种的鉴定。下列叙述正确的是（     ） A．取不同阶段的玫瑰红茶各2g，分别加入8mL蒸馏水制备样液 B．用涂布器蘸取样液后均匀涂布于固体培养基的表面 C．为避免杂菌污染，涂布平板后应立即放入恒温培养箱 D．对分离后的菌株应进行菌落形态观察和分子生物学鉴定 2．【实验室实验】大肠杆菌的质粒上含有某些抗性基因，如氨苄青霉素抗性基因、四环素抗性基因等。研究人员在含氨苄青霉素或四环素的培养基上接种大肠杆菌，观察是否有菌落产生。下列叙述错误的是（     ） A．该实验中用于筛选的培养基属于固体培养基 B．用稀释涂布平板法接种时使用的涂布工具是涂布器 C．该平板上的菌落数需控制为30~300才具有说服力 D．该平板上长出的大肠杆菌菌落通常是具有抗性的 3．【灭菌实操】器械灭菌时，常在高压蒸汽灭菌锅中放置图示生物指示剂来检测灭菌效果。灭菌后在塑料瓶密封状态下挤破安瓿瓶，让培养液浸泡含芽孢的菌片。一段时间后，若培养液变黄，则灭菌不彻底。下列说法错误的是（     ） A．安瓿瓶中的培养液含有营养物质，可使芽孢复苏 B．菌片中芽孢的耐热性大于器械上的微生物 C．培养液变黄可能是芽孢复苏后的代谢产物导致的 D．需与未灭菌的生物指示剂对照以确定灭菌效果 4．【农林科研】研究人员从百两金植株中提取了一种内生真菌，并通过平板划线法在PDA培养基（含有马铃薯浸出液）上进行分离纯化。下列叙述正确的是（     ） A．马铃薯浸出液可为该真菌的生长提供碳源 B．可采用干热灭菌法对PDA培养基灭菌 C．培养基灭菌后，再将它的pH调至适宜范围 D．平板划线时，每次划线前需对接种环消毒 5．【环保治污】研究人员用无机盐、琼脂和石油配制的培养基从被石油污染的土壤中筛选出来了一种石油降解菌，下列相关叙述正确的是（     ） A．根据用途进行划分，这种培养基是一种鉴别培养基 B．为防止蛋白质变性，不能用高压蒸汽灭菌法处理该培养基 C．做好消毒和灭菌工作，要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触 D．为防止培养基污染，配制微生物、动物细胞等培养基时均需添加一定量抗生素 6．【新材料前沿】废弃塑料难降解，易导致“白色污染”。聚羟基脂肪酸酯（PHA）具有类似塑料的特性且可被土壤微生物降解，可替代部分塑料。研究人员从某咸水湖中发现了一种产PHA的嗜盐细菌，为获得PHA高产的嗜盐细菌，进行了相关实验，流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．实验中对培养基灭菌的常用工具是高压蒸汽灭菌锅 B．与Ⅰ号培养基相比，Ⅱ号、Ⅲ号培养基中通常需加入琼脂 C．过程③所用方法统计的结果往往较实际值偏小 D．若过程④进行了5次划线，则需要对接种环灼烧5次 7．【农业土壤研究】如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验示意图，据图分析下列叙述正确的是（     ） A．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个 B．需要配制以尿素为唯一氮源的选择培养基，尿素不仅提供氮源，还可以提供碳源 C．除了用该实验方法进行尿素分解菌的计数外，还可以用平板划线法、显微镜直接计数法 D．在进行涂布平板时，先将浸在酒精中的涂布器取出，再将涂布器放在酒精灯火焰上灼烧，然后直接用涂布器将滴加到培养基表面的菌液均匀地涂布在培养基表面 8．【畜牧养殖】瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊器官，其中生活着多种微生物。下图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌。下列叙述正确的是（     ） A．提取的牛瘤胃液不能使用干热灭菌，应使用湿热灭菌 B．甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的牛肉膏蛋白胨培养基 C．乙和丁的接种方法均可分离纯化并进行计数 D．以纤维素为唯一碳源的刚果红培养基中，会出现以目的菌为中心的透明圈 9．【农田生态】纤维素分解菌在农业废弃物资源化利用中有重要价值。研究人员从某农田土壤中分离出纤维素分解菌后，按照下图流程计数（⑤⑥⑦的菌落数分别为48、57和63）。下列叙述错误的是（     ） A．等比稀释过程中，使用无菌水可防止杂菌污染 B．分离纤维素分解菌的培养基属于选择培养基 C．试管②③④中溶液的稀释倍数分别是102、103和104 D．由题意可算出1 g土壤中约含5.6×106个纤维素分解菌 10．【工业酶前沿】某科研团队从深海热泉中分离出一种嗜热细菌，该菌能在90℃高温下存活并产生耐高温的淀粉酶。为获得该淀粉酶的高产菌株，研究人员进行了如下实验：将原始菌株进行紫外线诱变处理后，接种到以淀粉为唯一碳源的固体培养基上，在90℃条件下培养，通过测量透明圈直径与菌落直径的比值筛选目标菌株。下列分析正确的是（     ） A．该培养基属于选择培养基，通常只有能分解淀粉的微生物才能生长 B．透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明该菌株分解淀粉的能力越弱 C．紫外线诱变属于物理诱变，其原理是使DNA分子中碱基发生替换 D．筛选出的高产菌株可直接用于工业生产，无需进行安全性评估 11．【微生物育种实验】营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后，微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏，使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。以下是实验人员利用“影印法”初检氨基酸缺陷型菌株的过程。回答下列问题： （1）从培养基成分分析，基本培养基与完全培养基存在差异的成分是_______________。 （2）②过程相当于______，最终可以从_________培养基上获得相应的营养缺陷型菌株。 （3）为了进一步完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，实验人员进行了如下操作： ①用接种针挑取菌落________（A/B）接种于盛有完全培养液的离心管中，28℃振荡培养1～2天后，离心，取沉淀物用无菌水洗涤3次，并制成菌悬液。 ②吸取1mL菌悬液加入无菌培养皿中，倾注15mL融化并冷却至50℃左右的基本培养基，待其冷凝后用记号笔在_____（皿盖/皿底）划分A、B、C、D、E五个区域。 ③在划分的五个区域对应的培养基上放入少量分组的氨基酸粉末（如下表所示），经培养后，观察生长圈出现的区域，从而确定属于何种氨基酸缺陷型。 组别 氨基酸种类 A 组氨酸 苏氨酸 谷氨酸 天冬氨酸 亮氨酸 B 精氨酸 苏氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 C 酪氨酸 谷氨酸 赖氨酸 色氨酸 丙氨酸 D 甘氨酸 天冬氨酸 甲硫氨酸 色氨酸 丝氨酸 E 半胱氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 丙氨酸 丝氨酸 在上述鉴定实验中，发现在培养基A、D区域出现生长圈，说明该营养缺陷型菌株属于_________________________缺陷型。 12．【果酒生活实践】甲、乙、丙三位同学用葡萄汁制作果酒，具体处理如下图。 回答下列问题。 （1）甲同学自制果酒时________（填“需要”或“不需要”）严格灭菌。丙同学加入的蔗糖可作为酵母菌生长所需的________（填营养成分）。发酵过程中可观察到发酵液的变化是________。推测甲、乙、丙中，________的发酵速度最快。 （2）为比较三种发酵液中酵母菌的数量，三位同学对各自的发酵液进行了如下处理。 对图中马铃薯培养基采用的灭菌方法是________。据图可知，发酵液的最大稀释倍数为________，每位同学至少要倒_______个平板（不考虑空白对照）。 （3）丙同学认为平板中长出的不一定只有酵母菌菌落。为确保上述计数对象只为酵母菌，请你针对这个问题，提出相应的解决方案：________。 13．【保健品发酵】利用裂殖壶菌发酵生产DHA油脂，可获得DHA（一种不饱和脂肪酸）。发酵过程中配制的培养基主要分为葡萄糖和大豆蛋白胨。如图为发酵过程中物质含量变化曲线。回答下列问题： （1）培养裂殖壶菌的培养基中葡萄糖提供的主要营养是______，蛋白胨提供的氮源主要是用于______（填“裂殖壶菌生长”或“DHA合成”）。为使裂殖壶菌发酵充分，推测该发酵过程使用的是______（填“固体”或“液体”）培养基。 （2）据图分析，DHA油脂产量与______呈正相关，DHA的合成对______成分的需求量很高。 （3）据图分析，为了持续获得DHA油脂，发酵后期需要进行的措施是______。 14．【畜牧农业】牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌，设计了如下实验。请分析并回答下列问题： 实验步骤：Ⅰ、取样：从刚宰杀的牛的瘤胃中取样，将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。 Ⅱ、培养基的配制和灭菌： 配制全营养LB培养基。配方：水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂。 配制尿素培养基。配方：水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂。 Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种，如下图1所示。 Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。 （1）根据物理性质全营养LB培养基和尿素培养基都属于___________培养基。这两种培养基都含有微生物生长所需的四种基本营养成分，除水外还有___________。 （2）该小组采用___________法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下，利用该方法进行分离计数时，需要用到图2中的实验器材有___________。 （3）为检测该培养基灭菌是否彻底，应采用的检测方法是___________。为了判断尿素培养基是否具有选择作用，实验时还需要同时接种全营养平板，如果同一浓度梯度下，尿素培养基上的菌落数___________（“大于”、“等于”或“小于”）全营养培养基上的菌落数，则说明尿素培养基具有选择作用。 （4）为了避免混淆，本实验中使用的平板需要在培养皿的___________（“皿盖”或“皿底”）做好标记。然后在___________（“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”）的恒温培养箱中需培养1—2d，每隔24h统计一次菌落数目，选择菌落数目稳定时的记录作为结果。 （5）若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养，培养后平板上出现的菌落数如图1所示，则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为___________。 15．【传统泡菜食品】人体摄入适量乳酸菌可促进有益微生物生长，抑制有害微生物生长，维持肠道菌群平衡，减少肠道疾病发生。研究人员为从“陈泡菜水”中筛选出具有较强抑菌作用的乳酸菌，进行了相关实验。 （1）为了满足乳酸菌生长繁殖的需求，该培养基除提供碳源、氮源、水、无机盐外，还需要添加________，定容后调节pH至________（填“酸性”或“中性或弱碱性”）。研究人员采用平板划线法将“陈泡菜水”接种于固体培养基表面，置于________（填“有氧”或“无氧”）条件下纯培养，最终分离得到的单菌落称为________。 （2）科研人员采用牛津杯法检测乳酸菌代谢产物对大肠杆菌、铜绿假单胞菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌4种病原菌的抑制效果。如图所示，以对大肠杆菌的抑菌性检测为例，需将牛津杯（圆形小管）竖直立在已经凝固的不含营养物质的下层培养基上，向牛津杯周围倒入混有________的上层培养基（完全培养基），混合时温度一般控制在45℃，原因是________。待培养基凝固后将牛津杯取出，再将乳酸菌的无菌发酵液滴加至牛津杯制造的小孔中，适宜条件培养后检测抑菌效果。 （3）检测乳酸菌菌株Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的抑菌结果如图所示，说明对________的抑菌效果最好。 注：2对应菌株Ⅰ，3对应菌株Ⅱ，4对应菌株Ⅲ A． 大肠杆菌 B．铜绿假单胞菌 C．沙门氏菌 D．金黄色葡萄球菌 16．【深海制药前沿】安莎霉素（一种抗生素）主要用于治疗结核分枝杆菌导致的肺部感染，尤其是深海的赖氨酸缺陷型放线菌所产生的次生代谢产物。为筛选出能产生安莎霉素的放线菌种，科研人员用采自深海的放线菌进行选育。实验的部分流程如下图所示。 （1）过程A的接种方法为_________，在该过程中，统计菌落种类和数量时要每隔24h观察统计一次，直到各类菌落数目稳定，以防止培养时间不足导致_________。 （2）与④相比，③使用的培养基成分的主要区别是_________，这些培养基均需_________灭菌。 （3）从④中挑取_________（填字母）菌落进行纯化培养并扩大培养，获取其细胞代谢产物。将培养基的皿底分为4个区域，分别标记为a、b、c、d．先将_________接种到培养基上，然后在a、b、c区域分别放置含_________的圆形滤纸片，d区域放置不含该成分的圆形滤纸片，在适宜条件下培养一段时间。若观察到_________的现象，说明该赖氨酸缺陷型放线菌能产安莎霉素。 （4）科研人员用过程A的接种方法对提取的赖氨酸缺陷型放线菌进行计数，将1mL样品稀释100倍，在3个平板上分别接种0.1mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为46、58和55，据此可得出每升该样品中的活菌数为_________个。 图表分析类 1．【分离计数与灭菌】废弃塑料难以降解，易导致“白色污染”。聚羟基脂肪酸酯（PHA）具有类似塑料的特性且可被土壤微生物降解，可替代部分塑料。研究人员从某咸水湖中发现了一种产PHA的嗜盐细菌，为获得PHA高产的嗜盐细菌，进行了相关实验，流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．实验中对培养基灭菌的常用工具是高压蒸汽灭菌锅 B．与Ⅰ号培养基相比，Ⅱ号、Ⅲ号培养基中通常需加入琼脂 C．过程③所用方法统计的结果往往较实际值偏小 D．若过程④进行了5次划线，则需要对接种环灼烧5次 2．【纤维素分解菌筛选】瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊器官，其中生活着多种微生物。下图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌。下列叙述正确的是（     ） A．提取的牛瘤胃液不能使用干热灭菌，应使用湿热灭菌 B．甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的牛肉膏蛋白胨培养基 C．乙和丁的接种方法均可分离纯化并进行计数 D．以纤维素为唯一碳源的刚果红培养基中，会出现以目的菌为中心的透明圈 3．【培养基配制】下表是培养细菌的BSA培养基配方，有关叙述错误的是（     ） 成分 NaHCO3 NH4Cl KCl NaH2PO4·2H2O 维生素母液 微量元素母液 蔗糖 含量 2.5g/L 0.25g/L 0.1g/L 0.68g/L 1% 1% 4g/L A．该培养基属于液体培养基 B．该培养基碳源是蔗糖，氮源是NH4Cl C．该培养基调好酸碱度后可以接种使用 D．经该培养基扩大培养后，可采用细菌计数板进行抽样检测 4．【抑菌实验分析】为探究大蒜提取物对某种肺炎链球菌生长的抑制作用，科研人员进行了相关实验，结果如图所示。下列说法正确的是（     ） A．采用平板划线法将肺炎链球菌均匀分散到培养基表面 B．②③④处的滤纸片浸有大蒜提取物，①处滤纸片作为对照 C．在培养皿盖上标记后将平板倒置放入适宜温度的恒温箱中培养 D．通过比较不同滤纸片周围肺炎链球菌的菌落数判断其抑制作用 5．【微生物发酵代谢】乙醇梭菌是厌氧菌，可用来生产乙醇，其代谢过程如图所示。某乙醇梭菌突变株接种在基础培养基（含有CO2的环境）中无法产生乙醇。为检测该突变株中相关酶的缺陷情况，进行相关实验，结果如下表所示。下列相关叙述正确的是（     ） 组别 培养条件 实验结果 甲 基础培养基 - 乙 基础培养基+中间产物1 - 丙 基础培养基+中间产物2 + 注：“-”表示无乙醇产生，“+”表示有乙醇产生 A．利用乙醇梭菌发酵产生的乙醇代替化石燃料，可提高生态足迹 B．该实验的自变量为是否添加中间产物，因变量为是否产生乙醇 C．配制上述培养基需要添加水、碳源、氮源和无机盐等营养物质 D．上述实验结果说明，突变菌株的C酶基因缺陷，A酶基因正常 6．【尿素分解菌计数】某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤，实验操作过程如下，下列说法错误的是（    ） A．若每支试管稀释10倍，则图中a的数值应为2.7，5号试管共稀释了106倍 B．图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，能生长的微生物不一定能合成脲酶 C．若仅以4号试管接种培养基计数，5 g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×108个 D．图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的 7．【传统发酵酱油】酱油是厨房必备的调味品，其制作过程需要米曲霉发酵分泌的蛋白酶、脂肪酶。其工艺流程如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．大豆、小麦、麦麸中的淀粉可为米曲霉生长提供碳源 B．蛋白酶能将大豆中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸 C．为避免杂菌污染，加入发酵池中的菌液需进行灭菌处理 D．与现代发酵技术相比，浸出法提取的酱油的产量和品质易受发酵原料和微生物种类的影响 8．【平板划线操作】酵母菌的纯培养实验中，平板划线和培养的具体操作如图所示，请选择正确的操作并进行排序，下列排序正确的是（     ） A．①③④⑤⑧ B．①③⑤⑥⑦ C．②③④⑤⑧ D．①②③⑥⑦ 9．【液体培养基特性】某培养基的组分及含量如下表所示，下列叙述正确的是（     ） 组分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl H2O 含量 5 g 10 g 5 g 定容至1000 mL A．牛肉膏提供的营养物质仅有碳源 B．该培养基不能用于细菌的菌落计数 C．培养大肠杆菌时，需将该培养基调至酸性 D．接种后若无微生物生长，该培养基可以直接丢弃 10．【影印法筛缺陷菌】野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，赖氨酸营养缺陷型突变菌株由于发生基因突变只能在添加了赖氨酸的培养基上生长。下图是以野生型菌株为材料，诱变、纯化赖氨酸营养缺陷型突变菌株的部分流程图，数字序号代表培养基，a、b、c表示操作步骤。下列叙述错误的是（     ） 注：原位影印是指用无菌绒布轻盖在已经长好菌落的培养基②上，然后不转动任何角度，将②上的菌落按原位“复印”至新的培养基③和④上。 A．培养基①和②在物质种类上的差异在于前者不含凝固剂 B．野生型大肠杆菌在紫外线的照射下，可提高基因突变的频率 C．培养基③和④在物质种类上的差异在于前者不含赖氨酸 D．培养基④上，乙是由赖氨酸营养缺陷型突变菌繁殖而来的 11．【噬菌体双层计数】科研小组用双层平板法测定某污水样本中噬菌体的数量，操作流程是：①先铺2%琼脂于培养皿底层，形成底层琼脂培养基；②将敏感指示菌和待测污水样本混合液，加入已熔化并降温至45～48℃的1%琼脂培养基中，迅速倾注于底层培养基上，形成上层培养基；③倒置培养一段时间后，计数噬菌斑。双层平板如下图所示。下列叙述正确的是（     ） A．倒平板前需对培养基和培养皿进行干热灭菌 B．可用酵母菌作为敏感指示菌对T2噬菌体进行计数 C．上层培养基冷却至45～48℃，主要目的是防止底层培养基液化 D．上层培养基中琼脂浓度较低，形成的噬菌斑较大便于计数 12．【无菌划线操作】下列关于实验操作的叙述，错误的是（     ） A．在接种过程中，试管口或锥形瓶口可通过火焰灼烧来灭菌 B．上图进行平板划线的接种环共进行了5次灼烧灭菌 C．实验中用到的培养皿在使用前必须进行干热灭菌处理 D．在酒精灯火焰附近，用手指将培养皿打开一条合适的缝隙再倒入培养基 13．【乳酸菌分离计数】酸浆是一种经微生物自然发酵形成的淡黄色或乳白色的液体。我国食用酸浆和利用酸浆进行农产品加工的历史悠久，西北地区的地方特色食物浆水面就是以蔬菜浆水为主要配料制作而成。蔬菜浆水的制作过程如下图所示。 （1）制作蔬菜浆水时向缸中加入面汤是因为面汤中含有丰富的_____________，可以为微生物发酵提供碳源和能源。 （2）发酵好的蔬菜浆水呈乳白色，味酸，某研究小组测定其pH值为3.7-4.9，结合其制作过程，你认为发酵过程中发挥主要作用的微生物是_____________（填“乳酸菌”或“醋酸菌”）。 （3）为验证上述推测是否正确，研究小组用_____________法分离蔬菜浆水中的微生物，通过观察菌落特征来鉴别微生物种类。同时，该方法也可用来统计样品中的活菌数，于是某兴趣小组采用此方法对蔬菜浆水中该微生物进行了计数。若将10 mL的蔬菜浆水悬液进行梯度稀释，分别取0.1 mL稀释倍数为105的样液接种到5个培养基上，培养一段时间后统计的菌落数分别为39、41、42、43、45，则1 mL悬液中活菌数量为_____________×107个，这样的计数方法所得结果比实际值偏_____________。 14．【诱变筛选高产菌株】大肠杆菌E能产生一种化合物——法尼烯，其在农业、医药等领域有广泛应用，但产量很低。科研人员用紫外线对大肠杆菌E的菌悬液进行诱变处理，筛选法尼烯高产的突变株。 （1）因基因突变频率低，诱变后的菌悬液中突变体占比很低；又因基因突变具有______性，法尼烯高产的突变体在全部突变体中的占比（正突变率）很低。需要进行大量的筛选工作。 （2）为解决筛选工作量大的问题，科研人员利用法尼烯合成途径中的前体物质P对E的突变菌株进行筛选。 ①用______将E的菌悬液稀释后，分别取0.1 ml涂布于含不同浓度P的固体培养基上，置于37℃培养箱中培养2天，菌株生长情况如下图，结果表明______。 ②根据图中的结果，将经诱变处理的E菌悬液涂布在含0.9 mg/L的P溶液的筛选平板上，37℃培养3天。该浓度既能_________，又能维持平板中一定的筛选压力，便于筛选。 ③挑取平板上长出的______，制成菌悬液后接种于液体培养基中，一段时间后测定法尼烯的含量，最终获得30个突变菌株，其中法尼烯产量明显高于E菌的有14株，正突变率高达43.30%。请解释这种方法能提高筛选效率的原因。 15．【微生物的选择培养】科研工作者采用下列流程筛选出耐盐甲醛降解菌，并对它的生长和降解特性进行了研究，回答相关问题： ①将适量活性污泥加入到100mL无菌水中连续培养2h； ②从菌悬液中取10mL接种于牛肉膏-蛋白胨培养基富集培养24h； ③取10mL富集菌液接种到90mL的无机盐-甲醛培养基（含10mg/L甲醛），待培养液明显浑浊后，取培养液10mL转接于90mL的无机盐-甲醛培养基（含20mg/L甲醛），在同样的培养条件下按梯度不断提高甲醛浓度反复富集驯化，直至甲醛浓度提升至100mg/L； ④将最后一次具有明显浑浊现象的富集菌液涂布于含有一定量甲醛的无机盐固体培养基，选择菌落形态良好的菌株保种后进行后续实验。 （1）目前针对甲醛污染有吸附法、化学法、生物降解法，与其它方法相比，生物降解法的优点有_______（答出2点即可）。 （2）菌种驯化，是一种通过人工措施使微生物逐步适应特定环境并定向选育的方法，上述过程中驯化的具体措施是_______，其中菌种如果发生基因突变，则是_______的（“定向”、“不定向”）。 （3）科学家通过上述过程成功筛选出一株甲醛降解菌，命名为菌株WYO，并进行了生长曲线测定，结果如图，其中_______期为J型增长阶段，Ⅲ期细菌出生率与死亡率的关系是_______。 （4）下图为不同接种量对菌株WYO降解甲醛的影响，其中对照组的处理是_______，从图中可以看出接种量对降解效率的影响是_______。 16．【微生物与环境间的相互作用】学习以下材料，回答（1）~（4）题。 花蜜微生物与传粉者的相互作用 90%的开花植物依赖动物传粉，富含糖类和氨基酸等营养成分的花蜜是植物为传粉者提供的最常见报酬，然而传粉者并不是从花蜜中受益的唯一生物类群，大量研究发现，以真菌和细菌为主的微生物在花蜜中广泛存在。一般认为开花植物的原始花蜜是无菌的，由外界生物（主要是传粉者）或非生物载体（空气、雨水等）将微生物传播接种到花蜜中，并在其中形成微生物群落。 微生物和传粉者在花蜜微环境中相互作用。作为重要的传播载体，传粉者的种类和活动在不同程度上影响花蜜微生物的发生率和丰度，传粉者采集花蜜时会带走微生物代谢累积的有害物质，并促进植物蜜腺分泌新鲜花蜜，利于微生物的生长。“花气味”由植物自身释放的挥发物及花蜜微生物代谢产生的挥发物两部分组成。研究者进行假花（模拟植物A花朵）诱导实验，设置对照组和实验组，实验组添加含有四种主要挥发性物质的人工花蜜，结果如图。进一步研究发现，植物A花朵中的优势菌群均具有代谢产生上述挥发物质的能力。微生物的代谢活动可提高花蜜温度，促进花气味分子挥发的同时又为传粉昆虫在早春等寒冷季节提供了一份额外的热量报酬；也可以通过改变花蜜中糖和氨基酸的组成及浓度进而调节花蜜的味道；微生物还可以作为传粉者肠道菌群的成分影响传粉者的健康，并最终影响传粉者的访花行为。 传粉是植物繁殖的关键环节，探究花蜜微生物与传粉者之间的相互作用规律，有助于理解生态系统稳定性的维持机制，为生物多样性保护提供科学依据。 （1）花蜜中的糖类、氨基酸为微生物的生长繁殖提供________的同时，其形成的高渗、低氧环境也对微生物起到了________作用，这是造成花蜜微生物种类简单的主要原因之一。 （2）花气味物质与传粉昆虫触角上的特定蛋白结合形成复合体，刺激嗅觉感受神经元产生________，并将信号传递到嗅觉中枢影响昆虫的访花行为。假花诱导实验中，对照组应添加________，据图可知，________。 （3）对于花蜜微生物与传粉者的相互作用关系，理解正确的选项有________。 a.不同花蜜微生物均促进传粉者的访花行为，不同传粉者均促进花蜜微生物的生长 b.花蜜微生物在吸引传粉者的同时，也需要借助传粉者的访问来实现其种群扩散 c.传粉者的活动可能改变花蜜微生物群落中的优势物种，进而影响其群落演替 d.传粉者与花蜜微生物之间存在竞争、捕食等种间关系，这不利于各自种群的发展 （4）从生态系统信息传递的角度，概述花蜜微生物发出的信息如何通过传粉者促进植物种群的繁衍________。 17．【堆肥功能菌筛选】养殖场粪便堆肥沤肥是重要的农家肥来源，某些微生物能使粪便中的氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选出能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物，实验小组的相关实验流程如下，据此回答下列问题： （1）过程①通过________________法将畜禽粪便样品接种到__________（填“选择”或“鉴别”）培养基上，筛选出利用氨氮化合物的微生物。 （2）过程②筛选出的菌落在a、b培养基上的生长情况为 。 A．a、b中均能生长 B．a中能生长，b中不能生长 C．a中不能生长，b中能生长 （3）过程③可通过向上清液中添加_________并检测其活性来区分菌种甲和乙。 （4）综合分析，将菌种_____添加在养殖场粪便中，可以更有效地降低堆肥沤肥过程中产生的NH3对禽畜健康的影响，理由是 ________________________________。 实验探究类 1．【厌氧发酵菌筛选与计数】发展农村清洁能源是实现乡村振兴的重要举措。沼气发酵技术可将农作物秸秆等农业废弃物转化为清洁能源，具有保护环境、提供能源的双重效益。玉米秸秆富含木质纤维素（主要由纤维素、半纤维素和木质素组成），是优质的沼气发酵原料。然而，木质素是木质纤维素中最难降解的组分，阻碍沼液中非甲烷细菌对纤维素和半纤维素的分解，限制了产甲烷菌的发酵效率。 请根据材料，回答下列问题： （1）从微生物营养的角度分析，玉米秸秆可为发酵体系中的微生物提供____________等营养物质（答出2点即可）。若要统计沼液中微生物的数量，可采用显微镜直接计数法，该方法的计数结果通常比实际值偏____________，原因是_______________________。 （2）科研人员为优化沼气发酵微生物群落，提高秸秆利用率，从污泥中分离出一株厌氧互营苯甲酸降解菌（简称S.s菌），该菌株能促进木质素的分解，为产甲烷菌提供可利用的物质，从而提高甲烷产量。科研人员探究了S.s菌对玉米秸秆沼气发酵的生物强化作用，结果如下图： 由图1可知，S.s菌株的最佳接种比例为____________，接种比例过高____________（促进/抑制）甲烷产量，请从微生物群落结构的角度进行分析，原因是___________________________。 （3）分析图2各组除了添加等量的底物外，还要添加____________，以保持无关变量一致。当有____________存在时，S.s菌株降解效果显著增强。 （4）S.s菌株对玉米秸秆沼气发酵的生物强化作用机制是：S.s菌株能促进木质素分解为产甲烷菌可利用的物质，提高甲烷产量；同时____________，提升了秸秆的整体降解效率。根据上述实验，为提高产甲烷效率，请提出一种有效措施：___________________________________。 2．【酿酒酵母筛选发酵】科研人员采用TTC显色法实现了快速筛选高产酒精的果酒酵母。TTC是一种显色剂，遇乙醇显红色，且乙醇含量越高菌落颜色越深。科研人员从果园土壤中采集样品，开展分离、筛选、鉴定、发酵性能的测定实验，部分实验流程如下。 请回答下列问题。 （1）实验中挑取的单菌落纯化时，第2次划线需从第1次划线的末端开始，目的是____________。 （2）在TTC培养基上筛选菌落呈____________色的果酒酵母进行发酵性能测定，理由是____________。 （3）果酒酵母发酵性能测定的相关实验结果如图甲、乙所示。 据图分析，果酒酵母作为果酒发酵优选菌株的优势是____________（答出1点即可）。 （4）酒精度能影响酵母菌的生长，从而影响果酒的生产效率。请设计实验探究果酒酵母对乙醇的耐受性极限（简要写出实验设计思路）。____________ 3．【生防抑菌菌分离鉴定】尖镰孢菌（FOC）是一种土壤真菌，易引起黄瓜等蔬菜患枯萎病，严重影响产量。项目学习小组欲从土壤中筛选几种能抑制FOC的细菌，构建复合菌群，探究复合菌群对枯萎病的防治效果。 （1）分离纯化菌种：取土样后，加入无菌水，制成菌悬液。为分离纯化菌种，可使用平板划线法或__________将微生物接种于物理性质为________的培养基上。该培养基需加水、碳源、_________（填2种）等营养成分。 （2）筛选抑真菌菌株：从分离出的菌株中筛选出HB1、HB5和HB15三株具有较强抑真菌潜力的功能细菌。将FOC接种于培养基一侧，并在距其2cm处接种待测菌株，对照只接种FOC，观察抑菌情况，以比较三种菌株的抑制效果。 据图1可知，_________菌株对FOC的抑制效果最强。为检测三种菌株能否共存，进行了相容性（不相互抑制）试验：将HB1菌液均匀涂布在培养基平板上，将滴加有HB5、HB15菌液和无菌水（CK）的滤纸片放在平板上，培养结果如图2.结果表明，HB5和HB15不会抑制HB1生长，理由是________。完成相容性试验，还需进行两组实验，请根据图3写出其中一组设计。 a___________    b___________    c__________ （3）作用效果检测：用复合菌群（HB1+HB5+HB15）灌根处理黄瓜幼苗，接种FOC，作为实验组。对照组仅接种FOC．15天后检测相应指标，结果如表1.复合菌群对黄瓜幼苗的作用是______________。 表1 实验处理 茎粗（cm） 株高（cm） 地上部鲜重（g） 地下部鲜重（g） 发病率 对照组 0.36 32 17.78 0.61 86.67% 实验组 0.4 43.15 26.08 0.98 40.00% 4．【脱氮功能菌筛选应用】工厂化养殖废水中高浓度氨氮（-N）易导致富营养化。研究人员从池塘底泥中分离出一株耐高氨氮的好氧反硝化细菌——赤红球菌（WM28），已知研究证实该菌能在好氧条件下将-N转化为N2。为明确其脱氮潜力及应用安全性，研究团队开展了系列实验，结果如下表所示，请回答下列问题： 初始质量浓度（mg/L） 剩余质量浓度（mg/L） 去除率（%） 100 0 100 200 0 100 500 0 100 700 85.6 88.0 1000 248.1 75.2 表1菌株WM28在不同-N浓度模拟废水中的脱氮效果 （注：实验条件相同且适宜，每组3个平行实验，培养48h测定） （1）分离菌株WM28时，培养基应以________为唯一氮源，该培养基从功能上属于_______培养基，根据表1实验结果，请从对照角度对该实验提出改进方案________。 （2）微生物制剂在实际应用中需满足两项安全要求：一是不能成为抗生素耐药性的传播载体，二是对养殖生物无急性或慢性毒性。为此，研究团队开展了药敏实验和斑马鱼毒性实验： ①药敏实验结果如表2，实验组滤纸片浸有相关抗生素，对照组浸有等量无菌水，若对照组滤纸片周围也出现了明显的抑菌圈，则说明实验结果是________（填“可靠的”或“无效的”），可能的原因是________。 抗生素类型 氯霉素 盐酸四环素 左氧氟沙星 对照组 抑菌圈直径（mm） 18.5 16.2 20.3 0 表2菌株WM28的药敏实验结果 （注：药敏实验判断标准：抑菌圈直径≥15mm为敏感，10~14mm为中度敏感，<10mm为耐药） ②斑马鱼毒性实验：将斑马鱼随机分组，实验组加入不同浓度WM28菌液（106~109CFU/mL），对照组加等量无菌水。10天后所有组的斑马鱼存活率100%，且无异常行为。综合两实验，分析WM28具有较高应用安全性的理由：________。 （3）养殖水体的pH（通常为6.0~9.0）、重金属污染（如Cu2+、Zn2+）等环境因素可能影响WM28的脱氮效果。为推动其产业化应用，结合上述因素，可开展的后续研究有________（答出1点）。 5．【溶杆菌抑菌机制探究】真菌感染严重影响农作物产量，研究细菌与真菌间的相互作用对于有效防控真菌病害具有重要意义。 （1）在被禾谷镰孢菌（真菌）感染的植株周围取土壤样本，制成菌液，用__________法接种于固体培养基上，分离得到溶杆菌（细菌）。培养基中应含有__________、水和无机盐等营养成分。 （2）已有研究发现，溶杆菌可分泌抗菌物质HSAF抑制真菌生长。研究人员以野生型溶杆菌（WT）和HSAF合成缺陷突变体（ΔH）的菌液为材料，与镰孢菌孢子（繁殖体）进行共培养或分离培养，观察镰孢菌的菌落生长情况，结果如图1.此实验的自变量是__________。 （3）溶杆菌中存在一种类似噬菌体尾部的复合物T6SS，可以将毒素“注射”进与它接触的细菌内部，T6SS中的M蛋白将复合物锚定在靶细胞膜上。为研究T6SS是否也参与抗真菌过程，在ΔH中敲除M基因，构建双突变体ΔHΔM。进行如图2中1~4组的与镰孢菌孢子共培养实验，一段时间后测量真菌菌落面积，实验结果说明__________。为确认M在其中起到重要作用，研究人员补充了第5组实验，请在答题纸上补充第5组的实验结果：__________。 （4）上述研究发现溶杆菌通过__________的方式抑制真菌，请分析与喷施广谱抗真菌药物相比，利用溶杆菌这种抑菌方式进行真菌防治的优势______________________________________。（写出一点即可）。 6．【内生菌计数与生物防治】禾谷镰刀菌（Fg）引起的赤霉病是小麦的主要病害之一，研究人员从小麦种子内筛选抑制Fg的内生菌，为生物防治制剂的开发提供理论支撑。请回答下列问题： （1）为探究Fg能否通过分泌纤维素酶破坏小麦细胞壁，可通过培养Fg观察透明圈进行判断。Fg的培养基中除了添加土豆汁以外，还需添加的试剂有_____（请从①-⑥中选择，填编号）。配制好的培养基需进行_____灭菌（填灭菌方法）。 ①刚果红②琼脂③纤维素④KH2PO4等无机盐⑤蒸馏水⑥酚红 （2）为对小麦种子中的内生菌进行纯培养和计数，可取小麦种子研磨液9 ml，通过稀释涂布平板法获得单菌落，可根据单菌落的_____进行菌种的初步鉴定，得到若干内生菌菌株。若在涂布了0.1 ml的D组稀释液的平板上的内生菌单菌落数分别为：236、240、244个，则1 ml小麦种子研磨液中的内生菌活菌数为_____个。统计的单菌落数往往比活菌的实际数目少，其原因是_____。 （3）采用平板对峙培养法比较内生菌的抑制效果。用直径1 cm的打孔器取Fg菌饼，接种于培养基中央。将等量同种待测内生菌接种在距Fg2 cm处的四个位点作为实验组，以_____的平板作为对照组。一段时间后结果如图1所示，测量各组Fg菌落直径，计算得到的抑制率如图2所示。将对照组Fg菌落直径记为a，实验组Fg菌落直径记为b，则实验组抑制率的计算公式为_____，实验结果说明_____。 （4）除了从自然界中筛选，选育性状优良的内生菌还可以通过_____（答一点）方法获得。 7．【拮抗菌分离计数扩培】我国北方部分地区草莓种植中常因连作和高湿环境导致灰霉病频发。某农业技术团队计划从长期堆放草莓秸秆和腐熟有机肥的土样中筛选出能抑制灰霉病病原菌生长的有益细菌，并进一步扩大培养，用于生物防治。研究人员进行了如下实验。 回答下列问题： （1）步骤③中，制备系列稀释液的目的是_______，该步骤将土壤悬浮液稀释了_______倍。 （2）普通琼脂培养基一般应采用_______法灭菌。步骤④培养后，研究人员应选择菌落数为_______的平板进行计数。若3个平板上菌落数分别为32、36、40，则每克土样中活菌数约为_______个。 （3）经步骤⑤纯化培养后，将获得的细菌与灰霉病病原菌进行平板对峙培养，测定其抑菌效果。已知平板对峙培养指的是把一种拮抗菌接种在平板一侧，把病原菌接种在另一侧，培养后观察拮抗菌是否能抑制病原菌生长，实验时应设置“灰霉病病原菌单独培养”的对照组，目的是_______。若某菌株周围出现明显抑菌圈，则说明该菌株可能通过产生_______来抑制病原菌生长。 （4）在扩大培养该有益菌株时，通常选用液体培养基而不是固体培养基，原因是_______（答出2点）。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．某种除草剂（一种含氮有机物，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明）在土壤中不易降解，长期使用会污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤，按下图过程选育能降解该除草剂的细菌。下列叙述正确的是（    ） A．分解除草剂能力最强的是E菌株，应对其扩大培养 B．药品称量、溶化、和倒平板等操作都必须在酒精灯火焰旁进行 C．图中接种方法为平板划线法，该方法可用于细菌计数 D．培养基上形成的5个菌落中的细菌都能以该除草剂为氮源 2．在微生物的培养过程中，离不开培养基的配制和灭菌技术。下列相关叙述正确的是（    ） A．使用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌时，需在100kPa、121℃条件下维持15~30min B．不同微生物生长所需的pH不同，配制完成的培养基在灭菌后按需要调节相应的pH C．为防止杂菌污染，灭菌后的培养基应立即倒入培养皿中并盖上皿盖，待冷却后倒置 D．进行接种工作前，需用紫外线对接种室、接种箱、工作台及人的双手进行消毒处理 3．酿酒主要借助酵母菌的发酵作用，可以在家庭进行，也可以实现工业化生产。科研人员进行了关于杂种酵母菌在不同基质中的发酵测试，结果见图，下列叙述错误的是（    ）    A．实验结果表明，酵母菌对蔗糖和淀粉的利用效率相近 B．为提高酒精产量，实验过程应该保持严格的无氧条件 C．家庭酿酒可在糯米中加入适量白砂糖以提高发酵效率 D．家庭酿酒难以严格灭菌，需要通过消毒抑制杂菌生长 4．某兴趣小组利用平板划线法接种进行酵母菌的纯培养，部分操作和所得平板如下图。下列有关叙述正确的是（    ） A．操作①中待培养基冷却至室温后缓慢倒入培养皿，凝固后将其倒置 B．操作②需在酒精灯附近进行，从上一次划线的末端开始下一次划线 C．要得到③中所示平板，操作中接种环需灼烧6次、蘸取菌液5次 D．若③中有杂菌菌落，但④中无菌落，可能是因为培养基灭菌不彻底 5．某种物质A（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A。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后，取0.1 mL涂布到平板上，初步估测摇瓶M中1 mL菌液中细菌数为2.4×108个。相关叙述正确的是（　　） A．多次筛选的过程是诱导细菌发生基因突变，产生高效降解A的菌株 B．③接种方法为稀释涂布平板法，涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上 C．乙中需要加琼脂和物质A等，实验需设平行重复实验，无需另外设置空白对照 D．若乙平板上菌落数平均为240个，则接种的菌液的稀释倍数为105 6．防止杂菌入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是（　　） A．实验室里可以用紫外线或化学药物进行消毒 B．无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌 C．若培养皿皿盖和皿底之间溅有培养基，则不宜用此培养基培养大肠杆菌 D．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 7．甲乙两个生物小组的“酵母菌纯培养”结果如图所示。下列说法正确的是（　　） A．两组平板都分成4个区进行划线 B．甲组操作过程需4次灼烧接种环 C．乙组适合对酵母菌活菌进行计数 D．单菌落大小反映菌种种类差异 8．某种嗜盐细菌合成的聚羟基脂肪酸酯（PHA），可用于制造无污染的“绿色塑料”。下图是从咸水湖中寻找生产PHA的菌种的过程。下列叙述错误的是（　　） A．配制步骤②③④的培养基时，需要高浓度的盐 B．步骤③要使用固体培养基培养细菌，才能获得单菌落并纯化菌株 C．最终获得的目标菌株，具有细菌数量与PHA含量的比值大的特征 D．若从土壤中寻找菌种，则在②之前要对土壤浸出液进行梯度稀释 9．影印接种法是一种用于研究微生物抗药性和筛选突变体的实验技术。为检测某种氨基酸缺陷型菌株，实验人员的实验过程如图所示，其中基本培养基中缺乏某种氨基酸，而完全培养基中含有该种氨基酸。下列叙述不正确的是（    ） A．若过程①的菌液进行诱变处理，目的是提高氨基酸缺陷型菌株的出现频率 B．图中的待测培养基为完全培养基 C．过程②应挑取完全培养基上有、基本培养基对应位置无的菌落 D．氨基酸缺陷型菌株在基本培养基上能形成菌落，只是菌落的生长速度比完全培养基慢 10．某科研小组想要筛选出某种维生素缺陷型菌株，采用与影印法类似的技术（用无菌的特殊材质的丝绒布覆盖在长满菌落的原培养基上，然后不转动角度，“复印”到新培养基）进行初检。下列关于该过程的相关操作及说法，错误的是（　　） A．原培养基上的菌落分布是通过稀释涂布平板法获得的，接种后需静置待菌液吸收再倒置培养 B．进行影印操作时，应先“复印”到不含该维生素的基本培养基上，再“复印”到含该维生素的完全培养基上 C．维生素缺陷型菌株应从基本培养基上没有菌落生长，而完全培养基上对应位置有菌落的地方挑选 D．维生素缺陷型菌株在基本培养基上能形成菌落，只是菌落的生长速度比完全培养基慢 11．厌氧菌乙醇梭菌可利用CO、CO2作为碳源合成乙醇，代谢途径如图所示。某乙醇梭菌突变株出现酶基因缺陷，在基础培养基（含有CO2）中不能产生乙醇。研究人员设置了甲、乙和丙三组培养基培养乙醇梭菌，检测有无乙醇生成，以确定菌株的突变情况，结果如表所示。下列有关分析合理的是（    ） 组别 培养条件 实验结果 甲 基础培养基 - 乙 基础培养基+中间产物1 - 丙 基础培养基+中间产物2 + 注：“-”表示无乙醇产生，“+”表示有乙醇产生。 A．培养该乙醇梭菌的培养基需要添加葡萄糖、牛肉膏等碳源 B．突变菌株缺乏T酶导致乙组培养基中不能检测到乙醇的生成 C．突变菌株的A酶基因正常使丙组培养基中可检测到乙醇的生成 D．实验结果说明，突变菌株的C酶基因缺陷，T酶基因和A酶基因正常 12．为从高粘度原油（主要是含碳有机物）中筛选得到高效降解石油污染物的细菌，研究者以原油污染污泥为研究对象进行如图所示实验。下列叙述正确的是（　　） A．培养基①的作用是增加目的菌株的种类 B．图示表明，油泥混合液被稀释了106倍 C．只有培养基②要以原油为唯一碳源 D．培养基③采用的接种方法不能用于统计活菌的数量 13．某科研团队从近海采集了上千份塑料垃圾，经过大量筛选发现一个PET塑料垃圾上附着了一个细菌群（P）。实验人员分离纯化该细菌群后，将等量的菌液分别接种到普通培养基和含PET塑料的普通培养基上，并结合红外光谱定时检测培养基中细菌P数量，如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．分离、纯化该细菌群的培养基应以PET为唯一碳源，并添加酵母膏作氮源 B．培养7天后普通培养基上的细菌P数量变化与培养基中营养物质减少有关 C．增大细菌P的初始接种量，普通培养基上细菌P种群的环境容纳量可能增大 D．实验结果表明，细菌P会优先利用PET中的碳源进行生长繁殖 14．某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。下列相关说法正确的是（    ） A．与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的B细胞不需要通过原代培养扩大细胞数量 B．诱导已免疫的B细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合，主要是利用细胞膜的功能特点 C．在杂交瘤细胞筛选过程中，发生融合的细胞都可以在选择培养基上正常增殖 D．将待筛选抗体与该病毒基因A进行杂交，呈阳性的就是所需的抗体 15．为研究某河流中岩石上微生物种群的演替，将灭菌后的裸石置于河流中，裸石上不同时间新增物种数目如图1所示。自养类群和异养类群的个体数量变化如图2所示（圆面积大小代表个体数量多少），其中A和H分别代表自养类群和异养类群的优势种。已知自养类群为异养类群提供有机碳，下列叙述正确的是（    ） A．对裸石进行灭菌是为了排除裸石上原有微生物种群的干扰 B．图1中的前10天，生长在裸石上的物种数目最多 C．图2中演替后期的优势种 A 的环境容纳量比演替初期的大 D．自养类群与异养类群之间不可能存在寄生的关系 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共12分）科研人员按照如图所示流程从盐湖土壤中分离筛选出了一株高产α-淀粉酶的耐盐性菌株NWU-8，并通过He-Ne激光照射提高该菌株产α-淀粉酶的能力，实验中需要a、b两种培养基，a的组分为牛肉膏、蛋白胨、高浓度NaCl、水，相比培养基a，培养基b的组分增加了可溶性淀粉。回答下列问题。 （1）配制好的培养基通常采用的灭菌方法是________。 （2）要在培养基上形成菌落，应使用固体培养基，a、b培养基中均还应加入_______，挑取a培养基平板上的菌落进一步划线纯化时，下列图示中正确的操作示意图为______。 （3）培养基a的作用是______，b培养基平板滴加碘液后，部分菌落周围出现透明圈，根据菌落直径和透明圈大小，初步判断菌株产酶能力与菌落的_______正相关。 （4）为获得纯培养物的耐盐基因X，实验小组应用纯培养物提取了DNA，检测DNA所用的试剂及原理是_________。获得PCR产物后，用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定，影响DNA分子迁移速率的主要因素有________（答出两点即可）。 （5）He-Ne激光照射诱导后的菌种需要对耐盐性和产酶能力等进行检测和筛选，因为He-Ne激光照射引起的变异具有不定向的特征。最后获得的纯净高产菌种进行液体摇瓶发酵，摇瓶培养的目的是________。 17．（除标注外，每空1分，共6分）工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。 回答下列问题： （1）米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的____________可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供________。 （2）米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的_________________能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于________（填 “自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”）微生物。 （3）在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是________（答出1点即可）。 18．（除标注外，每空1分，共11分）为确定某致病细菌对不同抗生素的敏感性，研究人员设置了四组实验：分别将含有A、B、C、D四种抗生素（含量相同）的滤纸片均匀置于同一平板上的不同位置，放在培养箱中培养一定时间后，观察其透明圈的大小，实验结果如下表。回答下列问题： 实验组别 抗生素种类 实验结果 1 A 滤纸片周围出现透明圈 2 B 滤纸片周围没有出现透明圈 3 C 滤纸片周围的透明圈比含A的小 4 D 滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落 （1）微生物的培养都需要提供水、__________和无机盐，缺一不可。在微生物培养过程中，获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，用平板培养细菌时一般需要将平板倒置，其原因是__________. （2）若配制的培养基可以促进某一种微生物生长而抑制其他微生物生长，则该培养基被称为__________培养基。 （3）实验需使用涂布器接种，接种前涂布器的灭菌方法为__________。该实验中，宜使用__________方法接种细菌，在培养和接种细菌时要特别注意进行无菌操作，接种时需在__________进行操作。 （4）根据实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素种类为__________；在排除杂菌污染的情况下，第4组实验说明细菌对抗生素D产生了__________。 （5）该实验还缺少一组空白对照，请尝试补充：___________。 19．（除标注外，每2分，共14分）自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮 菌拌种后播种，可显著提高玉米产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中 自生固氮菌的分离和固氮能力的鉴定，部分实验流程如图所示。请回答下列问题： （1）自生固氮菌属于生态系统生物组分中的___________ ，步骤①土样应取自当地 ___________ （填“表层”或“深层”）土壤。 （2）该实验用于纯化培养的方法是 ___________ ，若在④的3组平板上统计 的菌落数量依次为114个、129个，141个，则每克土壤中含有的固氮菌为___________ 个（用科学记数法表示）。运用这种方法统计的结果往往较实际值___________ ( 填 “偏大”或“偏小”），原因是__________。 （3）下表为两种培养基的配方，步骤④应选其中的 ___________ 培养基，按用 途来划分，此培养基为 ___________ 培养基。培养基的pH 应在灭菌___________ （填“前”或“后”）调至中性或弱碱性。 培养基类型 组成成分 Ashby 培养基 甘露醇（C6H14O6）、KH2PO4、MgSO4· 7H2O、NaCl、 K2SO4、CaCO3、琼脂、蒸馏水 LB培养基 蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂、蒸馏水 20．（除标注外，每空1分，共12分）儿茶素（C）是从茶叶中提取的一种天然多酚类化合物，有一定的抗菌作用，但作用较弱。研究人员用稀土离子Yb3+对儿茶素（C）进行化学修饰，形成配合物Yb3+-C，并探究其抗菌效果和机理。 （1）细菌的细胞膜以__________为基本支架，儿茶素（C）与细胞膜的亲和力强，可以穿过细胞膜。稀土离子Yb3+可与细菌内的某些酶发生竞争性结合而降低酶的活性，也可水解磷酸二酯键进而损伤细菌的遗传物质__________。但稀土离子与细胞的亲和力较弱，难以到达作用靶点，影响了其抗菌活性。 （2）为了确定配合物中Yb3+：C的最佳摩尔比，研究人员利用________方法将金黄色葡萄球菌接种到培养基上，培养基的成分应包括________、水、无机盐等。待培养基布满菌落后，用不同摩尔比的Yb3+-C配合物处理滤纸片，将其置于培养基中一段时间后，比较滤纸片周围____________的直径。 （3）将金黄色葡萄球菌制成菌悬液，分别加入等量的C、Yb3+和最佳摩尔比的Yb3+-C，测定24h内金黄色葡萄球菌存活数量变化（A600值越大，细菌数量越多），结果见下表。 0h 2h 4h 8h 16h 24h 对照组 0.40 0.40 0.38 0.35 0.35 0.35 C处理 0.40 0.12 0.13 0.07 0.02 0.01 Yb3+处理 0.40 0.14 0.11 0.04 0.02 0.01 Yb3+-C处理 0.40 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 由此得出的结论是___________。 （4）为探究配合物Yb3+-C的抗菌机理，研究人员利用透射电镜观察了各组金黄色葡萄球菌细胞内的超微结构，结果如下图。结果显示：    （a）未加抗菌剂：细菌菌体较小，其细胞质分布均匀； （b）C处理：细胞壁和细胞膜等结构不光滑，略显粗糙； （c）Yb3+处理：细胞质出现较明显的固缩及空泡化现象； （d）Yb3+-C处理：细胞壁及细胞膜等结构发生破裂，细胞质出现了严重的固缩及空泡化现象。 由此可见，儿茶素（C）和Yb3+作用的主要位点分别是___________、___________，推测Yb3+-C具有更强抗菌作用的机理是________。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第36讲 微生物的培养技术和应用（一轮培优练） 参考答案 真题·命题感知 题号 1 2 3 答案 B B D 进阶·强化演练 情境探究类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D A C D A D D A 11.(1)氨基酸 (2) 接种 完全 (3) A 皿底 天冬氨酸 12(1) 不需要 碳源（或碳源和能源） 有气泡冒出（产生大量气泡） 乙 (2) 高压蒸汽灭菌法 103 9 (3)在培养基中加入适量抗生素（如青霉素），抑制细菌等杂菌的生长   13.(1) 碳源 裂殖壶菌生长 液体 (2) 生物量 葡萄糖 (3)监测葡萄糖的含量，并及时补充葡萄糖，保证营养物充足 14.(1) 固体 碳源、氮源、无机盐 (2) (稀释)涂布平板 ①③④ (3) 将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养，检验是否有菌落产生 小于 (4) 皿底 30~37℃ (5)3.5×1010个 15.(1) 维生素 中性或弱碱性 无氧 纯培养物 (2) 大肠杆菌 45℃既不会杀死大肠杆菌、保证其活性，又能使培养基保持熔融状态，便于混合均匀倒平板 (3)D 16.(1) 稀释涂布平板法 遗漏菌落的种类和数目 (2) 缺乏赖氨酸 高压蒸汽 (3) C 结核分枝杆菌 C菌落的细胞代谢产物 a、b、c区域滤纸片周围出现抑菌圈，d区域滤纸片周围不出现抑菌圈 (4)5.3×107 图表分析类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C B D C C A B D 题号 11 12 答案 D B 13(1)糖类 (2)乳酸菌 (3) 稀释涂布平板 4.2 小 14．(1)不定向性 (2) 无菌水 P抑制E的生长，且抑制作用随P浓度的升高而增强 保证平板中菌株的存活率 单菌落 15.(1)成本更低，效果更好，且不会产生新的污染物 (2) 不断的增加甲醛的浓度 不定向 (3) Ⅱ 相等 (4) 不接种菌株WYO 随着接种量的增加，对甲醛的降解效率先增加后降低，10%-12%接种量的降解效率最佳 16.(1) 碳源、氮源 选择 (2) 兴奋 等量人工花蜜 混合的四种挥发性物质促进花朵吸引传粉者 (3)bc (4)花蜜微生物通过改变气味、温度等花蜜特征，向传粉者传递化学信息和物理信息，从 而提高传粉者访花行为，利于植物传粉受精，进而利于植物种群的繁衍 17.(1) 稀释涂布平板 选择 (2)B (3)脲酶 (4) 乙 菌种乙能分泌脲酶抑制剂，可抑制粪便中其他微生物（或菌株）产生的脲酶的活性 实验探究类 1(1) 碳源、氮源 大 显微镜直接计数法无法区分死菌和活菌 (2) 5% 抑制 过量接种导致菌群竞争、营养争夺或代谢产物抑制，反而降低发酵效率 (3) 等量的非甲烷细菌和等量产甲烷菌/等量的沼液 葡萄糖 (4) 减少了木质素对非甲烷细菌的阻碍/促进了沼液中非甲烷细菌对纤维素和半纤维素的分解/有利于纤维素和半纤维素的分解 在发酵液中添加5%S.s菌和葡萄糖 2(1)逐步稀释菌体，以便获得单个菌落 (2) 深红 该颜色的菌落对应的酵母产乙醇量高 (3)相同发酵时间内，果酒酵母产酒精度更高，或者糖消耗速率更快 (4)配制一系列梯度乙醇浓度的液体培养基，分别接种等量的果酒酵母，在相同且适宜的条件下培养，观察酵母的存活情况，酵母刚好全部死亡的最低乙醇浓度即为其耐受性极限 3.(1) 稀释涂布平板法 固体 氮源、无机盐 (2) HB15 没有出现抑菌圈 a∶HB1           b∶HB15 c∶HB5或a∶HB1  b∶HB5   c∶HB15 (3)促进生长，抑制发病率 4.(1) NH4+-N（氨氮） 选择 增设不含 WM28 的模拟废水组，其他条件与实验组一致 (2) 无效的 滤纸片或无菌水被污染（或操作过程中引入了抑菌物质） WM28 对水生生物无急性毒性（实验组与对照组斑马鱼存活率均 100%）；且对常规抗生素敏感，无耐药性，环境风险低 (3)①探究不同 pH 梯度（如 6.0、7.0、8.0、9.0）对 WM28 脱氮效率的影响，确定其最适应用 pH 范围；②研究不同浓度 Cu2+、Zn2+对 WM28 生长及脱氮能力的影响，明确其耐受阈值 5.(1) 稀释涂布平板或平板划线法 碳源、氮源 (2)溶杆菌是否与镰孢菌接触，是否分泌HSAF (3) T6SS通过M参与溶杆菌的抗真菌过程 与3组一致： (4) 细胞接触 特异性强，生物防治对环境污染较小 6.(1) ①②③④⑤ 高压蒸汽/湿热灭菌 (2) 菌落特征（形状、大小、颜色等） 2.4×107 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 (3) 只接种Fg，不接种内生菌 抑制率=（a-b）/a×100% 几种内生菌对Fg均有抑制作用，且抑制能力相当 (4)基因工程育种、诱变育种 7(1) 使样品中的微生物充分分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落，便于计数和分离 100 (2) 高压蒸汽灭菌 30～300 3.6×106 (3) 排除其他因素对实验结果的干扰，确保实验结果是由拮抗菌引起的 抑菌物质（如抗生素） (4)液体培养基能使菌株与营养物质充分接触，有利于菌株的大量繁殖；液体培养基便于进行振荡培养，增加溶解氧，满足菌株有氧呼吸的需求 拔高·限时模拟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A B B D B B C D D 题号 11 12 13 14 15 答案 C D B A A 16．（除标注外，每空1分，共12分） (1)高压蒸汽灭菌法 (2) 凝固剂（或琼脂） A (3) 分离出耐盐微生物（耐盐菌） 透明圈直径与菌落直径的比值（2分） (4) 二苯胺试剂，在一定温度下，DNA 遇二苯胺试剂会呈现蓝色 （2分） DNA 分子的大小和构象、凝胶浓度、电场强度（2分） (5)增大培养液的溶氧量，利于微生物和培养液充分接触（2分） 17．（除标注外，每空1分，共6分） (1) 蛋白质 碳源 (2) 蛋白酶 异养好氧 (3)酒精、乳酸、食盐（2分） 18．（除标注外，每空1分，共11分） (1) 碳源、氮源 （2分） 防止冷凝水污染培养基 (2)选择 (3) 灼烧灭菌 稀释涂布平板 酒精灯火焰附近 (4) 抗生素A 耐药性（抗药性） (5)增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验（2分） 19．（除标注外，每2分，共14分） (1) 消费者 （1分） 表层（1分） (2) 稀释涂布平板法 1.28×107 偏小 （1分） 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的是1个菌落 (3) Ashby 选择 前（1分） 20．（除标注外，每空1分，共12分） (1) 磷脂双分子层 DNA (2) 稀释涂布平板 碳源、氮源 透明圈/抑菌圈 (3)与C、Yb3+相比， Yb3+-C能有效缩短杀菌时间、杀菌效果更好（2分） (4) 细胞壁和细胞膜（2分） 细胞质 儿茶素作用于细胞表面，使Yb3+ 更容易进入细胞内，破坏细胞结构，导致细胞死亡（2分） 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第36讲 微生物的培养技术和应用（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究类） 4 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 43 真题·命题感知 1．（2026·四川·高考真题）四川主产的浓香型白酒畅销全国。其发酵用的酒曲富含霉菌、酵母菌、细菌等微生物。从酒曲中分离纯化的某些酵母菌可利用其产生的乙醇合成低水溶性的乙酸乙酯，催化该反应的酶也能催化酯分解。下列叙述正确的是（     ） A．向培养基中加入青霉素，可有效抑制细菌和霉菌的生长 B．向培养基中添加乙酸乙酯，可根据透明圈筛选产酯酵母 C．酵母菌被破碎处理成匀浆后，不能催化乙酸乙酯的合成 D．与无氧相比，有氧条件培养酵母菌能产生更多乙酸乙酯 命题情境 本题依托四川浓香型白酒传统酿酒工业生产真实情境，以酒曲中酵母菌合成乙酸乙酯的发酵机理为核心，结合微生物分离筛选、抗生素作用、酵母菌细胞呼吸、酶催化可逆反应等知识点命题。紧扣传统酿造产业、食品发酵工程生产实际，贴合高考结合地方特色产业、聚焦微生物应用的命题趋势。 考点解读 核心考点：微生物抗生素敏感性、微生物筛选原理、酶的分布与催化特性、酵母菌有氧 / 无氧呼吸代谢差异 1. 青霉素作用机理：抑制细菌细胞壁合成，仅杀灭细菌；酵母菌、霉菌为真核生物，不受青霉素抑制，A 错误。 2. 筛选逻辑：乙酸乙酯水溶性低，产酯酵母分泌酶分解乙酸乙酯，菌落周围会形成透明水解圈，可通过透明圈筛选高产酯酵母，B 正确。 3. 酶的存在部位：催化合成乙酸乙酯的酶为胞内酶，破碎酵母菌匀浆仍含有完整酶，可催化反应，C 错误。 4. 酵母菌代谢：乙酸乙酯以乙醇为原料，乙醇是酵母菌无氧呼吸产物；有氧条件下酵母菌大量增殖、几乎不产乙醇，底物不足，乙酸乙酯产量更低，D 错误。 解题方法 1. 基础直判法：熟记青霉素只抑制细菌，直接排除 A；掌握酵母菌无氧产酒精、有氧不产酒精，排除 D。 2. 结构功能匹配法：胞内酶存在于细胞匀浆中，破碎细胞不会破坏酶，排除 C。 3. 情景逻辑分析法：利用酯水解形成透明圈的筛选原理，直接锁定 B 为正确选项。 4. 易混概念区分法：区分抗生素对原核 / 真核微生物的作用差异；区分酵母菌有氧、无氧呼吸产物差异。 答案：B 2.（2026·安徽·高考真题）某种营养缺陷型细菌在完全培养基上能生长，但在基本培养基上需添加组氨酸才能生长。将等量的营养缺陷型菌株涂布到两种培养基上（基本培养基中添加了少量组氨酸供细菌繁殖，但不足以形成菌落），再分别放入含低浓度和高浓度物质M的滤纸片，培养一段时间后菌落的生长情况如图。下列叙述正确的是（　　） A．固体培养基配制后需要采用干热灭菌法进行灭菌 B．牛肉膏蛋白胨培养基能用于培养该营养缺陷型细菌 C．物质M有诱变作用，菌落a中细菌合成蛋白质时不需要组氨酸 D．物质M有抑制作用，抑菌圈边缘的菌落多数能在基本培养基上生长 命题情境 本题以微生物营养缺陷型突变株筛选、诱变实验为实验室科研情境，搭配平板菌落生长示意图，结合基础微生物培养灭菌、培养基类型、诱变与抑菌作用创设图表分析题型。依托微生物遗传育种经典实验，贴合高考图表结合、实验探究类命题风格。 考点解读 核心考点：培养基灭菌方法、完全 / 基本培养基成分、营养缺陷型菌株特点、诱变剂与抑菌物质区分、突变株性状判断 1. 培养基灭菌：固体培养基含水，需**高压蒸汽灭菌**；干热灭菌适用于玻璃器皿、金属器具，A 错误。 2. 牛肉膏蛋白胨培养基：含全部氨基酸、维生素等齐全营养，属于完全培养基，可满足该组氨酸缺陷菌生长需求，B 正确。 3. 物质 M 作用判断：高浓度 M 滤纸片周围无细菌生长，说明 M 具备抑菌作用，并非诱变；菌落 a 仅少量出现，是低浓度 M 诱变产生的少量原养型突变菌，并非全部菌落都不需组氨酸，C 错误。 4. 抑菌圈边缘菌落：大部分仍是原始缺陷型菌株，缺少外源组氨酸无法在基础培养基存活，D 错误。 解题方法 1. 概念辨析法：区分高压蒸汽灭菌（培养基）与干热灭菌（玻璃器具），直接排除 A。 2. 培养基分类法：牛肉膏蛋白胨营养全面，属于完全培养基，可培养营养缺陷菌，判定 B 正确。 3. 图表信息提取法：高浓度 M 平板中央无菌落，证明 M 主要为抑菌物质，否定 “诱变作用” 为主的 C 选项。 4. 缺陷型逻辑推理法：原始菌株必须依赖外源组氨酸，仅极少数突变株可自主合成，抑菌圈边缘绝大多数菌株仍为缺陷型，排除 D。 答案：B 3．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是（　　） A．检测果实细菌污染状况时，需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布 B．测定果实淀粉酶活性时，为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应 C．室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量，以分析果实糖含量 D．探究果实储存状况时，可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率 命题情境 本题以苹果果醋发酵前果实品质检测为食品加工实践情境，综合微生物计数、酶活性测定、还原糖鉴定、细胞呼吸定量检测等多个基础生物实验，围绕果蔬加工前置检测创设应用型实验考题，贴合高考联系果蔬生产、综合基础实验操作的命题方向。 考点解读 核心考点：稀释涂布平板操作、酶促反应适宜温度、斐林试剂反应条件、细胞呼吸定量检测方法 1. 涂布操作规范：应先将稀释菌液滴在培养基平板表面，再用涂布器均匀涂开；不能滴在涂布器上，A 错误。 2. 酶促反应温度：4℃仅用于低温保存酶、抑制酶活性；淀粉酶催化反应需适宜温度（温水），低温下反应速率极低，无法准确测活性，B 错误。 3. 斐林试剂条件：斐林试剂检测还原糖必须**水浴加热**，室温下无砖红色沉淀生成，无法定量分析糖分，C 错误。 4. 呼吸速率检测：CO₂、O₂传感器可实时定量检测密闭体系中氧气消耗、二氧化碳释放速率，直接计算果实呼吸速率，D 正确。 解题方法 1. 实验操作直判法：熟记稀释涂布平板、斐林试剂水浴加热标准操作，直接排除 A、C。 2. 酶特性区分法：区分低温 “保存酶” 和适宜温度 “催化反应” 两种场景，排除 B。 3. 实验仪器应用记忆法：气体传感器可定量测定气体变化，是细胞呼吸定量检测常用工具，直接确定 D 正确。 4. 易错点突破法：归纳三大高频实验易错点：涂布液滴平板不滴涂布器、斐林试剂需水浴、低温仅保酶不做反应温度。 答案：D 进阶·强化演练 情境探究类 1．【茶饮生活】玫瑰红茶的生产全流程包括5个关键阶段：鲜花期、萎凋期、揉捻期、发酵期和干燥期。为研究各阶段的优势菌种，采用稀释涂布平板法分离微生物后进行菌种的鉴定。下列叙述正确的是（     ） A．取不同阶段的玫瑰红茶各2g，分别加入8mL蒸馏水制备样液 B．用涂布器蘸取样液后均匀涂布于固体培养基的表面 C．为避免杂菌污染，涂布平板后应立即放入恒温培养箱 D．对分离后的菌株应进行菌落形态观察和分子生物学鉴定 【答案】D 【详解】A、为防止杂菌污染，应使用无菌水，A错误； B、涂布平板法应先用移液器取0.1mL样液滴加到培养基表面，再用灭菌后的涂布器涂布，B错误； C、涂布平板后待菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入恒温培养箱，C错误； D、对分离纯化后得到的菌株进行菌落形态观察，记录菌落生长的颜色、形状、大小和透明度等特征，初步鉴定，同时可以对其基因组DNA进行PCR扩增，进行分子生物学鉴定，D正确。 2．【实验室实验】大肠杆菌的质粒上含有某些抗性基因，如氨苄青霉素抗性基因、四环素抗性基因等。研究人员在含氨苄青霉素或四环素的培养基上接种大肠杆菌，观察是否有菌落产生。下列叙述错误的是（     ） A．该实验中用于筛选的培养基属于固体培养基 B．用稀释涂布平板法接种时使用的涂布工具是涂布器 C．该平板上的菌落数需控制为30~300才具有说服力 D．该平板上长出的大肠杆菌菌落通常是具有抗性的 【答案】C 【详解】A、观察菌落的产生需要使用固体培养基，只有固体培养基表面才能形成单菌落，因此本实验用于筛选的培养基为固体培养基，A正确； B、稀释涂布平板法接种时使用的接种工具是涂布器，使用前需经过灼烧灭菌处理，B正确； C、菌落数控制在30~300仅适用于利用稀释涂布平板法统计活菌数的实验，本实验的目的是筛选具有抗性的大肠杆菌、观察是否有菌落产生，不需要满足该菌落数要求，C错误； D、培养基中添加了氨苄青霉素或四环素，无对应抗性的大肠杆菌会被抗生素抑制生长甚至杀死，因此平板上长出的大肠杆菌菌落通常具有抗性，D正确。 3．【灭菌实操】器械灭菌时，常在高压蒸汽灭菌锅中放置图示生物指示剂来检测灭菌效果。灭菌后在塑料瓶密封状态下挤破安瓿瓶，让培养液浸泡含芽孢的菌片。一段时间后，若培养液变黄，则灭菌不彻底。下列说法错误的是（     ） A．安瓿瓶中的培养液含有营养物质，可使芽孢复苏 B．菌片中芽孢的耐热性大于器械上的微生物 C．培养液变黄可能是芽孢复苏后的代谢产物导致的 D．需与未灭菌的生物指示剂对照以确定灭菌效果 【答案】D 【详解】A、芽孢复苏需要营养物质，安瓿瓶中的培养液含营养物质可使芽孢复苏，A正确； B、芽孢是细菌的休眠体，芽孢壁厚，含水量极低，代谢缓慢，抗逆性强，能经受高温紫外线、电离辐射以及多种化学物质灭杀，可以帮助细菌度过不良环境，因此菌片中芽孢的耐热性大于器械上的微生物，B正确； C、若灭菌不彻底，芽孢会复苏为活菌进行代谢活动，产生的酸性等代谢产物会改变培养液pH，使指示剂变色变黄，C正确； D、可以直接通过培养液是否变黄判断灭菌效果，若培养液变黄说明灭菌后仍有活芽孢，灭菌不彻底；若不变黄说明灭菌彻底，不需要额外设置未灭菌的生物指示剂对照，D错误。 4．【农林科研】研究人员从百两金植株中提取了一种内生真菌，并通过平板划线法在PDA培养基（含有马铃薯浸出液）上进行分离纯化。下列叙述正确的是（     ） A．马铃薯浸出液可为该真菌的生长提供碳源 B．可采用干热灭菌法对PDA培养基灭菌 C．培养基灭菌后，再将它的pH调至适宜范围 D．平板划线时，每次划线前需对接种环消毒 【答案】A 【详解】A、马铃薯浸出液含有糖类等有机物，可为真菌生长提供碳源、氮源等营养物质，A正确； B、干热灭菌法适用于耐高温、需要保持干燥的物品（如玻璃器皿、金属用具），培养基需采用高压蒸汽灭菌法灭菌，干热会破坏培养基的成分且导致水分丧失，B错误； C、制备培养基的流程为：计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板，需先调pH再灭菌，避免灭菌后调pH引入杂菌污染，C错误； D、平板划线时每次划线前需对接种环灼烧灭菌，彻底杀灭接种环上残留的杂菌或上次划线剩余的菌种，消毒仅能杀死部分微生物，无法达到操作要求，D错误。 5．【环保治污】研究人员用无机盐、琼脂和石油配制的培养基从被石油污染的土壤中筛选出来了一种石油降解菌，下列相关叙述正确的是（     ） A．根据用途进行划分，这种培养基是一种鉴别培养基 B．为防止蛋白质变性，不能用高压蒸汽灭菌法处理该培养基 C．做好消毒和灭菌工作，要注意避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品接触 D．为防止培养基污染，配制微生物、动物细胞等培养基时均需添加一定量抗生素 【答案】C 【详解】A、该培养基以石油为唯一碳源，仅能让可降解石油的微生物生长，属于选择培养基；鉴别培养基需要添加特定显色试剂等鉴别目标微生物，A错误； B、该培养基的成分为无机盐、琼脂和石油，不存在高温易变性的蛋白质，培养基常用的灭菌方法就是高压蒸汽灭菌法，可使用该方法处理，B错误； C、周围物品未经过灭菌处理，携带杂菌，已经灭菌的材料用具与其接触会被杂菌污染，C正确； D、抗生素会抑制细菌生长，如果培养的是细菌，就不能添加抗生素，并非所有培养基都需要添加抗生素，D错误。 6．【新材料前沿】废弃塑料难降解，易导致“白色污染”。聚羟基脂肪酸酯（PHA）具有类似塑料的特性且可被土壤微生物降解，可替代部分塑料。研究人员从某咸水湖中发现了一种产PHA的嗜盐细菌，为获得PHA高产的嗜盐细菌，进行了相关实验，流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．实验中对培养基灭菌的常用工具是高压蒸汽灭菌锅 B．与Ⅰ号培养基相比，Ⅱ号、Ⅲ号培养基中通常需加入琼脂 C．过程③所用方法统计的结果往往较实际值偏小 D．若过程④进行了5次划线，则需要对接种环灼烧5次 【答案】D 【详解】A、实验中培养基通常采用高压蒸汽灭菌法灭菌，常用工具是高压蒸汽灭菌锅，A正确； B、Ⅰ号是液体选择培养基，用于扩大培养或选择培养，Ⅱ号、Ⅲ号是固体分离培养基，制备固体培养基通常需要加入琼脂作为凝固剂，B正确； C、过程③为稀释涂布平板法统计菌落数，当两个或多个细菌连在一起时，平板上只能观察到一个菌落，因此统计的结果往往较实际活菌数偏小，C正确； D、平板划线操作中，每次划线前需要灼烧接种环杀灭残留的菌种，划线结束后还需要灼烧接种环防止污染环境，若进行5次划线，共需要对接种环灼烧6次，D错误。 7．【农业土壤研究】如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验示意图，据图分析下列叙述正确的是（     ） A．5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个 B．需要配制以尿素为唯一氮源的选择培养基，尿素不仅提供氮源，还可以提供碳源 C．除了用该实验方法进行尿素分解菌的计数外，还可以用平板划线法、显微镜直接计数法 D．在进行涂布平板时，先将浸在酒精中的涂布器取出，再将涂布器放在酒精灯火焰上灼烧，然后直接用涂布器将滴加到培养基表面的菌液均匀地涂布在培养基表面 【答案】A 【详解】A、三个平板平均菌落数为个，本实验中土壤样品总共稀释了倍，每克土壤菌株数为个，A正确； B、该实验的选择培养基中尿素为唯一氮源，尿素仅能提供氮源，尿素分解菌为异养生物，需要额外添加葡萄糖等有机物作为碳源，B错误； C、平板划线法的功能是分离纯化微生物，无法用于计数，除本实验的稀释涂布平板法外，仅显微镜直接计数法可用于尿素分解菌计数，C错误； D、涂布器灼烧灭菌后需要冷却后再进行涂布操作，若直接涂布，高温会杀死菌液中的目的菌，D错误。 8．【畜牧养殖】瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊器官，其中生活着多种微生物。下图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌。下列叙述正确的是（     ） A．提取的牛瘤胃液不能使用干热灭菌，应使用湿热灭菌 B．甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的牛肉膏蛋白胨培养基 C．乙和丁的接种方法均可分离纯化并进行计数 D．以纤维素为唯一碳源的刚果红培养基中，会出现以目的菌为中心的透明圈 【答案】D 【详解】A、瘤胃液是分离纤维素分解菌的原材料，若对其灭菌会杀死其中的目标微生物，因此瘤胃液不能进行灭菌处理，A错误； B、分离纤维素分解菌需要使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，牛肉膏蛋白胨培养基含有其他碳源，无法起到筛选纤维素分解菌的作用，B错误； C、乙的接种方法为平板划线法，该方法只能实现微生物的分离纯化，无法对微生物进行计数，C错误； D、刚果红可与纤维素结合形成红色复合物，当纤维素分解菌分解周围的纤维素后，红色复合物无法形成，就会出现以目的菌为中心的透明圈，可通过该特征筛选纤维素分解菌，D正确。 9．【农田生态】纤维素分解菌在农业废弃物资源化利用中有重要价值。研究人员从某农田土壤中分离出纤维素分解菌后，按照下图流程计数（⑤⑥⑦的菌落数分别为48、57和63）。下列叙述错误的是（     ） A．等比稀释过程中，使用无菌水可防止杂菌污染 B．分离纤维素分解菌的培养基属于选择培养基 C．试管②③④中溶液的稀释倍数分别是102、103和104 D．由题意可算出1 g土壤中约含5.6×106个纤维素分解菌 【答案】D 【详解】A、等比稀释过程中使用无菌水，可避免外来杂菌混入，防止杂菌对实验结果造成干扰，A正确； B、分离纤维素分解菌的培养基以纤维素为唯一碳源，仅能让可分解利用纤维素的微生物生长，属于选择培养基，B正确； C、1g土壤加入含9mL无菌水的锥形瓶①，稀释倍数为101，每次取1mL菌液加入9mL无菌水的试管中，稀释倍数提高10倍，因此②③④的稀释倍数分别为102、103和104，C正确； D、由题意可算出1 g土壤中约为（48+57+63）÷0.2×104=2.8×106个纤维素分解菌，D错误。 10．【工业酶前沿】某科研团队从深海热泉中分离出一种嗜热细菌，该菌能在90℃高温下存活并产生耐高温的淀粉酶。为获得该淀粉酶的高产菌株，研究人员进行了如下实验：将原始菌株进行紫外线诱变处理后，接种到以淀粉为唯一碳源的固体培养基上，在90℃条件下培养，通过测量透明圈直径与菌落直径的比值筛选目标菌株。下列分析正确的是（     ） A．该培养基属于选择培养基，通常只有能分解淀粉的微生物才能生长 B．透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明该菌株分解淀粉的能力越弱 C．紫外线诱变属于物理诱变，其原理是使DNA分子中碱基发生替换 D．筛选出的高产菌株可直接用于工业生产，无需进行安全性评估 【答案】A 【详解】A、该培养基以淀粉为唯一碳源，只有能分解淀粉利用淀粉的微生物可获得碳源生长，属于选择培养基，A正确； B、透明圈是淀粉被菌株产生的淀粉酶分解后形成的，透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明同等菌落大小下分解淀粉的量越多，菌株分解淀粉的能力越强，B错误； C、紫外线诱变属于物理诱变，原理是基因突变，基因突变包括DNA分子中碱基对的增添、缺失、替换，不只有碱基替换，C错误； D、诱变育种得到的菌株性状存在不确定性，用于工业生产前必须进行安全性评估，避免潜在风险，D错误。 11．【微生物育种实验】营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后，微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏，使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。以下是实验人员利用“影印法”初检氨基酸缺陷型菌株的过程。回答下列问题： （1）从培养基成分分析，基本培养基与完全培养基存在差异的成分是_______________。 （2）②过程相当于______，最终可以从_________培养基上获得相应的营养缺陷型菌株。 （3）为了进一步完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，实验人员进行了如下操作： ①用接种针挑取菌落________（A/B）接种于盛有完全培养液的离心管中，28℃振荡培养1～2天后，离心，取沉淀物用无菌水洗涤3次，并制成菌悬液。 ②吸取1mL菌悬液加入无菌培养皿中，倾注15mL融化并冷却至50℃左右的基本培养基，待其冷凝后用记号笔在_____（皿盖/皿底）划分A、B、C、D、E五个区域。 ③在划分的五个区域对应的培养基上放入少量分组的氨基酸粉末（如下表所示），经培养后，观察生长圈出现的区域，从而确定属于何种氨基酸缺陷型。 组别 氨基酸种类 A 组氨酸 苏氨酸 谷氨酸 天冬氨酸 亮氨酸 B 精氨酸 苏氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 C 酪氨酸 谷氨酸 赖氨酸 色氨酸 丙氨酸 D 甘氨酸 天冬氨酸 甲硫氨酸 色氨酸 丝氨酸 E 半胱氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 丙氨酸 丝氨酸 在上述鉴定实验中，发现在培养基A、D区域出现生长圈，说明该营养缺陷型菌株属于_________________________缺陷型。 【答案】(1）氨基酸 （2） 接种 完全 （3） A 皿底 天冬氨酸 【详解】（1）分析题图：图中过程①首先利用稀释涂布平板法分离细菌，然后运用“影印法”将菌种接种到两种培养基中：基本培养基、完全培养基，在基本培养基中，氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长；据此可以选择出氨基酸缺陷型菌株。据此可知，与基本培养基（只含碳源、无机盐、水）相比，待测培养皿中的特有的成分有氨基酸。 （2）②过程相当于接种过程中，为了防止将特定营养成分带入培养基，运用“影印法”将菌种接种培养时，应先将丝绒布转印至基本培养基上。在基本培养基中，氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，因此从完全培养基上可获得相应的营养缺陷型菌株。 （3）①在基本培养基中，氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，因此图中菌落A应该为氨基酸缺陷型菌株，则用接种针挑取菌落A接种于盛有完全培养液的离心管中，28℃振荡培养1～2天后，离心，取沉淀物用无菌水洗涤3次，并制成菌悬液。 ②加入菌悬液的无菌培养皿中应倾注15mL融化并冷却至45-50℃的基本培养基。待其冷凝后用记号笔在皿底划分A、B、C、D、E五个区域，做好标记。 ③表中信息显示：A、D区域含有、其它区域不含有的氨基酸是天冬氨酸，而实验结果只有A、D区域出现生长圈，说明该营养缺陷型菌株属于天冬氨酸缺陷型。 12．【果酒生活实践】甲、乙、丙三位同学用葡萄汁制作果酒，具体处理如下图。 回答下列问题。 （1）甲同学自制果酒时________（填“需要”或“不需要”）严格灭菌。丙同学加入的蔗糖可作为酵母菌生长所需的________（填营养成分）。发酵过程中可观察到发酵液的变化是________。推测甲、乙、丙中，________的发酵速度最快。 （2）为比较三种发酵液中酵母菌的数量，三位同学对各自的发酵液进行了如下处理。 对图中马铃薯培养基采用的灭菌方法是________。据图可知，发酵液的最大稀释倍数为________，每位同学至少要倒_______个平板（不考虑空白对照）。 （3）丙同学认为平板中长出的不一定只有酵母菌菌落。为确保上述计数对象只为酵母菌，请你针对这个问题，提出相应的解决方案：________。 【答案】(1) 不需要 碳源（或碳源和能源） 有气泡冒出（产生大量气泡） 乙 （2） 高压蒸汽灭菌法 103 9 （3）在培养基中加入适量抗生素（如青霉素），抑制细菌等杂菌的生长   【详解】（1）传统自制果酒利用葡萄皮表面自带的野生酵母菌发酵，发酵的缺氧、酸性环境可以抑制大多数杂菌生长，因此不需要严格灭菌。蔗糖属于有机物，可以为酵母菌提供碳源（同时也可作为能源物质）。酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，因此发酵过程中可观察到发酵液冒出气泡。本实验中，甲仅含葡萄汁，乙额外添加干酵母，丙在葡萄汁基础上额外添加蔗糖，乙中酵母菌数量多，发酵速度最快。 （2）微生物培养基的常规灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。图示稀释过程：每次取1mL菌液加入9mL无菌水，每次稀释倍数为10倍，经过3次梯度稀释后，最大稀释倍数为10×10×10=103（即1000倍）；为保证计数准确，每个稀释度至少需要设置3个平行重复平板，共3个稀释度，不考虑空白对照时，每位同学至少倒3×3=9个平板。 （3）酵母菌是真菌，抗生素（如青霉素）不会抑制酵母菌生长，但可以抑制细菌等杂菌的生长，因此在培养基中添加适量抗生素，就可以保证只有酵母菌能长出菌落，实现只计数酵母菌的目的。 13．【保健品发酵】利用裂殖壶菌发酵生产DHA油脂，可获得DHA（一种不饱和脂肪酸）。发酵过程中配制的培养基主要分为葡萄糖和大豆蛋白胨。如图为发酵过程中物质含量变化曲线。回答下列问题： （1）培养裂殖壶菌的培养基中葡萄糖提供的主要营养是______，蛋白胨提供的氮源主要是用于______（填“裂殖壶菌生长”或“DHA合成”）。为使裂殖壶菌发酵充分，推测该发酵过程使用的是______（填“固体”或“液体”）培养基。 （2）据图分析，DHA油脂产量与______呈正相关，DHA的合成对______成分的需求量很高。 （3）据图分析，为了持续获得DHA油脂，发酵后期需要进行的措施是______。 【答案】(1) 碳源 裂殖壶菌生长 液体 （2） 生物量 葡萄糖 （3）监测葡萄糖的含量，并及时补充葡萄糖，保证营养物质充足 【详解】（1）培养基主要提供碳源、氮源等营养物质，葡萄糖提供碳源，蛋白胨提供氮源。从图中看，蛋白胨一开始就快速下降，而DHA油脂中不含有N，所以蛋白胨主要用于裂殖壶菌生长。为使发酵充分，提高产物的产量，这种发酵过程使用的一般是液体培养基。 （2）从图中4条曲线可以看出，DHA油脂与生物量之间是正向关系，并且在DHA油脂合成量快速增加时，葡萄糖也在快速下降。 （3）根据以上分析，裂殖壶菌生产DHA油脂对葡萄糖的需求很高，所以需要监测葡萄糖的量，以便及时补充葡萄糖从而可以维持稳定的产量。 14．【畜牧农业】牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌，设计了如下实验。请分析并回答下列问题： 实验步骤：Ⅰ、取样：从刚宰杀的牛的瘤胃中取样，将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。 Ⅱ、培养基的配制和灭菌： 配制全营养LB培养基。配方：水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂。 配制尿素培养基。配方：水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂。 Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种，如下图1所示。 Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。 （1）根据物理性质全营养LB培养基和尿素培养基都属于___________培养基。这两种培养基都含有微生物生长所需的四种基本营养成分，除水外还有___________。 （2）该小组采用___________法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下，利用该方法进行分离计数时，需要用到图2中的实验器材有___________。 （3）为检测该培养基灭菌是否彻底，应采用的检测方法是___________。为了判断尿素培养基是否具有选择作用，实验时还需要同时接种全营养平板，如果同一浓度梯度下，尿素培养基上的菌落数___________（“大于”、“等于”或“小于”）全营养培养基上的菌落数，则说明尿素培养基具有选择作用。 （4）为了避免混淆，本实验中使用的平板需要在培养皿的___________（“皿盖”或“皿底”）做好标记。然后在___________（“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”）的恒温培养箱中需培养1—2d，每隔24h统计一次菌落数目，选择菌落数目稳定时的记录作为结果。 （5）若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养，培养后平板上出现的菌落数如图1所示，则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为___________。 【答案】(1) 固体 碳源、氮源、无机盐 （2） （稀释）涂布平板 ①③④ （3） 将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养，检验是否有菌落产生 小于 (4) 皿底 30~37℃ (5)3.5×1010个 【详解】（1）两种培养基都添加了凝固剂琼脂，按物理性质划分属于固体培养基。虽然各种培养基的配方不同，但是一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长所需的基本营养物质。 （2）据图可知，接种后平板上培养出了菌落，且菌落可用于计数，故接种方法为稀释涂布平板法。稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作，故需要用到①酒精灯（③培养皿）④涂布器。 （3）将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养，检验是否有菌落产生，用于检测该培养基灭菌是否彻底。若有菌落产生，说明灭菌不彻底，需要重新配制培养基。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，故同一浓度梯度下，尿素培养基上的菌落数小于全营养培养基上的菌落数，则说明尿素培养基具有选择作用。 （4）本实验使用的平板较多，为了避免混淆，最好使用前在培养皿上做好标记，由于培养基倒置培养，所以皿底上标记号组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。 为了防止培养时间不足导致菌落遗漏，在恒温培养箱中需培养1-2d，每隔24h统计一次菌落数目，选择菌落数目稳定时的记录作为结果。一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。由于分离的菌是从牛的瘤胃中取样的，故培养箱的温度设定在30—37℃为宜。 （5）1mL原始样品加入99mL无菌水，稀释100（102）倍；再经过5次梯度10倍稀释（从锥形瓶到5号试管共5次10倍稀释），总稀释倍数为102×105=107；5号试管的稀释倍数为107，5mL瘤胃样品中含有目标活菌数=（68+75+67）÷3÷0.1×107×5=3.5×1010（个）。 15．【传统泡菜食品】人体摄入适量乳酸菌可促进有益微生物生长，抑制有害微生物生长，维持肠道菌群平衡，减少肠道疾病发生。研究人员为从“陈泡菜水”中筛选出具有较强抑菌作用的乳酸菌，进行了相关实验。 （1）为了满足乳酸菌生长繁殖的需求，该培养基除提供碳源、氮源、水、无机盐外，还需要添加________，定容后调节pH至________（填“酸性”或“中性或弱碱性”）。研究人员采用平板划线法将“陈泡菜水”接种于固体培养基表面，置于________（填“有氧”或“无氧”）条件下纯培养，最终分离得到的单菌落称为________。 （2）科研人员采用牛津杯法检测乳酸菌代谢产物对大肠杆菌、铜绿假单胞菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌4种病原菌的抑制效果。如图所示，以对大肠杆菌的抑菌性检测为例，需将牛津杯（圆形小管）竖直立在已经凝固的不含营养物质的下层培养基上，向牛津杯周围倒入混有________的上层培养基（完全培养基），混合时温度一般控制在45℃，原因是________。待培养基凝固后将牛津杯取出，再将乳酸菌的无菌发酵液滴加至牛津杯制造的小孔中，适宜条件培养后检测抑菌效果。 （3）检测乳酸菌菌株Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的抑菌结果如图所示，说明对________的抑菌效果最好。 注：2对应菌株Ⅰ，3对应菌株Ⅱ，4对应菌株Ⅲ A． 大肠杆菌 B．铜绿假单胞菌 C．沙门氏菌 D．金黄色葡萄球菌 【答案】(1) 维生素 中性或弱碱性 无氧 纯培养物 （2） 大肠杆菌 45℃既不会杀死大肠杆菌、保证其活性，又能使培养基保持熔融状态，便于混合均匀倒平板 (3)D 【详解】（1）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，如培养乳酸菌的培养基除了提供主要营养物质碳源、氮源、水、无机盐外，还需要添加维生素；在培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性，因此定容后调节pH至中性或弱碱性。乳酸菌是厌氧生物，因此研究人员采用平板划线法将“陈泡菜水”接种于固体培养基表面，置于无氧条件下纯培养，最终分离得到的单菌落称为纯培养物。 （2）牛津杯法检测对大肠杆菌的抑制效果，上层完全培养基需要混入待测病原菌（大肠杆菌），这样后续乳酸代谢产物扩散后，能通过观察大肠杆菌的生长受抑制情况（抑菌圈）判断抑菌效果。混合时温度一般控制在45℃，原因是45℃既不会杀死大肠杆菌、保证其活性，又能使培养基保持熔融状态，便于混合均匀倒平板。 （3）抑菌效果越好则抑菌圈越大，乳酸菌菌株Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的菌液处理之后，相比较而言，金黄色葡萄球菌对应的抑菌圈较大，说明对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最好，D正确。 16．【深海制药前沿】安莎霉素（一种抗生素）主要用于治疗结核分枝杆菌导致的肺部感染，尤其是深海的赖氨酸缺陷型放线菌所产生的次生代谢产物。为筛选出能产生安莎霉素的放线菌种，科研人员用采自深海的放线菌进行选育。实验的部分流程如下图所示。 （1）过程A的接种方法为_________，在该过程中，统计菌落种类和数量时要每隔24h观察统计一次，直到各类菌落数目稳定，以防止培养时间不足导致_________。 （2）与④相比，③使用的培养基成分的主要区别是_________，这些培养基均需_________灭菌。 （3）从④中挑取_________（填字母）菌落进行纯化培养并扩大培养，获取其细胞代谢产物。将培养基的皿底分为4个区域，分别标记为a、b、c、d．先将_________接种到培养基上，然后在a、b、c区域分别放置含_________的圆形滤纸片，d区域放置不含该成分的圆形滤纸片，在适宜条件下培养一段时间。若观察到_________的现象，说明该赖氨酸缺陷型放线菌能产安莎霉素。 （4）科研人员用过程A的接种方法对提取的赖氨酸缺陷型放线菌进行计数，将1mL样品稀释100倍，在3个平板上分别接种0.1mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为46、58和55，据此可得出每升该样品中的活菌数为_________个。 【答案】(1) 稀释涂布平板法 遗漏菌落的种类和数目 （2） 缺乏赖氨酸 高压蒸汽 （3） C 结核分枝杆菌 C菌落的细胞代谢产物 a、b、c区域滤纸片周围出现抑菌圈，d区域滤纸片周围不出现抑菌圈 (4)5.3×107 【详解】（1）过程A需要分离并统计菌落数量，符合稀释涂布平板法的用途；若培养时间不足，部分菌落尚未生长成型，会导致统计时遗漏菌落的种类和数量，因此需要等到菌落数目稳定后再统计。 （2）选择培养基的特点与灭菌本实验目的是筛选赖氨酸缺陷型放线菌，该类菌无法自身合成赖氨酸，只有培养基中添加赖氨酸才能生长。由图可知：③对应位置无菌落、对应位置④有菌落，说明③不添加赖氨酸、④添加赖氨酸，因此与④相比，③的主要差异是不含赖氨酸；微生物培养基统一采用高压蒸汽灭菌法灭菌。 （3）C菌落在③中不能生存，在④中可以生存，说明C菌落只能生活在完全培养基中，不能生活在缺赖氨酸的完全培养基中，即C菌落是赖氨酸缺陷型放线菌菌落，所以挑取某个C菌落进行纯化培养并扩大培养，获取其细胞代谢产物，并把细胞代谢产物滴加在圆形干燥的滤纸片上，将培养基的皿底分为4个区域，分别标记为a、b、c、d。先将结核分枝杆菌接种到培养基上，然后在a、b、c区域分别放含有C菌落的细胞代谢产物的滤纸片，d区域作为对照，放置不含该成分的圆形滤纸片，在适宜条件下培养一段时间，因为赖氨酸缺陷型放线菌（C菌落）能产生次生代谢产物安莎霉素，用于治疗结核分枝杆菌导致的肺部感染，如果在a、b、c区域能观察到抑菌圈，说明该赖氨酸缺陷型放线菌能产安莎霉素。 （4）活菌数计算根据稀释涂布平板计数公式计算： 平均菌落数=(46+58+55)÷3=53每毫升样品活菌数=53÷0.1×100=5.3×104个/mL 换算为每升：5.3×104×103=5.3×107个/升。 图表分析类 1．【分离计数与灭菌】废弃塑料难以降解，易导致“白色污染”。聚羟基脂肪酸酯（PHA）具有类似塑料的特性且可被土壤微生物降解，可替代部分塑料。研究人员从某咸水湖中发现了一种产PHA的嗜盐细菌，为获得PHA高产的嗜盐细菌，进行了相关实验，流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．实验中对培养基灭菌的常用工具是高压蒸汽灭菌锅 B．与Ⅰ号培养基相比，Ⅱ号、Ⅲ号培养基中通常需加入琼脂 C．过程③所用方法统计的结果往往较实际值偏小 D．若过程④进行了5次划线，则需要对接种环灼烧5次 【答案】D 【详解】A、实验中培养基通常采用高压蒸汽灭菌法灭菌，常用工具是高压蒸汽灭菌锅，A正确； B、Ⅰ号是液体选择培养基，用于扩大培养或选择培养，Ⅱ号、Ⅲ号是固体分离培养基，制备固体培养基通常需要加入琼脂作为凝固剂，B正确； C、过程③为稀释涂布平板法统计菌落数，当两个或多个细菌连在一起时，平板上只能观察到一个菌落，因此统计的结果往往较实际活菌数偏小，C正确； D、平板划线操作中，每次划线前需要灼烧接种环杀灭残留的菌种，划线结束后还需要灼烧接种环防止污染环境，若进行5次划线，共需要对接种环灼烧6次，D错误。 2．【纤维素分解菌筛选】瘤胃是牛、羊等反刍动物具有的特殊器官，其中生活着多种微生物。下图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌。下列叙述正确的是（     ） A．提取的牛瘤胃液不能使用干热灭菌，应使用湿热灭菌 B．甲和乙应使用纤维素为唯一碳源的牛肉膏蛋白胨培养基 C．乙和丁的接种方法均可分离纯化并进行计数 D．以纤维素为唯一碳源的刚果红培养基中，会出现以目的菌为中心的透明圈 【答案】D 【详解】A、瘤胃液是分离纤维素分解菌的原材料，若对其灭菌会杀死其中的目标微生物，因此瘤胃液不能进行灭菌处理，A错误； B、分离纤维素分解菌需要使用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，牛肉膏蛋白胨培养基含有其他碳源，无法起到筛选纤维素分解菌的作用，B错误； C、乙的接种方法为平板划线法，该方法只能实现微生物的分离纯化，无法对微生物进行计数，C错误； D、刚果红可与纤维素结合形成红色复合物，当纤维素分解菌分解周围的纤维素后，红色复合物无法形成，就会出现以目的菌为中心的透明圈，可通过该特征筛选纤维素分解菌，D正确。 3．【培养基配制】下表是培养细菌的BSA培养基配方，有关叙述错误的是（     ） 成分 NaHCO3 NH4Cl KCl NaH2PO4·2H2O 维生素母液 微量元素母液 蔗糖 含量 2.5g/L 0.25g/L 0.1g/L 0.68g/L 1% 1% 4g/L A．该培养基属于液体培养基 B．该培养基碳源是蔗糖，氮源是NH4Cl C．该培养基调好酸碱度后可以接种使用 D．经该培养基扩大培养后，可采用细菌计数板进行抽样检测 【答案】C 【详解】A、琼脂是固体培养基常用的凝固剂，该培养基配方中未添加凝固剂，属于液体培养基，A正确； B、蔗糖含碳元素，可作为异养细菌的碳源；NH₄Cl含氮元素，是该培养基的氮源，B正确； C、培养基调好酸碱度后，必须先进行灭菌处理，消灭培养基中的杂菌后才能接种，直接接种会导致杂菌污染，C错误； D、液体培养基适合用于细菌的扩大培养，扩大培养获得的菌液可采用细菌计数板（血细胞计数板）进行抽样检测计数，D正确。 4．【抑菌实验分析】为探究大蒜提取物对某种肺炎链球菌生长的抑制作用，科研人员进行了相关实验，结果如图所示。下列说法正确的是（     ） A．采用平板划线法将肺炎链球菌均匀分散到培养基表面 B．②③④处的滤纸片浸有大蒜提取物，①处滤纸片作为对照 C．在培养皿盖上标记后将平板倒置放入适宜温度的恒温箱中培养 D．通过比较不同滤纸片周围肺炎链球菌的菌落数判断其抑制作用 【答案】B 【详解】A、平板划线法的作用是分离纯化菌种，无法将肺炎链球菌均匀分散到培养基表面，若要均匀接种应采用稀释涂布平板法，A错误； B、由图可知①处滤纸片周围无抑菌圈，②③④处滤纸片周围存在抑菌圈，说明②③④处滤纸片浸具有抑菌作用的大蒜提取物，①处为空白对照，B正确； C、培养时平板需倒置，标记应标注在培养皿的皿底而非皿盖上，方便后续观察统计，C错误； D、判断大蒜提取物的抑制作用应比较不同滤纸片周围抑菌圈的大小，抑菌圈越大说明抑制作用越强，而非比较菌落数，D错误。 5．【微生物发酵代谢】乙醇梭菌是厌氧菌，可用来生产乙醇，其代谢过程如图所示。某乙醇梭菌突变株接种在基础培养基（含有CO2的环境）中无法产生乙醇。为检测该突变株中相关酶的缺陷情况，进行相关实验，结果如下表所示。下列相关叙述正确的是（     ） 组别 培养条件 实验结果 甲 基础培养基 - 乙 基础培养基+中间产物1 - 丙 基础培养基+中间产物2 + 注：“-”表示无乙醇产生，“+”表示有乙醇产生 A．利用乙醇梭菌发酵产生的乙醇代替化石燃料，可提高生态足迹 B．该实验的自变量为是否添加中间产物，因变量为是否产生乙醇 C．配制上述培养基需要添加水、碳源、氮源和无机盐等营养物质 D．上述实验结果说明，突变菌株的C酶基因缺陷，A酶基因正常 【答案】D 【详解】A、乙醇为清洁能源，代替化石燃料可减少化石能源消耗、降低碳排放，会降低生态足迹而非提高，A错误； B、该实验的自变量是添加中间产物的种类（包括不添加的对照组），并非仅为是否添加中间产物，B错误； C、该培养环境中的CO或CO₂可作为碳源，配制培养基时无需额外添加碳源，仅需添加水、氮源、无机盐等营养物质，C错误； D、添加中间产物2可以产生乙醇，说明催化中间产物2生成乙醇的A酶功能正常，即A酶基因正常；添加中间产物1无法产生乙醇，说明催化中间产物1生成中间产物2的C酶功能缺陷，即C酶基因缺陷，D正确。 6．【尿素分解菌计数】某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤，实验操作过程如下，下列说法错误的是（    ） A．若每支试管稀释10倍，则图中a的数值应为2.7，5号试管共稀释了106倍 B．图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，能生长的微生物不一定能合成脲酶 C．若仅以4号试管接种培养基计数，5 g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×108个 D．图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的 【答案】C 【详解】A、若每支试管稀释10倍，取0.3mL菌液加入无菌水后总体系为3mL，因此a=3-0.3=2.7；初始5g土壤定容到50mL为第一次10倍稀释，后续1~5号试管共进行5次10倍梯度稀释，因此5号试管总稀释倍数为10×105=106，A正确； B、该培养基以尿素为唯一氮源，理论上只有分解尿素（合成脲酶）的微生物能生长，但自生固氮微生物可以利用空气中的氮气作为氮源，也能在该培养基生长，这类微生物不需要合成脲酶，因此能生长的微生物不一定能合成脲酶，B正确； C、4号试管接种的平板中，取菌落数在30~300之间的平板计算平均菌落数为（275＋285＋280）÷3=280，4号总稀释倍数为105，涂布体积为0.2mL，因此5g土壤中菌数估算为280÷0.2×105×5=7×108个，C错误； D、菌涂布操作不均匀时，会导致局部菌体密度过高，最终菌落连成一片，D正确。 7．【传统发酵酱油】酱油是厨房必备的调味品，其制作过程需要米曲霉发酵分泌的蛋白酶、脂肪酶。其工艺流程如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．大豆、小麦、麦麸中的淀粉可为米曲霉生长提供碳源 B．蛋白酶能将大豆中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸 C．为避免杂菌污染，加入发酵池中的菌液需进行灭菌处理 D．与现代发酵技术相比，浸出法提取的酱油的产量和品质易受发酵原料和微生物种类的影响 【答案】C 【详解】A、淀粉属于糖类，是含碳的有机物，可为米曲霉的生长提供碳源，A正确； B、蛋白酶可催化蛋白质水解，能将大豆中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，B正确； C、加入发酵池的菌液中含有发酵所需的米曲霉、酵母菌、乳酸菌等目的菌种，若进行灭菌处理会杀死所有目的菌，无法正常进行发酵，因此不能对菌液进行灭菌处理，C错误； D、浸出法属于传统发酵工艺，和现代纯种发酵技术相比，其使用的微生物并非单一纯种，发酵过程也易受原料差异的影响，因此酱油的产量和品质易受发酵原料和微生物种类的影响，D正确。 8．【平板划线操作】酵母菌的纯培养实验中，平板划线和培养的具体操作如图所示，请选择正确的操作并进行排序，下列排序正确的是（     ） A．①③④⑤⑧ B．①③⑤⑥⑦ C．②③④⑤⑧ D．①②③⑥⑦ 【答案】A 【详解】平板划线操作首先要①灼烧接种环灭菌，之后在火焰旁冷却接种环、拔出棉塞，再进行③试管口灼烧灭菌，随后④接种环蘸取菌液，之后⑤试管口再次灼烧并塞回棉塞，完成划线后进行⑧倒置培养，其中②（棉塞不可放于桌面上）、⑥（划线操作时培养皿盖不可放置于桌面上）、⑦（划线的首端和末端不可连接）操作有误，A正确，BCD错误。 9．【液体培养基特性】某培养基的组分及含量如下表所示，下列叙述正确的是（     ） 组分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl H2O 含量 5 g 10 g 5 g 定容至1000 mL A．牛肉膏提供的营养物质仅有碳源 B．该培养基不能用于细菌的菌落计数 C．培养大肠杆菌时，需将该培养基调至酸性 D．接种后若无微生物生长，该培养基可以直接丢弃 【答案】B 【详解】A、牛肉膏可提供碳源、氮源、维生素、无机盐等多种营养物质，并非仅有碳源，A错误； B、菌落计数需要使用固体培养基，便于形成可观察统计的单个菌落，该培养基无凝固剂，属于液体培养基，无法用于细菌菌落计数，B正确； C、细菌适宜生长在中性或弱碱性环境中，培养大肠杆菌时需将培养基调至中性或弱碱性，C错误； D、即使接种后无微生物生长，使用过的培养基也必须经过灭菌处理后才能丢弃，防止造成环境污染，D错误。 10．【影印法筛缺陷菌】野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，赖氨酸营养缺陷型突变菌株由于发生基因突变只能在添加了赖氨酸的培养基上生长。下图是以野生型菌株为材料，诱变、纯化赖氨酸营养缺陷型突变菌株的部分流程图，数字序号代表培养基，a、b、c表示操作步骤。下列叙述错误的是（     ） 注：原位影印是指用无菌绒布轻盖在已经长好菌落的培养基②上，然后不转动任何角度，将②上的菌落按原位“复印”至新的培养基③和④上。 A．培养基①和②在物质种类上的差异在于前者不含凝固剂 B．野生型大肠杆菌在紫外线的照射下，可提高基因突变的频率 C．培养基③和④在物质种类上的差异在于前者不含赖氨酸 D．培养基④上，乙是由赖氨酸营养缺陷型突变菌繁殖而来的 【答案】D 【详解】A、培养基①是液体培养基，培养基②是固体培养基，培养基①和②在物质种类上的差异在于前者不含凝固剂，A正确； B、野生型大肠杆菌在紫外线的照射下，可提高基因突变的频率，B正确； C、培养基③是不添加赖氨酸的培养基，培养基④是添加了赖氨酸的培养基，所以培养基③和④在物质种类上的差异在于前者不含赖氨酸，C正确； D、甲能在培养基④上生长，但不能在不添加赖氨酸的培养基③上生长，因此甲是由赖氨酸营养缺陷型突变菌繁殖而来的，D错误。 11．【噬菌体双层计数】科研小组用双层平板法测定某污水样本中噬菌体的数量，操作流程是：①先铺2%琼脂于培养皿底层，形成底层琼脂培养基；②将敏感指示菌和待测污水样本混合液，加入已熔化并降温至45～48℃的1%琼脂培养基中，迅速倾注于底层培养基上，形成上层培养基；③倒置培养一段时间后，计数噬菌斑。双层平板如下图所示。下列叙述正确的是（     ） A．倒平板前需对培养基和培养皿进行干热灭菌 B．可用酵母菌作为敏感指示菌对T2噬菌体进行计数 C．上层培养基冷却至45～48℃，主要目的是防止底层培养基液化 D．上层培养基中琼脂浓度较低，形成的噬菌斑较大便于计数 【答案】D 【详解】A、对培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，而培养皿常用干热灭菌法，A错误； B、T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内，酵母菌不是T2噬菌体的宿主，不能用酵母菌作为敏感指示菌对T2噬菌体进行计数，B错误； C、上层培养基冷却至45-48℃，主要目的是防止高温杀死敏感指示菌和噬菌体，C错误； D、由图可知，琼脂浓度越低越有利于噬菌体扩散，上层培养基中琼脂浓度较低，形成的噬菌斑较大便于计数，D正确。 12．【无菌划线操作】下列关于实验操作的叙述，错误的是（     ） A．在接种过程中，试管口或锥形瓶口可通过火焰灼烧来灭菌 B．上图进行平板划线的接种环共进行了5次灼烧灭菌 C．实验中用到的培养皿在使用前必须进行干热灭菌处理 D．在酒精灯火焰附近，用手指将培养皿打开一条合适的缝隙再倒入培养基 【答案】B 【详解】A、接种过程中，试管口、锥形瓶口通过火焰灼烧可杀灭瓶口附着的杂菌，属于灼烧灭菌的常规操作，A正确； B、平板划线操作中，每次划线前要灼烧接种环以杀死上次划线残留的菌种，全部划线结束后还要灼烧接种环避免菌种污染环境、感染操作者，图中有5个划线区域，因此接种环共需要灼烧6次，B错误； C、培养皿属于耐高温且需保持干燥的玻璃器皿，使用前可采用干热灭菌法进行灭菌处理，C正确； D、倒平板需在酒精灯火焰旁的无菌区域进行，操作时将培养皿打开一条合适的缝隙再倒入培养基，可避免环境中杂菌落入培养基造成污染，D正确。 13．【乳酸菌分离计数】酸浆是一种经微生物自然发酵形成的淡黄色或乳白色的液体。我国食用酸浆和利用酸浆进行农产品加工的历史悠久，西北地区的地方特色食物浆水面就是以蔬菜浆水为主要配料制作而成。蔬菜浆水的制作过程如下图所示。 （1）制作蔬菜浆水时向缸中加入面汤是因为面汤中含有丰富的_____________，可以为微生物发酵提供碳源和能源。 （2）发酵好的蔬菜浆水呈乳白色，味酸，某研究小组测定其pH值为3.7-4.9，结合其制作过程，你认为发酵过程中发挥主要作用的微生物是_____________（填“乳酸菌”或“醋酸菌”）。 （3）为验证上述推测是否正确，研究小组用_____________法分离蔬菜浆水中的微生物，通过观察菌落特征来鉴别微生物种类。同时，该方法也可用来统计样品中的活菌数，于是某兴趣小组采用此方法对蔬菜浆水中该微生物进行了计数。若将10 mL的蔬菜浆水悬液进行梯度稀释，分别取0.1 mL稀释倍数为105的样液接种到5个培养基上，培养一段时间后统计的菌落数分别为39、41、42、43、45，则1 mL悬液中活菌数量为_____________×107个，这样的计数方法所得结果比实际值偏_____________。 【答案】(1）糖类 （2）乳酸菌 （3） 稀释涂布平板 4.2 小 【详解】（1）面汤中含有丰富的糖类，而糖类可以为微生物发酵提供碳源和能源，所以制作蔬菜浆水时向缸中加入面汤是因为面汤中含有丰富的糖类。 （2）由于酸浆发酵中需要加盖（无氧），而醋酸菌是好氧菌，故发酵过程中发挥主要作用的微生物是乳酸菌。 （3）分离微生物常用的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法可用于分离和统计样品中的活菌数，所以研究小组用稀释涂布平板法分离蔬菜浆水中的微生物。1mL悬液中活菌数量为（39+41+42+43+45）÷5 ×105÷0.1=4.2×107个，这样的计数方法所得结果比实际值偏小的原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上只有一个菌落。 14．【诱变筛选高产菌株】大肠杆菌E能产生一种化合物——法尼烯，其在农业、医药等领域有广泛应用，但产量很低。科研人员用紫外线对大肠杆菌E的菌悬液进行诱变处理，筛选法尼烯高产的突变株。 （1）因基因突变频率低，诱变后的菌悬液中突变体占比很低；又因基因突变具有______性，法尼烯高产的突变体在全部突变体中的占比（正突变率）很低。需要进行大量的筛选工作。 （2）为解决筛选工作量大的问题，科研人员利用法尼烯合成途径中的前体物质P对E的突变菌株进行筛选。 ①用______将E的菌悬液稀释后，分别取0.1 ml涂布于含不同浓度P的固体培养基上，置于37℃培养箱中培养2天，菌株生长情况如下图，结果表明______。 ②根据图中的结果，将经诱变处理的E菌悬液涂布在含0.9 mg/L的P溶液的筛选平板上，37℃培养3天。该浓度既能_________，又能维持平板中一定的筛选压力，便于筛选。 ③挑取平板上长出的______，制成菌悬液后接种于液体培养基中，一段时间后测定法尼烯的含量，最终获得30个突变菌株，其中法尼烯产量明显高于E菌的有14株，正突变率高达43.30%。请解释这种方法能提高筛选效率的原因。 【答案】(1）不定向性 （2） 无菌水 P抑制E的生长，且抑制作用随P浓度的升高而增强 保证平板中菌株的存活率 单菌落 【详解】（1）基因突变具有不定向性，诱变后会产生多种不同类型的突变，符合需求的高产突变仅占全部突变体的极少比例，因此正突变率很低。 （2）① 对菌悬液进行稀释时，需要使用无菌水，避免杂菌污染；从图中结果可直观看出：随着P浓度升高，平板上的菌落数逐渐减少，说明P抑制E的生长，且抑制作用随P浓度的升高而增强。 ② 该浓度选择的逻辑是：浓度过高会杀死高产菌株，浓度过低无法淘汰低产菌株；0.9mg/L的P既能够保证平板中菌株的存活率，又能抑制大部分低产菌株、维持筛选压力。 ③ 平板上长出的每个单菌落都来自单个菌株，遗传特性一致，因此挑取单菌落进行后续产量检测；该方法利用选择培养基的筛选作用，提前淘汰了大量低产菌株，大幅减少了后续需要筛选的菌株数量，因此提高了筛选效率。 15．【微生物的选择培养】科研工作者采用下列流程筛选出耐盐甲醛降解菌，并对它的生长和降解特性进行了研究，回答相关问题： ①将适量活性污泥加入到100mL无菌水中连续培养2h； ②从菌悬液中取10mL接种于牛肉膏-蛋白胨培养基富集培养24h； ③取10mL富集菌液接种到90mL的无机盐-甲醛培养基（含10mg/L甲醛），待培养液明显浑浊后，取培养液10mL转接于90mL的无机盐-甲醛培养基（含20mg/L甲醛），在同样的培养条件下按梯度不断提高甲醛浓度反复富集驯化，直至甲醛浓度提升至100mg/L； ④将最后一次具有明显浑浊现象的富集菌液涂布于含有一定量甲醛的无机盐固体培养基，选择菌落形态良好的菌株保种后进行后续实验。 （1）目前针对甲醛污染有吸附法、化学法、生物降解法，与其它方法相比，生物降解法的优点有_______（答出2点即可）。 （2）菌种驯化，是一种通过人工措施使微生物逐步适应特定环境并定向选育的方法，上述过程中驯化的具体措施是_______，其中菌种如果发生基因突变，则是_______的（“定向”、“不定向”）。 （3）科学家通过上述过程成功筛选出一株甲醛降解菌，命名为菌株WYO，并进行了生长曲线测定，结果如图，其中_______期为J型增长阶段，Ⅲ期细菌出生率与死亡率的关系是_______。 （4）下图为不同接种量对菌株WYO降解甲醛的影响，其中对照组的处理是_______，从图中可以看出接种量对降解效率的影响是_______。 【答案】(1）成本更低，效果更好，且不会产生新的污染物 （2） 不断的增加甲醛的浓度 不定向 (3) Ⅱ 相等 （4） 不接种菌株WYO 随着接种量的增加，对甲醛的降解效率先增加后降低，10%-12%接种量的降解效率最佳 【分析】基因突变具有普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。 【详解】（1）生物降解法的优点有成本更低，效果更好，且不会产生新的污染物。 （2）分析题干信息可知，上述过程中驯化的具体措施是不断的增加甲醛的浓度。基因突变具有不定向性。 （3）分析题图可知，Ⅱ期为J型增长阶段。Ⅲ期细菌生物量维持相对稳定，说明其出生率等于死亡率。 （4）该实验是为了探究不同接种量对菌株WYO降解甲醛的影响，实验的自变量为接种量的不同，故对照组的处理为不接种菌株WYO，分析题图可知，随着接种量的增加，对甲醛的降解效率先增加后降低，10%-12%接种量的降解效率最佳。 16．【微生物与环境间的相互作用】学习以下材料，回答（1）~（4）题。 花蜜微生物与传粉者的相互作用 90%的开花植物依赖动物传粉，富含糖类和氨基酸等营养成分的花蜜是植物为传粉者提供的最常见报酬，然而传粉者并不是从花蜜中受益的唯一生物类群，大量研究发现，以真菌和细菌为主的微生物在花蜜中广泛存在。一般认为开花植物的原始花蜜是无菌的，由外界生物（主要是传粉者）或非生物载体（空气、雨水等）将微生物传播接种到花蜜中，并在其中形成微生物群落。 微生物和传粉者在花蜜微环境中相互作用。作为重要的传播载体，传粉者的种类和活动在不同程度上影响花蜜微生物的发生率和丰度，传粉者采集花蜜时会带走微生物代谢累积的有害物质，并促进植物蜜腺分泌新鲜花蜜，利于微生物的生长。“花气味”由植物自身释放的挥发物及花蜜微生物代谢产生的挥发物两部分组成。研究者进行假花（模拟植物A花朵）诱导实验，设置对照组和实验组，实验组添加含有四种主要挥发性物质的人工花蜜，结果如图。进一步研究发现，植物A花朵中的优势菌群均具有代谢产生上述挥发物质的能力。微生物的代谢活动可提高花蜜温度，促进花气味分子挥发的同时又为传粉昆虫在早春等寒冷季节提供了一份额外的热量报酬；也可以通过改变花蜜中糖和氨基酸的组成及浓度进而调节花蜜的味道；微生物还可以作为传粉者肠道菌群的成分影响传粉者的健康，并最终影响传粉者的访花行为。 传粉是植物繁殖的关键环节，探究花蜜微生物与传粉者之间的相互作用规律，有助于理解生态系统稳定性的维持机制，为生物多样性保护提供科学依据。 （1）花蜜中的糖类、氨基酸为微生物的生长繁殖提供________的同时，其形成的高渗、低氧环境也对微生物起到了________作用，这是造成花蜜微生物种类简单的主要原因之一。 （2）花气味物质与传粉昆虫触角上的特定蛋白结合形成复合体，刺激嗅觉感受神经元产生________，并将信号传递到嗅觉中枢影响昆虫的访花行为。假花诱导实验中，对照组应添加________，据图可知，________。 （3）对于花蜜微生物与传粉者的相互作用关系，理解正确的选项有________。 a.不同花蜜微生物均促进传粉者的访花行为，不同传粉者均促进花蜜微生物的生长 b.花蜜微生物在吸引传粉者的同时，也需要借助传粉者的访问来实现其种群扩散 c.传粉者的活动可能改变花蜜微生物群落中的优势物种，进而影响其群落演替 d.传粉者与花蜜微生物之间存在竞争、捕食等种间关系，这不利于各自种群的发展 （4）从生态系统信息传递的角度，概述花蜜微生物发出的信息如何通过传粉者促进植物种群的繁衍________。 【答案】(1) 碳源、氮源 选择 （2） 兴奋 等量人工花蜜 混合的四种挥发性物质促进花朵吸引传粉者 (3)bc （4）花蜜微生物通过改变气味、温度等花蜜特征，向传粉者传递化学信息和物理信息，从 而提高传粉者访花行为，利于植物传粉受精，进而利于植物种群的繁衍 【分析】信息传递在生态系统中的作用：（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。 【详解】（1）糖类的元素组成通常是C、H、O，氨基酸的元素组成是C、H、O、N等，故花蜜中的糖类、氨基酸为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源；高渗、低氧环境也对微生物起到了选择作用：渗透压较小的微生物不能在该环境中生存。 （2）花气味物质与传粉昆虫触角上的特定蛋白结合形成复合体，刺激嗅觉感受神经元产生兴奋；分析题意，本实验目的是探究花蜜微生物与传粉者之间的相互作用规律，根据题意可知假花诱导实验中，实验组应该是真花，对照组应添加等量人工花蜜；据图可知，混合的四种挥发性物质促进花朵吸引传粉者。 （3）a、花蜜微生物可能存在优势种群和非优势种群等多种类型，不一定均促进传粉者的访花行为，a错误； bd、花蜜微生物在吸引传粉者的同时，也需要借助传粉者的访问来实现其种群扩散，两者在相互作用中可实现协同进化，利于各自种群的发展，b正确，d错误； c、群落演替的实质是优势取代，分析题意可知，传粉者采集花蜜时会带走微生物代谢累积的有害物质，并促进植物蜜腺分泌新鲜花蜜，利于微生物的生长，故传粉者的活动可能改变花蜜微生物群落中的优势物种，进而影响其群落演替，c正确。 故选bc。 （4）生态系统中信息传递的类型有物理信息、化学信息和行为信息等，对于花蜜微生物而言，可以通过改变气味、温度等花蜜特征，向传粉者传递化学信息和物理信息，从 而提高传粉者访花行为，利于植物传粉受精，进而利于植物种群的繁衍。 17．【堆肥功能菌筛选】养殖场粪便堆肥沤肥是重要的农家肥来源，某些微生物能使粪便中的氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选出能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物，实验小组的相关实验流程如下，据此回答下列问题： （1）过程①通过________________法将畜禽粪便样品接种到__________（填“选择”或“鉴别”）培养基上，筛选出利用氨氮化合物的微生物。 （2）过程②筛选出的菌落在a、b培养基上的生长情况为 。 A．a、b中均能生长 B．a中能生长，b中不能生长 C．a中不能生长，b中能生长 （3）过程③可通过向上清液中添加_________并检测其活性来区分菌种甲和乙。 （4）综合分析，将菌种_____添加在养殖场粪便中，可以更有效地降低堆肥沤肥过程中产生的NH3对禽畜健康的影响，理由是 ________________________________。 【答案】(1) 稀释涂布平板 选择 (2)B （3）脲酶 （4） 乙 菌种乙能分泌脲酶抑制剂，可抑制粪便中其他微生物（或菌株）产生的脲酶的活性 【详解】（1）从畜禽粪便样本里筛选特定微生物，常用稀释涂布平板法来分离和培养菌株。这里的培养基是用来筛选能利用氨氮化合物的微生物，只有这类微生物能在上面生长，属于选择培养基，它可以把特定的微生物从混杂的群体中挑选出来。 （2）过程②筛选出的是不能利用尿素的多个单菌落。 培养基a是牛肉膏蛋白胨培养基，营养成分全面，不能利用尿素的微生物也能在上面获取营养生长； 培养基b是尿素唯一氮源培养基，这些菌落不能利用尿素，无法获取氮源，所以不能在b上生长，B正确。 （3）菌种甲是不产脲酶的菌株，菌种乙是分泌脲酶抑制剂的菌株。向两种菌种的上清液中加入脲酶， 甲的上清液没有脲酶抑制剂，脲酶能保持活性； 乙的上清液有脲酶抑制剂，会抑制脲酶活性，通过检测脲酶活性就能区分二者。 （4）粪便里的氨氮化合物转化为尿素进而产生NH₃的过程依赖脲酶，脲酶能催化尿素分解产生NH₃。菌种乙分泌的脲酶抑制剂可以抑制脲酶活性，减少尿素分解，从而降低NH₃的产生，相比不产脲酶的甲，能更有效地减少NH₃对畜禽健康的影响。 实验探究类 1．【厌氧发酵菌筛选与计数】发展农村清洁能源是实现乡村振兴的重要举措。沼气发酵技术可将农作物秸秆等农业废弃物转化为清洁能源，具有保护环境、提供能源的双重效益。玉米秸秆富含木质纤维素（主要由纤维素、半纤维素和木质素组成），是优质的沼气发酵原料。然而，木质素是木质纤维素中最难降解的组分，阻碍沼液中非甲烷细菌对纤维素和半纤维素的分解，限制了产甲烷菌的发酵效率。 请根据材料，回答下列问题： （1）从微生物营养的角度分析，玉米秸秆可为发酵体系中的微生物提供____________等营养物质（答出2点即可）。若要统计沼液中微生物的数量，可采用显微镜直接计数法，该方法的计数结果通常比实际值偏____________，原因是_______________________。 （2）科研人员为优化沼气发酵微生物群落，提高秸秆利用率，从污泥中分离出一株厌氧互营苯甲酸降解菌（简称S.s菌），该菌株能促进木质素的分解，为产甲烷菌提供可利用的物质，从而提高甲烷产量。科研人员探究了S.s菌对玉米秸秆沼气发酵的生物强化作用，结果如下图： 由图1可知，S.s菌株的最佳接种比例为____________，接种比例过高____________（促进/抑制）甲烷产量，请从微生物群落结构的角度进行分析，原因是___________________________。 （3）分析图2各组除了添加等量的底物外，还要添加____________，以保持无关变量一致。当有____________存在时，S.s菌株降解效果显著增强。 （4）S.s菌株对玉米秸秆沼气发酵的生物强化作用机制是：S.s菌株能促进木质素分解为产甲烷菌可利用的物质，提高甲烷产量；同时____________，提升了秸秆的整体降解效率。根据上述实验，为提高产甲烷效率，请提出一种有效措施：___________________________________。 【答案】(1) 碳源、氮源 大 显微镜直接计数法无法区分死菌和活菌 （2） 5% 抑制 过量接种导致菌群竞争、营养争夺或代谢产物抑制，反而降低发酵效率 （3） 等量的非甲烷细菌和等量产甲烷菌/等量的沼液 葡萄糖 （4） 减少了木质素对非甲烷细菌的阻碍/促进了沼液中非甲烷细菌对纤维素和半纤维素的分解/有利于纤维素和半纤维素的分解 在发酵液中添加5%S.s菌和葡萄糖 【详解】（1）玉米秸秆含有糖类、蛋白质等有机物，从微生物营养的角度分析，可为发酵体系中的微生物提供碳源、氮源等营养物质。由于显微镜直接计数法无法区分死菌和活菌，因此该方法的计数结果通常比实际值偏大。 （2）结合图1分析，S.s菌株的最佳接种比例为5%，原因是相比对照组以及其它接种比例，接种5%累计甲烷产量更高。图示中在某些发酵时段，接种比例过高抑制甲烷产量，从微生物群落结构的角度进行分析，原因是过量接种导致菌群竞争、营养争夺或代谢产物抑制，反而降低发酵效率。 （3）实验2的自变量是S.s菌株的有无以及葡萄糖的有无，除了添加等量的底物外，还要添加等量的非甲烷细菌和等量产甲烷菌或等量的沼液，以保持无关变量一致。与KL组相比，KL+葡萄糖组累积甲烷产量更高，说明当有葡萄糖存在时，S.s菌株降解效果显著增强。 （4）S.s菌株对玉米秸秆沼气发酵的生物强化作用机制是：S.s菌株能促进木质素分解为产甲烷菌可利用的物质，提高甲烷产量；同时减少了木质素对非甲烷细菌的阻碍，也可能是促进了沼液中非甲烷细菌对纤维素和半纤维素的分解，还可能是有利于纤维素和半纤维素的分解，提升了秸秆的整体降解效率。根据上述实验，为提高产甲烷效率，提出的有效措施是在发酵液中添加5%S.s菌和葡萄糖。 2．【酿酒酵母筛选发酵】科研人员采用TTC显色法实现了快速筛选高产酒精的果酒酵母。TTC是一种显色剂，遇乙醇显红色，且乙醇含量越高菌落颜色越深。科研人员从果园土壤中采集样品，开展分离、筛选、鉴定、发酵性能的测定实验，部分实验流程如下。 请回答下列问题。 （1）实验中挑取的单菌落纯化时，第2次划线需从第1次划线的末端开始，目的是____________。 （2）在TTC培养基上筛选菌落呈____________色的果酒酵母进行发酵性能测定，理由是____________。 （3）果酒酵母发酵性能测定的相关实验结果如图甲、乙所示。 据图分析，果酒酵母作为果酒发酵优选菌株的优势是____________（答出1点即可）。 （4）酒精度能影响酵母菌的生长，从而影响果酒的生产效率。请设计实验探究果酒酵母对乙醇的耐受性极限（简要写出实验设计思路）。____________ 【答案】(1）逐步稀释菌体，以便获得单个菌落 （2） 深红 该颜色的菌落对应的酵母产乙醇量高 （3）相同发酵时间内，果酒酵母产酒精度更高，或者糖消耗速率更快 （4）配制一系列梯度乙醇浓度的液体培养基，分别接种等量的果酒酵母，在相同且适宜的条件下培养，观察酵母的存活情况，酵母刚好全部死亡的最低乙醇浓度即为其耐受性极限 【详解】（1）用平板划线法过程中，由于线条末端细菌的数目比线条起始处要少，所以在做第二次划线时，从上一次划线的末端开始划线，以便逐步稀释菌体，获得单个菌落。 （2）TTC是一种显色剂，遇乙醇显红色，且乙醇含量越高菌落颜色越深，所以要对果酒酵母进行发酵性能测定，选择深红色菌落，因为该颜色的菌落对应的酵母产乙醇量高。 （3）从曲线图中看出，相同时间内，果酒酵母产酒精度更高，残糖量更低，说明糖消耗速率更快，因此果酒酵母作为果酒发酵优选菌株。 （4）实验目的是探究果酒酵母对乙醇的耐受性极限，自变量是酒精浓度，因变量可以测定酵母的存活情况，所以设计实验思路：配制一系列梯度乙醇浓度的液体培养基，分别接种等量的果酒酵母，在相同且适宜的条件下培养，观察酵母的存活情况，酵母刚好全部死亡的最低乙醇浓度即为其耐受性极限。 3．【生防抑菌菌分离鉴定】尖镰孢菌（FOC）是一种土壤真菌，易引起黄瓜等蔬菜患枯萎病，严重影响产量。项目学习小组欲从土壤中筛选几种能抑制FOC的细菌，构建复合菌群，探究复合菌群对枯萎病的防治效果。 （1）分离纯化菌种：取土样后，加入无菌水，制成菌悬液。为分离纯化菌种，可使用平板划线法或__________将微生物接种于物理性质为________的培养基上。该培养基需加水、碳源、_________（填2种）等营养成分。 （2）筛选抑真菌菌株：从分离出的菌株中筛选出HB1、HB5和HB15三株具有较强抑真菌潜力的功能细菌。将FOC接种于培养基一侧，并在距其2cm处接种待测菌株，对照只接种FOC，观察抑菌情况，以比较三种菌株的抑制效果。 据图1可知，_________菌株对FOC的抑制效果最强。为检测三种菌株能否共存，进行了相容性（不相互抑制）试验：将HB1菌液均匀涂布在培养基平板上，将滴加有HB5、HB15菌液和无菌水（CK）的滤纸片放在平板上，培养结果如图2.结果表明，HB5和HB15不会抑制HB1生长，理由是________。完成相容性试验，还需进行两组实验，请根据图3写出其中一组设计。 a___________    b___________    c__________ （3）作用效果检测：用复合菌群（HB1+HB5+HB15）灌根处理黄瓜幼苗，接种FOC，作为实验组。对照组仅接种FOC．15天后检测相应指标，结果如表1.复合菌群对黄瓜幼苗的作用是______________。 表1 实验处理 茎粗（cm） 株高（cm） 地上部鲜重（g） 地下部鲜重（g） 发病率 对照组 0.36 32 17.78 0.61 86.67% 实验组 0.4 43.15 26.08 0.98 40.00% 【答案】(1) 稀释涂布平板法 固体 氮源、无机盐 (2) HB15 没有出现抑菌圈 a∶HB1           b∶HB15 c∶HB5或a∶HB1  b∶HB5   c∶HB15 （3）促进生长，抑制发病率 【详解】（1）分离纯化微生物的常用方法是平板划线法和稀释涂布平板法；要得到单菌落，需要接种在固体培养基上；微生物培养基的基本营养成分为水、碳源、氮源、无机盐，因此除水和碳源外，还需要氮源、无机盐等营养成分。 （2）抑菌实验中，菌株对FOC抑制效果越强，FOC生长被限制越明显，菌株和FOC之间的无FOC生长区（抑菌带）越宽，据图1可知HB15的抑菌带最宽，抑制效果最强。相容性实验中，如果某菌株会抑制涂布菌生长，会在滤纸片周围出现透明抑菌圈；图中HB5、HB15滤纸片周围和对照组一样没有抑菌圈，说明二者不抑制HB1生长。本实验需要验证三种菌株两两都不相互抑制，已经检测了HB5、HB15对HB1的影响，还需要检测另外两组：检测对HB5的影响，或检测对HB15的影响，对应上述实验设计，故a∶HB1，b∶HB15，c∶HB5或a∶HB1，b∶HB5，c∶HB15。 （3）对比表格数据可知，添加复合菌群后，黄瓜的茎粗、株高、鲜重都高于对照组，发病率远低于对照组，因此复合菌群既可以抑制枯萎病发病率，又能促进黄瓜幼苗生长。 4．【脱氮功能菌筛选应用】工厂化养殖废水中高浓度氨氮（-N）易导致富营养化。研究人员从池塘底泥中分离出一株耐高氨氮的好氧反硝化细菌——赤红球菌（WM28），已知研究证实该菌能在好氧条件下将-N转化为N2。为明确其脱氮潜力及应用安全性，研究团队开展了系列实验，结果如下表所示，请回答下列问题： 初始质量浓度（mg/L） 剩余质量浓度（mg/L） 去除率（%） 100 0 100 200 0 100 500 0 100 700 85.6 88.0 1000 248.1 75.2 表1菌株WM28在不同-N浓度模拟废水中的脱氮效果 （注：实验条件相同且适宜，每组3个平行实验，培养48h测定） （1）分离菌株WM28时，培养基应以________为唯一氮源，该培养基从功能上属于_______培养基，根据表1实验结果，请从对照角度对该实验提出改进方案________。 （2）微生物制剂在实际应用中需满足两项安全要求：一是不能成为抗生素耐药性的传播载体，二是对养殖生物无急性或慢性毒性。为此，研究团队开展了药敏实验和斑马鱼毒性实验： ①药敏实验结果如表2，实验组滤纸片浸有相关抗生素，对照组浸有等量无菌水，若对照组滤纸片周围也出现了明显的抑菌圈，则说明实验结果是________（填“可靠的”或“无效的”），可能的原因是________。 抗生素类型 氯霉素 盐酸四环素 左氧氟沙星 对照组 抑菌圈直径（mm） 18.5 16.2 20.3 0 表2菌株WM28的药敏实验结果 （注：药敏实验判断标准：抑菌圈直径≥15mm为敏感，10~14mm为中度敏感，<10mm为耐药） ②斑马鱼毒性实验：将斑马鱼随机分组，实验组加入不同浓度WM28菌液（106~109CFU/mL），对照组加等量无菌水。10天后所有组的斑马鱼存活率100%，且无异常行为。综合两实验，分析WM28具有较高应用安全性的理由：________。 （3）养殖水体的pH（通常为6.0~9.0）、重金属污染（如Cu2+、Zn2+）等环境因素可能影响WM28的脱氮效果。为推动其产业化应用，结合上述因素，可开展的后续研究有________（答出1点）。 【答案】(1) NH4+-N（氨氮） 选择 增设不含 WM28 的模拟废水组，其他条件与实验组一致 （2） 无效的 滤纸片或无菌水被污染（或操作过程中引入了抑菌物质） WM28 对水生生物无急性毒性（实验组与对照组斑马鱼存活率均 100%）；且对常规抗生素敏感，无耐药性，环境风险低 （3）①探究不同 pH 梯度（如 6.0、7.0、8.0、9.0）对 WM28 脱氮效率的影响，确定其最适应用 pH 范围；②研究不同浓度 Cu2+、Zn2+对 WM28 生长及脱氮能力的影响，明确其耐受阈值 【详解】（1）该菌株是耐高氨氮的好氧反硝化细菌，实验目的是筛选能降解氨氮的赤红球菌WM28。选择分离菌种时，需以氨氮（NH4+-N）作为唯一氮源，只有能利用氨氮的菌株才能正常生长繁殖，不能利用氨氮的微生物则无法存活。从培养基功能划分，选择培养基是通过设置特定营养条件、环境条件，抑制不需要的微生物生长，只允许目标微生物生长。本培养基以氨氮为唯一氮源，筛选目标菌株，因此属于选择培养基。本实验检测菌株的脱氮效果，氨氮浓度下降可能是微生物降解作用，也可能是水体自然挥发、沉淀等物理因素导致。因此需要设置空白对照组：加入相同浓度氨氮的模拟废水、不接种 WM28，其余培养条件完全一致。通过对比空白组和实验组的氨氮剩余量，才能证明氨氮减少是菌株脱氮作用引起的，排除无关变量干扰。 （2）药敏实验的对照组仅浸有无菌水，正常情况下不应出现抑菌圈。若对照组滤纸片周围出现明显抑菌圈，说明实验体系被污染，实验结果失去参考价值，判定为无效。对照组出现抑菌圈，意味着对照组中存在能抑制赤红球菌WM28生长的物质。最常见原因是实验材料（滤纸片、无菌水）灭菌不彻底被污染，或是实验操作、器材带入了抑菌成分。结合题干给出的两项安全要求和实验结果分析： 药敏实验：三种抗生素对应的抑菌圈直径均≥15mm，说明WM28对常规抗生素敏感，自身不具备抗生素耐药性，不会成为耐药基因传播的载体； 斑马鱼毒性实验：不同浓度菌液处理组的斑马鱼存活率100%，无异常行为，说明该菌株对养殖鱼类无急性毒性。综上得出结论：WM28对常用抗生素敏感，无耐药传播风险；对斑马鱼无急性毒性，因此应用安全性高。 （3）题干指出水体 pH（6.0~9.0）、重金属Cu2+、Zn2+会影响菌株脱氮效果，后续研究需围绕这两个环境因素展开，合理答案示例：探究不同 pH 梯度（6.0~9.0 区间）对WM28脱氮效率、生长状况的影响，确定菌株正常发挥作用的最适 pH 范围； 探究不同浓度Cu2+、Zn2+对WM28生长和脱氮能力的影响，明确菌株对重金属的耐受浓度阈值； 探究pH与重金属共同作用下，菌株的脱氮效果变化。 5．【溶杆菌抑菌机制探究】真菌感染严重影响农作物产量，研究细菌与真菌间的相互作用对于有效防控真菌病害具有重要意义。 （1）在被禾谷镰孢菌（真菌）感染的植株周围取土壤样本，制成菌液，用__________法接种于固体培养基上，分离得到溶杆菌（细菌）。培养基中应含有__________、水和无机盐等营养成分。 （2）已有研究发现，溶杆菌可分泌抗菌物质HSAF抑制真菌生长。研究人员以野生型溶杆菌（WT）和HSAF合成缺陷突变体（ΔH）的菌液为材料，与镰孢菌孢子（繁殖体）进行共培养或分离培养，观察镰孢菌的菌落生长情况，结果如图1.此实验的自变量是__________。 （3）溶杆菌中存在一种类似噬菌体尾部的复合物T6SS，可以将毒素“注射”进与它接触的细菌内部，T6SS中的M蛋白将复合物锚定在靶细胞膜上。为研究T6SS是否也参与抗真菌过程，在ΔH中敲除M基因，构建双突变体ΔHΔM。进行如图2中1~4组的与镰孢菌孢子共培养实验，一段时间后测量真菌菌落面积，实验结果说明__________。为确认M在其中起到重要作用，研究人员补充了第5组实验，请在答题纸上补充第5组的实验结果：__________。 （4）上述研究发现溶杆菌通过__________的方式抑制真菌，请分析与喷施广谱抗真菌药物相比，利用溶杆菌这种抑菌方式进行真菌防治的优势______________________________________。（写出一点即可）。 【答案】(1) 稀释涂布平板或平板划线法 碳源、氮源 （2）溶杆菌是否与镰孢菌接触，是否分泌HSAF （3） T6SS通过M参与溶杆菌的抗真菌过程 与3组一致： （4） 细胞接触 特异性强，生物防治对环境污染较小 【详解】（1）接种微生物的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，这里要分离得到溶杆菌，所以用稀释涂布平板法接种于固体培养基上。微生物培养基一般都含有碳源、氮源、水和无机盐等营养成分，因此培养基中应含有碳源、氮源、水和无机盐等营养成分。 （2）根据题意和图1可知，材料有野生型 WT（可产 HSAF）、突变体 ΔH（HSAF 合成缺陷）； 培养方式有共培养、分离培养（滤膜隔开，代谢物可扩散、细胞不接触）。因此实验的自变量有2个：溶杆菌是否与镰孢菌接触，是否分泌HSAF。 （3）1 组无菌水：真菌菌落面积最大（无抑制）；2组野生型 WT：菌落极小，抑菌最强； 3 组 ΔH（仅缺失 HSAF）：有一定抑制，但弱于 WT；4 组 ΔHΔM（同时缺失HSAF、M蛋白，T6SS失活）：菌落面积远大于3组，抑菌能力大幅下降。实验结论为T6SS通过M参与溶杆菌的抗真菌过程。第5组实验处理为双突变体ΔHΔM + 回补M基因，导入M基因恢复T6SS功能，恢复部分抑菌能力，证明T6SS通过M参与溶杆菌的抗真菌过程，因此第5组实验结果为真菌菌落面积显著小于4组，接近3组，图示为：。 （4）溶杆菌通过直接细胞接触依赖T6SS将毒素注射入真菌细胞的方式抑制真菌生长。图1显示共培养时抑制显著，分离培养时效果减弱，支持该机制。与喷施广谱抗真菌药物相比，这种抑菌方式的优势有：特异性强，只针对靶标真菌，不会破坏其他微生物群落；生物防治对环境污染较小。 6．【内生菌计数与生物防治】禾谷镰刀菌（Fg）引起的赤霉病是小麦的主要病害之一，研究人员从小麦种子内筛选抑制Fg的内生菌，为生物防治制剂的开发提供理论支撑。请回答下列问题： （1）为探究Fg能否通过分泌纤维素酶破坏小麦细胞壁，可通过培养Fg观察透明圈进行判断。Fg的培养基中除了添加土豆汁以外，还需添加的试剂有_____（请从①-⑥中选择，填编号）。配制好的培养基需进行_____灭菌（填灭菌方法）。 ①刚果红②琼脂③纤维素④KH2PO4等无机盐⑤蒸馏水⑥酚红 （2）为对小麦种子中的内生菌进行纯培养和计数，可取小麦种子研磨液9 ml，通过稀释涂布平板法获得单菌落，可根据单菌落的_____进行菌种的初步鉴定，得到若干内生菌菌株。若在涂布了0.1 ml的D组稀释液的平板上的内生菌单菌落数分别为：236、240、244个，则1 ml小麦种子研磨液中的内生菌活菌数为_____个。统计的单菌落数往往比活菌的实际数目少，其原因是_____。 （3）采用平板对峙培养法比较内生菌的抑制效果。用直径1 cm的打孔器取Fg菌饼，接种于培养基中央。将等量同种待测内生菌接种在距Fg2 cm处的四个位点作为实验组，以_____的平板作为对照组。一段时间后结果如图1所示，测量各组Fg菌落直径，计算得到的抑制率如图2所示。将对照组Fg菌落直径记为a，实验组Fg菌落直径记为b，则实验组抑制率的计算公式为_____，实验结果说明_____。 （4）除了从自然界中筛选，选育性状优良的内生菌还可以通过_____（答一点）方法获得。 【答案】(1) ①②③④⑤ 高压蒸汽/湿热灭菌 （2） 菌落特征（形状、大小、颜色等） 2.4×107 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 （3） 只接种Fg，不接种内生菌 抑制率=（a-b）/a×100% 几种内生菌对Fg均有抑制作用，且抑制能力相当 （4）基因工程育种、诱变育种 【详解】（1）本实验利用刚果红染色法验证纤维素酶：刚果红可与纤维素结合形成红色复合物，纤维素被分解后会出现透明圈，因此需要添加纤维素（反应底物）、刚果红（染色剂）；实验需要固体培养基观察透明圈，因此需要添加琼脂（凝固剂）；培养基还需要无机盐提供必需矿质元素，同时需要用蒸馏水配制培养基，因此选①②③④⑤；培养基常规灭菌方法为高压蒸汽灭菌/湿热灭菌。 （2）不同菌种的菌落特征（形状、大小、颜色等）不同，可据此初步鉴定菌种。 根据梯度稀释过程：共4次10倍稀释（每次取1mL溶液加入9mL无菌水，每次稀释10倍），D管稀释倍数为104；三个平板平均菌落数为（236+240+244）/3​=240，涂布体积为0.1mL，因此1 ml小麦种子研磨液中的内生菌活菌数=240÷0.1​×104=2.4×107。统计的单菌落数往往比活菌的实际数目少，其原因是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。 （3）实验的自变量是是否接种待测内生菌，因此对照组为只接种Fg，不接种内生菌；抑制率表示Fg生长被抑制的比例，对照组直径为a，实验组直径为b，抑制长度为a−b，因此抑制率为（a−b​）/a×100%；从图2结果可知，所有待测内生菌都有较高抑制率，说明几种内生菌对Fg均有抑制作用，且抑制能力相当。 （4）除自然界筛选，还可以通过诱变育种（人工诱变）或基因工程育种获得性状优良的菌种。 7．【拮抗菌分离计数扩培】我国北方部分地区草莓种植中常因连作和高湿环境导致灰霉病频发。某农业技术团队计划从长期堆放草莓秸秆和腐熟有机肥的土样中筛选出能抑制灰霉病病原菌生长的有益细菌，并进一步扩大培养，用于生物防治。研究人员进行了如下实验。 回答下列问题： （1）步骤③中，制备系列稀释液的目的是_______，该步骤将土壤悬浮液稀释了_______倍。 （2）普通琼脂培养基一般应采用_______法灭菌。步骤④培养后，研究人员应选择菌落数为_______的平板进行计数。若3个平板上菌落数分别为32、36、40，则每克土样中活菌数约为_______个。 （3）经步骤⑤纯化培养后，将获得的细菌与灰霉病病原菌进行平板对峙培养，测定其抑菌效果。已知平板对峙培养指的是把一种拮抗菌接种在平板一侧，把病原菌接种在另一侧，培养后观察拮抗菌是否能抑制病原菌生长，实验时应设置“灰霉病病原菌单独培养”的对照组，目的是_______。若某菌株周围出现明显抑菌圈，则说明该菌株可能通过产生_______来抑制病原菌生长。 （4）在扩大培养该有益菌株时，通常选用液体培养基而不是固体培养基，原因是_______（答出2点）。 【答案】(1) 使样品中的微生物充分分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落，便于计数和分离 100 (2) 高压蒸汽灭菌 30～300 3.6×106 （3） 排除其他因素对实验结果的干扰，确保实验结果是由拮抗菌引起的 抑菌物质（如抗生素） （4）液体培养基能使菌株与营养物质充分接触，有利于菌株的大量繁殖；液体培养基便于进行振荡培养，增加溶解氧，满足菌株有氧呼吸的需求 【详解】（1）在微生物培养中，制备系列稀释液的目的是使样品中的微生物充分分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落，便于计数和分离。稀释倍数计算：步骤②中10g土壤+90mL无菌水→稀释10倍（101）；步骤③中第一次取1mL土壤悬浮液+9mL无菌水→再稀释10倍（累计102）；第二次取1mL稀释液+9mL无菌水→再稀释10倍（累计103）； 最终取0.1mL 涂布，因此步骤③结束后，土壤悬浮液被稀释了100倍（总稀释倍数为104倍）。 （2）普通琼脂培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌，这是因为高压蒸汽灭菌能在高温高压条件下杀灭培养基中的所有微生物，包括芽孢和孢子。步骤④培养后，为了保证计数的准确性，应选择菌落数在30～300之间的平板进行计数，因为这个范围内的菌落数既能反映样品中的活菌数量，又不会因菌落数过多或过少而导致计数误差过大。平均菌落数= (32+36+40)÷3=36，稀释倍数104倍，涂布体积为0.1mL，每克土样活菌数=36÷0.1×104=3.6×106个。 （3）实验时设置“灰霉病病原菌单独培养”的对照组，目的是排除其他因素对实验结果的干扰，确保实验结果是由拮抗菌引起的。若某菌株周围出现明显抑菌圈，说明该菌株可能通过产生抑菌物质（如抗生素）来抑制病原菌生长，因为抑菌物质能够在菌株周围区域抑制病原菌的生长繁殖，从而形成抑菌圈。 （4）在扩大培养该有益菌株时，选用液体培养基而不是固体培养基，原因是液体培养基能使菌株与营养物质充分接触，有利于菌株的大量繁殖；液体培养基便于进行振荡培养，增加溶解氧，满足菌株有氧呼吸的需求。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．某种除草剂（一种含氮有机物，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明）在土壤中不易降解，长期使用会污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤，按下图过程选育能降解该除草剂的细菌。下列叙述正确的是（    ） A．分解除草剂能力最强的是E菌株，应对其扩大培养 B．药品称量、溶化、和倒平板等操作都必须在酒精灯火焰旁进行 C．图中接种方法为平板划线法，该方法可用于细菌计数 D．培养基上形成的5个菌落中的细菌都能以该除草剂为氮源 【答案】A 【分析】该实验是从土壤中筛选分离能降解除草剂的微生物的过程。这样的实验要将土壤稀释处理，以除草剂为唯一的氮源进行处理筛选土壤微生物，以菌落计数法进行统计计数。 【详解】A、分解除草剂能力最强的是E菌株，应对其扩大培养，因为E菌落外围的透明圈和E菌落直径的比例最大，A正确； B、药品称量、溶化是进行培养基配置的过程，培养基配制后才需要灭菌，故称量和溶化不需要无菌操作，倒平板过程需要进行无菌操作，B错误； C、稀释涂布平板法才可以用于菌体计数，平板划线法不能计数，C错误； D、培养基上形成的两种菌落中的细菌所利用的氮源不同，有透明圈的，是能够利用除草剂中的氮源，没有透明圈的，不能利用除草剂中的氮源，D错误。 故选A。 2．在微生物的培养过程中，离不开培养基的配制和灭菌技术。下列相关叙述正确的是（    ） A．使用高压蒸汽灭菌锅对培养基灭菌时，需在100kPa、121℃条件下维持15~30min B．不同微生物生长所需的pH不同，配制完成的培养基在灭菌后按需要调节相应的pH C．为防止杂菌污染，灭菌后的培养基应立即倒入培养皿中并盖上皿盖，待冷却后倒置 D．进行接种工作前，需用紫外线对接种室、接种箱、工作台及人的双手进行消毒处理 【答案】A 【分析】无菌技术关键：防止外来杂菌的入侵。具体操作：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。 【详解】A、对培养基灭菌效果较好的方法是高压蒸汽灭菌，该方法需将培养基置于高压蒸汽灭菌锅内，在100kPa、121℃条件下维持15~30min，A正确； B、不同微生物生长所需的pH不同，配制完成的培养基需在灭菌之前根据培养的微生物种类调节相应的pH，B错误； C、刚灭菌的培养基需冷却到50℃左右才能倒平板，C错误； D、工作人员的双手不能用紫外线进行消毒，D错误。 故选A。 3．酿酒主要借助酵母菌的发酵作用，可以在家庭进行，也可以实现工业化生产。科研人员进行了关于杂种酵母菌在不同基质中的发酵测试，结果见图，下列叙述错误的是（    ）    A．实验结果表明，酵母菌对蔗糖和淀粉的利用效率相近 B．为提高酒精产量，实验过程应该保持严格的无氧条件 C．家庭酿酒可在糯米中加入适量白砂糖以提高发酵效率 D．家庭酿酒难以严格灭菌，需要通过消毒抑制杂菌生长 【答案】B 【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 【详解】A、观察曲线图可知，乙组和丙组在相同时间内酒精相对含量变化趋势相近，说明酵母菌对蔗糖和淀粉的利用效率相近，A正确； B、酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖，在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，在发酵前期适当通入氧气让酵母菌大量繁殖，后期保持无氧条件可提高酒精产量，并非整个实验过程都要保持严格无氧条件，B错误； C、从图中可以看出甲组（含蔗糖）的发酵效果较好，所以家庭酿酒在糯米中加入适量白砂糖（主要成分是蔗糖）能为酵母菌提供更多易利用的碳源，可提高发酵效率，C正确； D、家庭酿酒难以做到严格灭菌，通过消毒（如对器具清洗、用开水烫等 ）可抑制杂菌生长，保证酿酒顺利进行，D正确。 故选B。 4．某兴趣小组利用平板划线法接种进行酵母菌的纯培养，部分操作和所得平板如下图。下列有关叙述正确的是（    ） A．操作①中待培养基冷却至室温后缓慢倒入培养皿，凝固后将其倒置 B．操作②需在酒精灯附近进行，从上一次划线的末端开始下一次划线 C．要得到③中所示平板，操作中接种环需灼烧6次、蘸取菌液5次 D．若③中有杂菌菌落，但④中无菌落，可能是因为培养基灭菌不彻底 【答案】B 【详解】A、操作①中培养基冷却至50℃（而非室温）左右时，在酒精灯火焰附近倒平板，A错误； B、操作②为平板划线操作，需在酒精灯附近进行，以防止杂菌污染，并且从上一次划线的末端开始下一次划线，这样能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落，B正确； C、每次划线前后都需要将接种环进行灼烧灭菌，要得到③中所示平板（共5次划线），操作中接种环需灼烧6次（每次划线前灼烧，最后一次划线后也要灼烧）、蘸取菌液1次（第一次划线时蘸取），C错误； D、若③中有杂菌菌落，但④中无菌落，说明培养基灭菌是彻底的，杂菌可能来自接种过程，D错误。 故选B。 5．某种物质A（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A。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后，取0.1 mL涂布到平板上，初步估测摇瓶M中1 mL菌液中细菌数为2.4×108个。相关叙述正确的是（　　） A．多次筛选的过程是诱导细菌发生基因突变，产生高效降解A的菌株 B．③接种方法为稀释涂布平板法，涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上 C．乙中需要加琼脂和物质A等，实验需设平行重复实验，无需另外设置空白对照 D．若乙平板上菌落数平均为240个，则接种的菌液的稀释倍数为105 【答案】D 【详解】A、基因突变具有不定向性，多次筛选的作用是将环境中已存在的、能高效降解A的菌株选择出来，不能诱导细菌产生定向的降解A的突变，A错误； B、③为稀释涂布平板法，涂布时需先将定量菌液滴加到培养基表面，再将灼烧冷却后的涂布器放在培养基表面将菌液均匀涂开，并非用涂布器蘸取菌液涂布，B错误； C、乙是固体选择培养基，需要加琼脂作为凝固剂，加物质A作为唯一碳源（或氮源）进行选择；实验需要设置平行重复提高结果可靠性，同时还需要设置未接种的空白培养基作为对照，检验培养基是否被杂菌污染，C错误； D、微生物计数公式为1mL菌液菌落数=平板平均菌落数÷涂布体积（mL）×稀释倍数，代入数据得2.4×108=240÷0.1×稀释倍数，可计算出稀释倍数为105，D正确。 6．防止杂菌入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是（　　） A．实验室里可以用紫外线或化学药物进行消毒 B．无菌技术中，若处理对象为液体，则只能消毒，不能灭菌 C．若培养皿皿盖和皿底之间溅有培养基，则不宜用此培养基培养大肠杆菌 D．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 【答案】B 【分析】消毒和灭菌工作主要包括两个方面：对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。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】A、接种室、接种箱或超净工作台在使用前，可以用紫外线照射30 min，以杀死物体表面或空气中的微生物，在照射前，适量喷洒石炭酸或煤酚皂溶液等消毒液，可以加强消毒效果，A正确； B、无菌技术中，若处理的液体对象为牛奶，则可使用巴氏消毒法，若处理的液体对象为液体培养基，则需要对其灭菌后才能接种微生物，B错误； C、若培养皿皿盖和皿底之间溅有培养基，则可能会导致杂菌污染，不宜用此培养基培养大肠杆菌，C正确； D、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，D正确。 故选B。 7．甲乙两个生物小组的“酵母菌纯培养”结果如图所示。下列说法正确的是（　　） A．两组平板都分成4个区进行划线 B．甲组操作过程需4次灼烧接种环 C．乙组适合对酵母菌活菌进行计数 D．单菌落大小反映菌种种类差异 【答案】B 【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】A、由图可知，两组平板都分成3个区进行划线，A错误； B、接种前需对接种环灼烧灭菌一次，每次划线后都灼烧一次，甲组共灼烧4次接种环，B正确； C、活菌计数用稀释涂布平板法，图中为平板划线法，不可计数，C错误； D、单菌落的性状、颜色等特征反映菌种种类差异，D错误。 故选B。 8．某种嗜盐细菌合成的聚羟基脂肪酸酯（PHA），可用于制造无污染的“绿色塑料”。下图是从咸水湖中寻找生产PHA的菌种的过程。下列叙述错误的是（　　） A．配制步骤②③④的培养基时，需要高浓度的盐 B．步骤③要使用固体培养基培养细菌，才能获得单菌落并纯化菌株 C．最终获得的目标菌株，具有细菌数量与PHA含量的比值大的特征 D．若从土壤中寻找菌种，则在②之前要对土壤浸出液进行梯度稀释 【答案】C 【详解】A、目标菌株是嗜盐细菌，因此配制培养基时需要高浓度盐以筛选嗜盐菌，A表述正确，A不符合题意； B、步骤③使用固体培养基才能形成单菌落，进而实现菌株的纯化，B表述正确，B不符合题意； C、目标菌株需要 PHA 产量高，应是 “PHA 含量与细菌数量的比值大”（即单位细菌产 PHA 多），而非 “细菌数量与 PHA 含量的比值大”，C表述错误，C符合题意； D、从土壤中找菌种时，需对土壤浸出液梯度稀释，避免菌液浓度过高无法形成单菌落，D表述正确，D不符合题意。 故选C。 9．影印接种法是一种用于研究微生物抗药性和筛选突变体的实验技术。为检测某种氨基酸缺陷型菌株，实验人员的实验过程如图所示，其中基本培养基中缺乏某种氨基酸，而完全培养基中含有该种氨基酸。下列叙述不正确的是（    ） A．若过程①的菌液进行诱变处理，目的是提高氨基酸缺陷型菌株的出现频率 B．图中的待测培养基为完全培养基 C．过程②应挑取完全培养基上有、基本培养基对应位置无的菌落 D．氨基酸缺陷型菌株在基本培养基上能形成菌落，只是菌落的生长速度比完全培养基慢 【答案】D 【详解】A、诱变处理（如紫外线、化学诱变剂）的目的是提高基因突变的频率，从而增加氨基酸缺陷型菌株的出现概率，A正确； B、实验目的是筛选氨基酸缺陷型菌株，这类菌株无法在缺乏该氨基酸的基本培养基上生长，因此首先需要让诱变后的菌液在含该氨基酸的完全培养基上培养，才能长出所有菌株（包括缺陷型和野生型）的菌落，为后续影印接种提供待筛选的菌落，B正确； C、过程②中，基本培养基上对应完全培养基有菌落的位置如果无菌落，说明该菌株是氨基酸缺陷型，在缺乏该氨基酸的基本培养基上无法生长，C正确； D、氨基酸缺陷型菌株在基本培养基上不能形成菌落，因为基本培养基缺乏其必需的氨基酸，只有在补充了该氨基酸的完全培养基上才能生长，D错误。 10．某科研小组想要筛选出某种维生素缺陷型菌株，采用与影印法类似的技术（用无菌的特殊材质的丝绒布覆盖在长满菌落的原培养基上，然后不转动角度，“复印”到新培养基）进行初检。下列关于该过程的相关操作及说法，错误的是（　　） A．原培养基上的菌落分布是通过稀释涂布平板法获得的，接种后需静置待菌液吸收再倒置培养 B．进行影印操作时，应先“复印”到不含该维生素的基本培养基上，再“复印”到含该维生素的完全培养基上 C．维生素缺陷型菌株应从基本培养基上没有菌落生长，而完全培养基上对应位置有菌落的地方挑选 D．维生素缺陷型菌株在基本培养基上能形成菌落，只是菌落的生长速度比完全培养基慢 【答案】D 【详解】A、稀释涂布平板法接种后，静置待菌液吸收再倒置培养，既可以避免菌液流动导致菌落分布不均，也能防止冷凝水滴落污染培养基，A正确； B、若先“复印”到含维生素的完全培养基，丝绒布会携带该维生素，后续“复印”到基本培养基时会造成营养污染，干扰筛选结果，因此应先“复印”到基本培养基，再“复印”到完全培养基，B正确； C、维生素缺陷型菌株无法合成该种维生素，在不含该维生素的基本培养基中不能生长，在含该维生素的完全培养基中可以正常生长，因此目标菌株对应位置为基本培养基无菌落、完全培养基有菌落的区域，C正确； D、维生素缺陷型菌株自身不能合成所需的该种维生素，基本培养基不含该维生素时，菌株无法进行正常的生命活动，完全不能生长形成菌落，并非生长速度慢，D错误。 11．厌氧菌乙醇梭菌可利用CO、CO2作为碳源合成乙醇，代谢途径如图所示。某乙醇梭菌突变株出现酶基因缺陷，在基础培养基（含有CO2）中不能产生乙醇。研究人员设置了甲、乙和丙三组培养基培养乙醇梭菌，检测有无乙醇生成，以确定菌株的突变情况，结果如表所示。下列有关分析合理的是（    ） 组别 培养条件 实验结果 甲 基础培养基 - 乙 基础培养基+中间产物1 - 丙 基础培养基+中间产物2 + 注：“-”表示无乙醇产生，“+”表示有乙醇产生。 A．培养该乙醇梭菌的培养基需要添加葡萄糖、牛肉膏等碳源 B．突变菌株缺乏T酶导致乙组培养基中不能检测到乙醇的生成 C．突变菌株的A酶基因正常使丙组培养基中可检测到乙醇的生成 D．实验结果说明，突变菌株的C酶基因缺陷，T酶基因和A酶基因正常 【答案】C 【详解】A、由题干可知，乙醇梭菌可利用CO、CO₂作为碳源，基础培养基中已含有CO₂可作为碳源，无需额外添加葡萄糖、牛肉膏等有机碳源，A错误； B、乙组培养基中添加了中间产物1，直接跳过了T酶催化CO、CO₂生成中间产物1的步骤，仍无乙醇生成说明乙醇生成受阻与T酶无关，B错误； C、丙组添加了中间产物2后有乙醇生成，说明中间产物2可正常被A酶催化生成乙醇，A酶基因正常，C正确； D、乙组加中间产物1无乙醇、丙组加中间产物2有乙醇，可知中间产物1转化为中间产物2的步骤受阻，即C酶基因缺陷，A酶基因正常，但仅根据本实验无法得出T酶是否正常，D错误。 12．为从高粘度原油（主要是含碳有机物）中筛选得到高效降解石油污染物的细菌，研究者以原油污染污泥为研究对象进行如图所示实验。下列叙述正确的是（　　） A．培养基①的作用是增加目的菌株的种类 B．图示表明，油泥混合液被稀释了106倍 C．只有培养基②要以原油为唯一碳源 D．培养基③采用的接种方法不能用于统计活菌的数量 【答案】D 【详解】A、由图可知培养基①按物理状态划分属于液体培养基，可增加目的菌株的数量；按功能划分属于选择培养基，可富集目的菌株，A错误； B、图示表明培养基①的溶液被稀释了105倍，但由于缺乏初始数值，故油泥混合液的稀释倍数无法确定，B错误； C、培养基①②③均要以原油为唯一碳源，以筛选得到高效降解石油污染物的细菌，C错误； D、培养基③采用了平板划线法接种微生物，该方法无法用于活菌数量的统计，D正确。 故选D。 13．某科研团队从近海采集了上千份塑料垃圾，经过大量筛选发现一个PET塑料垃圾上附着了一个细菌群（P）。实验人员分离纯化该细菌群后，将等量的菌液分别接种到普通培养基和含PET塑料的普通培养基上，并结合红外光谱定时检测培养基中细菌P数量，如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．分离、纯化该细菌群的培养基应以PET为唯一碳源，并添加酵母膏作氮源 B．培养7天后普通培养基上的细菌P数量变化与培养基中营养物质减少有关 C．增大细菌P的初始接种量，普通培养基上细菌P种群的环境容纳量可能增大 D．实验结果表明，细菌P会优先利用PET中的碳源进行生长繁殖 【答案】B 【详解】A、若要分离纯化能降解PET的细菌，应使用以PET为唯一碳源的选择培养基，但“添加酵母膏”会提供其他碳源和氮源，破坏选择性，导致非目标菌也能生长，A错误； B、培养7天后普通培养基上细菌P数量下降，是因为随着培养时间延长，培养基中的营养物质不断被消耗而减少，不能满足细菌生长需求，所以细菌数量下降，B正确； C、环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，它主要取决于环境条件，而不是初始接种量。增大细菌P的初始接种量，普通培养基上细菌P种群的环境容纳量不会增大，C错误； D、据图可知，在“有普通碳源”时，细菌P先快速利用它增殖；当普通碳源耗尽后（在普通培养基中衰亡），而在含PET培养基中，它转而利用PET作为碳源维持生长，说明细菌P会优先利用普通培养基中的碳源进行生长繁殖，D错误。 14．某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。下列相关说法正确的是（    ） A．与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的B细胞不需要通过原代培养扩大细胞数量 B．诱导已免疫的B细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合，主要是利用细胞膜的功能特点 C．在杂交瘤细胞筛选过程中，发生融合的细胞都可以在选择培养基上正常增殖 D．将待筛选抗体与该病毒基因A进行杂交，呈阳性的就是所需的抗体 【答案】A 【详解】A、已免疫的B细胞通常直接用于与骨髓瘤细胞融合，不能在体外长期增殖，故不需要进行原代培养，A正确； B、诱导已免疫的B细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合，主要利用的是细胞膜的流动性，即细胞膜的结构特点，B错误； C、诱导细胞融合时，同种核型融合的细胞（即B细胞相互融合、骨髓瘤细胞相互融合）不能在选择培养基上正常增殖，只有B细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞才能在选择培养基上正常增殖，C错误； D、待筛选的抗体是蛋白质，无法与基因A进行杂交，应与蛋白A进行杂交，D错误。 故选A。 15．为研究某河流中岩石上微生物种群的演替，将灭菌后的裸石置于河流中，裸石上不同时间新增物种数目如图1所示。自养类群和异养类群的个体数量变化如图2所示（圆面积大小代表个体数量多少），其中A和H分别代表自养类群和异养类群的优势种。已知自养类群为异养类群提供有机碳，下列叙述正确的是（    ） A．对裸石进行灭菌是为了排除裸石上原有微生物种群的干扰 B．图1中的前10天，生长在裸石上的物种数目最多 C．图2中演替后期的优势种 A 的环境容纳量比演替初期的大 D．自养类群与异养类群之间不可能存在寄生的关系 【答案】A 【详解】A、微生物培养时应避免杂菌污染，对裸石进行灭菌是为了排除裸石上原有微生物种群的干扰，A正确； B、图1显示，随时间推移裸石新增物种数目逐渐减少，但物种总数是原有物种+新增物种，演替过程中物种数目应逐渐增加（而非前10天最多），B错误； C、由图2可知，与120天前优势种A的圆圈面积相比，120天后的优势种 A圆圈面积较小，因此演替稳定后，与演替初期相比，优势种 A的环境容纳量变小，C错误； D、据图可知，自养类群的数量逐渐降低至稳定，而异养类群逐渐增大至稳定，自养类群与异养类群之间可能存在寄生的关系，异养类群可能寄生在自养生物体内，从其中获取能量，D错误。 故选A。 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共12分）科研人员按照如图所示流程从盐湖土壤中分离筛选出了一株高产α-淀粉酶的耐盐性菌株NWU-8，并通过He-Ne激光照射提高该菌株产α-淀粉酶的能力，实验中需要a、b两种培养基，a的组分为牛肉膏、蛋白胨、高浓度NaCl、水，相比培养基a，培养基b的组分增加了可溶性淀粉。回答下列问题。 （1）配制好的培养基通常采用的灭菌方法是________。 （2）要在培养基上形成菌落，应使用固体培养基，a、b培养基中均还应加入_______，挑取a培养基平板上的菌落进一步划线纯化时，下列图示中正确的操作示意图为______。 （3）培养基a的作用是______，b培养基平板滴加碘液后，部分菌落周围出现透明圈，根据菌落直径和透明圈大小，初步判断菌株产酶能力与菌落的_______正相关。 （4）为获得纯培养物的耐盐基因X，实验小组应用纯培养物提取了DNA，检测DNA所用的试剂及原理是_________。获得PCR产物后，用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定，影响DNA分子迁移速率的主要因素有________（答出两点即可）。 （5）He-Ne激光照射诱导后的菌种需要对耐盐性和产酶能力等进行检测和筛选，因为He-Ne激光照射引起的变异具有不定向的特征。最后获得的纯净高产菌种进行液体摇瓶发酵，摇瓶培养的目的是________。 【答案】(1）高压蒸汽灭菌法 （2） 凝固剂（或琼脂） A （3） 分离出耐盐微生物（耐盐菌） 透明圈直径与菌落直径的比值（2分） （4） 二苯胺试剂，在一定温度下，DNA 遇二苯胺试剂会呈现蓝色 （2分） DNA 分子的大小和构象、凝胶浓度、电场强度（2分） （5）增大培养液的溶氧量，利于微生物和培养液充分接触（2分） 【分析】1、选择培养基是指能够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。例如在分离耐盐微生物时，培养基中添加高浓度的氯化钠，不耐盐的微生物难以生长，而耐盐微生物可以存活繁殖。通过选择培养基，能够从混杂的微生物群体中快速有效地分离出目标微生物。 2、平板划线法是指通过在固体培养基表面连续划线或分区划线等操作，将聚集的微生物逐步稀释分散成单个细胞，经过培养后，单个细胞生长繁殖形成单菌落，从而达到分离和纯化微生物目的的实验技术。 【详解】（1）为了不破坏培养基的成分，通常采用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。 （2）要在培养基上形成菌落，a、b培养基中均还应加入琼脂，制备固体培养基，便于菌落生长和观察，平板划线时，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线，注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连，A符合题意。 故选A。 （3）从题中给出的操作流程图来看，培养基a含有高浓度NaCl，其作用是分离出耐盐微生物（耐盐菌），b培养基平板滴加碘液后，部分菌落周围出现透明圈是因为菌落产生的α−淀粉酶分解了可溶性淀粉，透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明单位面积的菌落分解淀粉能力越强，即产酶能力较高。 （4）在 DNA 粗提取和鉴定的实验中，检测 DNA 所用的试剂是二苯胺，在一定温度下，DNA 遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定 DNA 的试剂。获得 PCR 产物后，用琼脂糖凝胶电泳对 PCR 产物进行鉴定，待测样品中 DNA 分子的大小和构象、凝胶浓度等都会影响 DNA 在电泳中的迁移速率。 （5）He−Ne激光照射诱导后的菌种需要对耐盐性和产酶能力等进行检测和筛选耐盐性和产酶能力等进行检测和筛选，因为He−Ne激光照射引起的变异具有不定向的特征。最后获得的纯净高产菌种进行液体摇瓶发酵，摇瓶培养的目的是增大培养液的溶氧量，利于微生物和培养液充分接触，利于其繁殖。 17．（除标注外，每空1分，共6分）工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。 回答下列问题： （1）米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的____________可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供________。 （2）米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的_________________能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于________（填 “自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”）微生物。 （3）在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是________（答出1点即可）。 【答案】(1) 蛋白质 碳源 （2） 蛋白酶 异养好氧 （3）酒精、乳酸、食盐（2分） 【分析】1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 2、微生物的生长繁殖一般需要水、无机盐、碳源和氮源等基本营养物质，有些还需要特殊的营养物质如生长因子，还需要满足氧气和pH等条件。 【详解】（1）大豆中含有丰富的蛋白质（元素组成是C、H、O、N等），可为微生物的生长繁殖提供氮源；小麦中的淀粉（元素组成是C、H、O）可以为微生物的生长繁殖提供碳源。 （2）米曲霉在发酵过程中产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，产生的脂肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸，使发酵的产物具有独特的风味；米曲霉发酵时需要利用现有的有机物和需要氧气，说明其代谢类型是异养好氧型。 （3）在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长，同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长。 18．（除标注外，每空1分，共11分）为确定某致病细菌对不同抗生素的敏感性，研究人员设置了四组实验：分别将含有A、B、C、D四种抗生素（含量相同）的滤纸片均匀置于同一平板上的不同位置，放在培养箱中培养一定时间后，观察其透明圈的大小，实验结果如下表。回答下列问题： 实验组别 抗生素种类 实验结果 1 A 滤纸片周围出现透明圈 2 B 滤纸片周围没有出现透明圈 3 C 滤纸片周围的透明圈比含A的小 4 D 滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落 （1）微生物的培养都需要提供水、__________和无机盐，缺一不可。在微生物培养过程中，获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，用平板培养细菌时一般需要将平板倒置，其原因是__________. （2）若配制的培养基可以促进某一种微生物生长而抑制其他微生物生长，则该培养基被称为__________培养基。 （3）实验需使用涂布器接种，接种前涂布器的灭菌方法为__________。该实验中，宜使用__________方法接种细菌，在培养和接种细菌时要特别注意进行无菌操作，接种时需在__________进行操作。 （4）根据实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素种类为__________；在排除杂菌污染的情况下，第4组实验说明细菌对抗生素D产生了__________。 （5）该实验还缺少一组空白对照，请尝试补充：___________。 【答案】(1) 碳源、氮源 （2分） 防止冷凝水污染培养基 （2）选择 （3） 灼烧灭菌 稀释涂布平板 酒精灯火焰附近 （4） 抗生素A 耐药性（抗药性） （5）增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验（2分） 【分析】题意分析，根据表格内容可知，使用抗生素A时，滤纸片周围出现了透明圈，且透明圈最大，故抗生素A的抗菌效果最好。为了增强本实验的说服力，本实验应增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验作为空白对照组，以排除滤纸片本身对实验结果的影响。 【详解】（1）微生物的培养都需要提供水、碳源、氮源和无机盐，缺一不可。在微生物培养过程中，获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵（杂菌污染），为了防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上污染培养基，用平板培养细菌时一般需要将平板倒置。 （2）若配制的培养基可以促进某一种微生物生长而抑制其他微生物生长，则该培养基被称为选择培养基。 （3）实验需使用涂布器接种，接种前涂布器的灭菌方法为灼烧灭菌，该实验中宜使用稀释涂布平板法接种细菌，在培养和接种细菌时要特别注意进行无菌操作，接种时需在酒精度火焰附近进行操作。 （4）根据表格可知，使用抗生素A时，滤纸片周围出现了透明圈，且透明圈最大，故为了达到良好的抗菌效果，最好应选用抗生素A；在排除杂菌污染的情况下，第4组的透明圈中出现了一个菌落，说明细菌对抗生素D产生了耐药性（抗药性）。 （5）该实验还缺少一组空白对照实验，应增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验，以排除滤纸片本身对实验结果的影响，这样可以增强实验的说服力。 19．（除标注外，每2分，共14分）自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮 菌拌种后播种，可显著提高玉米产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中 自生固氮菌的分离和固氮能力的鉴定，部分实验流程如图所示。请回答下列问题： （1）自生固氮菌属于生态系统生物组分中的___________ ，步骤①土样应取自当地 ___________ （填“表层”或“深层”）土壤。 （2）该实验用于纯化培养的方法是 ___________ ，若在④的3组平板上统计 的菌落数量依次为114个、129个，141个，则每克土壤中含有的固氮菌为___________ 个（用科学记数法表示）。运用这种方法统计的结果往往较实际值___________ ( 填 “偏大”或“偏小”），原因是__________。 （3）下表为两种培养基的配方，步骤④应选其中的 ___________ 培养基，按用 途来划分，此培养基为 ___________ 培养基。培养基的pH 应在灭菌___________ （填“前”或“后”）调至中性或弱碱性。 培养基类型 组成成分 Ashby 培养基 甘露醇（C6H14O6）、KH2PO4、MgSO4· 7H2O、NaCl、 K2SO4、CaCO3、琼脂、蒸馏水 LB培养基 蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂、蒸馏水 【答案】(1) 消费者 （1分） 表层（1分） （2） 稀释涂布平板法 1.28×107 偏小 （1分） 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的是1个菌落 (3) Ashby 选择 前（1分） 【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）自生固氮菌是异养生物，属于生态系统生物组分中的消费者。步骤①土样应取自当地表层土壤的原因是土壤有“微生物的天然培养基”之称。同其他环境相比，土壤中的微生物，数量最大，种类最多。在富含有机质的土壤表层与空气的接触面积大，有更多的固氮菌生长。 （2）由图观察可知该实验用于纯化培养的方法是稀释涂布平板法。若在④的3组平板上统计 的菌落数量依次为114个、129个，141个，则每克土壤中含有的固氮菌为(114+129+141)/3/0.1×104=1.28×107，涂布平板时，若涂布不均匀，由于两个或两个以上的细胞连在一起，发育成一个菌落，运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小。 （3）由表格中培养基配方分析可知，步骤④应选其中的 Ashby 培养基，这是因为该培养基不含氮源具有选择作用，按用途来划分，此培养基为 选择培养基，培养基的pH应在灭菌前调至中性或碱性，以防灭菌以后再调pH引入新的杂菌。 20．（除标注外，每空1分，共12分）儿茶素（C）是从茶叶中提取的一种天然多酚类化合物，有一定的抗菌作用，但作用较弱。研究人员用稀土离子Yb3+对儿茶素（C）进行化学修饰，形成配合物Yb3+-C，并探究其抗菌效果和机理。 （1）细菌的细胞膜以__________为基本支架，儿茶素（C）与细胞膜的亲和力强，可以穿过细胞膜。稀土离子Yb3+可与细菌内的某些酶发生竞争性结合而降低酶的活性，也可水解磷酸二酯键进而损伤细菌的遗传物质__________。但稀土离子与细胞的亲和力较弱，难以到达作用靶点，影响了其抗菌活性。 （2）为了确定配合物中Yb3+：C的最佳摩尔比，研究人员利用________方法将金黄色葡萄球菌接种到培养基上，培养基的成分应包括________、水、无机盐等。待培养基布满菌落后，用不同摩尔比的Yb3+-C配合物处理滤纸片，将其置于培养基中一段时间后，比较滤纸片周围____________的直径。 （3）将金黄色葡萄球菌制成菌悬液，分别加入等量的C、Yb3+和最佳摩尔比的Yb3+-C，测定24h内金黄色葡萄球菌存活数量变化（A600值越大，细菌数量越多），结果见下表。 0h 2h 4h 8h 16h 24h 对照组 0.40 0.40 0.38 0.35 0.35 0.35 C处理 0.40 0.12 0.13 0.07 0.02 0.01 Yb3+处理 0.40 0.14 0.11 0.04 0.02 0.01 Yb3+-C处理 0.40 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 由此得出的结论是___________。 （4）为探究配合物Yb3+-C的抗菌机理，研究人员利用透射电镜观察了各组金黄色葡萄球菌细胞内的超微结构，结果如下图。结果显示：    （a）未加抗菌剂：细菌菌体较小，其细胞质分布均匀； （b）C处理：细胞壁和细胞膜等结构不光滑，略显粗糙； （c）Yb3+处理：细胞质出现较明显的固缩及空泡化现象； （d）Yb3+-C处理：细胞壁及细胞膜等结构发生破裂，细胞质出现了严重的固缩及空泡化现象。 由此可见，儿茶素（C）和Yb3+作用的主要位点分别是___________、___________，推测Yb3+-C具有更强抗菌作用的机理是________。 【答案】（1） 磷脂双分子层 DNA （2） 稀释涂布平板 碳源、氮源 透明圈/抑菌圈 （3）与C、Yb3+相比， Yb3+-C能有效缩短杀菌时间、杀菌效果更好（2分） （4） 细胞壁和细胞膜（2分） 细胞质 儿茶素作用于细胞表面，使Yb3+ 更容易进入细胞内，破坏细胞结构，导致细胞死亡（2分） 【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）细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，细菌的遗传物质是DNA。 （2）微生物的培养基的基本成分包括碳源、氮源、水和无机盐，为了使金黄色葡萄球菌在平板上均匀分布，便于后续实验，应该用稀释涂布平板法将金黄色葡萄球菌接种到培养基上，由于配合物Yb3+-C有抗菌的作用，所以在含Yb3+-C的滤纸片周围不会有细菌生长，所以会形成透明圈，测定透明圈的直径可以比较抗菌效果，透明圈直径越大，抗菌效果越好。 （3）分析表格中的数据，在相同的时间内，单独用C和Yb3+处理其A600值都比用Yb3+-C处理的值大，说明细菌数目多，特别是在2h时更加明显，由此得出结论与C、Yb3+相比，Yb3+-C能有效缩短杀菌时间、杀菌效果更好。 （4）根据b信息用C处理细胞壁和细胞膜等结构不光滑，略显粗糙，说明C作用于细胞壁和细胞膜，根据c信息Yb3+ 处理：细胞质出现较明显的固缩及空泡化现象，说明其作用于细胞质，用Yb3+ -C处理，由于C改变了膜的通透性，所以Yb3+能够更快的进入细胞，破坏细胞结构，导致细胞死亡。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $