2022屆高考生物總復習 第十二單元 生物技術實踐 第39講 微生物的培養(yǎng)與應用課下作業(yè) 新人教版

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1、2022屆高考生物總復習 第十二單元 生物技術實踐 第39講 微生物的培養(yǎng)與應用課下作業(yè) 新人教版 1．(2018·泰安一模)多氯聯(lián)苯是一種對人體有很大危害的有機物，呈油狀液體，污染土壤后，很難清除。研究發(fā)現(xiàn)部分酵母菌具有分解多氯聯(lián)苯的作用，為消除這種污染，科研人員計劃從受污染的土壤中篩選出可以分解多氯聯(lián)苯的菌株。據(jù)此回答下列問題： (1)篩選分解多氯聯(lián)苯的菌株時，應將土壤樣品______，接種到以________為唯一的碳源培養(yǎng)基上，從功能上講，該培養(yǎng)基屬于________。 (2)對初步提取到的菌株要進行________，一般操作方法有兩種，如圖是________法。 (3)若

2、要測定培養(yǎng)液酵母菌的菌體數(shù)，可在顯微鏡下直接計數(shù)。若用________________法統(tǒng)計菌落數(shù)，在涂布接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板進行培養(yǎng)一段時間，這樣做的目的是________________________________________________________________________。 (4)將1 mL酵母菌溶液稀釋100倍，在3個平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液經(jīng)適當培養(yǎng)后，3個平板上的菌落數(shù)分別為56、57、58，據(jù)此可得出每升溶液中酵母菌活菌數(shù)為________。 解析：(1)依題意可知：篩選分解多氯聯(lián)苯的菌株時，應將土壤樣品稀釋(溶解)接種到

3、以多氯聯(lián)苯為唯一的碳源培養(yǎng)基上。在該培養(yǎng)基中，只有能降解多氯聯(lián)苯的微生物才能生長，而其他微生物則不能生長，所以從功能上講，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)對初步提取到的菌株要進行純化。如圖采用的操作方法是平板劃線法。(3)若要測定培養(yǎng)液酵母菌的菌體數(shù)，既可在顯微鏡下用血細胞計數(shù)板直接計數(shù)，也可選用稀釋涂布平板(或涂布平板)法統(tǒng)計活菌數(shù)目。在涂布接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板進行培養(yǎng)一段時間，這樣做的目的是：檢驗培養(yǎng)基平板滅菌是否成功(倒平板是否感染雜菌或是否徹底滅菌)。(4)將1 mL酵母菌溶液稀釋100倍，在3個平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液經(jīng)適當培養(yǎng)后，3個平板上的菌落數(shù)分別為

4、56、57、58，據(jù)此可得出每升溶液中酵母菌活菌數(shù)為( 56＋57＋58)÷3÷0.1×100×103＝5.7×107個。 答案：(1)稀釋(溶解)　多氯聯(lián)苯　選擇培養(yǎng)基 (2)純化　平板劃線 (3)稀釋涂布平板(或涂布平板) 　檢驗培養(yǎng)基平板滅菌是否成功(倒平板是否感染雜菌或是否徹底滅菌) (4)5.7×107 2．(2018·湖南長郡中學模擬)急性腸胃炎是由細菌通過消化道進入人體導致的。因此檢驗飲用水中細菌的含量是有效監(jiān)控疾病發(fā)生的必要措施。請回答下列與檢驗飲用水有關的問題： (1)在檢驗大腸桿菌的含量時，該小組將1 mL水樣稀釋100倍，在3個平板上用涂布法分別接入0.1 m

5、L稀釋液；經(jīng)適當培養(yǎng)后，3個平板上的菌落數(shù)分別為44、43和42，據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為________。但通常計算出來的活菌數(shù)目往往比實際的數(shù)目低，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時是否需要對照組？________。為什么？_________________________________

6、_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)有三種材料或用具需要消毒或滅菌：①培養(yǎng)細菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿；②玻璃棒、試管和燒瓶；③實驗操作者的雙手。其中需要消毒的是________，需要滅菌的是________________________________________________________________________。 (4)下圖所示的四種菌落分布中，不可能由稀釋涂布平板法得到的是

7、________。 (5)已知大腸桿菌能發(fā)酵乳糖并產(chǎn)酸、產(chǎn)氣，現(xiàn)提供足量的已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液和具有塞子的試管，應如何判斷水樣中是否有大腸桿菌？___________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________

8、__________________________。 解析：(1)由題意知1 mL水樣中的菌落數(shù)是(44＋43＋42)÷3÷0.1×100＝4.3×104個，每升水樣中的活菌數(shù)為4.3×104×103＝4.3×107個。當兩個或多個細菌連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落導致通常計算出來的活菌數(shù)目往往比實際的數(shù)目低；(2)因為需要判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染(培養(yǎng)基滅菌是否合格)，所以用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時需要對照組；(3)在使用操作過程中，實驗操作者的雙手應當進行消毒，培養(yǎng)細菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿應當進行滅菌，玻璃棒、試管、燒瓶和吸管等玻璃器皿應當進行干熱滅菌；(4)題干所述方法為稀釋涂布

9、平板法。據(jù)圖分析，A、B、C三個培養(yǎng)皿的菌落分布均勻，應該屬于稀釋涂布平板法得到的，D屬于平板劃線法接種得到的，不可能由稀釋涂布平板法得到，故選D；(5)通過無菌操作向試管內(nèi)注入一定量待測水樣，再注入適量的已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液，塞上塞子，混勻后置于37 ℃恒溫箱培養(yǎng)24 h。若試管內(nèi)有氣泡生成，則說明水樣中有大腸桿菌，否則，說明水樣中無大腸桿菌。 答案：(1)4.3×107 　當兩個或多個細菌連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落　(2) 需要　 因為需要判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染(培養(yǎng)基滅菌是否合格)　(3)③ 　①② 　(4)D　(5)通過無菌操作向試管內(nèi)注入一定量待測水樣，再注入適量

10、的已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液，塞上塞子，混勻后置于37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)24 h。若試管內(nèi)有氣泡生成，則說明水樣中有大腸桿菌，否則，說明水樣中無大腸桿菌 3．(2018·襄陽調(diào)研)生活飲用水經(jīng)過沉淀、過濾、加氯消毒等處理，含微生物很少，但當其水源水不潔或處理達不到要求時，仍然會含相當量的微生物甚至含有致病性微生物。供水管道破損及二次供水等環(huán)節(jié)也可能導致生活飲用水的污染。因此生活飲用水的微生物安全性日常檢測是很重要的。我國生活飲用水水質(zhì)標準(GB5749－85)中規(guī)定生活飲用水中細菌總數(shù)不得大于100個/mL，大腸桿菌不得大于3個/L。據(jù)此回答下列問題： (1)檢驗大腸桿菌的含量時，通常將水樣進

11、行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的水樣用涂布器分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進行培養(yǎng)，記錄菌落數(shù)量，這種方法稱為________________。 (2)用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時是否需要設置對照組？為什么？________________________________________________________________________。 (3)如分別取0.1 mL已稀釋102倍的水樣分別涂布到四個瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進行培養(yǎng)，培養(yǎng)基記錄到大腸桿菌的菌落數(shù)分別為161、155、158、170，則每升原水樣中大腸桿菌數(shù)為________個。 (4)純化大腸桿菌時使用的培養(yǎng)基

12、一般用________法滅菌，________(填“可”或“不可”)用加入抗生素的方法防止雜菌污染。 (5)如果要測定水中的病毒種類，可以用________技術使其遺傳物質(zhì)擴增，然后用________________技術進行鑒定。 答案：(1)稀釋涂布平板法 (2)需要。因為需要判斷培養(yǎng)基是否被污染 (3)1.61×108 (4)高壓蒸汽滅菌　不可 (5)PCR　DNA分子雜交 4．(2018·石家莊一模)“節(jié)約一張紙，增添一片綠”。紙的主要成分是木質(zhì)纖維，以纖維素類物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇的研究越來越受重視。據(jù)此回答下列問題： (1)該技術需要從土壤中獲得纖維素分解菌，獲得該菌的

13、方法是在含有纖維素的培養(yǎng)基上加入________染料，篩選周圍有________的菌落。其產(chǎn)生的分解纖維素的酶至少包括________________________三種組分，在這三種酶協(xié)同作用下，纖維素最終被水解成________。 (2)用獲得的糖液發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，常用的微生物是_______________________，在________的發(fā)酵液中，該菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物受到抑制。發(fā)酵過程中檢測該菌數(shù)量可采用________________法計數(shù)，示意圖A和B中，圖________表示的是用該法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 答案：(1)剛果紅　透明圈　C1酶、Cx酶、葡萄

14、糖苷酶　葡萄糖　(2)酵母菌　缺氧呈酸性　稀釋涂布平板　B 5．(2018·貴州貴陽模擬)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中，經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種(過程如圖甲所示)。 請回答下列問題： (1)自然界中獲取的微生物，必須經(jīng)過____________________后才能應用于工業(yè)生產(chǎn)。 (2)圖甲中，過程②③的選擇、接種需要重復幾次的目的是_________________________。 (3)某同學嘗試過程③的操作，其中一個平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示。該同學的接種方法是_______________

15、_；推測該同學接種時可能的操作失誤是________________。 (4)在微生物的培養(yǎng)過程中，需將培養(yǎng)皿______________放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，以防止冷凝水影響酵母菌的生長。 (5)若以淀粉為原料，在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵時，相對于普通酵母菌菌種，接種工程酵母菌的發(fā)酵罐需要先排氣，其原因是_______________________________________。 (6)上述工程酵母菌培養(yǎng)過程中，下列有關操作錯誤的是________。 A．接種工具用酒精燈火焰灼燒進行滅菌 B．配制好的培養(yǎng)基分裝到錐形瓶后進行高壓蒸汽滅菌 C．倒平板和取菌液都必須在酒精燈火焰旁進行

16、 D．獲得的菌種如果需要保藏，可置于37 ℃，恒溫保藏 解析：(1)自然界中的微生物需要經(jīng)過分離和純化后才能應用于工業(yè)生產(chǎn)。(2)圖甲中，過程②③需重復幾次，其作用在于“純化”，從而進一步篩選出分解淀粉能力更強的酵母菌。(3)圖乙所示培養(yǎng)基平板中的菌落呈分散分布，是采用稀釋涂布平板法接種的結(jié)果；然而該平板上的菌落并非“均勻分布”而是相對集中于左上側(cè)，這可能是由于制作平板時“涂布不均勻”所致。(4)在微生物的培養(yǎng)過程中，需將平板倒過來放置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，以防止冷凝水影響酵母菌的生長。(5)若以淀粉為原料，則相對于普通菌種，由于工程酵母菌因轉(zhuǎn)入了α-淀粉酶基因，其利用淀粉的能力將更強，故發(fā)

17、酵產(chǎn)生CO2的能力更強，因此需要先排氣。(6)菌種的保藏方法是在4 ℃的冰箱中臨時保藏或在－20 ℃的冷凍箱中長期保藏，D錯誤；接種工具用酒精燈火焰灼燒進行滅菌、配制好的培養(yǎng)基分裝到錐形瓶后進行高壓蒸汽滅菌、倒平板和取菌液都必須在酒精燈火焰旁進行等，都是實驗過程中的無菌操作，A、B、C正確。 答案：(1)分離和純化 (2)篩選出可以高效利用淀粉的工程酵母菌菌種 (3)稀釋涂布平板法　涂布不均勻 (4)倒置 (5)工程酵母菌能夠高效利用淀粉，發(fā)酵產(chǎn)生CO2的速度很快 (6)D 6．(2018·河北唐山模擬)蛋白酶在生物醫(yī)藥和日用化工等生產(chǎn)領域具有重要的經(jīng)濟價值。某同學為

18、篩選產(chǎn)蛋白酶的高產(chǎn)菌株，做了如下實驗步驟(配制了下列培養(yǎng)基，在適宜條件下培養(yǎng))。據(jù)此回答下列問題： 步驟 取樣 培養(yǎng)基 培養(yǎng)結(jié)果 Ⅰ 土壤樣品 葡萄糖，(NH4)2SO4，K2HPO4·3H2O，KH2PO4，NaCl，CaCl2，MgSO4·7H2O，加水定容 培養(yǎng)液a Ⅱ 1 mL培養(yǎng)液a 同上 菌落 Ⅲ 挑取單菌落 細菌培養(yǎng)基 培養(yǎng)液b (1)為實現(xiàn)篩選目的，步驟Ⅰ所使用的培養(yǎng)基配方中，應去除________并加入高濃度的________。 (2)為實現(xiàn)目的菌的分離和計數(shù)，步驟Ⅱ所使用的培養(yǎng)基中還應加入________制成平板，采用的接種方法是__

19、________________，實驗結(jié)果如圖A。 (3)步驟Ⅲ應挑取圖A中________處的菌落，本步驟的目的是___________________________________________________。 (4)圖B是該蛋白酶和其他酶的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，即酶在不同溫度下保溫足夠長的時間，再在酶活性最高的溫度下測其酶活性。在該蛋白酶的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，通常需對發(fā)酵液在60～70 ℃保溫一定時間，其作用是__________________________________________ ______________________________________________

20、__________________________。 解析：(1)培養(yǎng)基中添加特定的成分以促進需要的微生物生長而抑制其他微生物生長，用于進行微生物篩選；根據(jù)題意，為篩選產(chǎn)蛋白酶的高產(chǎn)菌株，步驟Ⅰ所使用的培養(yǎng)基配方中，應去除葡萄糖并加入高濃度的蛋白質(zhì)。(2)為實現(xiàn)目的菌的分離和計數(shù)，步驟Ⅱ所使用的培養(yǎng)基中還應加入瓊脂(凝固劑)制成平板，采用的接種方法是稀釋涂布平板法。(3)圖A中a處的菌落透明圈最大，故其菌種分解蛋白質(zhì)的能力最強，所以步驟Ⅲ應挑取圖A中a處的菌落，本步驟的目的是快速增加目的菌的種群數(shù)量(即擴大培養(yǎng))。(4)圖B曲線表明，60～70 ℃條件下，蛋白酶的活性很高而此時其他酶的活性

21、很低，因此在該蛋白酶的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，通常需對發(fā)酵液在60～70 ℃保溫一定時間，其作用是可大幅度降低發(fā)酵液中其他酶的活性。 答案：(1)葡萄糖　蛋白質(zhì) (2)瓊脂　稀釋涂布平板法 (3)a　快速增加目的菌的種群數(shù)量(擴大培養(yǎng)) (4)大幅度降低發(fā)酵液中其他酶的活性 7．(2018·安徽淮北模擬)類胡蘿卜素中的胡蘿卜素是一種常用的色澤鮮艷、對人體有益的天然色素類食品添加劑，且類胡蘿卜素可從微生物體中獲取。下圖為篩選獲得高產(chǎn)紅酵母菌菌種的過程，下表為篩選培養(yǎng)過程中獲得的部分數(shù)據(jù)(表中細胞生物量是指培養(yǎng)期間單位體積內(nèi)所含的生物個體總量)。請分析回答下列問題： 紅酵母菌在不同的培養(yǎng)

22、基中類胡蘿卜素產(chǎn)量 菌種 培養(yǎng)基成分 細胞生物量(g/L) 類胡蘿卜素含量(mg/g) 類胡蘿卜素產(chǎn)量(mg/L) a 葡萄糖 2.4 26.01 62.4 b 甘蔗汁 9.2 1.9 17.5 c 泥炭提取物 4.8 1.261 6.03 (1)酵母菌不具有的結(jié)構有________________(填“擬核”“芽體”“葉綠體”或“細胞壁”)。 (2)圖中過程①的目的是________。為獲得單菌落，可采用________法，通過接種環(huán)將初篩菌液接種在固體培養(yǎng)基上后連續(xù)劃線培養(yǎng)，接種時需要先進行的操作是________________。 (3)表中

23、顯示的培養(yǎng)基成分是為紅酵母菌生長提供________，圖中過程③的目的是________________________________________________________________________。 (4)根據(jù)上表信息，你認為進一步提高高產(chǎn)紅酵母菌類胡蘿卜素產(chǎn)量的有效措施是________________________________________________________________________。 解析：(1) 酵母菌屬于真核生物，擬核是原核細胞特有的結(jié)構，葉綠體是綠色植物特有的細胞器，酵母菌都沒有，但是在出芽生殖的過程中會產(chǎn)生芽體，并且具有細胞壁

24、。(2)過程①的目的是人工誘變(提高紅酵母菌的突變率)。為獲得單菌落，可采用平板劃線法將初篩菌液接種在固體培養(yǎng)基上，接種時需要對接種環(huán)滅菌處理，即先進行的操作是灼燒接種環(huán)并冷卻。(3)表中葡萄糖、甘蔗汁以及泥炭提取物等均為酵母菌生長提供碳源，圖中③過程的目的是篩選出培養(yǎng)獲得的高產(chǎn)紅酵母菌的最適宜培養(yǎng)基。(4)根據(jù)以上圖表信息，為進一步提高高產(chǎn)紅酵母菌類胡蘿卜素產(chǎn)量的有效措施是優(yōu)化培養(yǎng)基。 答案：(1)擬核、葉綠體 (2)人工誘變(提高紅酵母菌的突變率)　平板劃線 灼燒接種環(huán)并冷卻 (3)碳源　篩選出最適宜的用于培養(yǎng)高產(chǎn)紅酵母菌的培養(yǎng)基 (4)優(yōu)化培養(yǎng)基 8．(2018·福建廈門第

25、一中學模擬)羧甲基纖維素鈉(CMC)是常用的食品添加劑，不能被人體消化吸收，因此通常被認為是安全的食品添加劑。研究者用含1.0%CMC無菌水作為飲用水，連續(xù)飼喂實驗小鼠12周，測定小鼠體重，結(jié)果如圖1、圖2所示。據(jù)此回答下列問題： (1)圖1所示實驗中的對照處理是__________________________________________。 圖1結(jié)果顯示，食用CMC能夠_______________________________________。 綜合圖1、圖2結(jié)果，通過比較__________________________________________，說明CMC的這

26、種作用依賴于小鼠消化道內(nèi)的各種微生物。 (2)有人提出：小鼠攝入的CMC改變了其腸道內(nèi)各種微生物的比例。為檢驗上述推測，研究者設計了如下實驗： ①搜集________(填圖中分組編號)組小鼠糞便制成懸浮液涂布于全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基上。 ②接種后置于________(填“無氧”或“有氧”)條件下培養(yǎng)，通過觀察________以初步鑒定小鼠消化道中的微生物類群。 ③統(tǒng)計比較_________________________________________，以確定推測是否成立。 解析：(1)該實驗的自變量為飲用水中是否含有CMC，實驗組飼喂含有CMC的無菌水，則對照處理是飼喂不含CMC的無菌水

27、，圖1結(jié)果顯示，食用CMC能夠使小鼠體重增加。綜合圖1、圖2結(jié)果，通過比較A、B組體重差值與C、D組體重差值，可以看出在普通環(huán)境中差值較大，在無菌環(huán)境中幾乎無差值，這說明CMC的這種作用依賴于小鼠消化道內(nèi)的各種微生物。(2)①該實驗的目的是探究小鼠攝入的CMC是否改變了其腸道內(nèi)各種微生物的比例，因此應該搜集生存在普通環(huán)境中的A、B組小鼠糞便制成懸浮液涂布于全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基上。②人體消化道中缺氧，因此接種后應該置于無氧條件下培養(yǎng)，通過觀察菌落以初步鑒定小鼠消化道中的微生物類群。③統(tǒng)計比較不同類群微生物的數(shù)量及比例，以確定推測是否成立。 答案：(1)飼喂不含CMC的無菌水　使小鼠體重增加　A、B組體重差值與C、D組體重差值 (2)①A、B?、跓o氧　 菌落?、鄄煌惾何⑸锏臄?shù)量及比例