专题二十二 微生物的利用考点一 微生物的实验室培养1.(2022·江苏卷，19)做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是( )A.高压灭菌加热结束时，打开放气阀使压力表指针回到零后，开启锅盖B.倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上C.为了防止污染，接种环经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底上解析 本题主要考查微生物的分离与培养实验，意在考查考生对实验现象和结果进行解释、分析和处理能力。难度适中。A项错，高压灭菌加热结束后，让其自然冷却后再慢慢打开排气阀以排除余气，然后才能开盖取物；B项错，倒平板时左手拿培养皿，右手拿锥形瓶，左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，倒入培养基后立即盖上培养皿皿盖；C项错，灼烧接种环之后，要冷却后才能伸入菌液，以免温度太高杀死菌种；D项对，皿底的标记不会因为盖子混淆而混淆。答案 D2.(2022·全国，5)下列关于细菌的叙述，正确的是( )A.不同种类细菌的生长均需要相同碳源B.常用液体培养基分离获得细菌单菌落C.细菌大量培养过程中，芽孢形成于细菌生长的调整期D.培养基中含有高浓度NaCl有利于金黄色葡萄球菌的筛选解析 本题考查微生物的营养、生长等相关知识。金黄色葡萄球菌能在含有高浓度NaCl的培养基中正常生长、繁殖，其他微生物则不能，故可用含高浓度NaCl的选择培养基来筛选金黄色葡萄球菌，选项D正确；自养型细菌(如硝化细菌)可直接利用空气中的CO2作碳源，异养型细菌(如大肠杆菌)只能利用培养基中现成的有机碳源(如葡萄糖)，选项A错误；常利用固体培养基分离获得细菌单菌落，选项B错误；细菌的生长曲线包括调整期、对数期、稳定期、衰亡期四个阶段，芽孢形成于细菌生长的稳定期，选项C错误。答案 D9\n3.(2022·北京理综，5)高中生物学实验中，在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是( )A.将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中B.将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上C.将转基因植物叶片接种到无菌培养基上D.将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上解析 本题综合考查生物学中不同实验操作的要求，意在考查考生的理解与分析能力。A选项错误：将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中进行酿酒时，在缺氧、酸性环境下其他杂菌很难生长，故不严格灭菌对其影响不大；B选项错误：腐乳制作中将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上，毛霉生长繁殖快且抗杂菌能力强，故不严格灭菌对实验结果影响不大；C选项正确：进行植物组织培养时，植物材料体积小、抗性差，而微生物繁殖快、生长迅速，从而争夺培养基中的营养，其产生的代谢废物还会毒害培养材料，故培养材料一旦被微生物(如细菌)污染，将严重影响实验结果；D选项错误：选择培养基中已经加入了某种化学物质，以抵制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物生长，另外土壤浸出液本身也含有一定量的微生物，因此将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上时不进行严格的无菌操作，对实验结果影响不大。答案 C4.(2022·江苏卷，30)为了获得β胡萝卜素产品，某小组开展了产β胡萝卜素酵母的筛选与色素提取实验。请回答下列问题：(1)实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是__________________；为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该______________________。(2)为了筛选出酵母菌，培养基中添加了青霉素，其目的是__________________。(3)下图是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙、丙指示的依次是________。(填序号)①安全阀、放气阀、压力表②放气阀、安全阀、压力表9\n③安全阀、放气阀、温度表④放气阀、安全阀、温度表(4)为了将分离到的菌株纯化，挑取了菌落在3块相同平板上划线，结果其中一块平板的各划线区均未见菌生长，最可能的原因是______________________。(5)为增加β胡萝卜素提取量，在研磨酵母细胞时，添加石英砂的目的是______________；研磨时________(填“需要”或“不需要”)添加CaCO3，理由是_______________________________________________________________。解析 (1)微生物培养时常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌等，培养皿常用高压蒸汽灭菌、干热灭菌。将培养皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎避免灭菌后的再次污染。(2)青霉素能破坏细菌的细胞壁并能抑制细菌的繁殖，因此添加青霉素可抑制细菌的生长。(3)乙连接软管为排(放)气阀，甲为安全阀，丙是压力表。(4)三块平板有两块平板长有菌落，说明含有菌株并可在培养基上生长；而其中一块未见菌落，说明菌株死亡，因此，应是在接种过程中接种环灼烧后未足够冷却，使菌株因温度过高被杀死。(5)石英砂有助于研磨充分。CaCO3用于中和酸性物质，β胡萝卜素较耐酸，因此不需添加。答案 (1)干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌) 用牛皮纸(报纸)包扎器皿 (2)抑制细菌(放线菌)生长 (3)①(4)接种环温度过高，菌被杀死 (5)有助于研磨充分 不需要 β胡萝卜素较耐酸5.(2022·四川理综，10)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的α一淀粉酶基因转入酵母菌中，经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。(1)图甲中，过程①需要的酶有______________________。为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以________作为唯一碳源。②③过程需重复几次，目的是______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)某同学尝试过程③9\n的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是________；推测该同学接种时可能的操作失误是________。(3)以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种________菌的发酵罐需要先排气，其原因是_________________________。(4)用凝胶色谱法分离α一淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较________。解析 本题综合考查基因工程、微生物的培养、蛋白质的分离等相关知识，意在考查考生的理解能力和综合运用能力。(1)由题目所给信息可以直接看出，工程酵母菌比普通酵母菌利用淀粉的能力强。在以淀粉为唯一碳源的培养基上，工程酵母菌可以正常增殖，而普通酵母菌不能正常增殖。(2)微生物接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法，根据图乙菌落分布情况可确定该同学所采用的接种方法是后者；由图乙中菌落分布不均匀可推测该同学接种时可能的操作失误是涂布不均匀。(3)在以淀粉为原料的培养液中，普通酵母菌繁殖慢，发酵产生气体少；工程酵母菌繁殖快、发酵产生气体多。(4)当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的蛋白质不易进入凝胶内部的通道、只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢。答案 (1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶 淀粉 进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌 (2)稀释涂布平板法 涂布不均匀 (3)工程酵母 工程酵母菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强，导致酒精发酵产生CO2的速率更快 (4)小考点二 微生物的筛选、分离与计数1.(2022·江苏，18)某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是( )A.培养基分装到培养皿后进行灭菌B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D.培养过程中每隔一周观察一次解析 本题考查微生物的分离和培养过程中的操作要求和培养条件等相关知识，意在考查考生的知识运用能力和实验处理能力。培养微生物的过程中应先灭菌再倒平板，A错误；每一次划线前都要进行接种环的灼烧灭菌，B9\n正确；接种后的培养皿应在恒温培养箱中进行培养，光照会影响温度等条件，C错误；培养过程中观察间隔的时间一般不超过24h，D错误。答案 B2.(2022·江苏卷，31)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题：(1)在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是________(填序号)。①酒精灯 ②培养皿 ③显微镜 ④无菌水(2)在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是________。(3)向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是______________________________________________________。(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落(见下图)。图中降解圈大小与纤维素酶的________有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是________(填图中序号)。(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4，在不同温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果见下图，推测菌株________更适合用于人工瘤胃发酵，理由是_______________________________________________。解析 本题主要考查培养基的配制和微生物的培养，意在考查生物实验、理解能力和综合运用能力，难度适中。(1)样品稀释和涂布平板的操作不需要显微镜。(2)涂布平板时若培养基表面的菌悬液过多，菌体堆积，影响分离效果。(3)试管口粘附的培养基，需要用酒精棉球擦净，9\n避免培养基污染棉塞。(4)菌株产生的降解纤维素酶的量越多、活性越高，会使降解圈越大。降解纤维素能力最强的菌株是①，因其菌株菌落小，但降解圈大。(5)分析图中曲线可知，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高，而发酵过程会产热和酸，故该菌株最适合用于人工瘤胃发醇。答案 (1)③(2)培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果(3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性 ①(5)J4 发酵过程会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高3.(2022·课标卷Ⅰ，39)植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题。(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲＋＋＋＋－＋＋培养基乙＋＋＋－＋＋＋注：“＋”表示有，“－”表示无。据表判断，培养基甲________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________；培养基乙________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，9\n原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析 (1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，如下图：(2)刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(3)分离和鉴别纤维素分解菌的培养基为固体培养基，且需以纤维素为唯一碳源。答案 (1)纤维二糖 葡萄糖(2)红 透明圈(3)不能 液体培养基不能用于分离单菌落 不能 培养基中没有纤维素，不会形成CR纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌4.(2022·课标全国卷Ⅱ，39改编)为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是__________________________________________________________________________________；然后，将1mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为________________。(2)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌，操作时，接种环通过________灭菌。在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线。这样做的目的是____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)示意图A和B中，________表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。9\n解析 (1)稀释涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，检测培养基平板灭菌是否合格；每升水样中的活菌数为：(39＋38＋37)/3＝38，再除以0.1乘以100，得到1毫升中的菌数，再乘以1000就是1升中的菌数，故为3.8×107。(2)用平板划线法先将接种环灼烧灭菌再划线。第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，达到稀释的目的，使得最后能够得到单个菌落。(3)根据图示可知，B为稀释涂布平板法接种后培养得到的菌落。答案 (1)检测培养基平板灭菌是否合格 3.8×107 (2)灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 (3)B9\n考点扫描命题规律备考指南1.微生物的实验室培养(五年十二考)2.微生物实验的无菌操作技术(五年六考)3.微生物的筛选、分离与计数(五年九考)1.考查微生物的营养与针对不同菌种培养基配方。2.界定着眼于用途、物理性质等多种不同角度的培养基类型及实例。3.着重考查无菌操作技术及微生物接种两种常用方法。4.结合具体实例考查目的菌株的筛选、分离、计数与鉴定。1.列举微生物五大营养并把握培养基制备三大原则。2.归纳微生物实验室培养的无菌操作技术。3.列表比较选择培养基与鉴别培养基、划线分离法与稀释涂布平板法。4.以纤维素分解菌、尿素细菌筛选与分离为例整合归纳目标菌株的筛选、分离、计数与鉴定技术。9
