【优化方案】2022届高考生物一轮复习 专题2 微生物的培养与应用知能演练强化闯关（含解析）新人教版选修1

【优化方案】2022届高考生物一轮复习专题2微生物的培养与应用知能演练强化闯关（含解析）新人教版选修11．有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和应用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选出能产生纤维素酶的微生物。请分析后回答下列问题：(1)培养基中加入的化合物A是________，为微生物的生长提供________，这种培养基属于________培养基。(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，应向培养基中加入________。(3)在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前，可用液体培养基培养，增加微生物的浓度。若获得纯净的菌株，常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具是________，操作时采用________灭菌的方法，还可用______________法进行接种。(4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是________________________________________________________________________。解析：(1)利用只含纤维素作为唯一碳源的培养基分离纯化分解纤维素的微生物，这类培养基属于选择培养基。(2)在培养基中加入刚果红，它可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，在培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(3)用平板划线法进行接种的工具是接种环，接种环常用灼烧方法进行灭菌。(4)使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉，这样可以避免杂菌对环境造成污染。答案：(1)纤维素　碳源　选择(2)刚果红(3)接种环　灼烧　稀释涂布平板(4)防止造成环境污染2．尿素是一种重要的农业氮肥，但尿素只有通过土壤中某些细菌分解为氨后才能被植物吸收利用。分解尿素的细菌都能合成脲酶，脲酶能催化尿素水解。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中活菌数目，配制的培养基配方如下：KH2PO4Na2HPO4MgSO4·7H2O蛋白胨葡萄糖尿素琼脂1.4g2.1g0.2g1.0g10.0g1.0g15.0g(1)要统计每克土壤样品中活菌数目，宜采用________法接种；为防止杂菌污染，接种前需对培养基用________法进行灭菌；根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的________就能大约推测出样品中活菌数。(2)初步分离脲酶通常用________法，试管最先收集到的是相对分子质量较________(填“大”或“小”)的蛋白质。鉴定分离出的脲酶纯化程度，一般采用________法。(3)根据上述培养基的成分判断，该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌？________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)稀释涂布平板　高压蒸汽灭菌　菌落数目　(2)凝胶色谱　大　电泳　(3)不能　培养基含蛋白胨，尿素不是唯一氮源，不能选择出只以尿素为氮源的微生物5\n3．某些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究，人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。请分析并回答问题：(1)培养基中加入的化合物A是________，为微生物的生长提供________，这种培养基属于________培养基。(2)在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用________染色法，这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。甲同学在实验时得到了如上图所示的结果，则纤维素分解菌位于________内。A．③　　　　　　　　　　B．①②C．②③D．①②③(3)在培养纤维素分解菌的过程中，进行平板划线时，每次划线结束后仍然要灼烧接种环，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)某同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数，与分离醋酸菌相比，进行培养时除了营养不同外，最主要的实验条件差别是________________________________________________________________________，该同学采用活菌计数法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目________。(5)丙同学在提取和分离纤维素酶的过程中，为了保证抵制外界酸和碱对酶活性的影响，采取的措施是向提取液和分离液中添加________________；若探究纤维素酶活性的最适温度，如何设置对照？____________________________。解析：(1)根据该微生物能产生纤维素酶的特点，在其选择培养基中添加纤维素，可为其生长提供碳源。(2)利用刚果红染色法来筛选纤维素分解菌，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当培养基中的纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(3)进行平板划线接种时，每次划线后要灼烧接种环是为了及时杀死接种环上残留的菌种，避免污染环境。(4)牛胃内是无氧环境，故应在无氧环境下分离牛胃中的纤维素分解菌。菌落是同种菌体的集合，相距很近的细菌可以形成一个菌落，故菌落数比活菌数少。(5)在提取液和分离液中添加缓冲溶液可保证液体的pH不受干扰。探究某种酶活性的最适温度应设置不同的温度梯度进行相互对照。答案：(1)纤维素　碳源　选择(2)刚果红　A(3)及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境(4)保证无氧环境　小(低)(5)缓冲溶液　设置不同的温度梯度进行相互对照1．(2022·北京海淀质检)下列关于微生物培养的叙述，不正确的是(　　)A．获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌入侵B．高温灭菌的目的是杀死微生物的细胞、孢子、芽孢C．划线分离可在培养基上获得均匀分布的单菌落D．稀释涂布平板法易获得单菌落和计数活菌数目解析：选C。获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌入侵；高温灭菌的目的是杀死微生物的细胞、孢子、芽孢；稀释涂布平板法易获得单菌落和计数活菌数目；划线分离可在培养基上获得单菌落但不是均匀分布的。2．(2022·深圳调研)某学者欲研究被石油污染过的土壤中的细菌数量，并从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是(　　)A．利用平板划线法对细菌进行计数B．用以石油为唯一碳源的培养基筛选C．采用稀释涂布平板法分离菌种D．称取和稀释土壤样品时应在火焰旁解析：选A。分离细菌常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法，但平板划线法不能对细菌进行计数；筛选能分解石油的细菌，要以石油作为培养基中唯一的碳源；筛选细菌的整个操作过程都需要在无菌条件下进行，所以应在火焰旁进行。5\n3．(2022·北京海淀质检)从土壤中分离以尿素为氮源的细菌，下列实验操作不正确的是(　　)A．将土壤用无菌水稀释，制备10－3～10－5土壤稀释液B．将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上C．用加入刚果红指示剂的选择培养基筛选分解尿素的细菌D．从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株解析：选C。从土壤中分离以尿素为氮源的细菌时，将土壤用无菌水稀释，制备土壤稀释液，将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上，用加入酚红指示剂的鉴别培养基可以鉴别分解尿素的细菌；从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株。4．(2022·高考新课标全国卷)有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于________培养基。(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种。即________________和________________。(3)为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力________。(4)通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、______________和______________。无菌技术要求实验操作应在酒精灯________附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。解析：(1)从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株，使用的培养基应是以原油为唯一碳源的选择培养基，通过控制碳源这种营养成分，来促进能高效降解原油的菌株的生长，抑制其他微生物的生长。(2)菌种纯化培养时，常采用平板划线法和稀释涂布平板法接种。(3)当固体培养基上长出单菌落后，可通过比较菌落周围分解圈的大小，来判断菌株降解原油能力的大小。一般来说，分解圈越大说明该菌株的降解能力越强，反之则越弱。(4)实验室培养微生物的过程中，常用灼烧灭菌法对接种环、接种针、试管口、瓶口等进行灭菌；用高压蒸汽灭菌法对培养基、试管等进行灭菌；用干热灭菌法对玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等进行灭菌。实验操作应在酒精灯火焰旁进行，因为酒精灯火焰旁可形成一个无菌环境，可防止微生物的污染。答案：(1)原油　选择(2)平板划线法　稀释涂布平板法(3)强(4)干热灭菌　高压蒸汽灭菌　火焰5．乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程如图所示，请回答：(1)玉米秸秆经预处理后，应该选用________酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖。若从土壤中分离产生这种酶的微生物，所需要的培养基为________(按功能分)，该培养基中的碳源为________，除碳源外，还需要________、________和________。(2)发酵阶段需要的菌种是________，在产生酒精时要控制的必要条件是__________________。(3)在人工培养菌种时，往往需要纯化菌种。如果要在固体培养基中纯化某菌种，最常用的接种方法有________和________。解析：玉米秸秆中的纤维素水解需要纤维素酶的催化。培养基的成分中应该包括碳源、氮源、水和无机盐。发酵阶段需要严格控制含氧量，让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。答案：(1)纤维素　选择培养基　纤维素　氮源　水　无机盐　(2)酵母菌　无氧(密闭、密封)　(3)平板划线法　稀释涂布平板法6．请回答下列有关微生物的一些问题。(1)微生物的分布：微生物主要分布在富含________的土壤表层；不同微生物对pH的要求不同，细菌常生活在酸碱度________的潮湿土壤中。5\n(2)微生物的消毒和灭菌：在菊花组织培养中，对外植体常用酒精和________进行消毒。在微生物培养中，对培养基常用____________________方法进行灭菌。静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能________。如果要检测培养基灭菌是否彻底，可以采用的方法是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)微生物的应用：在葡萄酒的自然发酵过程中，运用吸附在葡萄皮上的野生酵母菌发酵产生酒精，请写出该过程的化学反应式：________________________________________________________________________。在果醋制作时，运用醋酸菌在________和糖源充足时，将糖分解成醋酸。(4)微生物的接种：微生物接种的方法很多，最常用的是____________________和____________________。(5)微生物的计数：根据培养基上出现的菌落数目和稀释倍数计算得出细菌数目往往比实际的数目低，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)微生物的鉴定：为检测尿素分解菌的存在与否，在以尿素为唯一氮源的________(选择、鉴别)培养基中加入________指示剂，如果存在尿素分解菌，则指示剂将变________色。解析：(1)微生物主要分布在有机质丰富的土壤表层，细菌常生活在酸碱度接近中性的潮湿土壤中。(2)植物组织培养时，对外植体常用酒精和氯化汞消毒，对培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌；紫外线能使蛋白质变性，还能损伤DNA的结构；可通过在适宜的温度下放置灭菌过的培养基，看其是否有菌落产生来确定培养基灭菌是否彻底。(3)醋酸菌为需氧型生物。(4)最常用的微生物接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。(5)因一个菌落可由多个连在一起的细菌形成，所以计算得出的细菌数一般低于实际数目。(6)用选择培养基筛选目的菌，加入酚红指示剂检测尿素分解菌，若存在尿素分解菌，指示剂变红色。答案：(1)有机质　接近中性(2)氯化汞　高压蒸汽灭菌　损伤DNA的结构　将灭菌过的培养基在适宜的温度下放置一段时间，观察培养基上是否有菌落产生(3)C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量　有氧(4)平板划线法　稀释涂布平板法(5)当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落(6)选择　酚红　红(教师用书独具)1．(2022·高考北京卷)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：选C。A选项，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，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，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，还会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，选择培养基中已经加入了某种化学物质，以抑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。5\n2．培养基是微生物生长、分离、鉴别的营养基础，在微生物研究领域发挥着重要作用。请回答下列问题：(1)某分离培养基含KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂。在该培养基的配方中，为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是________和________。(2)鉴别培养基可以鉴定出分解尿素的细菌，方法是在以________为唯一氮源的培养基中加入________指示剂。(3)在液体培养基中加入一定量的凝固剂，使其成为固体状态即为固体培养基。实验室中常用________作凝固剂。(4)接种微生物常用的方法是________和________。对培养基进行灭菌，应该采用的方法是________________________________________________________________________。(5)进行植物组织培养需配制的培养基为________，在该培养基中常需要添加________、________等激素。答案：(1)葡萄糖　尿素　(2)尿素　酚红　(3)琼脂(4)平板划线法　稀释涂布平板法　高压蒸汽灭菌(5)MS培养基　生长素　细胞分裂素5