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1、2022高考生物大一輪復(fù)習(xí) 生物技術(shù)實踐 第2講 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用真題演練 新人教版選修1 1．(2017年全國新課標(biāo)Ⅰ卷)某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用?；卮鹣铝袉栴}： (1)有些細(xì)菌能分解尿素，有些細(xì)菌則不能，原因是前者能產(chǎn)生__________。能分解尿素的細(xì)菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源，原因是__________________________，但可用葡萄糖作為碳源，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是___________________(答出兩點即可)。 (2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌，在配制培養(yǎng)基時，應(yīng)選擇________________

2、____(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作為氮源，不選擇其他兩組的原因是___________________________________________________。 (3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有__________________________________________________________(答出兩點即可)。 【答案】(1)脲酶　分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)型生物，不能利用CO2來合成有機(jī)物　為細(xì)胞生命活動提供能量，為其他有機(jī)物的合成提供原料 (2)尿素　其他兩組都含有NH4NO3，能分解尿素的細(xì)

3、菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3，不能起到篩選作用 (3)為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng)，作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH的穩(wěn)定 【解析】(1)能分解尿素的細(xì)菌體內(nèi)應(yīng)含有脲酶；能分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)型生物，不能利用CO2來合成有機(jī)物，可用葡萄糖等有機(jī)物作為碳源。進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)的葡萄糖既可為細(xì)胞生命活動提供能量，又可作為合成其他物質(zhì)的原料。(2)分解尿素的細(xì)菌能以尿素作為氮源，但其他細(xì)菌不能。以NH4NO3為氮源的細(xì)菌有很多種。如果選用含有NH4NO3的其他兩組，會在培養(yǎng)基中長出以NH4NO3為氮源的雜菌，不能起到篩選作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4為無機(jī)鹽，可以提供營養(yǎng)物質(zhì)，并能維

4、持滲透壓，同時HPO和H2PO為一對緩沖對，所以可以維持細(xì)胞生長過程中pH的穩(wěn)定。 2．(2017年江蘇卷)苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中，對環(huán)境有嚴(yán)重危害。小明同學(xué)準(zhǔn)備依據(jù)下圖操作步驟，從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請回答下列問題： (1)酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水，其中可作為碳源的有________________________________。 (2)將采集到的樣品接種培養(yǎng)，苯酚用量應(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸________，以達(dá)到富集酚降解菌的目的。若上圖平板中菌落過于密集，應(yīng)進(jìn)一步________________，以便

5、于菌落計數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時除了需要水、營養(yǎng)物質(zhì)外，還必須添加________________________________________________________________________。 (3)下圖為連續(xù)劃線法示意圖，在圖中________(填圖中序號)區(qū)域更易獲得單菌落。 (4)采用比色測定法(使用苯酚顯色劑)檢測降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進(jìn)行顯色反應(yīng)，下表中第1～5號比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為______________________。 管號 1 2 3 4 5 6 苯酚濃度/(mg·L－1) 1

6、 如果廢水為50 mg/L苯酚溶液，降解后約有21%的苯酚殘留，則需將殘留液稀釋______(填序號：①5　②10?、?0)倍后，再進(jìn)行比色。 【答案】(1)蛋白胨、苯酚 (2)增加　稀釋涂布　凝固劑 (3)③ (4)0、0.2、0.4、0.6、0.8?、? 【解析】本題考查土壤微生物的分離及計數(shù)。(1)培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)一般都包括水、無機(jī)鹽、碳源、氮源，其中蛋白胨和苯酚中含有C元素，可作為碳源。(2)要富集該菌，應(yīng)提高營養(yǎng)物質(zhì)含量。若菌落過于密集，說明稀釋倍數(shù)太小，應(yīng)進(jìn)一步稀釋，然后再劃平板。制備固體培養(yǎng)基時需加入凝固劑瓊脂。(3)用平板劃線法接種菌體，隨劃線次數(shù)的增加，菌體數(shù)量逐

7、漸減少，故③區(qū)域更易獲得單菌落。(4)題中已給出6號比色管中的苯酚濃度為1 mg/L，根據(jù)濃度梯度的設(shè)計原則以及空白對照原則，1～5號比色管中的苯酚濃度應(yīng)依次為0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L。若廢水中苯酚的濃度為50 mg/L，降解后約有21%的苯酚殘留，則降解后廢水中苯酚的濃度為50×21%＝10.5(mg/L)，因為比色管中苯酚的濃度范圍為0～1 mg/L，若將降解后的廢水稀釋5倍或10倍，則稀釋后廢水中苯酚的濃度均大于1 mg/L，若稀釋20倍，則稀釋后廢水中苯酚的濃度為0.525 mg/L，介于0～1 mg/L之間，故需將降解后的廢

8、水稀釋20倍后再進(jìn)行比色。 3．(2016年全國新課標(biāo)Ⅰ卷)空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實驗步驟如下： ①配制培養(yǎng)基(成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H2O); ②制作無菌平板； ③設(shè)置空白對照組和若干實驗組，進(jìn)行相關(guān)操作； ④將各組平板置于37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時間，統(tǒng)計各組平板上菌落的平均數(shù)。 回答下列問題： (1)該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于__________________________________。若要完成步驟②，該培養(yǎng)基中的成分X通常是__

9、______________。 (2)步驟③中，實驗組的操作是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若在某次調(diào)查中，某一實驗組平板上菌落平均數(shù)為36個/平板，而空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了6個菌落，這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了_____________現(xiàn)象。若將30(即36－6)個/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法__________(填“正確”或“不正確”)。 【答案】(1)

10、牛肉膏、蛋白胨　瓊脂 (2)將各實驗組平板分別放置在教室不同高度的位置上，開蓋暴露一段時間 (3)污染　不正確 【解析】(1)牛肉膏和蛋白胨都含有蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物，都可以作為氮源；平板為固體培養(yǎng)基，故需要加入凝固劑瓊脂。(2)實驗探究的是教室內(nèi)“不同高度空氣”中微生物的分布，其中自變量為不同高度，故需在不同高度下放置開蓋平板。同時，為了保證單一變量，需要保證開蓋放置的時間一致。為了保證實驗的可靠性，需要設(shè)置多個平行組。(3)在完全正確的操作情況下，空白對照組中不應(yīng)出現(xiàn)菌落。若出現(xiàn)菌落，則表明操作過程中存在雜菌污染的現(xiàn)象，屬于實驗失誤，所有實驗數(shù)據(jù)均不應(yīng)采用。 4．(2016年全國新課標(biāo)

11、Ⅲ卷)某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液為實驗材料分離純化乳酸菌。分離純化所用固體培養(yǎng)基中因含有碳酸鈣而不透明，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣?；卮鹣铝袉栴}： (1)分離純化乳酸菌時，首先需要用__________________________________________對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋，進(jìn)行梯度稀釋的理由是____________________________________。 (2)推測在分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用有________________和________________。分離純化時應(yīng)挑選出______________的菌落作為候選菌。 (3)乳酸菌在

12、－20 ℃長期保存時，菌液中常需要加入一定量的_________(填“蒸餾水”“甘油”或“碳酸鈣”)。 【答案】(1)無菌水　泡菜濾液中乳酸菌的濃度高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落 (2)鑒別乳酸菌　中和產(chǎn)生的乳酸(或酸)　具有透明圈 (3)甘油 【解析】(1)分離純化乳酸菌過程中，需要在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)乳酸菌并得到單菌落。由于泡菜濾液中菌的濃度高，直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落，故分離純化乳酸菌時，首先需要用無菌水對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋。(2)由于乳酸菌代謝產(chǎn)生的乳酸可以溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣，形成透明圈，故培養(yǎng)基中加入碳酸鈣可用于鑒別乳酸菌，同時碳酸鈣也可以中和乳酸菌產(chǎn)生的乳酸。(3)乳酸

13、菌在－20 ℃長期保存時，菌液中需要加入一定量的甘油，加甘油是為了避免水結(jié)冰產(chǎn)生冰晶損傷細(xì)胞。 5．(2016年四川卷)圖甲是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過程，圖乙是脲酶基因轉(zhuǎn)錄的mRNA部分序列。 (1)圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以________作為唯一氮源；鑒別培養(yǎng)基還需添加________作指示劑，產(chǎn)脲酶細(xì)菌在該培養(yǎng)基上生長一段時間后，其菌落周圍的指示劑將變成________色。 (2)在5個細(xì)菌培養(yǎng)基平板上，均接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品液0.1 mL，培養(yǎng)一段時間后，平板上長出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。該過程采取的接種方法是_____________

14、_，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為______×108個；與血細(xì)胞計數(shù)板計數(shù)法相比，此計數(shù)方法測得的細(xì)菌數(shù)較________。 (3)現(xiàn)有一菌株的脲酶由于基因突變而失活，突變后基因轉(zhuǎn)錄的mRNA在圖乙箭頭所示位置增加了70個核苷酸，使圖乙序列中出現(xiàn)終止密碼(終止密碼有UAG、UGA和UAA)。突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中，終止密碼為________，突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)含____個氨基酸。 【答案】(1)尿素　酚紅　紅 (2)稀釋涂布平板法　1.75　少 (3)UGA　115 【解析】(1)脲酶能夠催化尿素分解為氨，故圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以尿素作為唯一氮源。由于尿素被分解成氨，氨會使培養(yǎng)基的堿性

15、增強(qiáng)，pH升高，使酚紅指示劑變紅色。(2)用于計數(shù)細(xì)菌菌落數(shù)的接種方法是稀釋涂布平板法，統(tǒng)計的菌落數(shù)應(yīng)介于30～300之間，故選擇細(xì)菌菌落數(shù)為156、178和191的平板計數(shù)，每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為(156＋178＋191)÷3÷0.1×105＝1.75×108(個)。由于兩個或多個細(xì)菌連接在一起時，往往統(tǒng)計的是一個菌落，故用此方法測得的細(xì)菌數(shù)偏少。(3)密碼子由三個相鄰的堿基組成，271個堿基和后面2個堿基一起共構(gòu)成91個密碼子，插入的70個核苷酸和后面2個堿基一起共構(gòu)成24個密碼子，緊隨其后的是UGA，應(yīng)為終止密碼，翻譯結(jié)束，因此突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)含115個氨基酸。 6．(2015

16、年全國新課標(biāo)Ⅰ卷)已知微生物A可以產(chǎn)生油脂，微生物B可以產(chǎn)生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生產(chǎn)?；卮鹩嘘P(guān)問題： (1)顯微觀察時，微生物A菌體中的油脂通常可用________染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不易揮發(fā)，可選用__________(填“萃取法”或“水蒸氣蒸餾法”)從菌體中提取。 (2)為了從自然界中獲得能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B的單菌落，可從含有油料作物種子腐爛物的土壤中取樣，并應(yīng)選用以__________為碳源的固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。 (3)若要測定培養(yǎng)液中微生物B的菌體數(shù)，可在顯微鏡下用________________直接計數(shù)；若要測定其活菌數(shù)量，可選用_____________

17、_法進(jìn)行計數(shù)。 (4)為了確定微生物B產(chǎn)生脂肪酶的最適溫度，某同學(xué)測得相同時間內(nèi)，在35 ℃、40 ℃、45 ℃溫度下降解10 g油脂所需酶量依次為4 mg、1 mg、6 mg，則上述三個溫度中，__________℃條件下該酶活力最小。為了進(jìn)一步確定該酶的最適溫度，應(yīng)圍繞________℃設(shè)計后續(xù)實驗。 【答案】(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)　萃取法　(2)油脂 (3)血細(xì)胞計數(shù)板　稀釋涂布平板　(4)45　40 【解析】本題主要考查了植物油脂的染色和提取方法、選擇培養(yǎng)基的配制、微生物的計數(shù)以及確定酶的最適溫度的實驗設(shè)計等。(1)脂肪可用蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染液進(jìn)行染色。微生物A產(chǎn)生的油脂不

18、易揮發(fā)，不能用水蒸氣蒸餾法提取，應(yīng)用萃取法加以提取。(2)能產(chǎn)生脂肪酶的微生物B可存在于含有油料作物種子的腐爛物的土壤中，為了選擇培養(yǎng)，固體培養(yǎng)基上應(yīng)以油脂作為唯一碳源。(3)測定培養(yǎng)液中的微生物的菌體數(shù)，可在顯微鏡下用血細(xì)胞計數(shù)板直接計數(shù)；若要測定活菌數(shù)，則可利用稀釋涂布平板法進(jìn)行計數(shù)。(4)酶量需要最多的溫度下，其酶活力最小，即酶活力最小的溫度應(yīng)為45 ℃。三個溫度下酶活力最大的溫度是40 ℃，但40 ℃不一定是該酶的最適溫度，故為了確定酶的最適溫度應(yīng)圍繞40 ℃設(shè)計后續(xù)實驗。 7．(2014年全國新課標(biāo)Ⅰ卷)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解。回答下列問題： (1)分解秸稈中纖維素

19、的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3種組分組成的復(fù)合酶，其中的葡萄糖苷酶可將__________分解成____________。 (2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時，CR可與纖維素形成________色復(fù)合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時，培養(yǎng)基上會出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的________。 (3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學(xué)設(shè)計了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表)： 培養(yǎng)基 酵母膏 無機(jī)鹽 淀粉 纖維素粉 瓊脂 CR溶液 水 甲 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ 乙 ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ 注

20、：“＋”表示有，“－”表示無。 據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是________________________________________；培養(yǎng)基乙________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是__________________________________。 【答案】(1)纖維二糖　葡萄糖　(2)紅　透明圈 (3)不能　液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落　不能　培養(yǎng)基中沒有纖維素，不會形成CR—纖維素紅色復(fù)合物，即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌 【解析】(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為

21、它至少包括三種組分：C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，葡萄糖苷酶將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)剛果紅可與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不與水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。用含有剛果紅的纖維素培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時，由于纖維素被分解，紅色復(fù)合物無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌的菌落為中心的透明圈。(3)培養(yǎng)基甲未使用瓊脂，為液體培養(yǎng)基，不能用于分離單菌落。含有纖維素和剛果紅(CR)的培養(yǎng)基可分離和鑒別纖維素分解菌。 8．(2014年全國新課標(biāo)Ⅱ卷)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況，某研究小組測定了該河流水樣中的細(xì)菌含量，并進(jìn)行了細(xì)菌分離等工作?；卮鹣铝袉栴}： (1

22、)該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中的細(xì)菌含量。在涂布接種前，隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間，這樣做的目的是______________________________；然后，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 mL稀釋液；經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后，3個平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為__________個。 (2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細(xì)菌。操作時，接種環(huán)通過______滅菌，在第二次及以后的劃線時，總是從上一次劃線的末端開始劃線。這樣做的目的是___________________________________

23、_____________________________________。 (3)下圖A和B中，________表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 (4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻，一部分進(jìn)行靜置培養(yǎng)，另一部分進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：振蕩培養(yǎng)的細(xì)菌比靜置培養(yǎng)的細(xì)菌生長速度快。分析其原因是：振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中____________的含量，同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸，提高_(dá)_____________的利用率。 【答案】(1)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　3.8×107 (2)灼燒　將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落 (3)B　(4)溶解氧　營養(yǎng)物

24、質(zhì) 【解析】(1)取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時間，可依據(jù)是否產(chǎn)生菌落確定培養(yǎng)基的滅菌效果是否合格。由樣品中菌株數(shù)計算公式(C÷V)×M知：1 mL水樣中菌株數(shù)為(38÷0.1)×100＝3.8×104(個)，故每升水樣中的活菌數(shù)為3.8×107(個)。(2)利用接種環(huán)接種時，接種環(huán)需灼燒滅菌。利用平板劃線法分離細(xì)菌時，在第二次及以后劃線時，總是從上一次劃線的末端開始，可以將聚集的菌體逐步稀釋以便得到單個菌落。(3)稀釋涂布平板法是用涂布器將菌液均勻涂布在培養(yǎng)基表面，故培養(yǎng)后產(chǎn)生的菌落應(yīng)隨機(jī)分布在培養(yǎng)基表面，即B表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。(4)液體培養(yǎng)基通過振蕩可提

25、高溶氧量，同時使菌體與營養(yǎng)物質(zhì)充分接觸，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，從而提高細(xì)菌的生長速率。 9．(2014年四川卷)有機(jī)農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑，長期使用會污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機(jī)制的實驗過程如圖甲、乙所示。 (1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、________________四類，該實驗所用的選擇培養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源，其原因是_____________________________________。 (2)與微生物培養(yǎng)基相比，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加生長素和________________，這些植

26、物激素一般需要事先單獨配制成________________保存?zhèn)溆谩? (3)純化菌株時，通常使用的劃線工具是___________________________________。 劃線的某個平板培養(yǎng)后，第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌，第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落，其他劃線上有菌落。造成劃線無菌落可能的操作失誤有________________________________________________________________________ __________________________________________________________

27、______________。 (4)為探究苯磺隆的降解機(jī)制，將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心，取上清液做圖乙所示實驗。該實驗的假設(shè)是________________________________________________________， 該實驗設(shè)計是否合理？為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)氮源和無機(jī)

28、鹽　只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長繁殖 (2)細(xì)胞分裂素　母液 (3)接種環(huán)　接種環(huán)灼燒后未冷卻；劃線未從第一區(qū)域末端開始 (4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白質(zhì)　不合理，缺少空白對照 【解析】(1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括水、碳源、氮源和無機(jī)鹽；在培養(yǎng)基中加入苯磺隆作為唯一碳源，可將只能利用此碳源的菌種篩選出來。(3)純化菌株時，通常用接種環(huán)進(jìn)行劃線操作；第二區(qū)域劃第一條線時，接種環(huán)灼燒后未冷卻，致使所劃第一條線上無菌落，或若第二次劃線未從第一區(qū)域末端開始，則也會導(dǎo)致第二劃線區(qū)域第一條線上無菌落。(4)由圖乙可知本實驗的目的是探究能降解苯磺隆的物質(zhì)是否是該菌種所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。為使實驗設(shè)計更合理還需再設(shè)置一個對照組，將蛋白酶溶液改為等量的蒸餾水，其余設(shè)置不變。