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2019-2020年高考生物 考前30天沖刺押題系列 專(zhuān)題15 微生物的利用 一、考綱解讀 考綱下載 考綱解讀 命題規(guī)律 命題趨勢(shì) 1.微生物的分離和培養(yǎng) 1.了解培養(yǎng)基的種類(lèi)、配制原則；掌握無(wú)菌技術(shù)及分離純化微生物的研究思路和方法。2.會(huì)運(yùn)用測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法來(lái)測(cè)定微生物的數(shù)量。 3.掌握利用培養(yǎng)基對(duì)微生物選擇的實(shí)驗(yàn)原理，會(huì)描述其大體實(shí)驗(yàn)流程。 1.從命題內(nèi)容上看，對(duì)微生物的利用，微生物培養(yǎng)技術(shù)。培養(yǎng)基的選用，在高考題中出現(xiàn)的概率相對(duì)較高。 2.從命題思路上看，主要考查相關(guān)實(shí)驗(yàn)的原理、過(guò)程和方法，特別注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程中關(guān)鍵操作步驟的考查。 3.關(guān)注生活熱點(diǎn)問(wèn)題，做到理論聯(lián)系實(shí)際，以生物學(xué)原理分析實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題。 1.命題趨勢(shì)：微生物的培養(yǎng)、應(yīng)用，常用微生物的營(yíng)養(yǎng)與代謝關(guān)系、發(fā)酵條件的控制、相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)等。 2.熱點(diǎn)預(yù)測(cè)：預(yù)計(jì)xx高考對(duì)該部分的考查，將集中在微生物的培養(yǎng)、分離和計(jì)數(shù)，題型主要為非選擇題。考查內(nèi)容以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，又和生產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系，如對(duì)污染的土壤中如何篩選出高效降解原油的菌株、具有抑菌作用物質(zhì)的提取及應(yīng)用等。 2.某種微生物數(shù)量的測(cè)定 3.培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用 熱點(diǎn)題型1 掌握微生物實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的基本知識(shí)，解答微生物培養(yǎng)的有關(guān)問(wèn)題 【例1】有關(guān)平板劃線(xiàn)操作正確的是 （ ） A.使用已滅菌的接種環(huán)、培養(yǎng)皿，操作過(guò)程中不再滅菌 B.打開(kāi)含菌種的試管需通過(guò)火焰滅菌，取出菌種后需馬上塞上棉塞 C.將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi)，劃三至五條平行線(xiàn)即可 D.最后將平板倒置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 【例2】下列常用的無(wú)菌操作中錯(cuò)誤的是 ( ) A．無(wú)菌操作不要求殺死培養(yǎng)基中的一切細(xì)菌 B．用酒精擦拭雙手方法對(duì)操作者進(jìn)行消毒 C．實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行 D．玻璃器皿(吸管、培養(yǎng)皿)可用酒精擦拭 【例3】甲、乙兩同學(xué)學(xué)習(xí)完微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)后，要利用所學(xué)知識(shí)研究水中微生物的情況。Ⅰ.甲為了檢測(cè)飲用水中是否會(huì)有某種細(xì)菌，配制如下培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)： 蛋白胨 10 g 乳糖 5 g 蔗糖 5 g K2HPO4 2 g 蒸餾水 1000 mL 將pH調(diào)到7.2 （1）該培養(yǎng)基所含有的碳源有___________，其功能是____________________。 （2）該培養(yǎng)基所含有的氮源有___________，其功能是____________________。 （3）該培養(yǎng)基除含碳源、氮源外，還有微生物需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是____________________。 （4）用該培養(yǎng)基培養(yǎng)微生物時(shí)，還需要控制哪些理化條件？ 。 Ⅱ.乙同學(xué)為了調(diào)查湖水中細(xì)菌的污染情況而進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)包括制備培養(yǎng)基、滅菌、接種及培養(yǎng)、菌落觀察。請(qǐng)回答與此實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問(wèn)題。 （1）乙同學(xué)培養(yǎng)基為 （物理性質(zhì)）培養(yǎng)基，其中含有的蛋白胨、淀粉分別為細(xì)菌培養(yǎng)提供了__ __和__ ____。 （2）對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，應(yīng)該采用的方法是___ ____。 （3）為了盡快觀察到細(xì)菌培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)將接種了湖水樣品的平板置于__ ____中培養(yǎng)，培養(yǎng)的溫度設(shè)定在37℃。要使該實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果可靠，還應(yīng)該同時(shí)在另一平板上 接種___ ___作為對(duì)照進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 題型攻略 【知識(shí)儲(chǔ)備】1.病毒的生存離不開(kāi)細(xì)胞，不能用含有機(jī)物的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，應(yīng)用相應(yīng)的宿主細(xì)胞來(lái)培養(yǎng)。 2. 微生物和動(dòng)物、植物營(yíng)養(yǎng)要素比較 碳源 氮源 能源 無(wú)機(jī)鹽、水 動(dòng)物 糖類(lèi)、脂肪等 蛋白質(zhì)或其降解物 同碳源 都需要，種類(lèi)及功能基本相同 微生物 異養(yǎng)型 糖類(lèi)、脂肪、醇、有機(jī)酸等 蛋白質(zhì)或其降解物、銨鹽、硝酸鹽、N2等 同碳源 自養(yǎng)型 CO2、碳酸鹽等 NH3、銨鹽、硝酸鹽等 氧化無(wú)機(jī)物或利用光能 綠色植物 銨鹽、硝酸鹽 光能 3.消毒和滅菌 比較項(xiàng)目 理化因素的作用強(qiáng)度 消滅微生物的數(shù)量 芽孢和孢子能否被消滅 消毒 較為溫和 部分生活狀態(tài)的微生物 不能 滅菌 強(qiáng)烈 全部微生物 能 4.兩種純化細(xì)菌的方法的比較 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用范圍 平板劃 線(xiàn)分離法 可以觀察菌落特征，對(duì)混合菌進(jìn)行分離 不能計(jì)數(shù) 適用于好氧菌 稀釋倒 平板法 可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征 吸收量較少，較麻煩，平板不干燥效果不好，容易蔓延 適用于厭氧，兼性厭氧 5．培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成 ①各種培養(yǎng)基的具體配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽；②不同培養(yǎng)基還要滿(mǎn)足不同微生物對(duì)pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的要求。 6．配制牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的注意事項(xiàng) ①倒平板的溫度一般50℃左右適宜，溫度過(guò)高會(huì)燙手，過(guò)低培養(yǎng)基又會(huì)凝固；②平板需倒置，這樣既可使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染。 7．平板劃線(xiàn)操作的注意事項(xiàng) ①第一次劃線(xiàn)及每次劃線(xiàn)之前都需要灼燒接種環(huán)滅菌；②灼燒接種環(huán)之后，要冷卻后才能伸入菌液，以免溫度太高殺死菌種；③劃線(xiàn)時(shí)最后一區(qū)域不要與第一區(qū)域相連；④劃線(xiàn)用力大小要適當(dāng)，防止用力過(guò)大將培養(yǎng)基劃破。 滅菌和消毒的實(shí)質(zhì)大都是使微生物的蛋白質(zhì)或核酸發(fā)生變性。 熱點(diǎn)題型2 掌握微生物的計(jì)數(shù)方法，解答微生物的計(jì)數(shù)問(wèn)題 【例1】用稀釋涂布平板法來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目，其結(jié)果與實(shí)際值相比（ ） A．比實(shí)際值高 B．比實(shí)際值低 C．和實(shí)際值一致 D．比實(shí)際值可能高也可能低 【例2】下列是關(guān)于“檢測(cè)土壤中細(xì)菌總數(shù)”實(shí)驗(yàn)操作的敘述，其中錯(cuò)誤的是 A．用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板 B．取104、105、106倍的土壤稀釋液和無(wú)菌水各0.1ml，分別涂布于各組平板上 C．將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組平板倒置，37℃恒溫培養(yǎng)24-48小時(shí) D．確定對(duì)照組無(wú)菌后，選擇菌落數(shù)在300以上的實(shí)驗(yàn)組平板進(jìn)行計(jì)數(shù) 【例3】自然界中的微生物往往是混雜生長(zhǎng)的。人們?cè)谘芯课⑸飼r(shí)一般要將它們分離提純，然后進(jìn)行數(shù)量的測(cè)定。下面是對(duì)大腸桿菌進(jìn)行數(shù)量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題。 實(shí)驗(yàn)步驟： （1）制備稀釋倍數(shù)為102、103、104、105、106的系列稀釋液。 （2）為了得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果，你選用法接種樣品。 （3）適宜溫度下培養(yǎng)。 結(jié)果分析： （1）測(cè)定的大腸桿菌數(shù)，在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下幾種統(tǒng)計(jì)結(jié)果，正確可信的是 ，其理由是 。 A．一個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是230 B．兩個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是220和260，取平均值240 C．三個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是210、50和520，取平均值260 D．四個(gè)平板，統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是210、300、240和250，取平均值250 （2）一同學(xué)在稀釋倍數(shù)為105的培養(yǎng)基中測(cè)得平板上菌落數(shù)的平均值為234，那么每毫升樣品中的菌落數(shù)是（涂布平板時(shí)所用稀釋液的體積為0．2mL） 。 （3）用這種方法測(cè)定的大腸桿菌密度，實(shí)際活菌數(shù)量要比測(cè)得的數(shù)量 ，因?yàn)?。 題型攻略 【知識(shí)儲(chǔ)備】統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法 （1）顯微鏡直接計(jì)數(shù)法 ①原理：利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在顯微鏡下計(jì)算一定容積的樣品中微生物數(shù)量；②方法：用計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)； ③缺點(diǎn)：不能區(qū)分死菌與活菌。 （2）間接計(jì)數(shù)法（活菌計(jì)數(shù)法） ①原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌。通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。 熱點(diǎn)題型3 運(yùn)用選擇培養(yǎng)基的選擇原理，解答從環(huán)境中分離所需微生物的綜合題 【例1】苯酚是工業(yè)生產(chǎn)排放的有毒污染物質(zhì)，自然界中存在著降解苯酚的微生物。某工廠產(chǎn)生的廢水中含有苯酚，為了降解廢水中的苯酚，研究人員從土壤中篩選獲得了只能降解利用苯酚的細(xì)菌菌株，篩選的主要步驟如下圖所示，①為土壤樣品。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 （ ） A.圖中②培養(yǎng)目的菌株的選擇培養(yǎng)基中應(yīng)加入苯酚作為碳源 B.如果要測(cè)定②中活細(xì)菌數(shù)量，常采用稀釋涂布平板法 C.若圖中④為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，則其中應(yīng)以苯酚作為唯一的碳源 D.使用平板劃線(xiàn)法可以在⑥上獲得單菌落 【例2】為了探究土壤中的微生物對(duì)尿素是否有分解作用，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，并成功篩選到能高效降解尿素的細(xì)菌（目的菌）。培養(yǎng)基成分如下表所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下圖所示。請(qǐng)分析回答問(wèn)題： （1）簡(jiǎn)述土壤中可分解尿素的細(xì)菌的鑒定方法及原理: 。 （2）培養(yǎng)基中加入尿素的目的是篩選 ，這種培養(yǎng)基屬于 培養(yǎng)基。 （3）“目的菌”生長(zhǎng)所需的氮源和碳源分別來(lái)自培養(yǎng)基中的 和 ，實(shí)驗(yàn)中需要振蕩培養(yǎng)，原因是 。 （4）轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)基時(shí)，常采用 接種，獲得單菌落后繼續(xù)篩選。 （5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，使用過(guò)的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行 處理后，才能倒掉。 【例3】從自然菌樣中篩選較理想生產(chǎn)菌種的一般步驟是：采集菌樣→富集培養(yǎng)→純種分離→性能測(cè)定。 （1）不同微生物的生存環(huán)境不同，獲得理想微生物的第一步是從適合的環(huán)境采集菌樣，然后再按一定的方法分離、純化。培養(yǎng)噬鹽菌的菌樣應(yīng)從 環(huán)境采集。 （2）富集培養(yǎng)指創(chuàng)設(shè)僅適合待分離微生物旺盛生長(zhǎng)的特定環(huán)境條件，使其群落中的數(shù)量大大增加，從而分離出所需微生物的培養(yǎng)方法。對(duì)產(chǎn)耐高溫淀粉酶微生物的富集培養(yǎng)應(yīng)選擇 的培養(yǎng)基，并在 條件下培養(yǎng)。 （3）下面兩圖是采用純化微生物培養(yǎng)的兩種接種方法接種后培養(yǎng)的效果圖解，請(qǐng)分析接種的具體方法。 獲得圖甲效果的接種方法是 ，獲得圖乙效果的接種方法是 。 （4）配制培養(yǎng)基時(shí)各種成分在熔化后分裝前必須進(jìn)行 ，接種前要進(jìn)行 。在整個(gè)微生物的分離和培養(yǎng)中，一定要注意在 條件下進(jìn)行。 題型攻略 【知識(shí)儲(chǔ)備】1．從混合樣品中獲得某種微生物的方法通常有兩種：第一種是可利用該分離對(duì)象對(duì)某一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有一“嗜好”的原理，專(zhuān)門(mén)在培養(yǎng)基中加入或不加該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而使它成為一種選擇培養(yǎng)基（如在含高濃度NaCl的培養(yǎng)基上分離金黃色葡萄糖球菌，在不含N的培養(yǎng)基上分離圓褐固氮菌）；或根據(jù)分離對(duì)象對(duì)pH、溫度和氧氣濃度的喜好，改變培養(yǎng)環(huán)境的理化性質(zhì)，使環(huán)境條件最適宜該微生物的生存，從而達(dá)到分離的目的，將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)只能得到耐高溫的微生物。第二種辦法可利用該分離對(duì)象對(duì)某種抑菌物質(zhì)的抗性，在混合培養(yǎng)物中加入該抑制物，經(jīng)培養(yǎng)后，原來(lái)占優(yōu)勢(shì)的微生物生長(zhǎng)受抑制，而分離對(duì)象卻可乘機(jī)大大增殖，使之在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)（如在加入青霉素的培養(yǎng)基上分離真核微生物）。 2．該實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng) （1）設(shè)立重復(fù)組：（2）對(duì)照原則 ①判斷培養(yǎng)基中是否有雜菌污染，需將未接種的培養(yǎng)基同時(shí)進(jìn)行培養(yǎng)。 ②判斷選擇培養(yǎng)基是否具有篩選作用，需設(shè)立牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行接種后培養(yǎng)，觀察兩種培養(yǎng)基上菌落數(shù)目，進(jìn)行對(duì)比得出結(jié)論。 【易錯(cuò)指導(dǎo)】不注意對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置 在實(shí)驗(yàn)操作和接相關(guān)試題時(shí)，同學(xué)們往往會(huì)忽略對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基應(yīng)各有一個(gè)空白對(duì)照，即不涂布菌液，目的是驗(yàn)證培養(yǎng)基中是否含雜菌。 熱點(diǎn)題型4 運(yùn)用鑒別培養(yǎng)基的鑒別原理，解答從環(huán)境中分離分解纖維素的微生物的綜合題 【例1】下列有關(guān)剛果紅染色法的敘述，不正確的是 （ ） A 剛果紅可以在細(xì)菌菌落形成前倒平板時(shí)加入 B 剛果紅可以在菌落形成后加入 C 在菌落形成前倒平板時(shí)加入，剛果紅不需要滅菌 D在菌落形成后加入剛果紅時(shí)，剛果紅不需要滅菌 【例2】分離纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作有誤的是( ) A．經(jīng)選擇培養(yǎng)后將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上 B．富集培養(yǎng)這一步可省略，但培養(yǎng)纖維素分解菌少 C．可通過(guò)定時(shí)測(cè)定葡萄糖產(chǎn)量的變化來(lái)衡量纖維素分解菌培養(yǎng)液中的纖維素酶產(chǎn)量 D．對(duì)照組可用同樣量的培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的培養(yǎng)基上 【例3】據(jù)中國(guó)食品產(chǎn)業(yè)網(wǎng)報(bào)道：纖維素酶從被發(fā)現(xiàn)起就受到世界各國(guó)生物界的關(guān)注。當(dāng)今世界，能源和資源日趨危機(jī)，人們希望能借助纖維素酶將地球上最豐富（占全球總生物量80%）、最廉價(jià)的可再生資源纖維素轉(zhuǎn)化為能直接利用的能源和資源。目前纖維素酶已被廣泛應(yīng)用到醫(yī)藥、食品發(fā)酵、煙草及飼料等各個(gè)領(lǐng)域。 纖維素酶的成本能否下降，是能否實(shí)現(xiàn)纖維素酶在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素。纖維素酶可以從能分解纖維素的細(xì)菌培養(yǎng)液中提取。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下分離土壤中纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)流程：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→ →鑒別培養(yǎng)。 ⑴請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)流程： 。 ⑵尋找纖維素分解菌應(yīng)到 的土壤環(huán)境中。 A．濕潤(rùn) B．富含纖維素 C．富含N、P D．干旱 如果找不到合適的環(huán)境，可采取的辦法是 。 ⑶選擇培養(yǎng)的目的是 ，該過(guò)程研究人員用化合物A、硝酸鹽、磷酸鹽、以及微量元素配制的培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)，該培養(yǎng)基為 （物理特性）培養(yǎng)基，其中加入的化合物A是______________，為微生物的生長(zhǎng)提供_____________。 ⑷為了鑒別纖維素分解菌和進(jìn)一步純化菌種，可以在鑒別培養(yǎng)基上加入__________染液，將篩選獲得的菌液稀釋后用 方法接種到鑒別培養(yǎng)基上，然后挑選產(chǎn)生 的菌落作為菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。 的液體培養(yǎng)基培養(yǎng)，增加微生物的濃度。⑷剛果紅是一種酸性染料，可與纖維素反應(yīng)形成紅色復(fù)合物；如果有分解纖維素的微生物存在的地方，纖維素被分解，出現(xiàn)透明圈。 【答案】：(1)梯度稀釋 ⑵B ⑶增加微生物的濃度 液體 纖維素 碳源 ⑷剛果紅 　涂布平板法　 透明圈 題型攻略 【知識(shí)儲(chǔ)備】 選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基 種類(lèi) 制備方法 原理 用途 舉例 選擇培養(yǎng)基 培養(yǎng)基中加入某些化學(xué)物質(zhì) 依據(jù)某些微生物對(duì)某些物質(zhì)或環(huán)境條件的嗜好、抗性而設(shè)計(jì) 從眾多微生物中分離所需的微生物 加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌 鑒別培養(yǎng)基 培養(yǎng)基中加入某種試劑或化學(xué)藥品 依據(jù)微生物產(chǎn)生的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中的特定試劑或化學(xué)藥品反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征變化而設(shè)計(jì) 鑒別不同種類(lèi)的微生物 伊紅—美藍(lán)培養(yǎng)基可以鑒別大腸桿菌