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2019-2020年高考生物一輪規(guī)范訓(xùn)練 11.42微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用（含解析） 1．白僵菌高孢粉是國家林業(yè)局推廣的高效生物殺蟲劑之一，應(yīng)用于多種林木和農(nóng)作物害蟲的防治。白僵菌分生孢子附著在寄主表皮、氣孔或消化道上，遇適宜條件開始萌發(fā)，生出芽管。同時(shí)產(chǎn)生脂肪酶、蛋白酶、幾丁質(zhì)酶等溶解昆蟲的表皮，通過芽管入侵蟲體，在蟲體內(nèi)生長繁殖，消耗寄主體內(nèi)養(yǎng)分，產(chǎn)生各種毒素，形成大量菌絲和孢子，布滿蟲體全身。請(qǐng)回答下面的問題： (1)從自然菌樣中篩選較理想生產(chǎn)用菌種的一般步驟：采集菌樣―→富集培養(yǎng)―→________―→性能測(cè)定。白僵菌的菌樣應(yīng)從________處采集。 (2)分離白僵菌菌種的培養(yǎng)基屬于__________培養(yǎng)基。在配制白僵菌培養(yǎng)基時(shí)常加入蔗糖、硫酸銨、硝酸鉀等成分，蔗糖屬于__________營養(yǎng)物質(zhì)。 (3)白僵菌純培養(yǎng)常用的接種方法是______________和______________。 (4)分離與培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基和接種工具都要進(jìn)行______處理，利用高溫可以使微生物的__________等物質(zhì)發(fā)生變性。 【答案】(1)純種分離　感病昆蟲　(2)選擇　碳源　(3)平板劃線法　稀釋涂布平板法(或稀釋混合平板法)　(4)滅菌 蛋白質(zhì)和核酸 【解析】(2)選擇培養(yǎng)基用于選擇分離菌種。蔗糖屬于微生物的碳源。(4)微生物分離培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基、接種工具都要進(jìn)行滅菌處理，其原理是高溫使蛋白質(zhì)、核酸變性而使細(xì)胞失去活性。 2．（xx長沙模擬）幽門螺桿菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性潰瘍的主要致病因素。在患者體內(nèi)采集樣本并制成菌液后，進(jìn)行分離培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)基本步驟如下： →→→→ 請(qǐng)回答： (1)在配制培養(yǎng)基時(shí)，要加入尿素和酚紅指示劑，這是因?yàn)镠p含有________，它能以尿素作為氮源；若有Hp，則菌落周圍會(huì)出現(xiàn)______色環(huán)帶。 (2)下列對(duì)尿素溶液進(jìn)行滅菌的最適方法是____滅菌。 A．高壓蒸汽 B．紫外燈照射 C．70%酒精浸泡 D．過濾 (3)步驟X表示________。在無菌條件下操作時(shí)，先將菌液稀釋，然后將菌液__________到培養(yǎng)基平面上。菌液稀釋的目的是為了獲得__________菌落。 (4)在培養(yǎng)時(shí)，需將培養(yǎng)皿倒置并放在____________中。若不倒置培養(yǎng)，將導(dǎo)致__________________。 (5)臨床上用14C呼氣試驗(yàn)檢測(cè)人體是否感染Hp，其基本原理是Hp能將14C標(biāo)記的______________分解為NH3和14CO2。 【答案】(1)脲酶　紅　(2)D　(3)接種　涂布　單　(4)恒溫培養(yǎng)箱　無法形成單菌落　(5)尿素 【解析】(1)幽門螺桿菌含有脲酶，能分解尿素為菌體提供氮源，因此在配制培養(yǎng)基時(shí)要加入尿素；加入酚紅指示劑的目的是檢驗(yàn)是否有Hp存在，若有Hp存在會(huì)分解尿素，培養(yǎng)基pH會(huì)升高，酚紅指示劑將變紅。(2)由于尿素在高溫下會(huì)分解，所以對(duì)尿素溶液的滅菌要采用G6玻璃漏斗過濾的方法。(3)在實(shí)驗(yàn)操作過程中要先滅菌、倒平板，再進(jìn)行接種。接種時(shí)先將菌液稀釋，以獲得單菌落，再涂布到培養(yǎng)基平面上。(4)培養(yǎng)時(shí)需將培養(yǎng)皿倒置并放在恒溫箱中培養(yǎng)， 倒置培養(yǎng)的目的也是為了獲得單一菌落。(5)如果人體感染了Hp，能將尿素分解為NH3和CO2，因而標(biāo)記尿素中的C，可通過呼吸產(chǎn)物來判斷是否感染Hp。 3．科學(xué)家利用基因工程技術(shù)成功地將人的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌體內(nèi)，生產(chǎn)出人的胰島素。在該過程中用質(zhì)粒作為載體，已知質(zhì)粒上含有抗氨芐青霉素(簡(jiǎn)稱氨芐)和抗四環(huán)素的基因(位于不同區(qū)段)，目的基因與質(zhì)粒的結(jié)合位點(diǎn)剛好位于抗氨芐青霉素基因結(jié)構(gòu)內(nèi)，且受體大腸桿菌體內(nèi)不含質(zhì)粒，也不含質(zhì)粒上的抗藥基因。導(dǎo)入完成后，實(shí)際上在得到的大腸桿菌中，有的根本沒有導(dǎo)入質(zhì)粒，有的導(dǎo)入的是普通質(zhì)粒，只有少數(shù)導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒。某科研機(jī)構(gòu)想從培養(yǎng)基上篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌(即“目的菌種”)，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案： 第一步：將得到的大腸桿菌接種在含__________的培養(yǎng)基上，篩選出含有質(zhì)粒的大腸桿菌。 第二步：為選出“目的菌種”，將第一步篩選出的大腸桿菌用“影印法”分離。 (1)采用涂布平板法，將第一步篩選出的大腸桿菌以合適的稀釋度涂布到含________質(zhì)粒的大腸桿菌和含________質(zhì)粒的大腸桿菌都能生長的培養(yǎng)基上，經(jīng)培養(yǎng)后形成單菌落，如圖B所示。 (2)通過消毒的“印章”(如圖A所示)，將培養(yǎng)基上的菌落分別按原位印到下圖所示的非選擇培養(yǎng)基________和選擇培養(yǎng)基________上(順序不能顛倒，C培養(yǎng)基成分與B相同，D上含有氨芐青霉素)。 (3)培養(yǎng)后對(duì)照觀察C、D培養(yǎng)基上的單菌落。 (4)在C培養(yǎng)基上挑取D培養(yǎng)基上____________的位置上的單菌落，從而獲得含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，即“目的菌種”。 【答案】四環(huán)素　(1)普通　重組　(2)C　D　(4)不長菌落 【解析】因?yàn)槟康幕蚺c質(zhì)粒的結(jié)合位點(diǎn)剛好位于抗氨芐青霉素基因結(jié)構(gòu)內(nèi)，因此重組質(zhì)粒只含有完整的抗四環(huán)素的基因，含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌可以在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長。C培養(yǎng)基不含氨芐青霉素，D培養(yǎng)基含有氨芐青霉素。故“目的菌種”可在C培養(yǎng)基上生長，而D培養(yǎng)基相應(yīng)位置上無菌落產(chǎn)生。 4．某實(shí)驗(yàn)小組欲從土壤中篩選出能分泌淀粉酶的芽孢桿菌，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)給予合理的補(bǔ)充。 (1)采樣與培養(yǎng)：將采集的土樣混勻后稱取1 g，置于經(jīng)過滅菌處理的__________________ (填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基中，28 ℃振蕩培養(yǎng)。 (2)接種與選擇：為避免培養(yǎng)液中菌體濃度過高，需將培養(yǎng)液進(jìn)行__________處理。之后，將菌液涂布接種于以________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，30 ℃條件下培養(yǎng)。為避免污染，需將培養(yǎng)皿呈________狀態(tài)放置。此外，為排除其他因素的影響，提高實(shí)驗(yàn)可信度，本步驟需設(shè)計(jì)________________作為空白對(duì)照。 (3)篩選與純化：將適量的碘液滴加在平板中的菌落周圍，如果菌落周圍的現(xiàn)象是________，則說明此種菌能夠________________。從平板中挑取實(shí)驗(yàn)效果明顯的目的菌株，采用________法接種于新的培養(yǎng)基平板，可對(duì)菌株進(jìn)行進(jìn)一步純化。 【答案】(1)液體　(2)系統(tǒng)稀釋(或“梯度稀釋”)　淀粉　倒置　未接種的空白培養(yǎng)基(或“接種等量無菌水的培養(yǎng)基”)　(3)出現(xiàn)透明圈　分泌淀粉酶使淀粉發(fā)生水解　平板劃線 【解析】(1)因?yàn)楹竺嬉M(jìn)行涂布，所以應(yīng)該用液體培養(yǎng)基來培養(yǎng)。(2)減小培養(yǎng)液菌體濃度一般用稀釋方法。由于題目要求選出能分泌淀粉酶的芽孢桿菌，所以培養(yǎng)基就應(yīng)只以淀粉為碳源。倒置可以減少培養(yǎng)基污染，為排除其他因素影響，需要設(shè)置來接種的空白的培養(yǎng)基作對(duì)照組。(3)淀粉被水解，培養(yǎng)基會(huì)出現(xiàn)透明圈的現(xiàn)象。用平板劃線法來培養(yǎng)，可進(jìn)一步純化菌種。 5．某化工廠的污水池中，含有一種有害的、難于降解的有機(jī)化合物A。研究人員用化合物A、磷酸鹽、鎂鹽以及微量元素配制的培養(yǎng)基，成功地篩選到能高效降解化合物A的細(xì)菌(目的菌)。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下圖所示。請(qǐng)分析回答問題： (1)接種前需要對(duì)培養(yǎng)基及培養(yǎng)皿等進(jìn)行滅菌，常用的滅菌方法是________。培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是篩選__________。 (2)實(shí)驗(yàn)需要振蕩培養(yǎng)，由此推測(cè)“目的菌”的代謝類型是________。 (3)培養(yǎng)若干天后，應(yīng)選擇培養(yǎng)瓶中化合物A含量________的培養(yǎng)液，接入新的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)，使“目的菌”的數(shù)量__________。 (4)轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時(shí)，為獲得單菌落進(jìn)行繼續(xù)篩選，常采用平板劃線法或______________法，接種后，應(yīng)將培養(yǎng)皿______(填“正放”或“倒置”)。 (5)下列有關(guān)平板劃線操作的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．在操作的第一步以及每次劃線之前都要將接種環(huán)放在火焰上灼燒 B．將已冷卻的接種環(huán)伸入菌液中蘸取一環(huán)液 C．蘸取菌液和劃線要在火焰旁進(jìn)行 D．劃線時(shí)要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)的劃線相連 (6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，使用過的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行________處理后，才能倒掉。 (7)若用水葫蘆來去除該污染物，是否可行？為什么？ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)高壓蒸汽滅菌法　目的菌　(2)異養(yǎng)需氧型　(3)減少　增加　(4)稀釋涂布平板　倒置　(5)D　(6)滅菌　(7)否。水葫蘆會(huì)造成外來物種的入侵 【解析】培養(yǎng)基及培養(yǎng)皿等常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌法；培養(yǎng)基中加入化合物A的目的是篩選到能降解化合物A的目的菌；振蕩培養(yǎng)可以增加培養(yǎng)液中的氧含量，再依據(jù)培養(yǎng)液中含有有機(jī)化合物可以推出“目的菌”的代謝類型是異養(yǎng)需氧型；培養(yǎng)若干天后，應(yīng)選擇培養(yǎng)瓶中化合物A含量減少的培養(yǎng)液，接入新的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)，目的是使“目的菌”的數(shù)量增加；轉(zhuǎn)為固體培養(yǎng)時(shí)，為獲得單菌落進(jìn)行繼續(xù)篩選，常采用平板劃線法或稀釋涂布平板法，接種后，應(yīng)將培養(yǎng)皿倒置，以防止培養(yǎng)皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染；利用平板劃線法獲得單菌落，劃線時(shí)不能將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)的劃線相連，這樣做不能得到單個(gè)菌落；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，使用過的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行滅菌處理后，才能倒掉，以防止污染環(huán)境；用水葫蘆來去除該污染物是不可取的，因?yàn)樗J會(huì)造成外來物種的入侵。 6．(xx中山模擬)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)分析回答問題。 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO47H2O 葡萄糖 尿素 瓊脂 1.4 g 2.1 g 0.2 g 1 g 10 g 15 g 將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1 000 mL (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”生長所需的氮源和碳源分別來自培養(yǎng)基中的________和________，實(shí)驗(yàn)中需要振蕩培養(yǎng)，原因是______________________________________________。 (4)轉(zhuǎn)入固體培養(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，使用過的培養(yǎng)基應(yīng)該進(jìn)行________處理后，才能倒掉。 【答案】(1)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解為氨，pH升高，使酚紅指示劑變?yōu)榧t色　(2)目的菌　選擇　(3)尿素　葡萄糖　為目的菌提供氧氣　(4)稀釋涂布平板法(或平板劃線法)　(5)滅菌 【解析】尿素是培養(yǎng)基中的唯一氮源，因此原則上只有能夠利用尿素的微生物才能夠在此培養(yǎng)基上生長。由于細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解為氨，pH升高，故在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入的酚紅指示劑將變成紅色；這種培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基，可篩選目的菌；目的菌生長所需的氮源和碳源分別來自培養(yǎng)基中的尿素和葡萄糖；振蕩培養(yǎng)的目的是提供氧氣；固體培養(yǎng)基培養(yǎng)時(shí)的接種方法常用稀釋涂布平板法或平板劃線法；倒掉培養(yǎng)基之前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行滅菌處理。