高考生物总复习第12单第42讲微生物的培养与应用练习

第12单第42讲微生物的培养与应用
1．(2015·高考江苏卷)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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

[导学号29520658] 解析：(1)在样品稀释和涂布平板过程中，需要在酒精灯焰附近进行操作，培养皿用于盛放培养基并培养细菌，无菌水做稀释的溶剂，此处唯一用不到的是显微镜。

(2)在涂布平板时，要取少量菌悬液滴加到培养基表面，因为如果滴加菌悬液过多，菌悬液就会堆积在培养基表面影响分离效果。

(3)在向试管内分装含琼脂的培养基时，如果试管口粘附有培养基，就很容易使棉塞受到污染，因此，需要用无菌的酒精棉球将试管口擦拭干净。

(4)因为刚果红可以与纤维素形成红色复合物，且不与纤维素降解产物反应。

所以在刚果红培养基平板上，菌落周围有透明降解圈是纤维素被降解的结果，降解圈大小由纤维素酶的活性和量决定。

图中菌落①周围的降解圈最大，因此其降解纤维素的能力最强。

(5)考虑到人工瘤胃的发酵过程会使发酵液酸性增加，温度升高，在这个前提下观察在不同温度和 pH 条件下测得的发酵液中酶活性的结果图，从图中可以看出，在高温和低pH条件下都是J4菌株中的纤维素酶的活性较高，因而该菌株更适合用于人工瘤胃发酵。

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
2．(2016·宁夏银川模拟)牛奶是微生物生长的良好培养基。

生鲜牛奶中的微生物情况反映了奶牛的健康状况，也影响奶制品的运输和贮藏。

牛奶在饮用前都要经过巴氏消毒，以杀死有害微生物。

为检测消毒前后牛奶中细菌含量变化情况，做如图所示操作。

用无菌吸管从锥形瓶中吸取1 mL生牛奶稀释液至盛有9 mL无菌水的试管中，混合均匀，如此再重复2次。

请回答下列有关问题：
(1)微生物培养操作过程中，为了防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________(消毒、灭菌)，操作者双手要进行清洗和________。

除巴氏消毒外，还有____________和化学试剂消毒法。

(2)取最终的牛奶稀释液0.1 mL滴在培养基上进行涂布，选择的涂布工具称为________，为防止杂菌污染，该工具应浸泡于酒精中，涂布前应________________________________________________________________________。

(3)图中所示方法为稀释培养法，理想情况下，培养一段时间后可在培养基表面形成菌落。

若用该方法培养设置了3个培养皿，菌落数分别为35个、33个、34个，则可以推测生牛奶中每毫升含细菌数为________个。

运用这种方法统计的结果往往较实际值________(填“偏大”或“偏小”)，原因是________________________________________________________________________。

[导学号29520659] 解析：(1)消毒指使用较温和的物理或化学方法，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。

灭菌指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有微生物，包括芽孢和孢子。

故防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行灭菌，操作者双手要进行清洗和消毒，常用消毒方法有：巴氏消毒法、煮沸消毒法和化学试剂消毒法。

(2)用来进行稀释涂布平板法的涂布工具称为涂布器。

防止杂菌污染，该工具应浸泡于酒精中，涂布前应将涂布器引燃(灼烧)，消灭杂菌后待冷却，避免高温杀死菌种。

(3)依据题意，并结合图示可推测牛奶中每毫升含细菌数为[(35＋34＋33)÷3]×104÷0.1＝3.4×106。

因为进行菌落计数时，两个或多个菌落重叠在一起时按一个菌落计算，故统计的结果往往较实际值偏小。

答案：(1)灭菌消毒煮沸消毒法
(2)涂布器将涂布器引燃(灼烧)后待冷却
(3)3.4×106偏小当两个或多个菌落重叠在一起时按一个菌落计算
3．如图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，请回答相关问题：
(1)图甲是利用________________法进行微生物接种，图乙是利用________________法进行微生物接种。

这两种方法所用的接种工具分别是________和________；对这两种接种工具进行灭菌和消毒的方法依次是________________和酒精消毒。

(2)接种操作为什么一定要在火焰附近进行？________________________________________________________________________
________________________。

(3)接种后，在固体培养基上培养细菌时为什么进行倒置培养？________________________________________________________________________。

(4)如图是采用上述接种方法接种后培养的效果图解，其接种方法是________(填图甲或图乙)。

[导学号29520660] 解析：图甲和图乙分别是平板划线法和稀释涂布平板法，这两种方法所用的接种工具分别是接种环和涂布器。

由于在酒精灯火焰附近存在着无菌区域，因此接种常在火焰附近进行。

在微生物培养过程中会产生水，对微生物的生长造成影响，故需要倒置培养。

答案：(1)平板划线稀释涂布平板接种环涂布器灼烧灭菌(2)火焰附近存在着无菌区域(3)避免培养过程产生的水分影响微生物的生长(4)图乙
4．(2016·北京东城联考)耐高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。

研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图所示。

(1)进行①过程的目的是________；②过程所使用的接种方法是________________法。

(2)从用途上来说，Ⅰ号培养基属于________培养基，仅以淀粉作为________源；从物理状态上来说，Ⅱ号培养基属于固体培养基，配制时应加入________作为凝固剂。

(3)Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是________________；一般对配制的培养基采用________________法灭菌。

(4)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈；应挑出透明圈______(大或小)的菌落，接种到Ⅱ 号培养基。

[导学号29520661] 解析：(1)由图中显示，在①过程后试管中细菌数目减少，可推知此过程为稀释；Ⅰ号培养基中微生物菌落均匀分布，可确定②使用的接种方法是稀释涂布平板法。

(2)由图示可知②过程是分离能产生高温淀粉酶的嗜热菌的过程，Ⅰ号培养基应为以淀粉作为唯一碳源的选择培养基，培养基呈固体状是因为配制时加入了琼脂作为凝固剂。

(3)制备培养基时应先调节pH、后灭菌，对培养基进行灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌法。

(4)部分嗜热菌之所以能分解淀粉，是因为此类细菌在生长时释放了淀粉酶，培养基中的淀粉被分解后，会形成大小不一的透明圈，其中透明圈越大，说明该菌落是高效产生高温淀粉酶的嗜热菌。

答案：(1)稀释稀释涂布平板(2)选择(唯一)碳琼脂(3)先调节pH，后灭菌高压蒸汽灭菌(4)淀粉酶大。