高考生物二轮复习专题专练(29) 微生物的选择培养、鉴定和计数

高考生物二轮复习专题专练（29）微生物的选择培养、鉴定和计数从“高度”上研究高考[典例](2022·全国甲卷)某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。

实验所用的培养基成分如下。

培养基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。

培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。

操作步骤：①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、B菌液；②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。

回答下列问题。

(1)实验所用培养基中作为碳源的成分是______。

培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成____________(答出2种即可)等生物大分子。

(2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是______________。

(3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示(“＋”表示有透明圈，“＋”越多表示透明圈越大，“－”表示无透明圈)，推测该同学的实验思路是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

菌株透明圈大小平板Ⅱ平板ⅠA＋＋＋＋＋B＋＋－(4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是________，理由是________________________________________________________。

[解析](1)培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等，从组成培养基的物质所含化学元素可知，作为碳源的成分是石油。

生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有N元素，故氮源在菌体内可以参与合成这些物质。

(2)由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌的增殖呈“J”形曲线增长，由于DNA的半保留复制，细菌每繁殖一代就是上一代数量的2倍，根据公式N t＝N0λt，λ＝2，繁殖n代后细菌的数量是N0·2n。

(3)分析表格数据可知，实验的结果是在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板Ⅱ上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，根据实验的单一变量和对照原则，推测该同学的思路。

(4)由表格数据可知，在平板Ⅱ(无氮源的培养基)上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要治理贫氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株，因为A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长。

[答案](1)石油DNA、RNA、蛋白质(2)N0·2n(3)在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力(4)A A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长从“深度”上提升知能(一)选择培养基四种常见的制备方法1．加入某些特定的物质(前提是培养基具备全部营养成分)2．改变培养基的营养成分3．利用培养基“特定化学成分”分离4．通过某些“特殊环境”分离(二)辨析统计菌落数的两种方法从“宽度”上拓展训练1．(2022·苏州一模)微生物的计数方法有多种，下列有关叙述错误的是()A．用滤膜法测定饮用水中大肠杆菌数目时，可利用鉴别培养基培养后计数B．用平板划线法和稀释涂布平板法进行微生物计数时，结果往往比实际少C．用血细胞计数板进行微生物显微计数时，高倍镜下观察不到完整的计数室D．用已知密度红细胞悬液对待测菌液以比例计数法计数时，两种液体需混合均匀解析：选B测定饮用水中大肠杆菌的数目可取一定量的饮用水，之后按一定倍数稀释，再用加入伊红-亚甲蓝的鉴别培养基培养，对深紫色金属光泽菌落进行计数，A正确；平板划线法常用来筛选分离微生物，不用于计数，B错误；用血细胞计数板进行微生物显微计数时，高倍镜下观察不到完整的计数室，C正确；将已知颗粒(如霉菌孢子或红细胞)浓度的液体与一待测细胞浓度的菌液按一定比例均匀混合，在显微镜视野中数出各自的数目，即可得未知菌液的细胞浓度，D正确。

2．(2022·琼海三模)聚羟基脂肪酸酯(PHA)是嗜盐菌合成的一种胞内聚酯，可用于制造“绿色塑料”。

从某咸水湖中获得高产PHA菌种的流程：①取样→②接种→③培养→④取单菌落培养→⑤检测PHA产量→⑥获得目标菌。

下列叙述错误的是()A．②可用稀释涂布平板法接种到含PHA较高的选择培养基上B．②所用培养基应加入琼脂以便挑取单菌落C．③④要将培养皿倒置放入恒温箱D．培养基用过后要灭菌处理解析：选A由题干信息分析可知，欲获得高产PHA菌种应将菌种在适宜其生长的培养基中培养，A错误；由流程分析可知，筛选出目的菌株，需要形成菌落，故使用固体培养基，即②所用培养基应加入琼脂以便挑取单菌落，B正确；③④要将培养皿倒置放入恒温箱，倒置培养能够防止培养基中的水分过快蒸发，又能防止冷凝形成的水珠落入培养基，C正确；培养基用过后要灭菌处理，防止污染环境或感染实验人员，D正确。

3．(2022·枣庄二模)自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。

科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图。

已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100，对照组平板为0。

下列相关叙述正确的是()A．步骤②振荡20 min的目的是扩大菌种数量，属于选择培养B．步骤④使用接种环划线接种，使用前需要灼烧灭菌C．1 g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×106个D．所用培养基应加入碳源、氮源、无机盐、水和琼脂解析：选C由题图可知，步骤②振荡20 min的目的是让样品中的微生物充分释放到无菌水中并均匀分布，A错误；由题图可知，步骤④获得的菌落分散在平板上，利用的是稀释涂布平板法，使用的接种工具是涂布器，使用前需要灼烧灭菌，B错误；1 g土壤中平均自生固氮菌数约为(90＋95＋100)÷3÷0.1×104＝9.5×106个，C正确；由题干信息可知，该实验的目的是分离土壤中自生固氮菌和固氮能力的测定，自生固氮菌能够利用空气中的氮作为氮源，故培养基中不需要加入氮源，D错误。

[专题验收评价]一、基础考法全面练1．下列关于传统发酵技术及其应用的叙述正确的是()A．果酒发酵后期拧松瓶盖的间隔时间可适当延长B．制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生乙酸的原理C．制作泡菜利用乳酸菌发酵产生乳酸和CO2的原理D．家庭制作泡菜无需灭菌是因为泡菜汤中的亚硝酸盐可杀死杂菌解析：选A果酒发酵后期，酵母菌无氧呼吸减弱，产生的二氧化碳减少，所以拧松瓶盖的间隔时间可适当延长，A正确；醋酸菌是好氧细菌，其发酵产生乙酸必须在有氧条件下进行，B错误；乳酸菌发酵产生乳酸，没有CO2，C错误；家庭制作泡菜无需灭菌是因为在发酵过程中，乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物的生长，D错误。

2．老坛酸菜，古称殖，《周礼》中就有其名。

土坑酸菜是将芥菜倒到土坑里，这些芥菜并不清洗，放置好后加水、盐等，用薄膜包上，盖上土直接腌制。

下面关于酸菜的制作叙述正确的是()A．土坑酸菜涉及食品安全问题，因为制作前没有清洗灭菌B．老坛酸菜制作过程中需要严格密封C．真空包装的酸菜会因为乳酸菌的大量繁殖而发生胀袋D．由于酸菜腌制过程中会产生硝酸盐，因此酸菜腌制需要控制好时间解析：选B因为卫生不达标等原因，土坑酸菜涉及食品安全问题，A错误；酸菜制作的原理是乳酸菌发酵，故老坛酸菜制作过程中需要严格密封，B正确；乳酸菌的大量繁殖不会产生气体，不会胀袋，C错误；酸菜腌制过程中会产生亚硝酸盐，D错误。

3．(2022·德州三模)日常生活中的泡菜、酸奶、果醋等许多食物和饮品都是由发酵技术获得的。

下列有关叙述正确的是()A．进行泡菜、酸奶、果醋发酵的微生物均通过有丝分裂进行增殖B．泡菜制作过程中，泡菜坛内增加的液体主要由微生物代谢产生C．家庭自制瓶装酸奶时，需对鲜奶进行高温灭菌，并定期拧松瓶盖D．制作果醋时，可利用果酒作为醋酸菌发酵所需要的碳源解析：选D有丝分裂是真核生物体细胞的增殖方式，进行泡菜、酸奶发酵的菌种为乳酸菌，进行果醋发酵的菌种为醋酸菌，均为原核生物，进行二分裂，A错误；泡菜制作过程中，泡菜坛内增加的液体主要是植物细胞中的水，B错误；高温灭菌会破坏酸奶中的营养成分，且自制酸奶时利用的是乳酸菌，其代谢不产生气体，无需拧松瓶盖，C错误；果醋发酵的菌种为醋酸菌，可以利用酒精产生乙酸，D正确。

4．(2022·深圳模拟)某同学将5个手指尖在贴有“洗手前”标签的固体培养基上轻轻按一下，然后用肥皂将该手洗干净，再将5个手指尖在贴有“洗手后”标签的同种培养基上轻轻按一下。

将这两个培养皿放入37 ℃恒温培养箱中培养24 h后，发现贴有“洗手后”标签的培养皿中菌落较少。

下列相关叙述错误的是()A．这个实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等B．“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种C．从实验结果来看，洗手后的操作不会污染培养基D．培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的解析：选C为了防止杂菌污染，实验中需要进行灭菌处理的材料用具有培养皿和培养基等，A正确；由题干信息可知，该实验的目的是探究洗手前后细菌数量的变化，“将手指尖在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养中的接种，B正确；从实验结果来看，洗手后的培养基中菌落较少，说明洗手后的操作仍会污染培养基，C错误；蛋白质和核酸都含有氮元素，故培养基中的氮元素是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的，D正确。

5．培养基是人们按照培养对象对营养物质的不同需求配制的营养基质。

下列有关培养基的配制和使用的叙述，正确的是()A．微生物培养基的组成成分必须含有碳源、氮源、水和无机盐B．对动物的体细胞进行细胞培养，需要用固体培养基C．接种前要了解固体培养基是否被污染可接种蒸馏水来培养检测D．使用过的微生物培养基应进行高压蒸汽灭菌处理后再丢弃解析：选D微生物培养基不一定都含有碳源、氮源，如培养自养型微生物的培养基中不需加入碳源，分离自生固氮菌的培养基中不需加入氮源，A错误；动物的体细胞进行细胞培养用液体培养基，B错误；检测培养基是否被污染的方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生，C错误；使用过的微生物培养基应进行高压蒸汽灭菌处理后再丢弃，D正确。