2022屆高考生物總復(fù)習(xí) 第十二單元 生物技術(shù)實踐 第39講 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課下作業(yè) 新人教版

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1、2022屆高考生物總復(fù)習(xí) 第十二單元 生物技術(shù)實踐 第39講 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課下作業(yè) 新人教版 1．(2018·泰安一模)多氯聯(lián)苯是一種對人體有很大危害的有機物，呈油狀液體，污染土壤后，很難清除。研究發(fā)現(xiàn)部分酵母菌具有分解多氯聯(lián)苯的作用，為消除這種污染，科研人員計劃從受污染的土壤中篩選出可以分解多氯聯(lián)苯的菌株。據(jù)此回答下列問題： (1)篩選分解多氯聯(lián)苯的菌株時，應(yīng)將土壤樣品______，接種到以________為唯一的碳源培養(yǎng)基上，從功能上講，該培養(yǎng)基屬于________。 (2)對初步提取到的菌株要進(jìn)行________，一般操作方法有兩種，如圖是________法。 (3)若

2、要測定培養(yǎng)液酵母菌的菌體數(shù)，可在顯微鏡下直接計數(shù)。若用________________法統(tǒng)計菌落數(shù)，在涂布接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板進(jìn)行培養(yǎng)一段時間，這樣做的目的是________________________________________________________________________。 (4)將1 mL酵母菌溶液稀釋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56、57、58，據(jù)此可得出每升溶液中酵母菌活菌數(shù)為________。 解析：(1)依題意可知：篩選分解多氯聯(lián)苯的菌株時，應(yīng)將土壤樣品稀釋(溶解)接種到

3、以多氯聯(lián)苯為唯一的碳源培養(yǎng)基上。在該培養(yǎng)基中，只有能降解多氯聯(lián)苯的微生物才能生長，而其他微生物則不能生長，所以從功能上講，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)對初步提取到的菌株要進(jìn)行純化。如圖采用的操作方法是平板劃線法。(3)若要測定培養(yǎng)液酵母菌的菌體數(shù)，既可在顯微鏡下用血細(xì)胞計數(shù)板直接計數(shù)，也可選用稀釋涂布平板(或涂布平板)法統(tǒng)計活菌數(shù)目。在涂布接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板進(jìn)行培養(yǎng)一段時間，這樣做的目的是：檢驗培養(yǎng)基平板滅菌是否成功(倒平板是否感染雜菌或是否徹底滅菌)。(4)將1 mL酵母菌溶液稀釋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

4、56、57、58，據(jù)此可得出每升溶液中酵母菌活菌數(shù)為( 56＋57＋58)÷3÷0.1×100×103＝5.7×107個。 答案：(1)稀釋(溶解)　多氯聯(lián)苯　選擇培養(yǎng)基 (2)純化　平板劃線 (3)稀釋涂布平板(或涂布平板) 　檢驗培養(yǎng)基平板滅菌是否成功(倒平板是否感染雜菌或是否徹底滅菌) (4)5.7×107 2．(2018·湖南長郡中學(xué)模擬)急性腸胃炎是由細(xì)菌通過消化道進(jìn)入人體導(dǎo)致的。因此檢驗飲用水中細(xì)菌的含量是有效監(jiān)控疾病發(fā)生的必要措施。請回答下列與檢驗飲用水有關(guān)的問題： (1)在檢驗大腸桿菌的含量時，該小組將1 mL水樣稀釋100倍，在3個平板上用涂布法分別接入0.1 m

5、L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44、43和42，據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為________。但通常計算出來的活菌數(shù)目往往比實際的數(shù)目低，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時是否需要對照組？________。為什么？_________________________________

6、_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)有三種材料或用具需要消毒或滅菌：①培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿；②玻璃棒、試管和燒瓶；③實驗操作者的雙手。其中需要消毒的是________，需要滅菌的是________________________________________________________________________。 (4)下圖所示的四種菌落分布中，不可能由稀釋涂布平板法得到的是

7、________。 (5)已知大腸桿菌能發(fā)酵乳糖并產(chǎn)酸、產(chǎn)氣，現(xiàn)提供足量的已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液和具有塞子的試管，應(yīng)如何判斷水樣中是否有大腸桿菌？___________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________

8、__________________________。 解析：(1)由題意知1 mL水樣中的菌落數(shù)是(44＋43＋42)÷3÷0.1×100＝4.3×104個，每升水樣中的活菌數(shù)為4.3×104×103＝4.3×107個。當(dāng)兩個或多個細(xì)菌連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落導(dǎo)致通常計算出來的活菌數(shù)目往往比實際的數(shù)目低；(2)因為需要判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染(培養(yǎng)基滅菌是否合格)，所以用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時需要對照組；(3)在使用操作過程中，實驗操作者的雙手應(yīng)當(dāng)進(jìn)行消毒，培養(yǎng)細(xì)菌用的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿應(yīng)當(dāng)進(jìn)行滅菌，玻璃棒、試管、燒瓶和吸管等玻璃器皿應(yīng)當(dāng)進(jìn)行干熱滅菌；(4)題干所述方法為稀釋涂布

9、平板法。據(jù)圖分析，A、B、C三個培養(yǎng)皿的菌落分布均勻，應(yīng)該屬于稀釋涂布平板法得到的，D屬于平板劃線法接種得到的，不可能由稀釋涂布平板法得到，故選D；(5)通過無菌操作向試管內(nèi)注入一定量待測水樣，再注入適量的已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液，塞上塞子，混勻后置于37 ℃恒溫箱培養(yǎng)24 h。若試管內(nèi)有氣泡生成，則說明水樣中有大腸桿菌，否則，說明水樣中無大腸桿菌。 答案：(1)4.3×107 　當(dāng)兩個或多個細(xì)菌連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落　(2) 需要　 因為需要判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染(培養(yǎng)基滅菌是否合格)　(3)③ ?、佗?　(4)D　(5)通過無菌操作向試管內(nèi)注入一定量待測水樣，再注入適量

10、的已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液，塞上塞子，混勻后置于37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)24 h。若試管內(nèi)有氣泡生成，則說明水樣中有大腸桿菌，否則，說明水樣中無大腸桿菌 3．(2018·襄陽調(diào)研)生活飲用水經(jīng)過沉淀、過濾、加氯消毒等處理，含微生物很少，但當(dāng)其水源水不潔或處理達(dá)不到要求時，仍然會含相當(dāng)量的微生物甚至含有致病性微生物。供水管道破損及二次供水等環(huán)節(jié)也可能導(dǎo)致生活飲用水的污染。因此生活飲用水的微生物安全性日常檢測是很重要的。我國生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB5749－85)中規(guī)定生活飲用水中細(xì)菌總數(shù)不得大于100個/mL，大腸桿菌不得大于3個/L。據(jù)此回答下列問題： (1)檢驗大腸桿菌的含量時，通常將水樣進(jìn)

11、行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的水樣用涂布器分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)，記錄菌落數(shù)量，這種方法稱為________________。 (2)用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時是否需要設(shè)置對照組？為什么？________________________________________________________________________。 (3)如分別取0.1 mL已稀釋102倍的水樣分別涂布到四個瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)基記錄到大腸桿菌的菌落數(shù)分別為161、155、158、170，則每升原水樣中大腸桿菌數(shù)為________個。 (4)純化大腸桿菌時使用的培養(yǎng)基

12、一般用________法滅菌，________(填“可”或“不可”)用加入抗生素的方法防止雜菌污染。 (5)如果要測定水中的病毒種類，可以用________技術(shù)使其遺傳物質(zhì)擴增，然后用________________技術(shù)進(jìn)行鑒定。 答案：(1)稀釋涂布平板法 (2)需要。因為需要判斷培養(yǎng)基是否被污染 (3)1.61×108 (4)高壓蒸汽滅菌　不可 (5)PCR　DNA分子雜交 4．(2018·石家莊一模)“節(jié)約一張紙，增添一片綠”。紙的主要成分是木質(zhì)纖維，以纖維素類物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇的研究越來越受重視。據(jù)此回答下列問題： (1)該技術(shù)需要從土壤中獲得纖維素分解菌，獲得該菌的

13、方法是在含有纖維素的培養(yǎng)基上加入________染料，篩選周圍有________的菌落。其產(chǎn)生的分解纖維素的酶至少包括________________________三種組分，在這三種酶協(xié)同作用下，纖維素最終被水解成________。 (2)用獲得的糖液發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，常用的微生物是_______________________，在________的發(fā)酵液中，該菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物受到抑制。發(fā)酵過程中檢測該菌數(shù)量可采用________________法計數(shù)，示意圖A和B中，圖________表示的是用該法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 答案：(1)剛果紅　透明圈　C1酶、Cx酶、葡萄

14、糖苷酶　葡萄糖　(2)酵母菌　缺氧呈酸性　稀釋涂布平板　B 5．(2018·貴州貴陽模擬)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中，經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種(過程如圖甲所示)。 請回答下列問題： (1)自然界中獲取的微生物，必須經(jīng)過____________________后才能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。 (2)圖甲中，過程②③的選擇、接種需要重復(fù)幾次的目的是_________________________。 (3)某同學(xué)嘗試過程③的操作，其中一個平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示。該同學(xué)的接種方法是_______________

15、_；推測該同學(xué)接種時可能的操作失誤是________________。 (4)在微生物的培養(yǎng)過程中，需將培養(yǎng)皿______________放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，以防止冷凝水影響酵母菌的生長。 (5)若以淀粉為原料，在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵時，相對于普通酵母菌菌種，接種工程酵母菌的發(fā)酵罐需要先排氣，其原因是_______________________________________。 (6)上述工程酵母菌培養(yǎng)過程中，下列有關(guān)操作錯誤的是________。 A．接種工具用酒精燈火焰灼燒進(jìn)行滅菌 B．配制好的培養(yǎng)基分裝到錐形瓶后進(jìn)行高壓蒸汽滅菌 C．倒平板和取菌液都必須在酒精燈火焰旁進(jìn)行

16、 D．獲得的菌種如果需要保藏，可置于37 ℃，恒溫保藏 解析：(1)自然界中的微生物需要經(jīng)過分離和純化后才能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。(2)圖甲中，過程②③需重復(fù)幾次，其作用在于“純化”，從而進(jìn)一步篩選出分解淀粉能力更強的酵母菌。(3)圖乙所示培養(yǎng)基平板中的菌落呈分散分布，是采用稀釋涂布平板法接種的結(jié)果；然而該平板上的菌落并非“均勻分布”而是相對集中于左上側(cè)，這可能是由于制作平板時“涂布不均勻”所致。(4)在微生物的培養(yǎng)過程中，需將平板倒過來放置，放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，以防止冷凝水影響酵母菌的生長。(5)若以淀粉為原料，則相對于普通菌種，由于工程酵母菌因轉(zhuǎn)入了α-淀粉酶基因，其利用淀粉的能力將更強，故發(fā)

17、酵產(chǎn)生CO2的能力更強，因此需要先排氣。(6)菌種的保藏方法是在4 ℃的冰箱中臨時保藏或在－20 ℃的冷凍箱中長期保藏，D錯誤；接種工具用酒精燈火焰灼燒進(jìn)行滅菌、配制好的培養(yǎng)基分裝到錐形瓶后進(jìn)行高壓蒸汽滅菌、倒平板和取菌液都必須在酒精燈火焰旁進(jìn)行等，都是實驗過程中的無菌操作，A、B、C正確。 答案：(1)分離和純化 (2)篩選出可以高效利用淀粉的工程酵母菌菌種 (3)稀釋涂布平板法　涂布不均勻 (4)倒置 (5)工程酵母菌能夠高效利用淀粉，發(fā)酵產(chǎn)生CO2的速度很快 (6)D 6．(2018·河北唐山模擬)蛋白酶在生物醫(yī)藥和日用化工等生產(chǎn)領(lǐng)域具有重要的經(jīng)濟價值。某同學(xué)為

18、篩選產(chǎn)蛋白酶的高產(chǎn)菌株，做了如下實驗步驟(配制了下列培養(yǎng)基，在適宜條件下培養(yǎng))。據(jù)此回答下列問題： 步驟 取樣 培養(yǎng)基 培養(yǎng)結(jié)果 Ⅰ 土壤樣品 葡萄糖，(NH4)2SO4，K2HPO4·3H2O，KH2PO4，NaCl，CaCl2，MgSO4·7H2O，加水定容 培養(yǎng)液a Ⅱ 1 mL培養(yǎng)液a 同上 菌落 Ⅲ 挑取單菌落 細(xì)菌培養(yǎng)基 培養(yǎng)液b (1)為實現(xiàn)篩選目的，步驟Ⅰ所使用的培養(yǎng)基配方中，應(yīng)去除________并加入高濃度的________。 (2)為實現(xiàn)目的菌的分離和計數(shù)，步驟Ⅱ所使用的培養(yǎng)基中還應(yīng)加入________制成平板，采用的接種方法是__

19、________________，實驗結(jié)果如圖A。 (3)步驟Ⅲ應(yīng)挑取圖A中________處的菌落，本步驟的目的是___________________________________________________。 (4)圖B是該蛋白酶和其他酶的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，即酶在不同溫度下保溫足夠長的時間，再在酶活性最高的溫度下測其酶活性。在該蛋白酶的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，通常需對發(fā)酵液在60～70 ℃保溫一定時間，其作用是__________________________________________ ______________________________________________

20、__________________________。 解析：(1)培養(yǎng)基中添加特定的成分以促進(jìn)需要的微生物生長而抑制其他微生物生長，用于進(jìn)行微生物篩選；根據(jù)題意，為篩選產(chǎn)蛋白酶的高產(chǎn)菌株，步驟Ⅰ所使用的培養(yǎng)基配方中，應(yīng)去除葡萄糖并加入高濃度的蛋白質(zhì)。(2)為實現(xiàn)目的菌的分離和計數(shù)，步驟Ⅱ所使用的培養(yǎng)基中還應(yīng)加入瓊脂(凝固劑)制成平板，采用的接種方法是稀釋涂布平板法。(3)圖A中a處的菌落透明圈最大，故其菌種分解蛋白質(zhì)的能力最強，所以步驟Ⅲ應(yīng)挑取圖A中a處的菌落，本步驟的目的是快速增加目的菌的種群數(shù)量(即擴大培養(yǎng))。(4)圖B曲線表明，60～70 ℃條件下，蛋白酶的活性很高而此時其他酶的活性

21、很低，因此在該蛋白酶的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，通常需對發(fā)酵液在60～70 ℃保溫一定時間，其作用是可大幅度降低發(fā)酵液中其他酶的活性。 答案：(1)葡萄糖　蛋白質(zhì) (2)瓊脂　稀釋涂布平板法 (3)a　快速增加目的菌的種群數(shù)量(擴大培養(yǎng)) (4)大幅度降低發(fā)酵液中其他酶的活性 7．(2018·安徽淮北模擬)類胡蘿卜素中的胡蘿卜素是一種常用的色澤鮮艷、對人體有益的天然色素類食品添加劑，且類胡蘿卜素可從微生物體中獲取。下圖為篩選獲得高產(chǎn)紅酵母菌菌種的過程，下表為篩選培養(yǎng)過程中獲得的部分?jǐn)?shù)據(jù)(表中細(xì)胞生物量是指培養(yǎng)期間單位體積內(nèi)所含的生物個體總量)。請分析回答下列問題： 紅酵母菌在不同的培養(yǎng)

22、基中類胡蘿卜素產(chǎn)量 菌種 培養(yǎng)基成分 細(xì)胞生物量(g/L) 類胡蘿卜素含量(mg/g) 類胡蘿卜素產(chǎn)量(mg/L) a 葡萄糖 2.4 26.01 62.4 b 甘蔗汁 9.2 1.9 17.5 c 泥炭提取物 4.8 1.261 6.03 (1)酵母菌不具有的結(jié)構(gòu)有________________(填“擬核”“芽體”“葉綠體”或“細(xì)胞壁”)。 (2)圖中過程①的目的是________。為獲得單菌落，可采用________法，通過接種環(huán)將初篩菌液接種在固體培養(yǎng)基上后連續(xù)劃線培養(yǎng)，接種時需要先進(jìn)行的操作是________________。 (3)表中

23、顯示的培養(yǎng)基成分是為紅酵母菌生長提供________，圖中過程③的目的是________________________________________________________________________。 (4)根據(jù)上表信息，你認(rèn)為進(jìn)一步提高高產(chǎn)紅酵母菌類胡蘿卜素產(chǎn)量的有效措施是________________________________________________________________________。 解析：(1) 酵母菌屬于真核生物，擬核是原核細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)，葉綠體是綠色植物特有的細(xì)胞器，酵母菌都沒有，但是在出芽生殖的過程中會產(chǎn)生芽體，并且具有細(xì)胞壁

24、。(2)過程①的目的是人工誘變(提高紅酵母菌的突變率)。為獲得單菌落，可采用平板劃線法將初篩菌液接種在固體培養(yǎng)基上，接種時需要對接種環(huán)滅菌處理，即先進(jìn)行的操作是灼燒接種環(huán)并冷卻。(3)表中葡萄糖、甘蔗汁以及泥炭提取物等均為酵母菌生長提供碳源，圖中③過程的目的是篩選出培養(yǎng)獲得的高產(chǎn)紅酵母菌的最適宜培養(yǎng)基。(4)根據(jù)以上圖表信息，為進(jìn)一步提高高產(chǎn)紅酵母菌類胡蘿卜素產(chǎn)量的有效措施是優(yōu)化培養(yǎng)基。 答案：(1)擬核、葉綠體 (2)人工誘變(提高紅酵母菌的突變率)　平板劃線 灼燒接種環(huán)并冷卻 (3)碳源　篩選出最適宜的用于培養(yǎng)高產(chǎn)紅酵母菌的培養(yǎng)基 (4)優(yōu)化培養(yǎng)基 8．(2018·福建廈門第

25、一中學(xué)模擬)羧甲基纖維素鈉(CMC)是常用的食品添加劑，不能被人體消化吸收，因此通常被認(rèn)為是安全的食品添加劑。研究者用含1.0%CMC無菌水作為飲用水，連續(xù)飼喂實驗小鼠12周，測定小鼠體重，結(jié)果如圖1、圖2所示。據(jù)此回答下列問題： (1)圖1所示實驗中的對照處理是__________________________________________。 圖1結(jié)果顯示，食用CMC能夠_______________________________________。 綜合圖1、圖2結(jié)果，通過比較__________________________________________，說明CMC的這

26、種作用依賴于小鼠消化道內(nèi)的各種微生物。 (2)有人提出：小鼠攝入的CMC改變了其腸道內(nèi)各種微生物的比例。為檢驗上述推測，研究者設(shè)計了如下實驗： ①搜集________(填圖中分組編號)組小鼠糞便制成懸浮液涂布于全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基上。 ②接種后置于________(填“無氧”或“有氧”)條件下培養(yǎng)，通過觀察________以初步鑒定小鼠消化道中的微生物類群。 ③統(tǒng)計比較_________________________________________，以確定推測是否成立。 解析：(1)該實驗的自變量為飲用水中是否含有CMC，實驗組飼喂含有CMC的無菌水，則對照處理是飼喂不含CMC的無菌水

27、，圖1結(jié)果顯示，食用CMC能夠使小鼠體重增加。綜合圖1、圖2結(jié)果，通過比較A、B組體重差值與C、D組體重差值，可以看出在普通環(huán)境中差值較大，在無菌環(huán)境中幾乎無差值，這說明CMC的這種作用依賴于小鼠消化道內(nèi)的各種微生物。(2)①該實驗的目的是探究小鼠攝入的CMC是否改變了其腸道內(nèi)各種微生物的比例，因此應(yīng)該搜集生存在普通環(huán)境中的A、B組小鼠糞便制成懸浮液涂布于全營養(yǎng)固體培養(yǎng)基上。②人體消化道中缺氧，因此接種后應(yīng)該置于無氧條件下培養(yǎng)，通過觀察菌落以初步鑒定小鼠消化道中的微生物類群。③統(tǒng)計比較不同類群微生物的數(shù)量及比例，以確定推測是否成立。 答案：(1)飼喂不含CMC的無菌水　使小鼠體重增加　A、B組體重差值與C、D組體重差值 (2)①A、B　②無氧　 菌落?、鄄煌惾何⑸锏臄?shù)量及比例