（浙江專用）2020版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十部分 生物技術(shù)實(shí)踐 課時(shí)訓(xùn)練31 微生物的利用.docx

課時(shí)訓(xùn)練31微生物的利用1.(2018浙江金麗衢十二校8月高三第一次聯(lián)考)某同學(xué)要從土壤中分離出能分解尿素的細(xì)菌,并統(tǒng)計(jì)單位體積土壤樣液的活菌數(shù)目。按照培養(yǎng)基的配方稱取,并將各種物質(zhì)溶解后,用蒸餾水定容、滅菌,制成固體培養(yǎng)基備用?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)配制該培養(yǎng)基應(yīng)加入的凝固劑和顯色劑分別是,加入培養(yǎng)基的三角瓶需用蓋上后滅菌。(2)培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌時(shí),在接種前需要檢測(cè)培養(yǎng)基是否被污染。采用的檢測(cè)方法是。(3)若要統(tǒng)計(jì)土壤樣品中尿素分解菌的數(shù)目,宜采用法接種,根據(jù)土壤樣品的稀釋倍數(shù)和接種稀釋液的體積,統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)目就能大約推測(cè)出樣品中的活菌數(shù)。一同學(xué)在稀釋倍數(shù)為10-4的培養(yǎng)基中測(cè)得平板上菌落數(shù)的平均值為24.6,則每升樣品中的活菌數(shù)是個(gè)。與血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法相比,此計(jì)數(shù)方法測(cè)得的菌體數(shù)較,其原因是。答案(1)瓊脂糖和酚紅(順序不可顛倒)封口膜(2)將未接種的培養(yǎng)基在適宜溫度下放置適宜的時(shí)間(或37 恒溫箱中培養(yǎng)),觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生(3)稀釋涂布平板2.46109少由于兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連接在一起,往往統(tǒng)計(jì)的是一個(gè)菌落或死菌未計(jì)入,故用此方法測(cè)得的細(xì)菌數(shù)偏低(其他合理答案也可)解析(1)從土壤中分離能分解尿素的細(xì)菌用尿素作為唯一氮源,凝固劑要加入瓊脂糖,顯色劑用酚紅。滅菌時(shí)三角瓶要用封口膜蓋住。(2)檢測(cè)培養(yǎng)基是否被污染,將未接種的培養(yǎng)基在適宜溫度下放置適宜的時(shí)間(或在37 恒溫箱中培養(yǎng)),觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生,若沒(méi)有菌落出現(xiàn),說(shuō)明沒(méi)有污染。(3)稀釋涂布平板法可用于計(jì)數(shù)。由于兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連接在一起,往往統(tǒng)計(jì)的是一個(gè)菌落或死菌未計(jì)入,故用此方法測(cè)得的細(xì)菌數(shù)偏低。稀釋109倍,接種0.1 mL平板菌落平均值為24.6,則每升活菌數(shù)為2.46109個(gè)。2.回答與微生物培養(yǎng)及應(yīng)用有關(guān)的問(wèn)題。(1)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌時(shí),滅菌時(shí)間應(yīng)從時(shí)開始計(jì)時(shí)。對(duì)于不耐熱的液體培養(yǎng)基,一般可將其轉(zhuǎn)入G6玻璃砂漏斗中,采用方式可較快地進(jìn)行過(guò)濾滅菌。(2)與釀造果醋相比,利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋,需增加的過(guò)程。某醋化醋桿菌培養(yǎng)基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇組成,其中甘露醇的主要作用是。(3)為篩選胞外-淀粉酶分泌型菌種,一般從(A.果園樹下B.肉類加工廠周圍C.米酒廠周圍D.枯樹周圍)獲得土樣,用無(wú)菌水稀釋,涂布到含有淀粉的選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng),一段時(shí)間后在培養(yǎng)基表面滴加碘液,可在菌落周圍觀察到透明的水解圈。若要篩選酶活性較高的菌種,需挑選若干個(gè)比值大的菌落,分別利用液體培養(yǎng)基振蕩培養(yǎng)進(jìn)行擴(kuò)增。然后將培養(yǎng)液離心,取用于檢測(cè)酶活性。(4)植物組織培養(yǎng)時(shí),先配制MS培養(yǎng)基,再加入一定比例的植物激素,當(dāng)生長(zhǎng)素相對(duì)較多時(shí),可促進(jìn)。(5)植物組織培養(yǎng)和微生物培養(yǎng)都需要無(wú)菌操作,下列不適宜用高壓蒸汽滅菌的是()A.接種環(huán)和鑷子B.三角瓶和廣口瓶C.發(fā)芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基D.用于培養(yǎng)的幼莖和幼芽答案(1)達(dá)到設(shè)定的溫度或壓力值抽濾(2)將淀粉分解成糖作為碳源(3)C水解圈直徑與菌落直徑上清液(4)生根(5)D解析(1)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌時(shí),滅菌時(shí)間應(yīng)從達(dá)到一定壓強(qiáng)(或自主設(shè)定的壓強(qiáng)或溫度值)時(shí)開始計(jì)時(shí)。對(duì)于不耐熱的液體培養(yǎng)基,一般可將其轉(zhuǎn)入G6玻璃砂漏斗中,采用抽濾方式可較快地進(jìn)行過(guò)濾滅菌。(2)與釀造果醋相比,利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋,需增加將淀粉水解為糖的過(guò)程。某醋化醋桿菌培養(yǎng)基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇組成,其中甘露醇的主要作用是作為碳源,并維持反應(yīng)體系的滲透壓。(3)胞外-淀粉酶分泌型菌種,主要存活在含有大量淀粉的場(chǎng)所,C項(xiàng)符合題意。微生物在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí),消耗相應(yīng)物質(zhì),本題目中淀粉被水解消耗,會(huì)出現(xiàn)淀粉的水解圈,可通過(guò)判斷水解圈與菌落直徑比值確定菌種的分解能力,一般該比值越大,分解能力越強(qiáng)。該實(shí)驗(yàn)獲取的是胞外-淀粉酶,因此離心后取上清液用于檢測(cè)酶活性。(4)植物組織培養(yǎng)中生長(zhǎng)素相對(duì)較多時(shí),有利于生根,而細(xì)胞分裂素相對(duì)較多時(shí),則有利于生芽。(5)高壓蒸汽滅菌常用于培養(yǎng)基、培養(yǎng)器材等的滅菌,而用于培養(yǎng)的幼莖和幼芽則不能進(jìn)行任何滅菌操作,否則會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。3.飼養(yǎng)動(dòng)物常用的植物飼料中含有難溶的植酸鈣等物質(zhì),很難被動(dòng)物吸收利用,還影響對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用。若在飼料中添加植酸酶,則能催化其水解成為可以吸收利用的磷酸鹽等。以下是科研人員從作物根部土壤中分離出產(chǎn)植酸酶的菌株的過(guò)程示意圖。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。(1)為防止雜菌污染,要對(duì)培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿等進(jìn)行,而且須將接種后的培養(yǎng)皿呈狀態(tài)放置。(2)接種以前進(jìn)行的一系列稀釋操作,目的是在培養(yǎng)皿表面形成。根據(jù)土壤樣品的稀釋倍數(shù)和接種稀釋液的體積,統(tǒng)計(jì)平板上的就能大致推測(cè)出樣品中的活菌數(shù)。(3)由于植酸鈣的不溶解性,使培養(yǎng)基中形成白色渾濁。產(chǎn)植酸酶的菌株會(huì)水解植酸鈣,菌落的周圍將形成透明的區(qū)域,根據(jù)透明區(qū)域的有無(wú),可初步判斷該菌是否產(chǎn)植酸酶,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示AE五種菌株中,是產(chǎn)植酸酶的最理想菌株。(4)獲得目的菌以后,若要用于植酸酶的生產(chǎn),還需要進(jìn)行。答案(1)(高壓蒸汽)滅菌倒置(2)單個(gè)菌落菌落數(shù)(3)E(4)擴(kuò)大培養(yǎng)解析(1)為防止雜菌污染,要對(duì)培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)行(高壓蒸汽)滅菌處理,而且須將接種后的培養(yǎng)皿呈倒置狀態(tài)放置,以防止污染。(2)接種以前對(duì)樣品進(jìn)行稀釋的目的是在培養(yǎng)皿表面形成單個(gè)菌落;根據(jù)土壤樣品的稀釋倍數(shù)和接種稀釋液的體積,統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)就能大致推測(cè)出樣品中的活菌數(shù)。(3)根據(jù)題意,菌落體積越小,透明圈越大,說(shuō)明產(chǎn)植酸酶越多,故E是產(chǎn)植酸酶的最理想菌株。(4)獲得目的菌后,若用于植酸酶的生產(chǎn),還需要進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。4.自生固氮菌是一類能獨(dú)立固定氮?dú)獾募?xì)菌,其中有些好氧種類能產(chǎn)生PHB(一種生物可降解的熱塑性塑料)?，F(xiàn)欲從活性污泥中分離、純化、篩選出高產(chǎn)PHB的固氮菌,操作流程如下,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。采集土樣富集培養(yǎng)分離、純化培養(yǎng)初步篩選PHB固氮菌篩選高產(chǎn)PHB固氮菌保存?zhèn)溆?1)富集培養(yǎng)時(shí),為達(dá)到篩選自生固氮菌的目的,在配制培養(yǎng)液時(shí)不應(yīng)添加。培養(yǎng)時(shí)要將裝有培養(yǎng)液的錐形瓶放置在搖床上振蕩培養(yǎng),主要目的是為細(xì)菌的生長(zhǎng)提供。(2)篩選高表達(dá)菌株的方法之一是經(jīng)涂布分離獲得。進(jìn)行分離、純化培養(yǎng)時(shí),要先將培養(yǎng)基倒入中,制成平板,此時(shí)所使用的培養(yǎng)基與富集培養(yǎng)時(shí)有所不同,添加了一定量的。(3)在純化過(guò)程中,在固體培養(yǎng)基上劃線時(shí),下列操作正確的是。A.接種環(huán)采用70%酒精滅菌B.接種時(shí)應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行C.劃線時(shí)要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)的劃線相連D.劃線分離時(shí),需要把接種環(huán)深入到培養(yǎng)基中進(jìn)行接種答案(1)含氮物質(zhì)(氮源)充足的氧氣(2)單菌落培養(yǎng)皿瓊脂(糖)(3)B解析(1)固氮菌能夠固定氮?dú)?因此培養(yǎng)該細(xì)菌時(shí),培養(yǎng)基中不應(yīng)添加含氮物質(zhì)。進(jìn)行菌種擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí),將裝有培養(yǎng)液的錐形瓶放置在搖床上振蕩培養(yǎng),主要目的是為細(xì)菌的生長(zhǎng)提供充足的氧氣。(2)獲得高表達(dá)菌株的方法之一是經(jīng)涂布分離獲得單菌落。進(jìn)行分離純化,需要先將培養(yǎng)基置于培養(yǎng)皿中,制備固體培養(yǎng)基平板,相比較液體培養(yǎng)基,固體培養(yǎng)基中添加了一定量的凝固劑,由于本實(shí)驗(yàn)中不能加入含氮物質(zhì),因此凝固劑應(yīng)選擇瓊脂(糖)。(3)接種環(huán)采用灼燒滅菌,A項(xiàng)錯(cuò)誤。接種操作應(yīng)在酒精燈火焰旁進(jìn)行,防止空氣中雜菌的污染,B項(xiàng)正確。劃線分離的目的是通過(guò)劃線,降低菌種密度,進(jìn)而獲得單菌落,因此第一區(qū)不能與最后一區(qū)劃線相連,C項(xiàng)錯(cuò)誤。劃線分離時(shí),在培養(yǎng)基的表面上輕輕劃線,接種環(huán)不能深入到培養(yǎng)基中,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.某村莊有一條小溪,近幾年由于上游幾家乳膠廠不斷向其中排放廢水,小溪變得不再清澈。某同學(xué)想測(cè)定該溪水中的細(xì)菌含量情況。回答下列問(wèn)題。(1)先根據(jù)所學(xué)知識(shí)制備LB培養(yǎng)基。制備該培養(yǎng)基的步驟是計(jì)算稱量溶化滅菌倒平板,下列關(guān)于制備LB培養(yǎng)基的敘述,錯(cuò)誤的是。A.培養(yǎng)基應(yīng)先調(diào)pH再進(jìn)行滅菌B.培養(yǎng)基應(yīng)先滅菌再分裝到培養(yǎng)皿C.熔化瓊脂時(shí)不能使培養(yǎng)基溢出或燒焦D.滅菌時(shí)一般用高壓蒸汽滅菌鍋在121 ,500 g/cm2壓力下滅菌15 min(2)該同學(xué)利用上述制備的培養(yǎng)基來(lái)檢測(cè)水樣中的細(xì)菌數(shù)量,他所選擇的分離方法應(yīng)是;該同學(xué)在接種前,隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板先培養(yǎng)了一段時(shí)間,這樣做的目的是。接種在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行,工作臺(tái)上實(shí)驗(yàn)前一段時(shí)間需打開,實(shí)驗(yàn)中需關(guān)閉的是(A.酒精燈B.照明燈C.紫外燈D.過(guò)濾風(fēng))。(3)值得注意的是,他所選擇的這種方法統(tǒng)計(jì)的結(jié)果往往比實(shí)際細(xì)菌的數(shù)目要低,這是因?yàn)?。(不考慮實(shí)驗(yàn)操作原因引起的細(xì)菌數(shù)目的變化)(4)該同學(xué)欲將分離出的某種細(xì)菌臨時(shí)保藏,應(yīng)接種到試管的培養(yǎng)基上,等菌落長(zhǎng)成后,放入冰箱低溫保藏。答案(1)D(2)涂布分離法檢查平板滅菌是否徹底C(3)該方法只能統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目,死菌無(wú)法統(tǒng)計(jì)當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落(4)斜面解析(1)高壓蒸汽滅菌一般滅菌條件是121 ,1 kg/cm2滅菌15 min,若是含有葡萄糖等易碳化的物質(zhì),則需要在121 ,500 g/cm2下滅菌30 min,D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)涂布分離法可以用于菌種數(shù)量的檢測(cè)。在接種前,一般需準(zhǔn)備滅菌的空白平板先培養(yǎng)一段時(shí)間,主要目的是檢測(cè)平板是否滅菌徹底。紫外燈對(duì)生物體有傷害,進(jìn)行倒平板、接種等操作時(shí),需要關(guān)閉超凈臺(tái)上的紫外燈。(3)采用涂布分離法進(jìn)行菌種的計(jì)數(shù),通常會(huì)比實(shí)際數(shù)目偏低,主要原因是涂布分離法只能統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目,死菌無(wú)法統(tǒng)計(jì),并且當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。(4)進(jìn)行菌種的臨時(shí)保藏,需先將菌種接種在斜面上,然后在37 下培養(yǎng)1224 h,最后置于4 冰箱中保存。6.苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中,對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重危害。小明同學(xué)準(zhǔn)備依據(jù)下圖操作步驟,從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作為碳源的有。(2)將采集到的樣品接種培養(yǎng),苯酚用量應(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸,以達(dá)到富集酚降解菌的目的。若上圖平板中菌落過(guò)于密集,應(yīng)進(jìn)一步,以便于菌落計(jì)數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時(shí)除了需要水、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外,還必須添加。(3)下圖為連續(xù)劃線法示意圖,在圖中(填圖中序號(hào))區(qū)域更易獲得單菌落。答案(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀釋涂布凝固劑(瓊脂)(3)解析本題考查土壤微生物的分離及計(jì)數(shù)。(1)培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)一般都包括H2O、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源,蛋白胨和苯酚中含有C元素,可作為碳源。(2)要富集該菌,應(yīng)提高苯酚含量。若菌落過(guò)于密集,說(shuō)明稀釋倍數(shù)不夠,應(yīng)進(jìn)一步稀釋,然后再涂布平板。制備固體培養(yǎng)基時(shí)需加入凝固劑瓊脂。(3)用平板劃線法接種菌體,隨劃線次數(shù)的增加,菌體數(shù)量逐漸減少,故區(qū)域更易獲得單菌落。7.回答與微生物分離有關(guān)的問(wèn)題。由于酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,有人將地衣芽孢桿菌的- 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(guò)程如圖甲所示)。(1)圖甲中,過(guò)程需要的酶有。為達(dá)到篩選目的,平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基應(yīng)以為唯一碳源。過(guò)程需要重復(fù)幾次,目的是進(jìn)一步篩選純化獲得的酵母菌。(2)某同學(xué)嘗試過(guò)程的操作,其中一個(gè)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;推測(cè)該同學(xué)接種時(shí)可能的操作失誤是。(3)上述工程酵母菌培養(yǎng)過(guò)程中,有關(guān)操作正確的是。A.玻璃刮刀和接種環(huán)一樣,只需灼燒滅菌B.培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進(jìn)行滅菌C.倒平板和取菌液都必須在酒精燈火焰旁進(jìn)行D.獲得的菌種如果需要保存,可置于37 恒溫保存答案(1)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶淀粉分解淀粉能力強(qiáng)(2)涂布分離法涂布不均勻(3)C解析(1)圖甲過(guò)程表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建,該過(guò)程先要用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和質(zhì)粒,再用DNA連接酶將目的基因和載體連接起來(lái)形成重組質(zhì)粒。普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,而工程酵母菌可以高效利用淀粉,所以用以淀粉為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基可以選出工程酵母菌。過(guò)程重復(fù)幾次的目的是純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌。(2)由圖乙可知,該同學(xué)采用的是涂布分離法,但菌落比較集中,沒(méi)有很好地分散開來(lái),可能是涂布不均勻?qū)е碌摹?3)玻璃刮刀需先用70%的酒精消毒,然后再灼燒滅菌,A項(xiàng)錯(cuò)誤。培養(yǎng)基先進(jìn)行滅菌后分裝到培養(yǎng)皿,B項(xiàng)錯(cuò)誤。倒平板和取菌液都必須在酒精燈火焰旁進(jìn)行,C項(xiàng)正確。獲得的菌種如果需要保存,若臨時(shí)保存,則置于4 的冰箱中保存,若長(zhǎng)期保存則置于-20 冷凍箱中保存,D項(xiàng)錯(cuò)誤。