高中生物练习微生物的培养与应用

微生物的培养与应用1．(2011·新课标全国卷)有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：(1)在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于__________培养基。(2)纯化菌种时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即________________和____________________。(3)为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的降解能力________。(4)通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、____________和__________________。无菌技术要求实验操作应在酒精灯________附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。解析：(1)欲筛选出能降解原油的菌株，培养基中应只含有原油而无其他碳源，这样不能降解原油的细菌在此培养基上不能生存，这类培养基属于选择培养基。(2)分离纯化菌种时，常采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，以便于纯化菌种。(3)降解原油能力越强的菌株，在菌落周围形成的分解圈越大。(4)实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌(如接种环)、干热灭菌(如培养皿)和高压蒸汽灭菌(如培养基)等。无菌技术要求在整个实验过程中操作都在酒精灯火焰附近进行，以避免周围微生物的污染。答案：(1)原油选择(2)平板划线法稀释涂布平板法(3)强(4)干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰2．(2010·山东高考)生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。(1)用于生产生物柴油的植物油不易发挥，宜选用________、________方法从油料作物中提取。(2)筛选产脂肪酶的微生物M时，选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供________，培养基灭菌采用的最适方法是________________法。(3)测定培养液中微生物数量，可选用________法直接计数；从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测________，以确定其应用价值；为降低生物柴油生产技术，可利用________技术使脂肪酶能够重复使用。(4)若需克隆脂肪酶基因，可应用耐热DNA聚合酶催化的________技术。解析：(1)因为植物油不挥发，所以不适合采用蒸馏法提取，应用压榨法或萃取法提取。(2)植物油中不含矿物质元素，只为微生物提供碳源。培养基适合用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。(3)测定微生物的数量，可以用显微镜直接计数。分离出的脂肪酶要对其活性进行检测，以确定其应用价值。可以利用酶固定技术重复使用脂肪酶。(4)利用PCR技术可以扩增基因。答案：(1)压榨萃取(注：两空顺序无先后)(2)碳源高压蒸汽灭菌(3)显微镜直接计数酶活性(或：酶活力)固定化酶(或：固定化细胞)(4)PCR(或：多聚链式反应，聚合酶链式反应)3．(2010·重庆高考)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病。炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。(1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。(2)细菌鉴定：实验流程如下图所示：①对配制的液体培养基等需采取________方法灭菌；实验所用液体培养基的碳源为________(填“无机碳”或“有机碳”)。②挑选可疑菌落制片后，用____________观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。③接种可疑菌后，35℃培养24小时，液体培养基变浑浊，原因是________________。对照组试管中应加入________，与实验组同时培养6小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组________(填“高”或“低”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。④对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体，与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外，还有________________________。解析：①培养基应用高压蒸汽方法进行灭菌。炭疽杆菌同化类型为异养型，应选有机碳作为其碳源。②微生物个体小，肉眼观察不到，必须借助显微镜才能观察到菌体特征。③在液体培养基中，细菌大量繁殖会导致培养液变浑浊；该实验中实验变量为是否加入噬菌体，所以对照组除不加噬菌体外，其他处理都应该和实验组保持一致(即应加入不含噬菌体的生理盐水)。噬菌体可破坏细菌细胞，从而使培养液变清。④在特异性免疫过程中，吞噬细胞参与了对抗原的处理与呈递，浆细胞是直接产生抗体的细胞。答案：(2)①高压蒸汽(100kPa蒸汽)有机碳②显微镜③细菌大量繁殖等量生理盐水低④吞噬细胞、浆细胞[课时达标检测]一、选择题1．培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是()①化学消毒②灼烧灭菌③干热灭菌④紫外线灭菌⑤高压蒸汽灭菌⑥巴氏消毒法A．⑤③②①④⑥B．①②③④⑤⑥C．⑥②③④①⑤D．③④②①⑥⑤解析：培养基用高压蒸汽灭菌法；培养皿能耐高温，用干热灭菌法；接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底灭菌的效果；实验操作者的双手可用化学试剂进行消毒，如用酒精擦拭双手；空气可用紫外线消毒；为不破坏其营养成分，牛奶可采用巴氏消毒法。答案：A2．(2012·西城模拟)下列关于微生物培养和利用的叙述不．正确的是()A．利用稀释涂布平板法只能分离微生物不能对微生物进行计数B．接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单菌落C．以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌D．用大白菜腌制泡菜的过程中亚硝酸盐含量变化是先增加后减少解析：划线接种可以将菌体分散，最后得到单个菌体细胞，经过培养可以得到单个菌落；用稀释涂布平板法可以分离微生物，也可以对微生物进行计数；在泡菜的腌制过程中，开始亚硝酸盐含量增加，10天后含量开始下降；以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌。答案：A3．用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时()①可以用相同的培养基②都需要使用接种针进行接种③都需要在酒精灯火焰旁进行接种④都可以用来计数活菌A．①②B．③④C．①③D．②④解析：平板划线法或稀释涂布平板法都使用固体培养基；平板划线法采用接种针进行操作，而稀释涂布平板法采用涂布器进行操作；纯化时，要进行无菌操作，需要在酒精灯火焰旁接种，以避免空气中的微生物混入培养基；平板划线法一般用于分离而不是用于计数。答案：C4．用来判断选择培养基是否起到了选择作用，需要设置的对照是()A．未接种的选择培养基B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基D．接种了的选择培养基解析：将菌液稀释相同的倍数，在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应明显多于选择培养基上生长的菌落数目，因此，用牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。对照遵循的原则是单一变量原则，所以与选择培养基一样，应进行接种培养。答案：C5．某实验小组欲从土壤中筛选出能分解淀粉的芽孢杆菌。下列叙述不．正确的是()A．采样与培养：称量1g土样置于刚配制的液体培养基中，30℃振荡培养B．接种：为避免培养液中菌体浓度过高，需经过系列稀释后接种C．选择：所用的固体培养基，作为唯一碳源的是淀粉D．筛选：将适量的碘液滴加到平板中的菌落周围，出现透明圈的说明此种菌能分解淀粉解析：为了确保分离出的目的菌是从土壤中分离的，所用培养液和仪器等都要严格消毒，所以刚配制的培养基必须经高压蒸汽灭菌处理才能使用。答案：A6．(2012·苏北八校联考)微生物培养过程中，要十分重视无菌操作，现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，防止杂菌污染，请分析下列操作中错误的是()①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢②接种操作要在酒精灯火焰附近进行③无菌繁殖脱毒苗时，植物的外植体要进行消毒④家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌⑤培养基要进行高压蒸汽灭菌⑥加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌A．①③B．②④C．③⑤D．④⑥解析：无菌操作包括消毒和灭菌。需进行消毒处理的有植物的外植体及操作人员的双手等，需进行灭菌的有器皿、培养基、添加剂(指示剂或染色剂)等。煮沸可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢，属于消毒；为防止空气中杂菌污染，接种时要在酒精灯火焰附近进行；家庭制作葡萄酒时所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌，故不能灭菌；培养基常进行高压蒸汽灭菌。故④⑥操作错误。答案：D二、非选择题7．下图甲、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)右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)。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、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8．选择培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。该技术主要是利用不同微生物间生命活动特点的不同，制定环境条件，使仅适应该条件的微生物生长旺盛，从而使其在群落中的数量大大增加，人们能够更容易地从中分离到所需的特定微生物。选择条件可根据所需分离的微生物的特点，从物理、化学、生物及综合多个方面进行选择，如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等许多方面。下图描述了采用选择方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。(1)本实验所需培养基为______，碳源为______。(2)实验原理是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)①→③重复培养的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________。(4)⑤的菌落中大部分是降解__________的微生物。(5)⑥为______组，⑦为______组，设置⑥的目的是____________________________________________________________________________________________________。(6)⑤→⑥采用__________法，接种到⑥的培养基中，在操作过程中为防止污染应注意的事项是________________________________________________________________________________________________________________