2020高中生物 专题2 微生物的培养与应用 课题1 微生物的实验室培养 第1课时 培养基和无菌技术

[基础对点]知识点一培养基1.下列关于微生物营养物质的描述正确的是()A．同一种物质不可能既作碳源又作氮源B．除水以外的无机物仅提供无机盐C．凡是碳源都能提供能量D．无机氮源也能提供能量答案D答案解析对异养型微生物来说，含C、H、O、N四种元素的化合物既是碳源，又是氮源，如蛋白胨，A错误；除水以外的无机物种类繁多，对不同的微生物起的作用可能不同，如CO2是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量，NaHCO3可作为自养型微生物的碳源和无机盐，B、C错误；硝化细菌所利用的氮源是无机氮源氨，同时氨也为硝化细菌提供用于化能合成作用的能量，D正确。解析2．下列有关培养基的叙述正确的是()A．培养基只能是天然物质B．微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的单个细菌C．固体培养基常用于菌种的鉴定和分离D．培养基只能培养细菌答案C答案解析培养基按其所含成分，可分为合成培养基(根据天然培养基的成分，用化学物质模拟合成、人工设计而配制)、天然培养基(化学组成不明确的天然物质)和半合成培养基(以化学试剂配制，同时还加有某种或某些天然成分)三类，A错误；微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的菌落，不是单个细菌，B错误；固体培养基广泛用于微生物的分离、鉴定、计数及菌落特征的观察等，C正确；培养基是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，D错误。解析3．在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的过程中加入琼脂这一理想的凝固剂，下列关于琼脂的说法错误的是()A．不被所培养的微生物分解利用，对所培养的微生物无毒害作用B．在微生物生长温度范围内保持固体状态C．琼脂凝固点低，利于微生物的生长D．琼脂在灭菌过程中不会被破坏，透明度好，凝固力强答案C答案解析琼脂不会被微生物利用且对微生物无毒害作用，在灭菌过程中不会被破坏，透明度好，凝固力强，A、D正确；琼脂在水中加热至98℃时开始熔化，温度降至44℃时才开始凝固，微生物生长最适宜的温度范围一般为16～30℃，所以在微生物生长温度范围内保持固体状态，B正确；琼脂的凝固点相对于微生物生长的温度较高，凝固剂的凝固点不能太低，否则不利于微生物的生长，C错误。解析4．含C、H、O、N的大分子有机化合物可以作为()A．异养微生物的氮源、能源B．异养微生物的碳源、能源C．自养微生物的碳源、氮源、能源D．异养微生物的碳源、氮源、能源解析含C、H、O、N的大分子有机化合物是蛋白质，因此可给异养微生物提供碳源、氮源、能源，D正确。解析答案D答案5．微生物在生命活动过程中，需要不断从外界吸收营养物质。下列有关微生物营养物质的叙述，正确的是()A．不同种类的微生物，对碳源的需要情况差别不大B．所有培养基中都必须含有氮源C．培养基只有两类：天然培养基和合成培养基D．蛋白胨可以为微生物的生命活动提供碳源、氮源、生长因子答案D答案解析异养型的微生物需要有机物作碳源，自养型微生物需无机物作碳源，因此，不同种类的微生物，对碳源的需要情况差别较大，A错误；固氮菌可以在无氮源的培养基上培养，B错误；根据培养基的物理性质，可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基，按其所含成分可分为合成培养基、半合成培养基、天然培养基，C错误；蛋白胨可为微生物提供碳源、氮源、生长因子，D正确。解析知识点二无菌技术6.下列常用的无菌操作中错误的是()A．无菌操作不要求杀死培养基中的一切细菌B．用酒精擦拭双手的方法对操作者进行消毒C．实验操作过程应在酒精灯火焰附近进行D．玻璃器皿(吸管、培养皿)可用酒精擦拭答案D答案解析无菌技术是用来防止培养物被其他外来微生物污染，而不是杀死培养基中的一切细菌，A正确；对操作者应用较温和的方法进行消毒，B正确；实验操作过程应在酒精灯火焰附近进行，因为酒精灯火焰附近存在一个无菌区，防止空气中的微生物污染，C正确；对无菌操作用到的玻璃器皿要用干热灭菌法彻底消灭其中的微生物，用酒精擦拭只能消毒不能灭菌，D错误。解析7．下列操作与灭菌无关的是()A．灼烧接种环B．酒精擦拭双手C．将灭菌物品放在高压蒸汽灭菌锅内D．将培养皿放在干热灭菌箱中解析酒精擦拭双手属于消毒，不属于灭菌，B错误。解析答案B答案8．在微生物培养过程中，需要对培养基等进行灭菌，其标准是()A．杀死所有的病原微生物B．杀死所有的微生物C．杀死所有微生物的细胞、芽孢和孢子D．使病原菌不生长解析灭菌是指利用强烈的物理或化学手段杀死所有微生物的细胞、芽孢和孢子。解析答案C答案9．采用干热灭菌、灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌、紫外线照射等几种方法，可分别杀死哪些部位的杂菌()A．接种环、吸管、培养基、接种室B．吸管、接种环、培养基、接种箱C．培养基、吸管、接种环、接种箱D．培养皿、吸管、培养基、双手答案B答案解析干热灭菌是将灭菌物品放入干热灭菌箱内，在160～170℃下加热1～2h，适用于耐高温且需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等；灼烧灭菌是利用酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧灭菌，如接种针、接种环等；高压蒸汽灭菌用高压蒸汽灭菌锅，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30min，主要用于培养基灭菌；紫外线照射适用于物体表面灭菌和空气灭菌，如接种室、接种箱、超净工作台等，使用前用紫外线照射约30min。解析10．防止杂菌入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是()A．实验室里可以用紫外线或化学药物进行消毒B．接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌C．在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，以防止被微生物感染D．使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境答案B答案解析对接种环等金属用具进行灼烧灭菌，应放在酒精灯火焰的充分燃烧层即外焰处灼烧灭菌，B错误。解析[能力提升]11．有关培养基配制原则表述正确的是()A．任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、水及生长因子B．碳源和氮源必须具有一定比例，碳元素的含量最多，其次为氮元素C．微生物的生长除受营养因素影响外，还受到pH、氧、渗透压的影响D．营养物质的浓度越高越好答案C答案解析培养自养型微生物时不需要添加碳源，培养固氮菌时可以不加氮源，A错误；一般来说，培养基中含量最多的是水，B错误；配制培养基时要合理控制营养物质的浓度，必须考虑微生物对渗透压的耐受能力，D错误。解析12．下列有关微生物培养与应用的说法正确的是()A．天然培养基是指直接取自自然界的不需加工的培养基B．接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等进行严格的灭菌处理C．微生物培养过程需要适宜的温度D．培养细菌时需将培养基的pH调至酸性答案C答案解析天然培养基是成分不明确或成分不恒定的天然有机物，并不是不需加工配制的培养基，A错误；对实验者的双手需进行消毒处理，B错误；微生物的生长需适宜的温度条件，C正确；培养细菌时需将培养基的pH调至中性或微碱性，D错误。解析13．为了检测饮用水中是否含有某种细菌，配制的培养基的配方如下：蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4伊红美蓝蒸馏水10g5g5g2g0.4g0.065g定容至1000mL将培养基pH调至7.2(1)该培养基所含碳源有________________，其功能是______________________________________________________。(2)该培养基所含氮源有________，其功能是___________________。(3)该培养基除含碳源、氮源外，还有微生物需要的营养物质是________________________。(4)该细菌在同化作用上的代谢类型是________型。答案(1)乳糖、蔗糖、蛋白胨主要用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物(2)蛋白胨主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物(3)水、无机盐(或K2HPO4)(4)异养答案解析(1)该培养基所含的碳源有乳糖、蔗糖、蛋白胨，其功能主要是为微生物的生长发育以及新陈代谢提供碳元素。(2)该培养基所含的氮源有蛋白胨，其功能主要是用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物。(3)该培养基除含碳源、氮源外，还有微生物生长所需要的水和无机盐。(4)根据培养基中的有机碳源可知该细菌的同化作用类型是异养型。解析14．某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了____________________、________。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是________和________。(2)对培养基进行灭菌，应该采用的方法是__________________。(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于________中培养，培养的温度设定在37℃。要使该实验所得的结果可靠，还应该同时在另一平板上接种________作为对照进行实验。(4)培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有________种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越________。答案(1)氮源、碳源和维生素碳源无机盐水(2)高压蒸汽灭菌法(3)恒温箱无菌水(4)多高答案解析(1)用于培养微生物的培养基中，一般要含有微生物生长所需要的碳源、氮源、水和无机盐等成分，碳源、氮源一般分别由糖类和蛋白质所提供。(2)对培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法。(3)在检测湖水中细菌的污染情况时，应设置对照，才能得出可靠的结果。(4)不同细菌形成的菌落颜色和形态不同，平板上出现多种不同形态和颜色的菌落说明有多种细菌，污染程度高。解析15．1982年澳大利亚学者从胃活检组织中分离出幽门螺杆菌。(1)幽门螺杆菌的遗传物质集中分布的区域称为________。(2)上图4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基(琼脂含量3.5g/L)中的生长状态，其中②号试管代表幽门螺杆菌的生长状态，由图判断，该菌在______________的条件下不能生长。产甲烷细菌(厌氧菌)的生长状态最可能由试管________代表。(3)下表是某培养基的配方。成分葡萄糖KH2PO4MgSO4NaClCaSO4CaCO3琼脂蒸馏水含量10g0.2g0.2g0.2g0.2g5g3.5g定容至1L将幽门螺杆菌接种到pH适宜的该培养基中，置于37℃下培养一段时间后，在该培养基中幽门螺杆菌的数目比刚接种时________，主要原因是：_______________________________________________________________。(4)幽门螺杆菌形态如图所示，该菌在人体中可引起胃溃疡等胃部疾病。幽门螺杆菌生长的最适pH为6～7，人体胃腔内pH在1～2之间，但胃黏膜的黏液层靠近上皮细胞侧pH为7.4左右。若幽门螺杆菌随食物进入胃腔，结合其结构特点以及能导致胃溃疡的特性，推测该菌在胃内如何存活？________________________________________________________________________________________________________________________答案(1)拟核(核区)(2)氧气浓度过高或过低③(3)少缺少氮源(4)幽门螺杆菌进入胃腔后，首先依靠鞭毛运动到pH较高处缓冲，然后分泌蛋白中和胃酸，提高pH，以便继续生存和繁殖。答案解析(1)幽门螺杆菌为原核生物，没有核膜包裹的细胞核，遗传物质集中在拟核。(2)幽门螺杆菌生活在半固体培养基的中部，说明它不能生活在氧气浓度过高或过低的地方；产甲烷菌为厌氧型细菌，应生活在半固体培养基的底部。(3)培养基中缺乏氮源，幽门螺杆菌不能正常生活，数量会减少。(4)幽门螺杆菌进入胃腔后，可以先依靠鞭毛运动到pH较高处缓冲，然后分泌蛋白中和胃酸，提高pH，以便继续生存和繁殖。解析