专题二 微生物的培养与应用 基础夯实单元测试2022-2023学年高二下学期生物人教版选修1（word含解析）

专题二 微生物的培养与应用 基础夯实——2022-2023学年高二生物人教版选修一单元测试
一、单项选择题：共15题，每题3分，共45分。每题只有一个选项最符合题意。
1.下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是( )
A.无机盐、葡萄糖、尿素、琼脂、水 B.无机盐、葡萄糖、琼脂、水
C.无机盐、尿素、琼脂、水 D. 无机盐、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水
2.有关微生物营养物质的叙述中，正确的是( )
A.是碳源的物质不可能同时是氮源
B.微生物的培养都需要提供碳源、氮源、水、无机盐，缺一不可
C.牛肉膏蛋白胨培养基属于合成培养基，营养全面
D.液体培养基有利于营养物质的吸收，可用于微生物的扩增培养
3.细菌需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列与此有关的说法正确的是( )
A.乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的
B.无机氮源不可能作为细菌的能源物质
C.琼脂是细菌生长和繁殖中不可缺少的一种物质
D.如果培养基中不含氮源，则该培养基上也可能会有微生物生长
4.下列有关平板划线操作的描述，错误的是( )
A.将接种环放在酒精灯火焰上灼烧，直到接种环烧红
B.用接种环在平板上划线的位置是随机的
C.在挑取菌种前和接种完毕后均要将试管口通过酒精灯火焰
D.最后一次的划线不能与第一次的相连
5.对下列实验用具或实验材料进行灭菌时，可以依次采用灼烧灭菌、干热灭菌、紫外线照射、高压蒸汽灭菌的是( )
A.培养皿、吸管、接种箱、培养基 B.吸管、接种环、培养基、接种箱
C.接种环、培养基、吸管、接种箱 D.接种环、培养皿、接种箱、培养基
6.关于灭菌和消毒不正确的理解是( )
A.灭菌是指杀灭环境中一切微生物的细胞、芽孢和孢子
B.消毒和灭菌实质是相同的
C.接种环用灼烧法灭菌
D.常用的消毒方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法
7.刚果红是一种可以与纤维素形成红色复合物的染料，但不能和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生反应。在筛选纤维素分解菌的培养基中加入刚果红染料，研究者观察到几个有透明圈的菌落。据图分析正确的是( )
A.透明圈内的刚果红染料已被分解
B.能产生淀粉酶的微生物菌落周围可形成模糊的透明圈
C.菌落②中的菌株降解纤维素能力最强
D.图中培养基可用牛肉膏、蛋白胨配制
8.平板涂布是分离菌种常用的方法，下列相关叙述错误的是( )
A.固体培养基灭菌后，应冷却至50℃左右时再倒平板
B.倒好的平板需立即使用，以免表面干燥，影响菌的生长
C.平板涂布分离到的单菌落需进一步划线纯化
D.平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数
9.下列有关微生物培养的说法，正确的是( )
A．制备固体培养基的操作顺序为计算、称量、溶化、灭菌、调pH、倒平板
B．筛选纤维素分解菌时，要将土壤样品接种到富含有纤维素的液体培养基中
C．配置培养不同微生物的培养基时都要将pH调至中性或微碱性
D．在无氮培养基中加入酚红指示剂可用来鉴定尿素分解菌
10.在分离、纯化细菌的实验中，划线接种（甲）、培养结果（乙）如下图，a、b、c、d是划线的四个区域。下列叙述错误的是（ ）
A.每次划线前后都要对接种环灼烧灭菌
B. 连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
C. 甲图中的a区域为划线的起始区域
D. 蘸取菌液和划线要在酒精灯火焰旁进行
11.为了分离以尿素为氮源的微生物，配制某培养基的成分如下：葡萄糖、氯化钠、K2HPO4、酚红、琼脂糖、水和尿素溶液。下列叙述错误的是( )
A. 该培养基既有选择功能，又有鉴别功能
B. 配制该培养基时，要用无菌水，不能用蒸馏水
C. 除尿素外，其余成分配制好后经500g/cm2高压蒸汽灭菌
D. 尿素溶液要用经高压蒸汽灭菌过的G6玻璃砂漏斗过滤除菌
12.下列关于“分离以尿素为氮源的微生物”实验的叙述，正确的是( )
A.该选择培养基需要添加的成分只有NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖、水
B.用划线分离法分离产脲酶细菌时，首尾划线区应连在一起
C.与LB全营养培养基相比，尿素培养基上生长的菌落数较少
D.分离出的菌落需要继续在固体培养基中扩大培养
13.下表是关于对四种生物能源、碳源、氮源的来源和新陈代谢类型的描述，其中正确的一组是（　）
硝化细菌 乳酸菌 根瘤菌 衣藻
能源 NH3 乳酸 N2 光能
碳源 CO2 糖类 糖类 CO2
氮源 NH3 N2 N2
代谢类型 自养需氧型 异养厌氧型 自养需氧型 自养需氧型
A.硝化细菌与乳酸菌 B.乳酸菌与根瘤菌
C.根瘤菌与衣藻 D.硝化细菌与衣藻
14.温泉中含有能够分解淀粉的耐热古细菌，在固体培养基中，该类细菌分解淀粉会形成透明圈。如图表示筛选能高效产生淀粉酶的耐热古细菌的过程，下列分析正确的是( )
A.②过程是利用稀释涂布平板法分离并筛选古细菌
B.配制Ⅰ号培养基时需要加入琼脂，先灭菌再调节pH
C.为防止污染，需要对Ⅰ、Ⅱ号培养基及培养皿进行干热火菌
D.从Ⅰ号培养基中选择透明圈最小的菌落接种到Ⅱ号培养基
15.下列关于微生物数量测定的叙述，正确的是( )
A.通过稀释涂布平板法统计的活菌数一般低于实际的活菌数
B.利用显微镜进行直接计数时，可使用普通的载玻片完成计数
C.平板划线法可以分离微生物，也可以统计细菌数目
D.为了减少误差，应选取所有稀释浓度中菌落为30~300的平板统计，计算平均值
二、非选择题：共3题，共55分。
16.某兴趣小组按下列配方配制培养基用于微生物的筛选和鉴定。
编号 成分 含量
① NaCl 5.0g
② KH2PO4、Na2HPO4 适量
③ MgSO4·7H2O 0.2g
④ 葡萄糖、乳糖 10.0g
⑤ X 适量
⑥ 琼脂 15.0g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL
回答下列问题：
（1）培养基配制的一般流程是计算、称量、_____、灭菌、倒平板，判断培养基灭菌是否合格以及培养条件是否符合要求的思路是_____。
（2）上表成分中能为微生物提供氮源的物质是_____，KH2PO4和Na2HPO4的作用是_____。
（3）纯化菌株时，划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误：①_____；②_____。
17.奶牛的瘤胃中有大量的尿素分解菌。现有科学小组利用屠宰场提取的奶牛瘤胃内容物，对其进行分离计数，过程如下图。请据图分析并回答下列相关问题：
(1)将5g内容物加入 mL无菌水制成滤液，并继续进行系列浓度梯度稀释。取不同浓度稀释液各0.1mL，用涂布平板法接种到培养基上，需在无氧条件下培养，原因是 。若在稀释倍数为105的三个培养基中，菌落数分别是151、164、180，则每克内容物中尿素分解菌的数目为 个。
(2)配制培养基时，除以 作为唯一氮源外，还需加入的营养成分有碳源、水和无机盐，不能利用尿素的微生物不能生长，该培养基属于 ，制成培养基一般需要经过 灭菌，倒平板时培养基温度一般冷却至 。
(3)在饲料中添加尿素后，奶牛小肠总蛋白质增加60%～85%，其原因是 。
18.圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为氨，是异养需氧型原核生物。某同学采用稀释涂布平板法从土壤中分离获得圆褐固氮菌。回答下列问题：
（1）制作平板时，实验室中常用的凝固剂是_____。圆褐固氮菌与硝化细菌在同化作用过程中最主要的区别在于圆褐固氮菌_____。用无氮培养基培养圆褐固氮菌时不能隔绝空气，其原因是_____（答出2点即可）。
（2）培养微生物时将培养皿倒置的目的是_____（答出2点即可）。
（3）统计样品中活菌的数目常用稀释涂布平板法，测定土壤中不同种类微生物的数目往往需要采用不同的稀释倍数，原因是_____。并且该方法统计得到的菌落数往往比活菌数低，其原因是_____。
（4）该同学将三个接种了等量相同稀释倍数培养液的培养基置于37℃的恒温箱中培养，24h后观察到三个平板上的菌落数目分别为19、197、215，出现该结果的原因可能是_____。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A、该配方中尿素是唯一氮源，A正确；B、该配方缺少尿素为唯一氮源，B错误； C、该配方缺少碳源，C错误； D、该配方不是选择培养基，不能筛选尿素分解菌，D错误。故选A。
2.答案：D
解析：是碳源的物质同时也可以是氮源，如牛肉膏和蛋白胨均可作为碳源和氮源，同时还提供维生素，A错误；并非所有微生物的培养基中都必须含有碳源、氮源，自养型微生物不需要添加碳源，固氮微生物不需要添加氮源，B错误；牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的培养基，属于天然培养基，C错误；液体培养基中不加任何凝固剂，这种培养基的成分均匀，微生物能充分接触和利用培养基中的养料，利于微生物扩增培养，D正确。
3.答案：D
解析：A、乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质不同的，硝化细菌利用的碳源是二氧化碳，A错误；
B、无机氮源也可能作为细菌的能源物质，如圆褐固氮菌，B错误；
C、琼脂是凝固剂，加入液体培养基后，制成固体培养基，有利于微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落，C错误；
D、固氮微生物可以利用大气中的氮气作为氮源，所以在不含氮源的培养基上也可能会有微生物生长，D正确。
4.答案：B
解析：接种环采用灼烧灭菌法，故A正确；接种环在平板上划线时，采用分区划线，故B错误；在挑取菌种前和接种完毕后的试管口要通过火焰，故C正确；划线时，最后一次的划线不能与第一次的划线相连，故D正确。
5.答案：D
解析：接种环属于接种用的金属用具，需要用灼烧灭菌：培养皿是玻璃用具，且要保持干燥，故可以采用干热灭菌；接种室、接种箱需要用紫外线照射灭菌；培养基在灭菌时要保持水分，故采用高压蒸汽灭菌，综上所述，D正确。
6.答案：B
解析：灭菌与消毒是两个概念。灭菌是指杀灭一定环境中的所有微生物,包括芽孢和孢子。根据不同的材料选用不同的灭菌方法,如接种环用火焰烧灼法,培养基用高压蒸汽灭菌法等。消毒是指杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子),使用的是较为温和的物理或化学方法;故选B。
7.答案：B
解析：刚果红染液可以和纤维素结合形成红色的复合物，所以透明圈内的纤维素已被分解，A错误；刚果红也可以与淀粉形成红色复合物，而鉴定纤维素分解菌的培养基中含有淀粉，因此能产生淀粉酶的微生物菌落周围可形成模糊的透明圈菌落，B正确； ②所在的透明圈与菌落直径的比值不是最大，说明菌落②中的菌株降解纤维素能力不是最强，C错误； 图中培养基应以纤维素作为唯一碳源，不可用牛肉膏、蛋白胨配制，D错误。
8.答案：B
解析：A.固体培养基灭菌后，应冷却至50℃左右时倒平板，温度过低易导致污染，温度过高无法操作，A正确；B.倒好的平板需要冷却后使用，且不宜久存，以免表面干燥，影响接种后微生物的生长，B错误；C.平板涂布分离到的单菌落仍需进一步划线纯化，以利于菌种保藏，C正确；D.结合分析可知，平板涂布法既可用于微生物的分离，也可用于微生物的计数，D正确。
9.答案：B
解析：
10.答案：C
解析：A、平板划线法中每次划线前都要灼烧接种环，保证菌种来自于上一次划线的末端，划线结束后也要灼烧接种环，防止污染环境、感染接种者， A正确； B、连续划线可以将聚集的菌种逐步稀释，以便获得单个菌落，B正确； C、图中a对应的区域出现了单个菌落，d区域菌落最多，因此a区域应该为划线的最终区域，d区域为划线的起始区域，C错误； D、为了防止空气中杂菌的污染，蘸取菌液和划线都要在酒精灯火焰旁进行，D正确。故选C。
11.答案：B
解析：A项，该培养基中以尿素作为唯一的氮源，可以起着选择作用，同时加入了酚红指示剂，所以可以起鉴别功能，所以该培养基既有选择功能又有鉴别功能，故A正确； B项，能用琼脂代替琼脂糖，两者主要成分相同，故B错误； C项，该培养基中含有葡萄糖，为防止葡萄糖碳化，需要经过500g/cm2高压蒸汽灭菌，故C错误；D项，需要经过500g/cm2高压蒸汽灭菌，尿素加热会分解所以只能用G6玻璃砂漏斗过滤除菌，故D正确。综上所述，本题的正确答案为B。
12.答案：C
解析：该选择培养基中缺少微生物生长所需的碳源，A错误；用划线分离法分离微生物时，第一个划线区和最后一个划线区不能相连，否则不能达到分离单菌落的目的，B错误；由于在土壤菌群中能利用尿素的细菌只有少数，因此尿素培养基上的菌落数比LB全营养培养基上的少，C正确；分离出的菌落应选用液体培养基进行扩大培养，D错误。
13.答案：D
解析：硝化细菌是化能自养型微生物，其代谢类型为自养需氧型；乳酸菌为异养厌氧型生物；根瘤菌能固定N2，其代谢类型为异养需氧型；衣藻是光能自养型生物，其代谢类型为自养需氧型。
14.答案：A
解析：据图可知，该平板上形成的单个菌落分布均匀，说明②过程是利用稀释涂布平板法分离并筛选古细菌的，A正确；配制Ⅰ号培养基时需要加入琼脂，先调节pH再灭菌，B错误；为防止污染，需要对Ⅰ、Ⅱ培养基进行高压蒸汽灭菌，对培养皿进行干热灭菌，C错误；在固体培养基中，耐热古细菌分解淀粉会形成透明圈，透明圈越大，说明分解淀粉的能力越强，应从Ⅰ号培养基中选择透明圈最大的菌落接种到Ⅱ号培养基，D错误。
15.答案：A
解析：利用稀释涂布平板法统计活菌时，当两个或多个细胞连在一起时，会形成一个菌落，导致统计的活菌数低于实际的活菌数，A正确；利用显微镜进行直接计数时，需要使用血细胞计数板或细菌计数板，B错误；平板划线法可以分离微生物，不能统计细菌数目，C错误；利用稀释涂布平板法计数时，需要选择同一稀释浓度的菌落数为30~300的平板进行计数，D错误。
16.答案：（1）熔化；将未接种的培养基和接种菌液的培养基一同放在适宜条件下培养，观察未接种的培养基上是否有菌落生长以及接种的培养基上菌落的生长情况
（2）X；提供无机盐、调节培养基的酸碱度
（3）接种环灼烧后未冷却；划线未从第一区域末端开始
解析：（1）培养基配制的一般流程是计算、称量、熔化、灭菌、倒平板，判断培养基灭菌是否合格可以将未接种的培养基和接种菌液的培养基一同放在适宜条件下培养，观察未接种的培养基上是否有菌落生长以及接种的培养基上菌落的生长情况。若未接种的培养基上长出菌落，这说明灭菌失败，需要重新配制培养基进行灭菌。
（2）培养基中一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，由培养基配方表分析可知，培养基成分中还缺少氮源，故成分表中能为微生物提供氮源的物质是X，KH2PO4和Na2HPO4是无机盐，它们的作用是提供无机盐、调节培养基的酸碱度。
（3）纯化菌株时，划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其他划线上有菌落，结合第一区域的划线上不间断长满菌落可推测接种环灼烧后未冷却，导致接种环上的菌体受到灼伤，若划线未从第一区域末端开始，则第二划线区域所划的第一条线上也会无菌落。
17.答案：（1）45 瘤胃中的尿素分解菌为厌氧型 1.65×108
（2）尿素 选择培养基 高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌法） 50℃
（3）增加了瘤胃中微生物的氮源，被微生物利用合成微生物蛋白质
解析：（1）将5g内容物加入45ml无菌水制成滤液,这样可以稀释10倍,并继续进行系列浓度梯度稀释。由于瘤胃中的尿素分解菌为厌氧型,因此需要在无氧条件下培养。若在稀释倍数为105的三个培养基中,菌落数分别是151、164、180,则每克内容物中尿素分解菌的数目为[(151+164+180)/3]÷0.1×105=1.65×108个。
（2）各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐,此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。分离尿素分解菌应以尿素为唯一碳源,不能利用尿素的微生物不能在该培养基上生长,该培养基属于选择培养基。对于培养基和容器的灭菌,常用高压蒸汽灭菌的方法,倒平板时培养基温度一般冷却至50℃,避免温度太高杀死菌种。
（3）尿素属于有机氮源,所以在饲料中添加尿素后,奶牛小肠总蛋白质增加60%~85%,其原因是增加了瘤胃中微生物的氮源,被微生物利用合成微生物蛋白质。
18.答案：（1）琼脂；（圆褐固氮菌为异养生物）不能将CO2和H2O转化为含碳有机物（只能利用现成的有机物）；圆褐固氮菌为需氧型生物、圆褐固氮菌需要利用空气中的氮气作为氮源
（2）避免培养基被污染、防止培养基水分过快挥发
（3）（单位质量）土壤中不同种类的微生物数量不同；当两个或多个细胞连在一起时平板上观察到的只是一个菌落
（4）涂布第一个平板时涂布器未冷却就涂布平板
解析：（1）本题考查微生物分离与纯化的方法及过程。制作平板时，琼脂是实验室中常用的凝固剂。圆褐固氮菌与硝化细菌在同化作用过程中最主要的区别在于圆褐固氮菌是异养型生物，不能进行化能合成作用将CO2和H2O转化为含碳有机物，只能利用现成的有机物。用无氮培养基培养圆褐固氮菌时，由于圆褐固氮菌为需氧型生物，且需要利用空气中的氮气作为氮源，因此在培养过程中不能隔绝空气。
（2）培养微生物时将培养皿倒置，可避免培养基被污染、防止培养基水分过快挥发、防止冷凝水滴落影响微生物生长等。
（3）统计样品中活菌的数目常用稀释涂布平板法，由于单位质量土壤中不同种类的微生物数量不同，所以测定土壤中不同种类微生物的数目时往往需要采用不同的稀释倍数，以保证计数的准确性。但在实际操作中，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，导致统计得到的菌落数往往比活菌数低。
（4）该同学将三个接种了等量相同稀释倍数培养液的培养基置于37℃的恒温箱中培养，24h后观察到第一个平板上的菌落数显著少于后两个平板，可能是涂布第一个平板时涂布器未冷却便涂布平板，导致部分细胞在高温下死亡。