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第2节 微生物的培养技术及应用
第1课时 微生物的基本培养技术
基础过关练
题组一 培养基的配制
1.(2022辽宁葫芦岛协作校月考)下列有关培养基的描述,错误的是( )
A.固体培养基可用于菌种的分离、计数、鉴定
B.培养基一般都含有碳源、氮源、水、无机盐等成分
C.微生物的生长除受营养物质影响外,还受pH、渗透压等的影响
D.培养基是依据人们的需求配制出的供微生物生长繁殖的营养基质
2.(2023江苏扬州中学月考)下表为某培养基的部分配方,下列叙述正确的是( )
成分 蛋白胨 葡萄糖 K2HPO4 琼脂 FeSO4 蒸馏水
含量 10 g 10 g 2 g 15 g 0.5 g 定容至 1 000 mL
A.该培养基缺少提供维生素的营养成分
B.除去蛋白胨,该培养基可用于培养固氮微生物
C.配制培养基、倒平板、接种时,需要在酒精灯火焰旁进行
D.该培养基包含的营养成分有碳源、氮源、水、无机盐和琼脂
3.(2023山东德州高级中学月考)下表所示为某微生物培养基的配方,有关叙述错误的是( )
成分 含量 成分 含量
NaNO3 3 g FeSO4 0.01 g
K2HPO4 1 g 葡萄糖 30 g
琼脂 15 g H2O 定容至 1 000 mL
MgSO4·7H2O 0.5 g 青霉素 0.1万单位
A.依物理性质划分,该培养基属于固体培养基
B.由培养基的成分可知,所培养微生物是异养型的,培养的微生物可以是酵母菌或毛霉
C.本培养基中青霉素的添加满足了微生物生长对特殊营养物质的要求
D.若用该培养基培养细菌,应除去青霉素
题组二 无菌技术
4.(2023黑龙江七台河月考)下列关于灭菌和消毒的理解,正确的是( )
A.灭菌是指杀死环境中的原核生物
B.消毒可以杀死微生物细胞和全部芽孢
C.常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线法和化学药物法
D.常用的灭菌方法有加热法、紫外线法、化学药品法
5.(2023河南驻马店月考)无菌技术在微生物培养中至关重要,下列相关叙述正确的是( )
A.无菌技术中,若处理对象为液体,则只能消毒不能灭菌
B.吸管、培养皿、金属用具等可放入干热灭菌箱进行灭菌
C.使用后的培养基应立即丢弃,以免污染实验室其他培养物
D.巴氏消毒法能杀死牛奶中所有微生物,且不破坏牛奶的营养成分
6.(2023湖北荆州期中)日常生活中保存食品的方法有罐藏法、巴氏消毒法、冷藏法、干燥法、加防腐剂等,他们是如何阻止或抑制微生物生长的 下列有关叙述错误的是( )
A.罐藏法是将食品进行短时间的高温、高压处理,然后放入已经消毒的金属或玻璃罐中,并在真空下封口
B.巴氏消毒法是采用较温和的物理方法,杀死一切对人体有害的致病菌
C.防腐剂法,食品中加入无毒副作用的防腐剂可以抑制微生物生长
D.干燥法,由于含水量低,可以抑制微生物生长
题组三 微生物的纯培养
7.(2023福建三明实验中学期中)下图为实验室培养和纯化大肠杆菌过程中的部分操作步骤,说法错误的是( )
A.①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行
B.步骤①中倒入培养基后立即盖上皿盖,并将培养皿倒过来放置直至冷却
C.步骤③中,每次划线前后都需对接种环进行灭菌处理
D.从图④划线结果可知,接种环灼烧了6次
8.(2023广东韶关新丰一中期中)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.由于划线过程中接种环上的菌种逐渐减少,平板中部分菌落间距离较大
B.连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
C.该纯化过程所用的培养基应添加琼脂,且琼脂应在培养基灭菌之后加入
D.不能将a区和d区划线相连
9.(2023北京大兴月考)某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌,进行了如下实验:取泡菜汁样品,划线接种于一定NaCl浓度梯度的培养基,经培养得到了单菌落。下列叙述正确的是( )
A.培养基需调至碱性
B.泡菜汁需经多次稀释才能划线接种
C.需在无氧条件下培养
D.分离得到的微生物均为乳酸菌
10.(2023广西南宁二模)蓝靛果是一种营养物质丰富的浆果,因单宁含量高而口感酸涩,直接食用不宜被大众接受,多采用酵母菌对其进行发酵处理。优良的酵母菌菌株在发酵的同时还能产生多种功能性物质,有利于果酒品质的改善并产生浓郁的香气,回答下列问题:
(1)酵母菌属于 (填“自养生物”或“异养生物”),在果酒制作初期应持续通入氧气,并控制温度为 左右。
(2)倒平板时,待平板冷却凝固后,需将平板倒过来放置,使皿盖在下,皿底在上。这样放置的理由是 。进行纯化培养时通常需要将接种培养基与一个空白培养基同时培养,原因是 。
(3)平板划线过程中,除第一次划线外,其余的每次划线总是从上一次划线的末端开始划线,目的是 。
(4)为了保证果酒的品质和营养,蓝靛果果浆在发酵之前应该进行消毒处理,请选择合理的处理方法 (多选)。
A.煮沸消毒
B.巴氏消毒
C.高温瞬时消毒
能力提升练
题组一 培养基的配制和无菌技术
1.(2023山西运城月考)微生物需要从外界吸收营养物质来维持正常的生长和繁殖。下列关于微生物营养的叙述,正确的是( )
A.尿素分解菌和纤维素分解菌的培养基中可能含有相同的无机盐
B.在缺乏有机碳源的培养基中,硝化细菌不能生长
C.只含有水和无机盐两类成分的培养基中不可能形成生物群落
D.乳酸杆菌需要的特殊营养物质是指其自身不能合成的某些无机物
2.(2023河南南阳一中月考)微生物培养过程中,要十分重视无菌操作,请分析下列操作,正确的有几项( )
①培养基、锥形瓶都要进行干热灭菌
②家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄进行灭菌处理
③干热灭菌可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢
④涂布平板时所用的涂布器需酒精浸泡后灼烧灭菌
⑤家庭制作泡菜并无刻意的灭菌环节,发酵中期乳酸菌产生的乳酸可以抑制其他微生物生长
A.一项 B.二项
C.三项 D.四项
题组二 微生物的纯培养
3.(2023湖北华中师大附中月考)某研究小组的两位同学为研究手机表面和马桶按钮上的微生物,分别取样并进行了微生物培养实验,其过程和结果如图所示。下列相关说法正确的是( )
A.为了防止杂菌污染,在实验前需要对培养皿、试管和菌悬液等进行灭菌
B.为了让实验更具说服力,需要将一个未接种的平板放在相同的条件下培养
C.图中的特殊处理是指将无菌棉插入蒸馏水中,多次换水并振荡
D.造成甲、乙实验结果不同的原因可能是培养基不同或接种方法不同
4.(2023山东青岛联考)为研究深海微生物耐高压的机制,我国科学家首先利用下图所示过程纯培养深海微生物,相关叙述正确的是( )
A.实验过程中应对深海沉积物和液体培养基进行湿热灭菌处理
B.步骤Ⅰ培养液中的DNA可为深海微生物的生长提供碳源和氮源
C.与步骤Ⅰ中的培养液相比,步骤Ⅱ的培养基中应该添加琼脂
D.步骤Ⅲ分别从群体、细胞和分子水平对微生物种类进行鉴定
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.B 3.C 4.C 5.B 6.B 7.B 8.C
9.C
1.D 固体培养基上可以形成菌落,可用于菌种的分离、计数、鉴定,A正确。培养基一般都含有碳源(提供碳元素)、氮源(提供氮元素)、水、无机盐等基本成分,B正确。微生物的生长除受营养物质影响外,还受到pH、渗透压等的影响,如培养细菌时,一般需要将培养基调至中性或弱碱性;培养霉菌时,一般需要将培养基调至酸性等,C正确。培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出的供微生物生长繁殖的营养基质,D错误。
归纳总结 培养基配制的原则
(1)目的要明确:根据微生物的种类、培养目的等确定培养基的种类。
(2)营养要协调:注意各种营养物质的浓度和比例。
(3)环境要适宜:不同微生物适宜生长的pH等条件不同,需氧情况也可能不同。
2.B 配方中的蛋白胨含有糖、维生素和有机氮等营养物质,A错误;自生固氮微生物可利用大气中的N2,培养固氮微生物的培养基中可不含有机氮源(蛋白胨),B正确;配制培养基不需要在酒精灯火焰旁进行,因为配制好的培养基会进行灭菌操作,倒平板、接种都需要在酒精灯火焰旁进行,以防止杂菌污染,C错误;题述培养基包含的营养成分有碳源、氮源、水、无机盐,琼脂不属于营养成分,它是凝固剂用于制作固体培养基,D错误。
3.C 从培养基成分看,配方中含有琼脂(凝固剂),题述培养基属于固体培养基,A正确;由培养基的成分可知,葡萄糖属于有机碳源,因此所培养微生物的同化作用类型是异养型,培养基中添加青霉素是为了得到能够抗青霉素的微生物,培养的微生物可以是酵母菌或毛霉,B正确,C错误;青霉素能抑制细菌繁殖,若用题述培养基培养细菌,应除去青霉素,D正确。
4.C 灭菌可以杀死环境中的一切微生物,包括芽孢和孢子;消毒可以杀死物体体表或内部的一部分微生物,A、B错误。常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线法和化学药物法等,常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)等,C正确,D错误。
5.B 无菌技术中,若处理对象为液体,可以采用高压蒸汽灭菌,A错误;使用后的培养基应进行灭菌处理后再丢弃,以免污染环境,C错误;巴氏消毒法可以杀死牛奶中的绝大多数微生物,并且基本不会破坏牛奶的营养成分,D错误。
6.B 罐藏法中,食品进行短时间的高温、高压处理后,放入已经消毒的金属或玻璃罐中(食品中的微生物已经被杀死),在真空下封口(外界微生物不能进入),可以阻止或抑制微生物生长,较长时间保存食品,A正确;巴氏消毒法是采用较温和的物理方法,杀死大部分对人体有害的致病菌,B错误;防腐剂法是在食品中加入无毒副作用的防腐剂,可以抑制微生物生长,同时不影响食用,C正确;水是细胞代谢必需的物质,干燥法可以抑制微生物生长,D正确。
7.B ①为倒平板,②为冷却接种环,③为平板划线,①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行,防止被杂菌污染,A正确;步骤①是倒平板,将培养基倒入培养皿后立即盖上皿盖,等待培养基冷却凝固后,将培养皿倒过来放置,B错误;步骤③是进行平板划线,每次划线前后都需对接种环进行灼烧灭菌处理,图④中的划线分为5个区域,在操作过程中,接种环共需灼烧6次,C、D正确。
8.C 平板划线过程中,在刚开始划线的部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌种逐渐减少,平板中部分菌落间距离较大,最后可能形成单个菌落,A、B正确;该纯化过程所用的培养基为固体培养基,应加入一定量的琼脂,对培养基的灭菌应该在加入琼脂之后进行,C错误;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,二者不能相连,D正确。
9.C 乳酸菌为厌氧菌,进行无氧呼吸产生乳酸,故其生活的环境偏酸性,培养基需调至酸性,A错误;平板划线接种时不需要稀释,B错误;乳酸菌是厌氧型微生物,所以需在无氧条件下培养,C正确;分离得到的微生物除了乳酸菌,可能还会有其他耐高盐的微生物,D错误。
10.答案 (1)异养生物 28 ℃ (2)既可以防止皿盖上的水珠落入培养基,又可以避免培养基中的水分过快地挥发 检测培养基灭菌是否合格,有无杂菌污染 (3)将聚集的菌种逐步稀释以便获得单个菌落 (4)BC
解析 (1)酵母菌同化作用类型为异养型。在果酒制作的初期应增加酵母菌数量,条件为持续通氧,并将温度控制在28 ℃左右,让酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。(2)空白培养基除不接种菌液外,其余操作与实验组相同,目的是检测培养基的灭菌是否合格。(3)平板划线过程中,除第一次划线外,其余的每次划线总是从上一次划线的末端开始划线,能使微生物的数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由单个细胞繁殖而来的菌落。(4)蓝靛果的营养物质可能不耐高温,不能长时间高温处理,所以不能煮沸消毒,可选择巴氏消毒和高温瞬时消毒法,既杀死了大部分微生物,又基本不破坏营养成分。
能力提升练
1.A 2.B 3.B 4.BCD
1.A 硝化细菌是自养生物,可以用空气中的CO2作为碳源,可以用缺乏有机碳源的培养基培养硝化细菌,B错误;只含有水和无机盐两类成分的培养基,可以培养既能固氮又能以CO2作为碳源的微生物,C错误;培养乳酸杆菌的培养基中需要添加维生素,维生素是有机物,D错误。
2.B 培养基通常进行高压蒸汽灭菌,①错误;家庭制作葡萄酒时要将容器进行清洗消毒,葡萄进行清洗,葡萄表面含有发酵菌种,不能进行灭菌处理,②错误;干热灭菌能杀死物体内外所有的微生物,包括孢子和芽孢,③错误;涂布器需酒精浸泡后,在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌,④正确;家庭制作泡菜时需要将容器进行清洗消毒,不需要刻意灭菌,⑤正确。
3.B 在实验前不能对菌悬液进行灭菌,A错误;将一个未接种的平板放在相同的条件下培养是为了判断培养基是否被杂菌污染,B正确;制菌悬液时要用无菌水,C错误;两实验结果截然不同,可能是取样部位或取样时间不同,D错误。
4.BCD 深海沉积物中含有菌种,不能进行灭菌处理,A错误;DNA的元素组成为C、H、O、N、P,DNA可以为深海微生物的生长提供碳源和氮源,B正确;挑取单菌落需要在固体培养基上进行,所以步骤Ⅱ的培养基中应该添加琼脂,C正确;Ⅲ鉴定是从菌落特征、电子显微镜观察、基因鉴定方面进行的分析和鉴定,分别是群体、细胞和分子水平,D正确。
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