高三生物复习同步练习： 微生物的培养技术及应用（含解析）

微生物的培养技术及应用练习
一、选择题
1.地衣芽孢杆菌具有调节动物肠道微生态平衡，增加动物机体抗病能力的功能。仔兔饲喂地衣芽孢杆菌20～40天后，其免疫器官生长发育迅速，血浆中T淋巴细胞值较对照组高。下列叙述错误的是(　　)
A.培养地衣芽孢杆菌时，需要将培养基调至酸性
B.可用液体培养基对地衣芽孢杆菌扩大培养
C.使用后的培养基在丢弃前要经过灭菌处理
D.地衣芽孢杆菌改变了仔兔肠道菌群的结构
2.金黄色葡萄球菌是一种常见的病原菌，在血平板(完全培养基中添加适量血液)上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。某研究小组通过稀释涂布平板法测定了某处土壤中金黄色葡萄球菌数量，相关说法错误的是(　　)
A.从功能上分类，血平板属于选择培养基
B.在制作血平板时需要在平板冷却后加入血液，防止高温破坏血细胞
C.待涂布的菌液被培养基吸收后应倒置培养，防止水分过度蒸发
D.实验统计的菌落数往往比活菌的实际数目低
3.下图为微生物的实验室培养的有关操作，下列相关叙述错误的是(　　)
A.步骤①中，需将接种工具灼烧至变红，以杀灭杂菌
B.步骤②中，将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远
C.图中接种方法的目的是使菌种逐渐稀释，经培养后获得单个菌落
D.接种后应将培养皿倒置培养，培养后可以根据结果进行微生物计数
4.下图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤，下列说法错误的是(　　)
A.①步骤使用的培养基是已经灭菌的培养基
B.①②③步骤操作时需要在酒精灯火焰旁进行
C.③到④的过程中，接种环共灼烧了5次
D.④步骤操作时，不能将第1区和第5区的划线相连
5.平板划线法和稀释涂布平板法是分离并纯化微生物的常用方法。下列相关叙述正确的是(　　)
A.平板划线法分离微生物前一般需要将菌液进行梯度等比稀释
B.细菌的纯化培养通常比霉菌需要更高的温度和更少的培养时间
C.使用稀释涂布平板法统计的微生物数量是活菌和死菌的总和
D.接种后的平板放置在摇床上倒置培养，防止杂菌的污染
6.为了解病原微生物对四种抗生素的敏感程度，某研究小组进行了相关药敏实验，图1为部分实验器材。将含有相同浓度的抗生素Ⅰ～Ⅳ四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的平板上，实验结果如图2。下列相关叙述正确的是(　　)
A.为获得长满测试菌的平板，需要使用图1中器材①②③
B.图2中Ⅱ形成的抑菌圈较小，可能是病原微生物对药物较敏感
C.图2抑菌圈中的菌落可能是在抗生素Ⅳ作用下产生了突变株
D.不同抗生素在平板上的扩散速度不同会影响实验结果
7.养殖业中常用的土霉素(一种抗生素)在畜禽类粪便和污水中的残留量较高。科研人员欲筛选一种能高效降解土霉素的菌株，以解决养殖业废弃物中土霉素含量超标问题。下列叙述错误的是(　　)
A.制备培养基时应先灭菌后定容再倒平板
B.筛选时随转接次数的增加，土霉素的用量也应逐步增加
C.利用稀释涂布平板法测得的高效降解土霉素菌株的密度较实际值低
D.若计数时平板上菌落过于密集，则应该进一步提高稀释的倍数
8.屠宰场废弃血污不经过处理直接排放，会对环境造成污染。传统的处理方法有填埋法和焚烧法等。填埋法易造成地表环境、地下水资源污染。焚烧法处理会造成大气污染，且废弃物中所含的蛋白质资源不能得到有效利用。研究人员以屠宰场血污堆积土壤为分离基质，利用血平板培养基(添加了动物血液)，分离出了高效降解血红蛋白的菌株，并初步用于降解废弃血液，生产氨基酸液态肥料。下列相关叙述错误的是(　　)
A.题述菌株分离纯化过程中用到了稀释涂布平板法和平板划线法
B.菌株培养后进行计数，只能采用稀释涂布平板法
C.血平板培养基上透明水解圈大的菌落分泌的蛋白酶的活性往往较高
D.利用该菌株降解废弃血液可在保护环境的同时实现资源的可持续利用
9.如图所示，自来水经滤膜过滤后，转移到牛肉膏蛋白胨培养基上，适宜条件下培养48 h，染色后统计变色菌落数目为165。下列说法正确的是(　　)
A.若培养基含伊红—亚甲基蓝，大肠杆菌菌落呈蓝绿色
B.自来水中大肠杆菌浓度是33(个·L－1)，比真实值大
C.为了提高准确度，需设重复实验，但不用空白对照
D.若培养基菌落数目大于300，可适当减少自来水量
10.对土壤中分解纤维素的微生物的研究与应用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。为了寻求高效降解纤维素的微生物，某科研团队进行了纤维素优势分解菌的筛选实验。主要步骤如下：
①制备培养基。②纤维素分解菌的分离、纯化。取富集培养后的土样培养液，经适当稀释后，移取培养液各0.1 mL分别接种到能分别筛选出细菌、真菌和放线菌的固体培养基上进行分离、纯化培养。③纤维素分解菌的初筛。将已经纯化的菌株接种到同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上，使用刚果红染色法，根据培养基平板上透明圈直径(H)与菌落直径(h)比值的大小，初步筛选出纤维素优势分解菌。
回答下列问题：
(1)实验室培养微生物时，获得纯净培养物的关键是____________
___________。
(2)微生物的接种方法很多，最常用的是平板划线法和__________
______。步骤甲和步骤乙是平板划线操作中的两个步骤，步骤甲的操作是将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环的金属丝烧红；步骤乙的操作是将已冷却的接种环伸入菌液中，蘸取一环菌液。从步骤甲至步骤乙的操作过程中，还需进行的操作步骤是______________________
______________________________________。
(3)微生物吸收无机盐的作用是______________________________
__(答出两点即可)。
(4)步骤②③中，若将稀释后且富含多种类型微生物的土样培养液直接涂布于同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上，可能导致错过优势纤维素分解菌的发现，原因是________________________________
_______________。
(5)接种在培养基上初筛分离得到的4个菌株的观察结果如表。表中H/h的大小与纤维素酶的________有关。据表分析，降解纤维素能力最强的菌株是________(填菌株编号)。
菌株编号 菌落直径h/cm 透明圈直径H/cm H/h
1 0.3 0.9 3.00
2 0.3 0.6 2.00
3 0.3 1.3 4.33
4 0.6 2.0 3.33
11.民间传统酒曲中含有大量的微生物，现进行下述实验分离酒曲中的主要微生物。
(1)实验一：将酒曲用________制成悬液后，分别取不同稀释度的酒曲悬液用________法接种到培养基上，经培养后根据________________
_______(写出三种)等菌落特征以及统计不同微生物的菌落数，发现酒曲中主要有两类微生物，即酵母菌和霉菌。研究者发现在液体中酵母菌比霉菌生长快，而酸性培养基中酵母菌比细菌生长更适宜。据此设计实验二将酵母菌从酒曲中进行分离。
(2)实验二：用小刀切开曲块，挖取米粒大小一块投入酸性蔗糖豆芽汁培养液中，然后置于25 ℃培养箱中培养两天。上述实验操作中，需要灭菌的物品或材料有________________。培养两天后，可见培养液变浑浊，这是因为___________________________________________。
(3)实验三：取浑浊的培养液1 mL转接到另一瓶酸性蔗糖豆芽汁培养液中并培养，如此重复多次。多次转接后，取稀释液用如图所示方法接种在蔗糖豆芽汁平板上。
①如图所示接种方法为________，使用该接种方法的目的是______
___________________________________。
②与酸性蔗糖豆芽汁培养液成分相比，蔗糖豆芽汁平板培养基成分中少了乳酸，请简要解释不再需要添加乳酸的原因：__________________
_______________；
同时培养基中添加了琼脂，这种成分改变的原因是
_________________________________________。
12.我国卫生部门规定饮用水标准是1 mL自来水中细菌总数不超过100个(37 ℃培养24 h)，1 000 mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个(37 ℃培养48 h)。水中大肠杆菌的含量常采用伊红—亚甲基蓝琼脂培养基进行检测，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色且带有金属光泽。某校生物兴趣小组开展校园桶装纯净水微生物含量检测活动，请回答问题：
(1)检测饮用水中的细菌，需要配制牛肉膏蛋白胨琼脂培养基，牛肉膏和蛋白胨可以为细菌生长提供____________________________(至少写出两点)等营养物质。从物理状态角度分析，此培养基属于________培养基。
(2)某同学分别向3个培养基中各加入1 mL，未经稀释的待测水样，涂布均匀后置于37 ℃的恒温培养箱中培养24 h，结果如图1所示。检测时使用的接种量为1 mL而不是0.1 mL，其理由是_______________
_________________。
(3)下图2为用滤膜法测定饮用水中大肠杆菌数目的流程示意图，请完成下表。
实验步骤的目的 简要操作过程
①__________ 将滤膜放入装有蒸馏水的烧杯中，加热煮沸15 min，共煮沸三次
过滤细菌 装置安装好后，向漏斗内加入1 000 mL水样，加盖抽滤
冲洗漏斗壁 再向漏斗内加等量②__________继续抽滤
③__________ 用无菌镊子取滤膜，将其紧贴在伊红一亚甲基蓝琼脂平板上，然后将平板④________，37 ℃培养48小时
统计大肠杆菌菌落数 选取⑤________的菌落进行计数，统计结果为2个
(4)综合(2)(3)测定结果，你认为所测桶装纯净水的微生物含量________(填“能”或“不能”)达到饮用水卫生标准，理由是_____
________________________(写出两点)。
答案：
1.A　地衣芽孢杆菌属于细菌，其培养基一般呈中性或弱碱性，A错误；液体培养基可使菌种与培养液更好地接触，有利于菌种的扩大培养，B正确；使用后的培养基在丢弃前要经过灭菌处理，防止对环境造成污染，C正确；地衣芽孢杆菌能调节动物肠道微生态平衡，改变了仔兔肠道菌群的结构，D正确。
2.A　根据题干信息可知，血平板属于鉴别培养基，A错误。
3.D　步骤①中，接种前灼烧接种环至变红，目的是杀灭接种环上可能引起污染的微生物，A正确；步骤②中，将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远，防止受到杂菌污染，B正确；图中所示的接种方法是平板划线法，目的是使接种的菌种逐渐稀释，经培养后获得由单个菌体繁殖而来的菌落，C正确；图示的平板划线法不能用于微生物的计数，D错误。
4.C　接种环在每次划线前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，所以③到④的过程中5次划线操作前都要灼烧灭菌，接种结束后还需灼烧灭菌1次，防止造成污染，由此可见，③到④的过程中共需灼烧接种环6次，C错误。
5.B　平板划线法分离微生物前一般不需要将菌液进行梯度等比稀释，A错误；细菌的培养温度一般为30～37 ℃，霉菌的培养温度一般为25～28 ℃，B正确；使用稀释涂布平板法统计的微生物数量是活菌的数量，不包括死菌的数量，C错误；接种后的平板放置在恒温培养箱中培养，防止杂菌的污染，倒置培养的目的是防止皿盖上的冷凝水滴落到平板表面，同时也能防止培养基中水分过快挥发，D错误。]
6.D　[为获得长满测试菌的琼脂平板，需要采用稀释涂布平板法，该方法需要使用图1中①酒精灯(操作需要在酒精灯火焰旁进行，酒精灯对涂布器进行灼烧灭菌)、④涂布器和③培养基，②为接种环(接种工具)，是平板划线法接种时需要使用的接种工具，用平板划线法不能获得长满测试菌的平板，A错误；图2中Ⅱ处透明圈最小，说明此处微生物对该药物敏感度最低，B错误；突变株的出现不是在抗生素的作用下产生的，抗生素只能起选择作用，C错误。
7.A　制备培养基时应先定容再灭菌，灭菌后定容容易导致培养基污染，A错误。
8.B　菌株培养后进行计数，除了采用稀释涂布平板法外，还可以用显微镜直接计数法，B错误。
9.D　若培养基含伊红—亚甲基蓝，大肠杆菌菌落呈深紫色，有金属光泽，A错误；自来水中大肠杆菌浓度是165÷5＝33(个·L－1)，由于两个或多个大肠杆菌可能长成一个菌落，因此比真实值小，B错误；为了提高准确度，需设重复实验，同时需要设置空白对照，C错误；若培养基菌落数目大于300，说明细菌数目较多，可适当减少自来水量，D正确。
10. (1)防止杂菌的污染　(2)稀释涂布平板法　在火焰旁冷却接种环，并拔出装有菌液的试管的棉塞，将试管口通过火焰　(3)维持细胞和生物体的生命活动；维持细胞的酸碱平衡(调节渗透压；组成化合物)　(4)不同种类型的微生物之间产生种间竞争关系，生长相互影响，不利于优势纤维素分解菌的发现(合理即可)　(5)量与活性　3
解析　(1)实验室培养微生物时，获得纯净培养物的关键是防止杂菌的污染。
(2)微生物的接种方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。步骤甲和步骤乙是平板划线操作中的两个步骤，步骤甲：将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环的金属丝烧红；然后在火焰旁冷却接种环，并拔出装有菌液的试管的棉塞，将试管口通过火焰；然后是步骤乙：将已冷却的接种环伸入菌液中，蘸取一环菌液。(3)微生物吸收无机盐的作用是维持细胞和生物体的生命活动；维持细胞的酸碱平衡等。(5)纤维素酶能将纤维素分解，从而产生透明圈，表格数据H与h比值的大小与纤维素酶的量和活性有关。表中H与h的比值最大的是3号菌株，其降解纤维素能力最强。
11. (1)无菌水　稀释涂布平板　菌落的形状、大小、隆起程度和颜色　
(2)小刀、培养液　微生物进行繁殖，数量增加
(3)①平板划线法　分离出单个菌落　②利用酵母菌在酸性液体培养基中的生长优势，通过多次转接，已筛选出酵母菌，因此不必再用酸性培养液　通过划线分离酵母菌，此操作需要在固体培养基上进行
解析　(3)图中平板上是连续划线，所以使用的接种方法为平板划线法。平板划线法是把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞，用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释，获得较多独立分布的单个细胞，并让其成长为单菌落。
12. (1)碳源、氮源、磷酸盐、维生素　固体
(2)0.1 mL水样中细菌数目较少，经培养后平板菌落数可能达不到30个　(3)①滤膜消毒　②无菌水　③培养大肠杆菌　④倒置　⑤呈深紫色且带有金属光泽　
(4)能　1 mL水样中细菌总数约为98个，没有超过100个；1 000 mL水样中大肠杆菌为2个，没有超过3个
解析　(1)该实验中用到的培养基中加入了牛肉膏、蛋白胨，其中蛋白胨来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质，故蛋白胨可以为微生物的生长提供碳源、氮源和维生素等营养物质；该培养基含有琼脂，故属于固体培养基。
(2)微生物计数时，应统计30～300之间的菌落，由于0.1 mL水样中细菌数目较少，经培养后平板菌落数可能达不到30个，故检测时使用的接种量为1 mL而不是0.1 mL。(3)①“滤膜法”测定饮用水中大肠杆菌的数量时首先应进行滤膜消毒，以保持实验过程中的无菌环境，主要是通过加热煮沸的方法进行；②冲洗漏斗壁向漏斗内加等量无菌水继续抽滤；③培养大肠杆菌时可加入伊红一亚甲蓝作为指示剂，两者反应呈深紫色且带有金属光泽；培养基配置时应将其倒置；④选取呈深紫色且带有金属光泽的菌落进行计数。(4)分析题意可知，我国卫生部门规定饮用水标准是1 mL自来水中细菌总数不超过100个(37 ℃培养24 h)，1 000 mL自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3个(37 ℃培养48 h)，故该同学认为所测桶装纯净水的微生物含量已达到了饮用水卫生标准，是因为：1 mL 水样中细菌总数为(96＋106＋92)÷3＝98个，没有超过100个；1 000 mL水样中大肠杆菌为2个，没有超过3个。