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2025人教版高中生物学选择性必修3
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.(2024江西名校联盟开学考试)培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。下列关于培养基的叙述,错误的是( )
A.制作固体培养基时可加入琼脂作为凝固剂
B.培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素
C.培养霉菌时需要将培养基调至碱性
D.对培养基进行灭菌可以采用湿热灭菌
2.(2024湖南邵阳期中)下列关于培养基的叙述,正确的是( )
A.培养基可为微生物的生长繁殖提供营养物质,一定含有碳源和氮源
B.培养基只有液体培养基和选择培养基两类
C.固体培养基可用于菌种的分离、计数、鉴定
D.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
3.(2024山东菏泽月考)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.(2024辽宁朝阳开学质检)微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒。下列关于无菌技术的叙述错误的是( )
A.通过煮沸消毒法可以杀死所有病原微生物及其芽孢
B.接种室可用紫外线照射30 min以进行消毒
C.吸管和培养皿可采用干热灭菌法进行灭菌
D.培养瓶口、试管口通过灼烧灭菌法进行灭菌
5.无菌技术在微生物培养中至关重要,下列实验结束后的做法错误的是( )
A.对接种环进行灼烧处理
B.带菌培养基必须经高压蒸汽灭菌锅灭菌后才能倒掉
C.若处理对象为液体,则只能消毒不能灭菌
D.接种后双手必须经肥皂洗净,再用70%的酒精棉球擦拭
6.(2024山东临沂期中)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,它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.巴氏消毒法能杀死牛奶中的一切对人体有害的致病菌,且基本不破坏牛奶的营养成分
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.(2024河南濮阳一中月考)微生物的纯培养既需要适宜的培养基,又要防止杂菌污染,下列相关叙述正确的是( )
A.培养基中的营养物质浓度越高,对微生物的生长越有利
B.微生物的纯培养包括配制培养基、接种、分离和培养等步骤
C.微生物的纯培养过程中培养基的pH可能发生改变
D.微生物的纯培养物指的是不含有代谢废物的微生物培养物
8.(2024江苏南通期中)某生物兴趣小组同学开展了酵母菌纯培养实验,部分操作步骤如下图。相关叙述正确的是( )
A.步骤①中为防止杂菌污染,接种环灼烧后立即蘸取一环菌液
B.步骤②中不能划破培养基,以免影响菌落的分离与观察
C.步骤③划线接种时应注意将5区与1区划线相连
D.在该操作过程中只需要灼烧接种环5次
9.(易错题)下列有关酵母菌纯培养的叙述,正确的是( )
A.待培养基冷却至室温后缓慢倒入培养皿,凝固后倒置于恒温培养箱中培养
B.倒平板时,用拇指和食指将培养皿打开一条缝隙即可倒入培养基
C.若培养基需要调节pH,则应在灭菌之后调节
D.接种结束后将平板倒置培养,皿盖上标注菌种及接种日期等信息
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,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.(2024河南郑州阶段检测)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
2.(2024北京东城二中阶段检测)菜籽粕粗蛋白含量在36%左右,是畜禽饲料的重要原料,但其中的单宁等抗营养因子限制了菜籽粕的应用。研究者将不同菌种接种到菜籽粕与麸皮制成的固体培养基中发酵48 h,测定菜籽粕中单宁的含量,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.菜籽粕可为微生物提供氮源
B.接种后需对培养基进行高压蒸汽灭菌
C.此实验中,黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想
D.对照组为不接种微生物的固体培养基
题组二 微生物的纯培养
3.(教材习题改编)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.(2024山东济南开学考试)某制药厂利用地衣芽孢杆菌(一种好氧细菌)发酵生产抗生素杆菌肽,用于治疗耐青霉素的葡萄球菌感染等。近期,在杆菌肽生产过程中,出现了酵母菌污染,严重影响了杆菌肽的产量。技术人员进行了污染原因的分析,并通过系列的分离纯化,解决了酵母菌污染的问题,稳定了生产。下列有关说法正确的是( )
A.地衣芽孢杆菌的培养液污染可能与通入的空气灭菌不彻底有关
B.分离纯化地衣芽孢杆菌需使用固体培养基
C.向培养基中加入青霉素可防止酵母菌再次污染
D.杆菌肽是在地衣芽孢杆菌核糖体上合成的
答案与分层梯度式解析
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
1.C 2.C 3.C 4.A 5.C 6.B 7.C 8.B
9.B
1.C 液体培养基和固体培养基的区别在于是否加入凝固剂,琼脂是凝固剂,向液体培养基中加入琼脂可以制作成固体培养基,A正确;培养基需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求,如培养乳酸杆菌需要添加维生素,培养霉菌一般需要酸性环境,培养细菌一般需要中性或弱碱性环境,B正确,C错误;对培养基进行灭菌可以利用高压蒸汽灭菌(属于湿热灭菌),D正确。
2.C 培养基一般含有水、无机盐、碳源和氮源等营养物质,但并非所有培养基都含有碳源和氮源,如培养自养型生物(可利用大气中的CO2)的培养基中可不含碳源,A错误;根据培养基的物理性质,培养基可分为液体培养基和固体培养基,也有其他划分依据,B错误;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长成的子细胞群体——菌落,可用于菌种的分离、计数、鉴定,C正确,D错误。
3.C 从培养基成分看,配方中含有琼脂(凝固剂),则依物理性质划分,题述培养基属于固体培养基,A正确;培养基中的葡萄糖属于有机碳源,由此可知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.A 煮沸消毒法可以杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢,通过灭菌方法可以杀死所有病原微生物及其芽孢,A错误;接种室、接种箱或超净工作台在使用前,可以用紫外线照射30 min,以杀死物体表面或空气中的微生物,B正确;耐高温、需要保持干燥的物品如吸管和培养皿,可用干热灭菌法进行灭菌,C正确;培养瓶口、试管口等容易被污染的部位可用灼烧灭菌法灭菌,D正确。
归纳总结
常见物品的消毒或灭菌方法
5.C 若处理对象为液体,可以采用高压蒸汽灭菌法灭菌,C错误。
特别提醒
灭菌的效果比消毒要好,但活体生物材料、操作者的手等只能消毒,不能灭菌。
6.B
方法 分析
罐藏法 食品进行短时间高温、高压处理后(食品中的大部分微生物已被杀死),放入已消毒的金属或玻璃罐中,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 采用较温和的物理方法,可杀死大部分对人体有害的致病菌,B错误
防腐 剂法 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
干燥法 水是细胞代谢必需的物质,干燥可以抑制微生物生长,D正确
7.C 培养基中的营养物质浓度过高会导致微生物失水,甚至出现死亡的现象,对生长不利,A错误;微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤,B错误;微生物的纯培养过程中,由于代谢产物积累,培养基的pH可能发生改变,C正确;微生物的纯培养物是指由单一个体繁殖所获得的微生物群体,不含杂菌,而不是不含有代谢废物,D错误。
8.B 步骤①中接种环应灼烧冷却后再接种,避免杀死菌种,A错误;划线接种时,最后一次的划线不能与第一次的划线相连,否则达不到分离纯化菌种的目的,C错误;在第一次划线前及每次划线后均需要对接种环灼烧灭菌,因此在该操作过程中需要灼烧接种环6次,D错误。
9.B 培养基冷却至50 ℃左右(而非室温)时,在酒精灯火焰附近倒平板,A错误。制备培养基过程中,为了避免杂菌污染,应该先调节pH后灭菌,C错误。接种结束后将平板倒置培养,皿底上标注菌种及接种日期等信息,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蒸发 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,这样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)对不耐高温的液体进行消毒时,不能长时间高温处理,所以不能选择煮沸消毒,可选择巴氏消毒和高温瞬时消毒,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.C 2.B 3.B 4.ABD
1.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;利用平板划线法接种时不需要进行稀释操作,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。
2.B 根据题干信息“菜籽粕粗蛋白含量在36%左右”,可知菜籽粕可为微生物提供氮源,A正确。培养基应在接种前灭菌,接种后灭菌会导致菌种被全部杀死,B错误。
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检测培养基灭菌是否合格,有无杂菌污染,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.ABD 地衣芽孢杆菌是好氧细菌,发酵过程中需持续通入无菌空气,若通入的空气灭菌不彻底,可能导致地衣芽孢杆菌的培养液污染,A正确;固体培养基可用于微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种等,液体培养基一般用于扩大培养、工业生产等,B正确;青霉素可抑制细菌细胞壁的形成,而酵母菌(真菌)细胞壁的成分与细菌细胞壁的成分不同,故培养基中加入青霉素无法抑制酵母菌生长繁殖,C错误;地衣芽孢杆菌是原核生物,唯一具有的细胞器是核糖体,杆菌肽在地衣芽孢杆菌核糖体上合成,D正确。
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