【备考2027】高考生物学一轮复习 课时规范练51 微生物的培养技术及其应用(含答案)

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2027全国版高考生物学一轮复习
课时规范练51　微生物的培养技术及其应用
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
考点一　微生物的基本培养技术
1.(2024·湖南卷)微生物平板划线和培养的具体操作如图所示,下列操作正确的是(　　)
A.①②⑤⑥ B.③④⑥⑦
C.①②⑦⑧ D.①③④⑤
2.(2026·辽宁模拟)为探究不同类型的口罩的防传染效果,某兴趣小组进行了如下实验:让某同学分别佩戴不同类型的口罩并在距离培养基20 cm处讲话,然后将培养基进行培养。下列叙述错误的是(　　)
A.该实验应设置空白培养基和不佩戴口罩讲话组用于对照
B.应将接种后的培养基置于30 ℃的恒温箱中进行培养
C.接种培养基上的菌落数越少,说明口罩的防传染效果越好
D.应对实验后的培养基进行灭菌处理
3.(2026·河南模拟)分离和纯化微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法。下列叙述错误的是(　　)
A.分离和纯化微生物所用的培养基常用湿热灭菌法进行灭菌
B.用蘸有菌液的接种环划一条线后,再次蘸取菌液继续划线
C.稀释涂布平板法操作时,利用无菌水进行梯度稀释以分散菌种
D.用两种方法分别将同种霉菌接种于同一培养基上,得到的菌落特征基本一致
考点二　微生物的选择培养和计数
4.(2026·山东潍坊模拟)木质素广泛存在于植物细胞壁中,结构稳定,不易被动物消化吸收。木质素分解菌产生的漆酶不仅能降解木质素,还能将邻甲氧基苯酚氧化产生砖红色。为选育能高效降解木质素的细菌,科研人员进行了有关操作。下列说法正确的是(　　)
A.应从秸秆堆积处选取土样,经高温灭菌后放入无菌袋
B.制备培养基的过程中应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C.本实验培养基以木质素为唯一碳源,属于选择培养基
D.菌落直径与砖红色圈直径比值大的菌落即为目的菌种
5.(2026·内蒙古模拟)研究发现,某些昆虫的肠道内存在PE(一种合成塑料)降解菌。实验小组利用如图的流程从昆虫的肠道中筛选能够降解PE的菌株,下列有关说法错误的是(　　)
A.选择扩大培养的培养基中应加入PE作为唯一碳源
B.选择扩大培养的目的是增大PE降解菌的相对浓度
C.划线纯化不仅可以分离菌株还可以统计菌株的数量
D.划线纯化时每次划线开始前和结束后都要灼烧灭菌
6.(2026·辽宁模拟)牛奶是微生物的良好培养基,故饮用前需要对牛奶进行消毒。牛奶也可以被加工成酸奶。某生物兴趣小组探究某品牌酸奶中乳酸菌数量时的实验操作如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.采用巴氏消毒法对牛奶进行消毒的优点是基本不破坏牛奶的营养成分
B.过程①②表示对酸奶样品进行梯度稀释,过程③利用了平板划线法
C.该方法统计的结果往往较实际结果偏低,主要原因是存在多个细菌形成一个菌落的现象
D.应统计a、b、c 3个平板中菌落数的平均值,使实验结果更加准确可靠
7.(2026·甘肃模拟)某实验室采用稀释涂布平板法进行土壤中纤维素分解菌的分离纯化。实验步骤:①梯度稀释土壤悬液,②涂布于以纤维素为唯一碳源的培养基,③培养后观察菌落。下列关于该实验的叙述,错误的是(　　)
A.步骤②中使用的培养基属于鉴别培养基,可通过刚果红鉴别纤维素分解菌
B.若培养后平板上菌落密集,说明稀释倍数可能过低,需要重新稀释后再次涂布
C.向培养基中加入刚果红,若某菌落周围出现透明圈,则说明该菌落可能为纤维素分解菌
D.实验结束后,所有用过的培养基需要进行灭菌处理后再丢弃
8.(2026·天津红桥模拟)某种含氮有机物的除草剂,在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明。其在土壤中不易降解,长期使用会污染土壤并破坏生态环境。为修复被破坏的生态环境,按下图选育能降解该除草剂的细菌。下列叙述正确的是(　　)
A.未使用该除草剂的农田中一定不存在能降解该除草剂的细菌
B.图中Ⅱ划线5个区域,接种环需要灼烧灭菌5次
C.图中接种方法为平板划线法,可对细菌进行计数
D.有透明圈的菌落能够利用除草剂中的氮源,应扩大培养
关键能力提升练
9.(2025·河北卷改编)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一。从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产。下列叙述不正确的是(　　)
A.隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源
B.采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻
C.选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长
D.适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量
10.(9分)(2025·八省联考云南卷)普洱茶的主要活性成分——茶褐素,具有降脂减肥、抗氧化和提高免疫力等功能,在功能食品领域具有广阔的应用前景。研究人员在制作普洱熟茶的固体发酵过程中分离得到优势菌塔宾曲霉,其可在绿茶浸提液(富含茶多酚、可溶性糖、氨基酸、蛋白质和咖啡碱等)中生长繁殖,之后分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度如图。
回答下列问题。
(1)绿茶浸提液中的氨基酸和蛋白质可为塔宾曲霉生长提供的营养物质为　　　　　　　　。
(2)塔宾曲霉为好氧微生物,用绿茶浸提液进行液体培养时应采用　　　　(填“静置”或“摇床”)培养。培养过程中茶褐素在发酵前两天均无显著增加的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)为检测发酵1 d时塔宾曲霉的数量,将发酵液稀释1×103倍后,分别取0.1 mL稀释液均匀涂布于3个培养基平板上,培养后菌落数量分别为48个、45个和42个,则每毫升发酵液中活菌数量为　　　　　　　　个。
(4)从实际生产角度出发,由图可知,在第　　　天结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。为探索生产茶褐素的最适温度,需设计下一步实验,请写出实验思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案
必备知识基础练
1.D　解析 由题图可知,②中拔出棉塞后应握住棉塞上部;⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全打开,应只打开一条缝隙;⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连;⑧中平板应倒置培养。综上所述,D项正确。
2.B　解析 实验中设置空白培养基(不处理)用于检测培养基是否被污染,不佩戴口罩讲话组作为阳性对照,以比较口罩的防污染效果,A项正确。人体口腔中细菌的最适生长温度通常接近体温(约37 ℃),若在30 ℃下培养可能导致菌落生长不充分,影响实验结果准确性,B项错误。接种培养基上的菌落数越少,说明口罩阻隔微生物的效果越好,C项正确。实验后的培养基可能含有致病菌,必须进行灭菌处理以防止污染环境,D项正确。
3.B　解析 分离和纯化微生物所用的培养基需严格灭菌,湿热灭菌法(如高压蒸汽灭菌)是常用方法,A项正确。平板划线法中,每次划线前需灼烧接种环,待其冷却后从上次划线末端继续划线,而非重复蘸取菌液,否则无法稀释菌种,B项错误。稀释涂布平板法操作时,需用无菌水进行梯度稀释,确保菌种分散且避免杂菌污染,C项正确。同种微生物在同一培养基上的菌落特征由其遗传特性决定,与接种方法无关,D项正确。
4.C　解析 高温灭菌会杀死土样中的所有微生物,无法筛选到目标菌,因此取样后不应进行灭菌处理,A项错误。培养基制备的正确流程为灭菌后再倒平板,若先倒平板再灭菌,高温会导致培养基融化且无法保证无菌状态,B项错误。以木质素为唯一碳源的培养基可筛选出能分解木质素的菌种,其他微生物因缺乏碳源无法生长,属于选择培养基,C项正确。砖红色圈直径越大,说明漆酶活性越强,分解木质素的能力越强。因此菌落直径与砖红色圈直径的比值越小(即砖红色圈大、菌落小)的菌落才是目的菌种,D项错误。
5.C　解析 实验的目的是要筛选能够降解PE的菌株,因此选择扩大培养的培养基中应加入PE作为唯一碳源,A项正确。选择扩大培养可以让PE降解菌大量繁殖,从而增大其相对浓度,B项正确。划线纯化可以分离菌株,但不能统计菌株的数量,统计菌株数量常用稀释涂布平板法,C项错误。划线纯化时每次划线开始前和结束后都要灼烧灭菌,目的是杀死接种环上的残留菌种,D项正确。
6.B　解析 巴氏消毒法可以杀死牛奶中绝大多数微生物,同时最大限度地保留牛奶的营养成分和风味,A项正确。过程③通常用涂布平板法进行菌落计数,而不是平板划线法,B项错误。在平板计数中,当两个或多个细菌聚集在一起时,平板上只能看到一个菌落,导致计数结果偏低,C项正确。重复实验并取平均值可以减小实验误差,提高实验的准确性和可靠性,D项正确。
7.A　解析 步骤②中使用的培养基是以纤维素为唯一碳源的培养基,可筛选出分解纤维素的微生物,因此该培养基为选择培养基,而非鉴别培养基,A项错误。若培养后平板上菌落密集,说明稀释倍数可能过低,培养液中菌体浓度过高,需要重新稀释后再次涂布,B项正确。刚果红可以与纤维素形成红色复合物,纤维素分解菌产生的纤维素酶可以水解纤维素而使菌落周围出现透明圈,所以若某菌落周围出现透明圈,则说明该菌落可能为纤维素分解菌,C项正确。为防止污染环境,实验结束后,所有用过的培养基需要进行灭菌处理后再丢弃,D项正确。
8.D　解析 未使用该除草剂的农田中存在的此类细菌可能发生随机突变,获得降解除草剂的能力,A项错误。用平板划线法分离菌种,划线5个区域,每次接种之前均需要灼烧接种环灭菌,最后划线完成也需要灼烧接种环灭菌,共需要灼烧灭菌6次,B项错误。平板划线法的主要目的是分离单个菌落,而不能用于计数,C项错误。分析题意可知,该除草剂在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基原本不透明,能降解该除草剂的细菌会利用其作为氮源,分解后形成透明圈(降解区域),此类菌落为目标菌,应扩大培养用于生态修复,D项正确。
关键能力提升练
9.B　解析 隐甲藻是异养真核微藻,可从腐烂的叶片(含有机物)获取生长必需的碳源,A项正确。湿热灭菌会杀死隐甲藻,采集腐烂的叶片后,应采用无菌操作分离隐甲藻,而非湿热灭菌后接种,B项错误。隐甲藻是真核生物,抗生素可抑制细菌的生长,故选择培养基中加入抗生素可减少杂菌生长,C项正确。隐甲藻是好氧生物,提高发酵时的通气量和搅拌速率能增加溶氧量,促进其有氧呼吸和生长,利于提高DHA产量,D项正确。
10.答案 (1)碳源和氮源
(2)摇床　塔宾曲霉先进行生长繁殖,然后分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素
(3)4.5×105
(4)6　在30~42 ℃之间设置一系列温度梯度,用同样的方式培养塔宾曲霉,并检测不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度,生成茶褐素浓度最高的温度即为生产茶褐素的最适温度
解析 (1)氨基酸和蛋白质可以为塔宾曲霉生长提供碳源和氮源。
(2)塔宾曲霉为好氧微生物,用绿茶浸提液进行液体培养时应采用摇床培养,可以增加培养液中的溶氧量,有利于塔宾曲霉的繁殖。培养过程中前两天塔宾曲霉进行生长繁殖,然后分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。
(3)培养后菌落数量分别为48个、45个和42个,平均值为(48+45+42)÷3=45(个),发酵液稀释1×103倍后,取0.1 mL,因此每毫升发酵液中活菌数量为45÷0.1×103=4.5×105(个)。
(4)分析题图可知,温度为37 ℃和42 ℃时发酵效率较高,发酵至第6天,结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。生产茶褐素的最适温度在30~42 ℃范围内,进一步探究的思路为:在30~42 ℃之间设置一系列温度梯度,用同样的方式培养塔宾曲霉,并检测不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度,生成茶褐素浓度最高的温度即为生产茶褐素的最适温度。
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