人教版生物选修1课时作业：专题2 微生物的培养与应用

章末检测
(60分钟，100分)
一、选择题(每小题2.5分，共50分)
1.利用枯草杆菌生产分泌性中性蛋白酶，以下符合该酶分离纯化的正确流程是(　　)
①制成酶制剂　②发酵液过滤　③冷冻干燥　④层析法提纯蛋白酶
A．③①④②　
B．②④③①
C．③④②①　
D．②④①③
【解析】　酶的分离、纯化流程为：用物理、化学或酶法破碎细胞→过滤获滤液→改变pH或加入硫酸铵使酶蛋白沉淀→通过层析提纯酶蛋白→通过冷冻干燥结晶酶蛋白→酶制剂。由于题中要分离纯化的中性蛋白质酶属于枯草杆菌产生的分泌物，因此不需要破碎细胞这一步了。
【答案】　B
2．下列是某种培养基的组成：蛋白胨10
g、乳糖5
g、蔗糖5
g、K2HPO42
g、蒸馏水1000
mL叙述正确的是(　　)
A．从化学成分看，属于天然培养基
B．含有三类营养成分
C．适合于培养自养型微生物
D．用于微生物的分离和鉴定
【解析】　天然培养基的化学成分不明确，常用于工业生产。而合成培养基的化学成分明确，常用于微生物的分离和鉴定等。
【答案】　A
3．高温灭菌的原理是(　　)
A．每种微生物生长的最适温度是一定的
B．微生物对高温环境不适应
C．高温破坏了细胞内的蛋白质、核酸，影响其生命活动
D．高温降低了环境中氧的浓度
【答案】　C
4．要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来，应将它们接种在(　　)
A．加入指示剂的鉴别培养基上
B．含有蛋白胨的固体培养基上
C．只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上
D．含四大营养要素的培养基上
【答案】　C
5.在涂布有大肠杆菌的培养基上进行抑菌实验，在a、b、c处分别贴浸有不同抗生素(浓度相同)的无菌滤纸片，d处滤纸片浸有无菌水。培养后的结果如图。以下判断错误的是(　　)
A．a处抑菌效果小于b处
B．b处的滤纸片没有沥干
C．c处抗生素无效
D.
d为对照
【解析】　透明圈大的抑菌效果好，透明圈小的抑菌效果弱。d为空白对照，与d处的比较可说明a处抑菌效果大于b处；A错误。b处透明圈不规则，可说明
b处的滤纸片没有沥干；B正确。C处的与d处相同，说明c处抗生素无效；C正确。
【答案】　A
6．(双选)原油含有大量致癌的“多环芳烃”，分子结构十分稳定，有些细菌可以利用原油中的多环芳烃为碳源，在培养基中形成分解圈。某小组以如何筛选出能降解原油的菌株并投入除污为课题设计了有关实验。有关说法正确的是(　　)
A．用于筛选目的菌株的培养基其主要特点是以原油(多环芳烃)为唯一碳源
B．培养基配制完成之后需进行消毒处理
C．在选择培养基上形成的菌落，即为能分解多环芳烃的目的菌种
D．筛选出目的菌种，可用平板划线法在培养基上进行接种和计数
【解析】　为筛选出能降解原油的菌株，其培养基应该以原油(多环芳烃)为唯一碳源，A项正确；培养基配制完成之后需进行灭菌处理，B项错误；在选择培养基上，只有能利用原油中的多环芳烃这一碳源的菌种才能生长繁殖，形成菌落，即为能分解多环芳烃的目的菌种，C项正确；筛选出目的菌种，可用稀释涂布平板法在培养基上进行接种和计数，D项错误。
【答案】　AC
7．关于平板划线法和涂布平板法的叙述不正确的是(　　)
A．只能应用于固体培养基接种
B．都可以用于微生物的计数
C．接种培养后均可获得单菌落
D．接种用具都需进行严格灭菌
【解析】　A、平板划线法和稀释涂布平板法都只能
用于固体培养基上接种，A正确；B、稀释涂布平板法又称活菌计数，是由一个单细胞繁殖可成单个菌落这一培养特征设计的计数方法，可对微生物进行计数，而平板划线法不能用于计数，B错误；C、接种环上的菌液经过连续划线或逐步稀释，菌液中的菌体越来越少，最后容易形成单菌落，C正确；D、接种环和涂布器都必须经过灭菌才能使用，D正确。
【答案】　B
8.
从土壤中分离以尿素为氮源的细菌，下列实验操作不正确的(　　)
A.
将土壤用无菌水稀释，制备10－3～10－5土壤稀释液
B.
将不同浓度的土壤稀释液涂布于不同平板上
C.
用加入刚果红指示剂的选择培养基筛选分解尿素的细菌
D.
从周围出现红色环带的菌落中挑取能够分泌脲酶的菌株
【解析】　本题考查的是微生物的有关内容。加入刚果红指示剂的培养基为鉴别培养基，只能鉴别出是否为分解尿素的细菌，不能筛选。C错。故本题选C。
【答案】　C
9．在涂布平板操作时错误的是(　　)
A．将涂布器在酒精灯火焰上灼烧，直到烧红
B．取少量菌液滴加在培养基表面
C．将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃待酒精燃尽后，冷却8～10
s再用
D．涂布时可转动培养皿，使涂布均匀
【解析】　将涂布器先放入酒精中消毒，将沾有酒精的涂布器放在酒精灯火焰上引燃并放凉，即可涂布接种，A错误。
【答案】　A
10．有关微生物平板划线操作正确的是(　　)
A．平板划线数次后，在固体培养基上都可以形成由一个细菌繁殖而来的肉眼可见的菌落。
B．打开含菌种的试管需通过火焰灭菌，取出菌种后无需通过火焰，马上塞上棉塞即可
C．将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线即可
D．最后将平板倒置，放入恒温培养箱中培养
【解析】　平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。其操作步骤是：
①将接种环在酒精灯火焰上灼烧直至烧红。②在酒精灯火焰旁冷却接种环，并打开大肠杆菌的菌种试管的棉塞。③将菌种试管口通过火焰达到消灭试管口杂菌的目的。④将冷却的接种环伸入到菌液中取出一环菌种。⑤将菌种试管口再次通过火焰后塞上棉塞。⑥将皿盖打开一条缝隙，把接种环伸入平板内划3～5条平行线，盖上皿盖，不要划破培养基。⑦灼烧接种环，冷却后从第一区划线末端开始向第二区域内划线。重复上述过程，完成三、四、五区域内划线。注意不要将第五区的划线与第一区划线相连。⑧将平板倒置放在培养箱中培养。
【答案】　D
11．(双选)在微生物的培养中下列说法不正确的是(　　)
A．培养基、手、接种针要分别用高压蒸汽、火焰灼烧、酒精进行无菌处理
B．统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5，以M3作为该样品菌落数估计值
C．设置对照实验的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度
D.
纤维素分解菌产生的纤维素酶是一种复合酶，可把纤维素分解成葡萄糖
【解析】　培养基、接种针、手要分别用高压蒸汽、火焰灼烧、酒精进行无菌处理、统计某一稀释度的5个平板的菌落数依次为M1、M2、M3、M4、M5，以平均值作为该样品菌落数估计值，所以A、B选项符合题意。
【答案】　AB
12．(双选)下图是实验室使用某种接种方法在培养基上培养某种微生物的结果，相关叙述不正确的是(　　)
A．该图最可能是用平板划线法进行接种
B．该种微生物有可能是
H5N1
病毒
C．如果培养的是尿素分解菌，可加入酚红指示剂鉴定
D．该接种方法常用来准确统计样品中活菌的数目
【解析】　从图中可明显看出，这是在固体培养基上进行的平板划线法，用来接种某种微生物；病毒营寄生生活，不能用培养基进行培养，因此该种微生物不可能是H5N1病毒；在操作时，为防止杂菌污染，应进行严格的消毒和灭菌；平板划线法只能纯化该种微生物，并不能用来准确统计样品中活菌的数目，统计数目时应选用稀释涂布平板法。
【答案】　BD
13．获得纯净培养物的关键是(　　)
A.
将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌
B．用平板划线法或稀释涂布平板法接种菌种
C．适宜条件下培养
D．防止外来杂菌的污染
【解析】　获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的污染。
【答案】　D
14．尿素是尿素分解菌的氮源，因此在配制培养基时(　　)
A．葡萄糖在培养基中越多越好
B．尿素分解菌有固氮能力，故培养基中只需无机氮
C．尿素在培养基中越少越好
D．尿素分解菌无固氮能力，故培养基中的尿素为化合态氮
【解析】　尿素分解菌没有固氮能力，所以培养基中尿素作为氮源，需为化合态氮。
【答案】　D
15．在以尿素为惟一氮源的培养基中加入酚红指示剂的目的是(　　)
A．对分离的菌种作进一步的鉴定
B．筛选出能分解尿素的细菌
C．培养基中还缺乏酚红指示剂作细菌的营养
D．如指示剂变蓝我们就能准确地认定该菌能分解尿素
【解析】　在以尿素为惟一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，如果pH升高，指示剂升高，指示剂将变红，这样就能初步鉴定该种细菌能够分解尿素。
【答案】　A
16．在对纤维素分解菌进行选择培养时用液体培养基的目的是(　　)
A．可获得大量菌体
B．纤维素分解菌适宜在液体培养基上生长
C．可以充分利用培养基中的营养物质
D．可获得高纯度的纤维素分解菌
【解析】　液体培养基有利于纤维素分解菌大量繁殖，从而获得大量菌体。
【答案】　A
17．在纤维素分解菌的鉴定实验中，纤维素酶的测定方法一般是(　　)
A．对纤维素进行定量测定
B．对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定
C．对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定
D．对纤维素分解菌进行定量测定
【解析】　在纤维素分解菌的鉴定实验中，纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定，所以B选项正确。
【答案】　B
18．下列常用的无菌操作中，错误的是(　　)
A．无菌操作不要求杀死培养基中的一切细菌
B．用酒精擦拭双手的方法是对操作者进行消毒
C．实验操作过程应在酒精灯火焰附近进行
D．玻璃器皿(吸管、培养皿)可用酒精擦拭
【解析】　无菌技术是用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染，而不是杀死培养基中的一切细菌。对操作者应用较温和的方法进行消毒。实验操作过程应在酒精灯火焰附近进行，防止瓶口的微生物污染培养基。对无菌操作用到的玻璃器皿要用干热灭菌的方法彻底消灭其中的微生物，用酒精擦拭不能达到目的；选D。
【答案】　D
19．接种是微生物培养和微生物选择的必要步骤之一。下列关于接种的叙述中，不正确的是(　　)
A．接种通常在酒精灯火焰附近进行
B．接种之前要对接种环进行灼烧灭菌
C．接种指无菌条件下将微生物接入培养基的操作
D．接种时接种环要将培养基的表面划破
【解析】　为了保证无菌操作，整个接种过程都需要在酒精灯火焰旁进行，故ABC均正确。接种时接种环不能划破培养基的表面。
【答案】　D
20．下列关于微生物培养和利用的叙述不正确的是(　　)
A．利用稀释涂布平板法可对微生物进行计数
B．接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单个菌落
C．在无氮培养基中加入酚红指示剂可用来鉴定尿素分解菌
D．利用刚果红培养基上是否形成透明圈来筛选纤维素分解菌
【解析】　稀释涂布平板法又称活菌计数，是由一个单细胞繁殖可成单个菌落这一培养特征设计的计数方法，可对微生物进行计数，A正确。接种环上的菌液经过连续划线，菌液中的菌体越来越少，最后容易形成单菌落，B正确。鉴定尿素分解菌培养基不是无氮，有唯一氮源尿素，尿素分解菌分解尿素形成了氨气，氨气会使培养基的碱性增强，用酚红试剂即可鉴定出，C错误。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌，D正确。
【答案】　C
二、非选择题(共50分)
21．(10分)生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，为从土壤中微生物筛选到能分解尿素的细菌。培养基成分如下表所示，实验步骤如图1所示。回答下列问题
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
1.4
g
2.1
g
0.2
g
10
g
1
g
15
g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000
mL，调pH为7.2
(1)分解尿素的细菌能分泌________酶，能将尿素分解成________。
(2)培养基中为“目的菌”生长提供氮源和碳源的物质分别来自________和________。为了满足图示锥形瓶中目的菌对氧气的需求，在培养时应采用的操作方法是__________________。
(3)图中将细菌转到固体培养基上时，应采用________法接种以获得单个菌落。初步筛选出来的菌种还需要用生化的方法作进一步的鉴定，鉴定方法是检测初步筛选目的菌种培养基的pH，若pH________(降低/不变/升高)，说明该菌种能够分解尿素。
(4)A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。有同学认为造成A同学实验结果的原因是培养基被杂菌污染。为了证实该说法，则进一步实验的操作思路是________________。
【解析】　(1)分解尿素的细菌能分泌脲酶，能将尿素分解成氨。(2)培养基中加入尿素和葡萄糖的目的是为目的菌提供氮源和碳源。为了满足图示锥形瓶中目的菌对氧气的需求，在培养时应振荡培养，增大溶氧量。(3)转入固体培养基常采用平板划线法或稀释涂布平板法。检测初步筛选目的菌种培养基的pH，若pH升高，说明该菌种能够分解尿素，因为尿素分解后产生的氨呈碱性。(4)为了确定培养基是否被杂菌污染，应将A同学的培养基在不加土样的情况下，设置空白对照，观察实验结果。
【答案】　(1)
脲　氨　(2)尿素　葡萄糖　振荡培养　(3)稀释涂布平板　升高　(4)将A同学的培养基在不加土样的情况下，设置空白对照
22．(10分)请回答下列与微生物有关的问题：
(1)微生物的分布：能降解某种除草剂(一种难以降解的含氮有机物)的细菌主要分布在________________的土壤中。
(2)微生物的消毒和灭菌：在菊花组织培养中，对外植体常用____________和氯化汞进行消毒；在微生物培养中，对培养基常用____________法进行灭菌。
(3)微生物的应用：在葡萄酒的自然发酵过程中，运用吸附在葡萄皮上的野生型____________发酵产生酒精。
(4)微生物的接种：微生物接种的方法很多，最常用的是下面图中A、B两种方法。常用来统计样品活菌数目的方法是[　]____________。
(5)微生物的计数：运用活菌计数法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是__________________________。
(6)微生物的鉴定：要从土壤样液中筛选出能降解除草剂的细菌(已知该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)。设计培养基配方时，从用途来看，除加入必需的营养成分外，还应____________；从物理性质来看，还应加入____________。接种培养后，依据培养基中是否产生____________来筛选能降解该除草剂的细菌。
【解析】　
(1)由于微生物主要分布在适于自己分解利用的有机质丰富的土壤表层。所以能降解某种除草剂的细菌主要分布在长期使用该除草剂的土壤中。(2)植物组织培养时，对外植体常用酒精和氯化汞消毒，对培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌；(3)酒精发酵需要有酵母菌参与。(4)最常用的微生物接种方法有平板划线法B和稀释涂布平板法A。其中常用来统计样品活菌数目是稀释涂布平板法。(5)因一个菌落可由多个连在一起的细菌形成，所以计算得出的细菌数一般低于实际数目。(6)
要从土壤样液中筛选出能降解除草剂的细菌。设计培养基配方时，从用途来看，除加入必需的营养成分外，还应以该除草剂为唯一氮源；从物理性质来看，还应加入琼脂以形成固体培养基；接种培养后，依据培养基中是否产生透明圈来筛选能降解该除草剂的细菌。
【答案】　(1)长期使用该除草剂　(2)酒精　高压蒸汽灭菌　(3)酵母菌　(4)A(1分)　稀释涂布平板法　(5)当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落　(6)以该除草剂为唯一氮源(或“在无氮培养基中添加该除草剂”)　琼脂　透明圈
23.(10分)回答下列有关微生物及其培养的相关问题：
常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精，但是对酒精的耐受能力差。科学家利用基因工程培育了能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母。请分析回答：
(1)微生物实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是________________；为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该将器皿__________________。上图是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙指示的结构依次是
____________________
。
(2)制备酵母菌培养基要进行平板操作，待平板冷凝后，要将培养皿倒置，其主要原因______________________________________。
(3)取从自然界中采集的葡萄，然后在超净台上将葡萄置于0.1%氯化汞水溶液中进行表面消毒5
min，再用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，然后进行纯化培养。研究者在经过接种后得到了一个经培养后菌落分布如下图所示的平板，推测接种时可能的操作失误是________________。为了确定培养基是否被污染，需要进行的操作是：______________
。
(4)下表为某学生在筛选培养能利用木糖发酵的酵母菌时所配置的培养基配方，请指出其中的明显不足之处________________________。
K2HPO4
FeSO4
MgSO4·7H2O
NaNO3
KCl
蔗糖
木糖
琼脂
蒸馏水
0.1
g
0.001
g
0.05
g
0.3
g
0.05
g
3.0
g
3.0
g
2.0
g
100
ml
【解析】　(1)对实验用的培养皿的两种常用灭菌方法是高压蒸气灭菌和干热灭菌。为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该将器皿用牛皮纸包扎。结合示意图，甲、乙指示的结构依次是安全阀、排气阀。(2)制备酵母菌培养基要进行平板操作，待平板冷凝后，要将培养皿倒置，其主要原因防止冷凝水污染培养基。(3)培养皿中菌落分布不均匀，可能是由于涂布不均匀。为了确定培养基是否被污染，需要进行空白平板培养。(4)分析表中数据，要筛选能利用木糖的酵母菌，则在培养基中不能有除木糖以外的其他糖类。
【答案】　(1)高压蒸气灭菌　干热灭菌　用牛皮纸包扎　安全阀、排气阀　(2)防止冷凝水污染培养基　(3)涂布不均匀　培养空白平板　(4)应该以木糖为唯一碳源
24.
(8分)某研究小组研究了不同浓度的土霉素(一种抗生素)对大肠杆菌生长的影响，实验结果见下图1.
(1)实验结果表明，对大肠杆菌抑制作用最明显的是浓度为____________(图1中数字)的土霉素。
(2)该实验中，接种大肠杆菌时所使用的接种方法是__________，在培养和接种大肠杆菌时要特别注意进行__________操作。为更好地体现土霉素对大肠杆菌的抑制作用，实脸中还应增加一组________________作为空白对照。为了严格控制土霉素的剂量，对图纸片的要求是____________________。为减少实验误差，每一浓度的土霉素还要制备________________。
(3)长期大量使用土霉素容易引起大肠杆菌产生抗药性这一过程的实质是大肠杆菌种群的____________________发生了变化。
(4)该研究小组运用上述实验方法还研究了相同浓度的A、B、C三种不同抗生素对大肠杆菌生长的影响。请在图2中图示这一处理方案(可模仿图1加以必要的注解)。
【解析】　(1)据图1分析，⑤号圆纸片的抑菌圈最大，说明该浓度的土霉素对大肠杆菌抑制作用最明显。
(2)分析题图，培养皿中的菌落相互分离可以计数，因此所使用的接种方法是稀释涂布平板法；接种和培养大肠杆菌的关键是无菌操作；该实验要遵循对照原则，故还应该增加一组用无菌水浸泡的圆纸片作为空白对照；圆纸片的大小、质地属于无关变量，应该相同或一致；为减少实验误差，每一浓度的土霉素还要制备多个圆纸片进行重复实验。
(3)长期大量使用土霉素容易引起大肠杆菌产生抗药性是人工选择的结果，这一过程的实质是大肠杆菌种群发生进化，其实质是抗药性基因频率发生了变化。
(4)该方案的自变量为相同浓度的A、B、C三种不同抗生素，注意在图中要标记清楚．具体图解见答案。
【答案】　(1)⑤
(2)稀释涂布平板法　无菌　用无菌蒸馏水浸泡的圆纸片　大小、质地相同　多个圆纸片
(3)抗药性基因频率
(4)如图
25.(12分)微生物培养与分离技术是生物学中重要的实验技术。根据有关微生物的知识，分析回答问题：
(1)培养基的制备需经过计算、称量、溶化和A：________、B：________等过程，上述过程中需要在超净工作台上操作的是________。
(2)纯化菌种时为得到单菌落，常采用的接种方法是平板划线法和D：________法，其中需用接种环进行操作的是________。
(3)为达到筛选土壤中分解尿素细菌目的，平板内固体培养基应以尿素作为唯一的________，培养基中加入________指示剂培养后，若变红以鉴定其中含有所需细菌。若筛选纤维素分解菌，在选择培养后须进行E：________和F：________过程，一般通过观察________的有无挑选出所需菌种。
【解析】　(1)培养基的制备需经过计算、称量、溶化、[B]灭菌、[A]倒平板等过程，其中倒平板需要在超净工作台上操作。
(2)常采用的微生物接种方法是平板划线法和[D]稀释涂布平板法。其中平板划线法需用接种环进行操作。
(3)欲筛选土壤中分解尿素的细菌，培养基中应以尿素作为唯一的氮源，
需要在培养基中加入酚红指示剂进行鉴定。若筛选纤维素分解菌，在选择培养后须进行[E]梯度稀释→[F]涂布平板→挑选产生透明圈的菌落。
【答案】　(1)倒平板　灭菌　倒平板
(2)稀释涂布平板法　平板划线法
(3)氮源　酚红　梯度稀释　涂布平板　透明圈