课时作业42　微生物的培养和利用

基础巩固

1．(2019·四川德阳四校联考)下列生物学实验操作，能够顺利达到实验目的的是(　　)

A．在固体培养基上涂布稀释大肠杆菌培养液以获得单菌落

B．在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气制作果酒

C．土壤浸出液接种于牛肉膏蛋白胨培养基上筛选分解尿素的细菌

D．在土壤中分解尿素的细菌的分离和计数实验中，应采用平板划线法

解析：在固体培养基上涂布稀释后的大肠杆菌培养液可以获得单个菌落，A正确；在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气酵母菌会进行有氧呼吸，而果酒是酵母菌无氧呼吸的产物，B错误；土壤浸出液接种于牛肉膏蛋白胨培养基，没有起到筛选作用，要筛选分解尿素的细菌应选择以尿素为唯一氮源的培养基，C错误；在土壤中分解尿素的细菌分离和计数实验中，应采用稀释涂布平板法，D错误。

答案：A

2．(2019·北京海淀检测)下列有关细菌纯培养的说法，不正确的是    (　　)

A．实验操作者接种前需用70%的酒精棉球擦手消毒

B．每次划线后接种环要在酒精灯火焰上灼烧灭菌

C．培养基上的单个菌落都是一个细菌细胞的克隆

D．菌液梯度稀释后用涂布法接种，得到单菌落便于计数

解析：在进行无菌操作前，实验操作者的双手要进行消毒，一般是用70%酒精擦拭双手，A正确；接种环灼烧灭菌可杀死残留的菌种，B正确；单个菌落有可能是多个细菌的克隆，C错误；稀释涂布法接种可用于计数，D正确。

答案：C

3．(2019·山东滕州五中模拟)某研究小组欲研究被石油污染过的土壤中细菌的数量，并从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是(　　)

A．称取和稀释被污染的土壤时应在火焰旁

B．用以石油为唯一碳源的培养基进行筛选

C．分离菌种时可采用稀释涂布平板法接种

D．对细菌进行计数时宜采用平板划线法接种

解析：微生物的分离和培养的关键技术是无菌技术，因此在微生物的分离和培养的过程中称取和稀释土壤时应在酒精灯火焰旁进行，A正确；筛选出能分解石油的细菌，培养基的配方应以石油为唯一碳源，B正确；对微生物进行分离，可用稀释涂布平板法，C正确；对活菌进行计数常用稀释涂布平板法而不能用平板划线法，D错误。

答案：D

4．(2019·上海市青浦区一模)如图是微生物平板划线示意图，划线的顺序为12345，下列说法中正确的是(　　)

A．操作前要将接种环用酒精消毒

B．划线操作须在火焰上方进行

C．只有在5区才可以得到所需菌落

D．在12345区域中划线前后都要对接种环灭菌

解析：在每次划线前后都要对接种环进行灭菌，接种环的灭菌方法应是在火焰上灼烧，不用酒精消毒，A错误；B.接种时划线操作是在火焰周围进行，B错误；在5个区域中，只要有单个活细菌，通过培养即可获得所需菌落，C错误；每次划线前都要灼烧接种环，目的是杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，每次划线的菌种都来自上一次划线的末端，D正确。

答案：D

5．(2019·四川成都模拟)在鉴别纤维素分解菌的培养基中，常常加入水溶性的羧甲基纤维素钠(CMC－Na)。下列叙述错误的是(　　)

A．羧甲基纤维素钠(CMC－Na)主要为细菌提供氮源

B．刚果红染液能与培养基中的纤维素形成红色复合物

C．刚果红可在倒平板时加入，加入前需要将刚果红溶液灭菌

D．纤维素酶至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶

解析：羧甲基纤维素钠为可溶性纤维素衍生物，在鉴别纤维素分解菌的培养基中作为碳源，A错误；刚果红与纤维素形成红色复合物，纤维素分解菌可以分解纤维素，从而使红色消失产生透明圈，B正确；刚果红可在倒平板时加入，加入前需要将刚果红溶液灭菌，C正确；纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，D正确。

答案：A

6．(2019·内蒙古阿拉善左旗高级中学月考)关于灭菌和消毒不正确的理解是(　　)

A．灭菌是指杀灭环境中一切微生物的细胞、芽孢和孢子

B．消毒和灭菌实质是相同的

C．接种环用灼烧法灭菌

D．常用的消毒方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法

解析：灭菌是指采用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，A正确；消毒是指消除或杀灭外环境中的病原体，使其无害化，灭菌则是要将所有的微生物和病毒全部杀灭，以达到无菌的目的，灭菌一定可以达到消毒的目的，但消毒不一定能达到灭菌的效果，B错误；接种工具常用灼烧法灭菌，C正确；常用的消毒方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法，D正确。

答案：B

能力创新

7．(2019·河北名校高三模拟)从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计正确的是(　　)

A．土壤取样→梯度稀释→涂布平板→发酵培养

B．土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选菌落

C．土壤取样→梯度稀释→选择培养→挑选菌落

D．土壤取样→梯度稀释→涂布平板→选择培养→挑选菌落

解析：正确的实验设计一般是：土壤取样→选择培养(此步是否需要，应根据样品中的菌株数量的多少来确定)→梯度稀释→将样品涂布到有特定选择作用的培养基上→挑选菌落。

答案：B

8．(2018年高考·课标全国卷Ⅲ)回答下列与酵母菌有关的问题：

(1)分离培养酵母菌通常使用____________(填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼脂”)培养基，该培养基应采用________灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后会观察到菌落，菌落的含义是______________。

(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进______________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)；若进行厌氧培养，可促进________(填“菌体快速增殖”“乙醇产生”或“乳酸产生”)。

(3)制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是______________________。

解析：(1)麦芽汁琼脂培养基的碳氮比较高，而且含糖量高，更适合酵母菌；该培养基应采用高压蒸汽灭菌法灭菌；若将酵母菌划线接种在平板上，培养一段时间后可观察到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是菌落。

(2)酵母菌液体培养时，若通入氧气，进行有氧呼吸产生H2O和CO2，释放能量多，细胞增殖快；若进行无氧培养，进行无氧呼吸，产生酒精和CO2，释放能量少，增殖慢。

(3)制作面包时，在面粉中添加一定量的酵母菌，因酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得面包松软多孔。

答案：(1)麦芽汁琼脂　高压蒸汽　由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体

(2)菌体快速增殖　乙醇产生

(3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2，CO2使面包松软

9．(2019·河北衡水联考)手机高温、潮湿的环境非常适合细菌的生长，由大肠杆菌引起的食源性疾病日渐成为社会比较关注的公共卫生问题。为了了解手机上大肠杆菌的种类及分布情况，某兴趣小组进行了如下实验步骤。请进一步完善实验内容并回答相关问题：

(1)实验步骤：

①配制含有________、水、无机盐的固体培养基，并在培养基中加入少量________(使大肠杆菌菌落呈现黑色)；

②从10名学生的手机正、反面采集样品，分别接种至灭菌的培养基上，在37℃恒温培养箱中培养24～48h，选取________的菌落；

③将接种针用________法灭菌后，将②中选取的菌落接种到________(填“固体”或“液体”)培养基，在恒温摇床上培养24h，使细菌大量繁殖；

④用________法将③过程所获得的细菌接种到培养基上，分别统计菌落的种类和数目；

⑤根据菌落的特征进一步鉴定大肠杆菌的类型。

(2)上述实验步骤中，从用途看，①所用培养基属于________培养基。

(3)上述实验步骤④统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是__________________________________。

解析：(1)①微生物生长的培养基需要碳源、氮源、水和无机盐。大肠杆菌可以用伊红—美蓝培养基进行鉴别。②大肠杆菌在伊红—美蓝培养基上呈现黑色，因此挑选黑色菌落进行扩大培养。③接种针用灼烧法进行灭菌，扩大培养需将菌落接种到液体培养基，利于细菌大量繁殖。④用稀释涂布平板(涂布分离)法统计大肠杆菌的数量，根据菌落的特征区分不同种类的大肠杆菌。(2)①所用的伊红－美蓝培养基属于鉴别培养基。(3)当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。

答案：(1)①碳源、氮源　  伊红－美蓝

②黑色　③灼烧　液体

④稀释涂布(平板)(或“稀释涂布分离”)

(2)鉴别

(3)当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落

10．(2017年高考·课标全国卷 Ⅰ )某些土壤细菌可将尿素分解成CO2和NH3，供植物吸收和利用。回答下列问题：

(1)有些细菌能分解尿素，有些细菌则不能，原因是前者能产生______________________。能分解尿素的细菌不能以尿素的分解产物CO2作为碳源，原因是____________________________。但可用葡萄糖作为碳源，进入细菌体内的葡萄糖的主要作用是________________________________(答出两点即可)。

(2)为了筛选可分解尿素的细菌，在配制培养基时，应选择________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素＋NH4NO3”)作为氮源，不选择其他两组的原因是____________________________________。

(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4，其作用有________________________________________________(答出两点即可)。

解析：(1)土壤中的某些细菌之所以能够分解尿素，是因为它们能产生脲酶。尿素分解菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物，必须利用现成的有机物(如葡萄糖)作为碳源；葡萄糖通过呼吸作用被分解时，能为细胞生命活动提供能量，同时，葡萄糖还可以转化成脂肪、某些氨基酸等物质，所以进入细菌体内的葡萄糖能为其他有机物的合成提供原料。(2)选择培养基是只允许特定种类的微生物(目的微生物)生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。本实验的目的菌是可分解尿素的细菌，因此，配制的培养基应只允许尿素分解菌生长，NH4NO3可以作为所有细菌的氮源，培养基中如含有NH4NO3，将不能起到筛选作用。(3)KH2PO4和Na2HPO4能为细菌生长提供钾盐、钠盐和磷酸盐，而H2PO4－/HPO42－可以使培养基中pH保持相对稳定。

答案：(1)脲酶　分解尿素的细菌是异养生物，不能利用CO2来合成有机物　为细胞生命活动提供能量，为其他有机物的合成提供原料

(2)尿素　其他两组都含有NH4NO3，能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3，不能起到筛选作用

(3)为细菌生长提供无机营养，作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH稳定

11．(2018年高考·课标全国卷Ⅱ)在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。回答下列问题：

(1)在实验室中，玻璃和金属材质的实验器具________(填“可以”或“不可以”)放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。

(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法，与煮沸消毒法相比，这两种方法的优点是________。

(3)密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒，其原因是紫外线能________，在照射前，适量喷洒________，可强化消毒效果。

(4)水厂供应的自来水通常是经过________(填“氯气”“乙醇”或“高锰酸钾”)消毒的。

(5)某同学在使用高压蒸汽灭菌锅时，若压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度，最可能的原因是____________________________。

解析：(1)能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等可以放入干热灭菌箱中进行干热灭菌。

(2)煮沸消毒法即在100℃时煮沸5～6 min可以杀死微生物细胞和一部分芽孢；巴氏消毒法即在70～75℃时煮30 min或在80 ℃时煮l5 min，可以杀死微生物，并且保证营养物质不被破坏。因此，与煮沸消毒法相比，牛奶消毒常采用的巴氏消毒法或高温瞬时消毒法的优点是达到消毒目的的同时，营养物质损失较少。

(3)因紫外线能破坏DNA结构，所以密闭空间内的空气可采用紫外线照射消毒。在照射前，适量喷洒消毒液，可强化消毒效果。

(4)通常乙醇消毒是75%的酒精，有气味，影响水质，不适宜消毒自来水；高锰酸钾本身有颜色，消毒后溶液呈紫红色，无法使用；因此水厂供应的自来水通常是经过氯气消毒的。

(5)采用高压蒸汽灭菌时，锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后才能将锅密闭。如果未将锅内冷空气排尽，则会出现压力达到设定要求，而锅内并没有达到相应温度的现象。

答案：(1)可以

(2)在达到消毒目的的同时，营养物质损失较少

(3)破坏DNA结构　消毒液

(4)氯气

(5)未将锅内冷空气排尽

12．(2019·重庆市第二次诊断考)北方每年在小麦丰收的季节，焚烧秸秆火焰四起，烟雾弥漫，不但导致严重的雾霾而且造成资源的浪费。科学家为了解决这个问题，努力寻找分解秸秆中纤维素的微生物，他们做了如下实验，据图回答：

―→―→―→―→

　　　　　　　　甲图

(1)根据甲图，选择培养纤维素分解菌要用______________。为了鉴别纤维素分解菌，常在培养基中加入________。为了统计样品中活菌的数目，常用方法除稀释涂布平板法外，还有____________的方法。

(2)乙图是培养出的单菌落示意图，最适合分解秸秆的两个菌落是______________(填数字)，纤维素分解菌将纤维素最终分解为________________。从图中可以看出培养基上菌落数较少，推测可能的原因是______________________________。

(3)为了长期保存该微生物，可以采用________________的方法。

解析：(1)从土壤样液中筛选能分解纤维素的细菌所用的培养基是选择培养基。在培养基中加入刚果红，刚果红会与纤维素形成红色复合物，而呈现红色，如果纤维素被降解，则培养基表面会形成以纤维素分解菌为中心的透明圈，可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。统计样品中活菌的数目，常用稀释涂布平板法或显微镜直接计数。

(2)透明圈的大小反映了细菌分解纤维素能力大小，培养基中大的透明圈就是分解纤维素多的地方，所以乙图中最适合分解秸秆的两个菌落是1和4；纤维素是多糖，最终被分解菌分解成葡萄糖；从图中可以看出培养基上菌落数较少，推测可能是土壤中纤维素分解菌较少，稀释的倍数太大所致。

(3)长期保留菌种可用甘油管藏的方法。

答案：(1)选择培养基　刚果红(CR)　显微镜直接计数

(2)1和4　葡萄糖　土壤中纤维素分解菌较少，稀释的倍数太大

(3)甘油管藏