高三生物第一輪復(fù)習 專題2 微生物的利用練習 新人教版選修1

1、微生物的利用練習教師版(20分鐘50分)1.(12分)(2015·赤峰模擬)高溫淀粉酶在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中有很大的實用性。研究者從熱泉中篩選了高效產(chǎn)生高溫淀粉酶的嗜熱菌，其篩選過程如下圖所示。請回答下列問題：(1)實驗過程應(yīng)采用無菌技術(shù)，防止培養(yǎng)物被微生物污染及被微生物感染，操作者的雙手需要進行清潔和處理。(2)、號培養(yǎng)基配制和滅菌時，滅菌與調(diào)節(jié)pH的先后順序是。(3)號培養(yǎng)基中的碳源為。若號培養(yǎng)基中的菌落連成一片，最可能的原因是。(4)部分嗜熱菌的菌落周圍形成透明圈，應(yīng)挑出透明圈(填“大”或“小”)的菌落接種到號培養(yǎng)基，該過程的目的是目的菌；下次劃線時接種環(huán)上的菌種來源于?！窘馕觥?

2、1)微生物培養(yǎng)時，為了防止培養(yǎng)物被微生物污染及操作者自身被微生物感染，應(yīng)采用無菌技術(shù)，對操作者的雙手需要進行清潔和消毒處理。(2)培養(yǎng)基配制時，應(yīng)先調(diào)節(jié)pH，然后滅菌處理。(3)從熱泉中篩選高效產(chǎn)生高溫淀粉酶的嗜熱菌，應(yīng)以淀粉作為碳源。若涂布平板時培養(yǎng)基中的菌落連成一片，最可能的原因是菌液濃度過高(或稀釋不夠)。(4)嗜熱菌的菌落周圍形成透明圈，透明圈越大，則表明該菌能更高效利用淀粉。號培養(yǎng)基上采用平板劃線法接種，是為了純化目的菌，下次劃線時接種環(huán)上的菌種來源于上次劃線末端。答案：(1)操作者自身消毒(2)先調(diào)節(jié)pH，后滅菌(3)淀粉菌液濃度過高(或稀釋不夠)(4)大純化上次劃線末端【加固訓(xùn)練

3、】多環(huán)芳烴菲在染料、殺蟲劑等生產(chǎn)過程中被廣泛使用，是土壤、河水中常見的污染物之一。下圖表示科研人員從被石油污染的土壤中分離獲得能降解多環(huán)芳烴菲的菌株Q的主要步驟。請回答：(1)完成步驟中操作，共需灼燒接種環(huán)次。該步驟的目的是對菌株Q進行，為防止冷凝后形成的水珠滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基，固體平板培養(yǎng)細菌時要。(2)在培養(yǎng)基上形成的菌落在生態(tài)學(xué)上可以稱為一個。(3)為了獲得分解多環(huán)芳烴菲能力更強的菌株，研究人員又對菌株Q進行了誘變處理，得到突變株K。為了進一步比較兩種菌株降解多環(huán)芳烴菲的能力，設(shè)計了下列實驗，請補全實驗步驟：取9只錐形瓶均分成三組，編號A、B、C。向A、B、C三組錐形瓶中加入等量的

4、的培養(yǎng)液。向A加入無菌水，B、C兩組培養(yǎng)液中分別加入 。28恒溫培養(yǎng)3天后，測定錐形瓶中多環(huán)芳烴菲的降解率?！窘忸}指南】(1)關(guān)鍵信息：比較兩種菌株降解多環(huán)芳烴菲的能力。(2)知識儲備：多環(huán)芳烴菲是含碳化合物，可作為微生物的碳源。平板劃線接種時每次劃線前后均要灼燒接種環(huán)。【解析】(1)圖中步驟為平板劃線操作，共在5個區(qū)域內(nèi)劃線，由于每次劃線前后均要灼燒接種環(huán)，因此該操作共需灼燒接種環(huán)6次。為防止冷凝后形成的水珠滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基，固體平板培養(yǎng)細菌時要倒置。(2)在培養(yǎng)基上形成的菌落是同種微生物的子細胞群體，因此在生態(tài)學(xué)上可以稱為一個種群。(3)實驗的目的是比較兩種菌株降解多環(huán)芳

5、烴菲的能力，因此所用培養(yǎng)基應(yīng)以多環(huán)芳烴菲為唯一碳源。對照實驗分別用無菌水、等量的菌株Q菌液和突變株K菌液進行對照。答案：(1)6純化倒置(2)種群(3)以多環(huán)芳烴菲為唯一碳源等量的菌株Q菌液和突變株K菌液2.(12分)尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料，但若不經(jīng)細菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物種類和數(shù)量繁多，某同學(xué)試圖從土壤中篩選出能高效降解尿素的細菌(目的菌)，表中所示是該同學(xué)配制的培養(yǎng)基成分：成分含量成分含量KH2PO41.4 gNa2HPO42.1 gMgSO4·7H2O0.2 g葡萄糖10.0 g(NH4)2SO41.0 g瓊脂15.0 g蒸餾水定容到1 000

6、 mL(1)該培養(yǎng)基中的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括。從物理性質(zhì)上看，該培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。(2)在微生物的培養(yǎng)中，一般要對配制的培養(yǎng)基采用高壓蒸汽滅菌，其中“高壓”是為了。(3)若培養(yǎng)從土壤中分離出來的目的菌，該培養(yǎng)基成分如何調(diào)整？，依據(jù)是?！窘馕觥?1)從培養(yǎng)基的成分看，該培養(yǎng)基中包含微生物生長所需的氮源(NH4)2SO4、碳源(葡萄糖)、水和多種無機鹽，并且培養(yǎng)基中還有瓊脂作為凝固劑，因此從物理性質(zhì)上看，該培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基。(2)微生物的芽孢耐受性強，高壓可以殺死培養(yǎng)基中的細菌芽孢。(3)從土壤中分離降解尿素的細菌，應(yīng)用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，因此應(yīng)將該培養(yǎng)基中的(NH4)2SO4換成尿素。

7、答案：(1)氮源、碳源、無機鹽和水固體(2)殺死培養(yǎng)基中的細菌芽孢(3)將(NH4)2SO4換成尿素要篩選出降解尿素的細菌，只能以尿素作為唯一的氮源【加固訓(xùn)練】常見的釀酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖來進行酒精發(fā)酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖產(chǎn)生酒精，但是對酒精的耐受能力差?？茖W(xué)家利用基因工程培育了能利用這兩種糖進行發(fā)酵且對酒精耐受能力強的釀酒酵母。(1)將自然界中采集到的葡萄帶回實驗室，用無菌水將葡萄皮上的微生物沖洗到無菌的三角瓶中，然后將瓶中的液體用法接種于固體培養(yǎng)基上，在適宜的條件下培養(yǎng)，獲得各種菌落。(2)將培養(yǎng)基上的酵母菌菌株轉(zhuǎn)接到 的培養(yǎng)基中，無氧條件下培養(yǎng)一周后，

8、有些酵母菌死亡，說明這些酵母菌不能利用木糖發(fā)酵。從存活的酵母菌中提取DNA，經(jīng)大量擴增獲得目的基因。(3)將目的基因連接到質(zhì)粒上，該質(zhì)粒具有尿嘧啶合成酶基因，其可作為標記基因。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入酵母菌時，選擇缺乏尿嘧啶合成能力的釀酒酵母作為受體菌，導(dǎo)入成功后，可用的培養(yǎng)基篩選能夠利用木糖的釀酒酵母。(4)將上述獲得的轉(zhuǎn)基因釀酒酵母接種在以和為碳源的培養(yǎng)基中進行發(fā)酵能力測試。隨著發(fā)酵的持續(xù)進行，若該釀酒酵母能夠存活，說明它能 ，即說明所需菌株培育成功。【解析】(1)在固體培養(yǎng)基上的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。(2)能夠利用木糖的酵母菌能夠在以木糖為唯一碳源的培養(yǎng)基上生長，因此可以

9、設(shè)置以木糖為唯一碳源的培養(yǎng)基篩選能夠利用木糖的酵母菌。(3)由于質(zhì)粒上具有尿嘧啶合成酶基因，因此導(dǎo)入重組質(zhì)粒的酵母菌能夠合成尿嘧啶，因此可用缺乏尿嘧啶的選擇培養(yǎng)基篩選能夠利用木糖的釀酒酵母。(4)轉(zhuǎn)基因釀酒酵母既能夠利用葡萄糖，又能夠利用木糖，因此可在含有葡萄糖和木糖的培養(yǎng)基上生長繁殖，隨著發(fā)酵的進行，發(fā)酵液中酒精不斷增加，如果釀酒酵母不死亡，則說明這些釀酒酵母對酒精的耐受能力強。答案：(1)稀釋涂布平板(或平板劃線)(2)以木糖為唯一碳源(3)缺乏尿嘧啶(4)葡萄糖木糖利用葡萄糖和木糖產(chǎn)生酒精，且對酒精的耐受能力強(合理即可)【方法技巧】選擇培養(yǎng)基的設(shè)計方法(1)營養(yǎng)缺陷型選擇培養(yǎng)基：通過控

10、制培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分，使營養(yǎng)缺陷型微生物不能正常生長。(2)添加抑菌物質(zhì)的選擇培養(yǎng)基：在完全培養(yǎng)基中加入某些化學(xué)物質(zhì)，利用加入的化學(xué)物質(zhì)對非目的微生物產(chǎn)生的抑制作用選擇目的微生物。(3)特殊培養(yǎng)條件的選擇培養(yǎng)基：改變微生物的培養(yǎng)條件(如高溫、特殊pH等條件的選擇)。3.(11分)(2013·新課標全國卷)臨床使用抗生素前，有時需要做細菌耐藥實驗。實驗時，首先要從病人身上獲取少量樣本，然后按照一定的實驗步驟操作，以確定某致病菌對不同抗生素的敏感性。回答下列問題：(1)為了從樣本中獲取致病菌單菌落，可用法或法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。(2)取該單菌落適當稀釋

11、，用法接種于固體培養(yǎng)基表面，在37培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，使其均勻生長，布滿平板。(3)為了檢測該致病菌對于抗生素的敏感性，將分別含有A、B、C、D四種抗生素的濾紙片均勻置于該平板上的不同位置，培養(yǎng)一段時間后，含A的濾紙片周圍出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素；含B的濾紙片周圍沒有出現(xiàn)透明圈，說明該致病菌對抗生素B；含C的濾紙片周圍的透明圈比含A的小，說明；含D的濾紙片周圍的透明圈也比含A的小，且透明圈中出現(xiàn)了一個菌落，在排除雜菌污染的情況下，此菌落很可能是抗生素D的。(4)根據(jù)上述實驗結(jié)果，為達到抗菌目的，最好應(yīng)選用抗生素。【解題指南】本題主要考查微生物培養(yǎng)，解答本題可從以下兩個方面著手：(1)

12、分離微生物方法：平板劃線法和稀釋涂布(平板)法。(2)透明圈的大小表示此種抗生素抗菌能力的強弱?！窘馕觥勘绢}考查微生物接種和抗生素抗菌能力判斷。(1)在微生物的培養(yǎng)過程中，常用來分離微生物的方法是稀釋涂布(平板)法或平板劃線法。(2)為了使微生物在培養(yǎng)基上能夠均勻分布，一般用涂布法將微生物接種在培養(yǎng)基上。(3)在抗藥性檢驗過程中，如果在菌落周圍出現(xiàn)透明的圓圈，說明此種抗生素可抑制該細菌生長；透明圈的大小表示此種抗生素抗菌能力的強弱，據(jù)此可判斷A、B、C抗菌能力強弱依次是A、C、B；D的透明圈中出現(xiàn)了一個菌落，說明該菌落對此種抗生素具有耐藥性。(4)實驗結(jié)果表明抗生素A對該致病菌的抗菌效果最好。

13、答案：(1)劃線稀釋涂布(平板)(或涂布)(2)涂布(3)敏感不敏感該致病菌對C的敏感性比對A的弱耐藥菌(4)A4.(15分)(2015·南昌模擬)無菌操作是微生物接種技術(shù)的關(guān)鍵；傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和微生物分離、純化、應(yīng)用過程及植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)過程中，均要無菌操作?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：(1)消毒和滅菌是兩個不同的概念，滅菌是指徹底殺滅微生物使其永遠喪失生長繁殖的能力。消毒僅指殺死一部分對人體有害的病原菌而對被消毒的物體基本無害。下列哪些事物適用于消毒處理。皮膚飲用水牛奶注射器培養(yǎng)皿接種環(huán)培養(yǎng)基果汁醬油手術(shù)刀A.B.C.D.以上全部(2)配制培養(yǎng)基時各種成分在溶化后分裝前必須進行，接

14、種前要進行，在整個微生物的分離和培養(yǎng)中，一定要注意在無菌條件下進行。(3)下圖是利用法進行大腸桿菌接種，把聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。為達到這一目的，操作上應(yīng)注意：每次劃線前要；冷卻后從上一區(qū)劃線末端開始劃；首尾區(qū)。(4)利用培養(yǎng)基不僅可以分離培養(yǎng)大腸桿菌，也可以進行植物組織培養(yǎng)。與大腸桿菌培養(yǎng)明顯不同的是，用于組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中還需要加入。(5)有位同學(xué)在家制作泡菜時，為避免雜菌污染而向泡菜壇中加入了青霉素，結(jié)果發(fā)酵失敗，原因可能是?！窘馕觥?1)皮膚、飲用水、牛奶、果汁、醬油應(yīng)消毒處理，注射器、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、培養(yǎng)基、手術(shù)刀應(yīng)滅菌處理。(2)配制培養(yǎng)基時各種成分在溶化后分裝前必須

15、調(diào)整pH，接種前要進行高壓蒸汽滅菌，在整個微生物的分離和培養(yǎng)中，一定要注意在無菌條件下進行。(3)微生物的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。平板劃線進行時應(yīng)每次劃線前灼燒接種環(huán)，冷卻后從上一區(qū)劃線末端開始劃，首尾區(qū)不連接。(4)與大腸桿菌培養(yǎng)明顯不同的是，用于組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中還需要加入植物激素。(5)制作泡菜利用的是乳酸菌的乳酸發(fā)酵，但乳酸菌對青霉素敏感，會導(dǎo)致死亡。答案：(1)A(2)調(diào)整pH高壓蒸汽滅菌(3)平板劃線灼燒接種環(huán)不連接(不重疊)(4)植物激素(5)青霉素殺死了乳酸菌【加固訓(xùn)練】生物乙醇是以生物為原料生產(chǎn)的可再生能源。我國利用農(nóng)作物廢棄物(秸稈)生產(chǎn)乙醇，其技術(shù)流程為：纖

16、維素酶分解酵母菌發(fā)酵蒸餾成品。纖維素酶可以從能分解纖維素的細菌培養(yǎng)液中提取。某同學(xué)設(shè)計了從土壤中分離纖維素分解菌的實驗流程：土壤取樣選擇培養(yǎng)梯度稀釋鑒別培養(yǎng)。請分析回答下列問題：(1)最好選擇環(huán)境采集土樣。(2)以下是兩種培養(yǎng)基配方。A.培養(yǎng)基配方序號成分含量KH2PO41.4 gNa2HPO42.1 gMgSO4·7H2O0.2 g纖維素酶1.0 g葡萄糖10.0 g尿素1.0 g瓊脂15.0 gB.培養(yǎng)基配方序號成分含量KH2PO40.9 gNaNO31.0 gNa2HPO4·7H2O1.2 gMgSO4·7H2O0.5 gKCl0.5 g纖維素粉5.0 g酵母膏0.5 g水解酪素0.5 g如果要分離提純土壤中的纖維素分解菌，應(yīng)選擇(填編號)培養(yǎng)基配方，從功能看該培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。(3)為了鑒別纖維素分解菌和進一步純化菌種，可以在鑒別培養(yǎng)基中加入，將篩選獲得的菌液稀釋后用法接種到鑒別培養(yǎng)基上，然后挑選產(chǎn)生的菌落作為菌種進行擴大培養(yǎng)。【解析】(1)分解纖維素的微生物生活在富含纖維素的環(huán)境中，因此從土壤中分離纖維素分解菌時應(yīng)從纖維素含量豐富的土壤取樣。(2)由培養(yǎng)基的配方可知，B培養(yǎng)基富含纖維素，因此要分離提純土壤中的纖維素分解菌，應(yīng)選擇B培養(yǎng)基配方，該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(3)