第40讲 微生物的培养与应用
限时规范特训
一、选择题
1．下列关于对微生物筛选的叙述中不正确的是( ) A．利用高温培养条件筛选耐热的Taq细菌 B．用不含碳源的培养基筛选出自养微生物 C．用含酚红的培养基筛选出能分解尿素的菌株 D．用高浓度NaCl的培养基筛选耐盐突变菌株 答案 C
解析 Taq耐热菌需要利用高温来筛选，A正确；自养型微生物可以利用大气中CO2作为碳源，所以在不含碳源的培养基上自养微生物可以存活，B正确；用以尿素为唯一氮源的培养基筛选分解尿素的菌株，可以用含酚红的培养基进行鉴别，C错误；耐盐突变株应用含高盐的培养基筛选，D正确。
2．甲、乙、丙是三种微生物，下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是( )
A．甲、乙、丙都是异养微生物
B．甲、乙都是自养微生物、丙是异养微生物
C．甲是异养微生物、乙是固氮微生物、丙是自养微生物 D．甲是固氮微生物、乙是自养微生物、丙是异养微生物 答案 D
解析 Ⅰ培养基中缺少氮源，而甲能在此培养基中生长，说明甲能固氮，属于固氮微生物；Ⅱ培养基中缺少碳源，而乙能在此培养基中生长，说明乙能合成有机物，属于自养微生物；Ⅲ是完全培养基，但丙只能在此培养基上生存，说明丙是异养微生物。
3．某学者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．利用平板划线法对细菌进行计数 B．用以石油为唯一碳源的培养基筛选 C．采用稀释涂布平板法分离菌种
D．称取和稀释土壤样品时应在酒精灯火焰旁 答案 A 小学+初中+高中
小学+初中+高中
解析 分离细菌常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法，但平板划线法不能用来计数，A错误，C正确；筛选能分解石油的细菌，要以石油作为培养基中唯一的碳源，B正确；筛选细菌的整个操作过程都需要在无菌条件下进行，所以在称取和稀释土壤样品时应在酒精灯火焰旁进行，D正确。
4．分离出的微生物还要进行鉴定，而微生物的鉴定需要鉴别培养基，下列不属于鉴别培养基的是( )
A．加入酚红的培养基 B．加入刚果红的培养基
C．加入伊红—美蓝(能使大肠杆菌有特殊的金属光泽)的培养基 D．加入纤维素粉的培养基 答案 D
解析 鉴别培养基是根据微生物的代谢特点在培养基中加入一些指示剂配制而成的，如酚红、伊红—美蓝、刚果红等，而纤维素粉不能起到鉴别的作用。
5．下列关于“检测土壤中细菌总数”的实验操作的叙述，错误的是( ) A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，高温、高压灭菌后倒平板
B．取稀释倍数为10、10、10的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL涂布于不同的平板上 C．将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养24～48小时 D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300个以上的平板进行计数 答案 D
解析 检测土壤中细菌总数时，要先用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板，然后取稀释倍数为10、10、10的土壤稀释液和无菌水各0.1 mL，分别涂布于各组平板上，将实验组和对照组平板倒置，37 ℃恒温培养24～48小时，最后在确定对照组无菌后，为保证实验结果的准确性，应选择菌落数在30～300个的平板进行计数。
二、非选择题
6．[2017·豫南九校联考]如表所示为某微生物培养基的配方，请回答：
4
5
6
4
5
6
(1)依物理性质划分，该培养基属于________培养基；依用途划分，则属于________培养基。
(2)依培养基的成分，所培养微生物的同化作用类型是________。
(3)如要鉴定自来水中的大肠杆菌是否超标，至少要加入________、________和________，除去________。
答案 (1)液体 选择 (2)异养型 (3)琼脂 伊红 美蓝 青霉素 小学+初中+高中
小学+初中+高中
解析 (1)该培养基中无凝固剂琼脂，属于液体培养基。该培养基含有抗生素(青霉素)，属于选择培养基。
(2)该培养基中含有有机碳源，可见所培养的微生物是异养型生物。
(3)微生物的鉴定常用固体培养基，故应向此培养基中加入凝固剂琼脂；由于大肠杆菌不能在含青霉素的培养基中生存，还应该除去青霉素，伊红美蓝培养基上生长的大肠杆菌菌落呈紫黑色并带有绿色金属光泽。
7．高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选出了能高效生产高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图所示。请据图回答：
(1)Ⅰ号培养基从物理状态来看，属于固体培养基，配制时要加入________作为凝固剂，从用途来看属于选择培养基，应以________作为唯一碳源。
(2)配制固体培养基的基本步骤是( ) A．计算、称量、倒平板、溶化、灭菌 B．计算、称量、溶化、倒平板、灭菌 C．计算、称量、溶化、灭菌、倒平板 D．计算、称量、灭菌、溶化、倒平板
(3)溶化时，烧杯中加入琼脂后要不停地________，防止琼脂糊底引起烧杯破裂。对培养基灭菌的方法一般为________________。
(4)①过程是________，②过程所使用的接种方法是________________法。
(5)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放________分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈，挑选相应的菌落，接种到Ⅱ号培养基进一步分离纯化后，再对菌种进行________培养。
答案 (1)琼脂 淀粉 (2)C (3)搅拌 高压蒸汽灭菌 (4)稀释 稀释涂布平板 (5)淀粉酶 扩大
解析 固体培养基通常加入琼脂作为凝固剂。本实验的目的是获得产生高温淀粉酶的嗜热菌，故其选择培养基中应以淀粉作为唯一碳源。配制固体培养基的基本步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。配制培养基加热溶化时，要注意加入琼脂后要不断搅拌，防止琼脂糊小学+初中+高中
小学+初中+高中
底和溢出。对培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌。仔细观察题图可知，过程①是菌液稀释过程，②是采用稀释涂布平板法接种。能产生淀粉酶的部分细菌能分解利用淀粉，其菌落周围会出现透明圈，取这样的菌落再分离纯化可获得相应菌种，以后可以扩大培养用于生产。
8．[2017·石家庄质检]为了分离和纯化高效分解石油的细菌，科研人员利用被石油污染过的土壤进行如图A所示的实验。
(1)配制好的培养基通常使用________________法灭菌。步骤③与步骤②中培养基成分相比，最大的区别是________________。
(2)同学甲进行步骤④的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图B所示。该同学的接种方法是____________，出现图______________________________。
(3)同学乙也按照同学甲的接种方法进行了步骤④的操作：将1 mL样品稀释100倍，在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为56、58和57。据此可得出每升样品中的活菌数为________个。
(4)步骤⑤需要振荡培养，原因是________________________。 (5)步骤⑤后取样测定石油含量的目的是__________________。 答案 (1)高压蒸汽灭菌 石油是唯一碳源 (2)稀释涂布平板法 涂布不均匀 (3)5.7×10
(4)提高培养液中(溶解)氧的含量，通过振荡可使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率
(5)筛选出分解石油能力最强的细菌
解析 (1)配制好的培养基通常使用高压蒸汽灭菌法灭菌，步骤③与步骤②中培养基成分小学+初中+高中
7
B结果可能的操作失误是
小学+初中+高中
相比，最大的区别是石油是唯一碳源。
(2)图B所示的接种方法是稀释涂布平板法，出现图B结果可能的操作失误是涂布不均匀。 (3)每升样品中的活菌数为(56＋58＋57)÷3÷0.1×1000×100＝5.7×10个。 (4)振荡培养的目的一是提高培养液中(溶解)氧的含量，二是通过振荡可使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。
(5)细菌将石油分解后石油的含量会减少，所以步骤⑤后取样测定石油含量的目的是筛选出分解石油能力最强的细菌。
9．[2017·山西太原一模]玉米秸秆含有大量的纤维素，用纤维素酶分解秸秆后的产物可以生产酒精。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。请分析回答：
(1)纤维素酶至少包括________、________、__________三种组分，在这三种酶的作用下，纤维素最终被水解成________。
(2)培养基中加入的化合物A是________，为微生物的生长提供碳源，这种培养基属于________培养基，对培养基进行灭菌时常用的灭菌法为_______________________________________________。
(3)在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用________染色法；如果培养基某部位出现________现象，则说明存在纤维素分解菌。
(4)用获得的糖液发酵生产乙醇，常用的微生物是________，在________________发酵液中，该菌可以生长繁殖，而绝大多数其他生物受到抑制。常用________________法对该菌进行计数，检测是否产生酒精的常用试剂是________________，会变为________色。
(5)实验结束后，使用过的培养基应该进行________处理后才能倒掉，这样做的目的是保护环境。
答案 (1)C1酶 CX酶 葡萄糖苷酶 葡萄糖 (2)纤维素 选择 高压蒸汽灭菌 (3)刚果红 透明圈
(4)酵母菌 酸性且缺氧 稀释涂布平板(其他答案正确也可) 酸性重铬酸钾 灰绿 (5)灭菌
解析 (1)纤维素的单体是葡萄糖，纤维素酶能够将纤维素水解成葡萄糖。纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。
(2)根据题干信息可知，实验目的是筛选到能产生纤维素酶的微生物，因此培养基应以纤维素作为唯一碳源，这种培养基属于选择培养基，对培养基进行灭菌时常用的灭菌法为高压蒸汽灭菌。
(3)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
(4)酵母菌无氧呼吸时产生乙醇，所以用获得的糖液发酵生产乙醇，常用的微生物是酵母菌，在酸性且缺氧发酵液中，该菌可以生长繁殖，而绝大多数其他生物受到抑制，常用稀释涂布平板法对该菌进行计数。酒精与酸性的重铬酸钾发生反应，由橙色变为灰绿色。
(5)实验结束后，为了保护环境和防止操作者被感染，对使用过的培养基应进行灭菌处理。 小学+初中+高中
7
小学+初中+高中
10．为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌分离等工作。回答下列问题：
(1)该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是________________________________；然后，将1 mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1 mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为________。
(2)示意图A和B中，________表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。
(3)该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液中________的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高________________的利用率。
答案 (1)检测培养基平板灭菌是否合格'3.8×10 (2)B
(3)溶解氧'营养物质
解析 (1)取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，可依据是否产生菌落确定培养基的灭菌效果是否理想。由样品中菌株数计算公式：(C÷V)×M知：1 mL 水样中菌株数为(38÷0.1)×100＝3.8×10，故每升水样中的活菌数为3.8×10。
(2)稀释涂布平板法是用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面，故培养后产生的菌落应随机分布在培养基表面，即B表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。
(3)液体培养基通过振荡可提高溶氧量，同时使菌体与营养物质充分接触，提高营养物质的利用率，从而提高细菌的生长速度。
11．[2017·宁夏固原一中训练]某兴趣小组欲调查学校某区域土壤中微生物的种类，并进行了微生物的分离等工作。回答下列问题：
(1)该小组采用稀释涂布平板法从土壤中分离分解纤维素的微生物，在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是______________________________；分离得到的纯化单菌落属于________(填“种群”或“群落”)；筛选纤维素分解菌常用________________法，根据菌落周围是否出现________来判定。
(2)该小组采用平板划线法分离土壤中的微生物，操作时，接种环通过________灭菌，在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是_____________________________。
(3)鉴定土壤中微生物的种类，可以通过菌落的______________________(至少两点)等特征。在实验中小组每隔24小时统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，小学+初中+高中
4
7
7
小学+初中+高中
这样可以防止________________________。
答案 (1)检测培养基灭菌是否合格 种群 刚果红染色 透明圈 (2)灼烧 将聚集的菌体逐渐稀释以便获得单个菌落
(3)形状、大小、隆起程度及颜色 因培养时间不足导致遗漏菌落数目
解析 (1)在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，这样做的目的是检测培养基灭菌是否合格；分离得到的纯化单菌落是同种生物，属于种群；筛选纤维素分解菌常用刚果红染色法，根据菌落周围是否出现透明圈来判定。
(2)接种环常采用灼烧灭菌法灭菌；在第二次及以后的划线时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是将聚集的菌体逐渐稀释以便获得单个菌落。
(3)鉴定土壤中微生物的种类，可以通过菌落的形状、大小、隆起程度及颜色等特征。在实验中小组每隔24小时统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足导致遗漏菌落数目。
小学+初中+高中
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