高中生物【分層作業(yè)】1.2 第2課時 微生物分離純化和培養(yǎng)的無菌技術(shù)（蘇教2019版選擇性必修3）

第1章發(fā)酵工程第2節(jié)發(fā)酵工程的無菌技術(shù)第2課時微生物分離、純化和培養(yǎng)的無菌技術(shù)必備知識基礎(chǔ)練1.[2023江蘇揚州邗江中學(xué)高二月考]某同學(xué)利用選擇培養(yǎng)基成功分離出了土壤中的自生固氮菌，得到了如圖所示的實驗結(jié)果。下列說法正確的是()A.該實驗使用了平板劃線法接種B.該實驗使用了液體培養(yǎng)基C.該實驗使用了無碳培養(yǎng)基D.該實驗使用了無氮培養(yǎng)基2.[2023江蘇常州武進(jìn)中學(xué)高二調(diào)研]稀釋涂布平板法是常用的微生物培養(yǎng)方法。下列相關(guān)敘述正確的是()A.倒好的平板應(yīng)立即使用，以防止培養(yǎng)基的表面干燥B.稀釋涂布平板法不可用于微生物的分離，只可用于微生物的計數(shù)C.用此法估測的數(shù)值往往偏小，應(yīng)以菌落數(shù)最多的平板計數(shù)為準(zhǔn)D.使用過的微生物培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌處理后再丟棄3.[2023江蘇南通高二期末]某研究小組為調(diào)查湖水中的細(xì)菌污染情況進(jìn)行了實驗。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.實驗用過的帶菌培養(yǎng)基必須經(jīng)消毒后才能倒掉B.用稀釋涂布平板法對細(xì)菌進(jìn)行分離、純化和計數(shù)C.對照組設(shè)置可在另外培養(yǎng)基上接種等量無菌水D.可以根據(jù)菌落和代謝特征對細(xì)菌種類進(jìn)行鑒定4.[2022江蘇連云港東海高二第一次學(xué)分認(rèn)定考試]下圖為純培養(yǎng)酵母菌的一個操作環(huán)節(jié)示意圖，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.該操作步驟是接種，方法是平板劃線法B.除第一次劃線外，以后的每一次劃線的起點都是上一次劃線的末端C.圖中酵母菌密度最小的是5處D.該接種方法適用于酵母菌的計數(shù)5.[2023江蘇揚州高郵高三調(diào)研]已知固體培養(yǎng)基會因碳酸鈣的存在而呈乳白色，且乳酸能分解培養(yǎng)基中碳酸鈣。某同學(xué)用新鮮的泡菜濾液為材料進(jìn)行了分離純化乳酸菌的實驗。下列敘述錯誤的是()A.分離純化所用的培養(yǎng)基中加入碳酸鈣的作用是鑒別乳酸菌B.分離純化所用的培養(yǎng)基加入錐形瓶后一般還要進(jìn)行滅菌處理C.分離純化乳酸菌時，需要用無菌水對泡菜濾液進(jìn)行梯度稀釋D.分離純化乳酸菌時，應(yīng)挑選出不具有透明圈的菌落作為候選菌6.[2023江蘇南通海安高級中學(xué)高二調(diào)研]原油中含有大量有害的、致癌的多環(huán)芳烴。土壤中有些細(xì)菌可以利用原油中的多環(huán)芳烴作為碳源，在培養(yǎng)基中形成分解圈。為篩選出能高效降解原油的菌株并投入除污，某小組同學(xué)設(shè)計了相關(guān)實驗。下列有關(guān)實驗的敘述，不正確的是()A.應(yīng)配制來源于被原油污染土壤的土壤稀釋液備用B.配制以多環(huán)芳烴為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基C.將土壤稀釋液滅菌后接種到選擇培養(yǎng)基上D.在選擇培養(yǎng)基上能形成分解圈的可能為所需菌種7.在分離、純化細(xì)菌的實驗中，劃線接種(甲)、培養(yǎng)結(jié)果(乙)如下圖所示，a、b、c、d是劃線的四個區(qū)域。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.操作過程中，接種環(huán)至少需灼燒五次B.連續(xù)劃線的目的是獲得單個細(xì)菌形成的菌落C.甲圖中的a區(qū)域為劃線的起始區(qū)域D.蘸取菌液和劃線都要在酒精燈火焰旁進(jìn)行8.[2023江蘇無錫高三期末]在“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)”探究實驗中，要規(guī)范地進(jìn)行無菌操作。下列與無菌操作相關(guān)的說法，正確的是()A.為了防止雜菌污染，應(yīng)將配制好的選擇培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿中再用高壓蒸汽滅菌鍋進(jìn)行滅菌B.將土樣進(jìn)行10倍稀釋后，取1mL上清液加入盛有9mL蒸餾水的試管中依次等比稀釋C.將涂布器在火焰上灼燒，待其上的酒精燃盡后，必須先冷卻再進(jìn)行涂布平板操作D.待長成的菌落穩(wěn)定后，要在無菌條件下進(jìn)行尿素分解菌菌落的觀察和計數(shù)9.中學(xué)印刷試卷多數(shù)使用蠟紙，蠟紙的主要成分是棉花纖維和石油蠟。蠟紙成本低，但在自然環(huán)境中由于透水性差而難以降解。某課題小組嘗試從土壤中篩選出能夠分解石油蠟的微生物，流程如下圖所示。回答下列問題：(1)下列幾個地方的土壤樣品中最可能篩選出目的菌的是()A.農(nóng)田里 B.煉油廠附近C.食品加工廠附近 D.化肥工廠附近(2)在配制培養(yǎng)基時，應(yīng)該以石油蠟為唯一。培養(yǎng)瓶和培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基在成分上的差異是前者缺少。

(3)研究者希望通過培養(yǎng)皿中的分解圈來篩選分解能力最強(qiáng)的微生物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中每個圈子幾乎交錯一起，還有很多菌落緊挨在一起，此時應(yīng)該采取的措施是。

(4)有同學(xué)提出，將培養(yǎng)瓶中的石油蠟換為蠟紙碎屑，希望篩選出能夠同時分解石油蠟和棉花纖維的微生物，這種方法是否可行?，理由是。

關(guān)鍵能力提升練10.[多選][2023江蘇鹽城伍佑中學(xué)高三模考]下圖中甲是稀釋涂布平板法中的部分操作，乙是平板劃線法的操作結(jié)果。下列敘述錯誤的是()A.甲中涂布前要將涂布器灼燒接著涂菌液B.甲、乙操作中只有甲可以用于微生物的計數(shù)C.乙中接種環(huán)需要灼燒5次D.乙中的連續(xù)劃線的起點是上一次劃線的末端11.[2023江蘇鹽城阜寧中學(xué)高三期中]野生型大腸桿菌菌株能在基本培養(yǎng)基上生長，氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株無法合成某種氨基酸，只能在完全培養(yǎng)基上生長。下圖為純化某氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株的部分流程圖，①②③④代表培養(yǎng)基，A、B、C表示操作步驟，D、E為菌落。下列敘述錯誤的是()A.圖中①②④為基本培養(yǎng)基，③為完全培養(yǎng)基B.A操作的目的是提高突變率，增加突變株的數(shù)量C.B的正確操作是用涂布器把菌液均勻地涂布在②表面D.經(jīng)C過程原位影印及培養(yǎng)后，可從④中挑取D進(jìn)行純化培養(yǎng)12.聚羥基脂肪酸酯(PHA)是由嗜鹽細(xì)菌合成的一種胞內(nèi)聚酯，它具有類似于合成塑料的理化特性，且廢棄后易被生物降解，可用于制造無污染的“綠色塑料”?？茖W(xué)家從某咸水湖中尋找生產(chǎn)PHA菌種的流程圖如下圖所示。下列說法正確的是()A.步驟②可用平板劃線法接種到含合成塑料的選擇培養(yǎng)基上B.如果用稀釋涂布平板法接種，涂布時用涂布器蘸取少量菌液并均勻地涂布在培養(yǎng)基表面C.挑取菌落時，應(yīng)挑取多個菌落并分別測定嗜鹽細(xì)菌的PHA含量D.步驟④所用到的培養(yǎng)基應(yīng)加入瓊脂，以便挑取單菌落獲得純化菌株13.鞣質(zhì)(單寧)是一種具有止血、殺菌等作用的中藥成分，在植物中廣泛分布。為探究鞣質(zhì)對自然界中生存條件相同的甲、乙、丙三種細(xì)菌的殺傷能力，某科研小組將等量的甲、乙、丙三種細(xì)菌接種到含有適量鞣質(zhì)的完全培養(yǎng)基和不含鞣質(zhì)的完全培養(yǎng)基上，在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，觀察菌落大小，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)說法不正確的是()A.實驗中用的培養(yǎng)皿等玻璃器材，可以采用干熱滅菌法滅菌B.由圖中結(jié)果可知，鞣質(zhì)對甲細(xì)菌的殺傷能力最強(qiáng)C.為排除雜菌污染，本實驗設(shè)置的實驗組和對照組比較合理D.接種前，可以用顯微鏡直接計數(shù)法判斷三種細(xì)菌接種量是否相等14.[2023江蘇泰州姜堰中學(xué)高三質(zhì)量檢測]物質(zhì)W是一種含氮有機(jī)物，會污染土壤。W在培養(yǎng)基中達(dá)到一定量時培養(yǎng)基表現(xiàn)為不透明。某研究小組欲從土壤中篩選出能降解W的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。回答下列問題：(1)要從土壤中分離目標(biāo)菌，所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應(yīng)該是。

(2)在從土壤中分離目標(biāo)菌的過程中，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細(xì)菌都能生長并形成菌落(如圖所示)。如果要得到目標(biāo)菌，應(yīng)該選擇菌落進(jìn)一步純化，選擇的依據(jù)是。

(3)土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮氣作為氮源。若要設(shè)計實驗進(jìn)一步確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮氣作為氮源，請簡要寫出實驗思路并預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。。

(4)該小組將人工合成的一段DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌中，使大腸桿菌產(chǎn)生能降解W的酶(酶E)。為了比較酶E與天然酶降解W能力的差異，該小組擬進(jìn)行如下實驗，請完善相關(guān)內(nèi)容。①在含有一定濃度W的固體培養(yǎng)基上，A處滴加酶E的緩沖液，B處滴加含有相同濃度天然酶的緩沖液，C處滴加，三處滴加量相同。

②一段時間后，測量透明圈的直徑。若C處沒有出現(xiàn)透明圈，說明；若A、B處形成的透明圈直徑大小相近，說明。

學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練15.[多選][2023江蘇姜堰中學(xué)、如東中學(xué)、沭陽中學(xué)高三聯(lián)考]雙層平板法是一種利用底層和上層均為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基對噬菌體進(jìn)行檢測的常用方法。具體操作如下：先在無菌培養(yǎng)皿中倒入瓊脂含量是2%的培養(yǎng)基凝固成底層平板后，將瓊脂含量是1%的培養(yǎng)基融化并冷卻至45~48℃，然后加入宿主細(xì)菌和待測噬菌體稀釋懸液的混合液，充分混勻后立即倒入底層平板上形成雙層平板。培養(yǎng)一段時間后，在上層平板上看見由于噬菌體侵染周圍細(xì)菌而使宿主細(xì)胞裂解死亡形成的空斑，即噬菌斑。通常一個噬菌斑來自原液中的一個噬菌體。根據(jù)噬菌斑的數(shù)目計算原液中噬菌體的數(shù)量，如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A.牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基可作為選擇培養(yǎng)基選擇出噬菌體的宿主細(xì)胞B.加入混合液后，使用滅菌后的涂布器將混合液均勻地涂布在培養(yǎng)基表面C.雙層平板法中加了底層培養(yǎng)基后彌補了培養(yǎng)皿底面不平的缺陷D.上層培養(yǎng)基中瓊脂濃度較低，因此形成的噬菌斑較大，更有利于計數(shù)

第2課時微生物分離、純化和培養(yǎng)的無菌技術(shù)參考答案1.【答案】D【解析】該實驗中將土壤浸出液接種到培養(yǎng)基的方法為稀釋涂布平板法，所用培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，A、B項錯誤；自生固氮微生物屬于異養(yǎng)型微生物，沒有碳源不能生長，所以為了保證自生固氮菌的生長，培養(yǎng)基中應(yīng)添加碳源，C項錯誤；由于自生固氮菌可以利用空氣中氮氣為氮源，而其他不能固氮的微生物不能利用氮氣做氮源，所以在無氮培養(yǎng)基上可以篩選出自生固氮菌，D項正確。2.【答案】D【解析】倒好的平板不能立即使用，通常需要進(jìn)行培養(yǎng)檢測，判斷培養(yǎng)基滅菌是否合格，A項錯誤；稀釋涂布平板法既可用于微生物的分離，又可用于微生物的計數(shù)，B項錯誤；當(dāng)兩個或多個細(xì)胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，因此統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少，但在進(jìn)行菌落數(shù)統(tǒng)計時需要統(tǒng)計各個平板的數(shù)據(jù)，并求得平均值，C項錯誤；使用過的微生物培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌處理后再丟棄，避免對環(huán)境和操作者造成影響，D項正確。3.【答案】A【解析】實驗用過的帶菌培養(yǎng)基必須經(jīng)滅菌后才能倒掉，以防止污染環(huán)境或感染操作人員，A項錯誤。4.【答案】D【解析】平板劃線法只能用于微生物的分離、培養(yǎng)，不能用于計數(shù)，D項錯誤。5.【答案】D【解析】分離純化乳酸菌時，應(yīng)挑選出具有透明圈的菌落作為候選菌，D項錯誤。6.【答案】C【解析】在無菌環(huán)境下，將土壤稀釋液接種到選擇培養(yǎng)基上，將土壤稀釋液滅菌后會殺死原有菌種，C項錯誤。7.【答案】C【解析】分析圖乙可知，a區(qū)域出現(xiàn)了單個菌落，d區(qū)域菌落最多，因此a區(qū)域應(yīng)該為劃線的最終區(qū)域，d區(qū)域為劃線的起始區(qū)域，C項錯誤。8.【答案】C【解析】配制好的選擇培養(yǎng)基先用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌，再在無菌環(huán)境中分裝到培養(yǎng)皿中，A項錯誤；將土樣進(jìn)行10倍稀釋后，取1mL上清液加入盛有9mL無菌水的試管中依次等比稀釋，B項錯誤；將涂布器在火焰上灼燒，待其上的酒精燃盡后，必須先冷卻再進(jìn)行涂布平板操作，防止高溫殺死菌種，C項正確；待長成的菌落穩(wěn)定后，可直接觀察，無須在無菌條件下進(jìn)行尿素分解菌菌落的觀察和計數(shù)，D項錯誤。9.【答案】(1)B(2)碳源凝固劑(3)將培養(yǎng)液稀釋后再進(jìn)行接種或縮短培養(yǎng)時間(4)不可行只能分解石油蠟和只能分解棉花纖維的微生物也能生長【解析】(1)根據(jù)題意可知，該課題小組嘗試從土壤中篩選出能夠分解石油蠟的微生物，因此實驗用的土壤樣品應(yīng)取自煉油廠附近，以篩選目的菌，故選B。(2)本實驗篩選的目的菌為能夠分解石油蠟的微生物，因此在配制培養(yǎng)基時，應(yīng)該以石油蠟為唯一碳源。培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，它們在成分上的差異是前者缺少凝固劑。(3)培養(yǎng)液濃度過高，細(xì)菌緊挨在一起，此時應(yīng)該將培養(yǎng)液稀釋后再進(jìn)行接種或縮短培養(yǎng)時間。(4)將培養(yǎng)瓶中的石油蠟換為蠟紙碎屑，只能分解石油蠟和只能分解棉花纖維的微生物也能生長，不能篩選出能夠同時分解石油蠟和棉花纖維的微生物。10.【答案】AC【解析】為防止雜菌污染，涂布前要將涂布器灼燒，冷卻8~10s后才能進(jìn)行涂布，若灼燒后立即涂布，則會將菌體殺死，A項錯誤。甲是稀釋涂布平板法，在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個菌落，通過統(tǒng)計菌落數(shù)，可以推測出菌液中微生物的數(shù)量；乙是平板劃線法，接種環(huán)在劃線前后都要滅菌(殺死殘留在接種環(huán)上的菌種)。平板劃線法能用于菌種的分離、純化，無法計數(shù)，因此只有甲可以用于微生物的計數(shù)，B項正確。乙是平板劃線法，在每次劃線前都要灼燒接種環(huán)，在劃線操作結(jié)束時，仍然需要灼燒接種環(huán)，乙總共劃線5次，接種環(huán)需要灼燒6次，C項錯誤。乙中連續(xù)劃線的起點是上一次劃線的末端，這樣能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終得到由單個活菌繁殖而來的菌落，D項正確。11.【答案】A【解析】野生型大腸桿菌菌株能在基本培養(yǎng)基上生長，氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株無法合成某種氨基酸，只能在完全培養(yǎng)基上生長。根據(jù)題干信息和題圖分析，圖中①②④為完全培養(yǎng)基，③為基本培養(yǎng)基，A項錯誤。12.【答案】C【解析】PHA是由嗜鹽細(xì)菌合成的一種胞內(nèi)聚酯，要篩選嗜鹽細(xì)菌，步驟②可用稀釋涂布平板法接種到含鹽量較高的選擇培養(yǎng)基上，A項錯誤；如果用稀釋涂布平板法接種，涂布時應(yīng)用移液器取樣至培養(yǎng)基上，然后用涂布器均勻涂布，B項錯誤；要篩選高產(chǎn)聚羥基脂肪酸酯(PHA)的嗜鹽菌，挑取菌落時，應(yīng)挑取多個菌落并分別測定嗜鹽細(xì)菌的PHA含量，最后進(jìn)行比較，C項正確；步驟④(擴(kuò)大培養(yǎng))應(yīng)選用液體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基中不應(yīng)加入瓊脂，D項錯誤。13.【答案】C【解析】為排除雜菌污染，本實驗還需設(shè)置未接種細(xì)菌的含鞣質(zhì)的完全培養(yǎng)基和未接種細(xì)菌的不含鞣質(zhì)的完全培養(yǎng)基作為空白對照，C項錯誤。14.【答案】(1)W(2)乙乙菌落的周圍出現(xiàn)透明圈，說明乙菌能降解W(3)將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基上，若某細(xì)菌能生長，則說明該細(xì)菌能利用空氣中的氮氣作為氮源(4)①緩沖液②緩沖液不能降解W酶E與天然酶降解W的能力相近【解析】(1)該研究小組的目標(biāo)菌是能夠降解物質(zhì)W的細(xì)菌，而物質(zhì)W是一種含氮有機(jī)物，故可作為篩