二轮 微生物的培养与利用 专题卷(适用全国)

1．凝乳酶是干酪和干酪素生产过程中的关键酶，动植物及微生物均能产生。

由于微生物资源丰富、生长周期短，受气候等因素限制小等特点，微生物凝乳酶成为研究热点。

为获得凝乳酶高产菌株，科研人员进行了以下分离、筛选、鉴定工作。

培养基配方表：（1）从作用上看，该培养基属于______________（填“选择”或“鉴别”）培养基。

（2）科研人员将牧区采集的土壤样品放入无菌水中，振荡混匀，制成悬液。

为获得较均匀分布的单菌落，还需要将悬液进行______________，用________________法接种于上述培养基上。

接种后的培养基以______________状态放入培养箱。

（3）在涂布接种前，科研人员随机取若干灭菌后的空白平板先进行培养了一段时间，这样做的目的是_____________________________________。

（4）在稀释倍数为106倍下涂布了三个平板（每次取0.1 mL），统计菌落数分别为240、250、260，则稀释前1 mL菌液中所含此菌数量为_________________。

（5）挑选菌落时以白色沉淀圈大且透明圈小者为佳。

将获得的菌株进行液体培养后，从培养液的_____________（填“上清液”或“沉淀物”）获得粗提的凝乳酶。

将一定量的粗提凝乳酶与适量酪蛋白溶液混合，一定时间后测定吸光值来测定酶活性。

进行吸光值测定时，需将__________与等量酪蛋白溶液混合，作为实验的对照。

【答案】（1）选择（2）梯度稀释（稀释）涂布平板倒置（3）检测培养基平板灭菌是否合格（4）2.5×109（5）上清液等量失活的粗提凝乳酶【解析】（1）由于实验目的是获得凝乳酶高产菌株，凝乳酶能使乳中酪蛋白凝聚成乳酪，所以培养基中需要加入酪蛋白，从作用上看该培养基属于选择培养基。

（2）为获得较均匀分布的单菌落，还需要将悬液进行梯度稀释，并用涂布平板法接种于固体培养基上。

为防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基造成污染，接种后的培养基应以倒置状态放入培养箱。

（3）在涂布接种前，取若干灭菌后的空白平板培养一段时间，其目的是检验培养基平板灭菌是否合格。

（4）三个平板菌落的平均数为（240+250+260）÷3=250，稀释倍数为106，每次取0.1mL，所以稀释前1mL菌液中所含细菌数为250÷0.1×106=2.5×109个。

（5）挑选菌落时凝乳效果较好的为白色沉淀圈大且透明圈小的。

将获得的菌株进行液体培养后，从培养液的上清液获得粗提的凝乳酶。

将一定量的粗提凝乳酶与适量酪蛋白溶液混合，一定时间后测定吸光值来测定酶活性。

进行吸光值测定时，需将等量失活的粗提凝乳酶与等量酪蛋白溶液混合，作为实验的对照。

2．分离筛选降解纤维素能力强的微生物，对于解决秸秆等废弃物资源的再利用和环境污染问题具有重要意义。

研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、KCl、酵母膏以及水解酪素配制的培养基，成功地筛选到能产生纤维素酶的微生物。

请回答下列问题：（1）培养基中加入的化合物A是_____。

本实验将样品稀释涂布到鉴别培养基之前要进行选择培养，目的是_________。

（2）为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培养基中加入______溶液，等培养基上长出菌落后，能产生纤维素酶的菌落周围会出现_____。

（3）为在培养基表面形成单个菌落，若以接种环为工具，则用______进行接种。

若用稀释涂布平板法进行接种，在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是_________________。

（4）用三种菌株对秸秆进行处理，并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分的降解情况进行了测定（结果如图）。

据图分析可知，三种菌株对_____的降解作用最强。

与第5天结果相比，第10天秸秆各组分中_____的降解率变化最大。

【答案】（1）纤维素增加纤维素分解菌的浓度（2）刚果红透明圈（3）平板划线法培养基表面的菌液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果（4）半纤维素纤维素【解析】（1）为筛选能够降解纤维素的微生物，培养中应添加以纤维素作为唯一碳源的选择培养基，因此培养基中加入的化合物A是纤维素，选择培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度。

（2）纤维素分解菌的鉴定需用刚果红，等培养基上长出菌落后，能产生纤维素酶的菌落周围会出现透明圈。

（3）平板划线法以接种环为接种工具，用接种环取菌后需要在平板上划线进行接种。

稀释涂布平板法接种前需将待分离的菌液进行稀释，涂布时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多，防止培养基表面的菌液出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果。

（4）据图可知，三种菌株对半纤维素的降解率最高，与第5天结果相比，第10天秸秆各组分中半纤维素和木质素降解率变化不大，纤维素的降解率变化较大。

3．土壤中的苯酚(C6H5OH)对环境有极大的污染，科学家为了从土壤中分离出能专一性降解苯酚的微生物，进行了探究实验。

下图是部分实验过程，请据图回答。

（1）为了分离纯化目的菌种，①～④步骤的培养基中都加入了一定浓度的苯酚，该物质能为微生物提供碳源，除此之外，培养基中一般都还需要水、___________和___________等营养物质，还要满足微生物生长对___________、特殊营养物质以及氧气的要求。

（2）制备步骤④所需要的固体培养基，操作顺序是：计算→称量→______→_________倒平板。

为了在步骤⑤的平板上形成单个的菌落，涂布平板前，需要对培养液进行多次稀释，原因是______________________。

（3）研究人员想通过比较试管甲和乙中微生物的生长情况，证明分离出来的微生物只能以苯酚作为碳源，若甲试管中的液体培养基中的唯一碳源是苯酚，那么，乙试管中培养基成分与甲相比，区别是___________。

研究人员对甲、乙两只试管进行接种时，所选菌种都来自步骤⑤平板上的同一个单菌落，这样做的目的是___________。

（4）当菌落长成后，将试管放入___________℃的冰箱中保藏。

【答案】（1）氮源无机盐pH（酸碱度）（2）溶化灭菌在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物易于分散成单个细胞（3）用其他碳源替代苯酚保证甲，乙两支试管中的微生物种类是相同的（4）4【解析】（1）①～④步骤的培养基中苯酚可以为微生物提供碳源，此外培养基中还应该包括水、氮源和无机盐等营养成分，还要满足微生物生长对pH（酸碱度）、特殊营养物质以及氧气的要求。

（2）制备固体培养基的操作顺序为：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。

为了在步骤⑤的平板上形成单个的菌落，涂布平板前，需要对培养液进行多次稀释，是因为在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物易于分散成单个细胞。

（3）甲、乙试管是对照实验，如果甲加入的是苯酚，则乙试管加入的是可以替代苯酚的其他碳源。

研究人员对甲、乙两只试管进行接种时，所选菌种都来自步骤⑤平板上的同一个单菌落，以保证甲，乙两支试管中的微生物种类是相同的。

（4）保存菌种时，当菌落长成后，将试管放入4 ℃的冰箱中保藏。

4．某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而开展了一个探究实验，实验过程包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察与计数等。

请回答下列问题：（1）制备培养基时，配方一般都含有水、碳源、氮源和_______________。

（2）接种环在接种前必须进行__________________________灭菌，然后待其冷却后再进行接种，冷却的目的是__________________________________________________。

（3）用稀释涂布平板法计数细菌个数时，为使估计值更接近实际值，应保证待测样品稀释度足够高，原因是__________________________________________________________________。

（4）将1 mL水样稀释100倍后在3个平板上用涂布法分别接入0.l mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为46、40、37。

据此可得出每升水样中的活菌数为_____________。

统计的菌落数往往比活菌的实际数目_____________。

（5）可通过观察平板上菌落的特征，如_____________（写两个），来判断湖水样品中细菌的种类。

（6）为了使实验结果可靠，应同时在另一灭菌的空白平板上接种_____________作为对照组。

【答案】（1）无机盐（2）灼烧避免接种环境温度太高，杀死菌种（3）稀释度高的菌液中，微生物被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落（4）4.1×107 低（5）形状、大小、隆起程度、颜色（6）无菌水果，故每升水样中的活菌数为（46＋40＋37）÷3×100÷0.1÷10﹣3=4.1×107；有些活菌在培养过程中死亡，另外有些菌落是由多个活菌共同形成的，所以按形成的菌落数目来计算活菌数目，结果往往会低于活菌实际数目。

（5）菌落特征包括菌落的大小、形状、边缘、光泽、质地、隆起程度、颜色和透明程度等。

（6）为了使实验结果可靠，应同时在另一灭菌的空白平板上接种无菌水作为对照组。

5．烧伤病人容易感染绿脓杆菌，引起化脓性感染，比阿培南、美罗培南、头孢菌素和碳青霉烯类抗生素都是非常经典的抗绿脓杆菌的药物。

临床使用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。

实验时，从病人身上获取少量样本，按照一定的实验步骤操作，以确定该病人体内的绿脓杆菌对不同抗生素的敏感性。

（1）获取绿脓杆菌单菌落：配制适于绿脓杆菌生长的培养基，培养基中的营养成分一般含有________、________、水和无机盐，调节pH至7，灭菌处理，待培养基冷却至50 ℃时，在________________附近倒平板。

经过选择培养、鉴别等步骤获得单菌落。

（2）检测绿脓杆菌对不同抗生素的敏感性：取该单菌落适当稀释，用________法接种于固体培养基表面，使其均匀生长，布满平板。

将分别含等剂量的比阿培南、美罗培南、头孢菌素和碳青霉烯类抗生素的同大小的滤纸片均匀置于该平板的不同位置，适宜条件下培养一段时间，结果是含不同抗生素的滤纸片周围均出现透明圈，这说明绿脓杆菌对上述抗生素________；含头孢菌素的滤纸片周围的透明圈比含美罗培南的小，这说明____________________________；含比阿培南、碳青霉烯类的滤纸片周围的透明圈也比含美罗培南的小，且比阿培南透明圈中出现了一个菌落，请推测此菌落产生的可能原因：一是________________，二是________________。