(統(tǒng)考版)高考生物二輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)16 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用(含解析)-人教版高三生物試題
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1、課后限時(shí)集訓(xùn)(十六) 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 (建議用時(shí):40分鐘) (教師用書獨(dú)具) 非選擇題 1.(2020·安徽十校聯(lián)盟高三聯(lián)考)下圖為果酒、果醋工廠化生產(chǎn)流程。請據(jù)圖回答問題: (1)家庭自制葡萄酒所用菌種來自__________________,圖中的候選菌B經(jīng)篩選和純化是為了獲取優(yōu)良的________菌種。 (2)圖中所用的培養(yǎng)基都需要在接種前用____________法進(jìn)行滅菌,滅菌是指用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外______________。 (3)在純化菌種 A 時(shí)接種了5個平板,其中乙平板的菌落分布如上圖所示,據(jù)圖可知乙平板的接種方法是____________
2、____,接種時(shí)可能的操作失誤是______________________。 (4)果酒發(fā)酵罐與果醋發(fā)酵罐需要控制的溫度條件分別是_____________________________________________________。 (5)為了提高產(chǎn)品品質(zhì),使優(yōu)良的菌種可以重復(fù)多次利用,可以采用______________技術(shù)。 [解析] (1)家庭自制葡萄酒所用菌種常來自于葡萄皮表面的酵母菌,圖中候選菌B用于發(fā)酵釀醋,因此經(jīng)篩選和純化是為了獲取優(yōu)良的醋酸菌菌種。(2)圖中所用的培養(yǎng)基都需要在接種前用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。(3)據(jù)圖分析可知,乙圖的接種方法為稀釋涂布平板法,但是
3、其菌落分布不均勻,說明涂布不均勻。(4)果酒發(fā)酵罐與果醋發(fā)酵罐需要控制的溫度條件有所不同,前者是18~25 ℃,后者是30~35 ℃。(5)利用固定化細(xì)胞技術(shù),可以提高產(chǎn)品品質(zhì),使優(yōu)良的菌種可以重復(fù)多次利用。 [答案] (1)葡萄皮表面的酵母菌 醋酸菌 (2)高壓蒸汽滅菌 所有的微生物,包括芽孢和孢子 (3)稀釋涂布平板法 涂布不均勻 (4)前者18~25 ℃,后者30~35 ℃ (5)固定化細(xì)胞 2.(2020·廣東六校聯(lián)盟高三聯(lián)考)腐乳是我國傳統(tǒng)的發(fā)酵豆制品,已有近千年的歷史。腐乳的生產(chǎn)過程一般分為前酵期(培菌)和后酵期(裝瓶后常溫條件下放置,自然發(fā)酵 3 個月),采集各時(shí)段腐乳坯樣品
4、,測定相關(guān)物質(zhì)含量如圖所示?;卮鹣铝袉栴}: 圖 腐乳前酵期游離氨基酸總量的變化 (1)豆腐為毛霉的生長提供的基本營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、______________。毛霉產(chǎn)生的酶能將酪蛋白分解而產(chǎn)生透明圈,將三種純化的毛霉菌種接種在酪蛋白培養(yǎng)基中得到三種單菌落甲、乙、丙,其菌落直徑平均值分別為 3.2 cm、2.8 cm、2.9 cm,菌落與透明圈一起的直徑平均值分別為 3.7 cm、3.5 cm、3.3 cm。應(yīng)選擇菌落________(填“甲”“乙”或“丙”)作為產(chǎn)蛋白酶活力高的毛霉候選菌。 (2)裝瓶腌制腐乳時(shí),在接近瓶口的表面要將鹽鋪厚一點(diǎn),原因是________。鹵水中的香辛料和料
5、酒(食用酒)的作用是_________。 (3)據(jù)圖分析從“白塊”到“晾曬2 d”,腐乳坯中游離氨基酸含量變化的最主要原因是______________;加鹽腌制(腌坯)之后,腐乳坯中的游離氨基酸含量下降的原因是___________(答出兩點(diǎn))。請預(yù)測后酵期發(fā)酵瓶中的游離氨基酸的變化是____________。 [解析] (1)微生物的生長需要碳源、氮源、水和無機(jī)鹽。判斷產(chǎn)蛋白酶活力高低的指標(biāo)是菌落直徑和菌落與透明圈一起的直徑的比值,比值越大,說明該菌產(chǎn)蛋白酶活力越低,所以產(chǎn)蛋白酶活力最高的是乙組的毛霉候選菌。 (2)由于瓶口雜菌污染的概率大,加多點(diǎn)鹽可以有效抑制微生物的生長,因此加鹽時(shí)
6、在接近瓶口的表面要將鹽鋪厚一些;鹵水中的香辛料和料酒(食用酒)的作用是抑菌防腐和調(diào)味。(3)從“白塊”到“晾曬2 d”是依賴毛霉進(jìn)行的發(fā)酵,所以毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶將蛋白質(zhì)分解成氨基酸,使氨基酸含量增加。加鹽腌制后,由于食鹽使毛霉的酶活性降低;同時(shí)加鹽使豆腐中的水分析出,部分氨基酸隨之析出,所以,腐乳坯中的游離氨基酸含量下降。后酵期由于有蛋白酶繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵,所以發(fā)酵瓶中的游離氨基酸會增加。 [答案] (1)水、無機(jī)鹽、氮源 乙 (2)瓶口處被雜菌污染的可能性較大,加多點(diǎn)鹽可以有效抑制微生物的生長 抑菌防腐和調(diào)味 (3)毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶將蛋白質(zhì)分解成氨基酸,使氨基酸含量增加 食鹽使
7、毛霉的酶活性降低;加鹽使豆腐中的水分析出,部分氨基酸隨之析出 增加 3.(2019·全國卷Ⅲ)回答下列與細(xì)菌培養(yǎng)相關(guān)的問題。 (1)在細(xì)菌培養(yǎng)時(shí),培養(yǎng)基中能同時(shí)提供碳源、氮源的成分是________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常,制備培養(yǎng)基時(shí)要根據(jù)所培養(yǎng)細(xì)菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH,其原因是______________。硝化細(xì)菌在沒有碳源的培養(yǎng)基上__________(填“能夠”或“不能”)生長,原因是___________________。 (2)用平板培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)一般需要將平板________(填“倒置”或“正置”)。 (3)單個細(xì)菌在平板上會形成菌落,研究人員通常
8、可根據(jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征來初步區(qū)分不同種的微生物,原因是_______________。 (4)有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要經(jīng)過________處理,這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。 [解析] (1)細(xì)菌培養(yǎng)時(shí)常用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,牛肉膏能提供碳源、氮源、磷酸鹽、維生素,蛋白胨能提供碳源、氮源、維生素,而葡萄糖不能提供氮源,NaNO3不能提供碳源。不同細(xì)菌生長繁殖所需要的最適pH是不同的,應(yīng)該根據(jù)培養(yǎng)細(xì)菌的不同來調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH。硝化細(xì)菌是化能自養(yǎng)型細(xì)菌,可以以空氣中的CO2為碳源,因此在沒有碳源的培養(yǎng)基上能夠生長。(2)在平板培養(yǎng)基上培養(yǎng)細(xì)菌時(shí),一般需將平板倒置,這樣
9、可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基。(3)不同種類的細(xì)菌所形成的菌落,在大小、形狀、光澤度、顏色、硬度、透明度等方面具有一定的特征,不同種細(xì)菌在一定培養(yǎng)條件下表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征,可以作為菌種鑒定的重要依據(jù)。(4)使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需進(jìn)行滅菌處理,以免污染環(huán)境。 [答案] (1)蛋白胨 不同細(xì)菌生長繁殖所需的最適pH不同 能夠 硝化細(xì)菌可以利用空氣中的CO2作為碳源 (2)倒置 (3)在一定的培養(yǎng)條件下,不同種微生物表現(xiàn)出各自穩(wěn)定的菌落特征 (4)滅菌 4.(2020·安徽定遠(yuǎn)重點(diǎn)中學(xué)高三模擬)聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是塑料類水瓶的重要原料,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了以PET為碳源和能量來源的細(xì)
10、菌,該發(fā)現(xiàn)對PET類材料的回收利用、環(huán)境治理意義重大。請回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn)小組欲從土壤中獲取PET降解菌,需將土壤樣品置于以________為唯一碳源的培養(yǎng)基中進(jìn)行選擇培養(yǎng),其目的是_________________________。 (2)該實(shí)驗(yàn)小組選取PET濃度為800 mg·L-1的富集液進(jìn)行系列稀釋,分別取10-3、10-4和10-5倍數(shù)的稀釋液0.1 mL涂布于培養(yǎng)基上,每個稀釋倍數(shù)涂布三個平板,各平板的菌落數(shù)分別為(286、298、297),(35、32、31),(36、7、2),不適合用于計(jì)數(shù)的為________倍數(shù)的稀釋液,用另外兩組稀釋倍數(shù)的稀釋液進(jìn)行計(jì)數(shù)得到的細(xì)
11、菌數(shù)不一致的原因可能是________________________________。 (3)倒平板時(shí)應(yīng)使錐形瓶的瓶口通過火焰,目的是________________。在倒平板的過程中,如果培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位,則這個平板不能用來培養(yǎng)目標(biāo)菌,原因是______________________________。用平板劃線法純化PET降解菌的過程中,在第二次及其后的劃線操作時(shí),須從上一次劃線的末端開始劃線,原因是_________________________。 (4)在保藏PET降解菌菌種時(shí),可采取________的方法進(jìn)行長期保存。 [解析] (1)欲從土壤中獲取PET降解
12、菌,需將土壤樣品置于以PET為唯一碳源的培養(yǎng)基中進(jìn)行選擇培養(yǎng),其目的是增加PET降解菌的濃度,以確保能分離得到目的菌。(2)為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),據(jù)此結(jié)合題意可知:不適合用于計(jì)數(shù)的為10-5倍數(shù)的稀釋液。用另外兩組稀釋倍數(shù)的稀釋液進(jìn)行計(jì)數(shù),得到的細(xì)菌數(shù)不一致的原因可能是稀釋倍數(shù)為10-3時(shí),更多的菌落連在一起最終形成單菌落,導(dǎo)致結(jié)果小于稀釋倍數(shù)為10-4組的結(jié)果。(3)倒平板時(shí)應(yīng)使錐形瓶的瓶口通過火焰,其目的是滅菌,防止微生物污染。在倒平板的過程中,如果培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位,空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生,因此這個平板不能用來
13、培養(yǎng)目標(biāo)菌。用平板劃線法純化PET降解菌的過程中,為使細(xì)菌數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少,最終得到由單個細(xì)菌繁殖而成的菌落,在第二次及其后的劃線操作時(shí),須從上一次劃線的末端開始劃線。(4)對于需要長期保存的菌種,可以采用甘油管藏的方法。 [答案] (1)PET 增加PET降解菌的濃度,以確保能分離得到目的菌 (2)10-5 稀釋倍數(shù)為10-3時(shí),更多的菌落連在一起最終形成單菌落,導(dǎo)致結(jié)果小于稀釋倍數(shù)為10-4組的結(jié)果 (3)滅菌,防止微生物污染 空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生 使細(xì)菌數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐漸減少,最終得到由單個細(xì)菌繁殖而成的菌落 (4)甘油管藏 5.
14、(2018·全國卷Ⅰ)將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時(shí)間,過濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂,用水定容后滅菌,得到M培養(yǎng)基?;卮鹣铝袉栴}: (1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選,則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈霉素以抑制________的生長,加入了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。 (2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長提供了多種營養(yǎng)物質(zhì),營養(yǎng)物質(zhì)類型除氮源外還有____________(答出兩點(diǎn)即可)。氮源進(jìn)入細(xì)胞后,可參與合成的生物大分子有____________(答出兩點(diǎn)即可)。 (3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖,接種土壤濾液并培養(yǎng),平板上長出菌落后可通過加入顯
15、色劑篩選出能產(chǎn)淀粉酶的微生物。加入的顯色劑是________,該方法能篩選出產(chǎn)淀粉酶微生物的原理是_____________________________。 (4)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量,在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果: 甲同學(xué)涂布了3個平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是110、140和149,取平均值133;乙同學(xué)涂布了3個平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是27、169和176,取平均值124。有人認(rèn)為這兩位同學(xué)的結(jié)果中,乙同學(xué)的結(jié)果可信度低,其原因是________________________________________________________。 [
16、解析] (1)在微生物學(xué)中,將允許特定種類的微生物生長,同時(shí)抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基,稱為選擇培養(yǎng)基。若M培養(yǎng)基用于真菌的篩選,則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈霉素以抑制細(xì)菌的生長,其屬于選擇培養(yǎng)基。(2)馬鈴薯浸出液中含有淀粉、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、無機(jī)鹽、水等多種物質(zhì),因此,除氮源外其中還有微生物生長所需要的碳源、無機(jī)鹽等營養(yǎng)要素。進(jìn)入細(xì)胞的氮源可參與合成蛋白質(zhì)、核酸(DNA、RNA)等含氮的生物大分子。(3)加入顯色劑碘液后,淀粉遇碘變藍(lán),而淀粉的水解產(chǎn)物則不發(fā)生這種反應(yīng)。若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖,接種土壤濾液并培養(yǎng),土壤中能產(chǎn)生淀粉酶的微生物可將淀粉分解,菌落周圍就會出現(xiàn)透明圈,這樣,我們就可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選能產(chǎn)淀粉酶的微生物了。(4)乙同學(xué)的結(jié)果中,1個平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個相差太遠(yuǎn),說明在操作過程中可能出現(xiàn)了錯誤,結(jié)果的重復(fù)性太差,不能簡單地將3個平板的計(jì)數(shù)值用來求平均值。 [答案] (1)細(xì)菌 選擇 (2)碳源、無機(jī)鹽 蛋白質(zhì)、核酸 (3)碘液 淀粉遇碘液顯藍(lán)色,產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解,形成透明圈 (4)乙同學(xué)的結(jié)果中,1個平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個相差懸殊,結(jié)果的重復(fù)性差
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