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1、1 专题 26 微生物的利用专题 26 微生物的利用 挖命题 【考情探究】 5 年考情 考点内容要求 考题示例素养要素难度 预测热度 大肠杆菌的培 养和分离 实验与 探 究能力 2018 浙江 11 月选 考,32(一),7 分 科学探究 科学思维 中 微生物的 利用 分离以尿素为 氮源的微生物 实验与 探 究能力 分析解读 本专题涵盖微生物培养和分离的一般方法,为选考加试部分的考查内容。预计今 后的考查形式还是以非选择题为主,可单独考查,也可结合基因工程或食品加工等知识加以 考查,复习时重点掌握微生物的培养和分离的相关知识,注意区分划线分离法和涂布分离法。 【真题典例】 2 破考点 考点 微
2、生物的利用 【考点集训】 考向 微生物的利用 1.【加试题】 2019 届浙江嘉兴 9 月联考,32(一),6 分自生固氮菌是一种能独立固定氮气的 细菌,其中有些好氧种类能产生 PHB(一种生物可降解的热塑性塑料)。现欲从活性污泥中分 离、 纯化、 筛选出高产 PHB 的固氮菌,操作流程如下:采集土样富集培养分离、 纯化培养 初步筛选 PHB 固氮菌筛选高产 PHB 固氮菌保存备用。请回答: (1)富集培养时,为达到筛选自生固氮菌的目的,在配制培养液时不应添加 。培养时 要将装有培养液的锥形瓶放置在摇床上振荡培养,其目的是为细菌的生长提 供 。 (2)筛选高表达量菌株的方法之一是经涂布分离获得
3、 。 进行分离、纯化培养时,要 先将培养基倒 入 中,制成平板,此时所使用的培养基与富集培养时有所不同,添加了一定量 的 。 (3)在纯化过程中,在固体培养基上划线时,下列操作正确的是 。 A.接种环采用 70%酒精灭菌 B.接种时应在酒精灯火焰附近进行 C.划线时要将最后一区的划线与第一区的划线相连 D.划线分离时,需要把接种环深入培养基中进行接种 答案 (1)含氮物质(氮源) 充足的氧气 (2)单菌落 培养皿 琼脂糖 (3)B 2.【加试题】 2019 届浙江名校新高考联盟联考,32(一),7 分关于分离以尿素为氮源的微生 物的实验,请分析回答以下问题: (1)脲酶可以催化尿素分解为 ,其
4、中碱性物质能使酚红指示剂变为 。 3 (2)分离以尿素为氮源的微生物,培养基配制必须加凝固剂 ,培养基在 g/cm2压力下灭菌 30 分钟,冷却至 60 ,加入通过 的尿素溶液,混合均匀待 用。 (3)为了从土壤中分离得到以尿素为氮源的微生物,分离效果比较好的操作方法是采 用 ,采用该方法分离,土壤溶液必须经过 处理。 答案 (1)NH3和 CO2 红色 (2)琼脂糖 500 G6 玻璃(砂)漏斗过滤 (3)涂布分离法 稀释 炼技法 方法 区分消毒与灭菌 【方法集训】 细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理,这些方法依次 用于杀灭哪些部位的杂菌( ) A.接种环、手、
5、培养基 B.高压锅、手、接种环 C.培养基、手、接种环 D.接种环、手、高压锅 答案 C 过专题 【五年高考】 A 组 自主命题浙江卷题组 考点 微生物的利用 1.【加试题】2018 浙江 11 月选考,32(一),7 分回答与微生物培养及应用有关的问题: (1)对培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从 时开始计时。 对于 不耐热的液体培养基,一般可将其转入 G6 玻璃砂漏斗中,采用 方式可较快地进行过滤 灭菌。 (2)与酿造果醋相比,利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋,需增加 的 过程。某醋化醋杆菌培养基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇组成,其中甘露醇的主要作用 是 。 (3)为筛选胞外 -淀粉
6、酶分泌型菌种,一般从 (A.果园树下 B.肉类加工厂周围 C. 米酒厂周围 D.枯树周围)获得土样,用无菌水稀释,涂布到含有淀粉的选择培养基上培养, 一 段时间后在培养基表面滴加碘液,可在菌落周围观察到水解圈。若要筛选酶活性较高的菌种, 需挑选若干个 比值大的菌落,分别利用液体培养基振荡培养进行扩 增。然后将培养液离心,取 用于检测酶活性。 答案 (1)达到设定的温度或压力值 抽滤 (2)将淀粉分解为葡萄糖 作为碳源 (3)C 水解圈直径与菌落直径 上清液 2.(2015 浙江自选,17,10 分)某工厂为了生产耐高温植酸酶饲料添加剂,开展了产该酶菌株 的筛选、酶的固定化及其特性分析研究,其流
7、程如下图所示: 4 请回答: (1)土壤悬液首先经 80 处理 15 分钟,其目的是筛选出 。 (2)在无菌条件下,将经过处理的土壤悬液进行 ,然后涂布于含有植酸钠的固体培 养基上。培养后观察到 ,其周围出现透明水解圈,圈的直径大小与 强弱有关。 (3)筛选获得的菌株经鉴定后,将优良菌株进行液体扩大培养。培养时需要振荡,其主要目的 是 。液体培养基与固体培养基相比,不含有的成分是 。 (4)在合适条件下,将提纯的植酸酶与海藻酸钠混合后,滴加到一定浓度的钙离子溶液中,使 液滴形成凝胶固体小球。该过程是对酶进行 。 A.吸附B.包埋C.装柱D.洗涤 (5)温度与植酸酶相对酶活性的关系如图所示。下列
8、叙述的是 。 错误 A.测试温度中,固定化与非固定化植酸酶的最适温度分别为 60 和 45 B.测试温度范围内,固定化植酸酶的相对酶活性波动低于非固定化植酸酶 C.固定化与非固定化植酸酶相比,相对酶活性在 80%以上时的温度范围较宽 D.65 时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性因蛋白质变性而位于最低点 答案 (1)耐高温菌株 (2)稀释 单菌落 植酸酶的活性 (3)供氧 琼脂 (4)B (5)D 教师用书专用(3) 3.(2012 浙江自选,17,10 分)幽门螺杆菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因 素。在患者体内采集样本并制成菌液后,进行分离培养。实验基本步骤如下: 配制培
9、养基灭菌、倒平板 X 培养观察 请回答: (1)在配制培养基时,要加入尿素和酚红指示剂,这是因为 Hp 含有 ,它能以尿素作 为氮源;若有 Hp,则菌落周围会出现 色环带。 (2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是 灭菌。 A.高压蒸汽B.紫外灯照射 5 C.70%酒精浸泡D.过滤 (3)步骤 X 表示 。在无菌条件下操作时,先将菌液稀释,然后将菌液 到 培养基平面上。菌液稀释的目的是为了获得 菌落。 (4)在培养时,需将培养皿倒置并放在 中。若不倒置培养,将导致 。 (5)临床上用 14C 呼气实验检测人体是否感染 Hp,其基本原理是 Hp 能将14C 标记的 分解为 NH3和 14CO2。
10、 答案 (1)脲酶 红 (2)D (3)接种 涂布 单 (4)恒温培养箱 无法形成单菌落 (5)尿素 B 组 统一命题、省(区、市)卷题组 考点 微生物的培养和利用 1.(2017 课标全国,37,15 分)某些土壤细菌可将尿素分解成 CO2和 NH3,供植物吸收和利用。 回答下列问题: (1)有些细菌能分解尿素,有些细菌则不能,原因是前者能产生 。能分解尿素的细菌不 能以尿素的分解产物 CO2作为碳源,原因 是 。但可用葡萄糖作为碳源,进 入细菌体内的葡萄糖的主要作用是 (答出两点即可)。 (2)为了筛选可分解尿素的细菌,在配制培养基时,应选择 (填 “尿素” “NH4NO3” 或 “尿 素
11、+NH4NO3” )作为氮源,不选择其他两组的原因是 。 (3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有 KH2PO4和 Na2HPO4,其作用有 (答出两点即可)。 答案 (1)脲酶 分解尿素的细菌是异养生物,不能利用CO2来合成有机物 为细胞生命活动 提供能量,为其他有机物的合成提供原料 (2)尿素 其他两组都含有 NH4NO3,能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用 NH4NO3,不能起到筛选作用 (3)为细菌生长提供无机营养,作为缓冲剂保持细胞生长过程中 pH 稳定 2.(2017 江苏单科,31,7 分)苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中,对环境有严重危害。小 明同学准备依据下图操作步
12、骤,从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。请回答 下列问题: 6 (1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作为碳源的 有 。 (2)将采集到的样品接种培养,苯酚用量应随转接次数增加而逐渐 ,以达到富集酚降 解菌的目的。若如图平板中菌落过于密集,应进一步 ,以便于菌落计数与分离。 制备平板培养基时除了需要水、营养物质外,还必须添加 。 (3)如图为连续划线法示意图,在图中 (填图中序号)区域更易获得单菌落。 (4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。先制作系列浓度梯 度并进行显色反应,下表中 15 号比色管的苯酚浓度应分别为
13、 。 管号123456 苯酚浓度 (mg/L) 1 如果废水为 50 mg/L 苯酚溶液,降解后约有 21%的苯酚残留,则需将残留液稀释 (填 序号:5 10 20)倍后,再进行比色。 答案 (1)蛋白胨、苯酚 (2)增加 稀释涂布 凝固剂 (3) (4)0、0.2、0.4、0.6、0.8 教师用书专用(3) 3.(2014课标全国,39,15分)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
14、 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)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。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)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。 7 (4)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
15、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 3.8107 (2)灼烧 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 (3)B (4)溶解氧 营养物质 【三年模拟】 非选择题(共 35 分) 1.【加试题】2019 届浙江名校协作体高三联考,32(一)(7 分)请结合以下酵母菌在人类生 产生活中的实际应用,回答下列问题: (1)为了筛选出符合要求的酵母菌,科研人员在培养基中添加了青霉素,其目的 是 ;为了将分离到的菌株纯化,挑取了菌落在 3 块相同平板上划线, 以获得单菌落。 下图所示的划线分离操作,正确的是 。但有时科研人员发现其中
16、一块平板的各划线区 均未见菌生长,最可能的原因是 。 (2)酿酒和制醋是古老的生物技术,与此生产有关的微生物分别是酵母菌和 。 以果汁 为原料经发酵制作醋的过程中,首先酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵;然后相关菌种在 条件下将上述发酵产物转变为醋酸。 (3)泡菜腌制过程中起作用的主要是 和乳酸菌。但这类食品中含有一定的亚硝酸 盐,为了定量测定其含量,常用的方法是 。 答案 (1)抑制细菌生长 B 接种环温度过高,菌被杀死 (2)醋化醋杆菌 有氧 (3)假丝酵母 光电比色法 2.【加试题】 2019届浙江超级全能生9月联考,32(一)(7分)食品安全国家标准GB4789,40- 2016 是奶粉中
17、可能含有的细菌克罗诺杆菌属(阪崎肠杆菌)的检测标准,其流程如图,请回答: 8 注释: a:一般奶粉中含有的细菌较少,BPW 属于增菌培养基; b:mLST-Vm 培养基:氯化钠、胰蛋白胨、乳糖、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、十二烷基硫酸钠、 蒸馏水、万古霉素; c:克罗诺杆菌属及少数其他细菌能在显色培养基上呈现较浅的蓝绿色; d:TSA 培养基:胰蛋白胨、植物蛋白胨、氯化钠、蒸馏水等; e:克罗诺杆菌属还有许多生化指标需要精细鉴定,最终生成报告。 (1)过程中的 BPW 培养基为 (填“固体”“液体”或“半固体”)培养基。 (2)选择培养时,mLST-Vm培养基中添加的万古霉素是一种抗生素,分析可得
18、,克罗诺杆菌属 对该抗生 素 (填“敏感”或“不敏感”)。 (3)由于的培养产物细菌浓度未知,为避免对其进行稀释的工作,从转移至培养时,需采 用的接种方法为 。过程所需的显色培养基在制备时的次序是 。 A.调节 pH B.称量药品 C.溶解 D.倒平板 E.灭菌 (4)克罗诺杆菌属能产生黄色素,积累到一定量的时候,可使整个菌落呈现黄色,故 TSA 培养 后要挑取黄色菌落,除注释中的成分外,TSA 培养基中还应包含 。 (5)食品安全关系每个人的生命,对一种细菌的鉴定程序也相当严格。在上述检验程序中,步 骤 (填序号)对克罗诺杆菌属具有一定的选择或鉴定作用。 答案 (1)液体 (2)不敏感 (3
19、)划线分离法 BCAED (4)琼脂(或琼脂糖) (5)(2 分,答全给分) 3.【加试题】 2019 届浙江五校 9 月联考,32(一)(7 分)某村庄有一条小溪,近几年由于上游 几家乳胶厂不断向其中排放废水,小溪变得不再清澈。某同学想测定该溪水中的细菌含量情 况。回答下列问题: 9 (1)先根据所学知识制备 LB 培养基。制备该培养基的步骤是:计算称量溶化灭菌倒 平板,下列关于制备 LB 培养基的叙述,错误的是( ) A.培养基应先调 pH 再进行灭菌 B.培养基应先灭菌再分装到培养皿 C.融化琼脂时不能使培养基溢出或烧焦 D.灭菌时一般用高压蒸汽灭菌锅在 121 ,500 g/cm2压力
20、下灭菌 15 分钟 (2)该同学利用上述制备的培养基来检测水样中的细菌数量,他所选择的分离方法应 是 ;该同学在接种前,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 。 接种在超净工作台上进行,工作台上实验前一段时间需打开, 实 验中需关闭的是 (A.酒精灯 B.照明灯 C.紫外线 D.过滤风)。 (3)值得注意的是,他所选择的这种方法统计的结果往往比实际细菌的数目要低,这是因为 ; (不考虑 实验操作原因引起的细菌数目的变化)。 (4)该同学欲将所分离出的某种细菌临时保藏,应接种到试管的 培养基上,等菌落长 成后,放入冰箱低温保藏。 答案 (1)D (2)涂布分离法 检查平
21、板灭菌是否彻底 C (3)该方法只能统计样品中活菌的数目,死菌无法统计 当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 (4)斜面 4.【加试题】2019 届浙江金丽衢十二校 9 月联考,32(一)(7 分)镉是工业废水中常见的污 染物,对人体的伤害极大,被我国环保法列为一类污染物。 一些微生物可以分泌多聚糖、 糖蛋 白、 脂多糖、 可溶性氨基酸等胞外聚合物,这些聚合物具有络合或沉淀金属离子的特点,从而 起到净化工业废水中重金属盐的功能。某同学准备依据下图操作步骤,从废水的活性污泥中 分离筛选镉降解高效菌株。请回答下列问题: (1) 是消除污染杂菌的通用方法,也是用于筛选高表达量菌株的
22、最简便方法之 一。 (2)镉降解菌富集培养基含有蛋白胨、镉、葡萄糖、水等物质,则其在进行灭菌时应控制压力 在 。分离时应取不同浓度的稀释液 mL 涂布到平板上。 (3)下图为平板划线法分离纯化细菌,整个实验过程需要将接种环灼烧灭菌 次。 10 A.2 B.3 C.4 D.5 (4)采用光电比色法检测降解后的废水中镉残留量。在制备标准曲线实验过程中,分别以 为横、纵坐标绘制曲线。 答案 (1)单菌落的分离 (2)500 g/cm2 0.1 (3)C (4)镉浓度、光密度值 5.【加试题】(2017 浙江超级全能生 12 月模拟,32)(7 分)回答下列问题: 漆酶属于木质降解酶类,在环境修复、农
23、业生产等领域有着广泛用途。下图是分离、纯化和 保存漆酶菌株的过程。 (1)在步骤中,用 稀释制成不同浓度的样品悬液。 (2)步骤中将保存在 70%酒精中的 放在酒精灯火焰上,待刮刀上火焰熄灭,冷 却后将菌液涂布到整个平面上,将培养皿 在 37 恒温培养箱中培养 2448 小时,观 察菌落数。 (3)步骤应选择挑取涂布平板上长出的 ,再通过划线进一步 。 (4)步骤中,将菌种接种在 培养基中,在 37 恒温培养箱中培养 24 h 后,置于 冰箱中保存。 (5)若该漆酶大量应用于环境修复,可先用石英砂对漆酶进行 (A.包埋 B.共价偶 联 C.吸附 D.交联)法固定,再进行工业化使用。 答案 (1)无菌水 (2)玻璃刮刀 倒置 (3)单菌落 纯化 (4)斜面 4 (5)C