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專題26　微生物的利用 挖命題 【考情探究】 考點 內(nèi)容 要求 5年考情 預(yù)測熱度 考題示例 素養(yǎng)要素 難度 微生物的利用 大腸桿菌的培養(yǎng)和分離 實驗與探 究能力 2018浙江11月選考,32(一),7分 科學(xué)探究 科學(xué)思維 中 ★★★★☆ 分離以尿素為氮源的微生物 實驗與探 究能力 ★★★★☆ 分析解讀　本專題涵蓋微生物培養(yǎng)和分離的一般方法,為選考加試部分的考查內(nèi)容。預(yù)計今后的考查形式還是以非選擇題為主,可單獨考查,也可結(jié)合基因工程或食品加工等知識加以考查,復(fù)習(xí)時重點掌握微生物的培養(yǎng)和分離的相關(guān)知識,注意區(qū)分劃線分離法和涂布分離法。 【真題典例】 破考點 考點　微生物的利用 【考點集訓(xùn)】 考向　微生物的利用 1.【加試題】[2019屆浙江嘉興9月聯(lián)考,32(一),6分]自生固氮菌是一種能獨立固定氮氣的細菌,其中有些好氧種類能產(chǎn)生PHB(一種生物可降解的熱塑性塑料)。現(xiàn)欲從活性污泥中分離、純化、篩選出高產(chǎn)PHB的固氮菌,操作流程如下:采集土樣→富集培養(yǎng)→分離、純化培養(yǎng)→初步篩選PHB固氮菌→篩選高產(chǎn)PHB固氮菌→保存?zhèn)溆?。請回? (1)富集培養(yǎng)時,為達到篩選自生固氮菌的目的,在配制培養(yǎng)液時不應(yīng)添加　　　　。培養(yǎng)時要將裝有培養(yǎng)液的錐形瓶放置在搖床上振蕩培養(yǎng),其目的是為細菌的生長提供　　　　　　。 (2)篩選高表達量菌株的方法之一是經(jīng)涂布分離獲得　　　　。 進行分離、純化培養(yǎng)時,要先將培養(yǎng)基倒 入　　　　　中,制成平板,此時所使用的培養(yǎng)基與富集培養(yǎng)時有所不同,添加了一定量的　　　　。 (3)在純化過程中,在固體培養(yǎng)基上劃線時,下列操作正確的是　　　　。 A.接種環(huán)采用70%酒精滅菌 B.接種時應(yīng)在酒精燈火焰附近進行 C.劃線時要將最后一區(qū)的劃線與第一區(qū)的劃線相連 D.劃線分離時,需要把接種環(huán)深入培養(yǎng)基中進行接種 答案　(1)含氮物質(zhì)(氮源)　充足的氧氣　(2)單菌落　培養(yǎng)皿　瓊脂糖　(3)B 2.【加試題】[2019屆浙江名校新高考聯(lián)盟聯(lián)考,32(一),7分]關(guān)于分離以尿素為氮源的微生物的實驗,請分析回答以下問題: (1)脲酶可以催化尿素分解為　　　　,其中堿性物質(zhì)能使酚紅指示劑變?yōu)椤　　　　? (2)分離以尿素為氮源的微生物,培養(yǎng)基配制必須加凝固劑　　　　　　,培養(yǎng)基在　　　　g/cm2壓力下滅菌30分鐘,冷卻至60 ℃,加入通過　　　　　　　的尿素溶液,混合均勻待用。 (3)為了從土壤中分離得到以尿素為氮源的微生物,分離效果比較好的操作方法是采用　　　　　　,采用該方法分離,土壤溶液必須經(jīng)過　　　　處理。 答案　(1)NH3和CO2　紅色 (2)瓊脂糖　500　G6玻璃(砂)漏斗過濾 (3)涂布分離法　稀釋 煉技法 方法　區(qū)分消毒與滅菌 【方法集訓(xùn)】 　細菌培養(yǎng)過程中分別采用了高壓蒸汽、酒精、火焰灼燒等幾種不同的處理,這些方法依次用于殺滅哪些部位的雜菌(　　) A.接種環(huán)、手、培養(yǎng)基 B.高壓鍋、手、接種環(huán) C.培養(yǎng)基、手、接種環(huán) D.接種環(huán)、手、高壓鍋 答案　C 過專題 【五年高考】 A組　自主命題浙江卷題組 考點　微生物的利用 1.【加試題】[2018浙江11月選考,32(一),7分]回答與微生物培養(yǎng)及應(yīng)用有關(guān)的問題: (1)對培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌時,滅菌時間應(yīng)從　　　　　　　　　　　時開始計時。對于不耐熱的液體培養(yǎng)基,一般可將其轉(zhuǎn)入G6玻璃砂漏斗中,采用　　　方式可較快地進行過濾滅菌。 (2)與釀造果醋相比,利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋,需增加　　　　　　　　　的過程。某醋化醋桿菌培養(yǎng)基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇組成,其中甘露醇的主要作用是　　　　　。 (3)為篩選胞外α-淀粉酶分泌型菌種,一般從　　　(A.果園樹下　B.肉類加工廠周圍　C.米酒廠周圍　D.枯樹周圍)獲得土樣,用無菌水稀釋,涂布到含有淀粉的選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng),一段時間后在培養(yǎng)基表面滴加碘液,可在菌落周圍觀察到水解圈。若要篩選酶活性較高的菌種,需挑選若干個　　　　　　　　　　　比值大的菌落,分別利用液體培養(yǎng)基振蕩培養(yǎng)進行擴增。然后將培養(yǎng)液離心,取　　　　用于檢測酶活性。 答案　(1)達到設(shè)定的溫度或壓力值　抽濾 (2)將淀粉分解為葡萄糖　作為碳源 (3)C　水解圈直徑與菌落直徑　上清液 2.(2015浙江自選,17,10分)某工廠為了生產(chǎn)耐高溫植酸酶飼料添加劑,開展了產(chǎn)該酶菌株的篩選、酶的固定化及其特性分析研究,其流程如下圖所示: 請回答: (1)土壤懸液首先經(jīng)80 ℃處理15分鐘,其目的是篩選出①　　　　　　。 (2)在無菌條件下,將經(jīng)過處理的土壤懸液進行②　　　　,然后涂布于含有植酸鈉的固體培養(yǎng)基上。培養(yǎng)后觀察到③　　　　,其周圍出現(xiàn)透明水解圈,圈的直徑大小與④　　　　　　　強弱有關(guān)。 (3)篩選獲得的菌株經(jīng)鑒定后,將優(yōu)良菌株進行液體擴大培養(yǎng)。培養(yǎng)時需要振蕩,其主要目的是⑤　　　　。液體培養(yǎng)基與固體培養(yǎng)基相比,不含有的成分是⑥　　　　。 (4)在合適條件下,將提純的植酸酶與海藻酸鈉混合后,滴加到一定濃度的鈣離子溶液中,使液滴形成凝膠固體小球。該過程是對酶進行⑦　　　　。 A.吸附 B.包埋 C.裝柱 D.洗滌 (5)溫度與植酸酶相對酶活性的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是⑧　　　　。 A.測試溫度中,固定化與非固定化植酸酶的最適溫度分別為60 ℃和45 ℃ B.測試溫度范圍內(nèi),固定化植酸酶的相對酶活性波動低于非固定化植酸酶 C.固定化與非固定化植酸酶相比,相對酶活性在80%以上時的溫度范圍較寬 D.65 ℃時固定化與非固定化植酸酶的相對酶活性因蛋白質(zhì)變性而位于最低點 答案　(1)①耐高溫菌株 (2)②稀釋　③單菌落?、苤菜崦傅幕钚? (3)⑤供氧?、蕲傊? (4)⑦B (5)⑧D 教師用書專用(3) 3.(2012浙江自選,17,10分)幽門螺桿菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化性潰瘍的主要致病因素。在患者體內(nèi)采集樣本并制成菌液后,進行分離培養(yǎng)。實驗基本步驟如下: 配制培養(yǎng)基滅菌、倒平板 X　培養(yǎng)觀察 請回答: (1)在配制培養(yǎng)基時,要加入尿素和酚紅指示劑,這是因為Hp含有①　　　　,它能以尿素作為氮源;若有Hp,則菌落周圍會出現(xiàn)②　　　　色環(huán)帶。 (2)下列對尿素溶液進行滅菌的最適方法是③　　　　滅菌。 A.高壓蒸汽 B.紫外燈照射 C.70%酒精浸泡 D.過濾 (3)步驟X表示④　　　　。在無菌條件下操作時,先將菌液稀釋,然后將菌液⑤　　　　到培養(yǎng)基平面上。菌液稀釋的目的是為了獲得⑥　　　　菌落。 (4)在培養(yǎng)時,需將培養(yǎng)皿倒置并放在⑦　　　　　　中。若不倒置培養(yǎng),將導(dǎo)致⑧　　　　　　　　。 (5)臨床上用14C呼氣實驗檢測人體是否感染Hp,其基本原理是Hp能將14C標(biāo)記的⑨　　　　分解為NH3和14CO2。 答案　(1)①脲酶?、诩t (2)③D (3)④接種?、萃坎肌、迒? (4)⑦恒溫培養(yǎng)箱?、酂o法形成單菌落 (5)⑨尿素 B組　統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組 考點　微生物的培養(yǎng)和利用 1.(2017課標(biāo)全國Ⅰ,37,15分)某些土壤細菌可將尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用?；卮鹣铝袉栴}: (1)有些細菌能分解尿素,有些細菌則不能,原因是前者能產(chǎn)生　　　。能分解尿素的細菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。但可用葡萄糖作為碳源,進入細菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出兩點即可)。 (2)為了篩選可分解尿素的細菌,在配制培養(yǎng)基時,應(yīng)選擇　　　(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作為氮源,不選擇其他兩組的原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)用來篩選分解尿素細菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有　　　 　　　　　　　　　　　(答出兩點即可)。 答案　(1)脲酶　分解尿素的細菌是異養(yǎng)生物,不能利用CO2來合成有機物　為細胞生命活動提供能量,為其他有機物的合成提供原料 (2)尿素　其他兩組都含有NH4NO3,能分解尿素的細菌和不能分解尿素的細菌都能利用NH4NO3,不能起到篩選作用 (3)為細菌生長提供無機營養(yǎng),作為緩沖劑保持細胞生長過程中pH穩(wěn)定 2.(2017江蘇單科,31,7分)苯酚及其衍生物廣泛存在于工業(yè)廢水中,對環(huán)境有嚴重危害。小明同學(xué)準(zhǔn)備依據(jù)下圖操作步驟,從處理廢水的活性污泥中分離篩選酚降解高效菌株。請回答下列問題: (1)酚降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作為碳源的有　　　　　　　。 (2)將采集到的樣品接種培養(yǎng),苯酚用量應(yīng)隨轉(zhuǎn)接次數(shù)增加而逐漸　　　　,以達到富集酚降解菌的目的。若如圖平板中菌落過于密集,應(yīng)進一步　　　　　　,以便于菌落計數(shù)與分離。制備平板培養(yǎng)基時除了需要水、營養(yǎng)物質(zhì)外,還必須添加　　　　。 (3)如圖為連續(xù)劃線法示意圖,在圖中　　　　(填圖中序號)區(qū)域更易獲得單菌落。 (4)采用比色測定法(使用苯酚顯色劑)檢測降解后的廢水中苯酚殘留量。先制作系列濃度梯度并進行顯色反應(yīng),下表中1~5號比色管的苯酚濃度應(yīng)分別為　　　　　　　　。 管號 1 2 3 4 5 6 苯酚濃度(mg/L) 1 如果廢水為50 mg/L苯酚溶液,降解后約有21%的苯酚殘留,則需將殘留液稀釋　　　　(填序號:①5?、?0?、?0)倍后,再進行比色。 答案　(1)蛋白胨、苯酚　(2)增加　稀釋涂布　凝固劑　(3)③　(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8?、? 教師用書專用(3) 3.(2014課標(biāo)全國Ⅱ,39,15分)為了調(diào)查某河流的水質(zhì)狀況,某研究小組測定了該河流水樣中的細菌含量,并進行了細菌分離等工作?；卮鹣铝袉栴}: (1)該小組采用稀釋涂布平板法檢測水樣中的細菌含量。在涂布接種前,隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間,這樣做的目的是　　　　　　　　　　　　　;然后,將1 mL水樣稀釋100倍,在3個平板上用涂布法分別接入0.1 mL稀釋液;經(jīng)適當(dāng)培養(yǎng)后,3個平板上的菌落數(shù)分別為39、38和37。據(jù)此可得出每升水樣中的活菌數(shù)為　　　　。 (2)該小組采用平板劃線法分離水樣中的細菌。操作時,接種環(huán)通過　　　　滅菌,在第二次及以后的劃線時,總是從上一次劃線的末端開始劃線,這樣做的目的是　 。 (3)示意圖A和B中,　　　　表示的是用稀釋涂布平板法接種培養(yǎng)后得到的結(jié)果。 (4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻,一部分進行靜置培養(yǎng),另一部分進行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快。分析其原因是:振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中　　　　的含量,同時可使菌體與培養(yǎng)液充分接觸,提高　　　　　　的利用率。 答案　(1)檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格　3.8107 (2)灼燒　將聚集的菌體逐步稀釋以便獲得單個菌落 (3)B (4)溶解氧　營養(yǎng)物質(zhì) 【三年模擬】 非選擇題(共35分) 1.【加試題】[2019屆浙江名校協(xié)作體高三聯(lián)考,32(一)](7分)請結(jié)合以下酵母菌在人類生產(chǎn)生活中的實際應(yīng)用,回答下列問題: (1)為了篩選出符合要求的酵母菌,科研人員在培養(yǎng)基中添加了青霉素,其目的是　　　　　　　　　　　;為了將分離到的菌株純化,挑取了菌落在3塊相同平板上劃線,以獲得單菌落。 下圖所示的劃線分離操作,正確的是　　　。但有時科研人員發(fā)現(xiàn)其中一塊平板的各劃線區(qū)均未見菌生長,最可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)釀酒和制醋是古老的生物技術(shù),與此生產(chǎn)有關(guān)的微生物分別是酵母菌和　　　　。以果汁為原料經(jīng)發(fā)酵制作醋的過程中,首先酵母菌在無氧條件下進行酒精發(fā)酵;然后相關(guān)菌種在　　　條件下將上述發(fā)酵產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿帷? (3)泡菜腌制過程中起作用的主要是　　　　　和乳酸菌。但這類食品中含有一定的亞硝酸鹽,為了定量測定其含量,常用的方法是　　　　　　。 答案　(1)抑制細菌生長　B　接種環(huán)溫度過高,菌被殺死 (2)醋化醋桿菌　有氧 (3)假絲酵母　光電比色法 2.【加試題】[2019屆浙江超級全能生9月聯(lián)考,32(一)](7分)食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB4789,40-2016是奶粉中可能含有的細菌克羅諾桿菌屬(阪崎腸桿菌)的檢測標(biāo)準(zhǔn),其流程如圖,請回答: 注釋: a:一般奶粉中含有的細菌較少,BPW屬于增菌培養(yǎng)基; b:mLST-Vm培養(yǎng)基:氯化鈉、胰蛋白胨、乳糖、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、十二烷基硫酸鈉、蒸餾水、萬古霉素; c:克羅諾桿菌屬及少數(shù)其他細菌能在③顯色培養(yǎng)基上呈現(xiàn)較淺的藍綠色; d:TSA培養(yǎng)基:胰蛋白胨、植物蛋白胨、氯化鈉、蒸餾水等; e:克羅諾桿菌屬還有許多生化指標(biāo)需要精細鑒定,最終生成報告。 (1)過程中的BPW培養(yǎng)基為　　　　(填“固體”“液體”或“半固體”)培養(yǎng)基。 (2)②選擇培養(yǎng)時,mLST-Vm培養(yǎng)基中添加的萬古霉素是一種抗生素,分析可得,克羅諾桿菌屬對該抗生 素　 　(填“敏感”或“不敏感”)。 (3)由于②的培養(yǎng)產(chǎn)物細菌濃度未知,為避免對其進行稀釋的工作,從②轉(zhuǎn)移至③培養(yǎng)時,需采用的接種方法為　　　　　。③過程所需的顯色培養(yǎng)基在制備時的次序是　　　　　。 A.調(diào)節(jié)pH　B.稱量藥品　C.溶解　D.倒平板　E.滅菌 (4)克羅諾桿菌屬能產(chǎn)生黃色素,積累到一定量的時候,可使整個菌落呈現(xiàn)黃色,故TSA培養(yǎng)后要挑取黃色菌落,除注釋中的成分外,TSA培養(yǎng)基中還應(yīng)包含　　　　。 (5)食品安全關(guān)系每個人的生命,對一種細菌的鑒定程序也相當(dāng)嚴格。在上述檢驗程序中,步驟　　　　　(填序號)對克羅諾桿菌屬具有一定的選擇或鑒定作用。 答案　(1)液體 (2)不敏感 (3)劃線分離法　BCAED (4)瓊脂(或瓊脂糖) (5)②③④⑤(2分,答全給分) 3.【加試題】[2019屆浙江五校9月聯(lián)考,32(一)](7分)某村莊有一條小溪,近幾年由于上游幾家乳膠廠不斷向其中排放廢水,小溪變得不再清澈。某同學(xué)想測定該溪水中的細菌含量情況?；卮鹣铝袉栴}: (1)先根據(jù)所學(xué)知識制備LB培養(yǎng)基。制備該培養(yǎng)基的步驟是:計算→稱量→溶化→滅菌→倒平板,下列關(guān)于制備LB培養(yǎng)基的敘述,錯誤的是(　　) A.培養(yǎng)基應(yīng)先調(diào)pH再進行滅菌 B.培養(yǎng)基應(yīng)先滅菌再分裝到培養(yǎng)皿 C.融化瓊脂時不能使培養(yǎng)基溢出或燒焦 D.滅菌時一般用高壓蒸汽滅菌鍋在121 ℃,500 g/cm2壓力下滅菌15分鐘 (2)該同學(xué)利用上述制備的培養(yǎng)基來檢測水樣中的細菌數(shù)量,他所選擇的分離方法應(yīng)是　　　　;該同學(xué)在接種前,隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間,這樣做的目的是　　　　　　　　　。接種在超凈工作臺上進行,工作臺上實驗前一段時間需打開,實驗中需關(guān)閉的是　　　　(A.酒精燈　B.照明燈　C.紫外線　D.過濾風(fēng))。 (3)值得注意的是,他所選擇的這種方法統(tǒng)計的結(jié)果往往比實際細菌的數(shù)目要低,這是因為①　　　　 　 　　　　 ;②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (不考慮實驗操作原因引起的細菌數(shù)目的變化)。 (4)該同學(xué)欲將所分離出的某種細菌臨時保藏,應(yīng)接種到試管的　　　　培養(yǎng)基上,等菌落長成后,放入冰箱低溫保藏。 答案　(1)D　 (2)涂布分離法　檢查平板滅菌是否徹底　C (3)①該方法只能統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目,死菌無法統(tǒng)計 ②當(dāng)兩個或多個細菌連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落 (4)斜面 4.【加試題】[2019屆浙江金麗衢十二校9月聯(lián)考,32(一)](7分)鎘是工業(yè)廢水中常見的污染物,對人體的傷害極大,被我國環(huán)保法列為一類污染物。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,這些聚合物具有絡(luò)合或沉淀金屬離子的特點,從而起到凈化工業(yè)廢水中重金屬鹽的功能。某同學(xué)準(zhǔn)備依據(jù)下圖操作步驟,從廢水的活性污泥中分離篩選鎘降解高效菌株。請回答下列問題: (1)　　　　　　是消除污染雜菌的通用方法,也是用于篩選高表達量菌株的最簡便方法之一。 (2)鎘降解菌富集培養(yǎng)基含有蛋白胨、鎘、葡萄糖、水等物質(zhì),則其在進行滅菌時應(yīng)控制壓力在　　　　。分離時應(yīng)取不同濃度的稀釋液　　　　mL涂布到平板上。 (3)下圖為平板劃線法分離純化細菌,整個實驗過程需要將接種環(huán)灼燒滅菌　　　　次。 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.2 B.3 C.4 D.5 (4)采用光電比色法檢測降解后的廢水中鎘殘留量。在制備標(biāo)準(zhǔn)曲線實驗過程中,分別以　　　　　　　　　為橫、縱坐標(biāo)繪制曲線。 答案　(1)單菌落的分離　(2)500 g/cm2 　0.1　(3)C (4)鎘濃度、光密度值 5.【加試題】(2017浙江超級全能生12月模擬,32)(7分)回答下列問題: 漆酶屬于木質(zhì)降解酶類,在環(huán)境修復(fù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛用途。下圖是分離、純化和保存漆酶菌株的過程。 (1)在步驟①中,用　　　　稀釋制成不同濃度的樣品懸液。 (2)步驟②中將保存在70%酒精中的　　　　　　放在酒精燈火焰上,待刮刀上火焰熄滅,冷卻后將菌液涂布到整個平面上,將培養(yǎng)皿　　　　在37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24~48小時,觀察菌落數(shù)。 (3)步驟③應(yīng)選擇挑取涂布平板上長出的　　　　　,再通過劃線進一步　　　　　　。 (4)步驟④中,將菌種接種在　　　　培養(yǎng)基中,在37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后,置于　　冰箱中保存。 (5)若該漆酶大量應(yīng)用于環(huán)境修復(fù),可先用石英砂對漆酶進行　　　　　(A.包埋　B.共價偶聯(lián)　C.吸附　D.交聯(lián))法固定,再進行工業(yè)化使用。 答案　(1)無菌水 (2)玻璃刮刀　倒置 (3)單菌落　純化 (4)斜面　4 ℃ (5)C