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1、专题25 生物技术实践,高考生物 (北京市专用),考点1 微生物的培养、分离与数量测定 1.(2018课标全国,37,15分)将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。 在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。 回答下列问题: (1)M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制 的生长,加入了链霉素 的培养基属于 培养基。 (2)M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还 有 (答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有 (答出两点即可)。 (3)若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并
2、培养,平板上长出菌落后可通过加入显色 剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是 ,该方法能筛选出产淀粉酶微生物的 原理是 。,五年高考,(4)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下 得到以下结果: 甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133; 乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。 有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是 。,答案 (1)细菌 选择 (2)碳源、无机盐 蛋白质、核酸 (3)碘液 淀粉遇碘液显蓝色,产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解,形成透明圈 (4
3、)乙同学的结 果中,1个平板的计数结果与另2个相差悬殊,结果的重复性差,解析 本题主要考查微生物的培养与应用。(1)链霉素可抑制细菌生长,从功能上看,添加链霉 素的培养基属于选择培养基。(2)微生物正常生长需要的营养物质有无机盐、氮源、碳源 等。氮源进入细胞后,可以用于合成含氮大分子物质,如核酸、蛋白质等。(3)淀粉遇碘液显蓝 色,若淀粉被水解,则产淀粉酶的菌落周围的淀粉被水解,形成以菌落为中心的透明圈。(4)用 稀释涂布平板法统计菌落数目时,为保证统计结果的准确性,一般选择菌落数在30300的平板 进行计数,取结果差别不大组别的平均值,进而得出计数结果。而乙同学的结果中,1个平板的 计数结果
4、与另2个相差悬殊,即乙同学的结果可信度低。,知识归纳 微生物的计数方法 (1)显微镜直接计数法:利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计数一定容积的样品 中微生物的数量。缺点:因不能区分死菌与活菌而使计数结果偏大。 (2)活菌计数法:利用稀释涂布平板法接种,通过统计菌落数目计算样品中的活菌数。缺点:当 两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此统计结果偏小。,2.(2018课标全国,37,15分)回答下列与酵母菌有关的问题: (1)分离培养酵母菌通常使用 (填“牛肉膏蛋白胨”“MS”或“麦芽汁琼 脂”)培养基,该培养基应采用 灭菌法灭菌。若将酵母菌划线接种在平板上,培 养
5、一段时间后可观察到菌落,菌落的含义是 。 (2)酵母菌液体培养时,若通入氧气,可促进 (填“菌体快速增殖”“乙醇产 生”或“乳酸产生”);若进行厌氧培养,可促进 (填“菌体快速增殖”“乙醇产 生”或“乳酸产生”)。 (3)制作面包时,为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌,酵母菌引起面包松软的原 因是 。,答案 (1)麦芽汁琼脂 高压蒸汽 由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体 (2)菌体 快速增殖 乙醇产生 (3)酵母菌分解葡萄糖会产生CO2,CO2使面包松软,解析 (1)常用含葡萄糖较多的麦芽汁琼脂培养基分离培养酵母菌。培养基常采用高压蒸汽 灭菌法灭菌。菌落是由一个细胞繁殖而来的肉
6、眼可见的子细胞群体。(2)有氧气存在时,酵母 菌有氧呼吸产生的大量能量可用于快速增殖;无氧气存在时,酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇和 CO2。(3)酵母菌进行细胞呼吸可产生CO2,故用酵母菌制作的面包会变得松软。,易错警示 不同培养基的用途 牛肉膏蛋白胨培养基常用于培养细菌,MS培养基常用于植物组织培养,麦芽汁琼脂培养基常 用于培养酵母菌。,3.(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
7、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+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)。,3.(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
8、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+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NH4 NO3,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,解析 (1)能分
9、解尿素的细菌体内应含有脲酶;能分解尿素的细菌是异养型生物,不能利用CO2 来合成有机物,可用葡萄糖等有机物作为碳源。进入细菌体内的葡萄糖既能为细胞生命活动 提供能量,又可为其他有机物的合成提供原料。(2)筛选可分解尿素的细菌,应选择以尿素为唯 一氮源的培养基,而能分解尿素的细菌和不能分解尿素的细菌都能利用NH4NO3,其他两组不 能起到筛选作用。(3)用来筛选分解尿素细菌的培养基含有KH2PO4和Na2HPO4,这两种物质既 可为细菌生长提供无机营养,又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH相对稳定。,4.(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
10、 学准备依据下图操作步骤,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:(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。若上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
11、度应分别为 。,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 ,解析 本题考查微生物分离的相关知识。(1)酚降解菌培养基中的蛋白胨和苯酚为酚降解菌 生长提供碳源。(2)转接的目的之一是富集降解苯酚能力强的酚降解菌,随转接次数增多,培养 基中的苯酚含量应逐渐增加。若平板中菌落过于密集,则需进一步稀释,降低菌体密度后再涂 布培养,以便于菌落分离与计数。制备平板培养基时,需添加琼脂等凝固剂。(3)连续划线时, 在划
12、线的末端菌体密度最低,即在划线的末端最易获得单菌落。(4)1号比色管应为空白对照 组,由6号比色管中苯酚浓度知,15号比色管苯酚浓度应为0、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg /L、0.8 mg/L。废水为50 mg/L苯酚溶液,降解后残留的苯酚浓度约为5021%=10.5(mg/L),则 需对残留液进行20倍稀释后10.520=0.525(mg/L),才可以进行比色。,5.(2016四川理综,10,12分)图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程,图乙是脲酶基因转录的 mRNA部分序列。图甲图乙,(1)图中选择培养基应以 为唯一氮源;鉴别培养基还需添加 作指示剂,产脲酶 细菌在该培养
13、基上生长一段时间后,其菌落周围的指示剂将变成 色。 (2)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1 mL,培养一段时间后,平 板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。 该过程采取的接种方法是 ,每克土壤样品中的细菌数量为 108个;与 血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较 。 (3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活,突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增 加了70个核苷酸,使图乙序列中出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。突变基因转 录的mRNA中,终止密码为 ,突变基因表达的蛋白含 个氨基酸。,答案 (1)尿素
14、 酚红 红 (2)稀释涂布平板法 1.75 少 (3)UGA 115,解析 (1)脲酶由分解尿素的细菌产生,故需用以尿素为唯一氮源的培养基筛选该类微生物。 分解尿素的细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨,故培养基中加入酚红指示剂后,菌落周围将 出现红色。(2)稀释涂布平板法常用来统计样品中的活菌数,在计数时一般选择菌落数在303 00的平板进行计数,并取平均值。每克样品中的菌株数=(C/V)M。因培养基上两个或多个细 胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故统计结果往往较实际数目少;而用血细胞计数 板计数时,死亡的、活的菌体都计数在内。(3)乙图显示,mRNA在箭头以前有273个核苷酸(为 9
15、1个密码子),箭头处增加的70个核苷酸与后续的AG刚好组成24个密码子,后面的UGA为终止 密码。突变基因表达的蛋白质含91+24=115 个氨基酸。,知识归纳 微生物菌体计数方法通常有稀释涂布平板法、显微镜直接计数法、滤膜法等。 稀释涂布平板法为活菌计数法,显微镜直接计数法统计的是死菌、活菌的总数。,6.(2016江苏单科,25,3分)漆酶属于木质素降解酶类,在环境修复、农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,相关叙述正确的是(多选) ( )A.生活污水中含有大量微生物,是分离产漆酶菌株的首选样品 B.筛选培养基中需要加入漆酶的底物,通过菌落特征挑出产漆酶的菌落 C.在涂布平板上长出的菌落,再通过划线进一步纯化 D.斜面培养基中含有大量营养物,可在常温下长期保存菌株,
