2023年届高考生物第九单元专题二十五微生物的应用.docx

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1、专题二十五 微生物的应用1.2023 江苏,31,7 分苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中,对环境有严峻危害。 小明同学预备依据如图操作步骤,从处理废水的活性污泥中分别筛选酚降解高效菌株。 请答复以下问题:(1) 酚降解菌富集培育基含有蛋白胨、 K2HPO 4、MgSO 4、苯酚和水,其中可作为碳源的有。(2) 将采集到的样品接种培育,苯酚用量应随转接次数增加而渐渐,以到达富集酚降解菌的目的。 假设上图平板中菌落过于密集,应进一步,以便于菌落计数与分别。 制备平板培育基时除了需要水、养分物质外,还必需添加 。(3) 右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) 承受

2、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展显色反响,下表中 15 号比色管的苯酚浓度应分别为。管号123456苯酚浓度(mg/L)1假设废水为 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:51020)倍后,再进展比色。2.2023 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 局部序列。(1) 图中选择培育基应以为唯一氮源;鉴别培育基还需添加作指示剂,产脲酶细菌在该培育基上生长一段时间后,其菌落四周的指示剂将变成色。(2) 在 5 个细菌培育基平板上,均接种稀释倍数为10

3、5 的土壤样品溶液 0.1 mL,培育一段时间后, 平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178 和 191。该过程实行的接种方法是,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,使图乙序列中消灭终止密码(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。3.2023 课标全国卷,39,15 分微生物 A 可以产生油脂,微生物 B 可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物

4、柴油的生产。答复有关问题:(1) 显微观看时,微生物A 菌体中的油脂通常可用染色。微生物 A 产生的油脂不易挥发,可选用(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。(2) 为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B 的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以为碳源的固体培育基进展培育。(3) 假设要测定培育液中微生物 B 的菌体数,可在显微镜下用直接计数;假设要测定其活菌数量,可选用法进展计数。(4) 为了确定微生物 B 产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得一样时间内,在 35 、40 、45 温度下降解 10 g 油脂所需酶量依次为 4 mg、1 mg、6 mg,则上述三个

5、温度中, 条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕设计后续试验。4.2023 江苏,31,8 分人工瘤胃仿照了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的养分价值。为了增加发酵效果,争论人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素 力量进展了争论。请答复以下问题:(1) 在样品稀释和涂布平板步骤中,以下选项不需要的是(填序号)。酒精灯 培育皿 显微镜 无菌水(2) 在涂布平板时,滴加到培育基外表的菌悬液量不宜过多的缘由是。(3) 向试管内分装含琼脂的培育基时,假设试管口粘附有培育基,需要用酒精棉球擦净的缘由是。(4) 刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素

6、降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反响。争论人员在刚果红培育基平板上,筛到了几株有透亮降解圈的菌落(如图)。图中降 解圈大小与纤维素酶的有关。图中降解纤维素力量最强的菌株是(填图中序号)。(5) 争论人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1 和 J4,在不同温度和pH 条件下进展发酵,测得发酵液中酶活性的结果如图,推想菌株更适合用于人工瘤胃发酵,理由是。1.2023 赣中南五校联考(一),11,10 分答复以下有关微生物培育与应用的问题:KH2PO4 Na2HPO4 MgSO47H2OFeCl3 X维生素琼脂1.4 g2.1 g0.2 g0.1 g 1 g 微量15 g(1) 题表是筛选异养型细菌的培

7、育基配方。从物理性质上看该培育基属于 培育基,其中成分X 除了为目的菌供给能源外,还能供给 。制备该培育基的一般操作挨次是计算称量灭菌,对培育基进展灭菌的常用方法是 。(2) 如图A、B 是纯化微生物培育的两种接种方法,C、D 是接种后培育的效果。某同学接种培育后获得图C 所示效果,则其承受的接种方法是 ( 中填“A”或“B”) 由图C 所示效果推想接种时可能的失误操作是。(3) 微生物强化采油是利用某些微生物能降解石油、增大石油的乳化度、降低石油黏度的原理,通过向油井中注入含微生物的水来提高采油率的技术。为筛选和纯化该类微生物,应向培育基中添加 作为唯一碳源;培育一段时间后在菌落四周形成降油

8、圈,此时选取就可获得高效菌株。2.2023 广东五校联考,11,7 分尿素是一种重要的氮肥,农作物不能直接将其吸取利用,而是通过土壤中的细菌将其分解为NH3 和CO2 后,供农作物吸取利用。请答复以下问题:(1) 土壤中的某些细菌能分解尿素是由于这些细菌能合成。(2) 为筛选尿素分解菌而制备的培育基中含有的养分物质除尿素外还包括水、碳源、等,该培育基能筛选出目的菌株的缘由是。(3) 一般依据尿素分解菌菌落的 、 、隆起程度和颜色等特征来统计菌落数目。现将 10 mL 尿素分解菌悬液进展梯度稀释,分别取 0.1 mL 稀释倍数为 106 的样液接种到3 个平板上,培育一段时间后,统计各平板上菌落

9、数分别为 39、42、45,则 1 mL 样液中活细菌数量为 。上述过程承受的接种方法是。(4) 为检验培育基及培育皿灭菌是否合格,可实行的措施是。3.2023 河南郑州一中模拟,37,7 分在盛产柿子的某地,生物小组开展柿子酒、柿子醋生产的相关活动。(1) 土壤中的酵母菌计数:在秋季的柿子园中,落地的柿子流出果汁,果汁四周土壤中有酵母菌大量生长生殖。用灭过菌的小铁铲、信封取该处土样,并在旁称取 10 g 土样,参加盛有 90 mL 无菌水的锥形瓶中,充分摇匀。而后进展系列稀释操作,吸取锥形瓶中土壤液的上清液mL,转移至盛有 9 mL 无菌水的大试管中充分摇匀,依次等比稀释,获得稀释至 101

10、、102、103、104 倍的土壤液的稀释液。为测定土壤中酵母菌的数量,选用第步中所获得的 102、103、104 倍的土壤液的稀释液, 并依次分别吸取 0.1 mL 进展涂布平板操作。在适宜条件下培育,当菌落数目稳定时,对各稀释度涂布的三个平板进展菌落计数(如表)。序号稀释 104 倍583稀释 103 倍178191156稀释 102 倍418511389则每克土壤样品中的酵母菌数量约为 。要使该试验所得数据牢靠,还应当实施的操作是。(2) 柿子醋生产菌的制备:为去掉酵母菌,挑取变酸的柿子酒外表的菌膜于进展纯化培育,获得如下图菌落分布。应从(填“甲”“乙”或“丙”)区域中挑取局部菌落制玻片

11、观看,选择所需菌种。4.2023 湖北黄冈质检,37,8 分乳酸菌是人和动物体胃肠道中的有益菌,能助消化,利于肠道安康,但是消化道中胆汁所含的胆盐对乳酸菌的生理活动有抑制作用,为此,争论人员通过辐射 处理野生型乳酸菌,得到耐高浓度胆盐的乳酸菌。(1) 与腐乳制作所用微生物相比,乳酸菌在构造上的主要特点是。(2) 试验步骤:育种与培育:辐射处理后可得到多种类型的乳酸菌,置于经过法灭菌处理的(填“固体”或“液体”)培育基中,37 培育。接种与选择:为避开培育液中菌体浓度过高,需将培育液进展 处理。之后,将菌液涂布接种于含 0.3%胆盐和不含胆盐的固体培育基上,配制时为了使培育基凝固,应向培育基中参

12、加 ;置于 37 条件下 (填“密闭”或“充气”)培育;设置不含胆盐的培育基培育的目的是 。筛选与纯化:从平板中挑取试验效果明显的目的菌株,承受 法接种于的培育基平板,可对菌株进一步纯化。1. 实现生态农业,让秸秆回归农田的关键是获得能够高效分解秸秆的微生物。请答复以下相关问题:(1) 秸秆的主要成分易被酶分解;从功能上看,筛选能产生该酶的微生物所用的培育基属于培育基。(2) 甲、乙两组同学设计了两种培育基(成分见下表):培育基硝酸铵无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR 溶液水A+-+B+-+注:“+”表示有“ -”表示无;CR 为刚果红。A 培育基(填“能”或“不能”)用于分别要筛选的分解菌,缘由是;

13、参加刚果红(CR)的目的是。(3) 甲、乙两组同学分别承受稀释涂布平板法和平板划线法接种。甲组同学将1 mL 水样稀释 100 倍后,在 3 个平板上分别接入 0.1 mL 稀释液,经适当培育后,3 个平板上的菌落数分别是 39、38 和 37,据此可得出每升水样中的活菌数为;示意图a 和b 中,是甲组同学接种培育后得到的结果;乙组同学划线时,总是从上一次划线的末端开头划线,这样做 的目的是。(4) 甲、乙两组同学在微生物接种培育过程中 ,均留下一个未接种的平板同时培育 ,目的是。2. 某污水池中含有一种有害的、难以降解的有机化合物A。现有争论人员欲探究污水净化处理的方案,进展了如下图的试验,

14、请据图答复以下问题:(1) 在进展初选时,将污泥样品接种于以 为唯一碳源的固体培育基上;在利用锥形瓶进展培育时,需要振荡培育,因此可推想“目的菌”的细胞呼吸方式为 。(2) 在接种前需要对培育基进展灭菌处理,常用的灭菌方法是 ;而在接种时利用的无菌技术要求试验操作应在 四周进展,以避开四周环境中微生物的污染。(3) 纯化菌种时,为了获得单菌落,常承受的接种方法有 和 ;接种后应将培育基进展 (填“正放”或“倒置”)培育。(4) 培育假设干天后,应将有机化合物A 含量较 的培育液转移至的培育液中进展连续培育;转移至培育液中培育的目的是使“目的菌”的数量 ;在试验完毕时,将使用过的培育基进展 处理

15、后才能倒掉。答案1.(每空 1 分)(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】 (1)富集培育基中蛋白胨、苯酚都是含C 的有机物,可作为碳源。(2)欲富集酚降解菌,需随转接次数增加渐渐增加培育基中苯酚的含量 ;假设接种培育后平板上菌落过于密集,则应进一步稀释后再进展涂布,以降低平板上菌落密度,便于菌落计数与分别;平板培育基是固 体培育基,除含有水、养分物质(碳源、氮源、无机盐等)外,还需添加琼脂作为凝固剂。(3)利 用连续划线法接种时,最终的划线区域()中,菌体的密度较小,简洁获得单菌落。(4)因系列浓 度梯度中 6 号比色管中苯

16、酚浓度为 1 mg/L,故 15 号比色管中的苯酚浓度应分别为 0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L;依据题意,废水为 50 mg/L 苯酚溶液,降解后约有 21%的苯酚残留,要使稀释后的苯酚残留液浓度介于 01 mg/L,需将残留液稀释 20 倍左右。2.(除标明外,每空 1 分)(1)尿素 酚红 红 (2)稀释涂布平板法 1.75(2 分) 少(2 分) (3)UGA(2 分) 115(2 分)【解析】 (1)筛选产脲酶细菌的选择培育基应以尿素为唯一氮源;鉴别培育基还需要添加酚红作指示剂,产脲酶细菌产生的脲酶可以将尿素分解成氨,导致培育基的

17、pH 上升,菌落四周的指示剂将变成红色。(2)图中过程实行的接种方法是稀释涂布平板法,每克土壤样品中的细菌数量为(156+178+191)30.1105=1.75108,血细胞计数板计数法所得数据包括死的细菌 ,且稀释涂布平板法计数时所计菌落数少于真正的活细菌数,故与血细胞计数板计数法相比,此计数法测得的细菌数较少。(3)图乙从起始密码算起的碱基序列号为 271,前 270 个碱基打算 90个氨基酸,从 271 位到箭头处可以打算 1 个氨基酸,然后插入 70 个核苷酸,可打算 23 个氨基酸,多出一个碱基,加上后面的AG 刚好可以打算 1 个氨基酸,则后面 UGA 是终止密码。因此突变基因转

18、录的 mRNA 的终止密码为 UGA,突变基因表达的蛋白质所含氨基酸数为90+1+23+1=115(个)。3.(除标明外,每空 2 分)(1)苏丹(或苏丹)萃取法 (2)油脂(3 分)(3)血细胞计数板 稀释涂布平板 (4)4540【解析】 (1)观看脂肪时可用苏丹或苏丹染色。对于不易挥发的物质可用萃取法提取。(2)为从自然界获得能产生脂肪酶的微生物 B 的单菌落,应以油脂为唯一碳源进展选择培育。(3)假设要测定微生物菌体数,可在显微镜下利用血细胞计数板直接计数;假设要测定其活菌数量, 可用稀释涂布平板法获得单菌落,选择菌落数在 30300 的平板进展计数。(4)一样时间内降解相等质量油脂所需

19、酶量越多的温度条件下酶的活力越小 ,即 45 条件下酶的活力最小,40 条件下酶的活力相对最大,故应围绕 40 设计后续试验,以进一步确定该酶的最适温度。4.(除标明外,每空 1 分)(1) (2)培育基外表的菌悬液会消灭积液,导致菌体积存,影响分别效果 (3)避开培育基污染棉塞 (4)量与活性 (5)J4 发酵过程会产热和产酸,J4 菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高(2 分)【解析】 (1)样品稀释需要无菌水,在酒精灯四周操作;涂布平板需要培育皿,在酒精灯四周操作,两者都不需要显微镜。(2)涂布平板时只能取少量菌悬液滴加到培育基外表,菌悬液量过多会导致菌体积存,影响分别效果。(3)分装

20、培育基时,试管口假设粘附有培育基,则需用酒精棉球擦净,以免污染棉塞。(4)接种微生物培育过程中,纤维素被纤维素酶分解后,刚果红纤维素红色复合物无法形成,消灭以纤维素分解菌为中心的透亮圈(降解圈),透亮圈越大,说明纤维素酶的量越多,活性越强。(5)在较高温度条件下 J4 菌种的纤维素酶活性较高,且 J4 菌种在较低 pH条件下纤维素酶活性较高。发酵过程中,人工瘤胃中的温度上升、pH 下降,故 J4 菌种更适合用于人工瘤胃发酵。1.(1)固体 碳源和氮源 溶化 倒平板 高压蒸汽灭菌法 (2)B 稀释涂布平板法 涂布不均匀 (3)石油 降油圈大的菌落【解析】 (1)表中培育基的成分中有凝固剂琼脂,因

21、此从物理性质上看该培育基为固体培育基。培育基中除应含有水、无机盐、特别养分物质(维生素等)外,还应有碳源和氮源,因此成分 X 要供给碳源和氮源。制备固体培育基的一般操作挨次是计算称量溶化灭菌倒平板,常用高压蒸汽灭菌法对培育基进展灭菌。(2)图 A 使用接种环进展接种,为平板划线法,相应培育效果如图 D 所示;图 B 使用涂布器进展接种,为稀释涂布平板法,相应培育效果如图 C 所示。图C 所示培育基上菌落分布不均匀,可能是接种过程中涂布不均匀所致。(3)在筛选和纯化能降解石油的微生物时,应向培育基中添加石油作为唯一碳源。菌落四周的降油圈越大, 说明该处微生物降解石油的力量越强。2.(1)脲酶 (

22、2)无机盐 不能以尿素作为氮源的细菌不能在该培育基上生长 (3)外形 大小4.2108稀释涂布平板法 (4)单独设置一个灭菌后不接种的培育皿(含培育基)培育一段时间【解析】 (1)脲酶能催化尿素分解为NH3 和CO2,土壤中的某些细菌能分解尿素是由于这些细菌能合成脲酶。(2)为筛选尿素分解菌而制备的培育基中含有的养分物质除尿素外,还包括水、碳源、无机盐等,该培育基能筛选出目的菌株的缘由是不能以尿素作为氮源的细菌不能 在该培育基上生长。(3)一般依据尿素分解菌菌落的外形、大小、隆起程度和颜色等特征来统 计菌落数目。现将 10 mL 尿素分解菌悬液进展梯度稀释,分别取 0.1 mL 稀释倍数为 1

23、06 的样 液接种到 3 个平板上,培育一段时间后,统计各平板上菌落数分别为 39、42、45,则 1 mL 样液中活细菌数量为(39+42+45)30.1106=4.2108;上述过程承受的接种方法是稀释涂布平板法。(4)为检验培育基及培育皿灭菌是否合格,可单独设置一个灭菌后不接种的培育皿(含培育基) 培育一段时间,假设该培育皿中没有消灭菌落,则说明该培育基及培育皿灭菌合格。 3.(1)酒精灯火焰 11.75107同时在各稀释度组中,另加一个平板接种无菌水作为对 照 (2)3035丙【解析】 (1)无菌操作需要在酒精灯火焰旁进展,对土壤液进展稀释时,依据题中稀释倍数可知,应取 1 mL 上清

24、液参加到 9 mL 无菌水中刚好稀释 10 倍。为保证结果准确,一般选择菌落数在30300 的平板进展计数,应选取稀释103 倍的三个平板进展计数,求得平均菌落数为175;依据题意可知,将 10 g 土样参加 90 mL 无菌水中,摇匀后,取出 1 mL 并稀释 103 倍,再取出0.1 mL 涂布平板,该 0.1 mL 稀释液中的菌落数为 175,据此换算出 1 g 土壤样品中酵母菌数量约为 1750.110310010=1750.1104=1.75107,此外,应留意在各稀释度组中设置一个平板接种无菌水作为比照,以提高试验数据的牢靠性。(2)变酸的柿子酒外表的菌膜是醋酸菌在液面大量生殖产生

25、的,因此应将该菌膜置于 3035 环境中培育。题中图示为平板划线法获得的菌落分布图,丙处消灭单菌落,因此应从丙区域选择菌落制片观看,选择所需菌种。4.(1)无由核膜包被的细胞核 (2)高压蒸汽灭菌 液体 系列稀释(或梯度稀释) 琼脂密闭 比照 平板划线【解析】 (1)腐乳制作所利用的微生物主要是毛霉,毛霉属于真核生物,而乳酸菌属于原核生物,两者的区分主要是乳酸菌细胞中的拟核没有核膜包被。(2)承受高压蒸汽灭菌法对培育 基灭菌。依据后面的“振荡培育”提示,可知培育基为液体培育基。通过系列(梯度)稀释可以 避开菌体浓度过高。琼脂是常用的凝固剂,可以使液体培育基凝固成固体培育基。乳酸菌是 厌氧型细菌

26、,应密闭培育。设置不含胆盐的培育基培育的目的是与含胆盐的培育基形成比照。从平板上挑取目的菌株,应承受平板划线法进一步纯化,由于是直接用菌体接种,没有经过菌液稀释,因此不能承受稀释涂布平板法接种。1.(1)纤维素 选择 (2)能 纤维素粉是唯一碳源 CR 可与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,培育基上会消灭以纤维素分解菌为中心的透亮圈,从而鉴别筛选出目的菌(合理即可) (3)3.8107 图b 将聚拢的菌体逐步稀释,以便获得单个菌落 (4)作为比照【解析】 (1)秸秆的主要成分是纤维素,易被纤维素酶分解;筛选能产生纤维素酶的微生物的培育基属于选择培育基。(2)从表中培育基的成分来看

27、,A 培育基能用于分别和鉴别纤维素分解菌,缘由是该培育基是固体培育基,且以纤维素粉为唯一碳源,利用刚果红来鉴定纤维素的 分解状况。刚果红可与纤维素形成红色复合物,当纤维素被分解后,无法形成红色复合物,培育基上会消灭以纤维素分解菌为中心的透亮圈,可据此来筛选纤维素分解菌。(3)从示意图看,图 b 是承受稀释涂布平板法接种培育后得到的结果。依据题意可知每升水样中的活菌数为380.1100103 =3.8107。图 a 是承受平板划线法接种培育后得到的结果,划线时总是从上一次划线的末端开头,这样做的目的是使每次划线时菌体的数目渐渐削减,以便得到单个菌落。(4)为了确定培育基的灭菌是否彻底,应设置空白

28、比照:随机取假设干灭菌后的空平板培育一段 时间,观看培育基上是否有菌落生成。2.(1)有机化合物 A有氧呼吸 (2)高压蒸汽灭菌法 酒精灯火焰 (3)平板划线法 稀释涂布平板法 倒置 (4)少 增加 灭菌【解析】 (1)本试验的目的是选择出能分解有机化合物 A 的微生物,因此,在初选时,选择培育基中的唯一碳源应当是有机化合物 A;在培育时进展振荡处理,说明“目的菌”应当是需氧型的,其细胞呼吸方式为有氧呼吸。(2)承受高压蒸汽灭菌法对培育基灭菌;无菌操作需要在酒精 灯火焰旁进展。(3)分别纯化菌种时,常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法;接种后 应将培育基倒置培育。(4)本试验的目的是选择出能分解有机化合物A 的微生物,因此应选择有机化合物 A 含量少的锥形瓶,该锥形瓶中分解有机化合物 A 的微生物应多于其他瓶中的; 转移至的培育液中,是为了给“目的菌”供给更多的养分、更好的生存环境,从而增加“目的菌” 的数量;在试验完毕后,使用过的培育基中仍有微生物残留,因此需要进展灭菌处理。