实验1 大肠杆菌的培养和分离

一、选择题

a4296bdb26b2f5ea81a69b34ac5ac7b7.png有关大肠杆菌营养物质的叙述中，正确的是(　　)

A．是碳源的物质也可能同时是氮源

B．凡碳源都提供能量

C．除水以外的无机物只提供无机盐

D．无机氮源也能提供能量

解析：选A。是碳源的物质也可能同时是氮源，如碳酸氢铵、氨基酸等，既能为微生物提供碳源，同时也能提供氮源；凡碳源未必能为大肠杆菌提供能量，如无机的碳源；除水以外的无机物可能同时具有提供无机盐、碳源和氮源等多重作用；无机氮源对硝化细菌可以提供能量，但是对大肠杆菌不能提供能量。

1e7d5e8a495344e8b9931643c56b5c96.png在光照下，将等细胞数量的衣藻和大肠杆菌分别接种到只含无机盐的培养液中培养，结果是(虚线和实线分别表示大肠杆菌和衣藻的生长曲线)(　　)

解析：选C。衣藻是低等植物，能利用无机盐进行光合作用自己合成有机物。大肠杆菌是异养生物，不能自己制造有机物只能摄取现成有机物，在只含无机盐的培养基上几乎不能生长。

eac9590a42ec5195f1b060e2ed5f3594.png培养基配制需要运用灭菌和消毒技术，但两者消灭的微生物种类和数量是不同的，下列哪一项能正确表示消毒结果和灭菌结果之间的关系(　　)

解析：选B。消毒的目的是杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)，灭菌则是杀死物体内外所有的微生物，包括孢子和芽孢。所以，一般来说，灭菌的结果应包含消毒的结果，故选B。

d3928c2fb09ed95a4c4c802575ad5cf6.png下列所述环境条件下的微生物，能正常生长繁殖的是(　　)

A．在缺乏生长素的无氮培养基中的圆褐固氮菌

B．在人体表皮擦伤部位的破伤风杆菌

C．在新配制的植物矿质营养液中的酵母菌

D．在灭菌后的动物细胞培养液中的禽流感病毒

解析：选A。圆褐固氮菌是自生固氮菌，能合成生长素满足自身生长。破伤风杆菌是严格厌氧生活的细菌，在表皮不能生长。在新配制的植物矿质营养液中由于缺乏有机物，因此不能培养酵母菌。禽流感病毒营严格的胞内寄生生活，在灭菌后的动物细胞培养液中不能培养禽流感病毒，通常在活的鸡胚细胞中进行培养。

4d4eab6b876bea743d31afbd9a29fd4f.png有关涂布分离法的叙述，错误的是(　　)

A．首先将菌液进行一系列的梯度稀释

B．然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面

C．其核心是防止杂菌污染，保证培养液的纯度

D．结果都是在培养基表面形成单个的菌落

解析：选D。涂布分离法是将菌液进行一系列梯度稀释，然后将不同稀释倍数的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释倍数足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细菌，从而能在培养基表面形成单个的菌落。

6e1d29c8419363c73aa0031d11a28aee.png下列关于微生物的培养和运用的叙述，错误的是(　　)

A．通过消毒不能杀死物体内所有的微生物

B．利用划线分离法可以统计样品中活菌的数目

C．划线分离法和涂布分离法常用于微生物的接种

D．微生物所用的培养基成分和植物组织培养用的培养基成分不同

解析：选B。消毒是指杀死病原微生物，但不一定能杀死细菌芽孢的方法。统计样品中活菌的数目要用涂布分离法，划线分离法办不到。不同的培养对象，所需的营养成分不同，培养基中加入的物质也就不同。微生物接种最常见的方法是划线分离法和涂布分离法。

65e6f5c42bf44a9a8201184b8ed8437e.png下图是利用牛肉膏蛋白胨培养基培养和纯化X细菌的部分操作步骤。有关叙述正确的是(　　)

A．步骤①中，倒好平板后应立即将其倒置，防止水蒸气落在培养基上污染培养物

B．步骤②接种环和试管口应先在火焰上灼烧，接种环冷却后再放入试管中蘸取菌液

C．步骤③沿多个方向划线，使接种物逐渐稀释，培养后可根据出现的单个菌落计数

D．步骤④是将培养皿放在恒温培养箱中培养，一段时间后所得到的都是X细菌的菌落

答案：B

ef7a279bdd4919a6424da1896251e796.png能排除培养基是否有杂菌污染的方法是(　　)

A．将未接种的培养基放在实验桌上培养

B．将未接种的培养基放在窗台上培养

C．将未接种的培养基放在恒温箱中培养

D．将已接种的培养基放在恒温箱中培养

解析：选C。排除杂菌污染的常用手段是将未接种的培养基放在恒温箱中培养。

10b5bba1bb3590790ea176a64fccbdac.png下列有关微生物的培养或纯化的叙述，错误的是(　　)

A．微生物在培养前要先对培养基进行灭菌处理再接种

B．培养液中溶氧量的变化会影响酵母菌的繁殖和代谢途径

C．大肠杆菌的纯化培养包括培养基的配制和纯化大肠杆菌两个阶段

D．分离自养型微生物的方法是用纤维素作为唯一碳源的培养基

解析：选D。微生物在培养前要先对培养基进行灭菌处理，常用高压蒸汽灭菌法灭菌，注意要冷却后再接种。分离自养型微生物时，培养基中不用加碳源，利用空气中的CO2即可。

640135f3dea9176059ac53119e4aef70.png下列操作中，需用到接种环的是(　　)

A．平板划线操作　　 B．梯度稀释操作

C．涂布平板操作 D．倒平板操作

解析：选A。平板划线操作需用到接种环。

9192b497f93e021e341b2b2c29495c4c.png在涂布平板操作时错误的是(　　)

A．将涂布器在酒精灯火焰上灼烧，直到烧红

B．取少量菌液滴加在培养基表面

C．将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃待酒精燃尽后，冷却8～10 s再用

D．涂布时可转动培养皿，使涂布均匀

答案：A

713bbba6c92fb2db1b93fcaf6fadf0ac.png酵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是(　　)

A．碳源供应太充足

B．葡萄糖不是酵母菌的原料

C．改变了酵母菌培养液的pH

D．细胞会发生质壁分离

解析：选D。当培养基中葡萄糖的浓度升高时，会导致培养液的渗透压升高，从而导致细胞发生质壁分离。

e75d19166a188884719816dfa8534f27.png用涂布分离法来统计样品中活菌的数目，其结果与实际值比(　　)

A．比实际值要高

B．比实际值要低

C．和实际值一样

D．比实际值可能高也可能低

解析：选B。涂布分离法统计活菌的数目时，由于在培养的过程中有细菌会死亡，还有很多细菌聚集在一起，导致其菌落也聚集在一起，统计时只能算一个，这样都会造成统计的结果比实际的值要低。

9269dca5972d4af5c113aa0f5081c48e.png将配制好的培养基进行灭菌应用(　　)

A．灼烧灭菌 B．高压蒸汽灭菌

C．干热灭菌 D．煮沸灭菌

解析：选B。对配制好的培养基的灭菌一般采用高压蒸汽灭菌。

d50c222d5a77e525492e9905bd848271.png某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是(　　)

A．培养基分装到培养皿后进行灭菌

B．转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线

C．接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养

D．培养过程中每隔一周观察一次

解析：选B。培养基灭菌后再分装到培养皿中；转换划线角度前要灼烧接种环，冷却后再从上次划线的末端开始进行划线；接种后的培养皿需放在恒温箱中进行培养，一般每隔12 h或24 h观察一次。

d6f33f5960e8577bdd1ecd3ca7589217.png有关平板划线操作的叙述，不正确的是(　　)

A．第一次灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物

B．每次划线前，灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种

C．在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来源于菌液

D．划线结束后，灼烧接种环，能及时杀死接种环上的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者

解析：选C。第一次灼烧接种环，这是为了避免接种环上可能存在的微生物对实验过程带来污染。每次划线前，灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，防止对接种过程带来污染。在第二区域内划线时，接种环上的菌种来源于第一接种区。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者，使实验过程更安全。

78a4c8020e7ac51ff69b5f4189898752.png在培养微生物的培养基中加入某些物质能分离出所需的微生物。下列选项中，前者是在培养基中加入的物质，后者是能被分离出的微生物，其中正确的是(　　)

A．氢氧化钠，酵母菌

B．盐酸，放线菌

C．适量的青霉素，霉菌

D．适量的伊红—美蓝，大肠杆菌

解析：选C。氢氧化钠、盐酸为强碱、强酸，酵母菌和放线菌都不能生存。加入伊红—美蓝的培养基是用来鉴定大肠杆菌，并不能分离大肠杆菌。适量的青霉素对原核生物有抑制作用，对真核生物的生命活动并不影响。

7ef2f980922eb42f2462993f7720bed0.png下面对发酵过程中灭菌的理解不正确的是(　　)

A．防止杂菌污染

B．接种前菌种要进行灭菌

C．培养基和发酵设备都必须灭菌

D．灭菌必须在接种前

解析：选B。在发酵过程中要严格防止杂菌污染，否则将会使培养的微生物不能正常的生长。接种前要对培养基、实验中需要用到的器皿和工具进行灭菌处理，但是菌种不能进行灭菌。

8ee150d176a927a9a2569e93c7c54a70.png广东省微生物菌种保藏中心有各种微生物超过上万种，其中大部分是自己“养”出来的，少部分是引进的，下列有关“养”细菌的叙述，正确的是(　　)

A．题干中的“养”具有筛选、培养和保藏等含义

B．在培养基中加入青霉素可筛选出细菌

C．在固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌

D．各种细菌的保藏是在液态培养基中进行的

答案：A

62825d1f9333cca28ceb65ef13ede280.png金黄色葡萄球菌有很强的致病力，常引起骨髓炎等，还可能引起食物中毒，下列实验结束后的做法错误的是(　　)

A．对接种环进行灼烧处理

B．带菌培养基必须经高压蒸汽灭菌锅灭菌后才能倒掉

C．带菌培养基必须经加热后才能倒掉

D．接种后双手必须用肥皂洗净，再用75%的酒精棉球擦拭

解析：选C。金黄色葡萄球菌有很强的致病力，所以在操作时一定要做到安全防范，接种后双手用肥皂洗净，再用75%的酒精棉球擦拭，以起到杀菌的作用；对接种环进行灼烧也可以杀灭细菌，防止污染环境；高压蒸汽灭菌也可杀死培养基中的金黄色葡萄球菌；如果只对带菌培养基进行加热，杀不尽其中的致病菌，因为此菌的耐高温能力很强，会污染环境。

二、非选择题

7f717faa51da1189644b4bd7e74d30ee.png根据所学知识回答问题：

(1)在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑________、________和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、________、________等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。

(2)在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染，需对培养基和培养皿进行________(填“消毒”或“灭菌”)；操作者的双手需要进行清洗和________；静止空气中的细菌可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还能________。

(3)若用涂布分离法计数大肠杆菌活菌的个数，要想使所得估计值更接近实际值，除应严格操作、多次重复外，还应保证待测样品稀释的________。

(4)通常，对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的________。

(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(6)若用大肠杆菌进行实验，使用过的培养基及其培养物必须经过________处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。

解析：(1)大肠杆菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、易培养、生活周期短等优点，培养过程中，除考虑营养条件外，还要考虑温度、酸碱度和渗透压等条件。

(2)灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，所以对培养基和培养皿进行灭菌，消毒是使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分微生物，操作者的双手需要进行清洗和消毒，紫外线能使蛋白质变性，还能损伤DNA的结构。

(3)涂布分离法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释倍数的菌液分别涂布到固体培养基的表面，进行培养，应保证样品稀释的比例合适。

(4)对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的鉴定。

(5)培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生。

(6)因为有的大肠杆菌会释放一种强烈的毒素，并可能导致肠管出现严重损伤，使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃，以防止培养物的扩散。

答案：(1)温度　酸碱度　易培养　生活周期短

(2)灭菌　消毒　损伤DNA的结构

(3)比例合适

(4)鉴定(或分类)

(5)将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生

(6)灭菌

22．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。

(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。

解析：(1)为了检测培养基平板灭菌是否合格，可在涂布接种前，随机取灭菌后的空白平板先行培养一段时间。0.1 mL稀释液中平均有(39＋38＋37)/3＝38个活菌，则每毫升稀释液中活菌的数目为38/0.1＝380，则稀释前每毫升水样中活菌数目为380×100＝3.8×104，则每升水样中活菌数目为3.8×104×1 000＝3.8×107。(2)接种环、接种针等金属用具可直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，以达到迅速彻底灭菌的目的。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，其目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落。(3)比较图A和图B可以看出：A培养基中细菌的分布呈线性，是用平板划线法接种培养后得到的结果；B培养基中细菌均匀分布，是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。(4)振荡培养可以提高培养液中溶解氧的含量，还可以使菌体与培养液充分接触，提高了营养物质的利用率，因此振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。

答案：(1)检测培养基平板灭菌是否合格　3.8×107　(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

0476b493f0a6485721edbce8041aba75.png炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病。炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状。对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。

(1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。

(2)细菌鉴定：实验流程如图所示：

①对配制的液体培养基等需采取____________方法灭菌；实验所用液体培养基的碳源为________(填“无机碳”或“有机碳”)。

②挑选可疑菌落制片后，用________观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。

③接种可疑菌后，35 ℃培养24小时，液体培养基变浑浊，原因是____________________。对照组试管中应加入____________________，与实验组同时培养6小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组________(填“高”或“低”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染，反之则排除。

解析：(2)①培养可疑炭疽杆菌之前应先将液体培养基进行高压蒸汽灭菌。由于炭疽杆菌是异养生物，因此培养基中的碳源应是有机碳。②观察杆菌应用显微镜。③接种可疑菌24小时后，液体培养基变浑浊的原因是细菌大量繁殖。

答案：(2)①高压蒸汽　有机碳

②显微镜

③细菌大量繁殖　等量生理盐水　低

607f88fc52d81743537d5a09c2241453.png苹果干腐病是一种名为茶藤子葡萄座腔菌真菌引起的疾病，病菌通常由枝条伤口入侵感染，在伤口处形成溃疡。某中学的科研小组计划分离出该真菌，并进行药物防治实验，为苹果干腐病的防治提供合理的建议。经过查阅资料，确定了分离时所用的PDA培养基配方，如下表所示：

该真菌在上述PDA培养基上生长时有特定的形态特征：辐射状白色匍匐菌丝，绒毛状。

(1)要获得菌落，则上表中还应添加的成分是________________。

(2)培养基的制备步骤包括计算、称量、溶化、________、倒平板。等平板冷却凝固后，将平板________，以防止冷凝水污染培养基。

(3)用剪刀从染病枝条溃疡处剪取1×1 cm2的患病组织，并用0.1%的升汞进行消毒，置于培养基中心，在合适条件下进行培养，共培养五组。待菌落形态特征稳定后，用________法将该致病菌分别转移至含有等量0.5%苦水碱剂、40%福美砷、清水的上述PDA培养基中进行抗药性实验，并每隔24 h记录一次最后划线区域的菌落数目。

答案：(1)琼脂(或凝固剂)　(2)灭菌　倒置放置

(3)平板划线

e8e158cb6bc34175147568492b942fac.png某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察与计数。请回答与此实验相关的问题：

(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了________和________。除此之外，培养基还必须含有的基本成分是________和________。

(2)对培养基进行灭菌，应该采用的方法是____________________。

(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于________中培养，要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种________作为对照进行实验。

(4)培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有________种细菌，一般说来，菌落种数越多，湖水遭受细菌污染的程度越________。

(5)如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐________细菌，这种培养基被称为________。

解析：(1)蛋白胨既可作为碳源又可作为氮源，淀粉为碳源，除了碳源、氮源外，培养基还需含有的基本成分为水和无机盐。

(2)在实验室中，采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。

(3)为了尽快观察细菌培养结果，就要使细菌快速生长、繁殖，应在适宜温度下进行培养；要使观察结果可靠，必须设置一个对照实验，遵循单一变量原则，单一变量为有无接种细菌，可用无菌水作对照组。

(4)菌落是单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，形成的一个肉眼可见的、具有一定形态结构的细胞群体，即种群，不同细菌的菌落特征不同。本题中有形态和颜色不同的菌落，说明湖水样品中有多种细菌，且菌落越多，细菌数量就越多，说明湖水被细菌污染程度越高。

(5)耐盐细菌具有很强的抗盐性(如金黄色葡萄球菌)；而其他种类的细菌在高浓度的NaCl溶液中，会因菌体失水过多而死亡，因此，这种培养基可作为选择培养基。

答案：(1)碳源、氮源　碳源　水　无机盐

(2)高压蒸汽灭菌

(3)恒温培养箱　无菌水

(4)多　高

(5)盐　选择培养基

2020学年高中生物 第一部分 微生物的利用 实验1 大肠杆菌的培养和分离知能演练轻巧夺冠 浙科版选修1