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第1章 发酵工程
第2节 微生物的培养技术及应用
一 微生物的基本培养技术
A级　基础达标练
一、选择题
1．培养硝化细菌的碳源、氮源、能源依次是(　　)
A．葡萄糖、氨、化学能 B．葡萄糖、铵盐、太阳能
C．二氧化碳、氨、化学能 D．二氧化碳、氨、太阳能
2．微生物的实验室培养可采用高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)、酒精擦拭、火焰灼烧等不同的灭菌或消毒方法，这些方法可依次用于处理(　　)
A．接种针、手、培养基 B．器皿、接种针、手
C．培养基、手、接种针 D．菌种、手、接种针
3．下列有关微生物实验室培养的叙述，正确的是(　　)
A．利用微生物培养获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染
B．为了防止污染，接种环经火焰灼烧灭菌后应趁热快速挑取菌落
C．倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上
D．微生物在液体培养基中生长时，可以形成肉眼可见的菌落
4．如图为平板划线法接种的示意图。观察或比较各种细菌菌落形态的最佳区域是(　　)
A．①　　 B．②
C．③　　 D．④
5．(不定项) 如图是微生物平板划线示意图，划线的顺序为1、2、3、4、5，下列操作方法错误的是(　　)
A．每次划线操作后要将接种环放在火焰上灼烧灭菌
B．划线操作应在超净工作台中进行
C．第3次划线操作可从第2次开始划出，也可从第4次开始划出
D．只有在第5次划线区域中才可以得到单菌落
二、非选择题
6．回答下列与细菌培养相关的问题。
(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是______________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原因是____________________________________________________________________________。硝化细菌在没有碳源的培养基上__________(填“能够”或“不能”)生长，原因是______________________________________________________________________。
(2)用平板培养细菌时一般需要将平板__________(填“倒置”或“正置”)。
(3)单个细菌在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种的微生物，原因是__________________________________。
(4)有些使用后的培养基在丢弃前需要经过______________________处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。
B级　合格达标练
一、选择题
1．在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。下列关于消毒和灭菌的叙述，错误的是(　　)
A．牛奶的消毒常用巴氏消毒法或高温瞬时消毒法
B．水厂供应的自来水通常是经过高锰酸钾消毒的
C．用紫外灯对密闭教室消毒前，适量喷洒消毒液可强化消毒效果
D．培养基不能放入干热灭菌箱中进行干热灭菌
2．下列有关平板划线操作的叙述，正确的是(　　)
A．用接种环蘸取菌液后需要立即塞上棉塞
B．待灼烧灭菌的接种环冷却后再进行划线
C．划线结束后要形成首尾相连的环形圈
D．每次划线都要在菌液中蘸取一环菌液
3．如图是倒平板的操作，下列相关叙述错误的是(　　)
A．正确的操作顺序是丙→乙→甲→丁
B．甲应在酒精灯火焰附近进行
C．此培养基不可能为液体培养基
D．完成甲后应快速进行丁操作
4．下列关于微生物营养的说法，不正确的是(　　)
A．对异养微生物而言，牛肉膏既是碳源，又是氮源
B．生长因子是指氨基酸、维生素、碱基等不可缺少的微量有机物
C．氮源不能为微生物提供能量
D．氮源主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物
5．(不定项)防止外来杂菌的入侵，获得纯净的培养物，是研究和应用微生物的前提。下列叙述正确的是(　　)
A．实验室里可以用紫外线或化学药剂进行消毒
B．接种环、接种针等金属用具，直接在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌
C．在实验室中，切不可吃东西、喝水，离开实验室时一定要洗手，防止被微生物感染
D．使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理，以免污染环境
6．(不定项)生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板，然后在平板上划分数区，将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域，培养结果如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A．倒成平板后直接培养可判断有无污染
B．倒成平板后需要进行灭菌处理
C．图示结果表明该菌需要生长因子乙和丙
D．生长图形法还可用于某些菌种的筛选
二、非选择题
7．多环芳烃是具有致癌、致畸、致突变作用的全球性污染物，是煤、石油、有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物，包括萘、蒽、菲、芘等150余种化合物。某研究小组从一污水处理厂的污泥中筛选到一株可降解萘、蒽的细菌，命名为BDP01。
(1)该研究小组所用的培养基应以萘或蒽作为唯一碳源，其目的是________________，从功能上看，该培养基类型属于________培养基。
(2)接种时所用的接种环通过________灭菌，在第二次及其后的划线操作时，总是从________开始划线，该分离纯化方法称为____________法。
(3)下面的图1和图2为该研究小组进行的其中两个实验的实验结果图，菌株的生长量以分光光度计于600 nm处测定的光吸收值(OD600)表示。
　　
①测定菌株生长量时用液体培养基，并需振荡培养。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。
②由图1可见，菌株生长量较高的温度范围是________。图2结果表明，BDP01对pH的适应范围较小，在酸性条件下的生长量要________于碱性条件下的。
③结合图2推测，进行图1相关实验时培养基的pH最可能为________(用图2中相关数值表示)。
(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________________。
参考答案
A级　基础达标练
一、选择题
1．
答案：C
2．
答案：C
3．
答案：A
4．
答案：D
5．
答案：CD
二、非选择题
6．
答案：C
(1) 蛋白胨 不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同 能够 硝化细菌可以利用空气中的CO2作为碳源
(2) 倒置
(3) 在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征
(4) 灭菌
解析：
(1)能同时提供碳源、氮源的成分必须同时含有碳和氮两种元素，蛋白胨、葡萄糖和NaNO3中，只有蛋白胨同时含有这两种元素。不同细菌生长繁殖所需的最适pH不同，所以在配制培养基时，在分装前必须调节pH。硝化细菌能够进行化能合成作用，即能够利用化学反应产生的化学能固定外界的CO2，所以能够在没有碳源的培养基上生长。
(2)用平板培养细菌时，为防止培养基冷凝后形成的水滴滴落在培养基上污染培养基，要将平板倒置。
(3)通常根据菌落的形状、大小、颜色等特征初步区分不同种的微生物，因为不同微生物的菌落的形状、大小、颜色、凹凸情况等不同，且在一定的培养条件下微生物的菌落特征是稳定的。
(4)为防止污染环境，使用后的培养基在丢弃前需进行灭菌处理，这种处理可以杀死丢弃物中所有的微生物。
B级　合格达标练
一、选择题
1．
答案：B
2．
答案：B
3．
答案：D
4．
答案：C
5．
答案：ACD
6．
答案：ACD
二、非选择题
7．
答案：
(1) 筛选出BDP01菌株 选择
(2) 灼烧 上一次划线的末端 平板划线
(3) 氧气 营养物质 30～35 ℃ 小 7
(4) 鉴定(或分类)
解析：
(1)筛选微生物用选择培养基，以萘或蒽作为唯一碳源的培养基筛选出的是能降解萘或蒽的微生物。
(2)接种环通过灼烧灭菌，使用接种环操作的分离方法是平板划线法，从第二次开始每次都是从上一次划线的末端开始划线，因为线条末端细菌的数目比线条起始处要少。
(3)①测定菌株的生长量涉及微生物在特定条件下的繁殖，需用液体培养基。振荡培养一方面可使菌株与培养液充分接触，提高营养物质的利用率；另一方面能增加培养液中的溶氧量。②由题图可知，菌株生长量较高的温度范围是30～35 ℃。BDP01对pH的适应范围较小，在酸性条件下的生长量要小于碱性条件下的生长量。③图1中温度为自变量，pH为无关变量，要选择适宜的pH条件，即图2中的7左右。(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鉴定(或分类)。
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