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大学微生物学上册《微生物营养与培养基》练习题

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本单元考点（5 个）

微生物的营养要素及其功能微生物的营养类型（自养/异养等）培养基的配制原则与分类选择培养基与鉴别培养基的应用微生物对营养物质的吸收方式

本单元练习题（26 题）

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1. 某科研小组配制一种合成培养基，配方中含葡萄糖（碳源兼能源）、NH4Cl（唯一氮源）、磷酸盐、硫酸镁和微量元素水。经培养发现目标菌株生长良好。关于该菌株营养类型的判断及其依据，下列叙述正确的是：A. 化能异养型，因以葡萄糖为碳源和能源，且只能利用有机含碳物 B. 化能自养型，因能利用NH4Cl中的氮自行合成全部含氮物 C. 光能异养型，因培养基中无有机氮源，说明菌株不需有机氮 D. 自养型，因培养基成分简单，不含蛋白胨等复杂有机物。

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2. 某细菌发酵生产中，目标获得菌体干重 3.0 g。已知该菌体干物质中碳元素质量占 50%，氮元素质量占 10%；培养基以葡萄糖（相对分子质量 180，含 6 个碳原子，C 相对原子质量 12）为唯一碳源，碳源转化率为 100%（即碳元素全部进入菌体）；以硫酸铵 (NH₄)₂SO₄（相对分子质量 132，含 2 个氮原子，N 相对原子质量 14）为唯一氮源，氮源转化率也为 100%。请计算：(1) 至少需要葡萄糖多少克？(2) 至少需要硫酸铵多少克？（结果保留两位小数）

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3. 某污水处理厂分离到两株细菌并测定其日产菌体能力。菌株甲为化能自养菌，以CO₂为唯一碳源，通过氧化H₂获得能量，测得每日氧化H₂共6×10⁴ mol，且每氧化1 mol H₂可将0.25 mol CO₂还原并同化为菌体碳；菌株乙为化能异养菌，必须利用葡萄糖作碳源和能源，测得每日消耗葡萄糖3×10³ mol，每消耗1 mol葡萄糖（摩尔质量180 g/mol）可生成菌体干重50 g。已知两菌株菌体含碳量均为干重的50%，碳的摩尔质量取12 g/mol。请（1）指出两菌株的营养类型并说明其碳源与能源各是什么；（2）分别计算两菌株每日合成的菌体干重；（3）求甲与乙每日菌体干重之比。

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4. 某微生物吸收葡萄糖时，营养物质在膜外先被磷酸化修饰，随后以改变分子结构的方式进入细胞，该吸收方式是（　　） A. 单纯扩散 B. 促进扩散 C. 基团转位 D. 单纯扩散与促进扩散

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5. 某研究小组新分离到一株菌，实验测定：该菌能以CO₂为唯一碳源合成全部细胞物质，但不能利用光能，其所需能量完全来自氧化环境中亚硝酸（NO₂⁻）为硝酸（NO₃⁻）的化学反应。此外还发现该菌不能以有机物葡萄糖作为唯一碳源生长，且若环境中缺少NH₄⁺等还原态氮源时仍能利用N₂合成含氮物质。据此判断，该菌的营养类型最准确的描述是： A. 光能自养型 B. 化能异养型 C. 化能无机自养型（可利用N₂者兼为固氮菌） D. 化能有机自养型

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6. 某实验室需配制 5 L 细菌液体培养基，配方要求：蛋白胨终浓度 1.0%(m/v)、牛肉膏终浓度 0.5%(m/v)、NaCl 终浓度 1.0%(m/v)。实验室备有 20%(m/v) 的蛋白胨母液和 25%(m/v) 的 NaCl 母液，牛肉膏无母液需直接称取。请计算：(1) 三种成分各自的需要量或母液取用量；(2) 该培养基属于天然培养基、合成培养基还是半合成培养基？属于液体培养基还是固体培养基？简要说明判断依据。

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7. 某实验室配制一种用于大肠杆菌分离培养的培养基，配方为：蛋白胨10 g、牛肉膏3 g、氯化钠5 g、琼脂15 g、蒸馏水1000 mL。配制过程为：①调节pH至7.2后灭菌；②先加入琼脂，再溶解其他各成分并煮沸；③将配好的培养基分装后进行高压蒸汽灭菌。该培养基按物理状态分类属于____培养基；按用途分类属于____培养基。配制步骤中有一处操作顺序不当，应改为____。

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8. 某研究小组分离到一株细菌A：它能以CO₂为唯一碳源合成自身有机物，并依靠氧化NH₄⁺释放的化学能生活；另分离到一株细菌B：必须以现成的葡萄糖作为碳源和能源。(1) 分别判断A、B的营养类型；(2) 若细菌A在培养中合成菌体干重2.0 g，已知菌体干重含碳量为50%，计算细菌A为此至少固定了多少mol的CO₂（CO₂中碳含量按一个碳原子计）。

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9. 某厌氧反应器中分离到一株硫酸盐还原菌和一株硫氧化菌，分别测定其营养特征。菌株X：以CO₂为唯一碳源合成细胞物质，能量来自氧化H₂S为S单质（每氧化1 mol H₂S释放210 kJ能量，能量同化效率为30%）；合成1 g菌体干物质需固定CO₂共消耗能量500 kJ。菌株Y：不能利用CO₂，必须以现成有机物乙酸为碳源和能源。某日反应器中共氧化H₂S 200 mol。求：（1）菌株X当日最多可合成的菌体干物质量；（2）菌株X与菌株Y的营养类型名称。

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10. 某实验室需从食品样品中分离金黄色葡萄球菌并进行初步鉴别。配制高盐甘露醇培养基：含7.5% NaCl（抑制多数非葡萄球菌细菌）和甘露醇为可发酵糖、酚红为指示剂（产酸则菌落周围变黄）。取10 g样品经梯度稀释后，取10^-4稀释液0.1 mL涂布于该培养基平板，培养后共出现45个菌落，其中18个菌落周围培养基变黄。问：(1) 该培养基同时具备哪两类功能培养基的特性？（2）样品中能在该培养基上生长的菌数为多少CFU/g？（3）其中可疑金黄色葡萄球菌为多少CFU/g？

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11. 某课题组要筛选能以尿素为唯一氮源的微生物，同时抑制其他微生物生长。为此设计培养基：葡萄糖10 g、尿素5 g、KH₂PO₄ 1 g、MgSO₄·7H₂O 0.5 g、琼脂15 g、蒸馏水1000 mL，未添加其他氮源，pH调至7.0。下列关于该培养基的分析正确的是：A. 从功能看属鉴别培养基，从成分看属天然培养基 B. 从功能看属选择培养基，从成分看属合成培养基 C. 从物理状态看属半固体培养基，因含15 g琼脂 D. 该配方违反配制原则，因为所有培养基必须同时含有机氮源和无机氮源

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12. 某大肠杆菌在以乳糖为唯一碳源的培养基上生长，乳糖需借助载体蛋白逆浓度梯度进入细胞，由质子动力势驱动，不改变分子结构。则该菌吸收乳糖的方式属于____；若另一菌株吸收葡萄糖时，葡萄糖在膜外先被磷酸化再进入细胞，这种方式与前者最关键的区别是____（填'是否消耗代谢能量'或'是否改变被运输物质的分子结构'）。

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13. 某水质检验站需同时完成两项任务：一是从大量杂菌样品中只让大肠菌群顺利生长，二是让长出的典型大肠菌群菌落呈现特征颜色以便直接辨认。为此配制一种含乳糖、胆盐和中性红指示剂的培养基。从功能上看，胆盐抑制革兰阳性菌而允许大肠菌群生长，使该培养基兼具____培养基的作用；中性红指示剂使典型菌落显色，使其又兼具____培养基的作用；因此这种培养基在功能分类上可统称为____培养基。

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14. 某疾控中心欲从混有大量杂菌的粪便样品中分离沙门氏菌。配制一种培养基，含胆盐、亮绿以抑制革兰阳性菌及大肠杆菌的生长，含乳糖为碳源、中性红为指示剂。接种培养后，沙门氏菌能生长但不发酵乳糖，菌落无色透明；大肠菌群若未被完全抑制则发酵乳糖使菌落呈红色。从功能上看，该培养基既属于____培养基，又属于____培养基；其中沙门氏菌菌落呈无色透明的原因是其____（选项：A发酵乳糖产酸 B不发酵乳糖不产酸 C被指示剂染色）。本题还易出现的错误认识是：加入抑制性物质后培养基就只能算选择培养基，不能同时具有鉴别功能，这一说法____（填“正确”或“错误”）。

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15. 某环境样品中分离到四株纯培养菌，实验记录如下：菌株W：以CO₂为唯一碳源合成细胞物质，利用光能并将H₂S氧化为S积累于胞外；菌株X：以CO₂为唯一碳源，能量来自氧化Fe²⁺为Fe³⁺的化学能；菌株Y：不能利用CO₂，只能利用现成的乙酸作为碳源和能源；菌株Z：利用光能，但需以现成的乙醇作为碳源。请回答：(1) 逐一判断四株菌的营养类型；(2) 其中属于自养型的菌株共有几株？属于光能营养型的菌株共有几株？

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16. 某实验室培养一种细菌，拟获得菌体干重4.0 g。已知该菌菌体干物质中氮元素的质量分数为10%。培养基以NH4Cl（相对分子质量53.5，含氮14）作为唯一氮源，若氮源的实际利用率仅为50%，问至少需向培养基中加入NH4Cl多少克？（结果保留两位小数）

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17. 下列关于微生物吸收营养物质的方式中，需要载体蛋白且依靠呼吸能逆浓度梯度运输的是（　　） A. 单纯扩散 B. 促进扩散 C. 主动运输 D. 基团转位

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18. 某化能自养菌以CO₂为唯一碳源，通过氧化环境中的H₂获得能量合成自身物质；而某异养菌只能利用现成有机物葡萄糖作为碳源和能源。下列关于这两种菌营养类型的判断，正确的是（　　） A. 前者为光能自养型，后者为化能异养型 B. 前者为化能自养型，后者为化能异养型 C. 前者为化能异养型，后者为光能自养型 D. 两者均为化能自养型

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19. 微生物生长所需的六大营养要素中，构成细胞物质骨架并提供碳素来源的是____；提供氮素用于合成蛋白质、核酸等含氮物质的要素是____；此外，水、无机盐和____也是微生物必需的营养要素，其中____的主要功能之一是作为酶的激活剂并维持渗透压。

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20. 某实验室欲从土壤中筛选能分解纤维素的微生物，并在菌落形成后直接观察判断其分解能力。若在培养基中加入纤维素作为唯一碳源，该培养基从功能上属于____培养基；若在含纤维素的培养基中进一步加入刚果红染料，使能分解纤维素的菌落周围出现透明水解圈，则该培养基属于____培养基。

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21. 微生物吸收营养物质时，既不需要载体蛋白也不消耗能量，仅靠浓度梯度被动进行的运输方式是____；而需载体蛋白但不消耗代谢能量的运输方式是____。

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22. 某化能自养菌以CO₂为唯一碳源合成细胞物质，其所需的能量来自氧化NH₄⁺等无机物，则该菌的营养类型属于____型微生物；若另一菌株必须从环境中直接吸收现成的有机碳源才能生长，则其碳源功能与能源功能通常由____（填"同一物质"或"不同物质"）承担；六大营养要素中，虽不构成细胞结构但对一切代谢反应不可或缺、且作为细胞中含量最多的成分的是____。

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23. 某细菌以主动运输方式吸收某营养物质。已知该过程每运输 1 mol 物质进入细胞需要消耗 2 mol ATP， ATP 水解的摩尔自由能为 30.5 kJ/mol。现测得该菌在 1 小时内共吸收该物质 0.25 mol。请计算：该菌为完成这一吸收过程在 1 小时内消耗 ATP 的物质的量，以及对应的能量消耗（以 kJ 计）。

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24. 下列关于微生物营养要素功能的叙述中，正确的是（　） A. 氮源只用于提供能量，不参与细胞物质合成 B. 无机盐可维持细胞渗透压并作为某些酶的激活剂 C. 水只作为溶剂，不参与任何代谢反应 D. 生长因子是所有微生物必需的大量营养要素

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25. 某厌氧菌在缺乏氧气环境下吸收某糖类物质时，该物质在细胞膜上经膜内酶系统磷酸化后才进入胞内，且胞内始终检测不到未被修饰的游离形式。关于该菌吸收此物质的运输方式，下列判断正确的是（　　） A. 属于主动运输，因需消耗ATP逆浓度梯度运输 B. 属于促进扩散，因糖类可顺浓度梯度经载体进入 C. 属于基团转位，物质在运输过程中被磷酸化且膜内外存在化学修饰 D. 属于单纯扩散，因厌氧菌不能进行有氧呼吸供能

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26. 微生物学实验中，按培养基物理状态分类，含琼脂凝固剂、呈固态的培养基称为____培养基；按用途分类，专门用于抑制杂菌、促进目标微生物生长的培养基称为____培养基；按对成分了解程度分类，成分完全明确的培养基称为____培养基。

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