1、1微生物的利用A 组 基础过关1.根据分离以尿素为氮源的微生物实验,回答下列问题:(1)写出脲酶降解尿素的反应式: 。 (2)该实验分离细菌时用浓度为 10-4和 10-5土壤稀释液接种,更容易形成单菌落的是 。 (3)A 同学筛选出的菌落为 150 个,其他同学只筛选出 50 个,并且他在设计实验时并没有设置对照。你认为 A 同学结果产生的原因可能有哪些? 。如何设计对照实验排除可能影响实验结果的因素: 。 (4)涂布平板的所有操作怎样保证无菌?。 (5)有脲酶的细菌在生态稳态上起什么作用?。 答案 (1)CO(NH 2)2+H2O 2NH3+CO2(2)10-5土壤稀释液(3)可能是土样不
2、同,也可能是培养基污染或操作失误 方案有二:一是由其他同学用与 A 同学一样的土壤进行实验,如果结果与 A 同学一致,则证明无误,如果结果不同,则证明 A 同学存在操作失误或培养基配制有问题;另一种方案是将 A 同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养,作为空白对照,以证明培养基是否受到污染(4)应从操作的各个细节保证“无菌”,都应在火焰附近进行。例如,酒精灯与培养皿的距离要合适、移液管头不要接触任何其他物质、移液管要在酒精灯火焰周围等(5)如果土壤中有许多尿素,在自然界较高温度下会被水解,水解后的氨使土壤碱化,氨还与其他阴离子物质如 S 、C 、N 等形成化合物,则会使土壤板结。有脲酶的细
3、菌使植物废弃物和动物尸体降解,并利用了所形成的氨,有利于自然界中氮的循环解析 脲即尿素,是蛋白质降解的产物。有一些细菌含有脲酶可以分解尿素,利用尿素作为2其生长的氮源。本实验使用涂布分离法分离以尿素为氮源的微生物,用浓度为 10-4和 10-5土壤稀释液接种,更容易形成单菌落的是 10-5土壤稀释液。A 同学结果产生的原因可能是土样不同,也可能是培养基污染或操作失误,排除方案有二:一是由其他同学用与 A 同学一样的土壤进行实验,结果与 A 同学一致,则证明无误,如果结果不同,则证明 A 同学存在操作失误或培养基配制有问题;另一种方案是将 A 同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养,作为空白
4、对照,以证明培养基是否受到污染。2.关于分离以尿素为氮源的微生物实验,请分析回答以下问题:(1)脲酶可以催化尿素分解为 ,其中碱性物质可以能使酚红指示剂变为 。 (2)分离以尿素为氮源的微生物,培养基配制必须加凝固剂 ,培养基在 g/cm2压力下灭菌 30 分钟,冷却至 60 ,加入通过的尿素溶液,混合均匀待用。 (3)为了从土壤中分离得到以尿素为氮源的微生物,分离效果比较好的操作方法是釆用 ,釆用该方法分离,土壤溶液必须经过 处理。 答案 (1)NH 3和 CO2(顺序可对换,错答或漏答不得分) 红色 (2)琼脂糖 500、G6 玻璃(砂)漏斗过滤 (3)涂布分离法 稀释解析 (1)脲酶可以
5、催化尿素分解为 NH3和 CO2,其中碱性物质能使酚红指示剂变为红色。(2)分离以尿素为氮源的微生物,培养基配制必须加凝固剂琼脂糖。培养基在 500 g/cm2压力下灭菌 30 分钟,冷却至 600 ,加入通过 G6 玻璃(砂)漏斗过滤的尿素溶液,混合均匀待用。(3)涂布分离法是从土壤中分离得到以尿素为氮源的微生物的最简便的方法,采用该方法分离,土壤溶液必须经过稀释处理。3.回答与微生物的培养和利用有关的问题:(1)微生物在试管中培养时通常加棉塞,周围没有皱褶和缝隙,容易拔出,但用手提着棉塞时,试管又不能落下。棉塞的作用有两个:一是 ;二是保证通气良好。制作棉塞所用的棉花不能用脱脂棉,原因是
6、。 (2)测定微生物生长曲线的方法有很多,有血细胞计数板法、平板 计数法、 法等。制作生长曲线时,以 作纵坐标, 作横坐标。 (3)牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基,一般要将 pH 调至 ,以利于细菌的生长繁殖。 答案 (1)防止杂菌污染 脱脂棉易吸水,吸水后容易引起污染 (2)菌落 比浊 菌数的对3数 生长时间 (3)中性偏碱解析 (1)微生物培养过程中棉塞既可以防止杂菌的污染,又可以保证通气良好。因为脱脂棉易吸水,吸水后容易引起污染,所以制作棉塞所用的棉花不能用脱脂棉。(2)测定微生物生长曲线的方法有很多,有血细胞计数板法、平板菌落计数法、比浊法等。制作生长曲线时
7、,应以菌数的对数为纵坐标,生长时间为横坐标。(3)培养一般细菌时,需要将培养基的 pH 调至中性偏碱。4.某工厂为了生产耐高温植酸酶饲料添加剂,开展了产该酶菌株的筛选、酶的固定化及其特性分析研究,其流程如图所示:请回答:(1)土壤悬液首先经 80 处理 15 分钟,其目的是筛选出 。 (2)在无菌条件下,将经过处理的土壤悬液进行 ,然后涂布于含有植酸钠的固体培养基上。培养后观察到 ,其周围出现透明水解圈,圈的直径大小与 强弱有关。 (3)筛选获得的菌株经鉴定后,将优良菌株进行液体扩大培养。培养时需要振荡,其主要目的是 。液体培养基与固体培养基相比,不含有的成分是 。 (4)在合适条件下,将提纯
8、的植酸酶与海藻酸钠混合后,滴加到一定浓度的钙离子溶液中,使液滴形成凝胶固体小球。该过程是对酶进行 。 A.吸附 B.包埋 C.装柱 D.洗涤(5)温度与植酸酶相对酶活性的关系如图所示。下列叙述错误的是 。 A.测试温度中,固定化与非固定化植酸酶的最适温度分别为 60 和 45 B.测试温度范围内,固定化植酸酶的相对酶活性波动低于非固定化植酸酶C.固定化与非固定化植酸酶相比,相对酶活性在 80%以上时的温度范围较宽D.65 时固定化与非固定化植酸酶的相对酶活性因蛋白质变性而位于最低点4答案 (1)耐高温菌株 (2)稀释 单菌落 植酸酶的活性 (3)供氧 琼脂 (4)B (5)D解析 (1)用 8
9、0 高温处理土壤悬液可以筛选出耐高温菌株。(2)无菌条件下经处理的土壤悬液利用涂布分离法进行接种;培养后可观察到有的单菌落周围出现透明圈,这是由耐高温菌株产生的植酸酶水解形成的,透明圈越大,说明植酸酶的活性越高。(3)将液体培养基振荡可提高培养液中氧的含量,固体培养基具有固体状态是因为制备培养基时加入了琼脂。(4)将植酸酶与海藻酸钠混合,然后制成凝胶珠,这是利用包埋法制备固定化酶。(5)对比曲线可知,65 时固定化植酸酶的相对活性并非位于最低点,故选 D。5.(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
10、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
11、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。6.(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是 (答出两点即可)。
12、5(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+NH 4NO3”)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 NH4NO3,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)能分解尿素的细菌
13、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。7.如图为“大肠杆菌的培养和分离”实验的基本流程,请回答下列问题:A.配制培养基 B.灭菌 C.培养(液体培养
14、基) D.划线分离和培养(固体培养基) E.菌种短期保存(1)A 过程配制的是通用的细菌培养基,称为 培养基。配制时除了加入特定的营养物质以外,还要加入一定量的氯化钠,以维持 。对培养基酸碱度的调节,应该在 B过程的 (填“前面”或“后面”)。 (2)E 过程所需的温度是 。 (3)D 过程后,一个菌体便会形成一个 ,这种分离方法是的通用方法,也是筛选特定菌株的最简便方法之一。 (4)C 过程培养的目的是 。 答案 (1)LB 液体 渗透压 前面 (2)4 (3)(单)菌落 消除污染杂菌(纯化菌种) (4)菌种扩大培养解析 (1)LB 液体培养基是通用的细菌培养基,LB 固体平面培养基则用于划
15、线分离,氯化钠充当溶质的作用是维持培养基的渗透压,调整好酸碱度后才能进行灭菌,若灭菌后再调整酸碱度,又会产生新的污染。(2)在液体培养基的基础上加入一定量的琼脂就成了固体培养基,将培养好的菌种置于 4 冰箱中保存。(3)通过划线分离后一个菌体就会繁殖出一个菌落。6(4)为保证菌体的数量,划线分离前一般用液体培养基进行菌种的扩大培养。8.为了从土壤中分离出以尿素为氮源的微生物,某小组做了相关实验,其基本流程如下。请据图回答下列问题:(1)实验流程中,物质甲是 。为了体现尿素培养基的分离效果,需设置对照组,对照组的培养基是 培养基,该培养基常用的灭菌方法是 。 (2)下表中有四种培养基,为了分离出
16、以尿素为氮源的微生物,应采用的培养基是 。 培养基 蛋白胨 葡萄糖 NaCl K2HPO4 酚红 琼脂糖 琼脂 水 尿素A - + + + + + - + +B - + + + + + - + -C + - + + + + - + +D - + + + + - + + +(3)制备菌液时,步骤乙的操作是 。 A.灭菌 B.稀释 C.过滤 D.扩大培养(4)为了统计每克土壤样品中以尿素为氮源的微生物的数目,接种时宜采用 法。将相同浓度的土壤稀释液分别接种在实验组和对照组培养基上,在 的恒温培养箱中培养 2448 h,观察、比较菌落数,发现对照组培养基中菌落的数目比实验组 。 答案 (1)无菌水
17、LB(全营养)固体 高压蒸汽灭菌 (2)A (3)B (4)涂布分离 37 多解析 (1)题图为从土壤中分离出以尿素为氮源的微生物的过程。土壤需用无菌水(物质甲)进行溶解。分离以尿素为氮源的微生物时,需设置对照组,该组所采用的培养基为 LB 全营养固体培养基,使用之前需采用高压蒸汽灭菌。(2)分离以尿素为氮源的微生物,需在培养基中添加尿素,并以尿素为唯一氮源;尿素培养基除以尿素作为氮源外,不能含有其他含氮化合物,蛋白胨和琼脂中都含有含氮化合物。(3)获取土壤悬液后进行梯度稀释,以便进行涂布分离。(4)划线分离和涂布分离均能分离微生物,但是若要统计微生物的数目,应采用涂布分离法。通过涂布分离,将
18、菌种接种到培养基表面,然后将培养基倒置于 37 恒温培养箱中培养2448 h 后进行观察,由于自然界中能够分解尿素的微生物数量较少,因此,对比后会发现对照组(LB 全营养培养基)的菌落数远多于实验组(尿素培养基)的。79.人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题:(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是 (填序号)。 酒精灯 培养皿 显微镜 无菌水(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是 。 (3)向试管内分装含琼脂的培养基时
19、,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是 。 (4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见图)。图中降解圈大小与纤维素酶的 有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是 (填图中序号)。 (5)研究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 条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵,理由是 。 8答案 (1)(2)培养基表面的菌悬液会出现积液,导致菌体堆积,影响分离效果(3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性 (5)J4
20、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解析 本题考查微生物培养与分离的相关知识。(1)样品稀释需用无菌水,在培养基中涂布接种时需在酒精灯的火焰旁进行。(2)涂布平板时,滴加到培养基表面的菌液一般为 0.1 mL,量过大将导致菌体密度过大而影响分离效果。(3)分装含琼脂的培养基时,试管口粘有培养基易造成杂菌滋生,故应用酒精棉球擦净。(4)纤维素酶活性越大,菌落周围被分解的纤维素量也越大,菌落周围的透明圈也就越大。故图中降解纤维素能力最强的菌株为。(5)发酵过程中由于呼吸作用产生较多的热量和有机酸,故应选择较高温度和酸性环境中活性较高的J4 酶。B 组 能力提升1.(2
21、018 江苏单科,31,8 分)酵母的蛋白质含量可达自身干重的一半,可作为饲料蛋白的来源。有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养,这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母,并进行大量培养。如图所示为操作流程,请回答下列问题:(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的 ,及时对培养基进行分装,并进行 灭菌。 (2)取步骤中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中,在步骤中将温度约 (在 25 、50 或 80 中选择)的培养基倒入培养皿混匀,冷凝后倒置培养。 (3)挑取分离平板中长出的单菌落,按步骤所示进行划线。下列叙述合理的
22、有 。 a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌b.划线时应避免划破培养基表面,以免不能形成正常菌落c.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量d.可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,获得甲醇高耐受株9(4)步骤中,为使酵母数量迅速增加,培养过程中需保证充足的营养和 供应。为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释 1 000 倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用 2516 型血细胞计数板计数 5 个中格中的细胞数,理论上 色细胞的个数应不少于 ,才能达到每毫升 3109个活细胞的预期密度。 答案 (1)pH 高压蒸汽(湿热) (2)50 (3)a、b、d (4)氧气 无 30
23、解析 本题主要考查微生物的培养与计数的相关知识。(1)培养基在定容后、分装前需要调节 pH;分装后还需要进行高压蒸汽(湿热)灭菌。(2)倒平板时温度不宜过高,以防烫伤;同时温度也不能太低,以防培养基凝固而无法形成平板,因此倒平板时温度应选择 50 左右。(3)平板划线时,需保证无菌操作,以防混入杂菌而影响分离结果。因此操作过程中所用的接种针、接种环在使用之前都必须灭菌;划线时不能划破培养基表面,以免影响菌落的正常形态进而影响后期观察;挑取菌落时,应挑取单个菌落;通过逐步提高培养基中甲醇的浓度,可获得利用甲醇能力强的菌株,即甲醇高耐受株。(4)为扩大培养过程,欲使酵母数量迅速增加,应为酵母菌提供
24、充足的营养和 O2。台盼蓝染液能将死的酵母菌染成蓝色,而活的酵母菌不能被染色。假设 5 个中方格中有 x 个活酵母菌,由题意可知:(x5)10 -41 0002=3109,由此解得 x=30。2.(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
25、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 。 (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;10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
26、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)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 3
27、0300 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 个平板的计数结果与另 2 个相差悬殊,即乙同学的结果可信度低。3.农业生产上有一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解,长期使用会污染土壤。为修复被污染的土壤,可按图示程序选育出能降解该除草剂的细菌。已知该除草剂(含氮有机物)在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明。请分析回答:(1)微生物接种是微生物学研究中最常用的基本操作技术,该技术的核心是 。 (2)在选育过程中,应将土壤浸出液接种于以该除草剂为唯一 的培养基上。通过比较单菌落周围 的大小,可筛选出高效的目的菌。实验结果如上图显示的 AE
28、五种菌株中, 是最理想菌株。 (3)若想对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数,可采用的接种方法是 。将1 mL 土壤溶液分别稀释 10 倍和 100 倍,每种稀释度各在 3 个平板上分别接入 0.1 mL 稀释11液,经过适当培养后,6 个平板上的菌落数分别为 59、57、58 和 2、7、5,空白对照组的平板上没有菌落,则每升土壤溶液中活菌数的理论值为 个。实际上每升土壤溶液中的活菌数比通过统计所得的这一数值要大,因为 。 (4)科研人员用放射线处理该细菌,获得突变株 A 和 B,然后对突变株 A 和 B 进行实验,结果如下表所示:接种的菌种 一般培养基 实验处理及结果A 不生长 添加营养物
29、质甲,能生长B 不生长 添加营养物质乙,能生长A+B 能生长 不添加营养物质甲、乙,能生长请分析突变株 A 和 B 混合在一起接种于一般培养基中能生长的最可能原因。 。 答案 (1)防止杂菌污染(无菌操作) (2)氮源 透明圈 E (3)稀释涂布平板法 5.8106 统计结果是用菌落数来表示的,当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 (4)突变株 A 生长需要营养物质甲,突变株 B 可以提供;突变株 B 生长需要营养物质乙,突变株 A 可以提供解析 (1)微生物接种技术的核心是防止杂菌污染。(2)已知该除草剂为含氮有机物,在水中溶解度低,含一定量该除草剂的培养基不透明;降解该除
30、草剂的细菌能分解培养基中的该除草剂,使培养基中出现透明圈。可见,在选育能降解该除草剂的细菌的过程中,应将土壤浸出液接种于以该除草剂为唯一氮源的培养基上。通过比较单菌落周围透明圈的大小,可筛选出高效的目的菌。实验结果图显示的 AE 五种菌株中,E 菌落周围的透明圈最大,因此 E 是最理想菌株。(3)对初步筛选得到的目的菌进行纯化并计数,可采用稀释涂布平板法进行接种。统计菌落数目时,一般选择菌落数在 30300 的平板进行计数,因此应选择稀释度为 10 倍的、分别接入 0.1 mL 稀释液的 3 个平板上的菌落数(分别为 59、57、58)进行统计,则每升土壤溶液中活菌数的理论值为(59+57+5
31、8)310(0.110 -3)=5.8106个。由于统计结果是用菌落数来表示的,当两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,所以实际上每升土壤溶液中的活菌数比通过统计所得的这一数值要大。(4)分析表中信息可知:突变株 A 生长需要营养物质甲,突变株 B 生长需要营养物质乙,据此可推知,突变株 A 和 B 混合在一起接种于一般培养基中能生长的最可能原因是:突变株 A 生长需要营养物质甲,突变株 B 可以提供;突变株 B 生长需要营养物质乙,突变株 A 可以提供。124.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,并进行了细菌分离和培养等工作。回答下列问题:(1)
32、该小组采用稀释涂布平板法检测水样中细菌含量。为了检测培养基平板灭菌是否合格,可在涂布接种前, ;然后,将 1 mL 水样稀释 1 000 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,为了将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落,在第二次及以后的划线时,一定要 。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。通常,对获得的纯菌种可以依据 对细菌进行初步的鉴定和分类。 (3)该小组将得到的菌株
33、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筹。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。 答案 (1)随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间 3.810 8 (2)灼烧 从上一次划线的末端开始划线 B菌落的形状、大小等菌落特征 (3)溶解氧 营养物质解析 (1)为了确定培养基的灭菌是否合格,可以随机取若干灭菌后的空白平板培养一段时间,观察培养基上是否有菌落生成。由题意知 1 mL 水样中的菌落数是(39+38+37)30.11 000=3.8105,每升水样中的活菌数
34、为 3.8105103=3.8108个。(2)接种环用灼烧法进行灭菌。在第二次及以后划线时,总是从上一次划线的末端开始划线,这样做的目的是:通过划线次数的增加,将聚集的菌体逐渐稀释分散,使每次划线时菌体的数目逐渐减少,以便获得由单个细胞繁殖而来的单个菌落。图 A 是用划线分离法接种培养后得到的结果,图 B 表示的是用涂布分离法接种培养后得到的结果。可以依据菌落的形状、大小等特征对细菌进行初步的鉴定和分类。(3)振荡培养可以增加液体培养基的氧气含量,促进好氧型微生物的生长;同时还能使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率。135.大肠杆菌是生活在人和高等动物体内的一种常见细菌,在饮用水的检测
35、中常用它作为水源是否受到污染的指示菌,在遗传学上常作为实验材料,在基因工程中常用它作为受体细胞。请回答下列有关大肠杆菌的问题:(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、易培养、 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 ;操作者的双手需要进行清洗和消毒;空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能损伤 DNA 的结构,还能 。 (3)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
36、置适当的时间, 。 (4)通常对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小、硬度和颜色等 对细菌进行初步的鉴定(或分类)。 (5)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。 答案 (1)温度、酸碱度(pH) 生活周期短(或繁殖快) (2)灭菌 使蛋白质变性 (3)观察培养基上是否有菌落产生(4)菌落特征 (5)灭菌解析 (1)培养微生物,不但需要适宜的营养物质,还需要考虑微生物生长所需的温度、pH和渗透压等条件。大肠杆菌是体积小、结构简单的原核生物,具有繁殖周期短、易培养等特点,通常作为生物遗传学研究的材料。(2)消除杂菌的污染是微生物培养的关键,
37、不但需要对培养基和培养皿进行灭菌,还要对实验者的双手用 70%酒精擦拭消毒,而空气中的微生物常采用紫外线杀菌(主要原理是紫外线损伤 DNA,并使蛋白质变性)。(3)对大肠杆菌等微生物培养时,检测培养基是否灭菌彻底最简便的方法是将灭菌后未接种的培养基在适宜的温度下培养一段时间,若出现菌落,说明培养基被污染,灭菌不彻底,反之说明培养基灭菌彻底。(4)不同菌种形成的菌落存在差异,可以通过菌落的形状、大小、硬度和颜色等菌落特征对细菌进行初步的鉴定。(5)微生物培养结束后,为防止培养对象对环境造成污染和扩散,使用过的培养基及其培养物必须经过高压蒸汽灭菌处理后才能丢弃。6.据报道,一些企业生产的速冻食品中
38、检出金黄色葡萄球菌超标,加上熟卤制品的大肠杆菌超标,“细菌门”事件引起公众普遍关注。金黄色葡萄球菌能分解卵黄中的卵磷脂,在含卵14黄的固体培养基上形成的菌落周围会出现特有的乳白色的乳浊环。请回答下列问题:(1)某生物兴趣小组欲检测某果汁类食品中是否含有金黄色葡萄球菌以及该菌的含量。配制培养基:称取适量的牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂等,加入蒸馏水,搅拌加热至完全溶解后 ,分装到锥形瓶后利用 进行灭菌,在无菌状态下加入卵黄液(100 mL10%灭菌 NaCl 溶液中加一个鸡蛋黄,振荡均匀)摇匀后立即倒平板。 接种:该小组采用涂布分离法检测果汁样品的细菌含量。在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平
39、板先行培养了一段时间,这样做的目的是 ;然后,将 1 mL 果汁样品稀释 10 倍,在 3 个平板上用涂布法分别接入 0.1 mL 稀释液。 培养及结果:将培养皿 放入恒温培养箱中经适当培养,3 个平板上的菌落数分别为 19、18 和 17。据此可得出每升果汁样品中的活菌数为 。 (2)示意图 A 和 B 中 表示的是用涂布分离法接种培养后得到的结果。 (3)下列有关涂布分离法的操作正确的是 。 A.在超净工作台中进行接种时应关闭紫外灯B.接种前需先稀释,然后过滤除去杂菌C.在每个固体培养基表面都可形成单菌落D.玻璃刮刀浸泡在 70%的酒精中灭菌,不用灼烧(4)菌种保存:在无菌条件下将单菌落用
40、接种环取出,再用划线法接种在 上,在 37 下培养 24 h 后,置于 4 冰箱中保存。 答案 (1)调节 pH 高压蒸汽灭菌锅 检测培养基平板灭菌是否合格 倒置 1.810 6 (2)B (3)A(4)斜面解析 (1)培养基配制好后应调节酸碱度(pH),分装到锥形瓶后利用高压蒸汽灭菌锅进行灭菌;涂布接种前,将制好的空白平板先培养一段时间,目的是检测培养基是否被杂菌污染;接种后,培养皿需要倒置培养,防止皿盖上凝集的水滴滴落造成污染;0.1 mL 稀释液(稀释 10倍)含细菌数约为 18 个,得出每升果汁含有活菌数 1.8106个。(2)图中 A 为划线分离得到的结果,B 为涂布分离得到的结果。
41、(3)在超净工作台进行接种操作时应关闭紫外灯,A 正确;15涂布分离前需稀释,但不能过滤除菌,B 错误;并不是在每个固体培养基表面都可以形成单菌落,C 错误;玻璃刮刀浸泡后需要灼烧,D 错误。(4)纯化的菌种保存在斜面上。7.烧伤病人容易感染绿脓杆菌,引起化脓性感染,比阿培南、美罗培南、头孢菌素和碳青霉烯类抗生素都是抗绿脓杆菌的药物。研究人员为确定该病人体内的绿脓杆菌对上述不同抗生素的敏感性,做了如下研究。(1)配制适于绿脓杆菌生长的培养基,培养基中的营养成分一般含有 、水和无机盐等营养成分,调节 pH 至 7,灭菌处理后,待培养基冷却至 50 时,在 附近倒平板。经过选择培养、鉴别等步骤获得
42、单菌落。 (2)挑取上述单菌落在培养液中培养,适当稀释后,用 法接种于固体培养基上,使其均匀分布于平板表面。将分别含等剂量的比阿培南、美罗培南、头孢菌素和碳青霉烯类抗生素的相同大小的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置,在适宜条件下培养一段时间后,观察实验结果。含头孢菌素的滤纸片周围的透明圈比含美罗培南的小,推测 。含比阿培南、碳青霉烯类的滤纸片周围的透明圈也比含美罗培南的小,且比阿培南透明圈中出现了一个菌落,请推测此菌落产生的可能原因:一是 ,二是 。 (3)根据上述实验结果,烧伤后绿脓杆菌化脓的患者最适宜选用的抗生素是 。 答案 (1)碳源、氮源 酒精灯火焰 (2)涂布分离 绿脓杆菌对美罗培南
43、的敏感性比对头孢菌素的强 杂菌污染 绿脓杆菌形成抗药性 (3)美罗培南解析 (1)培养微生物的培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐等营养成分,并要保持适宜的 pH;倒平板时,要在酒精灯火焰旁进行,以防止杂菌污染。(2)将含有细菌的溶液稀释后,用涂布分离法接种于固体培养基上;将分别含等剂量的不同抗生素的相同大小的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置,在适宜条件下培养一段时间后,若绿脓杆菌对该药的敏感性大,则相应滤纸片周围的透明圈大;比阿培南透明圈中出现了一个菌落,可能是有其他具有相应抗性的杂菌污染,也可能是某些绿脓杆菌具有抗药性。8.(2016 课标全国,39,15 分)空气中的微生物在重力等作用下
44、,可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物,以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下:配制培养基(成分:牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、H 2O);制作无菌平板;16设置空白对照组和若干实验组,进行相关操作;将各组平板置于 37 恒温箱中培养一段时间,统计各组平板上菌落的平均数。回答下列问题:(1)该培养基中微生物所需的氮来源于 。若要完成步骤,该培养基中的成分 X 通常是 。 (2)步骤中,实验组的操作是 。 (3)若在某次调查中,某一实验组平板上菌落平均数为 36 个/平板,而空白对照组的一个平板上出现了 6 个菌落,这种结果说明在此次调查中出现了 现象。
45、若将 30(即 36-6)个/平板作为本组菌落数的平均值,该做法 (填“正确”或“不正确”)。 答案 (1)牛肉膏、蛋白胨 琼脂 (2)将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上,开盖暴露一段时间 (3)污染 不正确解析 (1)培养基中的牛肉膏和蛋白胨可为培养基中的微生物提供氮源;制备固体培养基需加入琼脂。(2)该实验的目的是了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况,所以需在教室不同高度的位置分别用平板收集微生物即开盖暴露一段时间。(3)该实验中空白对照组不应出现菌落,若空白对照组出现了菌落,则说明此次调查中出现了污染现象,实验组的污染情况不能确定,故不能用实验组与空白对照组菌落数的差值作为实验结果,而应重新进行实验。
