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第第頁(yè)專題20發(fā)酵工程考點(diǎn)2微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用(2024湖南,6,2分)微生物平板劃線和培養(yǎng)的具體操作如圖所示,下列操作正確的是()A.①②⑤⑥B.③④⑥⑦C.①②⑦⑧D.①③④⑤【答案】D由圖可知,②中拔出棉塞后應(yīng)握住棉塞上部,完全握住棉塞易引起污染;⑥中劃線時(shí)不能將培養(yǎng)皿的皿蓋完全拿開(kāi),應(yīng)只打開(kāi)一條縫隙;⑦中劃線時(shí)第5次的劃線不能與第1次的劃線相連;⑧中平板應(yīng)倒置培養(yǎng);綜上所述,D符合題意。(2024黑、吉、遼,19,3分)(不定項(xiàng))某些香蕉植株組織中存在的內(nèi)生菌可防治香蕉枯萎病,其篩選流程及抗性檢測(cè)如圖。下列操作正確的是()A.在大量感染香蕉枯萎病的香蕉種植園內(nèi),從感病植株上采集樣品B.將采集的樣品充分消毒后,用蒸餾水沖洗,收集沖洗液進(jìn)行無(wú)菌檢測(cè)C.將無(wú)菌檢測(cè)合格的樣品研磨,經(jīng)稀釋涂布平板法分離得到內(nèi)生菌的單菌落D.判斷內(nèi)生菌的抗性效果需比較有無(wú)接種內(nèi)生菌的平板上的病原菌菌斑大小【答案】CD內(nèi)生菌可防治香蕉枯萎病,大量感染香蕉枯萎病的香蕉不含或僅含少量?jī)?nèi)生菌,樣品采集應(yīng)該在題述香蕉種植園內(nèi)的未感染的植株上采集,A錯(cuò)誤;采集的樣品充分消毒后,用無(wú)菌水沖洗,收集沖洗液進(jìn)行無(wú)菌檢測(cè)(當(dāng)結(jié)果為無(wú)菌時(shí)說(shuō)明樣品表面無(wú)菌,從而可進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)),B錯(cuò)誤;獲得單菌落的方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法,C正確;通過(guò)比較有無(wú)接種內(nèi)生菌的平板上的病原菌菌斑大小,可判斷內(nèi)生菌的抗性效果,D正確。(2024山東,15,2分)酵母菌在合成色氨酸時(shí)需要3種酶X、Y和Z,trpX、trpY和trpZ分別為相應(yīng)酶的編碼基因突變的色氨酸依賴型突變體。已知3種酶均不能進(jìn)出細(xì)胞,而色氨酸合成途徑的中間產(chǎn)物積累到一定程度時(shí)可分泌到胞外。將這3種突變體均勻劃線接種到含有少量色氨酸的培養(yǎng)基上,生長(zhǎng)情況如圖。據(jù)圖分析,3種酶在該合成途徑中的作用順序?yàn)?)A.X→Y→Z B.Z→Y→XC.Y→X→Z D.Z→X→Y【答案】A由題意可知,色氨酸的合成過(guò)程如圖所示:由圖可知trpX靠近trpY和trpZ的兩端生長(zhǎng)加快,推測(cè)trpY和trpZ可為trpX提供合成色氨酸的中間產(chǎn)物①,trpX不能合成酶①;trpY在靠近trpZ的一端生長(zhǎng)加快,說(shuō)明trpZ可為trpY提供合成色氨酸所需要的中間產(chǎn)物②,說(shuō)明trpY不能合成酶②;trpZ可為trpX和trpY提供中間產(chǎn)物①和②,自己卻無(wú)法利用中間產(chǎn)物合成色氨酸,說(shuō)明trpZ不能合成酶③;所以3種酶在該合成途徑中的作用順序?yàn)閄→Y→Z,A符合題意。(2023河北,12,2分)為篩選能平衡腸道菌群和降解膽固醇的乳酸菌,下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的是()A.從酸奶和泡菜中采樣分離乳酸菌B.平板倒置培養(yǎng)為篩選乳酸菌創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境C.對(duì)目的菌株進(jìn)行膽固醇降解能力的測(cè)定D.檢測(cè)目的菌株對(duì)消化道環(huán)境的耐受力【答案】B酸奶和泡菜都是利用乳酸菌的發(fā)酵原理制作的,內(nèi)含大量乳酸菌,可從中采樣分離獲得乳酸菌,A正確;平板倒置的目的是防止皿蓋中的冷凝水落入培養(yǎng)基,沖散菌落,造成污染,B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)的目的是篩選獲得能平衡腸道菌群和降解膽固醇的乳酸菌,故需對(duì)目的菌株進(jìn)行消化道環(huán)境耐受力的檢測(cè)和膽固醇降解能力的測(cè)定,C、D正確。(2023江蘇,7,2分)下列關(guān)于細(xì)菌和酵母菌實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是()A.通常酵母菌培養(yǎng)基比細(xì)菌培養(yǎng)基有更高的碳氮比B.通常細(xì)菌的生長(zhǎng)速度比酵母菌快,菌落比酵母菌落大C.通常細(xì)菌培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌法滅菌,酵母菌培養(yǎng)基用過(guò)濾除菌法除菌D.血細(xì)胞計(jì)數(shù)板既可用于酵母菌的數(shù)量測(cè)定,也可用于細(xì)菌的數(shù)量測(cè)定【答案】A培養(yǎng)細(xì)菌的天然培養(yǎng)基主要有牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基常用馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基,所以酵母菌培養(yǎng)基比細(xì)菌培養(yǎng)基有更高的碳氮比,A正確;通常,細(xì)菌的生長(zhǎng)速度較快,菌落小而光滑,而酵母菌生長(zhǎng)較慢,菌落大而厚,B錯(cuò)誤;通常細(xì)菌和酵母菌的培養(yǎng)基都用高壓蒸汽滅菌法滅菌,過(guò)濾除菌法常用來(lái)制備無(wú)菌空氣,或者處理含有不耐受高溫成分的培養(yǎng)基,C錯(cuò)誤;血細(xì)胞計(jì)數(shù)板適用于相對(duì)較大的酵母菌的計(jì)數(shù),較小的細(xì)菌的數(shù)量測(cè)定常用細(xì)菌計(jì)數(shù)板,D錯(cuò)誤。(2023遼寧,9,2分)細(xì)菌氣溶膠是由懸浮于大氣或附著于顆粒物表面的細(xì)菌形成的,利用空氣微生物采樣器對(duì)某市人員密集型公共場(chǎng)所采樣并檢測(cè)細(xì)菌氣溶膠的濃度(菌落數(shù)/m3)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.采樣前需對(duì)空氣微生物采樣器進(jìn)行無(wú)菌處理B.細(xì)菌氣溶膠樣品恒溫培養(yǎng)時(shí)需將平板倒置C.同一稀釋度下至少對(duì)3個(gè)平板計(jì)數(shù)并取平均值D.稀釋涂布平板法檢測(cè)的細(xì)菌氣溶膠濃度比實(shí)際值高【答案】D對(duì)采樣器進(jìn)行無(wú)菌處理可以減小采樣器上附著細(xì)菌引起的實(shí)驗(yàn)誤差,A正確;為防止皿蓋上的冷凝水落入培養(yǎng)基,沖散菌落,造成污染,恒溫培養(yǎng)細(xì)菌氣溶膠樣品時(shí)需將平板倒置,B正確;同一稀釋度下,對(duì)至少3個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù)并取平均值,可減少偶然誤差,C正確;當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落,故稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)的細(xì)菌菌落數(shù)往往比實(shí)際值小,D錯(cuò)誤。(2022天津,3,4分)如圖所示實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用或原理,不恰當(dāng)?shù)氖?()實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用原理A.分離綠葉中的色素B.不同色素在層析液中溶解度不同C.細(xì)菌計(jì)數(shù)D.逐步稀釋【答案】C不同的色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,反之則慢,這樣,綠葉中的色素就會(huì)隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分開(kāi),A、B恰當(dāng);圖示中的接種方法為平板劃線法,通過(guò)接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作,可以將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面,在數(shù)次劃線后培養(yǎng),可以分離到由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來(lái)的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體,即菌落,通過(guò)平板劃線法可以獲得純培養(yǎng)物,但平板劃線法不能用于細(xì)菌計(jì)數(shù),因?yàn)榍皫状蝿澗€不能得到單菌落,C不恰當(dāng),D恰當(dāng)。(2023浙江1月選考,19,2分)某同學(xué)想從泡菜汁中篩選耐高鹽乳酸菌,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):取泡菜汁樣品,劃線接種于一定NaCl濃度梯度的培養(yǎng)基,經(jīng)培養(yǎng)得到了單菌落。下列敘述正確的是()A.培養(yǎng)基pH需偏堿性B.泡菜汁需多次稀釋后才能劃線接種C.需在無(wú)氧條件下培養(yǎng)D.分離得到的微生物均為乳酸菌【答案】C乳酸菌在乳酸發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生乳酸,其所適宜生活的環(huán)境偏酸性,A錯(cuò)誤;劃線接種不需要對(duì)泡菜汁進(jìn)行多次稀釋,稀釋涂布平板法接種時(shí)通常需要對(duì)菌液進(jìn)行稀釋處理,B錯(cuò)誤;乳酸菌是厭氧菌,需要在無(wú)氧條件下培養(yǎng),C正確;利用一定NaCl濃度梯度的培養(yǎng)基,可分離得到耐高鹽的微生物,但不一定都是乳酸菌,D錯(cuò)誤。細(xì)菌通常要求在中性偏堿的環(huán)境中生長(zhǎng),霉菌要求在中性偏酸的環(huán)境中生長(zhǎng)。乳酸菌屬于細(xì)菌,但因其發(fā)酵產(chǎn)物含乳酸而適宜生活在偏酸性的環(huán)境中,因此配制特定微生物的培養(yǎng)基時(shí),其pH要結(jié)合實(shí)際情況分析。(2023山東,15,2分)平板接種常用在微生物培養(yǎng)中。下列說(shuō)法正確的是 ()A.不含氮源的平板不能用于微生物培養(yǎng)B.平板涂布時(shí)涂布器使用前必須進(jìn)行消毒C.接種后未長(zhǎng)出菌落的培養(yǎng)基可以直接丟棄D.利用以尿素為唯一氮源的平板能分離出合成脲酶的微生物【答案】D不含氮源的平板可以用于固氮微生物的培養(yǎng),A錯(cuò)誤;平板涂布時(shí)涂布器使用前必須進(jìn)行滅菌,B錯(cuò)誤;接種后未長(zhǎng)出菌落的培養(yǎng)基需要滅菌后再丟棄,以防污染環(huán)境,C錯(cuò)誤;能合成脲酶(能催化尿素分解產(chǎn)生NH3,NH3可作為某些細(xì)菌生長(zhǎng)的氮源)的微生物可以以尿素為氮源,其他微生物因缺乏氮源而無(wú)法生長(zhǎng)繁殖,D正確。(2023廣東,10,2分)研究者擬從堆肥中取樣并篩選能高效降解羽毛、蹄角等廢棄物中角蛋白的嗜熱菌。根據(jù)堆肥溫度變化曲線(如圖)和選擇培養(yǎng)基篩選原理來(lái)判斷,下列最可能篩選到目標(biāo)菌的條件組合是 ()A.a點(diǎn)時(shí)取樣、尿素氮源培養(yǎng)基B.b點(diǎn)時(shí)取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基C.b點(diǎn)時(shí)取樣、蛋白胨氮源培養(yǎng)基D.c點(diǎn)時(shí)取樣、角蛋白氮源培養(yǎng)基【答案】D要篩選獲得分解角蛋白的嗜熱菌,培養(yǎng)基應(yīng)以角蛋白為唯一氮源,且嗜熱菌需要較高的溫度,D正確。(2022湖北,5,2分)滅菌、消毒、無(wú)菌操作是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的操作。下列敘述正確的是()A.動(dòng)、植物細(xì)胞DNA的提取必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行B.微生物、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染C.為防止蛋白質(zhì)變性,不能用高壓蒸汽滅菌法對(duì)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌D.可用高壓蒸汽滅菌法對(duì)實(shí)驗(yàn)中所使用的微量離心管、細(xì)胞培養(yǎng)瓶等進(jìn)行滅菌【答案】D環(huán)境中的微生物對(duì)動(dòng)、植物細(xì)胞DNA提取的材料研磨、過(guò)濾等操作無(wú)影響,故不需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行,A錯(cuò)誤;抗生素能夠殺死細(xì)菌,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染,但微生物如細(xì)菌的培養(yǎng)基中不能添加抗生素,B錯(cuò)誤;高溫變性的蛋白質(zhì)仍可作為微生物的氮源,可以用高壓蒸汽滅菌法對(duì)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌,C錯(cuò)誤;對(duì)實(shí)驗(yàn)中所使用的微量離心管、細(xì)胞培養(yǎng)瓶等可以采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌,也可以采用干熱滅菌法進(jìn)行滅菌,D正確。(2022海南,12,3分)為探究校內(nèi)植物園土壤中的細(xì)菌種類,某興趣小組采集園內(nèi)土壤樣本并開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.采樣時(shí)應(yīng)隨機(jī)采集植物園中多個(gè)不同地點(diǎn)的土壤樣本B.培養(yǎng)細(xì)菌時(shí),可選用牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基C.土壤溶液稀釋倍數(shù)越低,越容易得到單菌落D.鑒定細(xì)菌種類時(shí),除形態(tài)學(xué)鑒定外,還可借助生物化學(xué)的方法【答案】C采集植物園中土壤樣本的原則之一是要隨機(jī)采樣,A正確;牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基中含有細(xì)菌生長(zhǎng)所需的碳源、氮源、水、無(wú)機(jī)鹽等,可用于細(xì)菌的培養(yǎng),B正確;土壤溶液稀釋倍數(shù)足夠高時(shí),才能將聚集的菌體分散開(kāi),有助于在培養(yǎng)基表面形成單菌落,C錯(cuò)誤;不同種類細(xì)菌的理化特性一般不同,鑒定細(xì)菌種類時(shí),除根據(jù)菌落特征進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定外,還可以借助生物化學(xué)的方法進(jìn)行鑒定,D正確。(2022江蘇,3,2分)下列是某同學(xué)分離產(chǎn)脲酶菌的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),不合理的是()A.選擇農(nóng)田或公園土壤作為樣品分離目的菌株B.在選擇培養(yǎng)基中需添加尿素作為唯一氮源C.適當(dāng)稀釋樣品是為了在平板上形成單菌落D.可分解酚紅指示劑使其褪色的菌株是產(chǎn)脲酶菌株【答案】D農(nóng)田或公園土壤中含有較多的產(chǎn)脲酶菌,A合理;產(chǎn)脲酶菌產(chǎn)生的脲酶可將尿素分解為NH3,NH3可作為其生長(zhǎng)的氮源,因此為了篩選產(chǎn)脲酶菌,選擇培養(yǎng)基中需添加尿素作為唯一氮源,這樣既有利于目的菌生長(zhǎng),也可抑制或阻止雜菌生長(zhǎng),B合理;適當(dāng)稀釋樣品,可以在平板上形成單菌落,便于分離細(xì)菌,C合理;產(chǎn)脲酶菌分解尿素產(chǎn)生的NH3會(huì)使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng),酚紅指示劑在堿性條件下呈紅色,據(jù)此原理可知,產(chǎn)脲酶菌周圍出現(xiàn)的紅色區(qū)域越大,表明該菌產(chǎn)脲酶的能力越強(qiáng),D不合理。(2022遼寧,15,2分)為避免航天器在執(zhí)行載人航天任務(wù)時(shí)出現(xiàn)微生物污染風(fēng)險(xiǎn),需要對(duì)航天器及潔凈的組裝車間進(jìn)行環(huán)境微生物檢測(cè)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.航天器上存在適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏等環(huán)境的極端微生物B.細(xì)菌形成菌膜粘附于航天器設(shè)備表面產(chǎn)生生物腐蝕C.在組裝車間地面和設(shè)備表面采集環(huán)境微生物樣品D.采用平板劃線法等分離培養(yǎng)微生物,觀察菌落特征【答案】C在太空中可能存在的極冷、極熱、輻射及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)匱乏等環(huán)境的自然選擇下,航天器上可能存在適應(yīng)以上極端環(huán)境的微生物,A正確;航天器上的細(xì)菌可通過(guò)大量繁殖形成菌膜,并粘附于航天器設(shè)備表面產(chǎn)生生物腐蝕,B正確;為規(guī)避微生物污染的風(fēng)險(xiǎn),需通過(guò)拭子或擦布對(duì)航天器內(nèi)外及組裝車間都進(jìn)行微生物采樣,對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè),并不僅限于采樣組裝車間地面和設(shè)備表面,C錯(cuò)誤;平板劃線法可將混雜在一起的微生物或同一微生物群體中的不同細(xì)胞,用接種環(huán)在平板表面上多次劃線稀釋而獲得單個(gè)細(xì)胞,并讓其成長(zhǎng)為單菌落,進(jìn)而通過(guò)觀察菌落特征確定其類型,D正確。(2022遼寧,18,3分)(不定項(xiàng))β-苯乙醇是賦予白酒特征風(fēng)味的物質(zhì)。從某酒廠采集并篩選到一株產(chǎn)β-苯乙醇的酵母菌應(yīng)用于白酒生產(chǎn)。下列敘述正確的是()A.所用培養(yǎng)基及接種工具分別采用濕熱滅菌和灼燒滅菌B.通過(guò)配制培養(yǎng)基、滅菌、分離和培養(yǎng)能獲得該酵母菌C.還需進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)檢測(cè)該酵母菌產(chǎn)β-苯乙醇的能力D.該酵母菌的應(yīng)用有利于白酒新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)【答案】ABCD通常微生物培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基和接種工具分別采用濕熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)和灼燒滅菌進(jìn)行滅菌處理,A正確;該菌株的獲得需經(jīng)過(guò)培養(yǎng)基的配制與滅菌、菌株的分離和培養(yǎng)等過(guò)程,對(duì)分離出的該菌株還需進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)檢測(cè)其產(chǎn)β-苯乙醇的能力,以確定能否用于生產(chǎn),B、C正確;β-苯乙醇可賦予白酒特征風(fēng)味,故該產(chǎn)β-苯乙醇的酵母菌的應(yīng)用有利于開(kāi)發(fā)白酒新產(chǎn)品,D正確。(2022浙江1月選考,20,2分)S型肺炎雙球菌的某種“轉(zhuǎn)化因子”可使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌。研究“轉(zhuǎn)化因子”化學(xué)本質(zhì)的部分實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。下列敘述正確的是()A.步驟①中,酶處理時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),以免底物完全水解B.步驟②中,甲或乙的加入量不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C.步驟④中,固體培養(yǎng)基比液體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化D.步驟⑤中,通過(guò)涂布分離后觀察菌落或鑒定細(xì)胞形態(tài)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果【答案】D審題指導(dǎo)明確圖中相關(guān)處理的作用:(1)蛋白酶處理S型菌勻漿,可除去S型菌的蛋白質(zhì)。(2)DNA酶處理S型菌勻漿,可除去S型菌的DNA。解析步驟①中酶處理的目的是徹底除去底物,因此時(shí)間要足夠長(zhǎng),以使底物完全水解,A錯(cuò)誤;步驟②中,甲或乙的加入量屬于無(wú)關(guān)變量,應(yīng)相同,否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,B錯(cuò)誤;步驟④中,液體培養(yǎng)基比固體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化,C錯(cuò)誤;S型細(xì)菌有莢膜,菌落光滑,R型細(xì)菌無(wú)莢膜,菌落粗糙,步驟⑤中,通過(guò)涂布分離后觀察菌落或鑒定細(xì)胞形態(tài),可判斷是否出現(xiàn)S型細(xì)菌,D正確。(2021浙江6月選考,17,2分)下列關(guān)于原生質(zhì)體和細(xì)胞計(jì)數(shù)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.測(cè)定植物原生質(zhì)體的密度時(shí),可用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板B.紅墨水不能進(jìn)入活細(xì)胞,可用于檢測(cè)細(xì)胞的存活狀態(tài)并計(jì)數(shù)C.涂布分離法和劃線分離法均能得到單菌落,都可用于細(xì)菌計(jì)數(shù)D.酵母菌在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間后,可用比濁計(jì)測(cè)定其密度【答案】C測(cè)定植物原生質(zhì)體的密度時(shí),可用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板,A正確;紅墨水不能進(jìn)入活細(xì)胞,其可用于檢測(cè)細(xì)胞的存活狀態(tài)并計(jì)數(shù),若細(xì)胞被紅墨水染色,則說(shuō)明細(xì)胞死亡,B正確;劃線分離法只能用于細(xì)菌分離,不能用于細(xì)菌計(jì)數(shù),C錯(cuò)誤;酵母菌在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間后,可用比濁計(jì)測(cè)定其密度,D正確。(2021天津,1,4分)下列操作能達(dá)到滅菌目的的是()A.用免洗酒精凝膠擦手B.制作泡菜前用開(kāi)水燙洗容器C.在火焰上灼燒接種環(huán)D.防疫期間用石炭酸噴灑教室【答案】C用免洗酒精凝膠擦手只能起到消毒的作用,無(wú)法達(dá)到滅菌的目的,A錯(cuò)誤;開(kāi)水燙洗容器只能起到消毒的作用,B錯(cuò)誤;在火焰上灼燒接種環(huán)可以達(dá)到滅菌的目的,C正確;用石炭酸噴灑教室只能起到消毒的作用,D錯(cuò)誤。(2021北京,12,2分)人體皮膚表面存在著多種微生物,某同學(xué)擬從中分離出葡萄球菌。下述操作不正確的是()A.對(duì)配制的培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌B.使用無(wú)菌棉拭子從皮膚表面取樣C.用取樣后的棉拭子在固體培養(yǎng)基上涂布D.觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷【答案】C對(duì)培養(yǎng)基一般進(jìn)行高壓蒸汽滅菌,A正確;從皮膚表面取樣時(shí)可用無(wú)菌棉拭子擦拭皮膚,B正確;將取樣后的棉拭子浸入無(wú)菌水中制備菌液(必要時(shí)需富集培養(yǎng)),取0.1mL菌液滴加到培養(yǎng)基表面,再用灼燒滅菌過(guò)的且冷卻的涂布器涂布,C錯(cuò)誤;不同的微生物一般有不同的菌落特征,可通過(guò)觀察菌落的形態(tài)和顏色等進(jìn)行初步判斷,D正確。(2021山東,14,2分)解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會(huì)使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色。將不能直接吸收脂肪的甲、乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色,乙菌菌落周圍不變色。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.甲菌屬于解脂菌B.實(shí)驗(yàn)中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源C.可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對(duì)比D.該平板可用來(lái)比較解脂菌分泌脂肪酶的能力【答案】B甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色說(shuō)明甲菌能分泌脂肪酶分解脂肪產(chǎn)生脂肪酸,故甲菌屬于解脂菌,A正確;乙菌菌落周圍不變色,說(shuō)明乙菌不能分泌脂肪酶分解脂肪,但其能在此培養(yǎng)基中存活并形成菌落,表明實(shí)驗(yàn)中所用培養(yǎng)基中脂肪不是唯一碳源,B錯(cuò)誤;若兩種菌的接種區(qū)域之間距離足夠大,不容易相互干擾,則可以將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對(duì)比,C正確;由于解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸,而脂肪酸能使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色,因此可根據(jù)平板中菌落周圍深藍(lán)色的面積大小來(lái)比較解脂菌分泌脂肪酶的能力,D正確。(2021山東,20,3分)含硫蛋白質(zhì)在某些微生物的作用下產(chǎn)生硫化氫導(dǎo)致生活污水發(fā)臭,硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結(jié)合形成黑色沉淀。為探究發(fā)臭水體中甲、乙菌是否產(chǎn)生硫化氫及兩種菌的運(yùn)動(dòng)能力,用穿刺接種的方法分別將兩種菌接種在含有硫酸亞鐵銨的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),如圖所示。若兩種菌繁殖速度相等,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.乙菌的運(yùn)動(dòng)能力比甲菌強(qiáng)B.為不影響菌的運(yùn)動(dòng)需選用液體培養(yǎng)基C.該實(shí)驗(yàn)不能比較出兩種菌產(chǎn)生硫化氫的量D.穿刺接種等接種技術(shù)的核心是防止雜菌的污染【答案】B硫化氫可以與硫酸亞鐵銨結(jié)合形成黑色沉淀,甲、乙菌的穿刺路徑相同,但乙菌在試管中形成的黑色范圍大,這說(shuō)明乙菌的運(yùn)動(dòng)能力比甲菌強(qiáng),A正確;穿刺培養(yǎng)是將接種針深插至半固體培養(yǎng)基中進(jìn)行接種以培養(yǎng)微生物的一種方法,常用于厭氧或兼性厭氧微生物的培養(yǎng),B錯(cuò)誤;在瓊脂層中進(jìn)行穿刺培養(yǎng),可根據(jù)細(xì)菌自穿刺部位的擴(kuò)散狀況來(lái)了解細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)性能,但不能比較兩種菌產(chǎn)生硫化氫的量,C正確;穿刺接種等接種技術(shù)的核心是防止雜菌污染,D正確。(2020浙江7月選考,19,2分)下列關(guān)于微生物培養(yǎng)及利用的敘述,錯(cuò)誤的是()A.利用尿素固體培養(yǎng)基可迅速殺死其他微生物,而保留利用尿素的微生物B.配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)根據(jù)微生物的種類調(diào)整培養(yǎng)基的pHC.酵母菌不能直接利用糯米淀粉發(fā)酵得到糯米酒D.適宜濃度的酒精可使醋化醋桿菌活化【答案】A尿素固體培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基,尿素是唯一氮源,不能利用尿素的微生物因缺乏可利用的氮源而不能在此培養(yǎng)基上生存,故尿素固體培養(yǎng)基的作用并不是迅速殺死這些微生物,A錯(cuò)誤;微生物的種類不同,需要的培養(yǎng)條件(如溫度和pH)可能不同,B正確;酵母菌沒(méi)有分解糯米淀粉的酶,故酵母菌不能直接利用糯米淀粉發(fā)酵得到糯米酒,C正確;醋化醋桿菌可以利用酒精產(chǎn)生醋酸,故適宜濃度的酒精能活化該菌,D正確。(2020山東,20,3分)野生型大腸桿菌可以在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),發(fā)生基因突變產(chǎn)生的氨基酸依賴型菌株需要在基本培養(yǎng)基上補(bǔ)充相應(yīng)氨基酸才能生長(zhǎng)。將甲硫氨酸依賴型菌株M和蘇氨酸依賴型菌株N單獨(dú)接種在基本培養(yǎng)基上時(shí),均不會(huì)產(chǎn)生菌落。某同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),將M、N菌株混合培養(yǎng)一段時(shí)間,充分稀釋后再涂布到基本培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后出現(xiàn)許多由單個(gè)細(xì)菌形成的菌落,將這些菌落分別接種到基本培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后均有菌落出現(xiàn)。該同學(xué)對(duì)這些菌落出現(xiàn)原因的分析,不合理的是(不定項(xiàng))()A.操作過(guò)程中出現(xiàn)雜菌污染B.M、N菌株互為對(duì)方提供所缺失的氨基酸C.混合培養(yǎng)過(guò)程中,菌株獲得了對(duì)方的遺傳物質(zhì)D.混合培養(yǎng)過(guò)程中,菌株中已突變的基因再次發(fā)生突變【答案】B若操作過(guò)程中出現(xiàn)雜菌污染,則可在基本培養(yǎng)基中出現(xiàn)題述菌落,A合理;若M、N菌株互為對(duì)方提供所缺失的氨基酸,則兩者單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)在基本培養(yǎng)基上不會(huì)產(chǎn)生菌落,B不合理;若混合培養(yǎng)過(guò)程中M、N菌株獲得了對(duì)方的遺傳物質(zhì)(即轉(zhuǎn)化)或菌株中已突變的基因再次發(fā)生突變,均可能使缺陷菌株具有合成原來(lái)所不能合成的氨基酸的能力,因而單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)可在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),C、D合理。(2024江西,17,12分)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一種聚酯塑料,會(huì)造成環(huán)境污染。磷脂酶可催化PET降解。為獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物,研究人員試驗(yàn)了2種方法。回答下列問(wèn)題:(1)方法1從土壤等環(huán)境樣品中篩選高產(chǎn)磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇胺(一種磷脂類物質(zhì))為唯一碳源制備培養(yǎng)基,可提高該方法的篩選效率。除碳源外,該培養(yǎng)基中至少還應(yīng)該有、、等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
(2)方法2采用技術(shù)定向改造現(xiàn)有微生物,以獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物。除了編碼磷脂酶的基因外,該技術(shù)還需要、、等“分子工具”。
(3)除了上述2種方法之外,還可以通過(guò)技術(shù)非定向改造現(xiàn)有微生物,篩選獲得能夠高產(chǎn)磷脂酶的微生物。
(4)將以上獲得的微生物接種到鑒別培養(yǎng)基(在牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中添加2%的瓊脂粉和適量的卵黃磷脂)平板上培養(yǎng),可以通過(guò)觀察卵黃磷脂水解圈的大小,初步判斷微生物產(chǎn)磷脂酶的能力,但不能以水解圈大小作為判斷微生物產(chǎn)磷脂酶能力的唯一依據(jù)。從平板制作的角度分析,其原因可能是。
【答案】(1)選擇氮源水無(wú)機(jī)鹽(2)轉(zhuǎn)基因(或重組DNA或基因工程)限制酶DNA連接酶載體(3)誘變育種(4)培養(yǎng)基的卵黃磷脂的含量、pH和滅菌是否徹底等都會(huì)影響水解圈的大小解析(1)以磷脂酰乙醇胺為唯一碳源的培養(yǎng)基可篩選產(chǎn)磷脂酶的微生物,這樣的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基。微生物培養(yǎng)基所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽等。(2)定向改造現(xiàn)有微生物的方法為轉(zhuǎn)基因技術(shù)(或重組DNA技術(shù)或基因工程),轉(zhuǎn)基因操作使用的工具有限制酶、DNA連接酶和載體。(3)使用物理因素(如紫外線、X射線等)或化學(xué)因素(如亞硝酸鹽等)處理生物,可使生物發(fā)生基因突變,創(chuàng)造出人類需要的新品種,由于基因突變具有不定向性,因此誘變育種技術(shù)為非定向改造生物的技術(shù)。(4)培養(yǎng)基卵黃磷脂的含量、培養(yǎng)基pH的大小、培養(yǎng)基滅菌不徹底導(dǎo)致其他雜菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物等均有可能影響水解圈的大小。(2023北京,16,12分)自然界中不同微生物之間存在著復(fù)雜的相互作用。有些細(xì)菌具有溶菌特性,能夠破壞其他細(xì)菌的結(jié)構(gòu)使細(xì)胞內(nèi)容物釋出。科學(xué)家試圖從某湖泊水樣中分離出有溶菌特性的細(xì)菌。(1)用于分離細(xì)菌的固體培養(yǎng)基包含水、葡萄糖、蛋白胨和瓊脂等成分,其中蛋白胨主要為細(xì)菌提供和維生素等。
(2)A菌通常被用做溶菌對(duì)象。研究者將含有一定濃度A菌的少量培養(yǎng)基傾倒在固體培養(yǎng)平板上,凝固形成薄層。培養(yǎng)一段時(shí)間后,薄層變渾濁(如圖),表明。
(3)為分離出具有溶菌作用的細(xì)菌,需要合適的菌落密度,因此應(yīng)將含菌量較高的湖泊水樣后,依次分別涂布于不同的渾濁薄層上。培養(yǎng)一段時(shí)間后,能溶解A菌的菌落周圍會(huì)出現(xiàn)。采用這種方法,研究者分離、培養(yǎng)并鑒定出P菌。
(4)為探究P菌溶解破壞A菌的方式,請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)假設(shè),該假設(shè)能用以下材料和設(shè)備加以驗(yàn)證。主要實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備:P菌、A菌、培養(yǎng)基、圓形濾紙小片、離心機(jī)和細(xì)菌培養(yǎng)箱。【答案】(1)碳源、氮源(2)A菌通過(guò)增殖長(zhǎng)成菌落均勻分布在培養(yǎng)基表面(3)稀釋抑菌圈(4)假設(shè)P菌通過(guò)分泌溶菌物質(zhì)破壞A菌解析(1)蛋白胨可以為細(xì)菌生長(zhǎng)提供碳源、氮源和維生素等物質(zhì)。(2)固體培養(yǎng)基接種A菌后,A菌增殖長(zhǎng)成菌落,使培養(yǎng)基表面變渾濁。(3)分離具有溶菌作用的細(xì)菌可采用稀釋涂布平板法,接種之前要先將湖泊水樣稀釋,使細(xì)菌分開(kāi),接種后才能長(zhǎng)成單菌落便于分離。能溶解A菌的菌落周圍會(huì)生成抑菌圈。(4)可用離心機(jī)將含P菌的菌液離心,若P菌能分泌溶菌物質(zhì),溶菌物質(zhì)應(yīng)在上清液中。用圓形濾紙小片蘸取上清液,放在接種了A菌的培養(yǎng)基上,若濾紙片周圍出現(xiàn)抑菌圈,說(shuō)明假設(shè)成立。(2023全國(guó)乙,37,15分)某研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)利用作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇的小型實(shí)驗(yàn)。其主要步驟是:先將粉碎的作物秸稈堆放在底部有小孔的托盤(pán)中,噴水浸潤(rùn)、接種菌T,培養(yǎng)一段時(shí)間后,再用清水淋洗秸稈堆(清水淋洗時(shí)菌T不會(huì)流失),在裝有淋洗液的瓶中接種酵母菌,進(jìn)行乙醇發(fā)酵(酒精發(fā)酵)。實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。回答下列問(wèn)題。(1)在粉碎的秸稈中接種菌T,培養(yǎng)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)菌T能夠?qū)⒔斩捴械睦w維素大量分解,其原因是。
(2)采用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)酵母菌,可以用淋洗液為原料制備培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中還需要加入氮源等營(yíng)養(yǎng)成分,氮源的主要作用是(答出1點(diǎn)即可)。通常,可采用高壓蒸汽滅菌法對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌。在使用該方法時(shí),為了達(dá)到良好的滅菌效果,需要注意的事項(xiàng)有(答出2點(diǎn)即可)。
(3)將酵母菌接種到滅菌后的培養(yǎng)基中,擰緊瓶蓋,置于適宜溫度下培養(yǎng)、發(fā)酵。擰緊瓶蓋的主要目的是。但是在酵母菌發(fā)酵過(guò)程中,還需適時(shí)擰松瓶蓋,原因是。發(fā)酵液中的乙醇可用溶液檢測(cè)。
(4)本實(shí)驗(yàn)收集的淋洗液中的可以作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比,本實(shí)驗(yàn)中乙醇生產(chǎn)方式的優(yōu)點(diǎn)是。
【答案】(1)菌T能分泌分解纖維素的酶(纖維素酶)(2)為酵母菌合成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)提供原料排凈鍋內(nèi)冷空氣,使鍋內(nèi)均勻升溫;蒸汽壓力必須保持一段時(shí)間;滅菌包不宜過(guò)大過(guò)緊,以免影響蒸汽的滲入等(3)創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境,利于酒精發(fā)酵,同時(shí)可防止雜菌(好氧菌)污染排出瓶?jī)?nèi)氣體酸性重鉻酸鉀(4)(纖維素的分解產(chǎn)物)葡萄糖不需要消耗糧食,降低糧食短缺風(fēng)險(xiǎn);促進(jìn)秸稈的回收利用,提高能量利用率解析(1)菌T能產(chǎn)生分解纖維素的酶(纖維素酶)將纖維素大量分解。(2)蛋白質(zhì)、核酸等的合成都需要氮元素。高壓蒸汽滅菌必須要保持一定的壓力和溫度、滅菌時(shí)間適宜,才能滅菌充分。具體見(jiàn)【答案】。(3)酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵需要無(wú)氧條件,擰緊瓶蓋可以創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境,同時(shí)還可防止雜菌污染。酵母菌發(fā)酵過(guò)程中適時(shí)擰松瓶蓋是為了排出瓶?jī)?nèi)酒精發(fā)酵產(chǎn)生的氣體。橙色的重鉻酸鉀可在酸性條件下與酒精反應(yīng)變成灰綠色,故發(fā)酵產(chǎn)生的酒精可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測(cè)。(4)纖維素的分解產(chǎn)物葡萄糖經(jīng)清水淋洗進(jìn)入淋洗液中,滅菌后可作為酵母菌生產(chǎn)乙醇的原料。與以糧食為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇相比,用作物秸稈生產(chǎn)乙醇不需要消耗糧食,降低了糧食短缺風(fēng)險(xiǎn);可促進(jìn)秸稈的回收利用,提高能量利用率。(2022廣東,21,12分)研究深海獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境對(duì)于開(kāi)發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號(hào)”考察船對(duì)南中國(guó)海科考中,中國(guó)科學(xué)家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉積物樣品,分離、鑒定得到新的微生物菌株并進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性。回答下列問(wèn)題:(1)研究者先制備富集培養(yǎng)基,然后采用法滅菌,冷卻后再接入沉積物樣品,28℃厭氧培養(yǎng)一段時(shí)間后,獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)物。為了獲得純種培養(yǎng),除了稀釋涂布平板法,還可采用法。據(jù)圖分析,擬桿菌新菌株在以為碳源時(shí)生長(zhǎng)狀況最好。
(2)研究發(fā)現(xiàn),將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng),仍有很多微生物不能被分離篩選出來(lái),推測(cè)其原因可能是。(答一點(diǎn)即可)
(3)藻類細(xì)胞解體后的難降解多糖物質(zhì),通常會(huì)聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度考慮,擬桿菌對(duì)深海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是。
(4)深海冷泉環(huán)境特殊,推測(cè)此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能還有。
【答案】(1)高壓蒸汽滅菌平板劃線纖維素(2)培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分不能滿足部分微生物的營(yíng)養(yǎng)需求;培養(yǎng)條件不利于微生物繁殖;可能與其他微生物之間存在互利共生關(guān)系(3)擬桿菌作為分解者,可將碎屑中的有機(jī)碳分解為無(wú)機(jī)碳,加快碳循環(huán)(4)低溫條件下酶活性較高解析(1)對(duì)培養(yǎng)基一般采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。純化菌種時(shí)常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法。據(jù)題圖可知,擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)狀況最好。(2)深海冷泉沉積物樣品中含有的微生物屬于極端微生物,在此條件下生存的微生物,其營(yíng)養(yǎng)需求、培養(yǎng)條件等與常見(jiàn)微生物存在顯著差異,故用各種培養(yǎng)基對(duì)此類微生物進(jìn)行培養(yǎng)時(shí),仍有很多微生物不能被分離篩選出來(lái),且生物與生物之間可能存在互利共生的關(guān)系,當(dāng)某一微生物的生存需要另一微生物提供特殊成分時(shí),其單獨(dú)存在時(shí)就可能不會(huì)存活。(3)擬桿菌作為分解者,可將碎屑中的有機(jī)碳分解為無(wú)機(jī)碳,加快碳循環(huán)。(4)深海冷泉的溫度較低,擬桿菌分泌的多糖降解酶在此條件下可發(fā)揮催化作用,說(shuō)明這些酶除具有酶的一般特性外,還能在極低溫條件下保持較高活性。(2022湖南,21,15分)黃酒源于中國(guó),與啤酒、葡萄酒并稱世界三大發(fā)酵酒。發(fā)酵酒的釀造過(guò)程中除了產(chǎn)生乙醇外,也產(chǎn)生不利于人體健康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素與乙醇反應(yīng)形成,各國(guó)對(duì)酒中的EC含量有嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)。回答下列問(wèn)題:(1)某黃酒釀制工藝流程如圖所示,圖中加入的菌種a是,工藝b是(填“消毒”或“滅菌”),采用工藝b的目的是。
(2)以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入指示劑,根據(jù)顏色變化,可以初步鑒定分解尿素的細(xì)菌。尿素分解菌產(chǎn)生的脲酶可用于降解黃酒中的尿素,脲酶固定化后穩(wěn)定性和利用效率提高,固定化方法有(答出兩種即可)。
(3)研究人員利用脲酶基因構(gòu)建基因工程菌L,在不同條件下分批發(fā)酵生產(chǎn)脲酶,結(jié)果如圖所示。推測(cè)是決定工程菌L高脲酶活力的關(guān)鍵因素,理由是。
(4)某公司開(kāi)發(fā)了一種新的黃酒產(chǎn)品,發(fā)現(xiàn)EC含量超標(biāo)。簡(jiǎn)要寫(xiě)出利用微生物降低該黃酒中EC含量的思路
。
【答案】(1)酵母菌消毒殺死黃酒中的大多微生物,延長(zhǎng)保存期(2)酚紅化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法(3)培養(yǎng)pHpH約為6.5時(shí)脲酶活力最高(4)在發(fā)酵酒的釀造過(guò)程中添加適量尿素分解菌,其產(chǎn)生的脲酶分解尿素,抑制尿素與乙醇反應(yīng)生成EC,從而降低EC含量解析(1)酒精發(fā)酵所需菌種為酵母菌。黃酒富含微生物生長(zhǎng)所需的多種營(yíng)養(yǎng)成分,灌裝時(shí)容易造成雜菌污染,因此需要進(jìn)行消毒處理,以延長(zhǎng)保存期。(2)脲酶催化尿素分解產(chǎn)生氨,使pH升高,酚紅指示劑變紅。常用的固定化技術(shù)有化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法和包埋法,固定化酶一般采用前兩種方法,固定化細(xì)胞一般采用包埋法。(3)兩圖中脲酶活力最高點(diǎn)均為pH約為6.5時(shí),這說(shuō)明培養(yǎng)pH是決定工程菌L高脲酶活性的關(guān)鍵因素。(4)在發(fā)酵酒的釀造過(guò)程中添加適量尿素分解菌,其產(chǎn)生的脲酶分解尿素,抑制尿素與乙醇反應(yīng)生成EC,從而降低EC含量。[2022浙江6月選考,29(一),7分]回答與產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌育種有關(guān)的問(wèn)題:(1)為快速分離產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌,可將土樣用制成懸液,再將含有懸液的三角瓶置于80℃的中保溫一段時(shí)間,其目的是。
(2)為提高篩選效率,可將菌種的過(guò)程與菌種的產(chǎn)酶性能測(cè)定一起進(jìn)行:將上述懸液稀釋后涂布于淀粉為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),采用顯色方法,根據(jù)透明圈與菌落直徑比值的大小,可粗略估計(jì)出菌株是否產(chǎn)酶及產(chǎn)酶性能。
(3)為了獲得高產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌,可利用現(xiàn)有菌種,通過(guò)后再篩選獲得,或利用轉(zhuǎn)基因、等技術(shù)獲得。
【答案】(每空1分)(1)無(wú)菌水水浴殺死不耐熱微生物(2)分離KI-I2(3)人工誘變?cè)|(zhì)體融合解析(1)制備細(xì)菌懸液應(yīng)該使用無(wú)菌水,以防止雜菌的污染。將含有懸液的三角瓶置于80℃的水浴中保溫一段時(shí)間的目的是殺死不耐熱微生物,初步達(dá)到篩選的目的。(2)為提高篩選效率,可將懸液稀釋后涂布于以淀粉為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),這樣可將產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌分離出來(lái),同時(shí)通過(guò)KI-I2顯色法對(duì)菌種的產(chǎn)酶性能進(jìn)行測(cè)定,其原理是淀粉可以和KI-I2形成藍(lán)色復(fù)合物,當(dāng)?shù)矸郾环纸夂笏{(lán)色復(fù)合物消失,形成透明圈,根據(jù)透明圈與菌落直徑比值的大小,可粗略估計(jì)出菌株是否產(chǎn)酶及產(chǎn)酶性能。(3)為了獲得高產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌,可利用現(xiàn)有菌種進(jìn)行遺傳改造,其方法除了轉(zhuǎn)基因技術(shù)外,還有人工誘變和原生質(zhì)體融合等技術(shù)。(2022全國(guó)甲,37,15分)某同學(xué)從被石油污染的土壤中分離得到A和B兩株可以降解石油的細(xì)菌,在此基礎(chǔ)上采用平板培養(yǎng)法比較二者降解石油的能力,并分析兩個(gè)菌株的其他生理功能。實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)基成分如下。培養(yǎng)基Ⅰ:K2HPO4,MgSO4,NH4NO3,石油。培養(yǎng)基Ⅱ:K2HPO4,MgSO4,石油。操作步驟:①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養(yǎng)基Ⅰ中培養(yǎng),得到A、B菌液;②液體培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ中添加瓊脂,分別制成平板Ⅰ、Ⅱ,并按圖中所示在平板上打甲、乙兩孔。回答下列問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)所用培養(yǎng)基中作為碳源的成分是。培養(yǎng)基中NH4NO3的作用是為菌株的生長(zhǎng)提供氮源,氮源在菌體內(nèi)可以參與合成(答出2種即可)等生物大分子。
(2)步驟①中,在資源和空間不受限制的階段,若最初接種N0個(gè)A細(xì)菌,繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是。
(3)為了比較A、B降解石油的能力,某同學(xué)利用步驟②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表所示(“+”表示有透明圈,“+”越多表示透明圈越大,“-”表示無(wú)透明圈),推測(cè)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)思路是
。
菌株透明圈大小平板Ⅰ平板ⅡA+++++B++-(4)現(xiàn)有一貧氮且被石油污染的土壤,根據(jù)上表所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,治理石油污染應(yīng)選用的菌株是,理由是。
【答案】(1)石油蛋白質(zhì)、核酸(2)N02n(3)取濃度、體積相同的A、B兩種菌液,將A菌液分別接種到平板Ⅰ、Ⅱ的甲孔內(nèi),將B菌液分別接種到平板Ⅰ、Ⅱ的乙孔內(nèi),置于適宜溫度下培養(yǎng)一段時(shí)間后觀察透明圈大小(4)A平板Ⅱ是一個(gè)缺氮但含有石油的環(huán)境,只有A菌株能在平板Ⅱ上生長(zhǎng)解析(1)碳源是培養(yǎng)基中提供碳元素的物質(zhì),培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ中含有碳元素的物質(zhì)只有石油(組成元素有碳、氫、硫、氮、氧等)。培養(yǎng)基中的氮源可以為微生物提供合成含氮物質(zhì)的原料,參與合成蛋白質(zhì)、核酸等。(2)資源、空間等條件適宜的情況下,細(xì)菌每繁殖一代,種群數(shù)量增長(zhǎng)一倍,故繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是N02n。(3)分析題意可知,該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖所示:由培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ的成分可知,平板Ⅰ、Ⅱ的區(qū)別是有無(wú)NH4NO3,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:①無(wú)論有無(wú)額外氮源,菌株A均可降解石油,且在額外加入氮源的培養(yǎng)基中降解能力更強(qiáng)。②只有在額外加入氮源的培養(yǎng)基中,菌株B才可以降解石油,且降解能力弱于菌株A。(4)平板Ⅱ是一個(gè)缺氮但含有石油的環(huán)境,表中結(jié)果顯示,平板Ⅱ中,A菌株周圍有透明圈,而B(niǎo)菌株周圍沒(méi)有透明圈,說(shuō)明前者可以在無(wú)充足氮源的條件下降解石油,而后者無(wú)法降解,故選A菌株。(15分)回答下列(一)、(二)小題:(一)[2022浙江1月選考,29(一),8分]紅曲霉合成的紅曲色素是可食用的天然色素,具有防腐、降脂等功能。研究者進(jìn)行了紅曲色素的提取及紅色素的含量測(cè)定實(shí)驗(yàn),流程如圖:(1)取紅曲霉菌種斜面,加適量洗下菌苔,制成菌懸液并培養(yǎng),解除休眠獲得菌種。經(jīng)液體發(fā)酵,收集紅曲霉菌絲體,紅曲霉菌絲體與70%乙醇溶液混合,經(jīng)浸提、,獲得的上清液即為紅曲色素提取液。為了進(jìn)一步提高紅曲色素得率,可將紅曲霉細(xì)胞進(jìn)行處理。
(2)紅曲色素包括紅色素、黃色素和橙黃色素等,紅色素在390nm、420nm和505nm波長(zhǎng)處均有較大吸收峰。用光電比色法測(cè)定紅曲色素提取液中的紅色素含量時(shí),通常選用505nm波長(zhǎng)測(cè)定的原因是。測(cè)定時(shí)需用作空白對(duì)照。
(3)生產(chǎn)上提取紅曲色素后的殘?jiān)?jīng)處理后作為飼料添加劑或有機(jī)肥,這屬于廢棄物的無(wú)害化和處理。
【答案】(一)(1)無(wú)菌水活化離心破碎(2)其他色素對(duì)該波長(zhǎng)光的吸收相對(duì)較少,干擾相對(duì)較小70%乙醇溶液(3)滅菌資源化解析(一)(1)用適量無(wú)菌水,將紅曲霉菌種斜面的菌苔洗下,可得到菌懸液并培養(yǎng),解除休眠后可得到活化的菌種。紅曲霉菌絲體與乙醇的混合液經(jīng)浸提、離心,得到的上清液即為紅曲色素提取液。將紅曲霉細(xì)胞進(jìn)行破碎處理,可進(jìn)一步提高紅曲色素得率。(2)紅色素在多個(gè)波長(zhǎng)處均有較大吸收峰,但在選用測(cè)定波長(zhǎng)時(shí),還要考慮避免其他色素對(duì)該波長(zhǎng)光的吸收,以提高結(jié)果的準(zhǔn)確性。測(cè)定光密度值時(shí),應(yīng)采用不含紅色素的70%乙醇溶液作為空白對(duì)照。(3)提取紅曲色素后的殘?jiān)枰?jīng)滅菌處理以殺滅含有的雜菌等,之后可作為飼料添加劑或有機(jī)肥,這屬于對(duì)廢棄物的無(wú)害化和資源化處理。解題技巧解答第(一)(3)小題要充分聯(lián)系前后文,“滅菌處理”對(duì)應(yīng)“無(wú)害化”,“作為飼料添加劑或有機(jī)肥”對(duì)應(yīng)“資源化”。(2022全國(guó)乙,37,15分)化合物S被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)。用菌株C可生產(chǎn)S,S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關(guān)系密切。為此,某小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較不同碳源對(duì)菌體生長(zhǎng)和S產(chǎn)量的影響,結(jié)果見(jiàn)表。碳源細(xì)胞干重(g/L)S產(chǎn)量(g/L)葡萄糖3.120.15淀粉0.010.00制糖廢液2.300.18回答下列問(wèn)題。(1)通常在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時(shí),需要對(duì)所用的玻璃器皿進(jìn)行滅菌,滅菌的方法有(答出2點(diǎn)即可)。
(2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,菌株C生長(zhǎng)的最適碳源是;用菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是。菌株C的生長(zhǎng)除需要碳源外,還需要(答出2點(diǎn)即可)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,碳源為淀粉時(shí)菌株C不能生長(zhǎng),其原因是。
(4)若以制糖廢液作為碳源,為進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度,某同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路:。
(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實(shí)現(xiàn)廢物利用,其意義是(答出1點(diǎn)即可)。
【答案】(1)高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌(2)葡萄糖制糖廢液水、氮源、無(wú)機(jī)鹽(3)菌株C缺少淀粉酶(4)用一系列濃度梯度的制糖廢液分別培養(yǎng)菌株C,測(cè)定不同濃度制糖廢液中的S產(chǎn)量,S產(chǎn)量最高時(shí)對(duì)應(yīng)的制糖廢液濃度即為最適碳源濃度(5)減少污染、節(jié)省原料、降低生產(chǎn)成本解析(1)實(shí)驗(yàn)室通常采用高壓蒸汽滅菌法、干熱滅菌法對(duì)玻璃器皿進(jìn)行滅菌處理。(2)表格中,可用細(xì)胞干重來(lái)表示細(xì)胞生長(zhǎng)情況,當(dāng)碳源為葡萄糖時(shí),細(xì)胞干重最大,最適合菌株C生長(zhǎng);當(dāng)碳源為制糖廢液時(shí),菌株C生產(chǎn)S的產(chǎn)量最高。一般培養(yǎng)基都含有水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。(3)菌株C缺乏淀粉酶,不能將淀粉水解為菌株可利用的葡萄糖,故碳源為淀粉時(shí)菌株C不能生長(zhǎng)。(4)要測(cè)定生產(chǎn)S的最適制糖廢液濃度,可配制一系列濃度梯度的以制糖廢液為唯一碳源的培養(yǎng)基,分別培養(yǎng)菌株C,其他條件保持相同且適宜。一段時(shí)間后,測(cè)定并比較不同濃度制糖廢液培養(yǎng)基中的S產(chǎn)量,S產(chǎn)量最高時(shí)對(duì)應(yīng)的制糖廢液濃度即為生產(chǎn)S的最適碳源濃度。(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S不僅能節(jié)省原料、降低生產(chǎn)成本,還減少了環(huán)境污染。(2022河北,23,15分)番茄灰霉病菌嚴(yán)重影響番茄生產(chǎn),枯草芽孢桿菌可以產(chǎn)生對(duì)多種病原菌具有抑制作用的蛋白質(zhì)。為探究枯草芽孢桿菌能否用于番茄灰霉病的生物防治,研究者設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。回答下列問(wèn)題:(1)檢測(cè)枯草芽孢桿菌對(duì)番茄灰霉病菌的抑制作用時(shí),取適量菌液涂布于固體培養(yǎng)基上,將無(wú)菌濾紙片(直徑5mm)在菌液中浸泡后覆蓋于固體培養(yǎng)基中心,數(shù)秒后取出濾紙片,培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)后測(cè)量大小以判定抑菌效果。
(2)枯草芽孢桿菌為好氧微生物,液體培養(yǎng)時(shí)應(yīng)采用(填“靜置”或“搖床震蕩”)培養(yǎng)。培養(yǎng)過(guò)程中抽樣檢測(cè)活菌數(shù)量時(shí),應(yīng)采用(填“稀釋涂布平板法”或“顯微鏡直接計(jì)數(shù)法”),其原因是。
(3)電泳分離蛋白質(zhì)混合樣品的原理是。利用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測(cè)定枯草芽孢桿菌的抗菌蛋白分子量時(shí),SDS的作用是。
(4)枯草芽孢桿菌長(zhǎng)期保藏時(shí),常以其作為保藏對(duì)象。
【答案】(1)番茄灰霉病菌枯草芽孢桿菌抑菌圈(2)搖床震(振)蕩稀釋涂布平板法用稀釋涂布平板法在培養(yǎng)基上看到的每一個(gè)單菌落都來(lái)自一個(gè)活細(xì)胞,而顯微鏡直接計(jì)數(shù)法會(huì)將死亡的枯草芽孢桿菌也計(jì)算在內(nèi)(3)利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異及分子本身的大小、形狀的不同,使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度,從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離消除凈電荷對(duì)遷移率的影響;使蛋白質(zhì)發(fā)生完全變性(4)菌液解析(1)檢測(cè)枯草芽孢桿菌對(duì)番茄灰霉病菌的抑制作用時(shí),應(yīng)將適量番茄灰霉病菌菌液均勻涂布于固體培養(yǎng)基上,再把用枯草芽孢桿菌菌液浸泡后的無(wú)菌濾紙片覆蓋于固體培養(yǎng)基中心,數(shù)秒后取出濾紙片,培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)后測(cè)量抑菌圈大小以判定抑菌效果。(2)枯草芽孢桿菌為好氧微生物,搖床振蕩培養(yǎng)既可以增加培養(yǎng)液中溶解氧的含量,又增大了菌種和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積,有利于枯草芽孢桿菌的增殖。培養(yǎng)過(guò)程中抽樣檢測(cè)活菌數(shù)量時(shí),應(yīng)采用稀釋涂布平板法,其原因是使用稀釋涂布平板法,培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的每一個(gè)單菌落都來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌,通過(guò)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù),可得出樣品中大約含多少活菌。而顯微鏡直接計(jì)數(shù)法會(huì)將死亡的枯草芽孢桿菌也計(jì)算在內(nèi),影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。(3)根據(jù)不同蛋白質(zhì)分子帶電性質(zhì)的差異及分子本身的大小、形狀等不同,電泳時(shí)蛋白質(zhì)分子可產(chǎn)生不同的遷移速度,利用這一原理,可以分離蛋白質(zhì)混合樣品。利用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測(cè)定抗菌蛋白分子量時(shí),SDS的作用是消除蛋白質(zhì)所帶凈電荷對(duì)遷移率的影響,同時(shí)能使蛋白質(zhì)發(fā)生完全變性,使電泳遷移率完全取決于分子的大小。(4)長(zhǎng)期保藏菌種常用甘油管冷凍保藏法,該方法是將培養(yǎng)的菌液轉(zhuǎn)移到滅菌后的甘油中,與甘油充分混勻后,放在-20℃的冷凍箱中保存。故枯草芽孢桿菌長(zhǎng)期保藏時(shí),常以其菌液作為保藏對(duì)象。(2021浙江6月選考,29,15分)回答與甘蔗醋制作有關(guān)的問(wèn)題:(1)為了獲得釀造甘蔗醋的高產(chǎn)菌株,以自然發(fā)酵的甘蔗渣為材料進(jìn)行篩選。首先配制醋酸菌選擇培養(yǎng)基:將適量的葡萄糖、KH2PO4、MgSO4溶解并定容,調(diào)節(jié)pH,再高壓蒸汽滅菌,經(jīng)后加入3%體積的無(wú)水乙醇。然后將10g自然發(fā)酵的甘蔗渣加入選擇培養(yǎng)基,振蕩培養(yǎng)24h。用將少量上述培養(yǎng)液涂布到含CaCO3的分離培養(yǎng)基上,在30℃培養(yǎng)48h。再挑取分離培養(yǎng)基上具有的單菌落若干,分別接種到與分離培養(yǎng)基成分相同的培養(yǎng)基上培養(yǎng)24h后,置于4℃冰箱中保存。
(2)優(yōu)良產(chǎn)酸菌種篩選。將冰箱保存的菌種分別接入選擇培養(yǎng)基,培養(yǎng)一段時(shí)間后,取合適接種量的菌液在30℃、150r/min條件下振蕩培養(yǎng)。持續(xù)培養(yǎng)至培養(yǎng)液中醋酸濃度不再上升,或者培養(yǎng)液中含量達(dá)到最低時(shí),發(fā)酵結(jié)束。篩選得到的優(yōu)良菌種除了產(chǎn)酸量高外,還應(yīng)有(答出2點(diǎn)即可)等特點(diǎn)。
(3)制醋過(guò)程中,可將甘蔗渣制作成固定化介質(zhì),經(jīng)后用于發(fā)酵。其固定化方法為。
【答案】(1)冷卻玻璃刮刀較大透明圈斜面(2)乙醇耐酒精度高、耐酸高(3)滅菌吸附法解析(1)用來(lái)釀制甘蔗醋的微生物能夠利用乙醇來(lái)產(chǎn)醋酸,可在培養(yǎng)基中加入無(wú)水乙醇,用來(lái)篩選該微生物。培養(yǎng)基經(jīng)高壓蒸汽滅菌后溫度較高,經(jīng)冷卻后再加入無(wú)水乙醇,可防止乙醇揮發(fā)。涂布的工具是玻璃刮刀。能夠利用乙醇產(chǎn)醋酸的細(xì)菌在含有碳酸鈣(CaCO3)的培養(yǎng)基中能夠?qū)е戮渲車霈F(xiàn)透明圈,透明圈越大,其產(chǎn)醋酸能力越強(qiáng),因此選取透明圈較大的菌落進(jìn)行菌種保存。在4℃冰箱中,菌種保存時(shí)選用的培養(yǎng)基是斜面培養(yǎng)基。(2)篩選得到的細(xì)菌能夠?qū)⑴囵B(yǎng)基中的乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸,因此發(fā)酵結(jié)束的標(biāo)志是乙醇含量達(dá)到最低或醋酸濃度不再上升。篩選得到的產(chǎn)酸菌進(jìn)行醋酸發(fā)酵時(shí),以乙醇為發(fā)酵底物,以醋酸為發(fā)酵產(chǎn)物,發(fā)酵初期乙醇濃度高,發(fā)酵后期醋酸濃度高,因此篩選得到的優(yōu)良菌種耐酒精度和耐酸的能力都應(yīng)很強(qiáng)。(3)為了避免雜菌污染,影響產(chǎn)酸量,固定化介質(zhì)用于發(fā)酵前需先滅菌。制醋過(guò)程中所用的固定化方法是吸附法,即將產(chǎn)酸菌吸附在介質(zhì)上。(2021廣東,21,12分)中國(guó)科學(xué)家運(yùn)用合成生物學(xué)方法構(gòu)建了一株嗜鹽單胞菌H,以糖蜜(甘蔗榨糖后的廢棄液,含較多蔗糖)為原料,在實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵生產(chǎn)PHA等新型高附加值可降解材料,期望提高甘蔗的整體利用價(jià)值。工藝流程如圖12。圖12回答下列問(wèn)題:(1)為提高菌株H對(duì)蔗糖的耐受能力和利用效率,可在液體培養(yǎng)基中將蔗糖作為,并不斷提高其濃度,經(jīng)多次傳代培養(yǎng)(指培養(yǎng)一段時(shí)間后,將部分培養(yǎng)物轉(zhuǎn)入新配的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng))以獲得目標(biāo)菌株。培養(yǎng)過(guò)程中定期取樣并用的方法進(jìn)行菌落計(jì)數(shù),評(píng)估菌株增殖狀況。此外,選育優(yōu)良菌株的方法還有等。(答出兩種方法即可)
(2)基于菌株H嗜鹽、酸堿耐受能力強(qiáng)等特性,研究人員設(shè)計(jì)了一種不需要滅菌的發(fā)酵系統(tǒng),其培養(yǎng)基鹽濃度設(shè)為60g/L,pH為10,菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上。該系統(tǒng)不需要滅菌的原因是
。(答出兩點(diǎn)即可)
(3)研究人員在工廠進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),在適宜的營(yíng)養(yǎng)物濃度、溫度、pH條件下發(fā)酵,結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中菌株H細(xì)胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達(dá)到預(yù)期,并產(chǎn)生了少量乙醇等物質(zhì),說(shuō)明發(fā)酵條件中可能是高密度培養(yǎng)的限制因素。
(4)菌株H還能通過(guò)分解餐廚垃圾(主要含蛋白質(zhì)、淀粉、油脂等)來(lái)生產(chǎn)PHA,說(shuō)明其能分泌。
【答案】(1)唯一碳源稀釋涂布平板誘變育種、基因工程育種(2)在高鹽和較高pH的發(fā)酵液中,菌株H可以生長(zhǎng)繁殖,而大多數(shù)其他微生物因無(wú)法適應(yīng)這一環(huán)境而受到抑制(3)氧氣(4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶解析(1)為提高菌株H對(duì)蔗糖的耐受能力和利用效率,可將蔗糖作為唯一碳源,并不斷提高其濃度,經(jīng)多次傳代培養(yǎng)以獲得目標(biāo)菌株。在培養(yǎng)過(guò)程中定期取樣進(jìn)行菌落計(jì)數(shù),評(píng)估菌株增殖狀況,可用稀釋涂布平板法。此外,還可以通過(guò)誘變育種、基因工程育種方法選育優(yōu)良菌株。(2)菌株H嗜鹽、酸堿耐受能力強(qiáng),在高鹽和較高pH環(huán)境中,菌株H可以生長(zhǎng)繁殖,但其他大多數(shù)微生物不能生長(zhǎng)繁殖,所以題述系統(tǒng)不需要滅菌。(3)根據(jù)菌株H發(fā)酵系統(tǒng)是開(kāi)放式的系統(tǒng)及圖示信息中有空氣、攪拌器,可推知發(fā)酵需要氧氣,再依據(jù)發(fā)酵液中菌株H細(xì)胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達(dá)到預(yù)期并有少量乙醇產(chǎn)生,可知氧氣可能是高密度培養(yǎng)的限制因素。(4)菌株H可以分解餐廚垃圾,而餐廚垃圾主要含蛋白質(zhì)、淀粉、油脂,由此可推知菌株H可分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶。(2021河北,23,15分)葡萄酒生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的釀酒殘?jiān)?皮渣)。目前這些皮渣主要用作飼料或肥料,同時(shí)研究者也采取多種措施拓展其利用價(jià)值。回答下列問(wèn)題:(1)皮渣中含有較多的天然食用色素花色苷,可用萃取法提取。萃取前將原料干燥、粉碎的目的分別是,萃取效率主要取決于萃取劑的。萃取過(guò)程需要在適宜溫度下進(jìn)行,溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致花色苷。研究發(fā)現(xiàn),萃取時(shí)輔以纖維素酶、果膠酶處理可提高花色苷的提取率,原因是。
(2)為了解皮渣中微生物的數(shù)量,取10g皮渣加入90mL無(wú)菌水,混勻、靜置后取上清液,用稀釋涂布平板法將0.1mL稀釋液接種于培養(yǎng)基上。104倍稀釋對(duì)應(yīng)的三個(gè)平板中菌落數(shù)量分別為78、91和95,則每克皮渣中微生物數(shù)量為個(gè)。
(3)皮渣堆積會(huì)積累醋酸菌,可從中篩選優(yōu)良菌株。制備醋酸菌初篩平板時(shí),需要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至性,滅菌后須在未凝固的培養(yǎng)基中加入無(wú)菌碳酸鈣粉末、充分混勻后倒平板,加入碳酸鈣的目的是。培養(yǎng)篩選得到的醋酸菌時(shí),在缺少糖源的液體培養(yǎng)基中可加入乙醇作為。
(4)皮渣堆積過(guò)程中也會(huì)積累某些兼性厭氧型乳酸菌。初篩醋酸菌時(shí),乳酸菌有可能混入其中,且兩者菌落形態(tài)相似。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),區(qū)分篩選平板上的醋酸菌和乳酸菌。(簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)期結(jié)果)【答案】(1)去除水分、減小原料顆粒性質(zhì)和使用量分解兩種酶可以水解植物細(xì)胞細(xì)胞壁,加速植物細(xì)胞破碎,使花色苷充分釋放(2)8.8×107(3)中性或微堿醋酸菌產(chǎn)生的醋酸分解碳酸鈣可在培養(yǎng)基上形成透明圈,形成的透明圈的大小可作為篩選優(yōu)良菌株的依據(jù)碳源(合成醋酸的原料)(4)挑取單菌落,分別將其接種于盛有液體培養(yǎng)基的試管中,并添加石蠟油隔絕空氣,在恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),一段時(shí)間后檢測(cè)菌種是否增殖,能進(jìn)行增殖的菌即為乳酸菌,不能增殖的菌為醋酸菌。解析(1)萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量,同時(shí)還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量等條件的影響。萃取前原料應(yīng)充分干燥,去除水分,以降低水分對(duì)萃取效率的影響,同時(shí)對(duì)材料進(jìn)行粉碎,使原料顆粒變小,便于原料與萃取劑充分接觸,提高萃取效率。溫度變化能顯著影響花色苷的熱降解速率,溫度越高會(huì)導(dǎo)致花色苷的熱降解越快,分解越多。纖維素酶和果膠酶可水解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,失去細(xì)胞壁的保護(hù),原生質(zhì)體易破碎,便于釋放內(nèi)部的花色苷,提高花色苷的提取率。(2)10g皮渣加入90mL無(wú)菌水后,制成100mL溶液,取其混勻、靜置后的上清液進(jìn)行稀釋,從104倍稀釋液中各取0.1mL涂布到三個(gè)平板中,得到的菌落數(shù)分別為78、91和95,則平均每個(gè)平板上有88個(gè)菌落,即每毫升上清液中含有的微生物數(shù)量為88÷0.1×104=8.8×106;而10g皮渣制成了100mL溶液,則1g皮渣相當(dāng)于10mL溶液,則1g皮渣含有的微生物數(shù)量為8.8×107。(3)培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)需將培養(yǎng)基調(diào)至中性或微堿性。由于添加碳酸鈣的培養(yǎng)基是白色不透明的,醋酸菌合成并釋放的醋酸會(huì)分解培養(yǎng)基中的碳酸鈣而形成透明圈,故可通過(guò)菌落周圍透明圈的大小來(lái)篩選優(yōu)良菌株。在氧氣充足的條件下,若糖源不足時(shí),醋酸菌可將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿帷?4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的是區(qū)分兼性厭氧型的乳酸菌和好氧型的醋酸菌,二者的本質(zhì)區(qū)別在于在無(wú)氧條件下是否能生存繁殖,故可在無(wú)氧環(huán)境中培養(yǎng)待檢菌種,可以增殖的菌種為乳酸菌,否則為醋酸菌。(2021湖南,21,15分)大熊貓是我國(guó)特有的珍稀野生動(dòng)物,每只成年大熊貓每日進(jìn)食竹子量可達(dá)12~38kg。大熊貓可利用竹子中8%的纖維素和27%的半纖維素。研究人員從大熊貓糞便和土壤中篩選纖維素分解菌。回答下列問(wèn)題:(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即。為篩選纖維素分解菌,將大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液接種至以為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),該培養(yǎng)基從功能上分類屬于培養(yǎng)基。
(2)配制的培養(yǎng)基必須進(jìn)行滅菌處理,目的是。檢測(cè)固體培養(yǎng)基滅菌效果的常用方法是。
(3)簡(jiǎn)要寫(xiě)出測(cè)定大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)的實(shí)驗(yàn)思路
。
(4)為高效降解農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物,研究人員利用從土壤中篩選獲得的3株纖維素分解菌,在37℃條件下進(jìn)行玉米秸稈降解實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表所示。在該條件下纖維素酶活力最高的是菌株,理由是。
菌株秸稈總重(g)秸稈殘重(g)秸稈失重(%)纖維素降解率(%)A2.001.5124.5016.14B2.001.5323.5014.92C2.001.4229.0023.32【答案】(1)C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶纖維素選擇(2)防止雜菌污染將未接種的培養(yǎng)基放在適宜條件下培養(yǎng),觀察平板上有無(wú)菌落形成(3)將0.1mL稀釋度足夠高的大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液涂布到若干個(gè)固體培養(yǎng)基表面,放在適宜條件下培養(yǎng),統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)在30~300的各平板菌落數(shù)并取平均值,可根據(jù)公式推測(cè)大熊貓新鮮糞便中纖維素分解菌活菌數(shù)(4)C菌株C組秸稈殘重最低,秸稈失重率最大,纖維素降解率最高解析(1)纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為其至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種組分。常使用以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基篩選獲得纖維素分解菌。(2)為防止雜菌污染,配制的培養(yǎng)基需要用高壓蒸汽滅菌法滅菌。常用空白對(duì)照平板檢測(cè)滅菌是否合格,即將未接種的培養(yǎng)基放在適宜條件下培養(yǎng),觀察平板上有無(wú)菌落形成。(3)常用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù)活菌的數(shù)量,即將0.1mL稀釋度足夠高的大熊貓新鮮糞便樣品稀釋液涂布到若干個(gè)固體培養(yǎng)基表面,放在適宜條件下培養(yǎng),統(tǒng)計(jì)各平板菌落數(shù)并取平均值,再將其代入公式,即可估算出每克大熊貓樣品中纖維素分解菌的活菌數(shù)。(4)相同質(zhì)量的秸稈分別接種A、B、C三種菌株后,菌株C組秸稈殘重最低,秸稈失重率最大,纖維素降解率最高,所以在37℃條件下,菌株C的纖維素酶活力最高。(2020課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,37,15分)某種物質(zhì)S(一種含有C、H、N的有機(jī)物)難以降解,會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,只有某些細(xì)菌能降解S。研究人員按照如圖所示流程從淤泥中分離得到能高效降解S的細(xì)菌菌株。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要甲、乙兩種培養(yǎng)基,甲的組分為無(wú)機(jī)鹽、水和S,乙的組分為無(wú)機(jī)鹽、水、S和Y。回答下列問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶通常采用的方法進(jìn)行滅菌。乙培養(yǎng)基中的Y物質(zhì)是。甲、乙培養(yǎng)基均屬于培養(yǎng)基。
(2)實(shí)驗(yàn)中初步估測(cè)搖瓶M中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2×107個(gè)/mL,若要在每個(gè)平板上涂布100μL稀釋后的菌液,且保證每個(gè)平板上長(zhǎng)出的菌落數(shù)不超過(guò)200個(gè),則至少應(yīng)將搖瓶M中的菌液稀釋倍。
(3)在步驟⑤的篩選過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)培養(yǎng)基中的S超過(guò)某一濃度時(shí),某菌株對(duì)S的降解量反而下降,其原因可能是(答出1點(diǎn)即可)。
(4)若要測(cè)定淤泥中能降解S的細(xì)菌細(xì)胞數(shù),請(qǐng)寫(xiě)出主要實(shí)驗(yàn)步驟:
。
(5)上述實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩種培養(yǎng)基所含有的組分雖然不同,但都能為細(xì)菌的生長(zhǎng)提供4類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),即。
【答案】(1)高壓蒸汽滅菌瓊脂選擇(2)104(3)S的濃度超過(guò)某一值時(shí)會(huì)抑制菌株的生長(zhǎng)(4)取淤泥加入無(wú)菌水中,涂布(或稀釋涂布)到乙培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后計(jì)數(shù)(5)水、碳源、氮源和無(wú)機(jī)鹽解析(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶常采用高壓蒸汽滅菌法進(jìn)行滅菌。題圖中搖瓶M內(nèi)裝有液體培養(yǎng)基甲,培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基乙為固體培養(yǎng)基,相比甲需添加凝固劑Y瓊脂。依據(jù)題干信息,甲、乙培養(yǎng)基均為以S(一種含有C、H、N的有機(jī)物)為唯一氮源和碳源的培養(yǎng)基,可抑制或阻止其他微生物繁殖,僅使能夠降解和利用S的菌株生長(zhǎng)和繁殖,故屬于選擇培養(yǎng)基。(2)若使平板上長(zhǎng)出的菌落數(shù)不超過(guò)200個(gè),則接種液中的菌體濃度至多為200個(gè)/0.1mL=2×103個(gè)/mL,已知搖瓶M中的細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2×107個(gè)/mL,則至少應(yīng)將搖瓶M中的菌液稀釋104倍。(3)S作為一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),在培養(yǎng)基中濃度過(guò)高,可導(dǎo)致培養(yǎng)液滲透壓升高,細(xì)菌細(xì)胞滲透失水,使其代謝速率下降;另一方面S作為污染物,其濃度過(guò)高可能抑制菌體生長(zhǎng)、代謝和繁殖。(4)若要測(cè)定淤泥中能降解S的細(xì)菌細(xì)胞數(shù),需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟如下:稱取一定質(zhì)量(10g)的淤泥溶于一定體積的(90mL)無(wú)菌水中,制備土壤浸出液,經(jīng)梯度稀釋(對(duì)于細(xì)菌,一般選用104、105、106倍的稀釋液)后,采用稀釋涂布平板法接種于以S為唯一碳源和氮源的固體培養(yǎng)基(即乙培養(yǎng)基)中,每個(gè)稀釋倍數(shù)下設(shè)置三組重復(fù)實(shí)驗(yàn);在適宜條件下培養(yǎng),待長(zhǎng)出菌落且菌落數(shù)目達(dá)到穩(wěn)定后,選取菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),統(tǒng)計(jì)并計(jì)算平均值。(5)在甲、乙兩種培養(yǎng)基中,S既作為碳源,又作為氮源,同時(shí)培養(yǎng)基中還含有水、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。(2020江蘇單科,31,9分)產(chǎn)脂肪酶酵母可用于含油廢水處理。為篩選產(chǎn)脂肪酶酵母菌株,科研人員開(kāi)展了相關(guān)研究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)常規(guī)微生物實(shí)驗(yàn)中,下列物品及其滅菌方法錯(cuò)誤的是(填編號(hào))。
編號(hào)①②③④物品培養(yǎng)基接種環(huán)培養(yǎng)皿涂布器滅菌方法高壓蒸汽火焰灼燒干熱臭氧(2)稱取1.0g某土壤樣品,轉(zhuǎn)入99mL無(wú)菌水中,制備成菌懸液,經(jīng)后,獲得細(xì)胞密度不同的菌懸液。分別取0.1mL菌懸液涂布在固體培養(yǎng)基上,其中10倍稀釋的菌懸液培養(yǎng)后平均長(zhǎng)出了46個(gè)酵母菌落,則該樣本中每克土壤約含酵母菌個(gè)。
(3)為了進(jìn)一步提高酵母菌產(chǎn)酶能力,對(duì)分離所得的菌株,采用射線輻照進(jìn)行育種。將輻照處理后的酵母菌涂布在以為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時(shí)間后,按照菌落直徑大小進(jìn)行初篩,選擇直徑的菌落,純化后獲得A、B兩突變菌株。
(4)在處理含油廢水的同時(shí),可獲得單細(xì)胞蛋白,實(shí)現(xiàn)污染物資源化。為評(píng)價(jià)A、B兩菌株的相關(guān)性能,進(jìn)行了培養(yǎng)研究,結(jié)果如圖。據(jù)圖分析,應(yīng)選擇菌株進(jìn)行后續(xù)相關(guān)研究,理由是。
【答案】(1)④(2)梯度稀釋4.6×105(或460000)(3)誘變脂肪(或油脂)較大(4)B該菌株增殖速度快,單細(xì)胞蛋白產(chǎn)量高;降解脂肪能力強(qiáng),凈化效果好解析(1)涂布器應(yīng)該用酒精引燃滅菌。(2)將制備的菌懸液進(jìn)行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的菌懸液分別涂布到固體培養(yǎng)基的表面,進(jìn)行培養(yǎng),在稀釋度足夠高的菌懸液里,聚集在一起的酵母菌將被分散成單個(gè)細(xì)胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。根據(jù)每克樣品中的菌株數(shù)=(C÷V)×M可知,該樣本中每克土壤約含酵母菌數(shù)量為46÷0.1×103=4.6×105。(3)射線輻照可導(dǎo)致菌株發(fā)生基因突變,屬于誘變育種。因要篩選產(chǎn)脂肪酶酵母菌株,故培養(yǎng)基要以脂肪(或油脂)為唯一碳源。培養(yǎng)基上形成的菌落直徑越大,說(shuō)明產(chǎn)脂肪酶越多,酵母菌產(chǎn)酶能力越強(qiáng)。(4)由圖可知,菌株B增殖速度快,單細(xì)胞蛋白產(chǎn)量高;降解脂肪能力強(qiáng),凈化效果好,所以應(yīng)選擇菌株B。(2019課標(biāo)全國(guó)Ⅱ,37,15分)物質(zhì)W是一種含氮有機(jī)物,會(huì)污染土壤。W在培養(yǎng)基中達(dá)到一定量時(shí)培養(yǎng)基表現(xiàn)為不透明。某研究小組欲從土壤中篩選出能降解W的細(xì)菌(目標(biāo)菌)。回答下列問(wèn)題。(1)要從土壤中分離目標(biāo)菌,所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應(yīng)該是。
(2)在從土壤中分離目標(biāo)菌的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細(xì)菌都能生長(zhǎng)并形成菌落(如圖所示)。如果要得到目標(biāo)菌,應(yīng)該選擇菌落進(jìn)一步純化,選擇的依據(jù)是。
(3)土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈础H粢O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈矗?qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論,即。
(4)該小組將人工合成的一段DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌,使大腸桿菌產(chǎn)生能降解W的酶(酶E)。為了比較酶E與天然酶降解W能力的差異,該小組擬進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)完善相關(guān)內(nèi)容。①在含有一定濃度W的固體培養(yǎng)基上,A處滴加含有酶E的緩沖液,B處滴加含有相同濃度天然酶的緩沖液,C處滴加,三處滴加量相同。
②一段時(shí)間后,測(cè)量透明圈的直徑。若C處沒(méi)有出現(xiàn)透明圈,說(shuō)明;若A、B處形成的透明圈直徑大小相近,說(shuō)明。
【答案】(1)W(2)乙乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈,說(shuō)明乙菌能降解W(3)將甲、乙菌分別接種在無(wú)氮源培養(yǎng)基上,若細(xì)菌能生長(zhǎng),則說(shuō)明該細(xì)菌能利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?4)①緩沖液②緩沖液不能降解W酶E與天然酶降解W的能力相近解析(1)要從土壤中分離能降解W的細(xì)菌,培養(yǎng)基中應(yīng)以W為唯一氮源。(2)乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈,說(shuō)明乙菌能降解W。(3)要判斷甲、乙能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈矗瑧?yīng)將甲、乙菌分別接種在無(wú)氮源的培養(yǎng)基上,觀察細(xì)菌能否生長(zhǎng),若細(xì)菌能生長(zhǎng),則說(shuō)明該細(xì)菌能利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈矗駝t不能。(4)①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量原則,C處應(yīng)滴加等量不含酶的緩沖液。②C處只滴加等量緩沖液,若C處沒(méi)有出現(xiàn)透明圈,說(shuō)明緩沖液不能降解W,若A、B處形成的透明圈直徑大小相近,說(shuō)明酶E與天然酶降解W的能力相近。(2018課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,37,15分)將馬鈴薯去皮切塊,加水煮沸一定時(shí)間,過(guò)濾得到馬鈴薯浸出液。在馬鈴薯浸出液中加入一定量蔗糖和瓊脂,用水定容后滅菌,得到M培養(yǎng)基。回答下列問(wèn)題:(1)M培養(yǎng)基若用于真菌的篩選,則培養(yǎng)基中應(yīng)加入鏈霉素以抑制的生長(zhǎng),加入了鏈霉素的培養(yǎng)基屬于培養(yǎng)基。
(2)M培養(yǎng)基中的馬鈴薯浸出液為微生物生長(zhǎng)提供了多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)類型除氮源外還有(答出兩點(diǎn)即可)。氮源進(jìn)入細(xì)胞后,可參與合成的生物大分子有(答出兩點(diǎn)即可)。
(3)若在M培養(yǎng)基中用淀粉取代蔗糖,接種土壤濾液并培養(yǎng),平板上長(zhǎng)出菌落后可通過(guò)加入顯色劑篩選出能產(chǎn)淀粉酶的微生物。加入的顯色劑是,該方法能篩選出產(chǎn)淀粉酶微生物的原理是
。
(4)甲、乙兩位同學(xué)用稀釋涂布平板法測(cè)定某一土壤樣品中微生物的數(shù)量,在同一稀釋倍數(shù)下得到以下結(jié)果:甲同學(xué)涂布了3個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是110、140和149,取平均值133;乙同學(xué)涂布了3個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是27、169和176,取平均值124。有人認(rèn)為這兩位同學(xué)的結(jié)果中,乙同學(xué)的結(jié)果可信度低,其原因是。
【答案】(1)細(xì)菌選擇(2)碳源、無(wú)機(jī)鹽蛋白質(zhì)、核酸(3)碘液淀粉遇碘液顯藍(lán)色,產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍淀粉被水解,形成透明圈(4)乙同學(xué)的結(jié)果中,1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個(gè)相差懸殊,結(jié)果的重復(fù)性差解析(1)鏈霉素可抑制細(xì)菌生長(zhǎng),從功能上看,添加鏈霉素的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。(2)微生物正常生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有無(wú)機(jī)鹽、氮源、碳源等。氮源進(jìn)入細(xì)胞后,可以用于合成含氮大分子物質(zhì),如核酸、蛋白質(zhì)等。(3)淀粉遇碘液顯藍(lán)色,若淀粉被水解,則產(chǎn)淀粉酶的菌落周圍的淀粉被水解,形成以菌落為中心的透明圈。(4)用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目時(shí),為保證統(tǒng)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性,一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),取結(jié)果差別不大組別的平均值,進(jìn)而得出計(jì)數(shù)結(jié)果。而乙同學(xué)的結(jié)果中,1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另2個(gè)相差懸殊,即乙同學(xué)的結(jié)果可信度低。知識(shí)歸納微生物的計(jì)數(shù)方法(1)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法:利用特定細(xì)菌計(jì)數(shù)板或血細(xì)胞計(jì)數(shù)板,在顯微鏡下計(jì)數(shù)一定容積的樣品中微生物的數(shù)量。缺點(diǎn):因不能區(qū)分死菌與活菌而使計(jì)數(shù)結(jié)果偏大。(2)活菌計(jì)數(shù)法:利用稀釋涂布平板法接種,通過(guò)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目計(jì)算樣品中的活菌數(shù)。缺點(diǎn):當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落,因此統(tǒng)計(jì)結(jié)果偏小。(2018江蘇單科,31,8分)酵母的蛋白質(zhì)含量可達(dá)自身干重的一半,可作為飼料蛋白的來(lái)源。有些酵母可以利用工業(yè)廢甲醇作為碳源進(jìn)行培養(yǎng),這樣既可減少污染又可降低生產(chǎn)成本。研究人員擬從土壤樣品中分離該類酵母,并進(jìn)行大量培養(yǎng)。下圖所示為操作流程,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)配制培養(yǎng)基時(shí),按照培養(yǎng)基配方準(zhǔn)確稱量各組分,將其溶解、定容后,調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的,及時(shí)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行分裝,并進(jìn)行滅菌。
(2)取步驟②中不同梯度的稀釋液加入標(biāo)記好的無(wú)菌培養(yǎng)皿中,在步驟③中將溫度約(在25℃、50℃或80℃中選擇)的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿混勻,冷凝后倒置培養(yǎng)。
(3)挑取分離平板中長(zhǎng)出的單菌落,按步驟④所示進(jìn)行劃線。下列敘述合理的有。
a.為保證無(wú)菌操作,接種針、接種環(huán)使用前都必須滅菌b.劃線時(shí)應(yīng)避免劃破培養(yǎng)基表面,以免不能形成正常菌落c.挑取菌落時(shí),應(yīng)挑取多個(gè)菌落,分別測(cè)定酵母細(xì)胞中甲醇的含量d.可以通過(guò)逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度,獲得甲醇高耐受株(4)步驟⑤中,為使酵母數(shù)量迅速增加,培養(yǎng)過(guò)程中需保證充足的營(yíng)養(yǎng)和供應(yīng)。為監(jiān)測(cè)酵母的活細(xì)胞密度,將發(fā)酵液稀釋1000倍后,經(jīng)等體積臺(tái)盼藍(lán)染液染色,用25×16型血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)5個(gè)中格中的細(xì)胞數(shù),理論上色細(xì)胞的個(gè)數(shù)應(yīng)不少于,才能達(dá)到每毫升3×109個(gè)活細(xì)胞的預(yù)期密度。
【答案】(8分)(1)pH高壓蒸汽(濕熱)(2)50℃(3)a、b、d(4)氧氣無(wú)30解析本題主要考查微生物的培養(yǎng)與計(jì)數(shù)的相關(guān)知識(shí)。(1)培養(yǎng)基在定容后、分裝前需要調(diào)節(jié)pH;分裝后還需要進(jìn)行高壓蒸汽(濕熱)滅菌。(2)倒平板時(shí)溫度不宜過(guò)高,以防燙傷;同時(shí)溫度也不能太低,以防培養(yǎng)基凝固而無(wú)法形成平板,因此倒平板時(shí)溫度應(yīng)選擇50℃左右。(3)平板劃線時(shí),需保證無(wú)菌操作,以防混入雜菌而影響分離結(jié)果。因此操作過(guò)程中所用的接種針、接種環(huán)在使用之前都必須滅菌;劃線時(shí)不能劃破培養(yǎng)基表面,以免影響菌落的正常形態(tài)進(jìn)而影響后期觀察;挑取菌落時(shí),應(yīng)挑取單個(gè)菌落;通過(guò)逐步提高培養(yǎng)基中甲醇的濃度,可獲得利用甲醇能力強(qiáng)的菌株,即甲醇高耐受株。(4)⑤為擴(kuò)大培養(yǎng)過(guò)程,欲使酵母數(shù)量迅速增加,應(yīng)為酵母菌提供充足的營(yíng)養(yǎng)和O2。臺(tái)盼藍(lán)染液能將死的酵母菌染成藍(lán)色,而活的酵母菌不能被染色。假設(shè)5個(gè)中方格中有x個(gè)活酵母菌,由題意可知:[(x×5)÷10-4]×1000×2=3×109,由此解得x=30。方法技巧酵母菌計(jì)數(shù)的常用方法——血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(1)以25格×16格的計(jì)數(shù)板為例,計(jì)數(shù)時(shí)除了4個(gè)角上的中方格外,還要加上中央的一個(gè)中方格,共計(jì)數(shù)5個(gè)中方格(共80個(gè)小方格)內(nèi)的酵母菌。(2)計(jì)數(shù)公式:1mL懸液中的酵母菌數(shù)量=(80個(gè)小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量/80)×400×104×稀釋倍數(shù)。(2017課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,37,15分)某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用。回答下列問(wèn)題
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