- 土壤中微生物的分离与计数
- 共916题
（六）回答下列有关微生物的问题
A、把一个不能合成甲硫氨酸和生物素的大肠杆菌菌株和一个不能合成苏氨酸和亮氨酸的大肠杆菌菌株，一同培养在缺少上述四种营养物的培养基中．设想，如果这2株细菌相互之间没有基因交流（有性生殖），预计它们在这一培养基中应该都不能生活．但实验结果相反，出现了少量能生长繁殖的大肠杆菌．现已查明，细菌的基因交流是通过细菌间“接合”而实现的．
（1）细菌的接合表现了初步的有性分化．接合虽然没有繁殖的意义，但由于存在基因从一个细菌到另一个细菌的传递，因而有增多变异的作用，而增多变异在______上有重要意义．
（2）大肠杆菌的同化作用类型是______，在培养基中加入______可以鉴别是否是大肠杆菌．在固体培养基上，尽管无法用肉眼观察到单个的细菌，但我们往往可以通过肉眼观察______的形态特征来鉴定菌种．
B、生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源．我国利用农作物废弃物（秸秆）生产乙醇，其技术流程为：纤维素酶解→酵母发酵→蒸馏→-成品．纤维素酶的成本能否下降，是能否实现乙醇工业化生产的关键因素．纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取．某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程：土壤→取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养．
（3）最好选择怎样的环境采集土样？______
（4）以下是一种培养基配方：纤维素粉5g、NaN031g、Na2HP04.7H201.2g、KH2P040.9g、MgSO4•7H2O0.5g、KCl0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g（蒸馏水定容到1000ml）．该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度，其原理是______．
（5）纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量如何呢？请设计实验进行检测．______．
正确答案
解：（1）由题干资料可知，不能合成甲硫氨酸和生物素的大肠杆菌菌株和不能合成苏氨酸和亮氨酸的大肠杆菌菌株通过细菌间“接合形成了新的菌株，新的菌株既能合成甲硫氨酸和生物素，又能合成苏氨酸和亮氨酸．从而使物种多样性增加．
（2）大肠杆菌的培养基需要有机碳做碳源，所以是异养微生物，大肠杆菌培养在加入伊红美蓝的培养基中，可形成紫黑色有金属光泽的菌落，所以在培养基中加入 伊红美蓝可以鉴别是否是大肠杆菌．
（3）分离土壤中纤维素分解菌应选纤维素丰富的土壤环境进行取样．
（4）分析问题提供的培养基的配方可知，此培养基是以纤维素粉为 唯一碳源的培养基，只有能分解纤维素的菌才能生长繁殖而形成优势种，不能分解纤维素的微生物因缺乏碳源不能生长繁殖，因此该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度．
纤维素酶的作用是能促进纤维素的分解，经过一系列变化最终转变成葡萄糖，因此可以根据葡萄糖的生成量来判断纤维素酶的活性．
故答案因为：
（1）物种多样性
（2）异样 伊红美蓝 菌落
（3）选择纤维素丰富的土壤环境
（4）培养基中纤维素是主要碳源，有利于纤维素分解菌生长，同时由于种群优势抑制其他微生物生长．
（5）向定量纤维素分解菌培养液中加入定量纤维素，定时测定葡萄糖产量的变化．
解析
解：（1）由题干资料可知，不能合成甲硫氨酸和生物素的大肠杆菌菌株和不能合成苏氨酸和亮氨酸的大肠杆菌菌株通过细菌间“接合形成了新的菌株，新的菌株既能合成甲硫氨酸和生物素，又能合成苏氨酸和亮氨酸．从而使物种多样性增加．
（2）大肠杆菌的培养基需要有机碳做碳源，所以是异养微生物，大肠杆菌培养在加入伊红美蓝的培养基中，可形成紫黑色有金属光泽的菌落，所以在培养基中加入 伊红美蓝可以鉴别是否是大肠杆菌．
（3）分离土壤中纤维素分解菌应选纤维素丰富的土壤环境进行取样．
（4）分析问题提供的培养基的配方可知，此培养基是以纤维素粉为 唯一碳源的培养基，只有能分解纤维素的菌才能生长繁殖而形成优势种，不能分解纤维素的微生物因缺乏碳源不能生长繁殖，因此该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度．
纤维素酶的作用是能促进纤维素的分解，经过一系列变化最终转变成葡萄糖，因此可以根据葡萄糖的生成量来判断纤维素酶的活性．
故答案因为：
（1）物种多样性
（2）异样 伊红美蓝 菌落
（3）选择纤维素丰富的土壤环境
（4）培养基中纤维素是主要碳源，有利于纤维素分解菌生长，同时由于种群优势抑制其他微生物生长．
（5）向定量纤维素分解菌培养液中加入定量纤维素，定时测定葡萄糖产量的变化．
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、菌落观察计数．请回答与此实验相关的问题．
（1）培养基中含有蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了氮源和______．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，培养的温度设定在37℃．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，菌落总数越多，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（按功能分）被称为______．
正确答案
解：（1）培养基的基本成分有氮源、碳源、无机盐和水，蛋白胨可提供氮源、碳源和维生素，淀粉可提供碳源．
（2）对培养基灭菌方法是高压蒸汽灭菌．
（3）恒温培养箱可以为细菌的培养提供一个无菌恒温的环境，以接种无菌水的培养基为空白对照，是为排除培养基的污染．
（4）细菌不同形成的菌落形态和颜色不同，平板上出现形态、颜色不同的菌落说明湖水样品中有多种细菌．污染程度越高污染物越多，适合生长的细菌越多．
（5）能够在NaCl的浓度高的培养基上生长的细菌耐盐能力强，而不耐盐的细菌不能在此培养基上生长，该培养基从功能上来分属于选择培养基．
故答案为：
（1）碳源、无机盐、水
（2）高压蒸汽灭菌
（3）恒温培养箱 无菌水
（4）多；高
（5）盐（或NaCl） 选择培养基
解析
解：（1）培养基的基本成分有氮源、碳源、无机盐和水，蛋白胨可提供氮源、碳源和维生素，淀粉可提供碳源．
（2）对培养基灭菌方法是高压蒸汽灭菌．
（3）恒温培养箱可以为细菌的培养提供一个无菌恒温的环境，以接种无菌水的培养基为空白对照，是为排除培养基的污染．
（4）细菌不同形成的菌落形态和颜色不同，平板上出现形态、颜色不同的菌落说明湖水样品中有多种细菌．污染程度越高污染物越多，适合生长的细菌越多．
（5）能够在NaCl的浓度高的培养基上生长的细菌耐盐能力强，而不耐盐的细菌不能在此培养基上生长，该培养基从功能上来分属于选择培养基．
故答案为：
（1）碳源、无机盐、水
（2）高压蒸汽灭菌
（3）恒温培养箱 无菌水
（4）多；高
（5）盐（或NaCl） 选择培养基
下列有关微生物的培养或纯化的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、为了防止杂菌污染，微生物在培养前要先对培养基进行灭菌处理再接种，A正确；
B、酵母菌是兼性厌氧型微生物，因此培养液中溶氧量的变化会影响酵母菌的繁殖和代谢途径，B正确；
C、用纤维素作为唯一碳源的培养基是用来分离纤维素分解菌的，分离自养型微生物要用不加有机碳源的培养基，C错误；
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，D正确．
故选：C．
草甘膦是一种农业生产中常用的除草剂，它能抑制细胞内催化某些氨基酸转化反应的酶的活性，从而影响蛋白质的合成．为了使农作物的生长不受草甘膦的抑制，某实验室准备从自然界分离得到抗草甘膦的基因（EPSPS），并构建转基因的农作物，使该作物能够在施加较高浓度草甘膦的农田中正常生长．其研究方案如下：
（1）从土壤中分离抗草甘膦的细菌：首先取一定量土壤，在其中加入适量______制成土壤悬浊液，然后，取上清液进行______，配制成不同浓度的土壤稀释液．
（2）分别取少量不同浓度的土壤稀释液，涂布在含有______的固体培养基上，将培养皿______放入培养箱进行培养．一段时间后，在培养基上出现______，表明分离出草甘膦抗性细菌．
（3）以大肠杆菌为受体细胞，构建草甘膦抗性细菌的基因组文库．欲从基因文库中筛选含有抗草甘膦基因的大肠杆菌，可采用以下两种检测方法：
A．根据已知的EPSPS基因序列设计______或______，通过______技术或______技术，检测含有该基因的大肠杆菌细胞；
B．利用______培养基检测，能够在培养基上生长的大肠杆菌含有抗草甘膦基因．
（4）若利用A方法检测到抗草甘膦的基因，但利用B方法未检测到抗草甘膦基因，原因可能是抗除草剂基因在大肠杆菌细胞内______不正常．若利用B方法检测到抗草甘膦的基因，但利用A方法未检测到抗草甘膦基因，原因可能是该基因文库中含有与已知基因EPSPS序列______（相同/不同）抗草甘膦的基因．
正确答案
无菌水
梯度稀释
草甘膦
倒置
单菌落
基因探针
引物
分子杂交
PCR
含草甘膦的选择
表达（转录和翻译）
不同
解析
解：（1）从土壤中分离抗草甘膦的细菌时，先在其中加入适量 无菌水制成土壤悬浊液，然后，取上清液进行梯度稀释，配制成不同浓度的土壤稀释液．
（2）分别取少量不同浓度的土壤稀释液，涂布在含有草甘膦的固体培养基上，将培养皿倒置 放入培养箱进行培养．一段时间后，在培养基上出现单菌落，表明分离出草甘膦抗性细菌．
（3）A．根据已知的EPSPS基因序列设计基因探针或引物，通过 分子杂交 技术或PCR 技术，检测含有该基因的大肠杆菌细胞；
B．利用含草甘膦的选择培养基检测，能够在培养基上生长的大肠杆菌含有抗草甘膦基因．
（4）B方法未检测到抗草甘膦基因，可能是因为抗除草剂基因在大肠杆菌细胞内表达（转录和翻译） 不正常．利用A方法未检测到抗草甘膦基因，可能是因为该基因文库中含有与已知基因EPSPS序列不同抗草甘膦的基因．
故答案为：
（1）无菌水 梯度稀释
（2）草甘膦 倒置 单菌落
（3）基因探针 引物 分子杂交 PCR 含草甘膦的选择
（4）表达（转录和翻译） 不同
（1）微生物培养基一般都含有：水和无机盐以及______
（2）在微生物接种过程中，试管口需要通过酒精灯火焰，其目的是______．
（3）某同学用稀释涂布平板法测定一个土壤样品中的细菌数（取10g该土壤加90ml无菌水制成稀释液）．在对应稀释倍数为106的培养基中统计3个平板上的菌落数分别为：121、212、256．则每克该土壤样品中的菌数为______．
（4）分离分解尿素的微生物的实验流程包括：土壤取样、梯度稀释、样品涂布到______培养基上、挑选______．
（5）植物组织培养技术基本操作的正确顺序是______
①外植体消毒 ②制备MS培养基 ③接种 ④培养 ⑤栽培 ⑥移栽
A．①→②→③→④→⑤→⑥
B．②→①→③→④→⑤→⑥
C．②→①→③→④→⑥→⑤
D．①→②→③→④→⑥→⑤
（6）写出酵母菌进行有氧呼吸的反应式______．
（7）酵母菌在无氧条件下，进行酒精发酵的反应式______．
（8）醋酸菌将乙醇变为醋酸的反应式______．
（9）乳酸菌进行乳酸发酵的反应式______．
正确答案
解：（1）微生物的营养物质主要包括碳源、氮源水和无机盐等．
（2）在微生物接种过程中，酒精灯火焰附近可以形成有关高温无菌区域，试管口需要通过酒精灯火焰，目的是灭菌．
（3）每克该土壤样品中的菌落数对应的应该是每毫升菌液中的细菌数目，所以每克该土壤样品中的菌落数为（121+212+256）÷3÷（10÷100）×106=1.96×109．
（4）分离分解尿素的微生物的实验流程包括：土壤取样、梯度稀释、选择样品涂布到培养基上、挑选单菌落．
（5）植物组织培养技术基本操作的顺序是：②制备MS培养基→①外植体消毒→③接种→④培养→⑥移栽→⑤栽培．故选：C．
（6）酵母菌进行有氧呼吸的反应式：C6H12O6+6H2O+6O2
（7）酵母菌在无氧条件下，进行酒精发酵的反应式：C6H12O6
（8）醋酸菌将乙醇变为醋酸的反应式：C2H5OH+O2
（9）乳酸菌进行乳酸发酵的反应式：C6H12O6
故答案为：
（1）碳源和氮源
（2）灭菌
（3）1.96×109
（4）选择 菌落
（5）C
（6）C6H12O6+6H2O+6O2
（7）C6H12O6
（8）C2H5OH+O2
（9）C6H12O6
解析
解：（1）微生物的营养物质主要包括碳源、氮源水和无机盐等．
（2）在微生物接种过程中，酒精灯火焰附近可以形成有关高温无菌区域，试管口需要通过酒精灯火焰，目的是灭菌．
（3）每克该土壤样品中的菌落数对应的应该是每毫升菌液中的细菌数目，所以每克该土壤样品中的菌落数为（121+212+256）÷3÷（10÷100）×106=1.96×109．
（4）分离分解尿素的微生物的实验流程包括：土壤取样、梯度稀释、选择样品涂布到培养基上、挑选单菌落．
（5）植物组织培养技术基本操作的顺序是：②制备MS培养基→①外植体消毒→③接种→④培养→⑥移栽→⑤栽培．故选：C．
（6）酵母菌进行有氧呼吸的反应式：C6H12O6+6H2O+6O2
（7）酵母菌在无氧条件下，进行酒精发酵的反应式：C6H12O6
（8）醋酸菌将乙醇变为醋酸的反应式：C2H5OH+O2
（9）乳酸菌进行乳酸发酵的反应式：C6H12O6
故答案为：
（1）碳源和氮源
（2）灭菌
（3）1.96×109
（4）选择 菌落
（5）C
（6）C6H12O6+6H2O+6O2
（7）C6H12O6
（8）C2H5OH+O2
（9）C6H12O6
下列有关微生物的培养或纯化的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、微生物在培养前要先对培养基进行灭菌处理再接种，A正确；
B、酵母菌是兼性厌氧菌，所以培养液中溶氧量的变化会影响酵母菌的繁殖和代谢途径，B正确；
C、培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件，C正确；
D、自养型生物能利用无机碳源，故分离的时候，应在培养基中不加入有机碳源，D错误．
故选：D．
如图A为细菌的生长曲线图，图B为发酵罐结构示意图，请据图回答：
（1）生物学家采用______的方法可定向获得高产菌种．
（2）在生产谷氨酸过程中，从放料口取样得知细菌形态各异，pH由7.5降到6.0．此时谷氨酸棒状杆菌正处于图A中______（答序号）期；pH降低的原因是______．
（3）酒精发酵需要大量的菌种，应选用______（答序号）期的活菌，为了培养大量的菌种，给予的条件除了充足的养料和适宜的温度外，还应通入______．
（4）图B若用于谷氨酸发酵，则谷氨酸产生于______时期，谷氨酸属于______级代谢产物．在谷氨酸发酵过程中，若代谢产物为乙酰谷氨酰胺，则可能的原因是______．
（5）若此装置分别用于酒精精发酵和谷氨酸发酵，则在发酵过程中，两者技术上的关键区别是______．
正确答案
解：（1）基因突变是不定向的，但可采用基因工程和细胞工程的方法可定向获得高产菌种．
（2）在生产谷氨酸过程中，从放料口取样得知细菌形态各异，pH由7.5降到6.0，说明此时谷氨酸棒状杆菌正处于衰退期，即图A中4期；培养液中，由于碱性营养物质的消耗和酸性代谢产物的积累，导致pH降低．
（3）酒精发酵需要大量的菌种，应选用代谢旺盛的活菌，即2对数期的活菌．为了培养大量的菌种，给予的条件除了充足的养料和适宜的温度外，还应通入无菌空气，使其进行有氧呼吸，正常生长、繁殖．
（4）由于谷氨酸属于初级代谢产物，所以产生于整个生命活动时期．在谷氨酸发酵过程中，若代谢产物为乙酰谷氨酰胺，则可能的原因是pH呈酸性．
（5）若此装置分别用于酒精精发酵和谷氨酸发酵，则在发酵过程中，两者技术上的关键区别是酒精发酵是先通氧再密封，进行无氧发酵；谷氨酸发酵过程中始终通入无菌空气，进行有氧发酵．
故答案为：
（1）基因工程和细胞工程
（2）4 碱性营养物质的消耗和酸性代谢产物的积累
（3）2 无菌空气
（4）整个生命活动 初 pH呈酸性
（5）酒精发酵是先通氧再密封，谷氨酸发酵过程中始终通入无菌空气
解析
解：（1）基因突变是不定向的，但可采用基因工程和细胞工程的方法可定向获得高产菌种．
（2）在生产谷氨酸过程中，从放料口取样得知细菌形态各异，pH由7.5降到6.0，说明此时谷氨酸棒状杆菌正处于衰退期，即图A中4期；培养液中，由于碱性营养物质的消耗和酸性代谢产物的积累，导致pH降低．
（3）酒精发酵需要大量的菌种，应选用代谢旺盛的活菌，即2对数期的活菌．为了培养大量的菌种，给予的条件除了充足的养料和适宜的温度外，还应通入无菌空气，使其进行有氧呼吸，正常生长、繁殖．
（4）由于谷氨酸属于初级代谢产物，所以产生于整个生命活动时期．在谷氨酸发酵过程中，若代谢产物为乙酰谷氨酰胺，则可能的原因是pH呈酸性．
（5）若此装置分别用于酒精精发酵和谷氨酸发酵，则在发酵过程中，两者技术上的关键区别是酒精发酵是先通氧再密封，进行无氧发酵；谷氨酸发酵过程中始终通入无菌空气，进行有氧发酵．
故答案为：
（1）基因工程和细胞工程
（2）4 碱性营养物质的消耗和酸性代谢产物的积累
（3）2 无菌空气
（4）整个生命活动 初 pH呈酸性
（5）酒精发酵是先通氧再密封，谷氨酸发酵过程中始终通入无菌空气
某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混合在一起．请你完成分离得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌的实验步骤，并回答有关问题：
（1）主要步骤：
①制备两种培养基：一种是______培养基，另一种______的培养基．分别分成两份，依次标上A，A′的B，B′，备用．
②分别向A、B培养基中接种______．
③接种后，放在恒温箱中培养3～4天．
④分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌种，接种到A′、B′培养基中．
⑤接种后，把A′、B′培养基放入恒温箱中培养3～4天．
（2）回答问题：
在步骤①中，为保证无杂菌污染，实验中应采用的主人措施有______、______、______．
第④⑤两个步骤的目的是______．
正确答案
解：（1）将微生物进行分离一般采用选择培养基．选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长．圆褐固氮菌是自生固氮菌，能在无氮培养基上生长繁殖，而酵母菌则不能；青霉素不影响酵母菌等真菌的生长繁殖，而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖．根据这一原理可将两种微生物分离开来．
（2）在微生物培养过程中的灭菌措施有：培养基和培养皿的高压蒸气灭菌、金属用具的灼烧灭菌、接种过程在酒精灯火焰附近进行等．为获得纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌，可以用选择培养基重复进行选择培养．
故答案为：
（1）无氮 加青霉素 混合菌
（2）培养基高压蒸气灭菌 接种环在酒精灯火焰上灭菌 接种过程在酒精灯火焰附近进行
获得纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌．
解析
解：（1）将微生物进行分离一般采用选择培养基．选择培养基是在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长．圆褐固氮菌是自生固氮菌，能在无氮培养基上生长繁殖，而酵母菌则不能；青霉素不影响酵母菌等真菌的生长繁殖，而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖．根据这一原理可将两种微生物分离开来．
（2）在微生物培养过程中的灭菌措施有：培养基和培养皿的高压蒸气灭菌、金属用具的灼烧灭菌、接种过程在酒精灯火焰附近进行等．为获得纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌，可以用选择培养基重复进行选择培养．
故答案为：
（1）无氮 加青霉素 混合菌
（2）培养基高压蒸气灭菌 接种环在酒精灯火焰上灭菌 接种过程在酒精灯火焰附近进行
获得纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌．
下列关于微生物培养的叙述，不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、获得纯净培养物的关键是无菌操作，防止外来杂菌入侵；A正确．
B、高温灭菌的目的是高温杀死一切微生物，包括芽孢和孢子；B正确．
C、划线分离菌落在培养基上的分布是不均匀的，在划线的最后区域可以得到的单菌落；C错误．
D、稀释涂布平板法易获得单菌落和计数活菌数目；D正确．
故应选C．
下列关于细菌的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、尿素分解菌的氮源是尿素，其他不能利用尿素的菌就不能生长，所以以尿素为唯一氮源的培养基上可以选择尿素分解菌，尿素分解菌可以将尿素分解为氨，可以使酚红指示剂变红，A正确．
B、接种时连续划线的目的是将聚集的菌种逐步稀释获得单个菌落，B正确；
C、微生物培养基的主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐等，有的还需要生长因子等特殊的营养，C错误．
D、伊红和美蓝试剂的培养基可以用来签别牛奶中的大肠杆菌，如果菌落呈深紫色，并带有金属光泽，说明有大肠杆菌，D正确．
答案：C．
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