- 微生物的利用
- 共265题
高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高
温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如图15所示。
(1)①过程称为_______,②过程是为了__________。
(2)Ⅰ号培养基称为_____________(按功能分);该培养基中除了加入淀粉外,还需加入另一种重要的营养成分_____。
啊琼脂 吧葡萄糖 传硝酸铵 的碳酸氢钠
(3)一般对配制的培养基采用高压灭菌,其中“高压”是为了__________________。
在高温淀粉酶运用到工业生产前,需对该酶的最佳温度范围进行测定。图16中的曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,由此得到的数据为酶的热稳定性数据,即图16中的曲线②。
(4)根据图中的数据,判断该酶使用的最佳温度范围是______。
(5)据图判断下列叙述错误的是______。
A. 该酶只能在最佳温度范围内测出活性
B. 曲线②35℃数据点是在80℃时测得的
C. 曲线①表明80℃是该酶活性最高的温度
D. 曲线②表明该酶的热稳定性在70℃之后急剧下降
正确答案
解析
(1)由图中显示,在①前后试管中细菌数目减少,可推知此过程为稀释,②过程后使用划线法对细菌进行固体培养基培养,可推知此过程为分离纯化嗜热菌。
(2)由图示可知表示过程是嗜热菌分离纯化的过程,Ⅰ号培养基为选择培养基。在培养微生物的培养基中,碳源和氮源必不可少,所以除淀粉外还应加入硝酸铵。
(3)细菌芽孢是在极端环境中产生的,具有耐高温等特点,只有用高温高压,才能杀死细菌芽孢,防止培养基污染。
(4)在使用该酶时,应保证活性较高、酶的热稳定性较好的温度范围。由图中数据可知,60℃~70℃符合要求。
(5)酶活性受温度影响,在不同的温度下,都可以测定酶的活性,A错误;由曲线①可知,该酶的最适温度是80℃,曲线②中的数据是将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性,对于B选项而言是将该酶在35℃下上时间保存,然后在80℃下测定该酶活性,B、C正确。曲线②显示,酶的热稳定性从30℃开始不断下降,在70℃后,急剧下降,D正确。
知识点
一、炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病,炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列,菌落呈卷发状,对炭疽病疑似患者,可根据噬菌体的宿主专一性,通过实验确诊。
(1)细菌培养:采集疑似患者的样本,分离培养,获得可疑菌落。
(2)细菌鉴定:实验流程如题31图I所示
①对配制的液体培养基等需采取 方法灭菌;实验所用液体培养基的碳源为
(填“无机碳”或“有机碳”)。
②挑选可疑菌落制片后,用 观察,可看到呈竹节状排列的杆菌。
③接种可疑菌后,35℃培养24小时,液体培养基变浑浊,原因是 ,对照组试管中应加入 ,与实验组同时培养6小时后,若实验组液体培养基的浑浊度比对照组 (填“高”或“低”),则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染;反之则排除。
④对排除的疑似患者及易感人群,可接种炭疽杆菌疫苗,刺激机体产生相应抗体。 与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外,还有 。
二、为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系,某小组进行了下列3组实验(各组实验中,每种动物初始数量相等,饲养条件相同):
组1:甲种与乙种分别于两个容器中饲养,甲种数量变化如题31图2曲线A所示。
组2:甲种与乙种于同一容器中饲养,乙种数量变化如曲线F所示。
组3:乙种与丙种于同一容器中饲养,形成上、下层分离分布,一段时间后每种动物的数量均较组1少。
(1)组1中,甲种动物的种群数量主要由 和 决定;若容器内饲养液体积为20 mL,则第40天时乙种的种群密度为 。
(2)在某些生态系统中,存在与本实验类似的种间关系。
①在同一段河流中食物相同的两种鱼,分别分布在河流中央底部和临近河岸底部,其种间关系与图中曲线 代表的类似,其分布体现生物群落的 结构。
②在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后,一种数量增加,另一种减少,其种间关系与图中曲线 代表类似。
正确答案
一、(2)①高压蒸汽(98KPa蒸汽);有机碳
②显微镜
③细菌大量繁殖;等量的生理盐水;低
④吞噬细胞、效应B细胞
二、(1)出生率,死亡率(两答案位置可以互换);30只/ mL。
(2)①D和E;水平
②B和F
解析
略
知识点
野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长,用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株,该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果的解释,不合理的是
正确答案
解析
突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长,野生株能在基本培养基上生长,野生型株代谢需要的氨基酸甲自身可以合成,A对B错;该突变株可能因射线照射遗传物质发生变异,导致无法产生氨基酸甲合成所需的酶,合成氨基酸甲所需酶的结构改变导致功能丧失,C、D对。
知识点
研究者从冰川土样中分离获得了具有较高脂肪酶活性的青霉菌菌株,为了在此基础上获得脂肪酶活性更高的菌株,最可行的做法是( )。
正确答案
解析
略
知识点
某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是
正确答案
解析
在配制培养基的过程中要先灭菌后倒平板,A错误;转换划线角度后要对接种环进行灼烧灭菌再进行划线,B正确;接种后放置在恒温培养箱中进行培养,C错误;培养过程中一般要隔天观察一次,D错误。
知识点
回答下列关于微生物和酶的问题。
环境污染物多聚联苯难以降解,研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶。
(1)下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是_______,原因是_______。
A培养基(g/L):某生长因子2.0, (NH4)2SO4 2.0,K2HPO4 3.0,MgSO4 1.0,pH7.4,
多聚联苯50mL
B培养基(g/L):牛肉膏10.0,蛋白胨20.0,葡萄糖20.0,NaCl 5.0,pH7.4
C培养基(g/L):某生长因子2.0,淀粉20.0,NH4NO3 2.5,MgCl2 0.5,K2HPO4 3.0,
多聚联苯50mL,pH7.4,
进一步研究发现,不同的金属离子对联苯水解酶的活性有一定影响,结果见下表:
(2)依据表中结果,金属离子_______对该酶的活性有一定的促进作用。金属离子对酶的活性有促进或抑制作用,可能的原因是_______。
(3)通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践。酶工程通常包括酶的生产、_______、酶的固定化和酶的应用等方面。酶固定化的好处是_______。
(4)下图实线表示联苯水解酶催化的反应速度与酶浓度的关系,虚线表示在其他条件不变的情况下,底物浓度增加一倍,反应速度与酶浓度的关系,能正确表示两者关系的是_______。
(5)红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯,但研究发现以每克菌体计算,两种菌降解多聚联苯的能力有所不同,对此现象合理的假设是_______或_______。
正确答案
(1)A(1分);该培养基中有多聚联苯为唯一碳源(1分)
(2)Mn2+(1分);金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构(尤其是活性部位的结构)(2分)
(3)酶的分离纯化(1分);便于重复利用,能连续进行反应(1分)
(4)B(1分)
(5)两种菌内酶量不同(1分);两种菌内酶基因的结构(酶结构)不同(1分)
解析
略。
知识点
某同学在①、②、③三种条件下培养大肠杆菌,这三种条件是:
①以葡萄糖为碳源的培养基,不断补充培养基,及时去除代谢产物
②以葡萄糖为碳源的培养基,不补充培养基,不去除代谢产物
③以葡萄糖和乳糖为碳源的培养基,不补充培养基,不去除代谢产物
根据培养结果绘制的一段时间内菌体数的对数随时间变化的趋势图如下:
假设三种培养基中初始总糖量相等,则①、②、③三种条件依次对应的趋势图是
正确答案
解析
以葡萄糖为碳源的培养基,不补充培养基,不除去代谢产物,随着营养物质的消耗和次级代谢产物的积累,大肠杆菌的生长环境不断恶化,生存阻力增大,因此种群数量达到稳定期后会出现衰亡期,故甲图对应②,反之丙图则对应①;若培养基里加入葡萄糖和乳糖,大肠杆菌先利用葡萄糖,葡萄糖消耗完以后,大肠杆菌会经过短期的调整,诱导合成乳糖苷酶,接着继续分解利用乳糖,最后衰亡,因此乙图对应③,故选C答案。
知识点
关于细菌的叙述中,正确的是
正确答案
解析
细菌的碳源与其新陈代谢的类型有关,A错误;菌落的形成需要固体培养基,B错误;芽孢大量形成与衰亡期,C错误,金黄色葡萄球菌能耐高盐,D正确
知识点
某种细菌体内某氨基酸(X)的生物合成途径如图:
这种细菌的野生型能在基本培养基(满足野生型细菌生长的简单培养基)上生长,而由该种细菌野生型得到的两种突变型(甲、乙)都不能在基本培养基上生长;在基本培养基上若添加中间产物2,则甲、乙都能生长;若添加中间产物1,则乙能生长而甲不能生长。在基本培养基上添加少量的X,甲能积累中间产物1,而乙不能积累。请回答:
(1)根据上述资料推论:甲中酶______ 的功能丧失;乙中酶______ 的功能丧失,甲和乙中酶______ 的功能正常。由野生型产生甲、乙这两种突变型的原因是野生型的______ (同一、不同)菌体中的不同______ 发生了突变,从而导致不同酶的功能丧失。如果想在基本培养基上添加少量的X来生产中间产物1,则应选用_ (野生型、甲、乙)。
(2)将甲、乙混合接种于基本培养基上能长出少量菌落,再将这些菌落单个挑出分别接种在基本培养基上都不能生长。上述混合培养时乙首先形成菌落,其原因是__________________ _______________ 。
(3)在发酵过程中,菌体中X含量过高时,其合成速度下降。若要保持其合成速率,可采取的措施是改变菌体细胞膜的______ ,使X排出菌体外。
正确答案
(1)b a c 不同 基因 甲
(2)甲产生的中间产物1供给乙,使乙能够合成X,保证自身生长产生菌落(其他合理答案也给分)
(3)通透性
解析
(1)由题干“而甲不能生长”,可知乙酶a功能丧失,甲中酶b功能丧失。产生甲、乙两种突变的原因是野生型的不同菌体的不同基因发生了突变。因为“在基本培养基上添加少量的X ,甲能积累中间产物1”,所以要想生产中间产物1,应该选用甲。
(2)由题干“若添加中间产物1乙能生长”,而“甲能积累中间产物1”,所以将甲、乙混合培养时甲产生的中间产物1能使乙合成X,使乙首先形成菌落。
(3)在发酵过程中,可以采取一定的技术手段改变细胞膜的通透性,使X排出细胞外。
知识点
分析有关微生物的,回答问题。
1982年澳大利亚学者从胃活检组织中分离出幽门螺杆菌。
(1)幽门螺杆菌的遗传物质集中分布的区域称为______。
(2)上图4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基(琼脂含量3.5g/L)中的生长状态,其中②号试管代表幽门螺杆菌的生长状态,由图判断,该菌在__________条件下不能生长。产甲烷幼苗的生长状态最能由试管______代表。
(3)下表是某培养基的配方。
将幽门螺杆菌接种到pH适宜的该培养基中,置于37℃培养一段时间后,在该培养基中幽门螺杆菌的比刚接种时______,主要原因是:________________。
幽门螺杆菌形态如右图所示,该菌在人体中可引起胃溃疡等胃部疾病。
(4)幽门螺杆菌生长的最适pH为6~7,人体胃腔内pH在1~2之间,但胃粘膜的粘液层靠近上皮细胞侧pH为7.4左右。若幽门螺杆菌随食物进入胃腔,结合其结构特点以及能导致胃溃疡的特性,推测该菌在胃内如何存活?
__________________________
__________________________
_________________________。
(5)依据题中信息分析幽门螺杆菌是否属于古细菌?___ ________。
原因是__________________________。
正确答案
(1)拟核(核区)
(2)氧气浓度过高或过低 ③
(3)少 缺少氮源(缺少氮源和生长因子)
(4)幽门螺杆菌进入胃腔后,首先依靠鞭毛运动至pH值较高处缓冲,然后分泌蛋白中和胃酸,提高pH值,以便继续生存和繁殖。
(5)否 幽门螺杆菌不能生存在极端环境中
解析
略
知识点
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