- 微生物的培养与应用
- 共1581题
微生物在人类的日常生活中发挥着越来越大的作用。请回答下列问题:
(1)利用酵母菌发酵制作果酒时,20℃左右最适合酵母菌繁殖,酒精发酵时一般将温度控制在____℃。在发酵过程中,随着酒精度数的提高,发酵液逐渐呈现深红色,原因是______。
(2)从野生酵母群中分离纯化酵母菌,最常使用的接种方法是平板划线法和____。酵母菌适合生活在偏酸性环境,而放线菌则适合生活在偏碱性环境中,分离二者所用的培养基称为____。
(3)制作果醋常用的菌种是醋酸菌。当氧气、糖源都充足时,它会将葡萄汁中的糖分解成____;当缺少糖源时,它会将________________。
(4)利用毛霉制作腐乳时,需要加盐腌制,此时应注意控制盐的用量,盐的浓度过低,不足以____,可能导致____;盐的浓度过高,会影响腐乳的口味。
正确答案
(1)18~25 红葡萄皮的色素进入发酵液
(2)稀释涂布平板法 选择培养基
(3)醋酸 乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸
(4)抑制微生物生长 豆腐腐败变质
回答与酵母菌相关的生物技术问题:
(1)用葡萄酿制果酒时,不可过度清洗葡萄,原因是________。发酵装置如图,葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,其目的是________。若阀a、b一直打开,最后的发酵产物是__________(填“果酒”或“果醋”)。若想得到另外一种发酵产物,阀a、b的正确操作应为______________。
(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:
步骤1:野生菌培养一段时间后,接受紫外线照射进行诱变处理。
步骤2:制备选择培养基:在基本培养基的基础上,注意添加_________和调低pH,加琼脂后灭菌,制成固体平板。
步骤3:将诱变处理后的菌液稀释涂布平板。
步骤4:根据________选出突变菌。
(3)上述步骤2,3的目的分别是____________和____________。
(4)植物秸秆的主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌却无法直接利用,原因是____________。若要使酵母菌能利用植物秸秆进行发酵制取酒精,请提出解决该问题的方法____________。(列举两种方法)
正确答案
(1)避免葡萄表皮上的酵母菌大量流失 防止发酵旺盛时汁液溢出来 果醋 一直关紧阀a,间歇性打开阀b(或“先短时间阀a、b都打开,后关紧阀a,间歇性打开阀b”)
(2)高浓度蔗糖(或葡萄糖) 是否能在选择培养基上生长
(3)提供高糖和酸性的筛选环境 获得单一的菌落
(4)缺乏相应分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤维素酶) 在酵母菌中转入分解酶系相关基因;利用酶或微生物分解麦秆;利用物理和化学方法分解麦秆;将酵母菌与其他能分解麦秆的微生物混合发酵(答出其中两项即可)
富集培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。主要是指利用不同微生物间生命活动特点的不同,制定环境条件使仅适应该条件的微生物旺盛生长,从而使其在群落中的数量大大增加,人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。富集条件可根据所需分离的微生物的特点,从物理、化学、生物以及综合多个方面进行选择,如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等许多方面。下图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。
(1)本实验所需培养基为____________,碳源为_____________。
(2)实验原理是_________________________。
(3)①→③重复培养的目的是______________________。
(4)⑤的菌落中大部分是降解__________的微生物。
(5)⑥为_______组,⑦为________组,设置⑥的目的是_____________。
(6)⑤→⑥采用_______法,接种到⑥的培养基中,在操作过程中为防止污染应注意的事项是__________。
正确答案
(1)选择培养基 对羟基苯甲酸
(2)利用以对羟基苯甲酸为唯一碳源的选择培养基,经富集培养,分离出能降解对羟基苯甲酸的微生物
(3)增大对羟基苯甲酸微生物的比例
(4)对羟基苯甲酸
(5)对照 实验 说明通过富集培养的确得到了欲分离的目标微生物
(6)单细胞挑取 接种环在火焰上灼烧灭菌,烧缸的接种环在空气中冷却,同时打开皿盖挑取菌种接种到试管中,并塞好棉塞,接种环在火焰上灼烧,杀灭残留物
利用无菌操作技术,将某种细菌接种到培养皿内,以不同的方式处理培养皿并加盖(图表内阴影部分表示有细菌,白色清晰区表示无细菌)。
(1)描述图表中1和2结果的不同:_________,描述图表中4和5结果的不同:_____________。
(2)根据3的结果判断,抗生素P和Q同时用于治疗由这种细菌引起的疾病,疗效如何?为什么?
(3)说明滥用抗生素治疗细菌感染疾病的危害性。
正确答案
(1)两者都能抑制细菌生长,但抗生素Q的杀菌能力比P强,故2内白色清晰区面积较大 由于4的温度适宜,细菌能生长,而5处于低温状态,细菌不能生长,呈白色清晰区
(2)同时使用P和Q,疗效会显著降低。因为在3的P、Q重叠区为阴影部分,有细菌存活,说明P和Q的相互作用使两者的杀菌能力都降低。
(3)滥用抗生素时,可能会由于各种抗生素之间的相互作用,使每种抗生素的杀菌能力都降低甚至丧失,从而不能达到通过杀菌进行治疗疾病的目的。
在实验室培养微生物,一方面需要为培养的微生物提供合适的营养和环境条件,另一方面需要确保无处不在的其他微生物无法混入。根据以上原则回答下列问题。
(1)牛肉膏蛋白胨培养基适于培养细菌、麦芽汁琼脂培养基适于培养酵母菌、马铃薯琼脂培养基适于培养真菌等,那么培养基配制的原则是__________,培养乳酸菌适合用_________培养基。
(2)焚烧酵母菌得到灰分物质是P2O5、K2O、SO3、MgO、CaO、Fe2O3、SiO2等,灰分物质可以作为配制此微生物培养基的__________营养成分。为了获得耐高糖和耐酸特性的酵母菌,需在基础培养基中___________。
(3)培养基配制时,灭菌与调pH的先后顺序是_______________。
(4)MS培养基用于植物组织培养,它与上述培养基的不同点是,现有一种珍稀菊花,可按如上图程序进行组织培养,请填写空白处。
(5)由于病毒不能在普通培养基上生长,因此培养这类微生物需要用___________作培养基,腐乳制作中_____________相当于培养毛霉等微生物的培养基。
(6)获得纯净菌种的常用方法是________和__________,统计菌落数目一般遵循2个原则,为了保证结果准确应_____________,为了提高实验结果的可信度应____________。
(7)在实验室培养微生物时,一旦发现培养物被污染,特别是真菌污染,应__________后再倒掉。
正确答案
(1)微生物对营养物质的不同需求 牛肉膏蛋白胨
(2)无机盐 添加高糖和酸性条件
(3)先调pH,后灭菌
(4)添加植物激素 愈伤组织 再分化
(5)活细胞或鸡胚 豆腐块
(6)平板划线法 稀释涂布平板法 设置重复组 设置对照
(7)灭菌
选择培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。主要是指利用不同微生物间生命活动特点的不同,制定环境条件,使仅适应该条件的微生物生长旺盛,从而使其在群落中的数量大大增加,人们能够更容易地从中分离到所需的特定微生物。选择条件可根据所需分离的微生物的特点,从物理、化学、生物及综合多个方面进行选择,如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等许多方面。如图描述了采用选择方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。
(1)本实验所需培养基为_______,碳源为________。
(2)实验原理是__________________________。
(3)①→③重复培养的目的是_____________________________。
(4)⑤的菌落中大部分是降解________的微生物。
(5)⑥为________组,⑦为________组,设置⑥的目的是__________________。
(6)⑤→⑥采用________法,接种到⑥的培养基中,在操作过程中为防止污染应注意的事项是_________。
正确答案
(1)选择培养基 对羟基苯甲酸
(2)利用以对羟基苯甲酸为唯一碳源的选择培养基,经富集培养,选择出能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物
(3)增大分解对羟基苯甲酸微生物的比例
(4)对羟基苯甲酸
(5)对照 实验 说明通过富集培养的确得到了欲分离的目标微生物
(6)单细胞挑取 接种环在火焰上灼烧灭菌,烧红的接种环在火焰旁冷却,同时打开皿盖挑取菌落接种到试管中,并塞好棉塞,接种环在火焰上灼烧,杀灭残留物
葡萄酒、葡萄汁是日常生活中常用的一类饮料。在呈酸性的果汁发酵液中,红葡萄皮的色素也会进入发酵液中,且有酸碱指示剂的作用。据某些医学研究机构调查表明,适量饮用红葡萄酒、葡萄汁,对人体有着非同小可的意义。随着人们物质文化生活水平的提高,国内红葡萄酒、葡萄汁的产、销量均逐年增加。请根据有关材料回答下列问题:
(1)在葡萄酒的自然发酵过程中,菌种的来源主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。为提高果酒的品质,可以直接在果汁中加入人工培养的纯净酵母菌。要筛选得到纯净的酵母菌种,通常使用的培养基按功能来分称为____,如在培养基中加入____可从细菌和酵母菌的混合液中分离酵母菌。
(2)在微生物的实验室培养中常要进行消毒和灭菌的工作.常用的消毒方法有____(至少写3种)。灭菌指______。
(3)为提高果汁的出汁率及使果汁变得澄清,在果汁生产中常用到________。
(4)为提高果酒的品质及节约生产成本,厂家已尝试使用固定化细胞技术,酵母细胞的固定多采用____。请列出用于酵母和海藻酸钠制备固定化酵母细胞的步骤:①酵母细胞的活化,②_________,③_________,④_________,⑤_________。
(5)现有a、b两个品牌颜色一样的红葡萄酒,其中a品牌是用100%红葡萄汁酿造,b品牌是以化学物质用人工方法勾兑而成。现提供小苏打、白醋、小烧杯若干,请设计一个实验鉴别两个品牌的红葡萄酒,得出正确结论并说明理由。
①.步骤1___________________________;
②.步骤2___________________________;
③.结论:__________________________。
④.原理:__________________________。
正确答案
(1)选择培养基 青霉素(抗生素)
(2)①.煮沸消毒;②.巴氏消毒;③.紫外线消毒;④.化学药剂消毒(至少写3种) 使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子
(3)果胶酶
(4)包埋法 ②.配制(物质的量浓度为0.05mol/L的)CaCl2溶液 ③.配制海藻酸钠溶液 ④.海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 ⑤.固定化酵母细胞
(5)①.取适量a品牌红葡萄酒平均加入两只小烧杯中作为第一组,另取等量b品牌红葡萄酒平均加入两只小烧杯中作为第二组,做好标签
②.每组两只烧杯中分别加入等量的小苏打、白醋,观察颜色变化
③.结论:加小苏打出现颜色变化的是a品牌
④.原理:a品牌红葡萄酒中,含有红葡萄皮的色素,有酸碱指示剂的作用,加小苏打(碱性)会变颜色(黑色)
分析有关微生物的资料,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中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。产甲烷细菌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℃下培养一段时间后,在该培养基中幽门螺杆菌的数目比刚接种时_______,主要原因是:_____________________。
幽门螺杆茵形态如图所示,该茵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)依据题中的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 缺少氯源(缺少氯源和生长因子)
(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
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。
细菌培养:采集疑似患者的样本,分离培养,获得可疑菌落。
细菌鉴定:实验流程如下图所示
(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______________。
正确答案
(1)高压蒸汽(98kPa蒸汽) 有机碳
(2)显微镜
(3)细菌大量繁殖 等量生理盐水 低
(4)吞噬细胞、效应B细胞
下列是有关微生物的培养与应用的问题,请分析回答:
(1)如图是利用________法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步________分散到培养基的表面。为达到这一目的,操作上应注意________。
(2)菌落形成的根本原因是________;使用选择培养基的目的是________。将乳酸菌接种到彻底灭菌的固体培养基上,要使其正常生长必须给予的条件是_____________。
(3)下表是一种培养基配方,请回答下列问题:
①.该培养基的葡萄糖为微生物的生长繁殖主要提供____。
②.该培养基属于____培养基(多选)。
A.固体 B.液体 C.选择 D.鉴定 E.天然
③.如果要对培养基的菌落进行纯化,在培养基上划线操作中,操作的第一步及每次划线之前都要灼烧接种环,目的是对接种环进行________。
④.制备培养基的操作步骤是_________。(用下列字母排序)
a.倒平板 b.计算 c.溶化 d.称量 e.灭菌
正确答案
(1)平板划线 稀释 ①.每次划线前要灼烧接种环;②.冷却后从上一区划线末端开始划;③.首尾区不重叠
(2)子细胞成为群体 使需要的微生物大量繁殖 隔绝空气
(3)①.碳源和能源 ②.AC ③.灭菌 ④.b→d→c→e→a
(选做题)生物柴油是一种可再生的清洁能源,其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现,在微生物M产生的脂肪酶作用下,植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。
(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发,宜选用_______、_______方法从油料作物中提取。
(2)筛选产脂肪酶的微生物M时,选择培养基中添加的植物油为微生物生长提供______,培养基灭菌采用的最适方法是________法。
(3)测定培养液中微生物数量,可选用________法直接计数;从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测________,以确定其应用价值;为降低生物柴油生产成本,可利用______技术使脂肪酶能够重复使用。
(4)若需克隆脂肪酶基因,可应用耐热DNA聚合酶催化的__________技术。
正确答案
(1)压榨 萃取(注:两空顺序无先后)
(2)碳源 高压蒸汽灭菌
(3)显微镜直接计数 酶活性(或:酶活力) 固定化酶(或: 固定化细胞)
(4)PCR(或:多聚酶链式反应,聚合酶链式反应)
霍乱是由霍乱弧菌引起的一种烈性肠道传染病,及早检测出霍乱弧菌对控制该病的流行和治疗有极其重要的意义。临床上检测霍乱弧菌的简单方法如下:
步骤一:将蛋白胨、氯化钠、牛肉膏、亚硫酸钠、庆大霉素、琼脂、蒸馏水等按培养基配方的比例配制,调节pH为8.0,灭菌后分装;
步骤二:将待测样本用接种环接种;
步骤三:35℃培养箱中培养18~24h,观察结果。(霍乱弧菌在此培养基上生长时,菌落中心呈黑褐色,因而易于与其他杂菌区分)请分析回答:
(1)培养基中的各种成分可为微生物的生长提供的主要营养物质有_________。培养基成分中的庆大霉素具有一定的抑菌作用,在此培养基上,它的主要作用是抑制___________的生长,由此判断该培养基属于____________培养基。
(2)用接种环接种时,可采用_____法接种。
(3)若____________,则可推断待测样本中有霍乱弧菌。
正确答案
(1)碳源、氮源、水和无机盐 杂菌 选择
(2)平板划线
(3)培养基上长出的菌落中心呈黑褐色
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)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌的培养提供了____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。一般来说,菌落总数越多,湖水遭受细菌污染的程度越____________。
正确答案
(1)氮源 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
下列是与微生物培养有关的问题,请回答:
(1)某细菌固体培养基的组成成分是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、葡萄糖、尿素、琼脂和蒸馏水,其中凝固剂是______,碳源是______,氮源是_______。已知只有能合成脲酶的细菌才能在该培养基上生长,故该培养基属于______培养基。按照化学成分分类,该培养基属于______培养基。从同化作用类型看,用该培养基培养的细菌属于______。
(2)将少量细菌接种到一定体积的液体培养基中,适宜条件下培养,定时取样测定菌体数目,以时间为横坐标,以菌体数目的对数为纵坐标,可以得到细菌的_______曲线。该曲线中以菌体数目的对数作为纵坐标的原因是________。实验室中,为了获得形态和生理特征一致的菌体,一般应在_______期取材;在生产中,常收集培养至_______期的细菌用于次生代谢产物的提取。
正确答案
(1)琼脂 葡萄糖 尿素 选择 合成 异养型
(2)生长 培养中的细菌以指数形式增殖,取对数便于反映细菌群体的生长规律(答案合理即可) 对数 稳定
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、菌落观察与计数。请回答与此实验相关的问题:
(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉主要为细菌培养提供__________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)为了使该实验所得结果可靠,操作者的衣着和手应__________,还应该同时在另一平板上接种_________作为对照进行实验。接种时应在___________附近进行。
(4)微生物接种最常用的方法是________法和_________法。培养20h后,观察到平板上有形态和颜色不同的菌落,每个菌落是由_________个细菌繁殖而来的,这说明湖水样品中的细菌有_________种。一般说来,菌落总数越多,湖水遭受细菌污染的程度越____________。
正确答案
(1)氮源 碳源 水 无机盐(后两空顺序可颠倒)
(2)高压蒸汽灭菌
(3)清洁和消毒 无菌水 酒精灯火焰
(4)平板划线 稀释涂布平板 一(或单) 多 大(或严重)
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