- 微生物的接种方法
- 共101题
分析有关科学探究的资料，回答下列问题
甘蔗是一种高光效的植物，目前已成为燃料酒精生产的重要原料．利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗-榨汁（蔗糖）-酵母发酵-蒸馏-成品（燃料酒精）-蔗渣由微生物分解再利用．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，某同学设计了诱变及筛选过程如下：
步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理．
步骤2：根据筛选要求制备以蔗糖为碳源的选择培养基，加琼脂后制成固体培养基．为防止培养皿混入其他菌影响菌落生长，将培养皿倒置．
步骤3：将紫外线照射后的菌液涂布在固定培养基的表面．
步骤4：根据菌落的生长情况筛选出突变菌．
（1）上述实验步骤的2和3中有不合理的地方，请指出并加以改正．
步骤2：______
步骤3：______
（2）筛选出的酵母菌与野生酵母菌相比，具有______的特点．利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持空间洁净外，发酵过程中防止外来杂菌入侵可行的方法还有（列举一种）
______
（3）酵母菌不能分解蔗渣，因其不含有能够分解蔗渣的______酶．若从土壤中分离具有这种酶的微生物，所需要培养基中的碳源为______，如果要生产这种酶，那么就将所培养的该种微生物进行工业化发酵，然后将其产生的这种酶进行______．为了使酶回收和再利用，可以采取______技术．
正确答案
解：（1）步骤2：根据题意分析，酒精发酵的理想菌种具有耐高糖和耐酸特性，则筛选该菌种的选择培养基需要添加高浓度蔗糖、调低pH．固体培养基的平板冷却凝固后还需要倒置，防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基．步骤3：将紫外线照射后的菌液涂布在固定培养基的表面之前还需要进行适当的稀释．
（2）提供高糖和酸性的筛选环境，获得单菌落能生长，代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性．防止杂菌污染的方法：①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH值，达到抑菌的目的；②利用突变菌的耐高糖特性，通过高渗环境达到抑菌目的；③保持厌氧环境，达到抑菌目的；④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的．
（3）蔗渣的主要成分是纤维素，酵母菌缺乏纤维素酶，则不能分解蔗渣．如选择培养基中仅以纤维素作为碳源，可分离出具有纤维素酶的微生物．微生物可以产生多种酶，可根据蛋白质的不同特性的差异，经过分离纯化，获得纤维素酶．为了使酶可以回收和再利用，可以采用固定化技术，固定化酶的优点：酶既能与反应物接触，又能与产物分离；同时还可被反复利用．
故答案为：
（1）添加高浓度蔗糖（葡萄糖）并调低pH，培养基需灭菌，倒置是为了防止出现冷凝水 稀释
（2）耐高糖和耐酸的特性 ①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH，达到抑菌的目的 ②在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的
（3）纤维素 纤维素 分离纯化 固定化
解析
解：（1）步骤2：根据题意分析，酒精发酵的理想菌种具有耐高糖和耐酸特性，则筛选该菌种的选择培养基需要添加高浓度蔗糖、调低pH．固体培养基的平板冷却凝固后还需要倒置，防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基．步骤3：将紫外线照射后的菌液涂布在固定培养基的表面之前还需要进行适当的稀释．
（2）提供高糖和酸性的筛选环境，获得单菌落能生长，代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性．防止杂菌污染的方法：①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH值，达到抑菌的目的；②利用突变菌的耐高糖特性，通过高渗环境达到抑菌目的；③保持厌氧环境，达到抑菌目的；④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的．
（3）蔗渣的主要成分是纤维素，酵母菌缺乏纤维素酶，则不能分解蔗渣．如选择培养基中仅以纤维素作为碳源，可分离出具有纤维素酶的微生物．微生物可以产生多种酶，可根据蛋白质的不同特性的差异，经过分离纯化，获得纤维素酶．为了使酶可以回收和再利用，可以采用固定化技术，固定化酶的优点：酶既能与反应物接触，又能与产物分离；同时还可被反复利用．
故答案为：
（1）添加高浓度蔗糖（葡萄糖）并调低pH，培养基需灭菌，倒置是为了防止出现冷凝水 稀释
（2）耐高糖和耐酸的特性 ①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH，达到抑菌的目的 ②在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的
（3）纤维素 纤维素 分离纯化 固定化
利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆在工业生产上具有广阔的应用前景，但现有野生菌株对淀粉的转化效率低，某同学尝试对其进行改造，以获得高效菌株．
（1）实验目的：______．
（2）实验原理：省略．
（3）实验步骤：
①配制固体培养基．该培养基中除了必须以______作为碳源外，还必须要有______（成分）．培养基的灭菌处理要求通常是______．
②将野生菌株接入已灭菌的培养基平板上．接种时应首先将接种环在火焰上灼烧并冷却后才能接种的原因是______．
③接种后立即用适当剂量的紫外线照射，其目的是______．接种操作后须将培养皿倒置培养的原因是______．
④菌落形成后，加入碘液，观察周围培养基的颜色变化和变化范围的大小，周围出现______现象的菌落即为初选菌落．初选菌落经______、______后才能达到实验目的．
（4）实验现象分析：省略．
正确答案
解：（1）由题意可知，本实验的目的是利用人工诱变培养分离分解玉米淀粉的高效菌株．
（3）①配制固体培养基．根据本实验的目的，该培养基中除了必须以玉米淀粉作为碳源，除此之外还必须要有氮源、无机盐、水、生长因子供该菌株生长利用，还应加入琼脂凝固剂；培养基的灭菌应用高压蒸汽灭菌，处理要求通常是 1.05kg/cm2、1210C下灭菌15～30分钟．
②将野生菌株接入已灭菌的培养基平板上．接种时应首先将接种环在火焰上灼烧并冷却后才能接种的原因是通过灼烧杀灭接种环带有的其他微生物，以免污染培养基，冷却后接种的目的避免高温杀灭待接种的微生物．
③用紫外线照射，目的是诱导野生菌株发生基因突变；接种操作后须将培养皿倒置培养，防止冷凝水污染培养物．
④突变是不定向的，而要选择的变异菌株应该是能充分分解玉米淀粉的类型，可通过加碘液进行检测，分解淀粉能力强的变异菌株所形成的菌落加碘液处理后，菌落周围的颜色浅，变色范围较大，再经分离，纯化可获得所需的高效变异菌株．
故答案为：
（1）利用人工诱变培养分离分解玉米淀粉的高效菌株
（2）①玉米淀粉 氮源、无机盐、水、生长因子、琼脂 1.05kg/cm2、1210C下灭菌15～30分钟
②通过灼烧杀灭接种环带有的其他微生物，以免污染培养基；冷却后接种的目的避免杀灭待接种的微生物．
③诱导基因突变 防止冷凝水污染培养物
④颜色变浅的区域 分离 纯化
解析
解：（1）由题意可知，本实验的目的是利用人工诱变培养分离分解玉米淀粉的高效菌株．
（3）①配制固体培养基．根据本实验的目的，该培养基中除了必须以玉米淀粉作为碳源，除此之外还必须要有氮源、无机盐、水、生长因子供该菌株生长利用，还应加入琼脂凝固剂；培养基的灭菌应用高压蒸汽灭菌，处理要求通常是 1.05kg/cm2、1210C下灭菌15～30分钟．
②将野生菌株接入已灭菌的培养基平板上．接种时应首先将接种环在火焰上灼烧并冷却后才能接种的原因是通过灼烧杀灭接种环带有的其他微生物，以免污染培养基，冷却后接种的目的避免高温杀灭待接种的微生物．
③用紫外线照射，目的是诱导野生菌株发生基因突变；接种操作后须将培养皿倒置培养，防止冷凝水污染培养物．
④突变是不定向的，而要选择的变异菌株应该是能充分分解玉米淀粉的类型，可通过加碘液进行检测，分解淀粉能力强的变异菌株所形成的菌落加碘液处理后，菌落周围的颜色浅，变色范围较大，再经分离，纯化可获得所需的高效变异菌株．
故答案为：
（1）利用人工诱变培养分离分解玉米淀粉的高效菌株
（2）①玉米淀粉 氮源、无机盐、水、生长因子、琼脂 1.05kg/cm2、1210C下灭菌15～30分钟
②通过灼烧杀灭接种环带有的其他微生物，以免污染培养基；冷却后接种的目的避免杀灭待接种的微生物．
③诱导基因突变 防止冷凝水污染培养物
④颜色变浅的区域 分离 纯化
用蔗糖、奶粉和经蛋白酶水解后的玉米胚芽液，通过乳酸菌发酵可生产新型酸奶，下列相关叙述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、发酵过程中蔗糖为乳酸菌提供碳源和能源，所以蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关，A正确；
B、乳酸菌在发酵时的产物只有乳酸，并不产生气体，所以如果发酵时出现明显的气泡说明有其他的微生物存在，酸奶已经受到污染，B正确；
C、乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型，C正确；
D、经蛋白酶水解后的玉米胚芽液中依然含有氮元素，也可以为乳酸菌发酵提供氮源，D错误．
故选：D．
如图是谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径．下列对这一图解的叙述中，不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由图可知，当谷氨酸过量时，会抑制谷氨酸脱氢酶，导致谷氨酸脱氢酶的活性下降，A正确；
B、酶的活性的调节是快速、精细的，B正确；
C、谷氨酸脱氢酶是一种组成酶，它的合成仅受遗传物质控制，C错误；
D、如能把谷氨酸及时排出细胞，就会解除其对谷氨酸脱氢酶的抑制，使细胞内的谷氨酸合成量增加，D正确．
故选：C．
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（单细胞）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（如图1）．
（1）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．
（2）图3是采用纯化微生物M培养的两种接种方法接种后培养的效果图．则获得图A效果的接种方法是______，图B效果的接种方法是______．
（3）若需人工大量克隆脂肪酶基因，可应用_______技术，该过程需要的特殊酶是______．
（4）常用血球计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）分两类，一类是每个计数室包括16个中格，每个中格包括25个小格，这种计数板抽样计数时只要统计四个顶角的中格即可；另一类是每个计数室包括25个中格，每个中格包括16个小格，这种计数板抽样计数时除了统计四个顶角的中格外还要计数中央的一个中格．在实验中如需定期测定培养液中微生物M的细胞数量，则在取出的样液中要立即加入固定液，其目的是______．如果将样液稀释100倍，采用血球计数板计数时，观察到的计数室中细胞分布如图2所示，则培养液中微生物M的 细胞密度为______个/L．
（5）研究人员拟将某目的基因导入微生物M 细胞中，为此需要选择合适的质粒作为运载体．图4所示X-1、X-2、X-3、X-4为四种相关质粒，其中Tcr表示抗四环素的抗性基因，Apr表示青霉素抗性基因，E1和E2表示两种限制酶的识别位点．基因工程中限制酶作用的化学键是______．若将这四种质粒分别导入微生物M，然后将微生物M菌液分别涂布在含有青霉素或四环素的两种培养基上培养．则在这两种培养基上均不能生长的M细胞类型有______．
（6）已知Tcr长度为1.5kb（1kb=1000个碱基对），Apr长度为0.5kb．如果X-1用E1酶切，产生0.5kb碱基片段和8.5kb碱基片段，那么质粒X-2用E2酶切后的片段长度为______对碱基
正确答案
解：（1）植物油由C、H、O三种元素构成，微生物通常以此作为碳源；培养基常规的灭菌方法是高压蒸汽灭菌．
（2）获得图A效果的接种方法是稀释涂布平板法，图B效果的接种方法是平板划线法．
（3）基因的扩增通常采用PCR技术，需要耐热DNA聚合酶．
（4）为了防止细胞因自身的增殖周期而影响计数效果，需要加入固定液杀死固定微生物M细胞．该血球计数板规格为1mm×1mm×0.1mm，并且是25×16型的，可采用五点取样法，即取四角和最中间的5个中方格（80个小方格）计数，并采取“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则处理，共计数了酵母菌5+4+4+4+3=20个．计数室共分了400个小方格，其容积共有1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=1×10-4mL，所以可以计算出1mL有酵母菌
（5）基因工程中限制酶作用的化学键是磷酸二酯键，X-1用E2切可以在有青霉素的培养基上生长；X-2用E2切可以在有四环素的培养基上生长；X-3不含有抗性基因都不能生长；X-4用E1切可以在含有四环素的培养基上生长，用E2切可以在有青霉素的培养基上生长．
（6）如果X-1用E1酶切，产生0.5kb碱基片段和8.5kb碱基片段，则总长为9Kb．当Apr长度为0.5kb，质粒总长为9Kb，则Tcr长度为1.5kb时，X-2总长为10Kb（1kb=1000个碱基对），即10000个对碱基．
故答案为：
（1）唯一碳源 高压蒸汽灭菌
（2）稀释涂布平板法 平板划线法
（3）PCR 耐热DNA聚合酶
（4）防止细胞因自身的增殖周期而影响计数效果，因此要杀死固定微生物M细胞 1011
（5）磷酸二酯 无质粒细胞含X-3的细胞
（6）10000
解析
解：（1）植物油由C、H、O三种元素构成，微生物通常以此作为碳源；培养基常规的灭菌方法是高压蒸汽灭菌．
（2）获得图A效果的接种方法是稀释涂布平板法，图B效果的接种方法是平板划线法．
（3）基因的扩增通常采用PCR技术，需要耐热DNA聚合酶．
（4）为了防止细胞因自身的增殖周期而影响计数效果，需要加入固定液杀死固定微生物M细胞．该血球计数板规格为1mm×1mm×0.1mm，并且是25×16型的，可采用五点取样法，即取四角和最中间的5个中方格（80个小方格）计数，并采取“数上线不数下线，数左线不数右线”的原则处理，共计数了酵母菌5+4+4+4+3=20个．计数室共分了400个小方格，其容积共有1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3=1×10-4mL，所以可以计算出1mL有酵母菌
（5）基因工程中限制酶作用的化学键是磷酸二酯键，X-1用E2切可以在有青霉素的培养基上生长；X-2用E2切可以在有四环素的培养基上生长；X-3不含有抗性基因都不能生长；X-4用E1切可以在含有四环素的培养基上生长，用E2切可以在有青霉素的培养基上生长．
（6）如果X-1用E1酶切，产生0.5kb碱基片段和8.5kb碱基片段，则总长为9Kb．当Apr长度为0.5kb，质粒总长为9Kb，则Tcr长度为1.5kb时，X-2总长为10Kb（1kb=1000个碱基对），即10000个对碱基．
故答案为：
（1）唯一碳源 高压蒸汽灭菌
（2）稀释涂布平板法 平板划线法
（3）PCR 耐热DNA聚合酶
（4）防止细胞因自身的增殖周期而影响计数效果，因此要杀死固定微生物M细胞 1011
（5）磷酸二酯 无质粒细胞含X-3的细胞
（6）10000
扫码查看完整答案与解析