第七单元 生物技术与工程专题24 发酵工程专题检测A组一、选择题1.(2020届5·3创新)下列有关微生物培养的叙述,不正确的是 ( )A.测定土壤样品中的细菌数目,常用稀释涂布平板法进行菌落计数B.在对微生物进行培养前,需要对微生物和培养基进行灭菌C.酵母菌发酵过程产生的酒精,对其他微生物生长有一定的抑制作用D.分离能分解尿素的细菌,要以尿素作为培养基中唯一的氮源答案 B 测定土壤中微生物的数量,常用稀释涂布平板法进行菌落计数,A正确;对微生物进行培养前,需要对培养基进行灭菌,不能对微生物进行灭菌,B错误;酵母菌发酵过程产生的酒精,对其他微生物生长有一定的抑制作用,C正确;分离能分解尿素的细菌,要以尿素作为培养基中唯一的氮源,D正确。2.幽门螺杆菌(能分解对热不稳定的尿素)是急慢性胃炎和消化道溃疡的主要致病因素。为从带菌者胃黏膜样本中分离出该细菌,相关实验步骤和方法不合理的是( )A.配制培养基并灭菌后,需要加入无菌尿素B.应设置未接种的培养基,作为实验的对照C.统计样本中活菌数量时,可用划线法接种D.可利用酚红指示剂对培养的菌落进行鉴定答案 C 配制培养基并灭菌后,需要加入无菌尿素,尿素不能进行高压蒸汽灭菌,A正确;要从带菌者胃黏膜样本中分离出该细菌,需用选择培养基,并设置对照,B正确;统计活菌数量,应用稀释涂布平板法,C错误;尿素分解生成的氨呈碱性,可利用酚红指示剂对培养的菌落进行鉴定,D正确。3.(2018北京东城期末,28)黑茶是以肉食为主的中国边疆游牧民族的主要饮品。在一系列微生物的作用下,黑茶会产生一种对人体非常有益的金黄色颗粒“金花”。研究人员对“金花”中的微生物进行了分离和鉴定,过程如图。下列说法不正确的是( )A.向“金花”样品中加入蒸馏水制成样品悬液B.可根据菌落特征对菌种进行初步鉴定C.涂布平板上长出的菌落可通过划线进一步纯化D.可通过基因组测序对菌种进行准确鉴定答案 A 要分离的微生物只能来源于分离的“金花”样品,如果用蒸馏水制成悬液,分离的微生物可能来源于蒸馏水,因此要用无菌水,A选项错误。思路分析 正确掌握图示中分离纯化微生物的操作过程,理解每一步实验操作的意义是解题的关键。需要注意的是涂布平板长出的菌落通常不是一种菌落,而是混合菌落,可通过划线法进一步挑出其中的单菌落进行分离、纯化。4.(2020江苏淮阴、姜堰期中联考,18)南洋东华公司研发了两种石油降解产品BDB-n生物降解菌(厌氧型)和BDB-a生物降解菌(好氧型),降解菌是通过产生酶对石油进行分解的。如图为不同条件下,某种降解菌对某湖泊污泥中石油分解能力的测定结果。下列有关分析错误的是( )
A.该实验的自变量为pH和污泥含水量B.该实验的检测指标是2天后污泥中的石油含量C.该实验中使用的降解菌最可能是BDB-a生物降解菌D.在不同污泥含水量条件下,降解菌体内酶的最适pH相同答案 C 分析图解可知,该实验的自变量是pH和污泥含水量,因变量是2天后污泥中的石油含量,A、B正确;根据图中的实验数据分析可知,当污泥含水量60~80%、pH=7时,石油含量最少,说明石油降解酶分解能力最强的条件为污泥含水量60~80%、pH=7,则该实验用的应该是厌氧菌,即BDB-n生物降解菌,C错误;根据三条曲线的最低点可以判断,在不同污泥含水量条件下,降解菌体内酶的最适pH相同,D正确。解题关键 解答本题的关键是分析曲线图,找出实验的自变量和因变量,判断最适宜的pH和污泥含水量,进而判断出分解菌的类型。二、非选择题5.(2019山东枣庄期末,37)如表为培养某种微生物的培养基配方,请回答有关问题:(15分)KH2PO4NaNO3KCl酵母膏纤维素粉水解酪素Na2HPO4·7H2OMgSO4·7H2O蒸馏水0.9g1g0.5g0.5g5g0.5g1.2g0.5g定容至1000mL(1)该培养基只允许分解纤维素的细菌生长,这种培养基称为 培养基。该培养基在接种前应该用 法灭菌。 (2)用该培养基接种微生物时,接种操作要在 附近进行,原因是 。 (3)假设培养结束后,发现培养基上菌落连成一片,可能的原因是什么?(列举两项) 。 答案 (1)选择 高压蒸汽灭菌(2)(酒精灯)火焰 火焰附近存在着无菌区域(3)稀释倍数不够,菌液的浓度太高;培养过程灭菌不严格,受到其他微生物的污染解析 (1)该培养基只允许分解纤维素的细菌生长,这种培养基称为选择培养基。该培养基在接种前应该用高压蒸汽灭菌法灭菌。(2)用该培养基接种微生物时,接种操作要在酒精灯火焰附近进行,原因是火焰附近存在着无菌区域。(3)假设培养结束后,发现培养基上菌落连成一片,可能的原因:稀释倍数不够,菌液的浓度太高;培养过程灭菌不严格,受到其他微生物的污染。解题关键 解答本题的关键是明确灭菌的方法,以及筛选分解纤维素的微生物的方法,再根据题意作答。6.(2016东北三省三校二模,40)(10分)土壤中的细菌数量多,分布广,包括自养细菌和异养细菌。自养细菌能直接利用光能或无机物氧化时所释放的化学能同化CO2合成有机物(例如硝化细菌),异养细菌从有机物中获得能源和碳源(例如大肠杆菌)。人类根据需要从土壤中分离提纯各种细菌。回答下列相关问题:(1)培养细菌的培养基除了含有碳源外,还必须含有的基本成分是 。 (2)对培养基灭菌的方法是 。 (3)若要筛选硝化细菌,培养基中不应该加入 ,从功能上分,该培养基属于 培养基。 (4)若要鉴别所分离出的细菌是否为大肠杆菌,则应该在培养基中加入 ,观察是否出现 色菌落。
(5)纯化菌种时,为了得到单菌落,常用的接种方法是 和 。 (6)细菌计数时,根据培养基上出现的菌落数目和稀释倍数计算得出的数目往往比实际数目小,原因是 。 答案 (1)氮源、水、无机盐 (2)高压蒸汽灭菌法 (3)碳源 选择 (4)伊红美蓝 黑 (5)稀释涂布平板法 平板划线法 (6)两个或多个细菌连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落解析 (1)培养细菌的培养基的成分包括碳源、氮源、水分和无机盐等。(2)培养基宜采用高压蒸汽灭菌法灭菌。(3)硝化细菌能利用二氧化碳合成有机物,为自养生物,故筛选硝化细菌的选择培养基中不应加碳源。用于筛选硝化细菌的培养基属于选择培养基。(4)在含有伊红美蓝的培养基中,大肠杆菌菌落呈黑色。(5)纯化菌种时,获得单个菌落的方法为稀释涂布平板法和平板划线法。(6)由于两个或多个细菌连在一起时在平板上只能形成一个菌落,故利用稀释涂布平板法对与细菌进行计数时,得到的细菌数目小于实际数目。7.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:实验流程如图所示。①对配制的液体培养基等需采取 法进行灭菌;实验所用液体培养基的碳源为 (选填“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,液体培养基变混浊,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混浊度比对照组 (选填“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 。 答案 (2)①高压蒸汽灭菌 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(或浆细胞)解析 (2)①液体培养基应使用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。炭疽杆菌同化类型为异养型,实验所用液体培养基的碳源应选有机碳。②微生物个体小,肉眼观察不到,必须借助显微镜才能观察到菌体特征。③在液体培养基中,细菌大量繁殖会导致液体培养基变混浊;该实验中实验变量为是否加入噬菌体,所以对照组除不加噬菌体外,其他处理都应该和实验组保持一致(即应加入不含噬菌体的等量生理盐水)。噬菌体可破坏炭疽杆菌细胞,从而使液体培养基变澄清。④在特异性免疫过程中,吞噬细胞参与了抗原的呈递,效应B细胞(或浆细胞)是直接产生抗体的细胞。8.(2020湖北武汉起点监测)金黄色葡萄球菌是一种具有高度耐盐性的微生物,可引起人类肺炎、肠炎等疾病。金黄色葡萄球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色。如图为定性检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌的操作流程,请回答相关问题:(1)按细胞结构分类,金黄色葡萄球菌属于 生物;从培养过程分析,振荡培养的目的是
。 (2)7.5%NaCl肉汤培养基可为微生物提供的基本营养成分包括水、 ,这种培养基从功能上看属于 。 (3)实验结束后,使用过的培养基应 处理,以避免污染环境或感染操作者。 (4)经多次规范操作、重复实验,血平板上的菌落周围出现 ,初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌,但鲜牛奶供应商仍认为此菌并非鲜牛奶所携带的,因此,要对本操作进行完善,完善的方案是 。 答案 (1)原核 使微生物与营养物质充分接触并提高培养液中的氧气含量 (2)无机盐、碳源、氮源 选择培养基 (3)灭菌 (4)透明圈 设置加灭菌的鲜牛奶但其他操作均相同的对照组解析 (1)金黄色葡萄球菌属于原核生物。振荡培养可以使微生物与营养物质充分接触并提高培养液中的氧气含量。(2)7.5%NaCl肉汤培养基中含有蛋白质,所以可以提供氮源和碳源,又含有水分和氯化钠,所以提供的基本营养物质为碳源、氮源、水和无机盐;高浓度的盐溶液不利于微生物生长,而金黄色葡萄球菌是一种具有高度耐盐性的微生物,因此该培养基属于选择培养基。(3)实验结束后,使用过的培养基应灭菌处理,以避免污染环境或感染操作者。(4)根据题意“金黄色葡萄球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时,可破坏菌落周围的红细胞,使其褪色”可知,如果经多次规范操作、重复实验,血平板上均出现有透明圈的菌落,可初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌;若要验证金黄色葡萄球菌是否为鲜牛奶所携带的,完善方案要设置对照实验,对照实验的设计是设置加灭菌的鲜牛奶但其他操作均相同的对照组。思维点拨 培养金黄色葡萄球菌,可以用选择培养基,在培养基中加入高浓度的食盐。9.探究如何从土壤中分离自生固氮菌并计数实验原理:自生固氮菌是一种可以将空气中氮气还原成氨的微生物。农田的表层土壤中,自生固氮菌的含量比较多,将用表层土壤制成的土壤稀释液,接种到无氮培养基上,进行培养,在这种情况下,只有能利用N2的微生物才能生长繁殖,用这种方法,可以将自生固氮菌与其他细菌分离开来。材料与用具:农田的表层土,无氮培养基、牛肉膏蛋白胨培养基、盛9mL无菌水的大试管若干、无菌移液管、无菌涂布器、无菌培养皿、盛90mL无菌水的锥形瓶、酒精灯、恒温箱等。方法步骤:(1)倒平板。分别将无氮培养基、牛肉膏蛋白胨培养基倒平板,应在 操作。 (2)制备土壤稀释液。取土样10g加入到盛有90mL的无菌水的锥形瓶中,充分摇匀。用无菌移液管吸取上清液1mL,转至盛9mL无菌水的大试管中,依次稀释到107倍稀释度。为实现无菌操作,试管口和移液管应在离火焰 cm处。 (3)涂布。按照107~103稀释度的顺序分别吸取0.1mL进行平板涂布。每个稀释度下,无氮培养基至少涂布 个平板。牛肉膏蛋白胨培养基涂布 个平板。 (4)培养。放入恒温箱内,在适宜温度条件下培养3~4d。一般每隔 h统计一次,选取 的平板记数作为结果,这样可以防止 。 (5)细菌计数。当菌落数目稳定时,选取菌落数在 的平板进行计数。如果计数结果的平均值为50,则每克样品中自生固氮菌的数目是 (稀释度为105)。 (6)预期结果。相等稀释度下,牛肉膏蛋白胨平板上的菌落数 (填“多于”或“少于”)无氮培养基上的数目。理由是 。 答案 (1)酒精灯火焰旁 (2)1~2 (3)3 1 (4)24 菌落数目稳定 因培养时间不足而导致遗漏菌落 (5)30~300 5×107 (6)多于 无氮培养基上可以生存和繁殖的只是土壤中的固氮菌,而牛肉膏蛋白胨培养基上几乎允许土壤中所有的菌类生存解析 要分离固氮微生物,采用选择培养基分离的方法,缺乏氮源的培养基可用来分离自生固氮微生物,而其他微生物因缺乏氮源而不能生长。牛肉膏蛋白胨培养基用于与选择培养基进行对照,以验证选择培养基是否有选择作用。因牛肉膏蛋白胨培养基用于对照,故只需要涂布一个平板。
10.(20195·3原创冲刺卷二,37)饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质,很难被动物吸收利用,并且影响其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶,则能催化植酸钙水解成为可以被吸收利用的磷酸盐等。如图是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析作答。(1)实验室中筛选微生物的原理是 。 配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须 。 (2)请写出一种纯化得到植酸酶的方法: ,其原理是 。 (3)现将从100mL含有产植酸酶菌的土壤样品溶液取出的1mL样品溶液稀释104倍后,取0.1mL稀释液均匀涂布在选择培养基表面,测得菌落数的平均值为150,空白对照组平板上未出现菌落,则100mL原菌液中含有产植酸酶菌 个,该方法的测量值与实际值相比一般会 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。 (4)由于植酸钙的不溶解性,使培养基中形成白色浑浊。产植酸酶的菌株会水解植酸钙,菌落的周围将形成透明的区域,根据透明区域的有无,可初步判断该菌是否产植酸酶。实验结果显示的A~E五种菌株中, 是产植酸酶的最理想菌株。 (5)通常对获得的纯菌种还可以依据菌落的 等菌落特征对细菌进行初步的鉴定(或分类)。 答案 (1)人为提供有利于目的菌株生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物生长(合理即可) 调节pH (2)凝胶色谱法 根据蛋白质分子大小、吸附性质等差异进行纯化(或电泳法 根据蛋白质之间电荷、分子大小等差异进行纯化) (3)1.5×109 偏小 (4)E (5)形状、大小、颜色解析 (1)实验室中筛选微生物的原理是人为提供有利于目的菌株生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物生长。配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须调节pH。(2)纯化蛋白质的方法一般使用凝胶色谱法,其原理是根据蛋白质分子大小、吸附性质等差异进行纯化,也可以选择电泳法,原理是根据蛋白质之间电荷、分子大小等差异进行纯化。(3)100mL原菌液中含有产植酸酶菌(150个÷0.1mL)×104×100mL=1.5×109个,因为两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,因此,稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。(4)根据题意可知,透明区域越大,说明植酸酶越多,故E是最理想菌株。(5)对获得的纯菌种可以依据菌落的形状、大小、颜色等菌落特征对细菌进行初步的鉴定。专题检测B组一、选择题1.下列有关细菌纯化培养(纯培养)的说法,不正确的是( )A.实验操作者接种前要用70%的酒精棉球擦手消毒B.每次划线后接种环要在酒精灯火焰上灼烧灭菌C.培养基上的单个菌落都是一个细菌细胞的克隆D.菌液梯度稀释后用涂布法接种,得到单菌落便于计数答案 C 获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的污染,实验中需要进行一系列的灭菌或消毒,如接种前实验者双手用体积分数为70%的酒精进行消毒可防止杂菌污染,A正确。利用平板划线法接种时需要多次划线,划线前后接种环均需要灼烧灭菌,其目的有所不同:操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养基;每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,更好地得到单个菌落;划线结束后灼烧接种环,能杀
死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者,B正确。单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的,平板划线法或稀释涂布平板法均没有办法保证菌落为单菌落,C错误。菌液接种时,常需要对菌液进行梯度稀释再进行接种,为了保证结果准确,一般选择菌落数在30~300的平板进行计数,D正确。知识拓展 分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体,这就是菌落。2.已知某种细菌以CO2为唯一碳源,下列相关叙述正确的是( )A.可推测该细菌的代谢类型为自养需氧型B.无机盐是该细菌不可缺少的营养物质C.培养过程中碳源同时充当该细菌的能源物质D.培养该细菌的培养基中无需添加氮源答案 B 据“某种细菌以CO2为唯一碳源”,判定该细菌是自养型的,但无法确定其异化作用类型是需氧型的,A错误;微生物需要的基本营养物质为碳源、氮源、无机盐和水,无机碳源如CO2,不能作为该细菌的能源物质,B正确,C、D错误。易错警示 据“某种细菌以CO2为唯一碳源”,只能判定该细菌是自养型的,不能判定其异化作用的类型。分析题干信息时切忌过度演绎。3.(2019江苏单科,12,2分)下列关于微生物实验操作的叙述,错误的是( )A.培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌B.接种前后,接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧C.接种后的培养皿要倒置,以防培养污染D.菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基答案 A 接种环、涂布器等用具需进行灼烧灭菌,A错误。接种操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物,每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种,使每次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时的菌种数目逐渐减少,以便得到单菌落;划线结束后灼烧接种环,避免细菌污染环境和感染操作者,B正确。接种后将培养皿倒置,可防止冷凝水污染培养基,C正确。固体培养基既可用于分离菌种,也可用于菌落计数,D正确。知识拓展 微生物培养过程中常用的灭菌方法(1)灼烧灭菌 针对接种工具,如涂布器、接种环、接种针或其他金属用具等。(2)干热灭菌 针对耐高温的和需要保持干燥的物品,如玻璃器皿(如吸管、培养皿)、金属用具等。(3)湿热灭菌 湿热灭菌是一种利用沸水、流通蒸气或高压蒸汽进行灭菌的方法。其中高压蒸汽灭菌的效果最好。高压蒸汽灭菌法常用于培养基的灭菌。4.(2020甘肃武威十八中一诊)如图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤,下列相关叙述正确的是( )A.步骤①倒平板操作时,倒好后应立即将其倒过来放置B.步骤②将接种环在火焰上灼烧后迅速沾取菌液进行平板划线C.步骤③通过连续划线,使接种物逐渐稀释,培养后可出现单菌落D.步骤④培养箱培养后可用来对X细菌进行计数答案 C 题图①是倒平板,②是用接种环沾取菌液,③是进行平板划线,④是培养。倒平板操作时,倒好后应待平板冷却凝固后,再将平板倒过来放置,A错误;灼烧后的接种环需在火焰旁冷却后再沾取菌液进行平板划线,B错误;步骤③通过连续划线,使接种物逐渐稀释分散到培养基的表面,在数次划线后培养,可分离到由单个微生物繁殖形成的纯培养物,即单菌落,C正确;在平板划线法接种的培养基上,由于起始段菌体密集,因此无法对其计数,D错误。
易错警示 倒平板后要待其冷却凝固后再将平板倒过来放置。接种环或接种针在火焰上灼烧后需在火焰旁冷却再进行接种。5.(2019北京海淀期中,29)在筛选纤维素分解菌的培养基中加入刚果红染料,研究者观察到几个有透明圈的菌落。据图分析正确的是( )A.透明圈内的刚果红染料已被分解B.菌落②中的菌株降解纤维素能力最强C.图中菌落可能是细菌也可能是真菌D.图中培养基可用牛肉膏、蛋白胨配制答案 C 透明圈内的纤维素被纤维素分解菌利用,刚果红染料不能与纤维素结合而出现透明圈,A选项错误;据图可知,透明圈与菌落面积的比值越大,菌落分解纤维素的能力越强,显然是菌落①中的菌株分解纤维素能力最强,B选项错误;在筛选纤维素分解菌的培养基中只能以纤维素为唯一碳源,不可用牛肉膏、蛋白胨配制培养基,加入刚果红染料是为了鉴定是否是纤维素分解菌,D选项错误;图中菌落可能是细菌也可能是真菌,C选项正确。能力解读 以筛选纤维素分解菌为载体,考查辨认、比较、解读的理解能力。二、非选择题6.(2019浙江超级全能生联考,32)(8分)食品安全国家标准GB4789·40-2016是奶粉中可能含有的细菌克罗诺杆菌属(阪崎肠杆菌)的检测标准,其流程如图,请回答:注释:a:一般奶粉中含有的细菌较少,BPW属于增菌培养基。b:mLST-Vm培养基含有氯化钠、胰蛋白胨、乳糖、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、十二烷基硫酸钠、蒸馏水、万古霉素。c:克罗诺杆菌属及少数其他细菌能在③显色培养基上呈现较浅的蓝绿色。d:TSA培养基含有胰蛋白胨、植物蛋白胨、氯化钠、蒸馏水等。e:克罗诺杆菌属还有许多生化指标需要精细鉴定,最终生成报告。(1)过程中的BPW培养基为 (填“固体”“液体”或“半固体”)培养基。 (2)②选择培养时,mLST-Vm培养基中添加的万古霉素是一种抗生素,分析可得,克罗诺杆菌属对该抗生素 (填“敏感”或“不敏感”)。 (3)由于②的培养产物细菌浓度未知,为避免对其进行稀释的工作,从②转移至③培养时,需采用的接种方法为 。③过程所需的显色培养基在制备时的次序是 。
A.调节pH B.称量药品 C.溶解 D.倒平板 E.灭菌(4)克罗诺杆菌属能产生黄色素,积累到一定量的时候,可使整个菌落呈现黄色,故TSA培养后要挑取黄色菌落,除注释中的成分外,TSA培养基中还应包含 。 (5)食品安全关系每个人的生命,对一种细菌的鉴定程序也相当严格。在上述检验程序中,步骤 (填序号)对克罗诺杆菌属具有一定的选择或鉴定作用。 答案 (1)液体 (2)不敏感 (3)划线分离法 B、C、A、E、D (4)琼脂(或琼脂糖) (5)②③④⑤解析 (1)BPW培养基为增菌培养基,用于扩大培养,为液体培养基。(2)本实验的最终目标是筛选出克罗诺杆菌属,因此步骤②中的万古霉素需要将克罗诺杆菌属保留下来,并尽可能多地杀灭其他杂菌,因此克罗诺杆菌属对万古霉素不敏感。(3)检测样品中细菌数量不确定,因此,经过①②培养后,菌液中的密度大小不确定,若采用涂布分离法,需要一个合适的稀释浓度,这样增多了操作流程,可采用划线分离法,接种环在平板上划线到末端时,一般可形成单菌落;制备培养基的流程为B、C、A、E、D。(4)在TSA培养基上要挑取菌落,可见TSA培养基是固体培养基,因此在配方中还应添加琼脂或琼脂糖。(5)国家安全标准相当严格,题述流程中的②③④⑤在一定程度上都对克罗诺杆菌属进行了选择或鉴定,以确保检测的准确性。7.(2020江苏扬州三模,32)(12分)随着我国经济的飞速发展和城市化水平的不断提高,污水的排放量也日渐增加。污水处理方法有很多,其中微生物絮凝剂(MBF)的使用倍受关注。MBF是一类由微生物产生的代谢产物,可以使固体悬浮物聚集凝固且下沉,从而达到除浊的效果,使污水变清。科研人员为了筛选絮凝活性高的菌种,进行了如下实验。(1)菌种的初筛:①将各菌源用 按一定浓度梯度稀释,分别接种于培养基中,分离纯化多次,再进行 (填“液体”“固体”)发酵培养。 ②对纯化的各菌株进行絮凝活性测定。测定时在烧杯中加2mL菌株培养液和4g/L高岭土悬浊液100mL,以 为对照,检测并计算絮凝率。选取絮凝率>70%的作为复筛菌株。 (2)复筛与培养条件。将初筛的5种菌株在不同碳氮比的培养液中培养相同时间,然后与初始pH不同的高岭土悬浊液混合,一定时间后测定絮凝率,结果如表。不同条件下的菌珠生长状况及絮凝率 碳氮比初始pH 5∶13∶12∶11∶15.0---J-27(90.9%)J-18(94.6%)5.5J-26(94.6%)-J-5(91.5%)J-16(94.4%)J-26(90.9%)J-18(92.3%)6.0---J-18(97.5%)7.0----8.0~9.0各菌生长较差,絮凝率低注:“-”表示在此条件下菌株生长很好,但絮凝率小于90%。上述结果说明 显著影响各菌的生长和絮凝剂的分泌状况; 对菌株的生长影响不明显,但对絮凝剂的分泌影响较大。科研人员从中挑选出的3种优良菌株为 。
(3)通过筛选获得的野生型的菌株分泌絮凝剂的产量有限,科研人员从真核生物的 上发现了絮凝基因并克隆,再利用 技术获得具有絮凝功能的工程菌,实现正规化、规模化的生产与使用。 (4)MBF对细胞也具有良好的沉降性,利用这一特性在酿酒产业中使用絮凝性高的酵母替代絮凝性低的酵母能够制造出质量更好的啤酒,原因是 。 答案 (1)①无菌水 液体 ②2mL无菌水+4g/L高岭土悬浊液100mL (2)初始pH 碳氮比 J-26、J-18、J-16 (3)染色体 基因工程(转基因) (4)可以去除发酵液中存在的菌体解析 (1)①为防止杂菌污染,稀释菌源应用无菌水;因该菌用于污水处理,故应在液体培养基中发酵培养;②为测定菌株的絮凝活性,实验应设置对照,实验组用2mL菌株培养液和4g/L高岭土悬浊液100mL,对照组应遵循单一变量和无关变量一致原则,故应添加2mL无菌水+4g/L高岭土悬浊液100mL。(2)由题干信息可知“-”表示在此条件下菌株生长很好,但絮凝率小于90%,分析表格数据可知,不同初始pH下絮凝率差异较大,故初始pH显著影响各菌的生长和絮凝剂的分泌状况;不同的碳氮比对菌株的生长影响不明显,但对絮凝剂的分泌影响较大;比较不同条件下的絮凝率和适应条件可知,J-26、J-18、J-16为相对优良的3种菌株。(3)真核生物的染色体是基因(有遗传效应的DNA片段)的主要载体;要将真核生物的基因转移到工程菌内,需借助基因工程的技术手段。(4)因MBF对细胞也具有良好的沉降性,可以在发酵中去除发酵液中存在的菌体,故在酿酒产业中使用絮凝性高的酵母替代絮凝性低的酵母能够制造出质量更好的啤酒。8.(2019四川华大新高考联盟质评,37)纤维素的微生物分解对废弃物污染的减轻和作物秸秆再利用具有重要应用价值。某兴趣小组从富含纤维素的土壤中取样,加入选择培养基中进行振荡培养,之后接种于鉴别培养基上进行培养,筛选出能够分解纤维素的微生物。请回答下列问题:(1)本实验中,选择培养的目的是 ,因此,选择培养基应以 为唯一碳源。培养过程中“振荡”的作用是 。 (2)鉴别培养时,为了得到单菌落,常采用平板划线法或 进行接种,采用后一种方法时对接种工具进行灭菌的操作方法是 。 (3)鉴别培养基中需加入 才能对纤维素分解菌加以筛选。培养后,培养基中出现了几个以菌落为中心的透明圈,根据 (填“菌落直径”、“透明圈直径”或“透明圈直径/菌落直径”)的大小可初步筛选出高效纤维素分解菌。 (4)从纯化培养得到的纤维素分解菌中分离提取纤维素酶后,与 混合,通过测定单位时间、单位体积中 的生成量,以确定该酶活性的高低。 答案 (1)促进纤维素分解菌生长,抑制其他微生物的生长(或增加纤维素分解菌的浓度) 纤维素 增加溶解氧含量,促进微生物对营养物质的充分接触和利用(2)稀释涂布平板法 将沾有酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃(3)刚果红 透明圈直径/菌落直径(4)纤维素 葡萄糖解析 本题主要考查科学探究中的方案探讨。(1)选择培养的原理是人为提供有利于目的菌生长的条件,同时抑制其他微生物的生长,因此,选择培养亦称为富集培养。富集培养纤维素分解菌,要以纤维素为唯一碳源,振荡目的是增加溶解氧含量,促进微生物对营养物质的充分接触和利用。(2)获得单菌落的接种方法主要是平板划线法和稀释涂布平板法,对涂布器灭菌的正确方法是将沾有酒精的涂布器在酒精灯火焰上引燃,待冷却后接种。(3)鉴别纤维素分解菌用刚果红。菌落的大小与菌种的生长快慢有关,也与培养条件和时间有关,透明圈的大小既与纤维素酶的分泌量、酶活性有关,也与菌落的大小有关,因此,用透明圈直径/菌落直径衡量纤维素分解菌的分解效率。(4)将纤维素酶与纤维素混合,通过测定单位时间、单位体积中葡萄糖的生成量,以确定该酶活性的高低。
