第37题 生物技术实践-2021年高考生物逐题必刷200题

第37题 生物技术实践 1．某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中的活菌数目，培养基配方如表，将各种物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL，再经高温灭菌，制成培养基备用。具体操作步骤及结果如图。回答相关问题： KH2PO6 Na2HPO3 MgSO4，7H2O 蛋白胨 葡萄糖 尿素 1.4g 2.1g 0.2g 1.0g 10.0g 1.0g （1）评价一下该培养基配方设计是否合理？说明理由。　 　。 （2）不同微生物生长所需的pH是不同的，在配制培养基时，pH的调节应在灭菌　 　。（填“前”或“后”）。 （3）根据图示，5号试管的土壤样品稀释了　 　倍，采用　 　.法接种，根据图示结果估算每克土壤中的菌株数为　 　个。实际活菌数目比该实验方法统计得到的结果往往会　 　，原因是　 　。 （4）对分解尿素的细菌进行初步筛选，只是分离纯化菌种的第一步，如何借助生物化学方法，进一步鉴定筛选出的菌种是否为尿素分解菌？　 　。 【解答】解：（1）对细菌分离纯化应该选择固体培养基，题中设计的培养基缺少琼脂（凝固剂）；要筛选分解尿素的细菌，应该以尿素为唯一氮源，题中设计的培养基含有蛋白胨，蛋白胨也可以提供氮素，所以尿素不是唯一氮源。 （2）微生物的培养需要严格遵循无菌操作的基本原则，在配制培养基时，应该先调节好pH，然后进行灭菌，防止培养基被杂菌污染。 （3）图中进行了系列稀释操作，5号试管的土壤样品稀释了106倍，图中显示对平板上的菌落进行了计数，说明采用了稀释涂布平板法对微生物进行接种，根据图示结果估算每克土壤中的菌株数为（168+175+169）÷3÷0.1×106＝1.7×109个。当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，所以实际活菌数目比该实验方法统计得到的结果往往会偏高。 （4）对分解尿素的细菌进行初步筛选后，进一步鉴定菌种是否能够分解尿素，需要在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，接种筛选出的细菌后，观察指示剂是否变红。 故答案为： （1）不合理，分离细菌应使用固体培养基，配方中缺少琼脂（凝固剂），尿素不是唯一氮源，蛋白胨也可以提供氮素 （2）前 （3）106 （稀释）涂布平板 1.7×109 偏高 当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 （4）在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，接种筛选出的细菌后，观察指示剂是否变红 2．为提高作物产量，种植业往往使用大量的氮素化肥，既增加了生产成本，又易造成环境污染。自生固氮菌营独立生活，为改变这种现状带来了希望。某科研小组利用下面的培养基尝试从土壤中分离固氮能力强的自生固氮菌，以便生产菌肥替代传统化肥。请回答下列问题： 培养基配方表： 成分 葡萄糖 KH2PO4 MgSO4 NaCl CaSO4 CaSO3 琼脂 蒸馏水 用量 10g 0.2g 0.2g 0.2g 0.2g 5g 3.5g 1L （1）配制培养基时，按配方表称量、溶化、定容后需经　 　法灭菌后再倒平板。此培养基能分离自生固氮菌的原因是　 　。 （2）为分离纯化自生固氮菌及观察自生固氮菌的菌落特征，需将土样经　 　后，用灭菌后的　 　（填接种工具名称）采用　 　 将菌液接种到平板上培养。 （3）已知固氮酶的化学本质为蛋白质，不同的蛋白质在不同浓度的盐溶液中溶解度不同。为检测分离得到的自生固氮菌的固氮酶活性，可将固氮菌细胞破碎后采用　 　法 分离出固氮酶，该方法的优点是　 　。 （4）研究发现，土壤中碳含量降低，碳氮比低于40：1时，固氮菌的固氮作用迅速停止。因此纯化后制作的优良菌肥最好与　 　 （填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“有机肥”）配合施用。 【解答】解：（1）配制培养基时，按配方表称量、溶化、定容后需经高压蒸汽灭菌法灭菌后再倒平板。此培养基能分离自生固氮菌的原因是该培养基无氮源，只有固氮菌才能在此培养基上生长。 （2）为分离纯化自生固氮菌及观察自生固氮菌的菌落特征，需将土样经梯度稀释后，用灭菌后的接种环采用平板划线法将菌液接种到平板上培养。 （3）已知固氮酶的化学本质为蛋白质，不同的蛋白质在不同浓度的盐溶液中溶解度不同。为检测分离得到的自生固氮菌的固氮酶活性，可将固氮菌细胞破碎后采用盐析法分离出固氮酶，盐析法不会改变蛋白质的形状，故该方法的优点是既能分离出固氮酶，又不会破坏固氮酶的结构而保持其活。 （4）研究发现，土壤中碳含量降低，碳氮比低于40：1时，固氮菌的固氮作用迅速停止。因此纯化后制作的优良菌肥最好与有机肥配合施用，这是因为有机肥种含有丰富的碳源，能够保证土壤中的碳氮比。 故答案为： （1）高压