内容正文:
题型整合练 微生物的培养与应用
1.柑橘酸腐病是由白地霉菌引起的柑橘贮藏期常见的病害之一。抗菌肽是一种抑菌活性强、无环境污染的生物多肽。为研究抗菌肽对白地霉菌的抑菌效果,现用金属打孔器在多个长势相似柑橘果实的相同部位打孔,每个打孔处接种相同体积的处理液,比较15天后的病斑直径,各组处理及结果见表。下列相关叙述错误的是( )
组别
接种处理方式
15天后病斑
直径/mm
1
接种一定体积的白地霉菌孢子悬浮液
41.3
2
抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液混合后直接接种
13.9
3
先加入抗菌肽溶液,2 h后接种白地霉菌孢子悬浮液
29.3
4
X
28.7
5
抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液混合,培养2 h后接种
11.2
A.金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌,目的是防止杂菌污染
B.表中X应为先接种白地霉菌孢子悬浮液,2 h后再加入抗菌肽溶液
C.抗菌肽与白地霉菌孢子悬浮液先后加入的抑菌效果强于混合加入的抑菌效果
D.实验结束后5个组别使用的柑橘不能立即丢弃
2.利用杨木生产燃料乙醇的基本流程主要包括原料粉碎、提高纤维素浓度的预处理、释放单糖的酶解糖化、产生乙醇的微生物发酵、乙醇脱水的蒸馏工艺等步骤(预处理过程所需的果胶酶常来自黑曲霉等微生物)。图示为发酵阶段菌种接种量对发酵结果的影响。下列说法正确的是( )
A.培养黑曲霉时一般需将培养基调至酸性,果胶酶是黑曲霉分泌的一种单细胞蛋白
B.在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上可筛选出高产纤维素酶的菌株用于酶解糖化过程
C.接种的菌种为酵母菌,当接种量为12%左右时,发酵后的酒精含量与残糖含量相等
D.接种量超过15%时酒精产量反而有所降低的原因可能是菌种生长消耗大量的糖分
3.人工瘤胃模仿了牛、羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题:
(1)平板划线法 (填“能”或“不能”)用于实验室中分离纯化微生物。
(2)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是 (填序号)。
①酒精灯;②培养皿;③显微镜;④无菌水;⑤接种针
(3)若在倒平板过程中不小心在皿盖和皿底之间部位溅上培养基,则该培养皿不能再使用的原因是 。
(4)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和pH条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果如图,推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵,理由是 。
4.为确定某致病细菌对不同抗生素的敏感性,研究人员设置了四组实验:分别将含有A、B、C、D四种抗生素(含量相同)的滤纸片均匀置于同一平板上的不同位置,放在培养箱中培养一定时间后,观察其透明圈的大小,实验结果如下表。回答下列问题:
实验组别
抗生素种类
实验结果
1
A
滤纸片周围出现透明圈
2
B
滤纸片周围没有出现透明圈
3
C
滤纸片周围的透明圈比含A的小
4
D
滤纸片周围的透明圈也比含A的小,且透明圈中出现了一个菌落
(1)在微生物培养过程中,获得纯培养物的关键是防止杂菌污染,用平板培养细菌时一般需要将平板倒置,其原因是 。
(2)实验需使用涂布器接种,接种前涂布器的灭菌方法为 。该实验中,宜使用 法接种细菌,在培养和接种细菌时要特别注意进行无菌操作。
(3)根据实验结果,为达到抗菌目的,最好选用的抗生素种类为 ;在排除杂菌污染的情况下,第4组实验说明细菌对抗生素D产生了 。
(4)该实验还缺少一组空白对照,请尝试补充: 。
5.黄色粘球菌能够捕食其他细菌。为探究其捕食机制,研究者进行了系列实验。
(1)在琼脂平板上靠近不同猎物细菌菌落处接种黄色粘球菌的细胞悬浮液,2天后记录共培养情况,结果如图1。
图1
①猎物细菌主要为黄色粘球菌提供碳源、 、水和无机盐等营养物质。
②图1结果说明黄色粘球菌对这四种猎物细菌都有捕食行为,判断依据是黄色粘球菌从接种点向外扩散,原本圆形的菌落出现 。
(2)研究者制备了黄色粘球菌的不同蛋白质组分,并将它们分别与四种实验菌株混合,比较其溶菌活性,结果如图2。使用硫酸铵沉淀法分离分泌蛋白,因此分泌蛋白会有硫酸铵残留。
图2
实验结果说明, 不会引起4种菌株裂解,分泌蛋白能够使得 裂解;80 ℃加热10 min,分泌蛋白的溶菌作用消失,这表明蛋白质参与了溶菌过程,并排除了这种影响是由 所致;当 时,黄色粘球菌对4种菌捕食效果最好。
答案与分层梯度式解析
题型整合练 微生物的培养与应用
1.C 根据题表接种处理方式可知,1组为对照组,结合1、2、3、5组的接种处理方式(2组与5组均为二者先混合,3组加入抗菌肽溶液2 h后接种白地霉菌孢子),可知4组应与3组接种顺序相反,即接种白地霉菌孢子2 h后再加入抗菌肽溶液,B正确;根据15天后病斑直径结果可知,2、5组抗菌肽与白地霉菌孢子悬浮液混合加入的抑菌效果强于3、4组抗菌肽与白地霉菌孢子悬浮液先后加入,C错误;白地霉菌可能会污染环境,所以实验结束后5个组别使用的柑橘不能立即丢弃,应该先进行灭菌处理,D正确。
2.D 培养黑曲霉(霉菌)时一般需将培养基调至酸性,单细胞蛋白指微生物菌体,果胶酶不属于单细胞蛋白,A错误;伊红—亚甲蓝琼脂培养基是鉴定大肠杆菌的培养基,本实验应该用刚果红培养基筛选高产纤维素酶的菌株,B错误;酒精发酵的菌种为酵母菌,当接种量为12%左右时,发酵后的酒精含量与残糖含量曲线有交点,但两者的纵坐标数值及单位均不同,故发酵后二者含量不同,C错误。
3.答案 (1)能 (2)③⑤ (3)空气中的微生物可能在皿盖和皿底之间的培养基上滋生 (4)J4 发酵过程会产热和产酸,J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高(或J4菌株更适合在高温和酸性条件下生存)
解析 (1)平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面,最终可形成单一的细菌细胞,可用于实验室中分离纯化微生物。(2)在样品稀释和涂布平板步骤中,稀释菌液需要用到无菌水,涂布用到平板(培养皿),涂布器灭菌需要用到酒精灯。(4)由于胃中的pH较低,且发酵过程会产热和产酸,根据题图信息分析可知,J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高,所以推测菌株J4更适合用于人工瘤胃发酵。
4.答案 (1)既防止水分过快蒸发,又防止冷凝水污染培养基 (2)酒精浸泡,酒精灯灼烧 稀释涂布平板 (3)A 耐药性 (4)增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验
解析 (2)将涂布器末端浸在盛有酒精的烧杯中,然后将涂布器在火焰上灼烧。结合题意可知,该实验中需将菌液均匀接种在培养基上,宜使用稀释涂布平板法接种细菌。(3)使用抗生素A时,滤纸片周围出现了透明圈,且透明圈最大,说明抗生素A抗菌能力最强。在排除杂菌污染的情况下,第4组的透明圈中出现了一个菌落,该菌落中的细菌对抗生素D具有耐药性(抗药性)。(4)该实验应增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验,以排除滤纸片本身对实验结果的影响,增强实验的说服力。
5.答案 (1)氮源 缺口 (2)黄色粘球菌的膜蛋白 菌种1 硫酸铵 保持整个黄色粘球菌细胞结构完整
解析 (2)根据题干信息分析图2:
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