内容正文:
第八部分 生物技术实践
专题20 微生物的利用、酶的应用
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微生物的培养与利用
1.培养基及无菌技术
(1)微生物对培养基的需求
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(2)常见无菌操作
①对于培养皿、试管、三角瓶、镊子等常采用高压蒸汽灭菌法灭菌。
②对于不能加热灭菌的化合物,如尿素等,只能用G6玻璃砂漏斗过滤。
③实验操作过程中,一般采用灼烧对接种环和玻璃刮刀进行灭菌。
④为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰旁进行。
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2.微生物分离方法比较
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3.大肠杆菌(微生物)的培养与分离操作
(1)原理:①接种在LB液体培养基中使其快速分裂增殖;②将待检测微生物样品通过划线分离或涂布分离法接种在LB固体培养基上,样品中的每一个细胞或孢子都可以生长繁殖形成单个菌落。
(2)流程
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4.分离以尿素为氮源的微生物
(1)实验原理
①筛选以尿素为氮源的微生物,使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行培养。
②有些细菌含有的脲酶能通过降解尿素作为其生长的氮源。
③细菌含有的脲酶能将尿素分解成氨,使培养基的碱性增强,pH升高,从而使加入酚红指示剂的培养基变红。
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(2)操作步骤
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题型 微生物培养的基本操作
典例精析常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵,而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精,但是对酒精的耐受能力差。科学家利用基因工程培育了能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母。请分析回答下列问题。
(1)制备酵母菌培养基要进行倒平板操作,待平板冷凝后,要将平板倒置,其主要原因是 。
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(2)取从自然界中采集的葡萄,用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中,然后按图甲所示过程进行酵母菌的纯化培养。
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①图乙是经过图甲过程A纯化培养的结果,在培养基上接种时划线的顺序依次是 。
A.①②③ B.①③②
C.②③① D.③②①
②接种环通过灼烧灭菌,完成图中划线操作,共需灼烧接种环 次。
A.1次 B.2次
C.3次 D.4次
③研究者在图甲过程C的操作培养过程中,得到了一个经培养后菌落分布如图丙所示的平板,推测接种时可能的操作失误是 。
(3)将培养基上的酵母菌菌株转接到仅以 为碳源的培养基中,无氧条件下培养一周后,有些酵母菌死亡,说明这些酵母菌不能利用木糖发酵。
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(4)将目的基因连接到具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因的质粒上,然后将所得的重组质粒导入酵母菌时,应选择缺乏
能力的酿酒酵母作为受体菌。
(5)将经上述流程培育获得的转基因酿酒酵母接种在含 的培养基中进行酒精发酵能力测试。随着发酵的持续进行,若该酿酒酵母能够存活,说明它能 ,即说明所需菌株培育成功。
答案:(1)防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染 (2)①B ②D ③涂布不均匀 (3)木糖 (4)尿嘧啶合成 (5)葡萄糖和木糖 利用葡萄糖和木糖产生酒精,且对酒精的耐受能量强(合理即可)
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解析:(1)倒平板操作时,需对冷凝后的平板倒置,主要原因是防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染。(2)①分析图示可知,图乙分离方式为划线分离,划线分离的基本原理是在划线的过程中,随着接种环上的菌液逐渐减少,划线最后部分的细菌间距离加大。因此,接种越靠前的区域,菌落越密集,反之稀疏,故在培养基上接种时划线的顺序依次是①③②。②接种环每次划线之前均需要灼烧,由图示3个区域的菌落可知,接种环划线3次,由于接种结束之后还要对接种环进行灼烧,以杀死接种环上残留的菌种,故可知接种环总共灼烧4次。③图丙中,菌落密度适宜,说明菌液稀释程度适宜,但是菌落未均匀分布在培养基上,推测可能是接种时涂布不均匀造成的。(3)题干要求筛选能够分解木糖产生酒精的酵母菌,故该培养基要以木糖为唯一碳源。
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(4)由题意知,目的基因连接到具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因的质粒上,即接受该重组质粒的酵母菌可以合成尿嘧啶合成酶,合成尿嘧啶,因此应选择缺乏尿嘧啶合成能力的酿酒酵母作为受体菌。(5)将获得的转基因酿酒酵母接种在含葡萄糖和木糖的培养基中进行酒精发酵能力测试。随着发酵的持续进行,若该酿酒酵母能够存活,说明它能利用葡萄糖和木糖产生酒精,且对酒精的耐受能量强,即说明所需菌株培育成功。
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