微生物的應用高中生物?微生物的培養與應用課題一 微生物的實驗室培養,我來為大家科普一下關于微生物的應用高中生物?以下内容希望對你有幫助!
微生物的培養與應用
課題一 微生物的實驗室培養
一、培養基:人們按照微生物對營養物質的不同需求,配制出供其生長繁殖的營養基質,是進行微生物培養的物質基礎。
1、種類·培養基按照物理性質可分為液體培養基、半固體培養基和固體培養基。
·按照成分培養基可分為人工合成培養基和天然培養基。
·按照培養基的用途,可将培養基分為選擇培養基和鑒定培養基。
選擇培養基是指在培養基中加入某種化學物質,以抑制不需要的微生物生長,促進所需要的微生物的生長。
鑒别培養基是根據微生物的特點,在培養基中加入某種指示劑或化學藥品配制而成的,用以鑒别不同類别的微生物。
2、、化學成分包括 :水 、 無機鹽 、 碳源 、 氮源(有些可加生長因子、維生素)等。
·碳源:能為微生物的代謝提供碳元素的物質。如CO2、NaHCO3等無機碳源;糖類、石油、花生粉餅等有機碳源。異養微生物隻能利用有機碳源。單質碳不能作為碳源。
·氮源:能為微生物的代謝提供氮元素的物質。如N2、NH3、NO3-、NH4 (無機氮源)、蛋白質、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有機氮源)等。隻有固氮微生物才能利用N2。
·培養基還要滿足微生物生長對PH、特殊營養物質以及氧氣的要求。例如,培養乳酸杆菌時需要在培養基中添加維生素,培養黴菌時須将培養基的pH調至酸性,培養細菌是需要将pH調至中性或微堿性,培養厭氧型微生物是則需要提供無氧的條件。
3、配置原則
(1)目的明确:
(2)營養物質要協調,注意各營養物質的濃度和比例
(3)PH要适宜,各種微生物适宜生長的PH值範圍不同。
二、無菌技術:消毒和滅菌
1、消毒指使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或内部一部分對人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。
消毒方法:常用煮沸消毒法,巴氏消毒法(對于一些不耐高溫的液體)還有化學藥劑(如酒精、氯氣、石炭酸等)消毒、紫外線消毒。
2、滅菌則是指使用強烈的理化因素殺死物體内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。
滅菌方法有灼燒滅菌、幹熱滅菌、高壓蒸汽滅菌。
3、滅菌方法:
①接種環、接種針、試管口等使用灼燒滅菌法;
②玻璃器皿、金屬用具等使用幹熱滅菌法,所用器械是幹熱滅菌箱 ;
③培養基、無菌水等使用高壓蒸汽滅菌法,所用器械是高壓蒸汽滅菌鍋 。
④表面滅菌和空氣滅菌等使用紫外線滅菌法,所用器械是紫外燈 。
比較項 |
理化因素的作用強度 |
消滅微生物的數量 |
芽孢和孢子能否被消滅 |
消毒 |
較為溫和 |
部分生活狀态的微生物 |
不能 |
滅菌 |
強烈 |
全部微生物 |
能 |
三、實驗操作
(一)、制作牛肉膏蛋白胨固體培養基方法步驟:
計算、稱量、溶化、滅菌、倒平闆。
5、倒平闆操作的讨論
①培養基滅菌後,需要冷卻到50℃左右時,才能用來倒平闆。你用什麼辦法來估計培養基的溫度?
答:可用手觸摸盛有培養基的錐形瓶,感覺錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時,就可以進行倒平闆了。
②為什麼需要使錐形瓶的瓶口通過火焰?
答:通過灼燒滅菌,防止瓶口的微生物污染培養基。
③平闆冷凝後,為什麼要将平闆倒置?
答:平闆冷凝後,皿蓋上會凝結水珠,凝固後的培養基表面的濕度也比較高,将平闆倒置,既可以使培養基表面的水分更好地揮發,又可以防止皿蓋上的水珠落入培養基,造成污染。
④在倒平闆的過程中,如果不小心将培養基濺在皿蓋與皿底之間的部位,這個平闆還能用來培養微生物嗎?為什麼?
答:空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養基上滋生,因此最好不要用這個平闆培養微生物。
(二)、純化大腸杆菌
1、微生物接種的方法最常用的是平闆劃線法和稀釋塗布平闆法。
2、用平闆劃線法和稀釋塗布平闆法接種的目的是:使聚集在一起的微生物分散成單個細胞,從而能在培養基表面形成單個的菌落,以便于純化菌種。
3、平闆劃線操作的讨論:
①為什麼在操作的第一步以及每次劃線之前都要灼燒接種環?在劃線操作結束時,仍然需要灼燒接種環嗎?為什麼?
答:操作的第一步灼燒接種環是為了避免接種環上可能存在的微生物污染培養物;每次劃線前灼燒接種環是為了殺死上次劃線結束後,接種環上殘留的菌種,使下一次劃線時,接種環上的菌種直接來源于上次劃線的末端,從而通過劃線次數的增加,使每次劃線時菌種的數目逐漸減少,以便得到菌落。劃線結束後灼燒接種環,能及時殺死接種環上殘留的菌種,避免細菌污染環境和感染操作者。
②在灼燒接種環之後,為什麼要等其冷卻後再進行劃線?
答:以免接種環溫度太高,殺死菌種。
③在作第二次以及其後的劃線操作時,為什麼總是從上一次劃線的末端開始劃線?
答:劃線後,線條末端細菌的數目比線條起始處要少,每次從上一次劃線的末端開始,能使細菌的數目随着劃線次數的增加而逐步減少,最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落。
4、塗布平闆操作的讨論
塗布平闆的所有操作都應在火焰附近進行。結合平闆劃線與系列稀釋的無菌操作要求,想一想,接種應如何進行無菌操作?
提示:應從操作的各個細節保證“無菌”。例如,酒精燈與培養皿的距離要合适、吸管頭不要接觸任何其他物體、吸管要在酒精燈火焰周圍;等等。
(三)、恒溫箱培養:不同的微生物培養溫度不同,一般是37°C恒溫箱中,培養12~14小時。
(四)、菌種的保存
(1)對于頻繁使用的菌種,可以采用臨時保藏的方法。
①臨時保藏方法
将菌種接種到試管的固體斜面培養基上,在合适的溫度下培養。當菌落長成後,将試管放入4℃的冰箱中保藏。以後每3~6個月,都要重新将菌種從舊的培養基上轉移到新鮮的培養基上。
②缺點:這種方法保存的時間不長,菌種容易被污染或産生變異。
(2)對于需要長期保存的菌種,可以采用甘油管藏的方法。
在3mL的甘油瓶中,裝入1mL甘油後滅菌。将1mL培養的菌液轉移到甘油瓶中,與甘油充分混勻後,放在-20℃的冷凍箱中保存。
13、疑難解答
(1)微生物的營養物質:水、無機鹽、碳源、氮源及特殊營養物質五類。
(2)确定培養基制作是否合格的方法:将未接種的培養基在恒溫箱中保溫1~2天,無菌落生長,說明培養基的制備是成功的,否則需要重新制備。
課題二 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數
尿素:是一種重要的農業氮肥,尿素并不能直接被農作物吸收。隻有當土壤中的細菌将尿素分解成氨之後,才能被植物利用。土壤中的細菌之所以能分解尿素,是因為他們能合成脲酶,尿素最初是從人的尿液中發現的。
一、研究思路
1、篩選菌株
思路:尋找目的菌株時要根據它對生存環境的要求到它适應生長的環境中去尋找。
(1)實驗室中微生物的篩選應用的原理
人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養、溫度、pH等),同時抑制或阻止其他微生物生長。
(2)選擇性培養基
在微生物學中,将允許特定種類的微生物生長,同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養基,稱作選擇培養基。
(3)配制選擇培養基的依據
根據選擇培養的菌種的生理代謝特點加入某種物質以達到選擇的目的。例如,培養基中不加入有機物可以選擇培養自養微生物;培養基中不加入氮元素,可以選擇培養能固氮的微生物;加入高濃度的食鹽可選擇培養金黃色葡萄球菌等。
2、統計菌落數目
(1)測定微生物數量的常用方法有稀釋塗布平闆法和顯微鏡直接計數。
(2)采用稀釋塗布平闆法計數的注意事項:①一般選取菌落數在30~300之間的平闆進行計數②本法僅限于形成菌落的微生物。
(3)設置對照的主要目的是排除實驗組中非測試因素對實驗結果的影響,提高實驗結果的可信度。對照實驗是指除了被測試的條件以外,其他條件都相同的實驗,其作用是比照試驗組,排除任何其他可能原因的幹擾,證明确實是所測試的條件引起相應的結果。
3、實驗設計
(1)土壤取樣:同其他生物環境相比,土壤中的微生物,數量最大,種類最多。在富含有機質的土壤表層,有更多的微生物生長。從富含有機物、潮濕、pH≈7的土壤中取樣。鏟去表層土,在距地表約3~8cm的土壤層取樣。
(2)制備培養基:制備一尿素為唯一氮源的選擇培養基
(3)樣品的稀釋:樣品的稀釋程度将直接影響平闆上生長的菌落數目。在實際操作中,通選用一定稀釋範圍的樣品液進行培養,以保證獲得菌落數在30~300之間、适于計數的平闆。
·測定土壤中細菌的數量,一般選用104、105 、106
·測定放線菌的數量,一般選用103、104 、105
· 測定真菌的數量,一般選用102、、103、 104
(4)取樣塗布
(5)微生物的培養與觀察
不同種類的微生物,往往需要不同的培養溫度和培養時間。
(6)細菌的計數
【旁欄思考題】
如何從平闆上的菌落數推測出每克樣品中的菌落數?
統計某一稀釋度下平闆上的菌落數,最好能統計3個平闆,計算出平闆菌落數的平均值。
每克樣品中的菌落數=(C/V)×M 其中,C代表某一稀釋度下平闆上生長的平均菌落數,V代表塗布平闆時所用的稀釋液的體積(ml),M代表稀釋倍數
“微生物的培養與應用”知識歸納
一、知識歸納
1、培養基的分類和應用
劃分标準 |
培養基種類 |
特點 |
用途 |
物理性質 |
液體培養基 |
不加凝固劑 |
工業生産 |
半固體培養基 |
加凝固劑,如瓊脂 |
觀察微生物的運動、分類、鑒定 | |
固體培養基 |
加凝固劑,如瓊脂 |
微生物分離、鑒定、活菌計數 | |
化學組成 |
天然培養基 |
含化學成分不明确的天然物質 |
工業生産 |
合成培養基 |
培養基成分明确(用化學成分已知的化學物質配成) |
分類、鑒定 | |
目的用途 |
選擇培養基 |
培養基中加入某種化學物質,以抑制不需要的微生物的生長,促進所需要的微生物的生長 |
培養、分離出特定微生物 |
鑒别培養基 |
根據微生物的代謝特點,在培養基中加入某種指示劑或化學藥品 |
鑒别不同種類的微生物 |
2、消毒與滅菌的區别
比較項目 |
消毒 |
滅菌 |
條件 |
使用較為溫和的理化方法 |
使用強烈的理化因素 |
結果 |
殺死物體表面或内部一部分對人體有害的微生物(不包括芽孢和孢子) |
殺死物體内外所有的微生物,包括芽孢和孢子 |
适用 |
實驗操作的空間、操作者的衣服和手 |
微生物的培養器皿、接種用具和培養基等 |
常用方法 |
煮沸消毒法(如在100℃,煮沸5~6 min)、巴氏消毒法(如在80℃,煮15 min);使用酒精、氯氣、石炭酸等化學藥劑進行消毒 |
灼燒滅菌、幹熱滅菌、高壓蒸汽滅菌 |
3、三種常用滅菌方法的比較
滅菌方法 |
滅菌條件 |
滅菌時間 |
适用材料或用具 |
灼燒滅菌 |
酒精燈火焰的充分燃燒層 |
直至燒紅 |
接種環、接種針或其他金屬工具 |
幹熱滅菌 |
幹熱滅菌箱内,160~170℃ |
1~2 h |
玻璃器皿(吸管、培養皿) 和金屬用具等 |
高壓蒸汽滅菌 |
100kPa,121℃ |
15~30 min |
培養基等 |
4、微生物的純化培養
包括培養基的制備和純化微生物兩個階段,純化微生物時常用的接種方法是平闆劃線法和稀釋塗布平闆法。
平闆劃線法:通過接種環在瓊脂固體培養基表面連續劃線的操作,将聚集的菌種逐步稀釋分散到培養基的表面。在數次劃線後,就可以得到由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體,這就是菌落。
稀釋塗布平闆法:将菌液進行一系列梯度稀釋,然後将不同稀釋度的菌液分别塗布到瓊脂固體培養基的表面,進行培養。在稀釋度足夠高的菌液裡,聚集在一起的微生物将被分散成單個細胞,從而能在培養基表面形成單個的菌落。
微生物的培養與應用相關知識拓展
發酵工程,是指采用現代工程技術手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生産有用的産品,或直接把微生物應用于工業生産過程的一種新技術。發酵工程的内容包括菌種的選育、培養基的配制、滅菌、擴大培養和接種、發酵過程和産品的分離提純等方面。
富集培養是微生物學中最強有力的技術手段之一。主要是指利用不同微生物間生命活動特點的不同,制定環境條件使僅适應該條件的微生物旺盛生長,從而使其在群落中的數量大大增加,人們能夠更容易地從自然界中分離到所需的特定微生物。富集條件可根據所需分離的微生物的特點,從物理、化學、生物以及綜合多個方面進行選擇,如溫度、pH、紫外線、高壓、光照、氧氣、營養等許多方面。下圖描述了采用富集方法從土壤中分離能降解對羟基苯甲酸的微生物的實驗過程。 | ||
(1)本實驗所需培養基為____________,碳源為_____________。(2)實驗原理是_________________________。(3)①→③重複培養的目的是______________________。(4)⑤的菌落中大部分是降解__________的微生物。(5)⑥為_______組,⑦為________組,設置⑥的目的是_____________。(6)⑤→⑥采用_______法,接種到⑥的培養基中,在操作過程中為防止污染應注意的事項是__________。 |
答案
(1)選擇培養基 對羟基苯甲酸(2)利用以對羟基苯甲酸為唯一碳源的選擇培養基,經富集培養,分離出能降解對羟基苯甲酸的微生物(3)增大對羟基苯甲酸微生物的比例(4)對羟基苯甲酸(5)對照 實驗 說明通過富集培養的确得到了欲分離的目标微生物(6)單細胞挑取 接種環在火焰上灼燒滅菌,燒紅的接種環在空氣中冷卻,同時打開皿蓋挑取菌種接種到試管中,并塞好棉塞,接種環在火焰上灼燒,殺滅殘留物 |
例題1.現有一種能生産甲硫氨酸的M菌,但産量很低,而且當培養液中甲硫氨酸的含量達到最大值後,繼續培養,甲硫氨酸含量會迅速下降。這是由于甲硫氨酸的積累反過來抑制了其合成。用紫外線照射可選育得到能抗甲硫氨酸抑制的高産新菌株。下列有關選育過程的表述,不正确的是
A.這種新菌株的選育方法屬于用物理因素誘導的誘變育種
B.M菌培養液中甲硫氨酸的含量達到最大值後又不斷減少是反饋調節的結果
C.用紫外線照射M菌的同時,還應在其培養基中添加甲硫氨酸
D.該選育過程中采用的培養基是液體培養基
答案D
例題2. (16分)焦化廠活性污泥中富含難降解的有機物苯甲酰胼,是當前焦化行業環保治理的難點。某同學通過查閱資料發現可通過細菌生物降解方法處理焦化廠污染物。請回答下列有關問題:
(1) 目的菌的篩選:選擇目的菌應該從_________中篩選,在配制培養基時僅加入 _________作為碳源,從功能上講該培養基屬于_________培養基,所選目的菌的同化作用類型是________。
(2) 優質菌株的馴化:欲要選出高效降解污染物的優質菌株,需采用逐步提高_________的方法馴化目的菌,培養出的目的菌株經稀釋塗布分離後得到_________以備鑒定和使用。
(3) 優質菌株降解污染物能力的測定:将分離得到的優質菌株_________到經過 _________處理的污染物液體培養基中,在适宜條件下培養,一定時間後,測定殘餘污染物的濃度。
答案(16分)(1)焦化廠活性污泥(焦化廠污染物) 苯甲酰肼 選擇 異養型 (2)苯甲酰肼濃度 單一菌落 (3)接種 滅菌
例題3.下列關于微生物培養和利用的叙述不正确的是
A.利用稀釋塗布平闆法隻能分離微生物不能對微生物進行計數
B.接種時連續劃線的目的是将聚集的菌種逐步稀釋獲得單菌落
C.以尿素為唯一氮源且含酚紅的培養基可選擇和鑒别尿素分解菌
D.用大白菜腌制泡菜的過程中亞硝酸鹽含量變化是先增加後減少
答案A
例題4.(16分)孔雀石綠(C23H25N2Cl)常用作紡織業的染料,也可用作水産養殖業的殺菌驅蟲劑。但它具有高毒性、高殘留的危害,因此對孔雀石綠廢水的處理已成為環境科學領域關注的熱點。科研人員從某化工廠污水池中分離獲得了能降解孔雀石綠的細菌菌株A。主要步驟如圖-25所示。
圖-25
分析并回答:
(1)從①到③的培養過程中培養液應加入 作為唯一碳源,此過程的目的是
和 。
(2)使用 法可以在④上獲得單個菌落。
(3)若要對獲得的菌株A進行分類鑒定,可先利用 技術進行體外DNA擴增,此過程中采用 方法将DNA雙鍊解開,而在菌株A體内,DNA複制時将雙鍊解開則是在 的作用下完成的。
(4)研究人員進一步研究了不同金屬離子對菌株A降解孔雀石綠的影響,實驗結果如圖-26。
由上述結果可以看出,與不加金屬離子的對照組相比,多數金屬離子對菌株A降解孔雀石綠有 作用,唯有Pb2 的作用相反。若要排除Pb2 本身對孔雀石綠有降解作用,則應設置 的培養基樣本作為對照。
【答案】 (1)孔雀石綠 篩選出菌株A 增加菌株A的濃度(擴大培養)
(2)稀釋塗布平闆(或平闆劃線)
(3)PCR 控制溫度 解旋酶
(4)抑制 含等量的Pb2 但不接種菌株A
【解析】本題考查微生物培養,DNA的複制
分離能降解孔雀石綠的細菌菌株,則需要制作以孔雀石綠為唯一碳源的選擇培養基,①②③過程可以篩選出菌株A,并且能增加菌株A的濃度。
用稀釋塗布平闆或者平闆劃線法法可以在④上獲得單個菌落。
DNA擴增一般采用PCR技術,用控制溫度的方法将DNA解旋,而在細胞内,DNA雙鍊在解旋酶的作用下解開。
觀察圖,加入金屬離子後,多數降解率都受到抑制變低;若要排除Pb2 本身對孔雀石綠有降解作用,則應設置含等量的Pb2 但不接種菌株A的培養基樣本作為對照。
例題5.(16分)烹饪過程中産生的油煙冷卻後形成液态的油脂,傾入下水道後會對環境造成污染。科研人員通過實驗篩選出了能夠高效分解油脂的微生物。請分析回答:
實驗材料:烹饪油煙冷凝液(來自居民家廚房抽油煙機的油杯)、原始種子菌液(來自某城市污水廠曝氣池污泥)、人工配制的營養液。
(1)實驗過程(如下表所示):
步驟 |
原始成分及體積 |
定容 |
培養 |
培養溫度 |
獲得菌種 |
1 |
250mL種子菌液、10mL烹饪油煙冷凝液、5mL營養液 |
500mL |
6天 |
30℃ |
菌液a |
2 |
100mL菌液a、20mL烹饪油煙冷凝液、5mL營養液 |
500mL |
6天 |
30℃ |
菌液b |
3 |
100mL菌液b、40mL烹饪油煙冷凝液、5mL營養液 |
500mL |
6天 |
30℃ |
菌液c |
從功能上分析此培養基屬于—— 培養基。在培養過程中需通入空氣并振蕩培養,由此推測所培養的微生物的異化作用類型是—— 型,在生态系統中屬于—— 。
(2)實驗結果(如圖所示)及分析:
① 實驗結果顯示—— 菌液适合在實際工程中應用,原因是—— 。
② 若在上述培養基中加入—— ,接種培養後,通過觀察—— 特征,可以初步鑒别菌液中微生物的種類。以上三種菌液中—— 菌液的微生物種類最多。
答案(每空2分,共16分)
(1)選擇 需氧(型 ) 分解者
(2)① c 菌液c中油的濃度下降最快(菌液c中油分解速率最大、降解速度最快)
②瓊脂 菌落 a
新陳代謝類型
新陳代謝類型:包括同化作用(自養型和異養型)和異化作用(需氧、厭氧、兼性厭氧型)。
同化作用的實質是:合成自身物質(有機物),并貯存能量,那麼動、植物合成自身有機物所需的原料是否相同?不相同,正是所需原料的不同,把整個生物界的同化作用分為兩種類型。即:自養型和異養型。
例:各種綠色植物——自養型 蘑菇——異養型
各種藻類植物——自養型 青黴——異養型
細菌——異養型
利用光能的自養型生物是綠色植物,它們能利用光能将無機物合成自身有機物,這種合成作用叫光能合成作用。有些自養型生物體内無葉綠素,不能利用光能,而是利用環境中無機物氧化釋放出的化學能來合成自身物質,這種合成作用叫“化能合成作用”。
例如:硝化細菌、硫細菌、鐵細菌,它們分别能使還原态N、S、Fe氧化,并利用氧化反應釋放的能量(化學能)合成自身物質,貯存能量。
異化作用的不同類型
在異化作用的一些生理過程中,其中最關鍵最主要的是呼吸作用,所以異化作用是以呼吸作用的方式為分類依據的。呼吸作用方式分為有氧呼吸、無氧呼吸和兼性厭氧呼吸,所以異化作用的類型就分為需氧型、厭氧型和兼性厭氧型。
例題1.下圖表示從土壤中分離能降解酚類化合物對羟基苯甲酸的微生物的實驗過程。下列與該實驗相關内容的叙述中不正确的是
A.實驗中所用的培養基①②③④均屬于選擇培養基
B.圖中I、Ⅱ過程實現了對目标微生物的稀釋
C.統計⑤處培養基中的菌落數并不一定代表接種到④上的活菌數
D.在⑤處培養基上形成菌落的微生物同化作用類型為異養型
答案B
例題2.(20分)從某地分離到能分泌纖維素酶的枯草杆菌,對此菌進行誘變,利用染色法篩選纖維素酶産量高的菌體。(染色法:染料和培養基中的纖維素發生顔色反應,當纖維素被菌體水解,培養基中會出現以菌落為中心的透明圈)
(1)實驗材料:菌體懸液,紫外燈,添加__________為碳源的選擇培養基,培養皿等
(2)實驗過程及結果預期:
a.将菌體懸液稀釋至适當濃度,平均分成甲、乙兩組。
b.甲組用__________的紫外線照射一定時間,乙組不做處理。
c.__________接種至選擇培養基上。
d.觀察并測量__________的直徑與相應菌落直徑
e.若甲組中出現了纖維素酶産量高的菌體,其形成的菌落表現為__________比乙組相應值的平均值大。
(3)甲組中會出現纖維素酶産量不同的菌體,此現象是由于紫外線的照射改變了基因的 ,即發生了 (變異類型),體現了此變異的__________特點。
(4)枯草杆菌因沒有__________系統,其分泌纖維素酶與真核細胞蛋白質的分泌方式不同。
(5)
若用液體培養基培養上述細菌,研究其數量變化規律,繪制出該菌的生長速率曲線如右圖,據圖描述此菌的種群數量的變化規律是__________。
答案.(20分)
(1) 纖維素
(2) b. 适當劑量(強度)
c. 将等量甲乙兩組菌液
d.透明圈
e.透明圈的直徑與相應菌落直徑比值
(3) 結構(或堿基排列順序) 基因突變 不定向
(4) 生物膜
(5) 先S型增長後下降(首先平穩随後增加再平穩之後下降)
例題3.組氨酸缺陷型沙門氏菌是由野生菌種突變形成的,自身不能合成組氨酸。将其接種在缺乏組氨酸的平闆培養基上進行培養,有極少量菌落形成。2-氨基芴是一種緻突變劑,将沾有2-氨基芴的濾紙片放到上述平闆培養基中,再接種組氨酸缺陷型沙門氏菌進行培養,會有較多菌落出現。以下叙述不正确的是
A.在接種前,2-氨基芴和濾紙片須進行滅菌處理
B.若用劃線法接種可以根據菌落數計算活菌數量
C.基因突變的可逆性與是否存在緻突變劑無關
D.此方法可以用于檢測環境中的化學緻突變劑
答案B
例題4.(18分)某實驗小組欲從土壤中篩選出能分泌澱粉酶的芽孢杆菌,設計實驗步驟如下,請給予合理的補充。
(1)采樣與培養:将采集的土樣混勻後稱取1g,置于經過—— 法滅菌處理的—— (填“固體”或“液體”)培養基中,28℃振蕩培養。
(2)接種與選擇:為避免培養液中菌體濃度過高,需将培養液進行 ——處理。之後,将菌液塗布接種于以—— 為唯一碳源的固體培養基上,30℃條件下培養。為避免污染,需将培養皿呈—— 狀态放置。此外,為排除其他因素的影響,提高實驗可信度,本步驟需設計 ——作為空白對照。
(3)篩選與純化:将适量的碘液滴加在平闆中的菌落周圍,如果菌落周圍的現象是—— ,則說明此種菌能夠—— 。從平闆中挑取實驗效果明顯的目的菌株,采用 ——法接種于新的培養基平闆,可對菌株進行進一步的純化。
答案.(每空2分,共18分)
(1)高壓蒸汽滅菌;液體
(2)系列稀釋(或“梯度稀釋”);澱粉;倒置;
未接種的空白培養基(或“接種等量無菌水的培養基”)
(3)出現透明圈;分泌澱粉酶使澱粉發生水解;(平闆)劃線
例題5.(15分)在調查某湖水中H細菌指數(1升水中含有的H細菌菌群數)的實驗中,先将5升湖水水樣濃縮至5毫升,然後各取濃縮水樣1毫升,塗布到4個培養皿中培養,培養後統計的菌落數分别是42、38、55、18。實驗引發出一系列的問題,請回答:
(1) 培養基中含有蛋白胨、澱粉分别為細菌培養提供了_ ______ ___。
(2)配制好的培養基用____________法滅菌,并在 條件下接種。
(3)為了盡快觀察到細菌培養的實驗結果,應将接種了湖水樣品的平闆置于___ ___中培養,培養的溫度設定在37℃。要使該實驗所得結果可靠,還應該同時在另一平闆上接種__ ____作為對照進行實驗。
(4)細菌培養産生的單個菌落在生态學中稱為__________。 根據上述結果計算,被檢水樣的H細菌指數為__________。
(5)在培養H細菌的過程中發現了另一種X細菌,并進行了如下圖所示的實驗:
從生态學的角度分析,H細菌與X細菌之間的關系是____________。 X細菌周圍H細菌不能生長和繁殖的原因最可能是__________________。
(6)幹擾素是動物或人體細胞受到病毒侵染後産生的一種糖蛋白,科學家用基因工程的方法生産幹擾素時,用H菌作為—— ,常用的轉化方法是,先用—— 處理細胞,使其處于感受态,然後将其與—— 在緩沖液中混合,最後通過—— 的表達檢測幹擾素基因是否成功導入。
(7)若X細菌感染特定人群,則X細菌對感染者來說屬于免疫學中的______物質,如果X細菌侵入人體細胞内,則徹底消滅這些細菌所涉及的免疫有_____________。
答案(15分)(1)氮源、碳源
(2)高壓蒸汽滅菌 無菌
(3)恒溫培養箱 等量無菌水
(4)種群 45
(5)競争 X細菌産生了不利于其他細菌生存的物質
(6)受體細胞 Ca2 重組表達載體(重組DNA分子) 标記基因
(7)抗原 細胞免疫和體液免疫(特異性免疫)
例題6. (16分)石油污染會造成某些生物的大量死亡或大量增加,引起生态系統的變化。運用生物修複技術已發展成高效、低成本、環境友好的污染治理方法,該方法主要是在污染地接種經馴化的高效微生物來提高生物降解污染物的速率。圖1表示馴化降解石油成分菌株S25A1的方法。圖2為不同N:P對石油降解的影響。請回答:
圖1
圖2
(1)在被污染的區域的S25A1菌能降解石油,該菌的代謝類型為____________,屬于生态系統成分中的___________。
(2)研究人員用基因工程的方法增強S25A1菌株的降解能力,圖中載體的化學本質為_______________,除标出的抗性基因外,還應具有________和__________的起點。
(3)實驗中接種1的常用方法有____________和_______________,将其接種在固體培養基中,該培養基中除了必要的營養物質外,還需要添加____________,才能篩選出降解能力更強的菌株。
(4)在接種2中使用接種環接種前,需要用___________方法對接種環滅菌處理。
(5)從圖2中可以看出,_____元素含量較高時,石油能夠迅速降解。該元素在菌體細胞内可參與___________、____________等細胞結構的物質組成。
答案 (共16分,除特殊說明外每空1分)
(1)異養需氧型 分解者
(2)DNA 複制 轉錄(後兩空順序可颠倒)
(3)平闆劃線法 稀釋塗布平闆法 卡那黴素
(4)灼燒法 (2分)
(5)P (2分) 細胞膜(2分)、核糖體(2分)(後兩空順序可颠倒,其它答案合理給分)
例題7(16分)
赤黴病是由雪腐鐮刀菌等真菌感染引起的,廣泛發生在小麥等糧食作物上。雪腐鐮刀菌代謝産生的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON,分子式為C15H20O6)嚴重影響禽畜生産和人體健康。請分析回答下列問題:
(1)下列微生物與雪腐鐮刀菌的細胞結構類似的是 ——(選填選項前的符号)。
a.酵母菌 b.醋酸杆菌 c.毛黴 d.乳酸菌 e.大腸杆菌
(2)為探究DON的緻畸性是否與細胞的染色體變異有關,可向動物細胞培養液中加入一定劑量的DON,在—— 培養箱中保溫培養一段時間後,在顯微鏡下觀察染色體的—— 。
(3)某同學為篩選專一降解DON的菌,配制了下列培養基,在适宜條件下培養:
實驗步驟 |
取樣 |
培養基 |
培養結果 |
Ⅰ |
土壤樣品 |
葡萄糖,(NH4)2SO4,K2HPO43H2O, KH2PO4,NaCl,CaCl2, Mg SO47H2O,加水定容 |
培養液a |
Ⅱ |
1mL培養液a |
同上 |
菌落 |
Ⅲ |
挑取單菌落 |
真菌培養基 |
培養液b |
①為實現篩選目的,步驟Ⅰ所使用的培養基配方中,應去除—— 并加入—— 。
②為實現目的菌的分離和計數,步驟Ⅱ所使用的培養基中還應加入—— 制成平闆,采用的接種方法是—— 。
③步驟Ⅲ的目的是—— 。
答案(16分,每空2分)
(1)a、c(答全給分)
(2)CO2 數目和形态(結構)(答全給分)
(3)① 葡萄糖 DON
② 瓊脂 稀釋塗布平闆法
③ 快速增加目的菌的種群數量(擴大培養)
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