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REVIEW
温故知新
微生物培养和应用
共6个小题，满分90分。1.（15分）每升水中大肠菌（最主要的是大肠杆菌）的数目是水污染的最重要生物学指标。回答下面的问题。（1）培养基灭菌后将培养基倒入培养皿后，等待培养基冷却凝固后要将平板放置，这样做的目的是。培养微生物后的培养基在丢弃之前需要进行灭菌处理，目的是。（2）进行水体中大肠杆菌计数常用的接种方法是稀释涂布平板法，稀释涂布平板法计数所获得的是（活菌，死菌，活菌和死菌）数目，计数的原理是。（3）某小组从城市排放的某污水采集水样10mL,在3个平板上分别接种0.1mL水样，经适当培养后，3个平板的菌落数分别为32、30、34，而空白对照组的菌落数为0，据此可判断此城市排水的每升水样中的活菌数为。（4）大肠杆菌是人和动物正常的肠道栖息菌，一般不致病，能合成维生素B和维生素K，以及有杀菌作用的大肠杆菌素，选择大肠杆菌作为水污染主要指标的原因是。2．(15分)某研究小组欲用平板收集厕所空气中是否存在尿素分解菌，以及厕所内不同高度空气中尿素分解菌的分布是否存在差异。（1）实验中培养基中尿素分解菌所需的氮来源于，若要制作无菌平板，该培养基中通常要加入。（2）纯化菌种时为了得到单一菌落，常采用的接种方法是和。（3）研究者可以通过观察培养形成的菌落的、隆起程度等特征，来判断培养基上是否感染了其他细菌。在实验中，研究者每隔24小时统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止。（4）实验应设置和若干实验组，实验组的操作是。3.（15分）有些微生物能够分解原油，从而消除原油泄漏造成的污染。某同学欲筛选能高效降解原油的菌种。回答下面的问题：（1）通常情况下，在微生物的培养过程中，实验室常用的灭菌方法有（写出两项）。无菌技术要求实验操作应在酒精灯附近进行，以免周围环境中微生物的污染。（2）筛选能高效降解原油的微生物的土样应取自的土壤，在筛选过程中，土壤样品稀释液应接种到培养基上，为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的。（3）两位同学接种培养后，甲同学的培养效果如图A所示，乙同学的培养效果如图B所示。同学甲的接种方法是，平板中部分菌落越来越稀少的原因是；乙同学的接种方法是，出现图B所示现象的原因是。4.（15分）农作物秸秆中含有的纤维素阻碍了堆肥技术在处理有机固体废物领域的发展。为提高堆肥品质，某同学为探究温度对纤维素分解菌分解能力的影响，进行了如下实验。①纤维素分解菌的筛选、分离及纯化；②纤维素分解菌菌株数量测定；③纤维素酶活力测定和降解滤纸能力的检测。请回答下列问题：（1）分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将分解成。在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成色复合物。（2）步骤①中，若用稀释涂布平板法接种，则必须将菌液进行一系列的，接种到固体培养基。已知纤维素酶的最适温度在45～65℃之间，欲从45～65℃的恒温箱中筛选出能高效分解纤维素的细菌，请写出测定纤维素酶的最适温度的实验思路：。（3）步骤②中，在条件适宜的环境下培养细菌10d后，用（填一种实验用具）在显微镜下可计算细菌数量。此方法中应以作为唯一碳源的培养基。可用台盼蓝染液鉴定视野中细菌是否死亡，原理是。（4）步骤③中，酶活力可用培养基上菌落直径及来表示。5.（15分）为研究来自植物的果胶酶（甲）和黑曲霉的果胶酶（乙）的果胶酶对果汁澄清的效果，某小组将等量甲、乙分别加入到同种磨碎程度相同苹果的苹果泥中并混匀，再将两者置于室温下，40min内每10min取样测定澄清效果。回答下列问题：（1）果胶是由聚合而成的一种高分子化合物，果胶酶包括酶、酶、果胶酯酶等。（2）酶的活性是指，用催化某一化学反应的反应速率表示。酶反应速率用表示。（3）该实验的自变量是、。（4）实验中，用玻璃棒不断搅拌可以加快果胶澄清的速度，原因是。6.（15分）年，我国科学家屠呦呦荣获年诺贝尔生理学和医学奖，以表彰他们在疟疾治疗研究中取得的成就。青蒿素不溶于水，不耐热，不易挥发，易溶于有机溶剂，主要通过“低温乙醚萃取”法从黄花蒿茎叶中提取。请回答下列问题：（1）提取青蒿素不能使用水蒸气蒸馏法的原因是，萃取前要将黄花蒿茎叶进行，以提高萃取效率。（2）青蒿素能抑制微生物的生长，某同学在培养大肠杆菌的培养基中加入青蒿素进行探究实验，青蒿素的加入应在培养基（灭菌前，灭菌后），原因是。（3）萃取的效率主要取决于，萃取过程中，为了防止加热时有机溶剂挥发，可以以采取的措施是。（4）萃取受温度和时间长短等条件的影响。请写出探究青蒿素的最佳萃取时间的简要思路。答案解析见文末
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1.（除特别说明外，每空2分）（1）倒过来防止培养皿盖上的水珠落入培养基防止培养基中微生物对环境造成污染（2）活菌（1分）当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌（3）3.2×（4）水体中的病原微生物主要来自于人畜粪便，而人畜粪便中含有大量的大肠杆菌。当我们在水体中检测出大肠杆菌数量超标之后，我们就有理由相信，水体已经被人畜粪便污染了。（4分）（1）培养基灭菌后将培养基倒入培养皿后，等待培养基冷却凝固后要将平板倒过来放置，这样做的目的是防止培养皿盖上的水珠落入培养基。培养微生物后的培养基在丢弃之前需要进行灭菌处理，目的是防止培养基中微生物对环境造成污染。（2）当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落来源于样品稀释液中的一个活菌，因此，稀释涂布平板法计数所获得的是活菌数目。（3）空白对照组没有出现菌落，说明培养基没有污染。0.1mL未稀释的水样平均有活菌数为（32+30+34）÷3=32，可推测每升水样的活菌数=32×1×10×=3.2×。（4）水体中的病原微生物主要来自于人畜粪便，而人畜粪便中含有大量的大肠杆菌。当我们在水体中检测出大肠杆菌数量超标之后，我们就有理由相信，水体已经被人畜粪便污染了。2.(除特殊说明外，每空2分)（1）尿素（1分）琼脂（1分） （2）平板划线法 稀释涂布平板法(后两空位置可颠倒) （3）形状、大小、颜色（1分） 因培养时间不足导致遗漏细菌数目（4）空白对照组将各实验组平板分别放置在教室不同高度的位置上，开盖暴露一段时间（4分）（1）用于培养分解尿素的细菌培养基中所需的氮来源于尿素。因为该实验是“用平板收集教室空气中的微生物”，所使用的培养基应为固体培养基，通常要加入琼脂。（2）纯化菌种时为了得到单一菌落，常采用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。（3）根据不同细菌形成的菌落特征不同，研究者可以通过观察培养形成的菌落的形状、大小、颜色、隆起程度等特征，来判断培养基上是否感染了其他细菌。研究者每隔24小时统计一次菌落数目，并选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足导致遗漏细菌数目。（4）实验的目的是收集厕所空气中是否存在尿素分解菌，以及厕所内不同高度空气中尿素分解菌的分布是否存在差异。所以实验组的操作是：将各实验组平板分别放置在厕所不同高度的位置上，开盖暴露一段时间，以收集厕所不同高度空气中的尿素分解菌。3.(除特殊说明外，每空2分)（1）灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌（任意两项）火焰（1分）（2）长期被原油污染以原油为唯一碳源的固体（1分）大小（1分）（3）平板划线法划线过程接种环上的微生物逐渐减少稀释涂布平板法涂布不均匀（1）实验室培养微生物过程中，常用灼烧灭菌对接种环、试管口等进行灭菌；常用干热法对对玻璃器皿和金属器皿等进行灭菌；常用高压蒸汽灭菌法对培养基、试管等进行灭菌。实验操作应在酒精灯火焰旁进行，以防止微生物的污染。（2）筛选能高效降解原油的微生物的土样应取自长期被原油污染的土壤，在筛选过程中，土壤样品稀释液应接种到以原油为唯一碳源的固体培养基上，为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈越大说明降解原油的能力越强。（3）A是平板划线法接种后培养的效果图，B是稀释涂布平板法接种后培养的效果图。同学甲的接种方法是平板划线法，平板中部分菌落越来越稀少的原因是划线过程接种环上的微生物逐渐减少；乙同学的接种方法是稀释涂布平板法，出现图B所示现象的原因是涂布不均匀。4.(除特殊说明外，每空2分)（1）纤维二糖（1分） 葡萄糖（1分）红（1分） （2）梯度稀释 取若干以纤维素为唯一碳源的刚果红培养基，在其上接种等量的纤维素分解菌，分别置于45～65℃的不同温度的恒温箱中培养，一段时间后，分别测定各培养基上菌落周围的透明圈大小（答案合理即可）（4分）（3）血细胞计数板 纤维素 活细菌的细胞膜具有选择透过性，不能被台盼蓝染色（答案合理即可）（4）菌落周围透明圈大小(1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被纤维素酶分解为葡萄糖，如图：刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。（2）用稀释涂布平板法接种时，需将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释梯度的菌液分别涂抹在琼脂培养基表面。制作固体培养基时通常需添加琼脂。测定45～65℃范围内纤维素酶的最适温度，需先设置一系列温度梯度，接种细菌后放在适宜条件下培养相同时间，然后测定菌落周围透明圈的大小，透明圈越大，表明该温度下酶活性越高。（3）对细菌计数时可以采用稀释涂布平板法和血细胞计数板计数法，前者可通过肉眼计数菌落数，后者需借助显微镜观察。实验目的是统计纤维素分解菌的数量，因此培养基只能以纤维素作为唯一碳源。血细胞计数板必需滴加菌液才能统计，因此培养基需是液态的。可用台盼蓝染液鉴定视野中细菌是否死亡，原理是活细菌的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不是细菌需要的物质，无法进入活细胞，而死细胞的细胞膜失去选择透过性，台盼蓝可以进入死细胞。（4）酶活力可用培养基上菌落直径及菌落周围透明圈大小来表示。5.：（除特殊说明外，每空2分）（1）半乳糖醛酸半乳糖醛酸果胶分解（1分）（2）催化一定化学反应的能力单位时间内，单位体积中反应物的减少量或产物的增加量（3）果胶酶的种类果胶酶催化时间（4）促进果胶酶与苹果泥的充分接触，缩短澄清时间（1）果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，果胶酶包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。（2）酶的活性是指催化一定化学反应的能力，用催化某一化学反应的反应速率表示。酶反应速率用单位时间内，单位体积中反应物的减少量或产物的增加量表示。（3）该实验的自变量是果胶酶的种类、果胶酶催化时间。（4）实验中，用玻璃棒不断搅拌可以加快果胶澄清的速度，原因是促进果胶酶与苹果泥的充分接触，缩短澄清时间。6.(除特殊说明外，每空2分)（1）青蒿素不易挥发粉碎和干燥（2）灭菌后（1分）高压蒸汽灭菌的条件下会破坏青蒿素（3）萃取剂的性质和使用量在加热瓶口安装回流冷凝装置（4）将萃取材料平均分成多组，在其他条件相同且适宜的情况下，分别进行不同时间萃取，测定青蒿素含量，达到最大青蒿素含量所用的最短时间即为最佳萃取时间（4分）（1）青蒿素不易挥发，故不能使用水蒸气蒸馏法提取青蒿素。在用萃取法提取青蒿素时，萃取前需对黄花蒿茎叶进行粉碎和干燥，以提高萃取效率。（2）培养基常用高压蒸气灭菌法进行灭菌，在此条件下青蒿素可能会被破坏，故青蒿素应在灭菌后加到培养基中。（3）萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量；萃取过程中为了防止加热时有机溶剂挥发，需要在加热瓶口安装回流冷凝装置。（4）萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受温度和时间长短等条件的影响。若要探究青蒿素的最佳萃取时间，简要思路是将萃取材料平均分成多组，在其他条件相同且适宜的情况下，分别进行不同时间萃取，测定青蒿素含量，达到最大青蒿素含量所用的最短时间即为最佳萃取时间。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇