回答下列关于微生物的问题。
陈皮是一味传统的中草药,研究者从陈皮中分离出有益微生物,制成微生物制剂再应用于陈皮的生产,有助于陈皮的防腐与风味的维持。具体操作如下图,其中①~④表示过程。
(1)下图中过程③所用的接种方法是 ,过程④的目的是 ,所用的接种方法是 。整个操作过程均为无菌操作,所使用的器皿均灭过菌,其目的是 。
研究者从陈皮中共分离纯化得到23 株菌株,分别标为cp01—cp23,但没有分离纯化得到真菌。提取该23株菌株DNA,经过PCR技术扩增后电泳 (DNA在一定的电场力作用下,在凝胶中向正极泳动,DNA分子越大,泳动越慢),所得电泳图谱如下图,其中M表示已知不同分子量的DNA,比照其大小可以粗略估算样品DNA分子量的大小。
(2)据题意分析,图中的电泳方向是 (由上至下/由下至上),图中用圆圈标出的DNA其分子量大小范围在 bp之间。
(3)已知同一类群的菌株电泳后DNA图谱一致,据图分析,该23株菌株共分 个类群。其中,与cp12属于同一类群的有 。
(4)陈皮样品中没有分离到真菌,可能的原因是 ( ) (多选)
A.陈皮的处理对真菌有抑制作用 | B.该陈皮样品中可能没有真菌 |
C.陈皮能够抑制多种真菌的生长 | D.陈皮中的细菌对真菌有抑制作用 |
E. 陈皮样品无法为真菌提供碳源
【生物—选修1:生物技术实践】生物技术实践与人们生产和生活密切相关。请回答下列有关问题:
(1)无菌技术主要通过消毒和灭菌来避免杂菌污染。常用的灭菌方法有灼烧灭菌、____灭菌和____灭菌。
(2)在制作果醋过程中,榨取的果汁非常浑浊,解决方法是____ 。
(3)进行兰花组织培养的基本实验操作步骤是:制备MS固体培养基、外植体消毒、 、培养、移栽、栽培。花药离体培养时,选择合适发育时期的花粉能提高诱导成功率,确定花粉发育时期最常用的染色方法是____ 。培养过程中若控制离体组织细胞能分裂但不分化,常用的两种激素及使用顺序为____。
(4)橘皮精油的提取之所以不采取水蒸气蒸馏法,是因为该方法会导致原料____和有效成分____等问题。
白僵菌是一种真菌,其分生孢子寄生在林木害虫表皮、气孔或消化道上,使害虫死亡。回答下面问题:
(1)微生物培养技术可以从自然菌样中筛选较理想的生产用菌种。一般步骤为:采集菌样_富集培养→_
→性能测定。培养的白僵菌的菌样最好从____中采集。
(2)用于分离白僵菌菌种的培养基应选用____培养基(液体、固体)。配制的白僵菌培养基一定含有水、无机盐以及____ 和 。
(3)分离与培养过程中,培养基和接种工具都要进行 处理。
(4)白僵菌培养时常用的接种方法是____和____ 。
办公和学习产生大量废纸,其主要成分是木质纤维,人类正努力将其转化为一种新的能源乙醇。下图是工业上利用微生物分解纤维素生产乙醇的基本工作流程,请回答相关问题:
(1)图中①环节所需的微生物若来自土壤,要统计土壤样品中该活菌的数目,宜采用
法接种,根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积,统计平板上的 就能大约推测出样品中的活菌数。
(2)分解废纸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 。
(3)④接种的微生物是 ,为降低乙醇生产成本,可利用 技术使酶能够重复使用。
(4)纸张加工过程中,有时要加入一些由植物芳香油制成的香精,芳香油的提取方法有 (请写出3种)等;也可以用植物色素使纸张着色,根据植物色素易溶于有机溶剂的特点,可以考虑使用 法提取植物色素。
请回答下列与微生物有关的问题:
(1)微生物的分布:纤维素分解菌主要分布在富含 的土壤表层。
(2)微生物的消毒和灭菌:在菊花组织培养中,对外植体常用的 和氯化汞进行消毒;在微生物培养中,对培养基常用 法进行灭菌。
(3)微生物的应用:在葡萄酒的自然发酵过程中,运用吸附在葡萄皮上的野生型 发酵产生酒精。
(4)微生物的接种:微生物接种的方法很多,最常用的是 和稀释涂布平板法。
(5)微生物的计数:运用活菌计数法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,原因是
(6)微生物的鉴定:为筛选出纤维素分解菌,应向培养基中加入 染料,发生红色反应,再根据培养基中是否产生 来筛选纤维素分解菌。
阅读资料,完成后面的问题。
资料一:单细胞蛋白( single cell protein,SCP)是指通过培养大量细菌、酵母、真菌或藻类,从中提取出的蛋白质或生物菌体,可直接作为一种人和动物的蛋白来源添加到人类食品和动物饲料中。
资料二:对柑橘果实加工后剩下的新鲜皮渣处理成为许多加工厂亟需解决的问题,柑橘皮渣含大量果胶、纤维素和半纤维素,并且可能作为一种发酵基质。
资料三:有科学家设想可以柑橘皮渣为原料,筛选合适的微生物和提供适宜发酵条件,生产单细胞蛋白质来作为动物饲料使用。
(1)单细胞蛋白可直接作为蛋白质来源添加到动物饲料的原因是蛋白质是细胞__ (干重,鲜重)中含量最高的物质。
(2)柑橘皮渣中的纤维素可以为微生物的培养提供 。
(3)我们分别使用四种类型的酵母进行发酵,并测定发酵前后的粗蛋白和真蛋白含量得到下表:
注:CP:粗蛋白,TP:真蛋白。
从表中来看,有3种酵母均可显著提高发酵产物的粗蛋白质和真蛋白质含量,从粗蛋白质提高程度看,以 (填单株酵母菌株编号)效果最好,但以真蛋白质来看,则以 最好。
(4)进一步研究表明,使用酵母和霉菌混合发酵的效果更好,其原因可能是混合发酵时,霉菌产生的 酶和 酶可以分解发酵原料中细胞壁成分,其分解产物除了可以保障自身生长外,还可促进酵母生长。
(5)以下为研究发酵条件的部分实验,在这三组实验中,自变量为____ ,无关变量是 。
利用微生物用纤维素生产乙醇可以采用下面的基本流程进行,请回答:
(1)自然界中①环节需要的微生物大多分布在________的环境中。将从土壤中获得的微生物培养在以______为碳源的培养基上,再用___________从培养基上选出所需菌种。
(2)为确定①环节得到的是不是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶的实验,其发酵方法有液体发酵和_______发酵。对纤维酶的测定方法是采用这种酶分解滤纸等纤维素后产生的_________进行定量测量。确定了所需要的微生物后,就可进行图中_____ 、____ 环节,以获得进行酒精发酵的原料。
(3)生产中可以满足④环节的常用菌种是_______,为了确保获得较纯净的乙醇,发酵过程需保持_______环境。
某实验小组欲从豆油污染的土壤中筛选出能高效降解脂肪的菌株。请回答:
(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以 为唯一碳源的固体培养基上,从功能上讲,该培养基属于 培养基。
(2)为避免培养皿污染,需将培养皿呈 状态放置。为避免培养液中菌体浓度过高,需将培养液进行 处理。为了排除 ,需设置接种等量无菌水的培养基作为空白对照。
(3)为了筛选出菌株,可将适量的 试剂滴加在平板中的菌落周围,洗去浮色后,如果菌落周围的现象是 ,则说明此种菌能够分泌脂肪酶。
(4)纯化菌种时,为了得到单菌落,可采用 法接种于新的培养基平板上。
某实验小组欲从豆油污染的土壤中筛选出高效降解脂肪的菌株。请回答:
(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以 为唯一碳源的固体培养基上,从功能上讲,该培养基属于 培养基。
(2)为避免培养基污染,需将培养皿呈 状态放置。为避免培养液中菌体浓度过高,需将培养液进行 处理。为了排除 ,需设置接种等量无菌水的培养基作为空白对照。
(3)为了筛选出菌株,可将适量的 试剂滴加在平板中的菌落周围,洗去浮色后,如果菌落周围的现象是 ,则说明此种菌能够分泌脂肪酶。
(4)纯化菌种时,为了得到菌落,可采用 法接种于新的培养基平板上。
(5)试验操作应在酒精灯火焰附近进行的原因是 。
农作物收获后,燃烧秸秆会造成大气污染,如何回收利用是我国面临的一个重要问题。某同学设计从土壤中分离纤维素分解菌→分解秸秆,获得糖液→发酵生产乙醇,从而实现再次利用,请回答以下问题:
(1)将从土壤中获得的微生物培养在以__________为碳源,并在加入__________的培养基上筛选周围有________的菌落。
(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有两种,即 和 。采用固体平板培养细菌时,需要倒置培养,其原因是______________。
(3)发酵阶段需要的菌种是__________,在产生乙醇时要控制的必要条件是__________。
【生物—选修 生物技术实践】高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌,其筛选过程如下图所示。
(1)从用途上来说,Ⅰ号培养基属于 培养基,仅以淀粉作为 源;从物理状态上来说,Ⅱ号培养基属于固体培养基,配制时一般加入 作为凝固剂。
(2)进行①过程的目的是 ;②过程所使用的接种方法是 法。
(3)Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时,灭菌与调节pH的先后顺序是 ;一般对配制的培养基采用 法灭菌。
(4)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放 分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈;应挑出透明圈 (大或小)的菌落,接种到Ⅱ号培养基。
每生物兴趣小组为了探究土壤中的微生物对尿素是否有分解作用,设计了以下实验,并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌).培养基成分如下表所示,实验步骤表格所示.请分析回答问题:
KH2PO4 |
1.4g |
Na2HPO4 |
2.1g |
MgSO4•7H2O |
0.2g |
葡萄糖 |
1g |
尿素 |
10g |
琼脂 |
15g |
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000mL |
(1)简述土壤中可分解尿素的细菌的鉴定方法及原理:在以尿素为唯一氮源的培养基中加入 指示剂,细菌合成的 将尿素分解为 ,pH升高,使指示剂变为红色.
(2)培养基中加入尿素的目的是筛选目的菌,这种培养基属于 培养基.
(3)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的 和 ,实验中需要振荡培养,原因是 .
(4)图1是利用 法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面.通常还可以 方法分离到一个细胞繁殖形成的菌落
(5)关于图1的操作方法和结果,叙述正确的是 .
A.操作时要将接种环放在火焰上灼烧灭菌
B.划线操作须在火焰旁进行
C.多次划线后培养才可以分离到一个细胞繁殖形成的菌落
D.在1、2、3、4、5区域中划线前后都要对接种环灭菌
为研究大肠杆菌乳糖代谢过程中lAc基因表达的调控机制,科研人员做了相关实验。
(1)在加入乳糖和去掉乳糖条件下,检测培养的大肠杆菌细胞中lAc mRNA和β-半乳糖苷酶的含量,得到下图所示结果。
①乳糖属于糖类中的_________糖,细胞内的β-半乳糖苷酶可将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖。
②据图可知,加入乳糖时,lAc基因启动_________。去掉乳糖后,lAc mRNA含量立即下降,推测其原因是_________,同时β-半乳糖苷酶含量在一定时间内维持稳定,其原因是β-半乳糖苷酶_________。
(2)为了证实乳糖的作用是诱导新的β-半乳糖苷酶合成而不是将细胞内已存在的酶前体转化为有活性的酶,科研人员将大肠杆菌放入含35S标记的氨基酸但无乳糖的培养基中繁殖多代,之后将这些细菌转移到_________培养基中培养,加入乳糖后,分离、检测新合成的β-半乳糖苷酶,若这些酶_________放射性,则证明是诱导合成的。
(3)科研人员发现一种lAc基因突变型大肠杆菌能产生β-半乳糖苷酶,但不能在以乳糖为碳源的培养基中生长。他们在野生型和突变型细菌培养基中添加放射性标记的乳糖,发现野生型在乳糖诱导后会摄取乳糖,而突变型菌几乎不能。据此推测乳糖还能够诱导野生型菌产生某种蛋白X,蛋白X的功能是_________。
(4)由上述实验推测,只有当乳糖存在时,______酶与lAc基因的启动子结合,诱导lAc基因表达,从而诱导_______的合成。这种机制使微生物在有底物存在时才合成相关酶,从而减少了细胞内_______的浪费。
植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。刚果红(CR溶液)可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。用含有CR的培养基培养纤维素分解菌时,培养基上会出现以该菌的菌落为中心的透明圈 。
为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落,某同学设计了如下培养基(成分见下表):注:“+”表示有,“-”表示无。
|
酵母膏 |
无机盐 |
纤维素粉 |
琼脂 |
CR溶液 |
水 |
培养基 |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
(1)据表判断,培养基 (“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是 ;配制培养基时,在各种成分都熔化后灭菌前,要进行的是 。实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉,这样做的目的是 。
(2)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是 (多选)。
A.酒精灯
B.培养皿
C.显微镜
D.无菌水
E.无菌滴管
F.接种环
G.玻璃刮铲
(3)有同学在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落如左下图。 图中降解纤维素能力最强的菌株是 。
(4)教师用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度条件进行纤维素分解发酵,测得发酵液中酶活性的结果见右下图,推测菌株 更适合夏季分解植物桔杆,理由是 。
运用所学知识回答下列与生物技术实践相关的问题。
(1)自古酒就与人类生活息息相关。在上图所示两发酵瓶中装入等量的葡萄汁,其中装置_______更适用于果酒制作,果酒制作中发酵旺盛期_______产量很大,需进行定期排气。果酒发酵是否成功可用重铬酸钾对发酵产物________进行检验确认。
(2)对于植物有效成分的提取,适用于玫瑰油、薄荷油等化学性质稳定、难溶于水、挥发性强的芳香油的提取方法为______________,在提取过程中,加入___________可吸收精油中残留的水分。
(3)微生物培养时,如果想分离出金黄色葡萄球菌,可在培养基中加入________;后期进行菌落统计时,除了显微镜直接计数法,还可用________法培养细菌进行间接活菌计数。
(4)植物组织培养的培养基中添加了________等无机营养,为植物细胞生活提供了必需的无机盐。