【生物——生物技术实践】酿酒厂常用酸性脲酶去除酒精类饮品中的尿素,以改善酒精类饮品的品质。请回答下列问题:
(1)从土壤中筛选酸性脲酶生产菌,其培养基的主要成分有葡萄糖、尿素、琼脂等,从功能上分析,该培养基属于_____________培养基。该培养基的氮源来自____________。
(2)筛选和纯化酸性脲酶生产菌常用的两种接种方法是__________和__________
(3)对同一浓度的酸性脲酶生产菌稀释液,分别用血球计数板计数和稀释涂布平板法计数,若不存在实验误操作,则前者的数量_____(多于/等于/小于)后者,其原因是___________。
(4)若用海藻酸钠固定含酸性脲酶的细菌时,应将海藻酸钠溶液和细胞混合滴入溶液中。右表是不同浓度海藻酸钠形成的凝胶珠状况,从表中看出,海藻酸钠的浓度应选用____________g/dL。若利用固定化酶技术,它的优点是_________________。
海藻酸钠质量浓度(g/dL) |
凝胶强度 |
凝胶气泡量 |
成球难度 |
凝珠形状 |
1.0 |
中 |
没有 |
较易 |
扁圆形 |
2.0 |
中 |
少量 |
易 |
圆球形 |
3.0 |
强 |
较多 |
稍难 |
有托尾 |
4.0 |
强 |
大量 |
难 |
难成球形 |
红茶菌液是一种传统的活菌饮料,能帮助消化,治疗多种胃病,请根据制作流程并结合课本知识回答问题:
(1)红茶菌种是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的共生体,可以用 法分离纯化得到不同的菌种。在接种活菌之前要将红茶糖液先煮沸,目的是 ,然后冷却,以防止高温杀死红茶菌;
(2)温度是酵母菌生长和发酵的重要条件, ℃左右最适宜酵母菌繁殖。酵母菌是兼性微生物,若在培养液中加入酸性的重铬酸钾溶液后,呈现 ,证明已经产生酒精;
(3)酵母细胞中蛋白质的提取和分离一般分为样品处理、粗分离、纯化和
四步,为了准确模拟生物体内的过程,保持细胞内外的pH一致,在样品处理的透析阶段,应将酵母蛋白溶液放人pH较低的 中,在装填凝胶柱时,不得有气泡存在,原因是气泡会搅乱洗脱液中 ,降低分离效果;
(4)当 、糖源都充足时,醋酸菌将培养液中的糖分解为醋酸;在利用乳酸菌制备泡菜时,需要测定亚硝酸盐的含量,在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与 发生重氮化反应后,与N﹣I﹣萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。
(每空1分)从自然界微生物中筛选某菌种的一般步骤是:采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。
(1)不同微生物的生存环境不同,获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样,然后再按一定的方法分离、纯化。培养噬盐菌的菌样应从______________环境采集。
(2)富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件,使其数量大大增加,从而分离出所需微生物的培养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择________________________的培养基,并在_____________条件下培养。
(3)在整个微生物的分离和培养中,一定要注意在___________条件下进行。
(4)如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图,请分析接种的具体方法。
获得图A效果的接种方法是______________,图B效果的接种方法是_____________。一同学在纯化土壤中的细菌时,发现培养基上的菌落连成一片,最可能的原因是__________________________,应当怎样操作?__________________________。
某生物兴趣小组对纤维素分解菌进行了研究,回答下列问题:
(1)纤维素是一种由__________糖首尾相连而成的高分子化合物。土壤中某些微生物能够分解纤维素是由于该微生物能产生纤维素酶。
(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
(3)在筛选纤维素分解菌的过程中,通常用________染色法,这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。甲同学在实验时筛到了几株有透明降解圈的菌落(见右图)。图中降解圈大小与纤维素酶的_________有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是___________(填图中序号)。
(4)乙同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数,与分离醋酸菌相比,进行培养时除了营养不同外,最主要的实验条件差别是___________,该同学采用活菌计数法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目___________。
(5)丙同学在提取和分离纤维素酶的过程中,为了保证抵制外界酸和碱对酶活性的影响,采取的措施是向提取液和分离液中添加____________。
(6)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条件下进行检测,得到发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株____________更适合用于人工瘤胃发酵。
利用微生物分解淀粉生产糖浆具广阔的应用前景。某同学为了从长期种植马铃薯的土壤中分离出能够高效分解淀粉的细菌,进行了如下实验。
(1)实验步骤:
①配制以_____________为唯一碳源的固体培养基,为了使培养基凝固成固体,应该向培养基中加入的物质是______________。
②将土壤样品接种到已灭菌的培养基上,在恒温培养箱中培养一段时间后,培养基上出现___________。
③将接种针灭菌后,从②中的培养基上挑取一定量细菌,接种入__________(填“固体”、“半固体”或“液体”)培养基,在恒温摇床上培养24h,使细菌大量繁殖。
④配制与①相同的培养基,并加入少量碘液,使培养基呈蓝紫色。用 法将上一步大量繁殖后的细菌接种到已灭菌的培养基上。
⑤培养一段时间后,观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小。周围出现_______现象的菌落即为初选菌落,经进一步分离、纯化后即可达到实验目的。
(2)上述所有倒平板和接种操作,都应在超净台上________附近进行。
(3)上述实验步骤中,从用途看,①所用培养基属于_________培养基,⑤所用培养基属于________培养基。
(4)实验室消毒的方法有 、 等。
(5)灭菌的方法有 、 、 。
白僵菌高孢粉是国家林业局推广的高效生物杀虫剂之一,应用于多种林木和农作物害虫的防治。白僵菌分生孢子附着在寄主表皮、气孔或消化道上,遇适宜条件开始萌发,生出芽管,同时产生脂肪酶、蛋白酶、几丁质酶等溶解昆虫的表皮,通过芽管入侵虫体,在虫体内生长繁殖,消耗寄主体内养分,产生各种毒素,形成大量菌丝和孢子,布满虫体全身。请回答下面的问题:
(1)分离白僵菌菌种的培养基属于________培养基。在配制白僵菌培养基时常加入蔗糖、硫酸铵、硝酸钾等成分,蔗糖属于________营养物质。
(2)白僵菌纯培养常用的接种方法是______________和______________。
(3)分离与培养过程中,培养基和接种工具都要进行________处理,利用高温可以使微生物的_________________等物质发生变性。
乐果是一种广泛使用且含有机磷的农药,其残毒会对土壤造成严重污染。研究表明,阴沟肠杆菌、枯草芽孢杆菌等都对乐果有降解作用,可以用于修复由乐果造成的农田土壤污染。请分析回答下列问题:
(1)能分解乐果的阴沟肠杆菌、枯草芽孢杆菌等基本都分布在土壤的表层,它们的代谢类型应是 ,在生态系统的成分中属于 。
(2)为比较阴沟肠杆菌、枯草芽孢杆菌对乐果的降解效率,课外小组的同学作了如下 实验:
①配制液体培养基。配制培养基时,除加入必要的营养物质,还必须加入 。将配好的培养基均分为甲、乙两组,进行 。
②各取阴沟肠杆菌、枯草芽孢杆菌的新鲜菌液lml,分别接种到上述甲、乙培养基中,适宜条件下培养48h。48h后通过检测 ,可以比较阴沟肠杆菌、枯草芽孢杆菌对乐果的降解效率。
(3)农田中长期施用乐果会使动物的种类和数量减少。若要调查某农田中华大蟾蜍的种群密度,应采用 法。因污染太严重而废弃的农田在污染停止后将发生的群落演替,其类型属于 。
请回答下列生物技术方面的问题。
(1)微生物接种的方法中最常用的是平板划线法和 ,前者是通过 在琼脂固体培养基表面连续 的操作,将 逐步 到培养基的表面。
(2)微生物在果酒、果醋、腐乳、泡菜等食品加工方面应用广泛,其中与果醋、泡菜制作密切相关的微生物分别是 和 。为提高果酒的品质,需通过培养基筛选得到纯净的酵母菌菌种,在微生物学上,此类培养基称做 。
(3)在微生物的实验室培养中常常要进行消毒和灭菌的工作。灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括 。
(4)测定亚硝酸盐含量的操作程序是①配制溶液;② ;③ ;④比色。泡菜发酵过程中产生的亚硝酸盐在 酸化条件下,与对氨基苯磺酸的反应产物能与N-1-萘基乙二胺盐酸盐偶联成 色化合物。
某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题:
(1)培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了 和 ,除此之外,培养基还必须含有的基本成分是 。
(2)对培养基和培养皿进行灭菌,常采用的方法分别是 。
(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果,应将接种了湖水样品的平板置于 中培养,培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠,还应该同时在另一平板上接种 作为对照进行实验。
(4)培养20小时后,观察到平板上有 ,如果其总数越多,则说明 。
(5)如果提高培养基中NaCl的浓度,可以用于筛选耐 细菌,这种培养基被称为 。
锈去津是一种含氮的有机化合物,它是广泛使用的除草剂之一。锈去津在土壤中不易降解,为修复被其污染的土壤,按下面程序选育能降解锈去津的细菌(目的菌)。已知含过量锈去津的固体培养基不透明。
(1)由于锈去津的 作用,在长期使用锈去津的土壤中可能含有目的菌。
(2)目的菌培养常用的接种方法有 和 ,后者可用来
统计微生物数量。
(3)在固体培养基中,无透明带菌落利用的氮源是 ;有透明带菌落利
用的氮源是 ,据此可筛选出目的菌。
(4)下图是A~C瓶中三类细菌的最大密度柱形图,由图推断,从A瓶到C瓶液体培养
的目的是 。
根据细菌生长曲线回答下列问题:
⑴代谢活跃、体积增长较快的是[ ] 期。
⑵常作为生产菌种和科研材料的是[ ] 期。
⑶在生产实际中,如果想得到较多的抗生素,则应在图中______(填编号)处适当补充营养物质,以延长该期的时间,常用的方法是____ ______。
⑷研究微生物的生长一般以 为单位来研究。
⑸某些细菌的一种休眠体 是在[ ] 期形成的。
某细菌培养的组成成分是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、葡萄糖、尿素和蒸馏水,请你回答下列相关问题:
(1)若要制作的培养基为固体培养,在上述成分中还应加入________,该培养基中的碳源是________,氮源是________。从同化作用类型看,用该培养基培养的细菌属于________。
(2)若只有能合成脲酶的细菌才能在该培养基上生长,则该培养基属于________培养基。脲酶可以将尿素分解为NH3,从而使尿素溶液pH升高,这可用________试剂来检验。为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明这种细菌利用尿素的能力________,脲酶活性强,含量多。
(3)微生物培养基的配制和接种等环节都需要严格做好无菌操作,包括灭菌和消毒两种方式,对实验者的双手需要________,培养基、接种环、培养皿等需要________。在培养基配制时,灭菌与调pH的先后顺序是_________。
红茶菌液是一种传统的活菌饮料,制作流程是:制备红茶糖液→接种红茶菌种→发酵→红茶菌液。据此回答:
(1)红茶菌种是酵母菌、醋酸菌和乳酸菌的共生体,可以用___________法分离纯化得到不同的菌种。
(2)在接种活菌之前,红茶糖液要先煮沸后冷却,这是为了____________________。
(3)马铃薯去皮鲜切后,很容易发生由多酚氧化酶(PPO)催化的酶促褐变,严重影响外观。为了探究红茶菌液对鲜切马铃薯的保鲜作用及机理,某研究小组进行了如下实验。
实验步骤:分三组,其中A组(实验组)处理液是___________,B组是红糖液,C组是___________。用各组处理液浸泡鲜切马铃薯条30min,取出后进行相同的风干、包装和冷藏处理。将马铃薯条保存5天,______________________________,并进行记录。
实验结果:如下图所示。
①补充完成上述实验步骤。
②为保证实验的科学性,还需要控制哪些无关变量?(写出两点)
③根据上图结果分析实验结论,并说明其可能的机理。
某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。
(1)培养基中含有的蛋白胨为细菌培养提供了 。对培养基进行灭菌,应该采用的方法是 。
(2)为了尽快观察到细菌培养的实验结果,应将接种了湖水样品的平板置于
中培养,培养的温度设定在35℃。要使该实验所得结果可靠,还应该 。
(3)培养20小时后,观察到平板上有形态和颜色不同的菌落,这说明湖水样品中有
种细菌。一般说来,菌落总数越多,湖水遭受细菌污染的程度越 。
(4)如果提高培养基中NaCl的浓度,可以用于筛选耐盐细菌,这种培养基被称为 。
尿素是一种重要的农业肥料,但若不经细菌的分解,就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类、数量繁多,同学们试图探究土壤中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,实验步骤如图所示。
请分析回答问题:
KH2PO4 |
1.4 g |
Na2HPO4 |
2.1 g |
MgSO4·7H2O |
0.2 g |
葡萄糖 |
10.0 g |
尿素 |
1.0 g |
琼脂 |
15.0 g |
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL |
|
(1)培养基中加入尿素的目的是筛选________,这种培养基属于________培养基。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的________和________,实验需要振荡培养,原因是__________________。
(3)转为固体培养时,常采用________的方法接种,获得单菌落后继续筛选。
(4)下列材料或用具中:①培养细菌用的培养基与培养皿;②玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管;③实验操作者的双手。需要灭菌的是________;需要消毒的是________。(填序号)
(5)在进行分离分解尿素的细菌的实验时,A同学从培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有________(填序号)。
①由于土样不同 ②由于培养基污染 ③由于操作失误 ④没有设置对照
(6)简述土壤中可分解尿素细菌的鉴定方法及原理: _____________。