富集培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。主要是指利用不同微生物问生命活动特点的不同,制定环境条件,使仅适应该条件的微生物旺盛生长,从而使其在群落中的数量大大增加,人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。富集条件可根据所需分离的微生物的特点,从物理、化学、生物及综合多个方面进行选择,如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等许多方面。如图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。
(1)本实验所需培养基为_____________,碳源为____________________.
(2)实验原理是____________________________.
(3)①一③重复培养的目的是___________________________________________.
(4)⑤的菌落中大部分是降解__________________的微生物。
(5)⑥为__________组,⑦为__________组,设置⑥的目的是______________________。
(6)⑤一⑥采用______________法。接种到⑥的培养基中,在操作过程中为防止污染应注意的事项是_____________________________________________________________________.
不同微生物有各自的代谢特点,人们常据此分离鉴别微生物的种类。实验室有两个菌种:胱氨酸依赖型细菌(无胱氨酸不能生长),甲基营养细菌(只能利用甲醇、甲烷作碳源),
但试管上标签脱落。某同学的鉴别思路是配制3个培养基,只接种其中的任一菌种,根据生长状况将其鉴别出来,另一种自然鉴别出来。请根据这一思路完成实验方案。
实验步骤:
第一步:在两个菌种的试管上分别标记A、B;
第二步:配制不含胱氨酸和甲基营养物的培养基,分别倒入3个培养皿中,标上l、2、3,___________________________________________________________________________。
第三步:___________________________________________________________________。
结果分析:_________________________________________________________________。
和其他微生物的培养一样,第二步和第三步中都应注意_______操作,否则将导致实验失败。
某课题小组的研究性学习课题是“探究影响细菌生长繁殖的因素”。他们在培养细菌的过程中发现了某种细菌(记作R)的周围其他细菌的生长繁殖受到抑制。他们把R细菌接种到专门的培养基上培养,一段时间后除去R细菌,用该培养基再培养其他细菌,结果其他细菌仍然不能生长和繁殖。据以上材料回答下列问题:
(1)从生态学的角度分析,R细菌与其周围细菌之间的关系______________________。
(2)R细菌周围的其他细菌不能生长和繁殖的原因最可能是________________________.
(3)为验证(2)中的原因而进行了如下实验。请补充相关的实验步骤及结果:
第一步:取两个培养皿,按相同营养成分配制成甲、乙两个培养基:
第二步:________________________________________________________________.
第三步:_________________________________________________________________.
第四步:在相同条件下,让甲、乙两个培养基上的细菌生长繁殖。
实验结果:_________________________________________________________________.
有些微生物能合成纤维素酶,通过对这些微生物的研究和应用,使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精,用纤维素酶处理服装面料等。纤维素酶可以通过微生物发酵来生产,为了提高酶的产量,请你设计一个实验,利用诱变育种的方法,获得产生纤维素酶较多的菌株。
(1)写出实验步骤:
①将培养好的生产菌株分成两组______________________________________________.
②制备含有___________的固体培养基。
③_________________________________________________________________________.
④__________________________________________________________________________.
(2)预期实验结果结论:
①__________________________________________________________________________.
②__________________________________________________________________________.
③__________________________________________________________________________.
(3)若获得纯净的高产菌株,需进行_____________ 或___________________操作。
现已有近20个国家正在进行细菌堆浸冶金。全世界铜的总产量中约有15%是用细菌浸出法生产的。冶铜用的菌种主要是氧化亚铁硫杆菌,这种菌种能氧化辉铜矿(Cu2S)等各种硫化矿获得能量,并产生硫酸和硫酸铁,这两种化合物可作用于辉铜矿(Cu2S),把矿中的铜以硫酸铜形式溶解出来,再用铁置换出铜,生成的硫酸亚铁又可被细菌作为营养物氧化成硫酸铁,如此往复循环,最后从溶液中获取铜。研究人员已初步分离、筛选到能高效产铜的该菌种,实验大致步骤如图所示,请分析回答问题。
(1)分离这种菌种,可在培养基中加入化合物___________,此种培养基属于__________。
(2)筛选高产菌株时,接种到______培养基(按物理性质划分)进行培养,筛选高产菌株的方案是:_______________________________________________________________________.
(3)将获得的高产菌株进行进一步纯化培养时,一般用固体培养基,常采用_____法进行接种。
(4)实验结束时,使用过的培养基应进行灭菌处理才能倒掉,操作时采用_______灭菌方法,这样做的目的是__________________________________________________________.
饮用水的质量问题是2007年最引人关注的问题之一。大肠菌群是一群以大肠埃希氏菌为主的需氧及兼性厌氧细菌。大肠菌群指数(c。U—index)指1升水中含有的大肠菌群数。大肠菌群指数常用于饮用水、食品、饮料等的卫生检测。检测中规定生活饮用水的水质标准为1升水中大肠菌群不得超过3个,即大肠菌群指数不得大于3。
某人在测定自来水中的大肠杆菌群时,先将5升自来水水样浓缩至5毫升,然后各取浓缩水样1毫升,涂布到4个培养皿中培养,4次培养后计数的菌落数分别是32、38、35、8。请回答下列问题:
(1)根据上述结果计算,被检水样大肠菌群指数为 ,水样 (是、否)达标。
(2)下表是某公司研发的一种测定大肠菌群的配方(g/L)。
从成分看,该培养基的类型是 培养基,可以推测培养基配方中的营养物质应包括碳源、氮源和 。
(3)培养大肠杆菌时,常用的接种方法是平板划线法和稀释平板涂布法,但无论哪种接种方法,其主要目的都是防止杂菌污染,请指出灭菌和消毒这两种方法的差异。
。
微生物与人类关系密切。虽然有些微生物能使动植物患病,但多数微生物对人类是有益的,请回答下列有关问题:
(1)下表为两种微生物的培养基配方。
KH2P04 |
Na2HP04 |
MgS04·7H20 |
葡萄糖 |
尿素 |
琼脂 |
1.4g |
2.1g |
0.2g |
10.0g |
1.0g |
15.0g |
纤维素粉 |
NaN03 |
Na2HP04·7H20 |
KH2P04 |
MgS04·7H20 |
KCl |
酵母膏 |
水解酪素 |
5g |
lg |
1.2g |
0.9g |
O.5g |
0.5g |
O.5g |
0.5g |
上述两种培养基中的物质溶解后,均用蒸馏水定容到1000 mL。
①如果要进行土壤中分解尿素的细菌的分离,则需要选择上述哪种培养基?___________,该培养基能分离尿素分解菌的原因是______________________________________________。
②在该培养基中可加入_________指示剂,根据指示剂的颜色可鉴定该种细菌能够分解尿素。
③从功能上来看,上述两种培养基均属于_______________________________培养基。
(2)在制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的倒平板操作时,平板冷凝后,应将平板___________放置,这样做的目的是可防止__________________________________________造成污染。
(3)微生物接种的方法很多,在用平板划线法操作结束时,为什么仍需要灼烧接种环?__________________________________________________________________________。
氯苯化合物是重要的有机化工原料,因其不易降解,会污染环境。某研究小组依照下列实验方案(图1)筛选出能高效降解捸苯的微生物SP1菌。培养基配方如表1。
(1)配制Ⅱ号固体培养基时,除添加Ⅱ号液体培养基成分外,还应添加1%的______。
(2)培养基配制时,灭菌与调pH的先后顺序是__________________。
(3)从用途上来说,Ⅰ号培养基和Ⅱ号培养基分别属于_______________培养基和________培养基。在Ⅱ号培养基中,为SP1菌提供氮源的成分是____。
(4)在营养缺乏或环境恶劣时,SP1的菌体变成一个圆形的休眠体,这种休眠体被称为_________。
(5)将SP1菌接种在含不同浓度氯苯的Ⅲ号培养液中培养,得到生长曲线(如图2)。从图2可知,SP1菌在____________培养条件下最早停止生长,其原因是__________。
(1)在大肠杆菌培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑、和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、、等优点,因此常作为遗传学研究的实验材料。
(2)在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行(消毒、灭菌);操作者的双手需要进行清洗和;静止空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能。
(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数,要想使所得估计值更接近实际值,除应严格操作、多次重复外,还应保证待测样品稀释的。
(4)通常,对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的。
(5)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是。
(6)若用大肠杆菌进行实验,使用过的培养基及其培养物必须经过处理后才能丢弃,以防止培养物的扩散。
2004年12月12日,我国首次开展艾滋病疫苗临床研究,有8名志愿者接种了艾滋病疫苗(或安慰剂),标志着我国在这一研究领域已与国际同步。据广西疾病预防控制中心副主任陈杰介绍,这次他们从18岁到50岁非感染健康人群中选择49名志愿者接受长期临床研究,分8批进行,采取双盲对照、随机分组的方法。请回答:
⑴艾滋病是由HIV引起的,HIV的中文名称是_______。HIV能够攻击人体的____系统,使________细胞大量死亡。
⑵HIV和人的关系是_____________________。
⑶你认为安慰剂和艾滋病疫苗的区别是______________________________。
为什么不对所有志愿者均接种艾滋病疫苗?______________________________。
⑷由于采用双盲对照,所以无论是开展临床研究的医生,还是志愿者本人,均不知道其注射的针剂是疫苗还是安慰剂。假设实验结束时发现,由于疏忽,某志愿者无接种试剂编号记录(其他志愿者的结果表明,该疫苗有效),如何确定该志愿者接种的是疫苗还是安慰剂?其方法是检测其血清中是否存在__________________。
⑸8名志愿者接种后,为何还要进行多批接种?______________________________。
⑹研究表明,受艾滋病病毒感染者的细胞中存在逆转录酶,说明艾滋病病毒的遗传物质是_______,从遗传物质分析,研制艾滋病疫苗困难的主要原因是_____________。
材料:饲料原料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中,猪、禽等动物由于缺乏有关酶,无法有效利用植酸,造成磷源浪费,而且植酸随粪便排除后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸,因此成为目前重要的饲料添加剂之一。
(1)饲料加工过程温度较高,要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时,首先必须了解植酸酶的 ,然后改变植酸酶的 ,从而得到新的植酸酶。
(2)培育转植酸梅基因的大豆,可提高其作为饲料原料磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是 。请简述获得转基因植株的完整过程。
(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率,科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过 转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期可通过方法,从而一次得到多个转基因猪个体。
(4)若这些转基因因动、植物进入生态环境中,对生态环境有何影响?
利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆,具有广阔的应用前景。但现有野生菌株对淀粉的转化效率低,某同学尝试对其进行改造,以获得高效菌株。
(1)实验步骤:
①配置(固体、半固体、液体)培养基,该培养基的碳源应为。
②将接入已灭菌的培养基平板上。
③立即用适当剂量的紫外线照射,其目的是。
④菌落形成后,加入碘液,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,经分离、纯化后即可达到实验目的。
(2)若已得到二株变异菌株I和II,其淀粉转化率较高,经测定菌株I淀粉酶的催化活性高,菌株II的淀粉酶蛋白含量高,经进一步研究发现,突变发生在淀粉酶基因的编码区或非编码区,可推测出菌株I的突变发生在区,菌株II的突变发生在区。