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1.孔雀石绿(简称MG)是广泛使用的有机染料,在自然环境中极难降解,容易引起土壤污染,进而危害人体健康。因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低,含过量MG的固体培养基不透明。
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(1)培养基的配制:MG降解菌富集培养基需含有NaH2PO4、KH2PO4、NaCl、NH4Cl、CaCl2、MgSO4、水等,再加____________作为唯一碳源。配制好的培养基,需用_____________法进行灭菌。
(2)MG高效降解菌株的富集:如图所示,将1.0g土样接入含上述配制好的培养液的三角瓶中,将三角瓶置于30℃、180r/min摇床中振荡培养1~2天,振荡培养的目的是_________、_________,直至培养液变浑浊后,换瓶重复操作2㧟3次,以达到富集的目的。
(3)MG高效降解菌株的分离和纯化:图中所示的分离纯化细菌的方法是_____________________,用该方法统计样品的菌落数目比活菌的实际数目_______(“少”或“多”),原因是____________________________________。
(4)MG高效降解菌株的鉴定:将纯化获得的菌种接种于含过量MG的固体培养基(其他营养成分等适宜)上,根据培养基是否出现___________就可以鉴别出目的菌株,原因是_____________________________________________________________________________。
2.牛奶中富含蛋白质,长期饮用有助于增强体质,但牛奶同时也是多种疾病的传播载体。国家标准是每毫升牛奶中细菌数小于30000个。下图是牛奶消毒及细菌检测实验的简要操作流程。回答下列问题:
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(1)牛奶的消毒有巴氏消毒法、高温瞬时消毒法及煮沸消毒法等,图中步骤①采用的消毒方法是______,该消毒方法的优点是既达到消毒目的又减少__________。
(2)进行步骤③操作的培养基中,牛肉膏、蛋白胨可以为微生物提供________________,该步骤应选用的接种工具是__________,如果接种后经培养的多个平板培养基上有一个培养基未出现菌落,从操作层面分析,最可能的原因是__________。
(3)将接种后的培养基和作为对照的_______同时放入37 ℃恒温培养箱中,培养36小时。为避免培养基污染,需将培养皿呈________状态放置。
(4)培养36小时后可观察到菌落,单某某的含义是________________。取出后统计各平板的菌落数,结果如下表所示。
牛奶稀释倍数
102
103
104
平板1菌落数
87
10
1
平板2菌落数
83
12
1
平板3菌落数
85
10
0
由实验结果可推知,应该选择其中稀释倍数为________________的平板进行计数;经过此种方法消毒后的,每毫升牛奶中细菌数大约________________个,故此次消毒后的牛奶________(填“适合”或“不适合”)饮用。
3.在我国农业生产中,以聚乙烯为主要成分的塑料地膜广泛应用。在干旱寒冷的气候条件下,地膜的保水增温作用尤为显著,促进了农业的增产增效,但带来了严重的环境污染问题。地膜残留物破坏了农田生态环境和土壤结构,对作物生长发育造成了“负面效应”。研究者以啮食塑料的昆虫大蜡螟、黄某某为材料,分离其肠道细菌,通过人工驯化、共代谢富集、选择培养等手段筛选出对聚乙烯地膜具有较强降解能力的功能菌株,验证其降解性能,为研制高效降解菌剂加速农用地膜残膜降解、减少“白色污染”、推进现代绿色农业发展提供菌种资源。回答下列问题:
(1)将不同来源的大蜡螟、黄某某幼虫放入饲养盒中,饥饿2 d后,加入剪碎的聚乙烯膜片饲喂驯化10 d。将饲喂驯化后的虫体进行表面灭菌处理后,用解剖刀划破虫体,从中挑出肠道放入灭菌研钵中,加入1~3 mL__________________充分研磨制备肠道液,加到定量的富集培养基中培养。富集培养的目的是__________________。
(2)将昆虫肠道菌富集培养液加入到以聚乙烯粉末为__________________的选择培养液中,适宜条件驯化培养10 d。
(3)将一定量的大蜡螟、黄某某的肠道菌驯化培养液分别涂布到固体选择培养基上,每个样品做3个平板,并在30 ℃的__________________中培养5~7 d。根据菌落的特征挑取生长的菌株,在培养基上反复多次划线分离、纯化,4 ℃保存备用。在此步骤中用到的接种方法有__________________。
(4)将筛选出的聚乙烯降解菌在加入定量聚乙烯膜片的基础培养液中培养5 d,测定聚乙烯膜片的失重率,初步比较各菌株的降解能力。
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据此推测聚乙烯膜片的失重率与__________________呈正相关。
4.饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质,很难被动物吸收利用,还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植某某,则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从作物根部土壤中分离产植某某的菌株的过程示意图。请分析作答。
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(1)培养基中除基本营养物质外还需要加入植酸钙,其目的是________;这种培养基属于________培养基。
(2)为防止杂菌污染,要对培养基和培养皿等进行灭菌,其中培养基灭菌最常采用的方法是________法。接种后须将培养皿呈___________状态放置。
(3)统计平板上的菌落数,就能大致推测出样品中的活菌数。通常每种稀释液需涂布3个平板,取其平均值,若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1mL涂布培养后获得平均值是200个菌落,则1g土壤中含有此菌的菌株数是______________。实际的活菌数通常比统计获得的菌落数___________,原因是________________________________。
(4)产植某某的菌株会水解植酸钙,菌落的周围将形成透明的区域,根据透明区域的有无,可初步判断该菌是否产植某某。实验结果显示A-E五种菌株中,_________是产植某某最理想的菌株,依据是____________________。
5.随着新冠疫情的持续,人类消耗了大量的一次性口罩 ,这些口罩不及时处理会对环境造成一定的污染。某科研人员欲筛选出能高效降解一次性口罩(主要成分是由C、H两种元素组成的聚丙烯纤维)的细菌,设计了如图所示的流程。回答下列问题:
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(1)通过相关实验选择较合适的土壤样品时,该实验的自变量是_______,选择最合适土壤样品的指标是_______。
(2)图中“甲”指的是_______,使用的是_______(填“固体”或“液体”)培养基,目的是提高聚丙烯纤维降解菌的比例和密度。
(3)分离纯化聚丙烯纤维降解菌时,为了使培养皿上出现的菌落尽可能都是单某某,应采用的接种方法是_______,采用该方法的原因是_______。
(4)将分离纯化得到的不同菌种分别接种到鉴别培养基上,鉴别培养基以_______为唯一碳源,并加入了能与之结合的显色染色剂。设不同菌种的菌落面积为S1,菌落周围透明圈的面积为S2,那么,选择_______的菌落,就是能高效降解一次性口罩的目的菌群。
6.ε-聚赖氨酸(ε-PL)能抑制多种微生物的活性,且人体可将其分解为赖氨酸,是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离能分泌ε-PL的微生物,做了如图所示的实验(1~V表示过程,①~③表示菌落),已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色,形成透明圈。
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(1)实验中需注意无菌操作,下列需要灭菌处理的是____________。
A.土样 B.甲培养基 C.接种环 D.涂布器
(2)图中第I步最常用的接种方法是____________。甲培养基能提供目的菌所需的全部营养,其中包括水、碳源、氮源和_________等营养物质。
(3)通过步骤II能筛选出产ε-PL的菌种,因此,乙培养基属于_______培养基,在进行第Ⅲ步接种时,应挑选_______(①/②/③)号菌落。步骤IV的目的是_________________。
(4)为检测上述收集到的ε-PL对不同种类微生物的抑制能力,研究人员将大肠杆菌等菌种分别涂布于某培养基表面,再将浸有不同浓度ε-PL的滤纸圆片置于平板培养基表面,培养后测量清晰区的宽度,结果见下表。注:“+”表示无清晰区,“-”表示未进行实验。
清晰区宽度/mm
ε-PL浓度/
20
30
40
50
60
70
微生物
大肠杆菌
+
+
7.2
10.8
11.6
13.3
沙门氏菌
+
+
6.5
9.2
10.9
13.0
酿酒酵母
7.2
9.1
12.6
13.4
14.8
-
红曲霉
+
+
+
+
+
6.3
结果显示ε-PL对______________的抑制作用最强,且ε-PL对四种微生物的抑制效果与浓度______________(正相关/负相关)。为使结果更具说服力,还应增加___________实验。
7.科研人员尝试利用紫外线诱变的方法获得青霉素高产菌株。某研究小组对诱变处理得到突变菌S(需氧型)进行分离纯化、扩大培养、发酵培养,并对青霉素生产效能进行测定。回答下列问题:
(1)对诱变处理得到的突变菌S制成较稀浓度的悬液,其目的是在培养时获得_____,然后将活化的突变菌接种到液体培养基中,并置于在摇床上进行振荡培养,其中振荡操作的目的是:_____。
(2)菌种的扩大培养和发酵培养涉及不同的代谢过程,生产中这两个过程中的温度要求是不同的,其原因是_____。发酵过程中再添加的麸质发酵料需保持松散状态,其目的是_____。除温度、氧气等因素外,培养基的_____(答出1点即可)也是影响突变菌S发酵产率的重要因素。
(3)发酵培养过程中菌液浓度及青霉素浓度变化如图所示。发酵至约_____h时,青霉素浓度增长速率最快。在培养基成分和理化因素均适宜的条件下,影响发酵最终产量的因素有_____(答出两点即可)。
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8.尿素的化学性质相对稳定,是现代农业生产中一种重要的氢肥,但若不经细菌的分解,就不能很好地被植物利用。某科研小组为了纯化培养土壤中的尿素分解菌,并统计每克土壤样品中的活菌数目,培养基配方及操作如下表,回答下列问题
成分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4?7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
含量(g)
1.4
2.1
0.2
10.0
1.0
15.0
操作
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容至1000mL
(1)从物理性质分析,该培养基为_____________,理由是__________________________________。
(2)上表是尿素分解菌的选择培养基配方,选择培养基是指_________________________________
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(3)倒平板后,按照如图所示方法进行接种,完成图示接种的工具是___,从开始接种到结束,该工具至少需灼烧灭菌___次。
(4)尿素分解菌能合成___,其催化尿素分解产生的NH3可以作为细菌生长的氮源,如果培养基中加入了___,尿素分解的产物NH3会使培养基的pH升高,呈现红色,根据功能划分,该培养基属于___培养基。
9.自然界中,除了植物和动物以外的生物统称为微生物。微生物无处不在,大多数对我们人类是有利的,少数有害。我们只有清楚地认识它们,才能合理利用它们。请回答问题:
(1)在微生物培养过程中,获得纯净培养物的关键是防止____________________的入侵;对微生物的接种工具,如接种环、接种针通常采用的灭菌方法是________________。
(2)微生物接种最常用的是平板划线法和____________法。后一种方法还可用于活菌计数,其原理是___________________。除上述活菌计数法外,____________也是测定微生物数量的常用方法。
(3)该同学在稀释倍数为104的培养基中测得平板上菌落数分别为34、33、35,则每毫升样品中的菌体数是__________________个(涂布平板时所用稀释液的体积为0.2mL)。用该方法统计的数目往往比活菌的实际数目__________________。
10.2019年全国多个城市出台了本市的《生活垃圾分类管理办法》。我们每天产生的塑料垃圾是惊人的,怎样处理塑料垃圾是迫在眉睫的问题。科学家发现了一种能分解聚乙烯(塑料的成分,一种含碳有机物)的微生物——聚乙烯分解菌,它能分泌聚乙烯降解酶降解塑料,从中获取能量。选择含
(1)在筛选聚乙烯分解菌过程中,应据生物与环境_________________的关系,从富含废旧塑料的垃圾场土壤中取样。制作培养基时,应将____________作为培养基中的唯一碳源,并使用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。
(2)在制备培养基时,按照培养基配方准确计算和称量各组分,将其溶化,在灭菌前需先调节培养基的pH,再进行灭菌,其原因是________________________________;倒平板时的温度一般是50℃的原因是____________________________________________________。
(3)甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定所选土壤样品中聚乙烯分解菌的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果:
甲同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是110、140和149,取平均值133。
乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。
这两位同学的结果中,________的结果可信度低,其原因____________________________。
(4)为测定聚乙烯降解酶降解塑料的能力,需要先将该酶分离出来,常用凝胶色谱法,凝胶色谱法分离聚乙烯降解酶的基本过程:样品加入后进行洗脱,而后收集聚乙烯降解酶。最后收集到的蛋白质样品与刚洗脱时收集到的蛋白质相比,分子质量较_________(填大或小),原因是________________________________________________________________。
11.龋齿在成人和儿童中是一种常见的慢性口腔疾病,由多种细菌、真菌和这些微生物分泌的黏性高分子聚合物组成的牙菌斑,覆盖于牙齿表面,是导致龋齿发生的主要诱因。研究表明,变异链球菌是一种重要的口腔致龋细菌,在蔗糖存在的情况下,变异链球菌可以合成一种不溶性胞外多糖,这种多糖可作为牙菌斑扩展的支持性框架。乳酸杆菌是口腔微生物群的重要组成部分,与个体的口腔健康状况有关。它们约占可培养口腔微生物群的1%。请回答下列问题:
(1)变异链球菌合成的不溶性胞外多糖可能含有的单糖是__________________________。
(2)为了测试乳酸杆菌是否具有抑制变异链球菌生长的能力,研究人员进行了相关的研究,结果如下图所示。下图所示用________________法获得乳酸杆菌纯培养物的过程称为_____________。该过程的关键是防止杂菌污染。下列操作能达到灭菌目的的是______________。
A.用免洗酒精凝胶擦手 B.超净工作台上酒精灯火焰附近完成接种
C.在火焰上灼烧接种环 D.防疫期间用石炭酸喷洒教室
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(3)根据图中不同乳酸杆菌对变异链球菌生长的影响,可以得出的结论是_____________。
12.微生物修复目前已成为去除农药残留污染的一种重要方法,而筛选高效农药降解菌是开展农药污染生物修复工作的重要前提。回答筛选降解溴氰菊酯(一种具有高效杀虫剂的拟除虫菊酯类农药)的有关问题:
(1)分离纯化溴氰菊酯降解菌株:培养基中加入________作为唯一碳源,这样的培养基从功能上属于______培养基。
(2)对获取的菌株进一步纯化时,用___________法接种后培养的两个平板中菌落长出后分别如图中的平板甲和平板乙:
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出现平板甲的原因是___________,出现平板乙的原因是______________________。
(3)菌株降解溴氰菊酯的能力可以用____________________来表示。
(4)请补充完成“探究溴氰菊酯浓度对菌株降解溴氰菊酯能力的影响”的探究实验思路:取相等且适量的菌悬液分别接种到____________液体培养基中,恒温摇床振荡培养一定时间,检测各组菌株降解溴氰菊酯的能力。
(5)上述降解菌能否运用于生产实际,在外界环境中保持稳定的数量和较高的降解活性是生物修复技术亟待解决的问题。除上述(4)提到的因素外,还应该研究______(写出1点)等外界环境因素对该菌株的影响。
13.内生菌是指一类在其部分或全部生活史存活于健康植物内部而不使宿主植物表现出明显感染症状(至少暂时没有感染症状)的微生物,主要有细菌、真菌和放线菌。内生真菌在药用植物体内普遍存在,并且具有重要的生物活性,如抗菌、抗氧化及抗肿瘤活性,因此,内生真菌已成为活性代谢产物的一个新的来源。
(1)要分离出植物的内生真菌,要对植物材料进行________(填“灭菌”或“表面消毒”)处理,分离用的培养基选择________________(填“牛肉膏蛋白胨培养基”、“马铃薯琼脂培养基”、“MS培养基”),其中通常添加一定浓度的青霉素和链霉素,主要作用是_________________。分离时通常要放置三个未接种植物材料的培养基一起培养,这样做的原因是________________________。培养基灭菌的方法是___________。
(2)为了验证所分离的内生真菌是否具有抗菌作用,要先将分离的内生真菌接种到液体培养基中,置于摇床上振荡培养,振荡培养的目的是________________________。(答两点)
(3)若要对所分离的内生真菌进行初步鉴定,可以肉眼观察________的颜色、形状等。若要临时保藏菌种,可以将菌种接种到试管的___________上,在合适的温度下保藏;若要长期保藏菌种,可采用________方法。
14.反硝化细菌能在无氧环境中将硝酸盐转化为氮气(2NO3-+10e-+12H+→…→N2O→N2),在处理工业污水、治理水体富营养化中具有重要作用。科研人员想从一污水处理厂的活性污泥中筛选分离出耐高温(42℃)的反硝化细菌(目的菌),用于提升温度较高的工业污水的脱氮效率,具体流程如图所示(BTB培养基初始pH=6.8,BTB是酸碱指示剂,酸性条件下为黄色,中性条件下为绿色,碱性条件下为蓝色):
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(1)BTB培养基灭菌后待平板凝固后,应倒置放在超净台上,目的是____________。
(2)将污泥样品梯度稀释后,使用___________(填工具)将样液均匀涂布在BTB培养基上,放在___________环境中培养2~3天后,挑选显___________色的单某某在固体培养基上划线分离,获得纯菌株。
(3)将纯菌株接种在液体培养基上培养一段时间,若在培养瓶顶部检测到N2O,即可鉴定为目的菌。不能依据培养液中硝 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 需要通入无菌空气
20.(1)???? 让酵母菌进行有氧呼吸,有利于酵母的繁殖???? 酸性重铬酸钾
(2)???? 通入无菌空气???? 30~300???? 显微镜直接计数##显微镜直接计数法
(3)???? 毛某某???? 12???? 抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的风味
21.(1)经过微生物的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成某某分子的肽和氨基酸
(2)???? 将瓶口通过酒精灯的火焰???? 用含水量不同的豆腐作制作腐乳的原料、制作腐乳时控制不同的发酵条件、装瓶时加入不同的辅料(其他合理答案也给分)
(3)???? 碳源、氮源???? 高压蒸汽灭菌???? 未排尽锅内的冷空气(未关闭排气阀)
(4)不合理。(至少)涂布三个平板,统计并计算平均菌落数
22.(1)???? 使原料与萃取剂充分接触???? 果胶酶
(2)???? 回收再次利用???? 在一定条件下,单位时间内、单位体积中反应物的减少量或者产物的增加量(或答一定条件下,酶所催化的化学反应速率)
(3)通入氧气,使酵母菌大量繁殖
(4)???? 产生透明圈???? 将初选平板置于无氧条件下培养,观察菌落是否生长
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