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1、植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。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纤维二糖分解成葡萄糖。回答下列问题:(1)、微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、四类,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,某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表):
酵母膏
无机盐
淀粉
纤维素粉
琼脂
刚果红溶液
水
培养基甲
+
+
+
+
-
+
+
培养基乙
+
+
+
-
+
+
+
注:“+”表示有,“-”表示无。
(2)、据表判断,培养基甲(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是。(3)、据表判断,培养基乙(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌,原因是。(4)、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。用含有CR的该种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。(5)、纯化菌株时,通常使用的划线工具是。划线的某个平板培养后,第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌,第二划线区域的第一条线上无菌落,其他划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有。 -
2、自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌,将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种,可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究,部分实验流程如下图。回答下列问题:(1)、步骤①土样应取自当地表层土壤的原因是;
步骤②需充分振荡的主要目的是。
(2)、下表为两种培养基的配方,步骤④应选其中的培养基,原因是。培养基类型
培养基组分
Ashby培养基
甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸馏水、琼脂
LB培养基
蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸馏水、琼脂
(3)、步骤④所用的接种工具是 , 若在④的平板上统计的菌落的平均数量为126个,则每克土壤中含有的固氮菌为个。(4)、将纯化的固氮菌置于完全培养液中扩大培养48小时,经离心后收集下层细胞并转移至特定培养基中进行固氮能力的测定,筛选出固氮能力最强的菌种CM12,为进一步鉴定其固氮能力,科研人员选用发芽一致的玉米种子进行3组盆栽实验,30天后测定土壤微生物有机氮含量,结果如图。注:CK:对照处理组;N:尿素处理组(每盆土壤中50 mL有氮全营养液:成分为在1 000 mL无氮植物营养液中加入0.12 g尿素);CM12:自生固氮菌CM12处理组(每盆土壤浇50 mL接种自生固氮菌的无氮植物营养液)。
①对照组(CK)的处理为。
②实验结果表明:施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能显著增加土壤微生物有机氮含量。与尿素处理组相比,CM12处理组土壤微生物有机氮含量增加了约%(保留1位小数)。
③自生固氮菌较共生固氮菌(如根瘤菌)的应用范围更广,原因是。
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3、某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量,进行了随机取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤,实验操作过程如下:
请分析并回答下列问题:
(1)、该实验中含有琼脂的培养基从物理性质来说,属于培养基,培养基中只选择了作为唯一氮源。(2)、分解尿素的细菌能产生酶,将尿素分解为。(3)、在采用稀释涂布平板法对微生物进行计数时,需要进行梯度稀释的原因是。
(4)、实验结果:6号试管涂布的三个平板的菌落数为550、501、688,7号试管涂布的三个平板的菌落数为58、73、97,8号试管涂布的三个平板的菌落数为8、15、28。该10 g土壤样品中含有分解尿素的细菌的估算数目是个。 -
4、营养缺陷型菌株是野生型菌株经过人工诱变或自发突变失去合成某种生长因子的能力,只能在补充了相应的生长因子的基本培养基中才能正常生长的变异菌株。某研究小组对酵母菌用紫外线照射后将其接种到甲培养皿的培养基上,一段时间后将甲培养皿的菌落影印接种(不改变菌落位置)到乙、丙两培养皿的培养基中,进一步培养得到如下图所示结果。
下列分析正确的是( )
A、接种到甲培养皿采用的是平板划线法 B、甲、丙两培养皿中的培养基是基本培养基 C、甲培养皿中菌落数目有可能比接种的酵母菌数少 D、甲、乙、丙三个培养皿都可能存在营养缺陷型菌落 -
5、在筛选纤维素分解菌的培养基中加入刚果红染料,研究者观察到几个有透明圈的菌落。据图分析正确的是( )A、透明圈内的刚果红染料已被分解 B、菌落②中的菌株降解纤维素能力最强 C、图中菌落可能是细菌也可能是真菌 D、图中培养基可用牛肉膏、蛋白胨配制
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6、高效无害化处理。科研人员取一定量的餐厨样品,制备不同浓度的样品稀释液,并将样品接种于利用蛋白胨、牛肉膏、氯化钠、琼脂配制的培养基表面进行培养并分离。下列分析正确的是( )A、牛肉膏主要为微生物提供氮源 B、接种时需用力将菌种接种到培养基内 C、稀释样品获得单个菌落以便判断菌种类型 D、经过培养可筛选出有高效降解能力的微生物
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7、在生产、生活和科研实践中,经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。下列相关叙述,错误的是( )A、玻璃和金属材质的实验器具可放入干热灭菌箱中干热灭菌 B、接种前后的接种环都要在酒精灯的火焰上进行灼烧消毒 C、没有将高压蒸汽灭菌锅内的冷空气排尽将影响培养基的灭菌效果 D、喷洒石炭酸同时配合紫外线照射可提高对接种室的消毒效果
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8、为探究校内植物园土壤中的细菌种类,某兴趣小组采集园内土壤样本并开展相关实验。下列有关叙述错误的是( )A、采样时应随机采集植物园中多个不同地点的土壤样本 B、培养细菌时,可选有牛肉膏蛋白胨固体培养基 C、土壤溶液稀释倍数越低,越容易得到单菌落 D、鉴定细菌种类时,除形态学鉴定外,还可借助生物化学的方法
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9、下列关于微生物培养的叙述,正确的是( )A、微生物在培养液中培养一段时间后用显微镜观察,可见到形成的菌落 B、NH3可以作为硝化细菌的氮源和能源物质 C、任何培养基都必须含有碳源、氮源、无机盐、水和琼脂 D、某些细菌生长过程中需要额外补充营养物质,比如培养酵母菌时,要添加维生素
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10、解脂菌能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成脂肪酸和甘油并吸收利用。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色。将不能直接吸收脂肪的甲、乙两种菌分别等量接种在醇溶青琼脂平板上培养。甲菌菌落周围呈现深蓝色,乙菌菌落周围不变色。下列说法错误的是( )A、甲菌属于解脂菌 B、实验中所用培养基以脂肪为唯一碳源 C、可将两种菌分别接种在同一平板的不同区域进行对比 D、该平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
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11、研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中,中国科学家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题:
(1)、研究者先制备富集培养基,然后采用法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28 ℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,为了获得纯种培养,除了稀释涂布平板法,还可采用法。据图分析,拟杆菌新菌株在以为碳源时生长状况最好。(2)、研究发现,将采集的样品置于各种培养基中培养,仍有很多微生物不能被分离筛选出来,推测其原因可能是(答一点即可)。(3)、藻类细胞解体后的难降解多糖物质,通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑,拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是。
(4)、深海冷泉环境特殊,推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶,除具有酶的一般共性外,其特性可能还有。 -
12、某纺织厂为使牛仔布呈现“穿旧”效果,准备用纤维素分解菌处理代替传统的浮石擦洗。工作人员拟从土壤样品中分离该类微生物,并进行扩大培养,相关工艺流程如下图。请回答下列问题:(1)、进行土样中细菌数量的测定,常用稀释涂布平板法(选用104~106倍的稀释液)统计样品中活菌的数量。当第一次用稀释涂布平板法测定土样中纤维素分解菌的数量时,所进行实验的一般基本思路是。(2)、在系列稀释操作前,选择培养的一般目的是。(3)、涂布接种时,转动培养皿的目的是。(4)、在鉴别培养基上,菌落周围的透明圈大小可能与纤维素酶的有关。
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13、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,包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察与计数。下列与此实验相关问题的叙述,正确的是( )A、实验用过的带菌培养基经过加热后才能倒掉 B、可利用平板划线法对细菌进行分离纯化并计数 C、培养基中含有的蛋白胨主要为细菌培养提供氮源和维生素等 D、观察细菌培养的实验时,最好是在另一平板上接种清水作为对照实验
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14、土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论。
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15、传统酒曲含有多种有助于酿酒的微生物,某同学想研究一种传统酒曲中所含的微生物,进行了实验。将酒曲制成悬液稀释到一定的倍数,接种到以淀粉为唯一碳源的培养基上,培养一段时间后,观察透明圈的大小,并从最大的透明圈中央挑取菌落并保存。有人说,实验中形成的菌落并不只是能分解淀粉的菌落,你是否同意他的说法?请说明你的理由。
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16、利用稀释涂布平板法进行微生物数量测定时,统计的菌落数往往比活菌的实际数目要少,这是因为。
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17、丁草胺是一种有机除草剂,主要用于水稻田杂草的防除,具有潜在的致畸变和致突变性。而在水稻种植过程中农田有一段很长的淹水期,淹水会导致水稻田深层土壤处于厌氧状态。因此研究丁草胺厌氧降解菌对于水稻田土壤中丁草胺的降解具有重要意义。研究人员要对丁草胺厌氧降解菌进行分离、鉴定和扩大培养(如图),请回答下列问题:(1)、你认为研究小组应该在哪里取样?(2)、配制选择培养基时,研究人员先加入了K2HPO4、KH2PO4、FeSO4、MgCl2、NH4Cl、CaCl2、NaCl、微量元素复合液、维生素复合液等,他们还需要加入一定量的。对培养基灭菌通常采用法。灭菌结束后,应趁热将适量培养基分装于锥形瓶中,充入氮气,塞住胶塞并用铝帽固定,这样操作的目的是
。
(3)、步骤③中,应将平板放入厌氧罐中,置于培养箱中恒温培养,对长出的菌落进行初步鉴定。菌落是初步区分微生物类型的重要特征,这些特征包括(至少答出2点)等。(4)、步骤④中,从第二次划线操作起,每次总是要从上一次划线的末端开始划线,其原因是。 -
18、“掌心对掌心,手心压手背,十指交叉摩,手握关节搓,拇指围轴转,指尖掌心揉,手腕别放过。”七步洗手法可以清除手部的污物和微生物,是预防新冠病毒感染的有效措施之一。某生物实验小组设计了“比较洗手前后手上细菌分布情况”的探究活动:各小组成员分别将拇指在甲组培养基上轻轻按一下,然后用肥皂将该手洗干净,再将洗净后的拇指在乙组培养基上轻轻按一下。将这两组培养基放入恒温培养箱中,在适宜温度下培养24小时后,统计两组培养基中菌落数目,请回答下列问题:(1)、该实验中用到的培养基中加入了牛肉膏、蛋白胨、NaCl和水,蛋白胨可以为微生物的生长提供
等营养物质,为了使配制的溶液呈固体状态,还需要加入。为了防止外来杂菌的入侵,可以将培养基放入盛有适量的高压蒸汽灭菌锅内灭菌15~30 min。
(2)、实验中“将拇指在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养操作中的 , 该操作应该在酒精灯火焰附近进行,原因是。
(3)、统计甲、乙两组培养皿中的菌落,乙组中菌落数比甲少得多,实验结果说明肥皂洗手不能彻底清除手上的微生物。为避免手上微生物在无菌操作中污染培养基,洗过的手还应进行等方法处理(答出1种即可)。
(4)、有同学认为乙中也有菌落产生,是因为培养过程受到杂菌污染,请你在本实验的基础上设计一个简单的方案验证他的猜想是否正确,并预期结果和结论。。
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19、下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,请分析并回答下列问题:(1)、获得图A效果和图B效果的接种方法分别是什么?。(2)、某同学在纯化土壤中的细菌时,发现培养基上的菌落连成了一片,最可能的原因是什么?应当怎样操作才可避免此种现象?。(3)、接种操作为什么一定要在火焰附近进行?
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20、阅读下列材料,回答下列问题。
甜瓣子是豆瓣酱的重要成分,其风味受发酵过程中微生物产生的代谢产物的影响。其生产工艺如图所示。
(1)、从蚕豆瓣到甜瓣子,蚕豆中的成分会发生一定的变化,其中的蛋白质转变为 , 该发酵过程需要控制的发酵条件有(答出两点即可)。(2)、甜瓣子制作过程中,加盐水的作用是。(3)、如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是。(4)、如果在制作过程中,发现20 h内的发酵效果越来越好,且随发酵时间呈直线上升趋势,则无法确定发酵的最佳时间;若要确定最佳发酵时间,还需要做的事情是。