1、限时作业38微生物的培养与应用 1.某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌,设计实验步骤如下,请给予合理的补充。 (1)采样与培养:将采集的土样混匀后称取1 g,置于经过 法灭菌处理的液体培养基中,28 振荡培养。 (2)接种与选择:为避免培养液中菌体浓度过高,需将培养液进行处理。之后,将菌液涂布接种于以为唯一碳源的固体培养基上,30 条件下培养。为避免污染,需将培养皿呈状态放置。此外,为排除其他因素的影响,提高实验可信度,本步骤需设计作为空白对照。 (3)筛选与纯化:将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围,如果菌落周围的现象是,则说明此种菌能够。从平板中挑取实验效果明显的目的菌株,采用
2、法接种于新的培养基平板,可对菌株进行进一步的纯化。 2.(2011山东烟台一模)下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工作流程,请回答相关问题。 (1)上述工作流程中环节需要的微生物大多分布在的土壤环境中,要从土壤中分离获取这种微生物,应采用具有的培养基,培养基中的碳源为。为了筛选出微生物,还应向培养基中加入染料。 (2)从生物体提取的酶首先要检测,以便更好地将酶用于生产实践,衡量此酶这一指标可用表示。在生产糖液的过程中,为了使酶能够被反复利用,可采用技术。 (3)生产中可以满足环节的常见菌种是,过程要注意对接种器材进行。为了确保环节成功,后期的发酵装置要保证条件。 3. 下列是有关微生
3、物的培养与应用的问题,请分析回答。 (1)图中是利用法进行微生物接种,把聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。为达到这一目的,操作上应注意(一点即可)。 (2)菌落形成的根本原因是;使用选择培养基的目的是。将乳酸菌接种到彻底灭菌的固体培养基上,要使其正常生长必须给予的条件是 。 (3)下表是一种培养基配方,请回答下列问题。成分KH2PO4Na2HPO4MgSO4 7H2O葡萄糖尿素琼脂含量1.4 g2.1 g0.2 g10.0 g1.0 g15.0 g 该培养基的葡萄糖为微生物的生长繁殖主要提供。 该培养基属于培养基(多选)。 A.固体B.液体C.选择D.鉴定E.天然 如果要对培养基的菌落进行纯化
4、,在培养基上划线操作中,操作的第一步及每次划线之前都要灼烧接种环,目的是对接种环进行。 制备培养基的操作步骤是。(用下列字母排序) a.倒平板b.计算c.溶化d.称量e.灭菌 4. (2011东北三省四市联考二)回答与酵母菌相关的生物技术问题。 (1)用葡萄酿制果酒时,不可过度清洗葡萄,原因是。发酵装置如图,葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,其目的是。若阀a、b一直打开,最后的发酵产物是(果酒/果醋)。若想得到另外一种发酵产物,阀a、b的正确操作应为。 (2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如
5、下: 步骤1,野生菌培养一段时间后,接受紫外线照射进行诱变处理。 步骤2,制备选择培养基:在基本培养基的基础上,注意添加和调低pH,加琼脂后灭菌,制成固体平板。 步骤3,将诱变处理后的菌液稀释涂布平板。 步骤4,根据选出突变菌。 (3)上述步骤2、3的目的分别是和。 (4)植物秸秆的主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌却无法直接利用,原因是。若要酵母菌能利用植物秸秆进行发酵制取酒精,请提出解决该问题的方法。(列举两种方法) # 参考答案 1.答案:(1)高压蒸汽灭菌(2)系列稀释(或“梯度稀释”)淀粉 倒置未接种的空白培养基(或接种等量无菌水的培养基)(3)出现透明圈分泌淀粉酶使淀粉
6、发生水解(平板)划线 解析:微生物培养的培养基要用高压蒸汽灭菌处理。为避免培养液中菌体浓度过高,需将培养液进行稀释。接种到以淀粉为碳源的选择培养基上,能利用淀粉的微生物才能生长,可用未接种的空白培养基作对照。微生物利用淀粉后,以微生物为中心的周围无淀粉,加入碘液不变蓝,呈现透明状。进一步纯化一般用平板划线法。 2.答案:(1)富含纤维素选择作用纤维素刚果红(2)酶的活力(活性)单位时间内产物的增加量(单位时间底物减少量)固定化酶(3)酵母菌灭菌无氧 解析:(1)环节需要的微生物能产生纤维素酶,这样的微生物在富含纤维素的环境中较多,可用碳源为纤维素的选择培养基获得。为鉴定纤维素分解菌,可向培养基
7、中加入刚果红染料,若存在纤维素分解菌,会产生透明圈。 (2)提取的酶要检测酶的活性。单位时间内产物的增加量或底物减少量可作为酶活性的指标。若要反复利用,可制成固定化酶。 (3)酒精发酵常用酵母菌无氧发酵。 3.答案:(1)平板划线稀释每次划线前要灼烧接种环;冷却后从上一区划线末端开始划;首尾区不重叠(答出其中一点即可) (2)子细胞成为群体使需要的微生物大量繁殖隔绝空气(3)碳源和能源AC灭菌bdcea 解析:(1)根据图示是平板划线法。每次划线前要灼烧接种环;冷却后从上一区划线末端开始划;首尾区不重叠等。 (2)由于细菌不断繁殖,形成的群体即菌落。在培养基中加入相应的物质制成选择培养基,可使
8、需要的微生物大量繁殖。乳酸菌是厌氧菌,要无氧培养。 (3)葡萄糖是微生物的能源物质,还提供碳源。该培养基加入琼脂,是固体培养基,加入尿素,可使分解尿素的细菌生长,是选择培养基。接种环进行灼烧避免接种环上可能存在的微生物污染培养基。制备培养基的操作步骤是计算称量溶化灭菌倒平板。 4.答案:(1)避免葡萄表皮上的酵母菌大量流失 防止发酵旺盛时汁液溢出来 果醋一直关紧阀a,间歇性打开阀b(或“先短时间阀a、b都打开,后关紧阀a,间歇性打开阀b”)(2)添加高浓度蔗糖(或葡萄糖)是否能在选择培养基上生长(3)提供高糖和酸性的筛选环境 获得单一的菌落(4)缺乏相应分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤维素酶)在
9、酵母菌中转入分解酶系相关基因;利用酶或微生物分解麦秆;利用物理和化学方法分解麦秆;将酵母菌与其他能分解麦秆的微生物混合发酵(答出其中两项即可) 解析:(1)果酒制作用的酵母菌来自葡萄的表皮,过度清洗葡萄会使酵母菌流失。酵母菌发酵产生二氧化碳,发酵时要留有大约1/3的空间,防止发酵旺盛时汁液溢出来。若阀a、b一直打开,有氧环境酵母菌发酵受抑制,醋酸杆菌在有氧条件下产生果醋。要得到果酒,关紧阀a造成无氧环境,间歇性打开阀b溢出二氧化碳。 (2)获得耐高糖和耐酸特性的酵母菌,要用选择培养基,加入高浓度的糖,降低pH。能在此培养基上生长的酵母菌一定是耐高糖和耐酸特性的。 (3)稀释涂布平板能获得单一的菌落。 (4)酵母菌中缺乏纤维素酶和半纤维素酶,故酵母菌不能利用植物秸秆。若要酵母菌能利用植物秸秆进行发酵制取酒精,一种方案是让酵母菌能分解纤维素和半纤维素(基因突变、基因工程),另一种方案是将纤维素和半纤维素分解后供酵母菌利用。 高考资源网w w 高 考 资源 网
