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专题二 微生物的培养与应用课题1 微生物的实验室培养【导学诱思】1培养基的配制原则是 。培养基可以分为 和 。2培养基一般都含有 、 、 、 四类营养物质，另外还需要满足微生物生长对 、 以及 的要求。思考：为什么大多数培养基都需要含有四类营养物质？3获得纯净培养物的关键是 。4避免杂菌污染的方法主要包括以下四个内容： 5消毒是指 灭菌是指 思考：消毒与灭菌的相同点与区别分别是什么？6实验室常用的消毒方法是 ，此外，人们也常使用化学药剂进行消毒，如用 、 等。常用的灭菌方法有 、 、 ，此外，实验室里还用 或 进行消毒。7制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤是 ， ， ， ， 。思考： 培养基灭菌后，需要冷却到50左右，才能用来倒平板。你用什么方法来估计培养基的温度？为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰？平板冷凝后，为什么要将平板倒置？在倒平板的过程中，如果不小心瘵培养基溅在皿盖与皿底之间的部位，这个平板还能用来培养微生物吗？为什么？8微生物接种的方法中最常用的是 和 。平板划线法是指 。稀释涂布平板法是指 。9平板划线的操作步骤如下： 思考：为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环？在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环吗？为什么？在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？在作第二次以及其后的划线操作是赤什么总是从上一次划线的末端开始划线？10系列稀释操作步骤： 11涂布平板操作步骤： 【课堂演练】一、选择题 1有可能作为异养微生物碳源的是A牛肉膏 B含碳有机物 C石油 D含碳无机物2根瘤菌能利用的营养物质的组别是ANH3，（CH2O），NaCl BN2，（CH2O），CaCl2C铵盐，CO2，NaCl DNO2，CO2，CaCl23配制培养基的叙述中正确的是A制作固体培养基必须加入琼脂 B加入青霉素可得到放线菌C培养自生固氮菌不需氮源 D发酵工程一般用半固体培养基4自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别是A碳源 B氮源 C无机盐 D特殊营养物质5下表是有关4种生物的能源、碳源、氮源和代谢类型的概述。其中正确的是(C)生 物硝化细菌根瘤菌酵母菌谷氨酸棒状杆菌能 源氧化NH3N2的固定分解糖类等有机物光 能碳 源C02糖类糖类糖类氮 源NH3N2NH4+、NO3-尿 素代谢类型自养需氧型异养需氧型异养兼性厌氧型自养需氧型 A根瘤菌、谷氨酸棒状杆菌 B硝化细菌、酵母菌 C酵母菌、谷氨酸棒状杆菌 D硝化细菌、根瘤菌6甲、乙、丙是三种微生物，下表、是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在种正常生长繁殖；甲能在中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；乙能在中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是 （C ）粉状硫10gK2HPO44gFeSO40.5g蔗糖10g（NH4）2SO40.4gH2O100mlMgSO49.25gCaCl20.5g+-+-+A、甲、乙、丙都是异养微生物B、甲、乙、丙都是自养微生物、丙是异养微生物C、甲是固氮微生物、乙是自养微生物、丙是异养微生物D、甲是异养微生物、乙是固氮微生物、丙是自养微生物7微生物（除病毒外）需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列有关微生物营养的说法正确的是A乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的B微生物生长中不可缺少的一些微量的无机物称为生长因子 C培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利 D生长因子一般是酶或核酸的组成成分，微生物本身合成这些生长因子的能力往往不足。8某一种细菌株要从环境中提取现成的亮氨酸（20种氨基酸中的一种）才能生长，此菌株对链霉素敏感。实验者用诱变剂处理此菌株，想筛选出表中细菌菌株类型。根据实验年目的，选用的培养基类型是（）注：亮氨酸链霉素“”加入“”不加入B如：不加亮氨酸：加入链霉素选项筛选出不需要亮氨酸的菌株筛选出抗链霉素的菌株筛选出不需要亮氨酸的抗链霉素的菌株9要将从土壤中提取的自生固氮菌与其他的细菌分离出来，应将它们接种在 A加入氮源和杀菌剂的培养基上 B不加入氮源和不加杀菌剂的培养基上C加入氮源，不加杀菌剂的培养基上 D不含氮源和杀菌剂的培养基上10酵母菌培养液中常含有一定浓度的葡萄糖，但当葡萄糖浓度过高时，反而抑制微生物的生长，原因是A碳源供应太充足 B细胞会发生质壁分离C改变了酵母菌的pH值 D葡萄糖不是酵母菌的原料11含C、H、O、N的某大分子化合物可以作为A.异养微生物的氮源、能源 B.异养微生物的碳源、能源C.自养微生物的碳源、氮源、能源 D.异养微生物的碳源、氮源、能源二、非选择题12培养蘑菇时常使用的原料为棉花壳、花生粉饼、朽木等，再喷洒适量的水，加入一定量的尿素等。请回答下列问题：（1）按化学成分分类，该培养基为 培养基，按物理性质分类该培养基为 培养基。（2）培养过程中发现培养基上长出了其他杂菌，经鉴定为细菌，细菌与蘑菇的关系为 ，在培养基上施用适量的 即可抑制细菌生长。（3）蘑菇的代谢类型为 在生态系统的成分中属于 。13（22分）下表为一种培养液的配方。成分含量NH4HCO30.5gKH2PO43.0gCaSO40.5gFeCl20.5g维生素少许H2O1000mL请据表中内容回答：（1）该配方若用于培养微生物，则该生物的同化作用类型是_；若用该配方来培养圆褐固氮菌，则应加入_和_，并可以除去的成分是_。在培养圆褐固氮菌之前需对培养基进行灭菌，否则会有其他杂菌生长，圆褐固氮菌与其他杂菌的关系为_。（2）若从自然界分离得到的样品中含有谷氨酸棒状杆菌、圆褐固氮菌、金黄色葡萄球菌、酵母菌等，现欲筛选出金黄色葡萄球菌，则简便的方案是_。（3）将大肠杆菌的质粒取出，连接上人生长激素的基因以后，重新置入大肠杆菌细胞内，然后，用这种带有人生长激素基因的工程菌进行发酵，就能得到大量的人生长激素。在大规模生产中，需要将选育的工程菌菌种经过多次扩大培养，再进行接种，扩大培养选用_期的细菌，并通入无菌空气；若把大肠杆菌接种到葡萄糖和乳糖的培养基中，只有葡萄糖全被消耗后才合成半乳糖苷酶来利用乳糖。这一事实说明半乳糖苷酶属于_，该调节方式的意义是_，增强了大肠杆菌对环境的适应能力。14谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子，谷氨酸钠是它的钠盐，是味精等调味品的主要成分。目前利用微生物发酵生产的氨基酸中，谷氨酸是产量最大的种类之一。（1）谷氨酸的R基为CH2CH2COOH，其结构式为_。（2）如果在蛋白质合成过程中，携带谷氨酸的转运RNA为GAG，可知谷氨酸的密码子为_。（3）我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有北京棒状杆菌、谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌等，下列生物中与这些菌种在结构上存在明显区别的有_。A 噬菌体 B 人类免疫缺陷病毒（HIV） C 禽流感病毒 D肺炎双球菌E酵母菌 G 硝化细菌 H 乳酸菌（4）谷氨酸发酵的培养基成分，主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，发酵装置如图所示。可以判断谷氨酸棒状杆菌的新陈代谢类型是_型。某厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，结果代谢产物中出现了大量的乳酸，其原因很可能是_。（5）谷氨酸发酵生产过程中，需要添加氨水，它不仅是细菌生长所需的_，而且起到调节培养液_的作用，所以应该分次加入。（6）某厂的发酵液曾不慎被噬菌体污染，菌群死亡殆尽，但人们却侥幸从中获得了少数可抵抗噬菌体的新菌种，细菌这种新性状的产生来自于_。（7）如图所示连续培养的方法，以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，此工艺流程可以大大提高生产效率，试阐述其原因_。课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数【导学诱思】1尿素只有被 分解成 之后，才能被植物吸收利用。2以土壤中能分解尿素的细菌为研究对象，要达到的两个主要目的是： ； 。3PCR（ ）是一种在体外将 。此项技术的自动化，要求使用耐高温的DNA聚合酶。思考：怎样找耐高温的酶呢？4实验室中微生物的筛选应用的原理是：人为提供有利于 生长的条件（包括 等），同时抑制或阻止其他微生物生长。5选择培养基是指 。6常用来统计样品中活菌数目的方法是 。即当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的 。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数。另外， 也是测定微生物数量的常用方法。7比较教材中两位同学的操作方法，哪位同学的结果接近真实值？你认为这两位同学的实验需要改进呢？如需要，如何改进？8一般来说，统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。这是因为 。因此，统计结果一般用 而不是活菌数来表示。9设置对照实验的主要目的是 ，提高实验结果的可信度。10对照实验是 。11实验设计包括的内容有： 、 、 和 ，具体的实验步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。12不同种类的微生物，往往需要不同的培养 和培养 。在实验过程中，一般每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以 。13无菌操作应注意什么问题？ 14在进行多组实验过程中，应注意做好标记，其目的是 。思考：应标记哪些内容？怎样操作更有利于实验的进行？15对所需的微生物进行初步筛选，只是分离纯化菌种的第一步，要对分离的菌种进行一步的鉴定，还需要借助 的方法。思考：有哪些方法可以对菌种进行鉴定？【课堂演练】一、 选择题1在一个“淀粉琼脂”培养基的5个圆点位置，分别用不同方法处理，将此实验装置放在37恒温箱中，保温处理24h后，将碘液滴在培养基的5个圆点上，其实验结果记录于下表：（C）淀粉圆点实验处理方法碘液处理后的颜色反应新鲜唾液与盐酸混合蓝黑色经过煮沸的新鲜唾液蓝黑色接种面包霉棕黄色只有新鲜的唾液？只有一定浓度的蔗糖溶液？请指出和所发生的颜色反应，以及接种的面包霉的分泌物分别是A棕黄色、棕黄色、淀粉酶B.蓝黑色、棕黄色、麦芽糖酶C棕黄色、蓝黑色、淀粉酶D.棕黄色、蓝黑色、麦芽糖酶2实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应，用3种细菌在事先准备好的琼脂块平板上画3条等长的平行线（3条线均与下图中的链霉素带接触），将平板置于37条件下恒温培养3天，结果如图所示。从实验结果分析以下叙述，不正确的是 （D）A链霉素能阻止结核菌的生长 B链霉素对结核菌比对霍乱菌更有效C链霉素对结核菌比对伤寒菌更有效 D链霉素可以用于治疗伤寒病人3.利用生物工程生产啤酒、味精、胰岛素、酸奶的常用菌种分别是A酵母菌、枯草杆菌、大肠杆菌、乳酸菌 B酵母菌、大肠杆菌、青霉菌、乳酸菌 C酵母菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌、乳酸菌 D黄色短杆菌、酵母菌、大肠杆菌、乳酸菌4下列操作不属于微生物的分离步骤的是A稀释 B划线或涂布 C接斜面 D培养5影响微生物生长的主要环境因素是A阳光、温度、水分 B温度、水分、PH C水分、PH、氧 D温度、PH、氧6.下列微生物的产物中没有菌种特异性的一组是A氨基酸、核苷酸、多糖、色素 B. 多糖、脂类、维生素、抗生素、氨基酸C核苷酸、多糖、维生素、毒素、抗生素 D核苷酸、维生素、多糖、脂类、氨基酸7微生物代谢的人工控制是指A.改变微生物的遗传特性 B.控制发酵时的温度C.调节发酵过程中的pH，氧气通入量 D.包括A、B、C三项8在微生物群体生长规律的测定中，不可能发生的是A.繁殖 B.生存斗争 C.种间斗争 D.种内斗争9与调整期长短有关的因素中，可缩短调整期的一组是用与菌种相同的培养基 营养丰富的培养基 稳定期获得的菌种 对数期获得的菌种 接种时间提前 接种量加大 接种量减小 接种种类加大A、 B、 C、 D、10微生物群体生长善的测定方法可以是测定样品的细胞数目 测定次级代谢产物的总产量测定培养基中细菌的体积 测定样品的细胞重量测定初级代谢产物的总产量A. B. C. D.二、非选择题11下图示酵母菌细胞的结构模式和生长曲线图，据图回答：(1)从细胞核的构造看，酵母菌属于 生物，如果发现一种酵母菌细胞核中17条染色体，该酵母菌是 倍体。(2)图中(1)的结构名称为 。(3)酵母菌细胞分裂的意义是( ) A. 产生新个体 B. 增加生产力 C. 增加变异性 D. 改变遗传性(4)用酵母菌制啤酒时，为保证发酵罐中有较多的酵母菌，必须先通入氧气，达到一定数量后，则应该密闭，以获得大量的酒精，这充分说明酵母菌的异化作用类型是 。(5)研究发酵罐中酵母菌的生长状况，常用取样统计分析，判断取样先后顺序的最简单的方法是测定发酵罐中的 。A. 氧气量 B. 葡萄糖量 C. 酒精量 D. pH值(6)欲收获酵母菌或其代谢产物，应选择曲线中的 段。(7)自然环境中的酵母菌属于生态系统中的 成分。12 (15分)(1)在锥形瓶内装入一定量液体培养基，接人N0个乳酸菌之后密封，放在250C温箱中连续培养若干小时，其间每30min测定一次菌数，测得数量变化曲线如下图所示。请分析并回答问题：乳酸菌以 方式生殖，这代表 类生物普遍具有的生殖方式。用N表示总菌数，N0表示初始菌数，t表示增殖世代数，乳酸菌数量增长的数学表达式为N=N02t(假设生长条件理想稳定)。当在理想条件下乳酸菌每30min繁殖一代，按上式计算，当N0=1000时，连续培养5h，总菌数可达 个。在实际培养条件下，乳酸菌增长速度与理想条件下乳酸菌增长速度不同，如果5h前的总菌数等于活菌数，请在上面的图中将5h后活菌数的变化趋势用曲线表示出来。造成菌群密度变化的外界因素是 。培养基中不断产生的乳酸来自乳酸菌的 作用。实验过程中，为什么要在25的条件下进行? 。(2)某同学进行了温度对酶活性影响的研究，设计了如下实验：实验步骤：取三支试管，分别加入质量分数为3的可溶性淀粉溶液。将试管分别放人25、60的水中和冰块中，在三支试管中分别加入质量分数为2的淀粉酶溶液，两支试管中的pH=6.8，第三支试管中的pH=4，摇匀后维持各自温度5min。在三支试管中各滴1滴碘液，并摇匀。观察并记录：(略)结论：温度过高或过低都影响酶的活性。请回答：1该实验能否得出上述实验结论? 。2指出步骤中不正确之处并在此基础上加以纠正或补充相应的内容。 。13下面是发现和研究青霉素的过程：问题：在培养细菌的培养基中，发现青霉菌，在其周围没有细菌生长。没有青霉菌的培养基内布满了细菌。假设：实验：把青霉菌放入培养液内培养，一段时间后除去青霉菌，并用这种培养液培养细菌，观察细菌的生长情况。结果：这种培养液阻止了细菌的生长和繁殖。结论：青霉菌可产生一种阻止细菌生长繁殖的物质。请回答：该实验的假设是 。以上实验还不足以论证以上结论，请在以上实验的基础上，补充相应的实验方法。课题3 分解纤维素的微生物的分离【导学诱思】1纤维素是 类物质， 是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。2纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即 、 和 ，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成 。正是在这三种酶的协同作用下，纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养，同样，也可以为人类所利用。3在做纤维素酶分解纤维素的实验过程中，如果没有摇床，可以采用何种方法代替？4筛选纤维素分解菌可以用 法，这种方法能够通过 直接对微生物进行筛选。5在土壤中取样的方法有： ； 。5刚果红是一种 ，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。思考：怎样利用刚果红的这一特点来筛选纤维素分解菌？利用刚果红染色的方法有几种？各自的优缺点是什么？6分离分解纤维素的微生物的实验流程图如下： 梯度稀释 。思考：此流程图与样品的稀释和稀释液的取样培养流程图有何异同？为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？【课堂演练】1下面是弗来明对青霉素的早期研究过程： 发现问题：在培养细菌的器具中发现一种青霉菌，在这种青霉菌的周围有没有其它细菌生存?为什么会产生这种现象? 提出假设： 设计实验：在液体中培养青霉菌后，考察这种液体对细菌增殖的影响。 实验结果：培养液使细菌的增殖停止。 结论：下面几项最适合作为该实验假设的是 A青霉菌与细菌之间是共生关系 B青霉菌污染了细菌生存的环境 C青霉菌产生了对人体有益的物质 D青霉菌能产生抑制细菌增殖的物质2培养流感病毒时，应选用A固体培养基 B含有多种无机盐的培养液 C活的鸡胚 D无菌的牛肉汤3以下关于微生物对氧的需求的叙述中正确的是A产甲烷杆菌属厌氧呼吸，但氧的存在不影响其生存B链球菌进行厌氧呼吸，不能接触空气C黄色短杆菌在氧气充足时才能产生谷氨酸D谷氨酸棒培育杆菌是厌氧呼吸4可以使微生物细胞内蛋白质、核酸发生不可逆破坏的环境加素是A高温 B.营养成分的变化 C.氧含量 D.温度、pH、氧的共同作用5微生物（除病毒外）需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列有关微生物营养的说法正确的是A乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的 B微生物生长中不可缺少的一些微量的无机物称为生长因子 C培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利D生长因子一般是酶或核酸的组成成分，微生物本身合成这些生长因子的能力往往不足6下列有关味精生产的一些措施的叙述，正确的是 A常用的菌种是谷氨酸棒状杆菌和金黄色葡萄球菌 B培养基是含有五种营养成分的合成培养基 C在发酵中要控制的只是温度、pH、通气量 D味精是谷氨酸经Na2CO3中和后，再经过过滤、浓缩、离心分离而成7菌落形成的根本原因是A细菌有鞭毛 B细菌能运动C培养基有琼脂D子细胞成为群体8在接种操作的过程中，不正确的是A要将接种环灼烧灭菌 B取下棉塞后要将试管口灼烧灭菌C将接种环伸入试管内，先接触长菌多的部位 D接种后还要将管口灭菌加塞9高压蒸气灭菌的原理是A高压使细菌DNA变性 B高压使细菌蛋白质凝固变性C高温烫死细菌 D高温使细菌DNA变性10某种细菌每30分钟分裂一次，开始接种时为3个细胞，在对数生长期培养5个小时后，问此时有多少细胞？A15 B48 C1024 D307211（10分）某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌和酵菌混在一起。该同学设计下面的实验，分离得纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。(1)实验原理：圆褐固氮菌是自生固氮菌，能在无氮培养条件下生长繁殖而酵母菌则不能；青霉素不影响酵母菌的生长繁殖，而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖。(2)材料用具：（略）(3)主要步骤：制备两种培养基，一种是 培养基，另一种是 培养基，将两种培养基各自分成两份，依次标上A、a和B、b。分别向A、B培养基中接种混合菌，适宜条件培养了34天。分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌并分别接种到a、b培养基中，适宜条件下培养34天。(4)请同答：将题中的空处填充完整： 培养基和 培养基。本实验中，根据上述原理配制的培养基的类型属于 培养基。根据所需目的配制上述