大肠杆菌是人和动物肠道中的正常寄居菌,可在有氧环境下进行实验室培养。研究人员将某微生物的固碳基因导入大肠杆菌细胞内,使之能产生用于CO2固定和还原的酶;同时将能利用甲酸盐(可再生的储氢物质,具备廉价、易得、无毒、可降解等特性)的非天然酶基因导入大肠杆菌,如下图所示。请回答下列问题:
注:图中箭头粗细代表物质的多少;生物量指有机物中碳含量。
(1)改造后的大肠杆菌可利用培养基中的________ 来合成直接的能源物质,进而驱动工程菌利用________ 为原料合成有机物。
(2)培养大肠杆菌时,在接种前通常需要检测固体培养基是否被污染,检测方法是________ 。
(3)实验过程中,需每天取2 mL培养液用________ 进行一系列梯度稀释,将稀释了10倍和100倍的培养液各在3个平板上接种(每个平板的接种量为0.1 mL),经适当培养后,两组平板上的菌落数分别为71、75、73和4、9、8。据此可得出每升菌液中的活菌数为________ 个。
(4)由题意可知,改造前的大肠杆菌的呼吸方式为________ ,可利用如图所示的实验装置进行验证,操作如下:
①设置实验装置甲、乙两套,向甲装置的气球中加入10 mL含大肠杆菌的培养液,扎紧气球;向乙装置的气球中加入等量的含大肠杆菌的培养液,再向气球中充入一定量的________ ,扎紧气球;
②将两套装置始终置于37 ℃的恒温水浴中;
一段时间后,记录________ 。
预期实验结果:________ 。
注:图中箭头粗细代表物质的多少;生物量指有机物中碳含量。
(1)改造后的大肠杆菌可利用培养基中的
(2)培养大肠杆菌时,在接种前通常需要检测固体培养基是否被污染,检测方法是
(3)实验过程中,需每天取2 mL培养液用
(4)由题意可知,改造前的大肠杆菌的呼吸方式为
①设置实验装置甲、乙两套,向甲装置的气球中加入10 mL含大肠杆菌的培养液,扎紧气球;向乙装置的气球中加入等量的含大肠杆菌的培养液,再向气球中充入一定量的
②将两套装置始终置于37 ℃的恒温水浴中;
一段时间后,记录
预期实验结果:
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更新时间:2021-05-12 15:29:37
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【知识点】 微生物的培养与应用综合
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【推荐1】我国是全球第一柑橘种植和消费国,然而白地霉侵染引起的酸腐病在贮运过程中导致柑橘腐烂,造成损失。研究者对酸腐病进行系列研究。
(1)白地霉从柑橘果实伤口处获得其生长繁殖所必需的_____ 、水以及微量元素等营养物质,二者之间的种间关系是_____ 。
(2)将桔梅奇酵母与白地霉菌种用_____ 法分别接种到不同的平板上进行培养,再用无菌水分别制备菌种悬液,利用_____ 在显微镜下计数,并稀释至实验所需浓度。
(3)探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用。
①在柑橘果实中部等距离刺两个孔,其中一孔接种白地霉和桔梅奇酵母菌悬液。一段时间后统计果实发病率并测量白地霉菌丝生长情况如下图:
另一个孔作为对照组的处理是_____ 。
综合图1、图2结果,推测_____ 。
②铁是真菌生长的必需元素,是胞内重要酶活性中心的组成部分。普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂,能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+形成稳定红色复合物。研究者配制含有不同浓度FeCl3(单位:mg/L)的培养基,实验处理及结果如下图3所示。
桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是_____ ;随培养基中FeCl3浓度的增加,红色抑菌圈颜色加深但变窄的原因是_____ 。
③研究者利用普切明酸合成基因敲除的酵母突变体,参照②的方法进行实验,观察到_____ ,从而证明普切明酸的产生是桔梅奇酵母具有生物防治效力的重要原因。
(4)基于上述研究,你是否支持桔梅奇酵母推广应用于柑橘防腐保鲜,并说明理由。_____
(1)白地霉从柑橘果实伤口处获得其生长繁殖所必需的
(2)将桔梅奇酵母与白地霉菌种用
(3)探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用。
①在柑橘果实中部等距离刺两个孔,其中一孔接种白地霉和桔梅奇酵母菌悬液。一段时间后统计果实发病率并测量白地霉菌丝生长情况如下图:
另一个孔作为对照组的处理是
综合图1、图2结果,推测
②铁是真菌生长的必需元素,是胞内重要酶活性中心的组成部分。普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂,能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+形成稳定红色复合物。研究者配制含有不同浓度FeCl3(单位:mg/L)的培养基,实验处理及结果如下图3所示。
桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是
③研究者利用普切明酸合成基因敲除的酵母突变体,参照②的方法进行实验,观察到
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【推荐2】约9000年前,我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒精的饮料。后来,人们通过自然发酵或曲种传代的固体发酵方法生产其他食品,如酱油、醋、豆豉、腐乳和酸奶等。这种传统发酵技术促进了中华民族特有的饮食文化的形成。请结合所学知识回答下列与微生物及食品发酵相关的问题:
(1)从结构上看,用于制作果酒和果醋的微生物最根本的区别是:______________________ 。在果醋制作中,当____________ 时,微生物将葡萄汁中的糖分解为醋酸。
(2)腐乳制作的流程大致是:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制。其中加盐腌制的目的是:________ 。卤汤是由酒和各种香辛料配制而成的,香辛料具有_____________________ 的作用。
(3)在微生物培养中,接种是指在_______________________ 条件下将目的微生物移接到培养基的过程,接种的常用方法除平板划线法、稀释涂布平板法外,还有__________ 等。在具体操作中,通常将接种后的培养基与一个未接种的培养基置于相同的环境中,培养适宜的时间后分别观察并记录结果,其中“未接种的培养基”的作用是____________________ 。
(4)为保持纯化后的微生物菌种的纯净,需要对菌种进行保藏。临时保藏的方法具有______ (答出两点)等缺点,它比较适合那些使用频率高的菌种的保藏。
(1)从结构上看,用于制作果酒和果醋的微生物最根本的区别是:
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【推荐3】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。若在饲料中添加植酸酶,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酸酶的菌株的过程示意图。请分析作答。
(1)上图培养基中至少需要添加__________________ 等物质。
(2)为防止杂菌污染,要对培养基和培养皿等进行灭菌处理,接种后需将培养皿呈___________ 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a,则1g土壤中含有此菌的菌株数是________ 。统计获得的菌落数比实际的活菌数________ ,原因是______________ 。
(4)若要对上述菌株进行纯化,在第一区域划线后须将该工具___________ 后再划线,在第二次划线时须从第一次划线的末端开始,这样做的目的是从上一区域获得菌种。
(5)产植酸酶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酸酶。实验结果显示A-E五种菌株中,___________ 是产植酸酶最理想的菌株。经定量分析后,若得到高产菌株,要对其进行长期保存,可采用___________ 法在-20℃的冷冻箱中保存。
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(2)为防止杂菌污染,要对培养基和培养皿等进行灭菌处理,接种后需将培养皿呈
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