选择培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。主要是指利用不同微生物间生命活动特点的不同,制定环境条件,使仅适应该条件的微生物旺盛生长,从而使其在群落中的数量大大增加,人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。下图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。
利用选择培养技术从土壤中分离能降解对羟基苯甲酸的微生物
(1)本实验所需培养基按功能分属于_____ ,碳源为_________________ 。
(2)实验原理是______________________________________________________ 。
(3)①→③重复培养的目的是________________________________________________ 。
(4)⑥和⑦属于对照组的是____ 组,设置对照的目的是________________________ 。
(5)⑤→⑥采用单菌落挑取法,接种到⑥的培养基中,在操作过程中为防止杂菌污染应注意的事项是(写出两条以上):
__________________________________________________________________ 。
利用选择培养技术从土壤中分离能降解对羟基苯甲酸的微生物
(1)本实验所需培养基按功能分属于
(2)实验原理是
(3)①→③重复培养的目的是
(4)⑥和⑦属于对照组的是
(5)⑤→⑥采用单菌落挑取法,接种到⑥的培养基中,在操作过程中为防止杂菌污染应注意的事项是(写出两条以上):
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(已下线)2015届高三生物一轮总复习备课资源包专题20生物技术在其他方面的应用
更新时间:2016-11-26 09:12:44
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【推荐1】多氯联苯是一种对人体有很大危害的有机物,呈油状液体,污染土壤后,很难清除。研究发现部分酵母菌具有分解多氯联苯的作用。为消除这种污染,科研人员计划从受污染的土壤中筛选出高效分解多氯联苯的菌株。
(1)筛选分解多氯联苯的菌株时,应将土壤样品_____ ,接种到以_____ 为唯一碳源的培养基上,从功能上讲,该培养基属_____ 。
(2)微生物的纯培养操作方法有两种,如图是_____ 法。该操作方法在做第二次以及其后的划线操作时,为什么总是从上一次划线的末端开始划线_____ 。
(3)若要测定培养液酵母菌的菌体数,可在显微镜下直接计数。若用_____ 法统计菌落数,在涂布接种前,随机取若干灭菌后的空白平板进行培养一段时间,这样做的目的是_____ 。
(4)将lmL酵母菌溶液稀释100倍在3个平板上用稀释涂布平板法分别接入0.1mL稀释液,经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、57、58,据此可得出每升溶液中酵母菌活菌是_____ 个/L。
(5)利用稀释涂布平板法进行接种时,要对菌液进行充分稀释的目的是_____ 。接种后进行培养时,需将培养皿呈_____ 状态放置。
(6)筛选出高效降解脂肪的菌株后,若需要长期保存,可采用_____ 的方法。
(1)筛选分解多氯联苯的菌株时,应将土壤样品
(2)微生物的纯培养操作方法有两种,如图是
(3)若要测定培养液酵母菌的菌体数,可在显微镜下直接计数。若用
(4)将lmL酵母菌溶液稀释100倍在3个平板上用稀释涂布平板法分别接入0.1mL稀释液,经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为56、57、58,据此可得出每升溶液中酵母菌活菌是
(5)利用稀释涂布平板法进行接种时,要对菌液进行充分稀释的目的是
(6)筛选出高效降解脂肪的菌株后,若需要长期保存,可采用
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解题方法
【推荐2】当人体内分泌的乳糖酶数量不足以完全消化和分解乳糖时,就会引起腹泻,称为乳糖不耐受症。据统计,世界上约有三分之二的人患有此症,乳糖酶的应用能很好地解决这一问题。为提高乳糖酶的产量,我国科研人员通过图的实验过程筛选出生产乳糖酶的优良酵母菌菌株。回答下列问题:
(1)取少量奶酪配制成悬浮液,接种到①中,①应为适合_________ 生长的选择培养基,其中奶酪的最主要作用是_________ 。
(2)把①置于合适的环境下培养一段时间,通过稀释后涂布于②固体培养基上,对涂布器和培养基的灭菌方法依次为_________ 。②中培养出的单个菌落是否全部由单一个体繁殖所得?_________ 。原因是_________ 。
(3)纯培养时可使用_________ 法,挑选单菌落接种到含X—gal(乳糖酶的显色底物)的培养基中,乳糖酶可以将无色的X—gal切割成半乳糖和蓝色的溴靛蓝,因此③中的目标菌落应该呈_________ 色。产酶能力不同,呈现的颜色深浅不同,据此应选择图中的y_________ 菌落用于提取乳糖酶。(4)为帮助乳糖不耐受症患者,乳糖酶的有效使用方法是_________ 。
(1)取少量奶酪配制成悬浮液,接种到①中,①应为适合
(2)把①置于合适的环境下培养一段时间,通过稀释后涂布于②固体培养基上,对涂布器和培养基的灭菌方法依次为
(3)纯培养时可使用
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【推荐3】回答下列关于生物技术的相关问题。
(一)焦化厂活性污泥中富含难降解的有机物苯甲酰肼,是当前焦化行业环保治理的难点。科研人员尝试筛选能降解苯甲酰肼的优良菌种。请回答下列问题:
(1)目的菌的筛选:配置以______ 为唯一碳源的培养基,并将培养基和培养皿进行灭菌处理,培养基倒平板后,用______ 法接种土壤浸出液。在恒温培养箱中培养后,挑取颜色、大小有差异的______ ,然后将其扩大培养,并进行______ ,筛选得到纯的菌株。
(2)优质菌株的“驯化”:要选出高效降解苯甲酰肼的优质菌株,可以采用______ 的方法“驯化”目的菌。
(3)科研人员从焦化厂附近的土壤和远离焦化厂的土壤中,分别培养出了浓度较高的菌属,结果如图。在两个区域中均能检测出的菌属有______ 种,此结果说明焦化厂附近的土壤中微生物的______ 均出现了明显的变化,推测______ (填“焦化厂附近的土壤”或“远离焦化厂的土壤”)中微生物多样性更高。
(二)糖类抗原19-9(CA19-9)是一种糖蛋白,可作为肿瘤标志物。CA19-9在正常人血清中含量较低,而在胰腺癌患者血清中含量较高。制备出抗CA19-9单克隆抗体,可用于定量检测该抗原含量。
(4)科研人员以CA19-9作为抗原获得免疫小鼠,取小鼠的______ 与______ 细胞经生物诱导剂______ 诱导融合。该过程的原理是融合剂表面的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚,细胞膜上的______ 分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。
(5)特定的选择培养基筛选融合细胞,得到______ ,将得到的细胞接种到多孔培养板上,再进行______ 检测,以筛选出目标细胞,该细胞的特点是______________________________ 。
(一)焦化厂活性污泥中富含难降解的有机物苯甲酰肼,是当前焦化行业环保治理的难点。科研人员尝试筛选能降解苯甲酰肼的优良菌种。请回答下列问题:
(1)目的菌的筛选:配置以
(2)优质菌株的“驯化”:要选出高效降解苯甲酰肼的优质菌株,可以采用
(3)科研人员从焦化厂附近的土壤和远离焦化厂的土壤中,分别培养出了浓度较高的菌属,结果如图。在两个区域中均能检测出的菌属有
(二)糖类抗原19-9(CA19-9)是一种糖蛋白,可作为肿瘤标志物。CA19-9在正常人血清中含量较低,而在胰腺癌患者血清中含量较高。制备出抗CA19-9单克隆抗体,可用于定量检测该抗原含量。
(4)科研人员以CA19-9作为抗原获得免疫小鼠,取小鼠的
(5)特定的选择培养基筛选融合细胞,得到
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解题方法
【推荐1】某中学杨老师自制大蒜提取液,希望这种简便、经济的提取液能够高效地杀灭餐具上的细菌,杨老师完成了下面的探究实验:
(1)制作提取液:杨老师将大蒜榨汁后制成提取液,具体做法如下表所示。请根据表中数据,在表中的括号内填出1#提取液应加入的冷开水量:
使用方法:将餐具浸泡在提取液中10 min后取出冲洗。
(2)样品抽取:将经过___ 处理的滤纸贴在餐具表面1 min,然后将滤纸放到50 mL无菌水中,充分振荡后制成原液。再取1 mL原液加入___ mL无菌水中摇匀制成10倍稀释液。
(3)分离及培养:用___ 法分离细菌。分别取1 mL原液和10倍稀释液,分别加到伊红-美蓝培养基中,用灭菌、消毒后的___ (用具),将原液和10倍稀释液均匀涂布到整个平板上。每个浓度各做三个培养皿,其目的是___ 。
本实验另设1 mL无菌水涂布在未接种的培养皿上为空白对照,原因是排除_______________________ 。
最后在37 ℃下培养48 h。
(4)观察记录:设计1#提取液实验组的观察记录表。
(5)结果分析:统计数据,得到消毒前后的菌落总数变化(单位:cfu/cm2,每平方厘米样品中含有的细菌群落总数)
根据消毒前后的数据可知:_________________________________________________________________ 。
2#提取液效果高于1#,分析可能的原因:______________________________________________________ 。
请你给杨老师提出需要进一步研究的问题:___________________________________________________ 。
(1)制作提取液:杨老师将大蒜榨汁后制成提取液,具体做法如下表所示。请根据表中数据,在表中的括号内填出1#提取液应加入的冷开水量:
大蒜提取液编号 | 1# | 2# |
大蒜(g) | 350 | 350 |
冷开水(mL) | () | 880 |
无色食醋(mL) | / | 20 |
制备量 | 1 000 mL | 1 000 mL |
(2)样品抽取:将经过
(3)分离及培养:用
本实验另设1 mL无菌水涂布在未接种的培养皿上为空白对照,原因是排除
最后在37 ℃下培养48 h。
(4)观察记录:设计1#提取液实验组的观察记录表。
(5)结果分析:统计数据,得到消毒前后的菌落总数变化(单位:cfu/cm2,每平方厘米样品中含有的细菌群落总数)
编号 | 条件 | 总份数 | <1 | 1~10 | 10~102 | 102~103 | 103~104 | >104 |
1#提 取液 | 消毒前 | 30 | 0 | 0 | 0 | 3 | 18 | 9 |
消毒后 | 30 | 14 | 12 | 4 | 0 | 0 | 0 | |
2#提 取液 | 消毒前 | 33 | 2 | 0 | 0 | 3 | 12 | 16 |
消毒后 | 33 | 19 | 10 | 4 | 0 | 0 | 0 |
2#提取液效果高于1#,分析可能的原因:
请你给杨老师提出需要进一步研究的问题:
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(0.65)
【推荐2】[生物——选修1:生物技术实践](15分)
为治理有机磷农药D(元素组成为C、H、Cl、O、P,以下简称农药D)对环境造成的污染,某科技小组欲从常年施用农药D的油菜地中选择能分解农药D的细菌。回答下列问题:
(1)实验中配制的选择培养基的成分为:NaCl 5.0 g,NaNO3 10.0 g,琼脂20.0 g,水1 000 mL, pH为7.0~7.5,此培养基中还需加______________________ 作为唯一碳源。在微生物培养中,对培养基常用______________________ 法进行灭菌。
(2)称取油菜地土壤5 g倒入______________________ mL无菌水中制成101倍稀释液,而后再通过梯度稀释制成102倍和103倍稀释液。用无菌移液管在______________________ 旁分别吸取上述101倍、102倍和103倍的菌种稀释液各0.2 mL通过______________________ 法进行接种。
(3)将接种后的各平板放入28 ℃的恒温箱中进行______________________ (填“正置”或“倒置”)培养。培养96 h后观察菌落情况。
(4)从上述平板挑取目标菌后,为研究此农药D分解菌对不同浓度农药D的耐受情况,则实验思路为________________________________________ 。
[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
草甘膦作为除草剂会把普通大豆植株和杂草一块杀死。某科研小组从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因(抗草甘膦基因为合成酶基因,抗草甘膦基因合成的酶让转基因植物对草甘膦不敏感,能忍受更高剂量的草甘膦而不被杀死)导入到大豆体内而获取抗草甘膦转基因大豆。回答下列问题:
(1)从大肠杆菌中提取的抗草甘膦基因可通过______________________ 技术进行扩增,此过程中需要使用DNA聚合酶,相对于人体细胞内的DNA聚合酶,此技术中DNA聚合酶的特点是___________________ 。
(2)构建基因表达载体时,需要把抗草甘膦基因插入到土壤农杆菌Ti质粒的______________________ 上;而后把含有抗草甘膦基因的土壤农杆菌与大豆细胞混合,即通过______________________ 法将目的基因导入受体细胞内。一段时间后,在土壤农杆菌与大豆细胞混合的培养基中加入草甘膦的目的是______________________ 。
(3)成功导入抗草甘膦基因的大豆细胞可通过植物组织培养技术获取转基因植株,此过程依据的生物学原理是______________________ 。
(4)为避免转基因大豆植株中抗草甘膦基因通过花粉对其他近缘作物造成污染,上述基因工程中可考虑将目的基因导入到大豆细胞的____________________ (填“细胞核”、“叶绿体”或“内质网”)中。
为治理有机磷农药D(元素组成为C、H、Cl、O、P,以下简称农药D)对环境造成的污染,某科技小组欲从常年施用农药D的油菜地中选择能分解农药D的细菌。回答下列问题:
(1)实验中配制的选择培养基的成分为:NaCl 5.0 g,NaNO3 10.0 g,琼脂20.0 g,水1 000 mL, pH为7.0~7.5,此培养基中还需加
(2)称取油菜地土壤5 g倒入
(3)将接种后的各平板放入28 ℃的恒温箱中进行
(4)从上述平板挑取目标菌后,为研究此农药D分解菌对不同浓度农药D的耐受情况,则实验思路为
[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
草甘膦作为除草剂会把普通大豆植株和杂草一块杀死。某科研小组从大肠杆菌中提取抗草甘膦基因(抗草甘膦基因为合成酶基因,抗草甘膦基因合成的酶让转基因植物对草甘膦不敏感,能忍受更高剂量的草甘膦而不被杀死)导入到大豆体内而获取抗草甘膦转基因大豆。回答下列问题:
(1)从大肠杆菌中提取的抗草甘膦基因可通过
(2)构建基因表达载体时,需要把抗草甘膦基因插入到土壤农杆菌Ti质粒的
(3)成功导入抗草甘膦基因的大豆细胞可通过植物组织培养技术获取转基因植株,此过程依据的生物学原理是
(4)为避免转基因大豆植株中抗草甘膦基因通过花粉对其他近缘作物造成污染,上述基因工程中可考虑将目的基因导入到大豆细胞的
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名校
解题方法
【推荐3】某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是:先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中,喷水浸润、接种菌T,培养一段时间后,再用清水淋洗秸秆堆(清水淋洗时菌T不会流失),在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌,进行乙醇发酵。实验流程如图所示。
回答下列问题:
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是_____ 。
(2)实验中用淋洗液为原料制备培养基,培养基中还需要加入氮源等营养成分,氮是构成微生物细胞中_____ (答出1点即可)等生物大分子的主要元素。通常采用_____ 法对培养基进行灭菌,该灭菌方法的一般步骤是:加水→装锅→加热→_____ →保温保压→出锅,灭菌会导致_____ (填“菌体”或“芽孢”或“菌体和芽孢”)死亡。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是_____ 。但是在酵母菌发酵过程中,还需适时拧松瓶盖,目的是____ 。
(4)本实验收集的淋洗液中的_____ 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比,本实验中乙醇生产方式的优点是_____ (答出1点即可)。
(5)采用现代工程技术手段,利用微生物或动植物细胞的特点功能,在人工控制的环境下生产满足人类需求的特定产品等的工程技术称为_____ 。沼气、天然气、味精和啤酒这四种生活用品的生产,与该技术无直接关系的是_____ 。
回答下列问题:
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T,培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解,其原因是
(2)实验中用淋洗液为原料制备培养基,培养基中还需要加入氮源等营养成分,氮是构成微生物细胞中
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中,拧紧瓶盖,置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是
(4)本实验收集的淋洗液中的
(5)采用现代工程技术手段,利用微生物或动植物细胞的特点功能,在人工控制的环境下生产满足人类需求的特定产品等的工程技术称为
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【推荐1】蒽是石油化工领域常见的一种多环芳烃化合物,对生物有毒且难以降解,会带来严重的环境问题。研究人员成功地从环境样品中分高得到能降解蒽的菌株A和B.回答下列问题:
(1)用于分离菌株A和B的固体培养基含有(NH4)3SO4、MgSO4、CaCl2、NaH2PO4、K2HPO4、NaCl、FeSO4、H2O、琼脂、蒽等成分。其中为细菌生长提供碳源的成分是_____ ;该碳源在菌株A和B内的代谢产物可以参与合成_____ (答出2种即可)等生物大分子。
(2)为鉴定菌株A和B,研究人员提取了菌株A和B的基因组DNA,并用PCR扩增16S rRNA基因。为了验证提取基因组DNA是否成功,采用二苯胺试剂鉴定,其原理是_____ 。在PCR扩增16SrRNA基因过程中,反应体系中引物的作用是_____ 。在PCR播环的3个步骤中,温度设置最高的是_____ 。
(3)菌株A和B降解蒽的过程相同,均由按严格顺序排列的一系列酶催化反应组成。为探究菌株A和B对蒽的降解能力,研究人员采用单独、混合接种(菌株AB接种量之比为1:1)方式开展实验(所有实验组接种总量一致)结果如表,由表可以看出菌株A和B混合接种比单独接种对蒽的降解效果更好,其原因可能是_____ 。
(1)用于分离菌株A和B的固体培养基含有(NH4)3SO4、MgSO4、CaCl2、NaH2PO4、K2HPO4、NaCl、FeSO4、H2O、琼脂、蒽等成分。其中为细菌生长提供碳源的成分是
(2)为鉴定菌株A和B,研究人员提取了菌株A和B的基因组DNA,并用PCR扩增16S rRNA基因。为了验证提取基因组DNA是否成功,采用二苯胺试剂鉴定,其原理是
(3)菌株A和B降解蒽的过程相同,均由按严格顺序排列的一系列酶催化反应组成。为探究菌株A和B对蒽的降解能力,研究人员采用单独、混合接种(菌株AB接种量之比为1:1)方式开展实验(所有实验组接种总量一致)结果如表,由表可以看出菌株A和B混合接种比单独接种对蒽的降解效果更好,其原因可能是
接种方式 | 单独接种 | 混合接种 | |
菌株A | 菌株B | ||
降解率(%) | 41.7 | 20.9 | 65.2 |
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(0.65)
【推荐2】在石油资源日趋枯竭和需求量日益扩大的双重压力下,利用脂肪酶处理废油脂,制造生物柴油,既保护了环境又使其得到合理利用。回答下列问题:
(1)脂肪酶只能催化脂肪分解,这体现了酶的催化作用具有_____________ 。要获得高产脂肪酶产生菌,常在肉联厂、油脂厂等下水道附近的土壤中取样,其依据是_____________ 。
(2)为筛选出产脂肪酶活力较高的菌种,科研人员进行相关实验。下表是在不同发酵温度和发酵时间测定的脂肪酶活性;下图表示不同初始pH值对发酵液中脂肪酶的相对酶活力的影响。
①由表可知,发酵液中脂肪酶活性达到最大值的条件是_____________ 。与无机催化剂相比,酶具有高效性的原因是_____________ 。
②由图可知,本实验的自变量是_____________ ,因变量是_____________ ,初始pH为_____________ 时,酶活力最高。偏酸、偏碱使酶活力降低的原因是_____________ 。
(1)脂肪酶只能催化脂肪分解,这体现了酶的催化作用具有
(2)为筛选出产脂肪酶活力较高的菌种,科研人员进行相关实验。下表是在不同发酵温度和发酵时间测定的脂肪酶活性;下图表示不同初始pH值对发酵液中脂肪酶的相对酶活力的影响。
发酵时间/h | 发酵温度/oC | ||
29 | 30 | 31 | |
12 | 0 | 0 | 0 |
24 | 3.80 | 2.40 | 0.85 |
36 | 17.75 | 11.50 | 18.50 |
48 | 17.50 | 11.00 | 10.10 |
60 | 23.50 | 11.00 | 18.00 |
72 | 28.75 | 11.10 | 15.75 |
84 | 24.00 | 13.75 | 17.25 |
96 | 20.75 | 10.50 | 18.00 |
120 | 17.50 | 9.50 | 18.00 |
②由图可知,本实验的自变量是
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(0.65)
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【推荐3】红梨醋饮属于绿色健康饮品,其制作流程如下图:
请回答:
(1)过程①所用的微生物代谢类型(异化作用类型)是_____________ ,在_____________ 条件下大量繁殖,与过程②所用微生物在细胞结构上的区别是前者_____________ 。
(2)酒精可在_____________ (酸/碱)性条件下用_____________ 检测,若生成_____________ (颜色),则说明①过程实验成功。
(3)在①过程进行旺盛时,②过程往往不能进行,原因是_____________ 。
(4)对②过程所用的微生物进行分离和纯化时,常用的划线工具是_____________ 。在固体培养基上划线4次,至少需要灼烧划线工具_____________ 次。
(5)为检测生产用水中的大肠杆菌含量,每次将200mL水样过滤后,取滤膜放在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上,重复3次。将3个平板置于37℃恒温箱中培养24h后挑选深紫色的菌落进行计数。平板上目的菌菌落数分别为32、292和36,据此可计算出每升水样中的大肠杆菌数为_____________ 个。若采用显微镜直接计数法,计数结果会偏高,原因是_____________ 。
请回答:
(1)过程①所用的微生物代谢类型(异化作用类型)是
(2)酒精可在
(3)在①过程进行旺盛时,②过程往往不能进行,原因是
(4)对②过程所用的微生物进行分离和纯化时,常用的划线工具是
(5)为检测生产用水中的大肠杆菌含量,每次将200mL水样过滤后,取滤膜放在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上,重复3次。将3个平板置于37℃恒温箱中培养24h后挑选深紫色的菌落进行计数。平板上目的菌菌落数分别为32、292和36,据此可计算出每升水样中的大肠杆菌数为
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