为了培育高效利用木糖发酵产乳酸的菌株,科研人员利用木糖产乳酸的菌种搭载中国实践八号育种卫星,卫星返回后进行筛选,其主要流程如下图,其中乳酸能溶解培养基中的碳酸钙形成透明圈。请回答下列问题:
(1)与步骤②相比,步骤③的培养基成分还含有____ 、____ 。两培养基均以木糖作为唯一碳源的目的是____ 。
(2)步骤③中,应在____ 附近倒平板,不采用涂布平板接种的原因是____ 。平板在适宜条件下培养一段时间后,筛选有透明圈的菌落作为候选菌,这里的准确筛选的主要依据是____ 。
(3)科研人员从候选菌中初步筛选出产乳酸能力较强的四种菌株,再通过连续转接和液体发酵进行遗传稳定性检测,得到下表所示结果(单位:g/L),最终确定卫10为最优菌株,依据是____ 。
(4)若要进一步探究卫10发酵的最适木糖浓度,试写出实验思路____ 。
(1)与步骤②相比,步骤③的培养基成分还含有
(2)步骤③中,应在
(3)科研人员从候选菌中初步筛选出产乳酸能力较强的四种菌株,再通过连续转接和液体发酵进行遗传稳定性检测,得到下表所示结果(单位:g/L),最终确定卫10为最优菌株,依据是
传代次数 | 菌株 | |||
卫10 | 卫32 | 卫56 | 卫69 | |
2 | 70.78 | 71.23 | 70.52 | 69.24 |
5 | 70.23 | 69.52 | 67.46 | 65.56 |
8 | 69.58 | 62.16 | 60.52 | 61.53 |
11 | 70.75 | 55.69 | 52.42 | 55.72 |
14 | 69.42 | 42.28 | 40.22 | 44.38 |
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更新时间:2024-02-11 14:37:46
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非选择题-解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】土壤中的苯酚(C6H5OH)对环境有极大的污染,实验室希望能从土壤中分离出能专一性降解苯酚的微生物,下图是部分实验过程。回答下列问题:
(1)为了分离纯化目的菌种,①-④步骤的培养基中都加入了一定浓度的苯酚,该物质能为微生物提供__________ (营养成分),除此而外,培养基中一般都还需要水、__________ 等营养物质。
(2)制备步骤④所需要的固体培养基,操作顺序是:计算→称量→溶解→调PH→__________ →倒平板。为了在步骤⑤的平板上形成单菌落,涂布平板前,需要对培养液进行梯度稀释,目的是______________________ 。
(3)研究人员想通过比较试管甲和乙中微生物的生长状况,来证明分离出来的微生物只能以苯酚作为碳源,若甲试管中的液体培养基中的唯一碳源是苯酚,那么,乙试管中培养基成分与甲相比,区别是__________________________ 。研究者对甲、乙两只试管进行接种时,所选菌种都来自步骤⑤平板上的同一个单菌落,这样做的目的是______________________ 。
(1)为了分离纯化目的菌种,①-④步骤的培养基中都加入了一定浓度的苯酚,该物质能为微生物提供
(2)制备步骤④所需要的固体培养基,操作顺序是:计算→称量→溶解→调PH→
(3)研究人员想通过比较试管甲和乙中微生物的生长状况,来证明分离出来的微生物只能以苯酚作为碳源,若甲试管中的液体培养基中的唯一碳源是苯酚,那么,乙试管中培养基成分与甲相比,区别是
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非选择题-解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】某研究小组对自来水和污染河水水样中的大肠杆菌含量进行了测定。回答下列问题:
(1)检测自来水中大肠杆菌的数量,可选用伊红美蓝培养基。该培养基除了为大肠杆菌的生长、繁殖提供水和氮源外,还要提供__________________ (答出两点)等基本营养成分;制备该培养基时应在灭菌之____ (填“前”或“后”)调整pH至7.6,以满足大肠杆菌生长的要求;该培养基中加入伊红美蓝的作用是______________________________ 。
(2)研究小组使用“滤膜法”对污染严重的河流水体进行大肠杆菌活菌数的测定,需将水样进行适当稀释,如取水样1mL加入_________ mL制备稀释倍数为10倍的稀释液,并照此依次制备更高倍数的稀释液。取每个稀释倍数的菌液5mL进行过滤,然后将滤膜放置在伊红美蓝培养基上培养。如果经过培养后,稀释倍数为103对应的4个平板上菌落数分别为43、47、42、48个,那么每升河水约含大肠杆菌____________ 个。
(3)用上述方法统计样本中菌落数时需要设置对照组。若在调查中,某一实验组平板上菌落数平均数为46个/平板,而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,请分析说明空白对照组出现菌落的可能性原因________________________________________________ (答出三点即可)。若将40(即46-6)个/平板作为实验组菌落数的平均值进行计算,则该做法________ (填“正确”或“不正确”)。
(1)检测自来水中大肠杆菌的数量,可选用伊红美蓝培养基。该培养基除了为大肠杆菌的生长、繁殖提供水和氮源外,还要提供
(2)研究小组使用“滤膜法”对污染严重的河流水体进行大肠杆菌活菌数的测定,需将水样进行适当稀释,如取水样1mL加入
(3)用上述方法统计样本中菌落数时需要设置对照组。若在调查中,某一实验组平板上菌落数平均数为46个/平板,而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落,请分析说明空白对照组出现菌落的可能性原因
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非选择题-实验题
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(0.65)
名校
【推荐3】使用日益广泛的手机,在方便人们通讯联络的同时也成为细菌等病原体传播的途径。为了解手机上细菌的情况,某兴趣小组进行了如下实验,请回答相关问题:
(1)取附着在手机上细菌进行取样培养后,对菌液进行系列梯度稀释的目的是_______ 。
(2)A平板上生长的菌落有多种形态,说明附着在手机细菌有____ 种。若要使菌落能在A平板上生长,下列培养基组分中最合理的是_____ (选填 “甲、乙、丙”) ,原因是_____ 。可采取____________ 来检测培养基A制备是否合格。
(3)初筛后将平板B的菌落通过“影印”方法接种到C培养基上培养,使C培养基对应位置上出现相同菌落。然后用伊红-美蓝染液对C进行染色,根据染色后D中出现的结果,可判断平板B中______ ( 选填图中数字)是大肠杆菌的菌落。
(4)某同学采用平板划线法进一步纯化大肠杆菌,接种培养一段时间后,发现第一划线区不间断长满菌落,第二划线区上几乎无菌落,产生此情况的可能原因____________ 。
(1)取附着在手机上细菌进行取样培养后,对菌液进行系列梯度稀释的目的是
(2)A平板上生长的菌落有多种形态,说明附着在手机细菌有
培养基编号 | 培养基组分 |
甲 | 蔗糖、NaC1、琼脂、水 |
乙 | 牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂、水 |
丙 | 蛋白胨、NaCl、蔗糖、水 |
(4)某同学采用平板划线法进一步纯化大肠杆菌,接种培养一段时间后,发现第一划线区不间断长满菌落,第二划线区上几乎无菌落,产生此情况的可能原因
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适中
(0.65)
【推荐1】单宁酶可水解单宁酸为没食子酸,降低茶汤中单宁酸含量,解决茶饮料“冷后浑”问题和果汁类饮料除涩问题。我国科学家在土壤中筛选出分泌单宁酶的黑曲霉Lys117,利用基因工程对其进行改造,提取单宁酶基因与强表达组件(强表达启动子和信号肽)结合,最终实现单宁酶的高产。回答下列问题:
(1)黑曲霉Lys117的分离筛选:将土样稀释适量倍数后,采用涂布平板法接种于含有溴酚蓝(溴酚蓝在单宁酸环境中为蓝紫色,在没食子酸环境中为黄色)的选择培养基上。该选择培养基按物理性质分属于________ 培养基。根据选择培养基的________ (填现象)作为挑取单宁酶产生菌的标志。
(2)单宁酶基因扩增及组装如图所示:P1左侧有RNA聚合酶识别和结合的位点,为实现单宁酶基因与强表达组件定向连接,PCR扩增设计引物时需对引物添加相应的限制酶识别序列。则PCR应选择的引物对为________ ,在各引物前添加的识别序列对应的限制酶分别是________ 。
(3)与强表达组件结合后的基因与Ti质粒重组;该过程为基因工程的核心步骤,即___________ 。利用农杆菌的Ti质粒作为载体的原理是___________ ,与目的基因导入植物细胞类似。已知信号肽负责把蛋白质引导到不同的具膜细胞器内,本实验中信号肽存在的意义为___________ 。
(4)重组Ti质粒导入目的菌并检测:将重组Ti质粒用特定方法导入黑霉菌Lys117,记为Lys117+,可依据___________ ,最终鉴定出高产单宁酶的黑霉菌。
(1)黑曲霉Lys117的分离筛选:将土样稀释适量倍数后,采用涂布平板法接种于含有溴酚蓝(溴酚蓝在单宁酸环境中为蓝紫色,在没食子酸环境中为黄色)的选择培养基上。该选择培养基按物理性质分属于
(2)单宁酶基因扩增及组装如图所示:P1左侧有RNA聚合酶识别和结合的位点,为实现单宁酶基因与强表达组件定向连接,PCR扩增设计引物时需对引物添加相应的限制酶识别序列。则PCR应选择的引物对为
(3)与强表达组件结合后的基因与Ti质粒重组;该过程为基因工程的核心步骤,即
(4)重组Ti质粒导入目的菌并检测:将重组Ti质粒用特定方法导入黑霉菌Lys117,记为Lys117+,可依据
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(0.65)
【推荐2】下表是从土壤中分离某种细菌的培养基配方。下图是样品的稀释和稀释液的取样和培养流程图,回答下列问题。
(1)培养基的成分中含有KH2PO4和Na2HPO4,它们在细菌培养过程中的作用是____________________ 。此培养基在功能上划分属于___________ 培养基,可以用来分离___________ 。
(2)图中所示的接种方法是___________ ,用此方法对细菌进行计数,一般选择菌落数在___________ 的平板进行计数,结果比较准确,计数的结果比实际值___________ (偏大、偏小、相等),原因是________ 。
(3)上面的培养基是否能培养自生固氮菌?___________ 。理由是______________________ 。
成分 | KH2PO4 | Na2HPO4 | MgSO4·7H2O | 葡萄糖 | 尿素 | 琼脂 |
含量 | 1.6g | 2.4g | 0.2g | 10.0g | 1.0g | 17.0g |
(1)培养基的成分中含有KH2PO4和Na2HPO4,它们在细菌培养过程中的作用是
(2)图中所示的接种方法是
(3)上面的培养基是否能培养自生固氮菌?
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(0.65)
【推荐3】大肠杆菌是人和动物肠道中最主要和数量最多的一种细菌,在生物工程中有着广泛的应用。回答相关问题:
(1)LB培养基常用于大肠杆菌的培养,其成分如下:蛋白胨 10g/L、酵母提取物5g/L、氯化钠10g/L。其中蛋白胨的作用是_______ 。
(2)从大肠杆菌中分离得到的______ ,可用于DNA片段的连接。
(3)大肠杆菌的质粒常存在某些抗生素的抗性基因,这些抗性基因的在基因工程中的作用是________ 。
(4)在基因工程操作中,若要将目的基因导入大肠杆菌,常用_______ 处理大肠杆菌,其目的是______ 。
(5)体外动物细胞培养时,为了防止大肠杆菌等其它杂菌的感染,需要对培养液和所有培养用具进行_______ 处理。
(1)LB培养基常用于大肠杆菌的培养,其成分如下:蛋白胨 10g/L、酵母提取物5g/L、氯化钠10g/L。其中蛋白胨的作用是
(2)从大肠杆菌中分离得到的
(3)大肠杆菌的质粒常存在某些抗生素的抗性基因,这些抗性基因的在基因工程中的作用是
(4)在基因工程操作中,若要将目的基因导入大肠杆菌,常用
(5)体外动物细胞培养时,为了防止大肠杆菌等其它杂菌的感染,需要对培养液和所有培养用具进行
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(0.65)
【推荐1】有些细菌可分解原油,从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从污染的土壤中筛选出高效降解原油的菌株。回答问题:
(1)在筛选该菌种的过程中,应将土壤样品稀释液接种于以_________ 为唯一碳源的固体培养基上,从功能上讲,该培养基属于_______ 培养基。
(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,避免培养液中菌体浓度过高,需将培养液进行______ 处理之后接种,常采用的接种方法有两种,即_______________ 。
(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力________ 。
(4)统计菌落数目,通过统计平板上的菌落数推测活菌数,为保证结果准确,一般选择菌落数在______ 的平板上计数,但实际活菌数量往往比测得数量______ (“多”或“少”),原因是____________ 。若测得的平均值为50,则每克样品中的菌落数是_____ 。(稀释度是105,涂布平板时所用稀释液的体积为0.1mL)。
(1)在筛选该菌种的过程中,应将土壤样品稀释液接种于以
(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,避免培养液中菌体浓度过高,需将培养液进行
(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力
(4)统计菌落数目,通过统计平板上的菌落数推测活菌数,为保证结果准确,一般选择菌落数在
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名校
解题方法
【推荐2】土壤中重金属Cr6+污染对植物的影响较大,并可通过食物链富集进入人和动物体内,危害人与动物的健康。科研人员期望通过实验筛选出对重金属铬具有耐受性和修复能力的耐铬菌株,实验流程如图所示。回答下列问题:______ 。
(2)步骤③将土壤悬浮液稀释了______ 倍。经步骤③最后一次稀释之后若在5个平板上分别接入0.1mL稀释液,经适当培养后,得到的菌落数分别是:48、47、50、52、48,则每克土样中的活菌数为______ 个。
(3)步骤④所用的接种工具是______ 。检测培养基灭菌是否合格的方法是______ 。
(4)采用步骤⑤方法分离④中的细菌时,为了将聚集的菌体分离,在第二次及以后的划线时,一定要从______ 开始划线。通常情况下,对获得的纯菌种可以依据______ 对细菌进行初步的鉴定和分类。
(5)研究发现,耐铬菌株含有Cr6+还原酶,能将Cr6+还原成Cr3+从而降低其毒性。若要进一步探究耐铬菌株降解Cr6+的最适温度,请简述实验思路。______ 。
(1)步骤②制备土壤稀释液需充分振荡20min,主要目的是
(2)步骤③将土壤悬浮液稀释了
(3)步骤④所用的接种工具是
(4)采用步骤⑤方法分离④中的细菌时,为了将聚集的菌体分离,在第二次及以后的划线时,一定要从
(5)研究发现,耐铬菌株含有Cr6+还原酶,能将Cr6+还原成Cr3+从而降低其毒性。若要进一步探究耐铬菌株降解Cr6+的最适温度,请简述实验思路。
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(0.65)
名校
【推荐3】科学家从长期受到废弃油脂污染的淤泥中得到两种油脂降解菌A和B,现对两种油脂降解菌进行培养分析,请回答下列问题:
(1)科学家配置了含有NH4NO30.3%、KH2PO40.05%、K2HPO40.05%、MgSO40.02%、微量元素液和含废弃油脂等的培养基,从功能上来看,该培养基属于____________ 培养基,加入KH2PO40.05%和K2HPO40.05%的目的是________________________ 。
(2)如图所示,科学家称取了5g淤泥样品,将其加入45mL无菌水中,进行梯度稀释,在5个平板上分别接入0.1mL稀释液,经适当培养后,5个平板上的菌落数分别为155、175、150、41、160个,则1g淤泥中的活菌数约为____________ 个(保留小数点后两位)。用这种方法统计得到的数值往往____________ (填“偏大”或“偏小”)。
(3)废弃油脂具有污染与资源两重性,A、B两种细菌在降解废弃油脂的同时还能获得高附加值的次生代谢产物鼠李糖脂。为评价A、B两种细菌的相关性能,对A、B两种细菌进行分别培养,得到如下结果。由图可知两种菌株在培养过程中都出现了____________ 型增长,且____________ 菌株更适合用于分解油脂。
(4)利用能降解废弃油脂的微生物降解废弃油脂时需要多步化学反应,因此在生产中常用____________ (填“固定化细胞”或“固定化酶”)技术,该技术多采用____________ 法固定化。
(1)科学家配置了含有NH4NO30.3%、KH2PO40.05%、K2HPO40.05%、MgSO40.02%、微量元素液和含废弃油脂等的培养基,从功能上来看,该培养基属于
(2)如图所示,科学家称取了5g淤泥样品,将其加入45mL无菌水中,进行梯度稀释,在5个平板上分别接入0.1mL稀释液,经适当培养后,5个平板上的菌落数分别为155、175、150、41、160个,则1g淤泥中的活菌数约为
(3)废弃油脂具有污染与资源两重性,A、B两种细菌在降解废弃油脂的同时还能获得高附加值的次生代谢产物鼠李糖脂。为评价A、B两种细菌的相关性能,对A、B两种细菌进行分别培养,得到如下结果。由图可知两种菌株在培养过程中都出现了
(4)利用能降解废弃油脂的微生物降解废弃油脂时需要多步化学反应,因此在生产中常用
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(0.65)
名校
【推荐1】图1为甲状腺激素的结构简式,图2为人和高等动物体内存在的甲状腺激素的分级调节示意图。甲、乙、丙表示不同的器官,a、b、c表示三种不同的激素。据图回答下列问题:
(1)经研究发观,促甲状腺激素释放激素为三肽化合物,促甲状腺激素为糖蛋白。向用a、b、c三种激素分别配制的溶液中加入双缩脲试剂后,溶液不会变紫色的是________ 。三种激素中不能口服的是激素________ ,在人体内分布最广的是激素________ 的靶细胞(用字母表示)。
(2)若已知大白鼠体内激素c的含量明显低于正常值,为判定导致这种状况的病变器官是甲还是乙,技术人员采取了两种检测方案:
①抽取大白鼠的血液,检测其中激素________ 的含量,若该激素含量正常,说明病变的是器官乙。
②注射激素________ ,然后检测血液中激素________ 的含量是否正常。请预测该检测方案的结果,并得出相应结论:___________________________________________________________ 。
(1)经研究发观,促甲状腺激素释放激素为三肽化合物,促甲状腺激素为糖蛋白。向用a、b、c三种激素分别配制的溶液中加入双缩脲试剂后,溶液不会变紫色的是
(2)若已知大白鼠体内激素c的含量明显低于正常值,为判定导致这种状况的病变器官是甲还是乙,技术人员采取了两种检测方案:
①抽取大白鼠的血液,检测其中激素
②注射激素
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(0.65)
【推荐2】高血压是常见的慢性病。肾性高血压属于继发性高血压的一种类型,是由于肾脏的疾病比如急性肾小球肾炎、慢性肾小球肾炎等疾病所引起的高血压。下图为肾性高血压发生的部分机制示意图,据图回答:
(1)图中引起肾性高血压患者外周血管收缩的调节方式为_________ 。在临床上,肾性高血压病人一般不宜注射抗利尿激素,理由是_________ 。
(2)缬沙坦是一种选择性的血管紧张素Ⅱ受体的拮抗剂,通过_________ ,对于原发性高血压有明显降血压效果,为治疗高血压的常用药;但不能有效降低肾性高血压患者的血压。
(3)交感神经系统的中枢主要位于_________ ,肾交感神经的过度兴奋是导致肾性高血压的重要原因。科研人员设计了如下实验,验证了肾交感神经可以通过途径2升高血压。
I.实验动物的制备:将能在肾交感神经特异性表达的膜通道蛋白ChR2基因转入正常老鼠细胞,培育转基因鼠;当蓝色激光照射ChR2蛋白时,该膜蛋白离子通道打开,引起_________ (填“Na+”或“Cl-”或“K+”)大量内流,交感神经兴奋。
Ⅱ.根据实验目的和实验步骤,请画出实验结果中的B、C组柱形图_________ 。
注:“+”表示进行操作,“-”表示不进行操作
(1)图中引起肾性高血压患者外周血管收缩的调节方式为
(2)缬沙坦是一种选择性的血管紧张素Ⅱ受体的拮抗剂,通过
(3)交感神经系统的中枢主要位于
I.实验动物的制备:将能在肾交感神经特异性表达的膜通道蛋白ChR2基因转入正常老鼠细胞,培育转基因鼠;当蓝色激光照射ChR2蛋白时,该膜蛋白离子通道打开,引起
Ⅱ.根据实验目的和实验步骤,请画出实验结果中的B、C组柱形图
实验分组 | 蓝色激光持续照射实验小鼠肾交感神经 | 实验小鼠注射缬沙坦 | 实验结果 |
A | - | - | |
B | + | - | |
C | - | + | |
D | + | + |
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(0.65)
解题方法
【推荐3】研究者尝试用蜻蜓肠道共生菌的代谢产物开发新型抑菌药物,用于治疗人误食被金黄色葡萄球菌污染的食物后出现的腹泻、呕吐等症状。部分实验步骤如图所示,图中数字编号代表实验步骤。请回答下列问题:(1)步骤⑤培养肠道共生菌的培养基配方如表所示:
a.表格中的物质X最可能是____ ;
b.表格中的马铃薯可以提供的营养成分有____ 。
(2)步骤⑤中,稀释涂布了5个培养基,每个培养基上涂布0.1 mL稀释液,5个培养基上生长的菌落数分别为80、62、75、88、90,则在步骤③的蜻蜓肠道提取液中,肠道共生菌的密度为____ 个/mL(假设所有共生菌都能在培养基上生长)。
(3)上述实验过程中,关于无菌操作的叙述错误的有____。
(4)某同学进行步骤⑤的操作,其中一个平板经培养后的菌落分布如图所示,推测该同学接种时出现的操作失误是____ 。(5)研究者分离出蜻蜓肠道菌株A,提取其代谢产物并用丙酮定容制成“药液A”。欲比较“药液A”与庆大霉素液(用无菌水配制的抗生素溶液)对金黄色葡萄球菌的抑菌效果,请在表格中填写简要的实验步骤,完成实验方案。
物质 | 马铃薯 | 葡萄糖 | X | 水 |
用量 | 200.0 g | 20.0 g | 20.0 g | 1 000 mL |
b.表格中的马铃薯可以提供的营养成分有
(2)步骤⑤中,稀释涂布了5个培养基,每个培养基上涂布0.1 mL稀释液,5个培养基上生长的菌落数分别为80、62、75、88、90,则在步骤③的蜻蜓肠道提取液中,肠道共生菌的密度为
(3)上述实验过程中,关于无菌操作的叙述错误的有____。
A.研磨蜻蜓肠道时加入清水,且在无菌操作台进行 |
B.解剖蜻蜓用的镊子等工具,用干热灭菌法进行灭菌 |
C.进行稀释涂布操作时,接种环需进行灼烧灭菌 |
D.实验结束后,将实验产生的废弃物进行灭菌处理 |
步骤与目的 | 操作与要点 |
接种微生物 | 在培养基上均匀涂布a. |
加入药物 | 用无菌镊子将分别浸过A、B、C液和无菌水的圆纸片沥干后均匀置于上述培养基表面。A、B、C液分别为“药液A”、b. |
培养微生物 | 将培养基在d. |
观测并分析结果 | 测量e. |
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