专题二十五微生物的应用1.[2017江苏,31,7分]苯酚及其衍生物广泛存在于工业废水中,对环境有严重危害。

小明同学准备依据如图操作步骤,从处理废水的活性污泥中分离筛选酚降解高效菌株。

请回答下列问题:(1)酚降解菌富集培养基含有蛋白胨、K2HPO4、MgSO4、苯酚和水,其中可作为碳源的有。

(2)将采集到的样品接种培养,苯酚用量应随转接次数增加而逐渐,以达到富集酚降解菌的目的。

若上图平板中菌落过于密集,应进一步,以便于菌落计数与分离。

制备平板培养基时除了需要水、营养物质外,还必须添加。

(3)右图为连续划线法示意图,在图中(填图中序号)区域更易获得单菌落。

(4)采用比色测定法(使用苯酚显色剂)检测降解后的废水中苯酚残留量。

先制作系列浓度梯度并进行显色反应,下表中1~5号比色管的苯酚浓度应分别为。

管号 1 2 3 4 5 6苯酚浓度(mg/L) 1如果废水为50 mg/L苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,则需将残留液稀释(填序号:①5②10③20)倍后,再进行比色。

2.[2016四川理综,10,12分]图甲是从土壤中筛选产脲酶细菌的过程,图乙是脲酶基因转录的mRNA部分序列。

(1)图中选择培养基应以为唯一氮源;鉴别培养基还需添加作指示剂,产脲酶细菌在该培养基上生长一段时间后,其菌落周围的指示剂将变成色。

(2)在5个细菌培养基平板上,均接种稀释倍数为105的土壤样品溶液0.1 mL,培养一段时间后,平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191。

该过程采取的接种方法是,每克土壤样品中的细菌数量为×108个;与血细胞计数板计数法相比,此计数方法测得的细菌数较。

(3)现有一菌株的脲酶由于基因突变而失活,突变后基因转录的mRNA在图乙箭头所示位置增加了70个核苷酸,使图乙序列中出现终止密码(终止密码有UAG、UGA和UAA)。

突变基因转录的mRNA中,终止密码为,突变基因表达的蛋白含个氨基酸。

3.[2015新课标全国卷Ⅰ,39,15分]已知微生物A可以产生油脂,微生物B可以产生脂肪酶。

脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。

回答有关问题:(1)显微观察时,微生物A菌体中的油脂通常可用染色。

微生物A产生的油脂不易挥发,可选用(填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”)从菌体中提取。

(2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落,可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样,并应选用以为碳源的固体培养基进行培养。

(3)若要测定培养液中微生物B的菌体数,可在显微镜下用直接计数;若要测定其活菌数量,可选用法进行计数。

(4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度,某同学测得相同时间内,在35 ℃、40 ℃、45 ℃温度下降解10 g 油脂所需酶量依次为4 mg、1 mg、6 mg,则上述三个温度中,℃条件下该酶活力最小。

为了进一步确定该酶的最适温度,应围绕℃设计后续实验。

4.[2015江苏,31,8分]人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。

为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。

请回答下列问题:(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是(填序号)。

①酒精灯②培养皿③显微镜④无菌水(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是。

(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是。

(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。

研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(如图)。

图中降解圈大小与纤维素酶的有关。

图中降解纤维素能力最强的菌株是(填图中序号)。

(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4,在不同温度和pH条件下进行发酵,测得发酵液中酶活性的结果如图,推测菌株更适合用于人工瘤胃发酵,理由是。

1.[2018赣中南五校联考(一),11,10分]回答下列有关微生物培养与应用的问题:KH2PO4 1.4 gNa2HPO4 2.1 gMgSO4·7H2O 0.2 gFeCl30.1 gX 1 g维生素微量琼脂15 g(1)题表是筛选异养型细菌的培养基配方。

从物理性质上看该培养基属于培养基,其中成分X除了为目的菌提供能源外,还能提供。

制备该培养基的一般操作顺序是计算→称量→→灭菌→,对培养基进行灭菌的常用方法是。

(2)如图A、B是纯化微生物培养的两种接种方法,C、D是接种后培养的效果。

某同学接种培养后获得图C所示效果,则其采用的接种方法是[]([]中填“A”或“B”);由图C所示效果推测接种时可能的失误操作是。

(3)微生物强化采油是利用某些微生物能降解石油、增大石油的乳化度、降低石油黏度的原理,通过向油井中注入含微生物的水来提高采油率的新技术。

为筛选和纯化该类微生物,应向培养基中添加作为唯一碳源;培养一段时间后在菌落周围形成降油圈,此时选取就可获得高效菌株。

2.[2018广东五校联考,11,7分]尿素是一种重要的氮肥,农作物不能直接将其吸收利用,而是通过土壤中的细菌将其分解为NH3和CO2后,供农作物吸收利用。

请回答下列问题:(1)土壤中的某些细菌能分解尿素是因为这些细菌能合成。

(2)为筛选尿素分解菌而制备的培养基中含有的营养物质除尿素外还包括水、碳源、等,该培养基能筛选出目的菌株的原因是。

(3)一般依据尿素分解菌菌落的、、隆起程度和颜色等特征来统计菌落数目。

现将10 mL尿素分解菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1 mL稀释倍数为106的样液接种到3个平板上,培养一段时间后,统计各平板上菌落数分别为39、42、45,则1 mL样液中活细菌数量为。

上述过程采用的接种方法是。

(4)为检验培养基及培养皿灭菌是否合格,可采取的措施是。

3.[2018河南郑州一中模拟,37,7分]在盛产柿子的某地,生物小组开展柿子酒、柿子醋生产的相关活动。

(1)土壤中的酵母菌计数:在秋季的柿子园中,落地的柿子流出果汁,果汁周围土壤中有酵母菌大量生长繁殖。

①用灭过菌的小铁铲、信封取该处土样,并在旁称取10 g土样,加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀。

而后进行系列稀释操作,吸取锥形瓶中土壤液的上清液mL,转移至盛有9 mL无菌水的大试管中充分摇匀,依次等比稀释,获得稀释至101、102、103、104倍的土壤液的稀释液。

②为测定土壤中酵母菌的数量,选用第①步中所获得的102、103、104倍的土壤液的稀释液,并依次分别吸取0.1 mL进行涂布平板操作。

在适宜条件下培养,当菌落数目稳定时,对各稀释度涂布的三个平板进行菌落计数(如表)。

序号ⅠⅡⅢ稀释104倍 5 8 3稀释103倍178 191 156稀释102倍418 511 389则每克土壤样品中的酵母菌数量约为。

要使该实验所得数据可靠,还应该实施的操作是。

(2)柿子醋生产菌的制备:为去掉酵母菌,挑取变酸的柿子酒表面的菌膜于℃进行纯化培养,获得如图所示菌落分布。

应从(填“甲”“乙”或“丙”)区域中挑取部分菌落制玻片观察,选择所需菌种。

4.[2017湖北黄冈质检,37,8分]乳酸菌是人和动物体胃肠道中的有益菌,能助消化,利于肠道健康,但是消化道中胆汁所含的胆盐对乳酸菌的生理活动有抑制作用,为此,研究人员通过辐射处理野生型乳酸菌,得到耐高浓度胆盐的乳酸菌。

(1)与腐乳制作所用微生物相比,乳酸菌在结构上的主要特点是。

(2)实验步骤:①育种与培养:辐射处理后可得到多种类型的乳酸菌,置于经过法灭菌处理的(填“固体”或“液体”)培养基中,37 ℃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,将菌液涂布接种于含0.3%胆盐和不含胆盐的固体培养基上,配制时为了使培养基凝固,应向培养基中加入;置于37 ℃条件下(填“密闭”或“充气”)培养;设置不含胆盐的培养基培养的目的是。

③筛选与纯化:从平板中挑取实验效果明显的目的菌株,采用法接种于新的培养基平板,可对菌株进一步纯化。

1.实现生态农业,让秸秆回归农田的关键是获得能够高效分解秸秆的微生物。

请回答下列相关问题:(1)秸秆的主要成分易被酶分解;从功能上看,筛选能产生该酶的微生物所用的培养基属于培养基。

(2)甲、乙两组同学设计了两种培养基(成分见下表):培养基硝酸铵无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水A + + - + + + +B + + + + + - + 注:“+”表示有;“-”表示无;CR为刚果红。

A培养基(填“能”或“不能”)用于分离要筛选的分解菌,原因是;加入刚果红(CR)的目的是。

(3)甲、乙两组同学分别采用稀释涂布平板法和平板划线法接种。

甲组同学将1 mL水样稀释100倍后,在3个平板上分别接入0.1 mL稀释液,经适当培养后,3个平板上的菌落数分别是39、38和37,据此可得出每升水样中的活菌数为;示意图a和b中,是甲组同学接种培养后得到的结果;乙组同学划线时,总是从上一次划线的末端开始划线,这样做的目的是。

(4)甲、乙两组同学在微生物接种培养过程中,均留下一个未接种的平板同时培养,目的是。

2.某污水池中含有一种有害的、难以降解的有机化合物A。

现有研究人员欲探究污水净化处理的方案,进行了如图所示的实验,请据图回答下列问题:(1)在进行初选时,将污泥样品接种于以为唯一碳源的固体培养基上;在利用锥形瓶进行培养时,需要振荡培养,因此可推测“目的菌”的细胞呼吸方式为。

(2)在接种前需要对培养基进行灭菌处理,常用的灭菌方法是;而在接种时利用的无菌技术要求实验操作应在附近进行,以避免周围环境中微生物的污染。

(3)纯化菌种时,为了获得单菌落,常采用的接种方法有和;接种后应将培养基进行(填“正放”或“倒置”)培养。

(4)培养若干天后,应将有机化合物A含量较的培养液转移至新的培养液中进行连续培养;转移至新培养液中培养的目的是使“目的菌”的数量;在实验结束时,将使用过的培养基进行处理后才能倒掉。

答案1.(每空1分)(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀释涂布凝固剂(3)③(4)0、0.2、0.4、0.6、0.8③【解析】(1)富集培养基中蛋白胨、苯酚都是含C的有机物,可作为碳源。

(2)欲富集酚降解菌,需随转接次数增加逐渐增加培养基中苯酚的含量;若接种培养后平板上菌落过于密集,则应进一步稀释后再进行涂布,以降低平板上菌落密度,便于菌落计数与分离;平板培养基是固体培养基,除含有水、营养物质(碳源、氮源、无机盐等)外,还需添加琼脂作为凝固剂。

(3)利用连续划线法接种时,最后的划线区域(③)中,菌体的密度较小,容易获得单菌落。

(4)因系列浓度梯度中6号比色管中苯酚浓度为1 mg/L,故1~5号比色管中的苯酚浓度应分别为0 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L;根据题意,废水为50 mg/L 苯酚溶液,降解后约有21%的苯酚残留,要使稀释后的苯酚残留液浓度介于0~1 mg/L,需将残留液稀释20倍左右。