课时作业(三十九) 微生物的培养与应用
(对应学生用书P343)
1.(2017·大庆中学期末)回答与微生物实验室培养有关的问题:
(1)在制备固体培养基时需加入的常用凝固剂是____________。若培养基需调节pH,则应在灭菌之____________(填“前”或“后”)调节。
(2)为防止外来杂菌入侵,对________________________________________________等可采用干热灭菌法进行灭菌。
(3)下图为平板划线法接种后的示意图。在划线接种的整个操作过程中,对接种环至少需进行____________次灼烧灭菌。接种后盖上皿盖,将平板____________放入恒温箱中培养,这样放置的目的是_____________________________________________。
(4)用稀释涂布平板法统计活菌数目时,每隔一个“时间间隔”统计一次菌落数目,最后选取________________________________________________________________________
作为结果,这样可以防止因培养时间不足而遗漏菌落的数目。
解析:(1)制备固体培养基通常加入的凝固剂是琼脂。培养基若在灭菌后调pH,可造成污染,故培养基调pH应在灭菌前进行。(2)灭菌的方法通常有高压蒸汽灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌三种。采用干热灭菌的通常有玻璃器皿和金属用具。(3)平板划线接种过程中需在接种前、每次划线后对接种环进行灼烧灭菌。图中共接种5个区域,故接种环至少需要进行6次灼烧灭菌处理。微生物培养过程中,易产生冷凝水,为防止水珠滴在培养基表面造成污染,培养时需将平板倒置。(4)用稀释涂布平板法统计活菌数目时,要以菌落数目稳定时的记录为最终结果,这样可以防止因遗漏而导致统计结果偏小。
答案:(1)琼脂 前 (2)玻璃器皿和金属用具 (3)6 倒置 避免培养基被污染和防止培养基水分过快挥发
(4)菌落数目稳定时的记录
2.利用微生物转化胆固醇在医药生产上有重要作用。实验人员从土壤中筛选胆固醇转化菌株的过程如图所示。请分析回答下列问题:
(1)实验人员将士壤样品接种到富集培养液①中培养时,需要将其置于摇床上不断振荡,其主要的作用有____________。
(2)培养一段时间后,从①中取适量培养液转移接种到选择培养液②中培养36 h后,再转移到相同的选择培养液③中培养。与培养液①不同,培养液②③成分的主要特点是____________。在相同的培养液②③中转移培养主要是为了避免原培养液中____________的干扰,同时,又可以____________________________。
(3)从③中取适量的培养液涂布到④之前,需要____________,涂布前需将涂布器____________。
(4)根据⑤中菌落的形态特征,选取所需的菌种接种到____________培养基⑥中临时保藏。
解析:(1)分解胆固醇的微生物属于需氧型微生物,所以将土壤样品接种到富集培养液①中培养时,需要将其置于摇床上不断振荡以增加溶解氧。(2)据图分析,培养液②③的作用是选择培养,筛选胆固醇转化菌株需要使用以胆固醇为唯一碳源的选择培养基。在相同的培养液②③中转移培养主要是为了避免原培养液中碳源的干扰,又可以筛选纯化获得可转化胆固醇的菌种。(3)选择培养后的培养液需要进行梯度稀释才能进行涂布培养,涂布前需将涂布器在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌并冷却。(4)筛选出目的菌株后,将菌种接种到培养基⑥中临时斜面保藏。
答案:(1)增加溶解氧 (2)以胆固醇为唯一碳源 碳源 筛选纯化获得可转化胆固醇的菌种 (3)梯度稀释 灼烧并冷却 (4)斜面
3.高温淀粉酶在大规模工业生产中是极为重要的酶制剂。研究者从热泉中筛选出了能高效产生高温淀粉酶的嗜热菌。其筛选过程如图所示。
(1)进行①过程的目的是____________嗜热菌培养液;②过程所使用的接种方法是____________。
(2)Ⅰ、Ⅱ号培养基配制和灭菌时,灭菌与调节pH的先后顺序是____________;对培养基常用____________方法进行灭菌。对于空气中的细菌可用紫外线杀灭,其原因是紫外线能使蛋白质变性,还能____________,如果要检测灭菌是否彻底,可以采用的方法是:将灭菌过的培养基在适宜的温度下放置一段时间,__________________________________。
(3)部分嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放____________分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈;应挑出透明圈____________(填“大”或“小”)的菌落,接种到Ⅱ号培养基。
解析:(1)分析题图可知,①过程是梯度稀释,目的是对样品进行稀释;②过程是用稀
释涂布平板法进行接种。(2)培养基配制和灭菌时应先调节pH,然后再进行灭菌,如果先灭菌再调节pH时,又会污染培养基;紫外线对DNA分子有损伤作用,且能使蛋白质变性,所以常用来作为对空气的灭菌的方法;检测灭菌效果的方法就是将灭菌过的培养基在适宜的温度下放置一段时间,观察培养基上是否有菌落产生。(3)能分解淀粉的嗜热菌在Ⅰ号培养基上生长时可释放淀粉酶,分解培养基中的淀粉,在菌落周围形成透明圈,透明圈越大淀粉酶的活性越强,所以要从中挑出透明圈大的菌落,接种到Ⅱ号培养基上。
答案:(1)稀释 稀释涂布平板法 (2)先调节pH,后灭菌 高压蒸汽灭菌 损伤DNA的结构 观察培养基上是否有菌落产生 (3)淀粉酶 大
4.(2024·惠州模拟)日前微博传言手机细菌比马桶多。如图,央视和北京卫视通过实验展示调查结果。回答下列相关问题:
(1)该实验需制备培养基,培养基一般都含有水、碳源、____________。
(2)据图,两电视台均采用____________法接种,该方法需要____________(多选)。 A.接种环 B.酒精灯 C.移液管 D.涂布器 E.无菌水
(3)通过观察菌落的____________,可知手机屏幕和马桶按钮都存在多种微生物。两电视台实验操作均正确且完全一致,但报道结果截然不同,你认为原因是:________________________________________________________________________。
(4)按图操作取样面积,实验员测定某手机屏幕的细菌数量,将10 mL菌悬液进行梯度稀释,分别取0.1 mL稀释倍数为102的样品液接种到三个培养基上,培养一段时间后,统计菌落数分别为48、50、52,则该手机屏幕的细菌数为____________个/平方厘米。该实验对
照
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___________________________________________________________________。
解析:(1)微生物培养基的成分一般包括水、碳源、氮源和无机盐。(2)根据图形分析,该实验的接种方法为稀释涂布平板法,该方法用到的工具有酒精灯、移液管、涂布器、无菌水等。(3)不同的菌落形态、大小不同,图示两个电视台调查的手机屏幕和马桶按钮都有多种形态的菌落,即存在多种微生物。两电视台实验操作均正确且完全一致,但报道结果截然不同,可能是因为手机的取样和马桶的取样都不相同。(4)根据提供的数据进行计算,某手机屏幕的细菌数=(48+50+52)÷3×102÷0.1×10÷(5×5)=2×104(个/平方厘米)。
答案:(1)氮源和无机盐 (2)稀释涂布平板 BCDE (3)形态、大小 手机的取样和马桶的取样都不相同
(4)2×104 取培养基涂布0.1 mL无菌水进行培养
5.(2024·郴州质检)分解尿素的微生物广泛存在于农田等土壤中,某生物实验小组尝试对分解尿素的微生物进行分离与计数。请回答下列问题:
(1)分解尿素的微生物含有的酶是____________;配制培养基时应以____________作为唯一氮源。
(2)培养基中添加____________作为指示剂,培养后,培养基pH会____________(填“升高”“降低”),可使指示剂变红色。
(3)对尿素溶液进行灭菌的最适方法是_______________________________。
(4)该小组在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间,这样做的目的是________________________________________________________________________;
然后将1 mL样液稀释10 000倍,在3个平板上用涂布法分别涂布0.1 mL稀释液;经适当培养后,3个平板的菌落数分别为39、42和45。据此可得出每毫升样液中分解尿素的微生物活菌数为____________个。
解析:(1)分解尿素的微生物含有的酶是脲酶;配制培养基时应以尿素作为唯一氮源。(2)在细菌分解尿素的化学反应中,细菌合成的脲酶分解尿素可产生氨,氨会使培养基的pH升高,进而使酚红指示剂变红。(3)对尿素溶液进行灭菌的最适方法是过滤法。(4)在接种前,随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间,其目的是检测培养基平板灭菌是否合格。每毫升样液中分解尿素的微生物活菌数=(C÷V) ×M=[(39+42+45)÷3]÷0.1×10 000=4.2×106(个)。
答案:(1)脲酶 尿素 (2)酚红 升高 (3)过滤法 (4)检测培养基平板灭菌是否合格 4.2×106
6.(2024·长春模拟)下面是筛选抗链霉素大肠杆菌的实验步骤及相关图解。 实验步骤:
①把大量对链霉素敏感的大肠杆菌接种在不含链霉素的培养基1的表面,进行培养。 ②待其长出密集的小菌落后,用影印法接种到不含链霉素的培养基2上,随即再影印到含有链霉素的培养基3上,进行培养。
③在培养基3上出现了个别抗链霉素的菌落,将其挑选出。
请回答:
(1)配制培养基时除了满足基本的营养条件外,还需满足微生物生长对特殊营养物质、____________、____________的要求。
(2)从功能上看,含有链霉素的培养基属于____________培养基。若在培养基中加入伊红和美蓝,则培养皿中长出的菌落颜色为____________。由图可知,1号培养基接种的方法为________________________________________________________________________。
(3)对2和3进行比较,在2上找到与3上相应的菌落,挑取其中一个菌落接种到____________(含链霉素/不含链霉素)的培养基上,如果有较多的菌落出现,则说明该抗性基因突变发生在该菌接触链霉素之____________(前/后)。
(4)3中的菌落比1、2中的菌落少很多,这说明了基因突变具有____________的特点。 解析:(1)配制培养基时在提供几种基本营养条件的基础上,还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。(2)链霉素是抗生素,对大肠杆菌具有选择作用。在伊红和美蓝培养基上,大肠杆菌菌落颜色为黑色。由题图可知,1号培养基接种的方法为稀释涂布平板法。(3)培养基2和培养基3上相同的菌落,是具有相同性状的大肠杆菌形成的,将培养基2中一个相应菌落接种到含链霉素的培养基上,若出现较多的菌落,则说明该抗性基因突变发生在该菌接触链霉素之前。(4)抗链霉素性状是大肠杆菌基因突变后获得的性状,3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多,这说明了基因突变频率很低。
答案:(1)pH 氧气 (2)选择 黑色 稀释涂布平板法 (3)含链霉素 前 (4)频率低/低频性
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