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专题训练20微生物的利用、酶的应用一、选择题1.要筛选得到纯净的菌种,通常在固体培养基上划线分离,下列操作正确的是()A.每次划线时,接种环都需蘸菌液一次B.划线分离时,需要把接种环深入到培养基中进行接种C.在超净台中接种时要在酒精灯火焰旁进行D.划线分离后将培养皿正放在恒温培养箱中培养答案C解析采用划线分离,菌种只蘸取一次,A项错误;划线分离,接种环在培养基表面进行划线操作,B项错误;微生物培养的关键是无菌操作,因此,在超净台上接种时,需要在酒精灯火焰旁进行,以防止空气中微生物的污染,C项正确;划线分离结束后,培养皿倒置于恒温培养箱中,D项错误。2.下列关于制备固体培养基时倒平板的叙述,正确的是()A.倒好的培养基和培养皿要进行灭菌处理B.应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上C.为防止微生物污染,要在酒精灯火焰旁进行操作D.倒好培养基的培养皿,要立即将平板倒过来放置答案C解析培养基应该在倒平板之前进行高压蒸汽灭菌,A项错误;倒平板时,用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基(约1020mL)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖,不能打开皿盖,B项错误;为防止微生物污染,要在酒精灯火焰旁进行操作,C项正确;倒好培养基的培养皿等培养基凝固后要倒过来放置,D项错误。3.固定化酶是从20世纪60年代迅速发展起来的一种技术。科研人员用海藻酸钠作为包埋剂来固定小麦酯酶,以研究固定化酶的相关性质和最佳固定条件。酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量。图甲、乙、丙为部分研究结果。下列有关叙述错误的是()A.由图甲可知,固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强B.由图乙可知,浓度为3%的海藻酸钠包埋效果最好C.由图丙可知,固定化酯酶一般可重复使用3次,之后若继续使用则酶活力明显下降1D.固定化酶的酶活力较高,主要原因是增大了酶与底物的接触面积答案D解析由图甲可知,当温度变化时,游离酶的酶活力比固定化酶变化明显,说明固定化酯酶比游离酯酶对温度变化适应性更强,A项正确;当海藻酸钠浓度较低时,凝胶的孔径较大,固定化酶容易流失,所以酶活力较低,浓度大难以形成凝胶珠,B项正确;由图丙可知,当使用次数多于3次时,酶活力显著下降,C项正确;固定化酶的优点是不溶于水,易于产物分离,可反复使用,能连续化生产且稳定性好,D项错误。4.如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图,下列有关叙述错误的是()A.在配制步骤的培养基时,应先调pH值后髙压蒸汽灭菌B.步骤纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌分散,以获得单菌落C.步骤采用涂布平板法接种,并需向牛肉膏蛋白胨培养基中加入尿素D.步骤挑取中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力答案C解析在配制步骤的培养基时,应先调pH值后髙压蒸汽灭菌,A项正确;步骤纯化分解尿素细菌的原理是将聚集的细菌分散,以获得单菌落,B项正确;要筛选出能高效分解尿素细菌,所选用的培养基要以尿素为唯一氮源,但牛肉膏和蛋白胨中都含有尿素,因此步骤所用的培养基中不能含有牛肉膏蛋白胨,C项错误;步骤挑取中不同种的菌落分别接种,比较细菌分解尿素的能力,D项正确。二、非选择题5.(2018宁波模拟)研究小组从土壤中筛选以多环芳烃(PAHs)为碳源和能源的细菌,用以降解工业废水和生活污水中的PAHs。请回答下列问题。(1)为了从土壤中筛选PAHs降解菌,需配制以为唯一碳源的培养基,培养基经A.121(500g/cm2压力),15minB.90(500g/cm2压力),15minC.121(1kg/cm2压力),15minD.90(500g/cm2压力),30min高压蒸汽灭菌,待冷却至60后倒平板。(2)倒平板时应使锥形瓶的瓶口通过火焰,目的是。在倒平板的过程中,如果培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,则这个平板不能用来培养PAHs降解菌,原因是。(3)制备土壤稀释液,用方法接种于固体培养基表面,培养时,需将培养皿并放在37恒温培养箱中培养24h。(4)用划线法纯化PAHs降解菌的过程中,在第二次及其后的划线操作时,须从上一次划线的末端开始划线,原因是。2答案(1)PAHsC(2)防止杂菌污染空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生(3)涂布倒置(4)使细菌数随着划线次数的增加而逐渐减少,最终得到由单个细菌繁殖而成的菌落解析(1)为了从土壤中筛选PAHs降解菌,需配制以PAHs为唯一碳源的培养基,培养基经过高压蒸汽灭菌121(1kg/cm2压力),15min,待冷却至60后倒平板。(2)倒平板时应使锥形瓶的瓶口通过火焰,目的是防止杂菌污染,在倒平板的过程中,如果培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,则这个平板不能用来培养PAHs降解菌,原因是空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。(3)制备土壤稀释液,用涂布方法接种于固体培养基表面,培养时,需将培养皿倒置并放在37恒温培养箱中培养24h。(4)用划线法纯化PAHs降解菌的过程中,在第二次及其后的划线操作时,须从上一次划线的末端开始划线,原因是使细菌数随着划线次数的增加而逐渐减少,最终得到由单个细菌繁殖而成的菌落。6.下图为“大肠杆菌的培养和分离”实验的基本流程,请回答下列问题。A.配制培养基B.灭菌C.培养(液体培养基)D.划线分离和培养(固体培养基)E.菌种短期保存(1)A过程配制的是通用细菌培养基,称为培养基。配制时除了加入特定的营养物质以外,还要加入一定量的氯化钠,以维持。对培养基pH的调节,应该在B过程的(填“前面”或“后面”)。(2)E过程所需的温度是。(3)D过程后,一个菌体便会形成一个,这种分离方法是的通用方法,也是筛选特定菌株的最简便方法之一。答案(1)LB渗透压前面(2)4(3)单菌落消除杂菌污染解析(1)培养微生物的培养基为LB培养基,培养基中加入一定浓度氯化钠用于维持培养液的渗透压,培养基应调节好pH后再进行灭菌。(2)短时间内保存菌种,将菌种接种于斜面上,置于4冰箱进行保存。(3)经过分离,一个菌体形成一个单菌落,单菌落是消除杂菌污染的通用方法,也是筛选特定菌株的最简便方法之一。7.下列是有关大肠杆菌的培养实验,请回答下列问题。(1)配制培养大肠杆菌的培养基时,根据“细菌喜荤,霉菌喜素”的规律,通常在培养基中加入蛋白胨和作为营养物质。3(2)大肠杆菌培养和分离的实验中,在中进行扩大培养,培养液经后,在LB固体培养基上进行,并将培养皿放在恒温培养箱中培养,可以获得如图效果。为了检测接种、培养过程是否受杂菌污染以及,应同时将未接种的培养基放入恒温培养箱培养。(3)对于获得的纯菌种,通常可以依据的形状、大小等特征进行初步的鉴定。(4)关于“大肠杆菌培养和分离”的操作中,下列叙述正确的是。A.高压蒸汽灭菌结束时,打开排气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖B.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上C.为了防止污染,接种工具经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上答案(1)酵母提取物(2)LB液体培养基稀释分离倒置无菌操作是否规范(3)菌落(4)D解析(1)配制培养大肠杆菌的培养基时,根据“细菌喜荤,霉菌喜素”的规律,通常在培养基中加入蛋白胨和酵母提取物作为营养物质。(2)大肠杆菌培养和分离的实验中,在LB液体培养基中进行扩大培养,培养液经稀释后,在LB固体培养基上进行分离,并将培养皿倒置放在恒温培养箱中培养,可以获得如图效果。为了检测接种、培养过程是否受杂菌污染以及无菌操作是否规范,应同时将未接种的培养基放入恒温培养箱培养。(3)对于获得的纯菌种,通常可以依据菌落的形状、大小等特征进行初步的鉴定。(4)高压蒸汽灭菌结束,等待压力表指针回到零后,才能开启锅盖,不能打开排气阀使压力表指针回到零,A项错误;倒平板过程中不能打开培养皿的皿盖,B项错误;接种环在火焰上灼烧后,待冷却后才可以快速挑取菌落,C项错误;用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上,D项正确。8.(2018浙江新高考研究联盟第二次联考)回答下列有关果胶酶生产及固定化应用的问题。(1)用射线处理一些霉菌后,稀释并接种在以较低浓度果胶为的培养基中,可获得产果胶酶的高产菌株。通过观察比较培养基上可判断菌株是否属于同一种类。(2)在分离高产果胶酶菌种的试验操作中,对于获得纯化的果胶酶高产菌单菌落影响最大的是。A.实验所用的霉菌孢子来源于多个菌株B.涂布前涂布器未在酒精灯火焰上的灼烧灭菌C.已添加果胶的蔗糖豆芽汁培养基作为选择培养基D.实验操作过程中未打开超净台的过滤风(3)黑曲酶在发酵过程中除分泌果胶酶外,常还分泌蛋白酶、淀粉酶、欲检测黑曲霉在某种环境下分泌的总酶(蛋白质)量,可将提取液稀释后加入试剂,在特定光程下测定OD值,并利用以绘制的标准曲线定量。(4)利用或交联法对果胶酶进行固定化处理时,果胶酶与介质间均可形成新的化学键,固定化酶柱使用结束后用大量清水洗涤,其目的是。4答案(1)唯一碳源菌落的形态特征(2)C(3)双缩脲总酶(蛋白)含量为横坐标,以OD值为纵坐标或反映总酶(蛋白)含量和OD值关系(4)共价偶联法洗去残留的果胶解析(1)获得产果胶酶的高产菌株,应以果胶为唯一碳源和营养物质,并对培养后的菌落形态进行观察,进而确定不同菌株的类别。(2)在分离菌株时,若实验所用的霉菌孢子来源于多个菌株,可增加菌株类型,增加选择的方向,不会影响果胶酶高产菌株的筛选;涂布前,若涂布器未在酒精灯火焰上灼烧,可能会减少菌落的数量,但对高产菌株的筛选、纯化不会有太大影响;添加蔗糖的豆芽汁,会使一些不能分解果胶的菌株生长,影响筛选;实验操作时未打开过滤风,可能会一定程度上影响菌株筛选,但不会明显影响分解果胶菌株的筛选。(3)测定蛋白质,应加入与蛋白质能够发生反应的试剂,即双缩脲试剂,然后以总酶的量为横坐标,以OD值为纵坐标绘制标准曲线。(4)若让果胶酶和介质之间形成新的化学键,应采用共价偶联法和交联法对果胶酶进行固定化处理,实验结束后,对固定化酶柱进行洗涤,主要目的是洗去残留的底物,即果胶。9.已知某细菌的两种突变类型细菌和细菌的营养条件和菌落特征都相同,但细菌能分解有机物A而不能分解有机物B,细菌能分解有机物B而不能分解有机物A。现有这两种类型细菌的混合液样品,要将其分离,有人设计了一种方案,部分操作步骤如图。(1)步骤一使用的是培养基,其中含有细菌生长所需的水、无机盐、碳源和氮源等营养物质,此外还必须加入,以利于对不同菌种进行分离操作。(2)步骤一采用方法接种,此接种法可使接种细菌逐渐稀释,经适宜条件培养,可形成单个、独立的,最终可能得到纯种的细菌;要进行上述接种操作,必须在及酒精灯火焰附近进行,以避免杂菌污染。(3)步骤三中,若对其中某瓶培养液中A、B两种有机物的含量进行测定,当培养液中检测出如下的实验结果,其中能说明培养液中只有细菌的是。A.有机物A与B含量都明显下降B.有机物A含量明显下降,B含量基本不变C.有机物A含量基本不变,B含量明显下降D.有机物A、B含量都基本不变答案(1)LB固体琼脂(2)划线菌落超净台(3)B5解析(1)步骤一表示将菌种分离培养,使用的是LB固体培养基,其中含有细菌生长所需的水、无机盐、碳源和氮源等营养物质;固体培养基中需要加入琼脂作为凝固剂。(2)根据题图文字信息“蛇形线末端”可以确定步骤一采用划线分离接种,此接种法可使接种细菌逐渐稀释,经适宜条件培养,可形成单个、独立的菌落,最终可能得到纯种的细菌;要进行上述接种操作,必须在超净台及酒精灯火焰附近进行,以避免杂菌污染。(3)若A与B两种有机物含量都明显下降,说明瓶中同时存在细菌和细菌,说明两者未分离;若A含量明显下降,而B含量基本不变,说明培养液中只有细菌;若B含量明显下降,而A含量基本不变,说明培养液中只有细菌;如果化合物A、B含量都基本不变,说明培养液中没有这两种细菌。6
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