【生物——选修1：生物技术实践专题】(15分)请分析回答下列有关生物技术实践的问题：
(1)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，倒平板时，需要等待平板冷却 后，将平板倒过来放置。微生物接种的方法，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，后者是将菌液进行一系列的 ，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。菌落是在固体培养基上由 细胞繁殖而来的形态可见的子细胞群体。
(2)对月季进行组织培养时，适宜花药培养的时期是 期，为确定花粉是否处于该时期，镜检时最常用的染色方法是 。
(3)测定亚硝酸盐含量的原理是，在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸生重氮化反应后，与N—l—萘基乙二胺盐酸盐结合形成 色染料。
(4)用萃取法提取胡萝卜素的实验中，要将胡萝卜进行粉碎和干燥的目的是 ；得到的萃取液需要用 方法进行浓缩。
随着环境污染的加剧和石油危机的出现,越来越多的国家使用乙醇作为燃料,玉米和麦草的秸秆可以用来生产燃料乙醇,已知秸秆的主要成分是纤维素,回答下列问题:
(1)人们首先利用纤维素分解菌将纤维素分解,纤维素分解菌多分布在的土壤中,该微生物产生的纤维素酶是一种复合酶,一般包括三种成分:,和。前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
(2)从土壤中筛选纤维素分解菌需要配制培养基,该培养基中需要加入纤维素粉作为唯一的。
(3)经过梯度稀释后,要将样品均匀涂布在用于鉴别纤维素分解菌的培养基上,在该培养基中需要加入的特殊染料是,当形成菌落以后可以根据菌落周围是否产生来筛选纤维素分解菌。当利用涂布器涂布平板之后需要对涂布器进行处理(填“消毒”或“灭菌”)。
(4)产生葡萄糖后需要用到(微生物种类)发酵产生酒精,还可以使用检测产物是否为酒精,该试剂在酸性条件下可与酒精反应,溶液呈灰绿色。
下图表示为平板划线法分离纯化细菌示意图。根据所学生物学知识,完成下列问题。
(1)微生物所需的营养成分包括、、水和无机盐。
(2)培养微生物时,除考虑微生物生长所需的营养外,还要考虑微生物生长所需的温度、以及是否需要O2等。
(3)对培养基进行灭菌时,多采用法,而对接种环或涂布器灭菌时则用法。
(4)平板划线时,为保证每次划线都从上次划线末端的微生物浓度开始,所以每次划线前都要,平板划线结束后,最后一次划的线不能与第一次划的线。
(5)脲酶可以将尿素分解为氨,从而使尿素溶液pH升高,这可用试剂来检验。用纤维素做唯一碳源的培养基培养微生物,得到的纤维素分解菌中可能还混杂有。
(6)抗生素可以抑制肽聚糖合成,从而可以抑制多数原核生物繁殖。实验室现有酵母菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌三种微生物混杂生长的固体培养基,已知大肠杆菌菌落遇伊红—美蓝试剂变为紫色,并带有金属光泽;金黄色葡萄球菌耐高浓度食盐水,菌落为金黄色;酵母菌细胞壁成分主要为几丁质,营养条件好,氧气充足,显微镜下可见典型的出芽生殖。现在请你设计一个合理的实验方案,从一个培养基中,将三种微生物一次分离开来。(所需试剂可自选)
实验方案:
。
氯苯化合物是重要的有机化工原料,因其不易降解,会污染环境。某研究小组依照下列实验方案(图1)筛选出能高效降解氯苯的微生物SP1菌,培养基配方如表1。
表1 培养基的组成
| 液体培 养基 |
蛋白胨 |
牛肉膏 |
氯苯 |
氯化钠 |
硝酸铵 |
无机盐 (无碳) |
蒸馏水 |
| Ⅰ号 |
10 g |
5 g |
5 mg |
5 g |
- |
- |
1 L |
| Ⅱ号 |
- |
- |
50 mg |
5 g |
3 g |
适量 |
1 L |
| Ⅲ号 |
- |
- |
20~80 mg |
5 g |
3 g |
适量 |
1 L |
(1)配制Ⅱ号固体培养基时,除添加Ⅱ号液体培养基成分外,还应添加1%的。
(2)培养基配制时,灭菌与调pH的先后顺序是。
(3)从用途上来说,Ⅰ号培养基和Ⅱ号培养基分别属于培养基和培养基。在Ⅱ号培养基中,为SP1菌提供氮源的成分是。
(4)在营养缺乏或环境恶劣时,SP1的菌体会变成一个圆形的休眠体,这种休眠体被称为。
(5)将SP1菌接种在含不同浓度氯苯的Ⅲ号培养液中培养,得到生长曲线(如图2)。从图2可知SP1菌在培养条件下最早停止生长,其原因是。
(1)在大肠杆菌培养过程中,除考虑营养条件外,还要考虑、和渗透压等条件。由于该细菌具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、、等优点,因此常作为遗传学研究的实验材料。
(2)在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行(填“消毒”或“灭菌”);操作者的双手需进行清洗和;静止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。
(3)若用稀释涂布平板法计数大肠杆菌活菌的个数,要想使所得估计值更接近实际值,除应严格操作、多次重复外,还应保证待测样品稀释的。
(4)通常,对获得的纯菌种还可以依据菌落的形状、大小等菌落特征对细菌进行初步的。
(5)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是
。
(6)若用大肠杆菌进行实验,使用过的培养基及培养物必须经过处理后才能丢弃,以防止培养物的扩散。
点睛:本题综合考查微生物的培养条件、培养基种类和计数等知识,考查学生的识记能力和综合应用能力。
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:
| 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)使用方法:将餐具浸泡在提取液中10 min后取出冲洗。
(3)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。
(4)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。
(5)观察记录:设计1#提取液实验组的观察记录表。
(6)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 |
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:。