2019年
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10~20 mL)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 D.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
2019年
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②③的培养基时,应先调pH值后髙压蒸汽灭菌
B.步骤③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③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④挑取③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②③的培养基时,应先调pH值后髙压蒸汽灭菌,A项正确;步骤③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③所用的培养基中不能含有牛肉膏蛋白胨,C项错误;步骤④挑取③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 ℃(500 g/cm压力),15 min B.90 ℃(500 g/cm压力),15 min C.121 ℃(1 kg/cm压力),15 min D.90 ℃(500 g/cm压力),30 min]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24 h。
(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
。
答案 (1)PAHs C
(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 ℃(1 kg/cm压力),15 min〕,待冷却至60 ℃后倒平板。
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(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24 h。
(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。
(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
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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 。
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Ⅰ和细菌Ⅱ的营养条件和菌落特征都相同,但细菌Ⅰ能分解有机物A而不能分解有机物B,细菌Ⅱ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。
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
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(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Ⅰ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)B
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Ⅰ和细菌Ⅱ,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Ⅰ;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Ⅱ;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。