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1微生物的应用1．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10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg，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。答案(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)萃取法(2)油脂(3)血细胞计数板稀释涂布平板(4)4540解析(1)观察脂肪时可用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染色，苏丹Ⅲ使脂肪呈橘黄色，苏丹Ⅳ使脂肪呈红色。对于不易挥发的物质可用萃取法提取。(2)为从自然界获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，应以油脂为唯一碳源进行选择培养。(3)若要测定微生物菌体数，可在显微镜下利用血细胞计数板直接计数；若要测定其活菌数量，可用稀释涂布平板法获得单菌落，选择菌落数在30～300的平板进行计数。(4)相同时间降解相等质量油脂所需酶量越多的温度条件下酶的活力越小，即45℃条件下酶的活力最小。而40℃条件下酶的活力相对最大，故应围绕此温度设计后续实验，以进一步确定该酶的最适温度。2．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2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__________________。答案(1)③(2)培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果(3)避免培养基污染棉塞(4)量与活性①3(5)J4发酵过程会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高解析(1)样品稀释需要无菌水，在酒精灯附近操作，涂布平板需要培养皿，在酒精灯附近操作，两者都不需要显微镜。(2)涂布平板时只能取少量菌悬液滴加到培养基表面，菌悬液量过多会导致菌体堆积，影响分离效果。(3)分装培养基时，试管口若粘附有培养基，则需用酒精棉球擦净，以免污染棉塞。(4)接种微生物培养过程中，纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈(降解圈)，降解圈越大，说明纤维素酶的量越多，活性越强。(5)在较高温度条件下J4菌种的纤维素酶活性较高，且J4菌种在较低pH条件下纤维素酶活性较高。发酵过程中，人工瘤胃中的温度升高、pH下降，故J4菌种更适合用于人工瘤胃发酵。3．植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题：(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将________分解成________。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基(成分见下表)：酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲＋＋＋＋－＋＋培养基乙＋＋＋－＋＋＋注：“＋”表示有，“－”表示无。据表判断，培养基甲________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_____________________________；培养基乙________(填“能”或“不能”)用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是____________________________________。答案(1)纤维二糖葡萄糖(2)红透明圈(3)不能液体培养基不能用于分离单菌落不能培养基中没有纤维素，不会形成CR－纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌解析本题考查纤维素的分解、纤维素分解菌的分离和鉴定。(1)纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质，能被土壤中某些微生物分解利用；分解纤维素的纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即Cx酶、C1酶和葡萄糖苷酶，前两种酶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)刚果红与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。4(3)根据有无琼脂成分可推知，培养基甲为液体培养基，培养基乙为固体培养基；纤维素分解菌分离和鉴别要用固体培养基，培养基甲不符合要求；培养基乙不含纤维素粉，不能形成特定的红色复合物，培养基乙不符合题目要求。4．下图是某细菌纯化培养过程中划线接种的培养结果。回答问题：(1)在________(填图中编号)区域出现了单个菌落，产生每个菌落的最初细菌数目是________个。据图分析，在培养基上划线接种时，划线的顺序依次是________(用编号表示)。(2)下表是某微生物培养基成分。编号成分含量编号成分含量①粉状硫10g②(NH4)2SO40.4g③K2HPO44g④MgSO49.25g⑤FeSO40.5g⑥CaCl20.5g⑦H2O100mL———①若培养从土壤中分离出来的自生固氮菌，该培养基应添加________，去除________。②若要鉴别纤维素分解菌，可用________法，若要鉴别尿素分解菌，可在培养液中加入_______________________________。答案(1)②1①→③→②(2)①碳源氮源②刚果红染色酚红指示剂解析(1)从图中可知，②号区域出现了单个菌落；1个菌落由1个细菌繁殖形成；根据线条数量可判断，划线的顺序依次是①→③→②。(2)①自生固氮菌是异养生物，需加入有机碳，不需要氮源，它可固定大气中的N2，因而培养基中应添加碳源去掉氮源。②鉴别纤维素分解菌可用刚果红染色法，要鉴别尿素分解菌，可在培养液中加入酚红指示剂。5．金黄色葡萄球菌是一种具有高度耐盐性的微生物，可引起人类肺炎、肠炎等疾病。金黄色葡萄球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。图为定性检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌的操作流程，请回答相关问题：5(1)按细胞结构分类，金黄色葡萄球菌属于________生物，从培养过程分析，金黄色葡萄球菌可进行________呼吸。(2)7.5%NaCl肉汤培养基为微生物提供的营养成分包括________________，用7.5%NaCl肉汤培养基进行选择培养的主要目的是__________________________________。(3)操作中在血平板上的接种方法是________，接种操作前后需要对接种工具进行________灭菌。(4)在制备血平板时需将pH调节至________(填“微酸性”或“微碱性”)后灭菌，待培养基________后，再加入适量血液。按培养基功能分类，血平板属于________培养基。(5)经多次规范操作、重复实验，血平板上均出现________的菌落，初步证明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，但鲜牛奶供应商仍认为此菌并非鲜牛奶所携带，因此，要对本操作进行完善，完善的方案是____________________________。答案(1)原核有氧(2)碳源、氮源、水和无机盐增加金黄色葡萄球菌的数量(3)平板划线法灼烧(4)微碱性冷却鉴别(5)周围存在透明圈设置不加鲜牛奶其他操作均相同的对照组解析(1)金黄色葡萄球菌是一种细菌，属于原核生物。培养过程无密闭处理，故它进行有氧呼吸。(2)7.5%NaCl肉汤培养基可为微生物提供生长所需要的碳源、氮源、水和无机盐。用7.5%NaCl肉汤培养基进行选择培养是为了增加高度耐盐性的金黄色葡萄球菌的数量。(3)图示用的接种工具是接种环，说明在血平板上接种的方法是平板划线法。接种工具在接种前后都要进行灭菌处理。(4)金黄色葡萄球菌的生长环境为弱碱性，培养基在灭菌前要先调节pH，因金黄色葡萄球菌能破坏红细胞，使其褪色，血平板上出现周围存在透明圈的菌落，说明有金黄色葡萄球菌，故血平板是鉴别培养基。(5)为增强实验结论的严谨性，应增加空白对照组。