假结核耶尔森氏菌分泌的tcel蛋白、tcil蛋白使其在与大肠杆菌等细菌的竞争中占据优势，研究人员利用野生型假结核耶尔森氏菌及其不同缺失突变体进行了实验：将微孔滤膜（细菌不能通过，蛋白质等物质能通过）放置在固体培养基表面，然后在滤膜上滴加一种菌液（下层菌），再放第二张滤膜并在其上滴加等量另一种菌液（上层菌），适宜条件下培养后，将两张滤膜上的菌体刮下计数，计算上层菌与下层菌数量的比值，得到图示结果。回答下列问题：

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1. 假结核耶尔森氏菌分泌的tcel蛋白、tcil蛋白使其在与大肠杆菌等细菌的竞争中占据优势，研究人员利用野生型假结核耶尔森氏菌及其不同缺失突变体进行了实验：将微孔滤膜（细菌不能通过，蛋白质等物质能通过）放置在固体培养基表面，然后在滤膜上滴加一种菌液（下层菌），再放第二张滤膜并在其上滴加等量另一种菌液（上层菌），适宜条件下培养后，将两张滤膜上的菌体刮下计数，计算上层菌与下层菌数量的比值，得到图示结果。回答下列问题：

(1) 实验中的培养皿、培养基等需要进行灭菌处理，其中对培养基常用法，对培养皿一般不用该方法，原因是。

(2) 题干中相当于接种的操作是，该过程需要用到下列哪种工具？。

①接种环 ②涂布器 ③微量移液器

(3) 计数上、下层活菌的数量常采用法。

(4) 请根据实验结果，完善解释“野生型假结核耶尔森氏菌在与其他细菌的竞争中占据优势”的假说：野生型菌分泌的蛋白有毒性，会抑制其他细菌，同时分泌的另一种蛋白能以免自身损伤。

【考点】

微生物的分离和培养; 灭菌技术;

【答案】

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实验探究题困难

1. 经人工诱变后，部分细菌由于某种酶被破坏，其细胞中某些化学反应不能正常进行，就形成了营养缺陷型菌株，这在工业生产上有较广阔的应用前景。以下是实验人员利用影印法初检某种氨基酸缺陷型菌株的过程，请回答下列问题：

(1) 制备如图所示的培养基除含有细菌必需的水、碳源、等营养物质外，还需要加入。

(2) 倒平板的适宜温度是50℃左右，待平板冷凝后，要将平板倒置，这样做的目的是。

(3) 根据用途分类，图中基本培养基属于（填“选择”或“鉴别”）培养基。

(4) 进行过程②培养时，应先将丝绒布转印至（填“基本”或“完全”）培养基上，原因是。

(5) 利用影印法培养的优点是不同培养基中同种菌株的接种位置相同，为了完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，实验人员应挑取（填“菌落A”或“菌落B”）进行接种培养，并进一步鉴定。

(6) 科研人员用放射线处理目的菌获得两个突变株C和D，然后对突变株C和D进行实验，结果如表所示。

接种的菌种	一般培养基	实验处理及结果
C	不生长	添加营养物质甲，能生长
D	不生长	添加营养物质乙，能生长
C+D	能生长	不添加营养物质甲、乙，都能生长

①突变株C不能在一般培养基上生长的原因最可能是。

②将突变株C和D混合在一起，接种于一般培养基上，都能生长的最可能的原因是。

实验探究题普通

2. 二硝基甲苯遇碱变红，如图表示从被二硝基甲苯污染的土壤中分离具有降解二硝基甲苯能力的光合细菌——球形红细菌的过程。回答下列问题：

(1) 若需增加目的菌的浓度，需在相应的培养基中进行选择培养，培养基除了为微生物的生长、繁殖提供水和氮源外，还要提供（答出两点）等基本营养成分。

(2) 将10g土壤样品加入装有无菌水的三角瓶中制备土壤浸出液。②过程的目的是；③过程所用的接种方法为法。

(3) 要测定培养液中的菌体数，可选用稀释涂布平板法统计活菌数目，在5个培养基平板上共接种稀释倍数为10⁵的土壤样液0.5mL，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为13、156、462、178和191，则每毫升土壤样液中的细菌数量为个。用此方法测定的球形红细菌数量比实际活菌数量少，原因是。若用稀释涂布平板法计数时，某一实验组平板上菌落平均数为46个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，请分析说明空白对照组出现菌落的可能性原因是（答出两点）。

(4) 图中甲、乙培养基需置于有光条件下培养，主要原因是。

实验探究题普通

3. 在处理富营养化水体的过程中，通过微生物的反硝化作用（ $\text{[math]}$ ）去除氮素污染更为经济有效。某科研小组从湖底淤泥中分离到需氧反硝化微生物的菌株。

(1) 研究者先配制富集培养基，然后采用法进行灭菌，冷却后接种湖底淤泥样品，经过连续富集培养可得到大量反硝化微生物。

(2) 为进一步获得纯培养物，可利用平板划线法或法将富集后的微生物接种到（填“培养基Ⅰ”或“培养基Ⅱ”）中进行纯培养。

培养基类型	主要组成成分
培养基Ⅰ	琼脂、柠檬酸钠、MgSO₄、KNO₃、FeCl₃、KH₂PO₄、CaCl₂、水等
培养基Ⅱ	琼脂、葡萄糖、（NH₄）₂SO₄、FeSO₄、NaCl、MgSO₄、KH₂PO₄、水等

(3) 投菌量的大小决定了菌株的繁殖速度及数量，从而影响污水中的氮素去除效果。为确定净化污水的最佳投菌量，科研小组将反硝化微生物按1%～15%的投菌量分别添加到100mL污水中，60小时后测定每组氮素去除率和菌体数量，结果如下图（OD₆₀₀值表示菌体相对含量），则接种量为时，污水处理效果最佳。投菌量为15%时，微生物生长量出现下降，其原因可能是。

(4) 东北某药厂每年产生大量氮素废水，但由于温度低，该科研小组纯化的菌株无法在该药厂发挥去氮作用，你可以采取什么办法进一步筛选出适合该药厂废水净化的反硝化微生物：。

实验探究题普通