培养基概述及其分类知识点题库

物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌（目标菌）。回答下列问题。

（1）要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该是。
（2）在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落（如图所示）。如果要得到目标菌，应该选择菌落进一步纯化，选择的依据是。
（3）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论，即。
（4）该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶（酶E）。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。
①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加含有酶E的缓冲液，B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加，三处滴加量相同。
②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明；若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明。

关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基，叙述正确的是（）

A . 同一种物质既可作碳源也可作氮源，碳源都能提供能量 B . 将称好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯 C . 待培养基冷却至40℃左右时进行倒平板 D . 待平板冷却约5～10s后将平板倒过来放置

有关培养基配制原则表述正确的是( )

A . 任何培养基都必须含有碳源、氮源、矿质元素、水及生长因子 B . 碳源和氮源必须具有一定比例，碳元素的含量最多，其次为氮元素 C . 微生物的生长除受营养因素影响外，还受到温度、pH、氧、渗透压等的影响 D . 营养物质的浓度越高越好

下列有关细菌培养的叙述，正确的是( )

A . 在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有多种细菌 B . 在培养基中加入青霉素可抑制真菌促进破伤风杆菌的生长 C . 向液体培养基中通入氧气能促进破伤风杆菌的生长 D . 在半固体培养基中接种细菌培养后可以观察其运动

细菌需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列与此有关的说法正确的是（）

A . 乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的 B . 无机氮源不可能作为细菌的能源物质 C . 琼脂是细菌生长和繁殖中不可缺少的一种物质 D . 以纤维素为唯一碳源的培养基上长出的不都是能分解纤维素的微生物

请回答下列有关微生物培养，应用和保存以及物质提取的问题：

（1）微生物培养过程常用的对涂布器进行灭菌的方法是。培养酵母菌常用到的培养基是（填名称）。
（2）从土壤中分离尿素分解菌的过程中，应向以尿素为唯一氮源的培养基中加入指示剂。
（3）对于需要临时保藏的菌种，首先要将菌种接种到试管的固体斜面培养基上，等菌落长成后，再。对于需要长期保存的菌种，可以采用的方法。
（4）从橘皮中提取橘皮精油常用的方法是法，从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是法。

α-淀粉酶的耐热性很强，在一定的条件下，温度提高到93~95℃仍能保持足够高的活性，因而被广泛地应用于食品加工中。自然界中耐高温的α淀粉酶主要由地衣芽孢杆菌产生。回答下列问题：

（1）从土壤中分离地衣芽孢杆菌时，常从面粉厂周围取土样，其原因主要是此处土样中。配制培养基时，灭菌与调节pH的先后顺序是。
（2）筛选地衣芽孢杆菌时可选用平板划线法或进行接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是。实验前需要对超净工作台进行处理。
（3）筛选地衣芽孢杆菌的培养基中，唯一的碳源物质是。通过向培养基表面滴加碘液，挑选出透明圈直径与菌落直径比值大的单菌落，以获得的菌种进行扩大培养。

阅读下列关于能源、环境和农业生产方面的材料，回答相关问题：

（1）材料Ⅰ：随着能源和环境问题日益严峻，利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有着重大意义。科研人员开展筛选、诱变及选育高产纤维素酶菌株的相关研究，过程如下图。请回答：

①从物理状态来看CMC平板属于培养基。富集培养后的菌种常采用稀释涂布平板法或法接种于CMC平板，培养一段时间后，可根据菌落特征初步鉴定并挑取产纤维素酶菌株XZ33。

②诱变选育高产纤维素酶的菌株时，通过向培养基中加入刚果红染液筛选出与菌落直径比大的菌落。

③下图是筛选获得菌株UV－Co16过程中⁶⁰Co－γ辐照剂量与致死率和正突变率(符合生产需要的突变菌数占诱变后活菌数的比例)的关系。实验结果表明，用⁶⁰Co－γ射线诱变处理时合适的辐照剂量为。
（2）材料Ⅱ：尿素是一种重要的农业氮肥、但尿素并不能直接被农作物吸收，只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。某课题小组从土壤中分离能够分解尿素的细菌并进行计数的过程如下图1所示，图2是乙中的培养基配方。

④图2所示培养基为微生物的生长提供碳源和氮源的分别是。图1中甲培养基与乙培养基的成分相比，唯一的区别是甲中培养基无琼脂。在涂平板前需要对甲中的菌液进行稀释，如何确定样品的稀释操作是否成功？。

⑤甲、乙培养基都是选择培养基，如何确定该培养基能够对土壤中微生物起到筛选作用？。

⑥称取1.0g某土壤样品，转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌个。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，除了上述的活菌计数法外，也是测定微生物数量的常用方法。

【选修1：生物技术实践】

乳酸菌中的谷氨酸脱羧酶（GAD）能消耗H⁺将谷氨酸转化为γ-氨基丁酸（GABA），GABA在制药、食品等方面具有较大应用。研究人员从泡菜样品中筛选高产GABA的乳酸菌株，并优化其发酵条件。回答下列问题：

（1）已知MRS固体培养基因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌所产的酸可与碳酸钙发生反应，从而在培养基上形成。从功能上判断，MRS培养基可作为乳酸菌的培养基。
（2）利用MRS培养基分离纯化乳酸菌时，首先需用对泡菜滤液进行梯度稀释，然后再结合其他方法筛选出具高产GABA特性的乳酸菌。进行梯度稀释的目的是。
（3）研究人员对高产菌株产GABA的发酵时间和温度分别进行了研究，结果显示，发酵时间在48～60h范围内，GABA的相对产量较高；发酵温度在35～39℃范围内，GABA的相对产量较高。研究人员认为，要进一步提高GABA相对产量，以达到最佳生产效果，还需同时对发酵时间和发酵温度进行优化。请为该优化实验设计一个实验结果记录表。

下列关于配制牛肉膏蛋白胨培养基的叙述，错误的是（）

A . 在称量纸上称取药品，应将称量纸一起放入水中溶化 B . 配制固体培养基时，可将琼脂熔化和灭菌同时进行 C . 调节培养基的pH必须在灭菌后进行，这样可以保证更准确 D . 培养基灭菌后，应放在37℃的培养箱中24-48 h，以检查灭菌是否彻底

如表是微生物培养基的成分。下列有关说法错误的是（　　）

编号	①	②	③	④	⑤
成分	（NH₄）₂SO₄	KH₂PO₄	FeSO₄	CaCl₂	H₂O
含量/g	0.4	4.0	0.5	0.5	100mL

A . 此培养基可用来培养自养型微生物 B . 此表中的营养成分共有三类，即水、无机盐、氮源 C . 若除去①，此培养基可培养圆褐固氮菌 D . 培养基中若加入氨基酸，则它可充当碳源、氮源

土壤中的溶磷菌能够把难溶态的磷转化为可被植物直接利用的可溶性磷，从土壤中筛选出溶磷能力强的溶磷菌制成菌肥，有利于植物对磷元素的吸收。下列有关操作和分析错误的是（）

A . 土壤取样、称取土壤、稀释样品都在酒精灯的火焰旁进行 B . 需要用含难溶态磷的固体培养基进行目的菌株的分离 C . 推测难溶态磷的分解可能与溶磷菌分泌的代谢产物有关 D . 实验组与对照组可溶性磷含量差值最大的菌株适合制成菌肥

科研人员研究调控蔗糖转移酶基因（SUC2）的两种蛋白质Snf1和Snf2之间的相互作用的原理如下：真核细胞起始基因转录需要有转录激活因子的参与。酵母转录因子GAL4在结构上是组件式的，由DNA结构功能域（BD）和转录激活结构域（AD）组成。两个结构域分开时不能激活转录，只有当两者空间上接近时，才具有GAL4转录因子活性。BD与基因上游激活序列UAS结合后，激活AD与启动子结合，使启动子下游基因转录。如图为研究相互作用的X蛋白和Y蛋白的机制模式图。

（1）操作中，需要用酶将目的基因分别插入到酵母表达载体中，得到两种融合表达载体（如下图）。酶切时通常选用两种不同的酶，这样做的目的是
（2）酵母染色体上能被GAL4激活转录，显示两种蛋白质相互作用的基因称为报告基因。若用AUR1-C（抗生素AbA抗性基因）和HIS3（组氨酸合成基因）作为报告基因，那么作为被转化的酵母细胞在抗生素抗性和营养需求上应满足的条件是。转化后需要在添加的培养基上培养筛选。除此之外，还要将酵母的GAL4基因敲除，原因是。
（3） LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色；否则菌落为白色。科研人员采用LacZ作为报告基因，根据上述原理，验证了蛋白质Snf1和Snf2之间存在相互作用。写出实验思路并预期结果及推论。

产脂肪酶酵母菌可用于含油废水的处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。回答下列问题：

（1）下列常规微生物实验中用到的物品及其灭菌方法正确的是（填编号）。

编号	①	②	③	④
物品	培养基	接种环	涂布器	培养皿
灭菌（消毒）方法	干热	酒精	火焰灼烧	煮沸

（2）称取1.0g某土壤样品，转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液经培养后平均长出了128个酵母菌菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌个。
（3）为了进一步提高酵母菌的产酶能力，可对分离所得的菌株采用射线辐照的方法育种，该育种方法依据的生物学原理是。将辐照处理后的酵母菌涂布在以为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，假设有两个菌落产生的分解圈（底物被分解后产生的圆形区域）相同，应选择出直径（填“较小”或“较大”）的菌落进行纯化后即能获得降解脂肪能力强的菌株。

中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产某新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。请分析并回答相关问题：

（1）选种：可以用紫外线、X射线等辐射照射菌株，从而提高，获得目的菌株。为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可将目标菌株在液体培养基中培养，将蔗糖作为，并不断提高其浓度，多次传代培养。
（2）监测：培养过程中宜采用法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了10⁵倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1mL，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为个/mL。
（3）培养：基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了无需灭菌的培养基：盐浓度60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该设计使杂菌的生长繁殖受抑制，所以不需要灭菌，分析原因是培养基的盐浓度设为60g/L，杂菌；pH为10的条件，。
（4）应用：因菌株H能分泌酶，可以分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等），达到降低有机物污染的目的，还能降低生产成本。

随着社会的发展，人类在生产生活中制造的垃圾越来越多，由此带来的环境污染越来越严重，而微生物降解垃圾是目前最环保、最经济的方法。回答下列问题。

（1）生活中常用掩埋法处理垃圾，与暴露在空气中相比，这样能使垃圾被更快的分解，这说明分解垃圾的微生物主要是(填“好氧菌”或“厌氧菌")。
（2）欲得到能降解垃圾的微生物，可使用配方为：垃圾颗粒物、水、无机盐和琼脂的培养基进行培养，该培养基从功能上看属于培养基，垃圾颗粒物可为微生物的生长提供的营养物质是。琼脂是一种由琼脂糖和琼脂果胶构成的多糖类物质，大多数微生物都因缺少分解该多糖的酶而不能利用琼脂，从根本上讲，微生物不能利用琼脂的原因是。
（3）已知由垃圾颗粒物配制而成的培养基是乳白色不透明的，而垃圾颗粒物可被分解为无色透明的小分子物质，若观察到现象可确定培养出的菌种能分解垃圾颗粒物，可通过法将其接种到固体斜面培养基上以备后用。
（4）有人认为，实验室中获得的微生物中有些是可以降解垃圾的，因此在丢弃实验所用的培养基前没必要灭菌，你认为这种观点正确吗?并简要说明理由。

某兴趣小组研究"使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响"过程和结果具体见下图表，实验选用 4 道菜，每道菜分为3盘，一盘不食用，一盘使用公筷，一盘不使用公筷，实验者分别使用公筷和不使用公筷吃4道菜，同一实验者吃同一道菜的次数必须相同。

菜名	结果〈菌落数/g〉
	餐前取样	餐后
	餐前取样	公筷组	不使用公筷组	不食用组
凉拌黄瓜	14000	16000	45000	14050
盐水虾	160	180	220	160
炒芦笋	30	48	530	32
干锅茶树菇	1100	4600	79000	1206

（1）图示流程中培养基X，按物理性质划分属于培养基；图示中所用接种工具应为。
（2）研磨后使用对样品进行稀释，稀释的目的是。
（3）研究结果中将同一种菜肴的公筷组与不食用组进行对比（能或不能）确定餐后细菌只来自公筷，原因是。使用公筷可以防止传染病的原理是。

酒精凝胶类免洗洗手液含有70%~75%的酒精。为检测某品牌凝胶洗手液的清洗效果，研究人员测定了凝胶洗手前后，手部细菌的含量，检测流程如下图。回答下列问题：

（1）实验室常用牛肉膏蛋白胨培养基培养常见细菌。其中牛肉膏主要为微生物提供，蛋白胨主要提供。培养基还需满足微生物生长对、以及氧气的需求。如培养乳酸杆菌，需要在培养基中添加。
（2）为统计洗手前手部细菌的数目，应选择的方法是（填“稀释涂布平板法”或“平板划线法”）。
（3）根据上图所示的步骤得出的实验结果可信度较低，为了提高实验结果的可信度，请给出两点建议：。
（4）培养一段时间后可根据（至少答出2点）等菌落特征初步判断培养基上菌种的类型。

回答下列（1）、（2）小题：

（1）利用发酵法生产燃料酒精，是各国研究者研究的重点。请回答下列问题：
Ⅰ.若以大麦种子为发酵底物，则需将大麦种子进行处理，使其产生更多淀粉酶以利于糖化。实践生产中，通常不以粮食为发酵底物，而以植物秸秆为底物，其原因是。
Ⅱ.为筛选出能产纤维素酶的酵母菌，（可/不可）从含熊猫粪便丰富的土壤中分离。现称取1.0g某土壤样品，进行梯度稀释，将其稀释100倍的操作思路是，分别取0.1mL经100000倍稀释后的悬液涂布于固体培养基上，一段时间后每个培养基平均长出了16个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌个。该过程得到的菌株所产的纤维素酶活性较弱，在此基础上选育优良菌株的方法有（答出两种方法）。
Ⅲ.选出优良菌株后进行工业化生产燃料酒精，此时培养基中除纤维素外（需/不需）添加氮源。影响发醛效果的因素有温度，pH、培养基以及等（答出两点即可）。
（2） CAR-T疗法即嵌合抗原受体T细胞疗法，基本过程是获取患者的T淋巴细胞，装载上具有识别肿瘤抗原的受体，体外扩增后回输至患者体内，进而识别并攻击自身的肿瘤细胞。
Ⅳ.该过程选用患者自身T淋巴细胞的优点是。将患者体内分离得到的T淋巴细胞制成细胞悬液时（需/不需）经胰酶处理。
Ⅴ.利用酶获取识别肿瘤抗原的受体基因，然后将其后的产物连接到某逆转录病毒的遗传物质上。
Ⅵ.然后利用该逆转录病毒去侵染T淋巴细胞以实现转化。可利用作探针来检验目的基因是否在T细胞内成功表达并转移到细胞膜上。筛选出成功改造后的T淋巴细胞（CAR-T细胞）进行培养，需要在培养液中添加以支持T淋巴细胞的生长。为使T淋巴细胞的体外扩增更为有效，科学家研发了一种支架，在其中添加后，可模拟辅助性T淋巴细胞的功能。把扩增好的CAR-T细胞通过静脉回输到病人体内，开始进行肿瘤细胞免疫治疗。

（1）（一）研究人员欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的目标菌研究。回答下列问题：
为筛选胞外淀粉酶分泌型菌种，一般从（A．果园树下 B．肉类加工厂周围 C．米酒厂周围 D．枯树周围）获得土样，用无菌水稀释，接种至以为唯一碳源的固体培养基上进行培养，另外，该培养基还应含有氮源、水、无机盐、生长因子和。
（2）微生物菌种纯化时，为得到单菌落，最常用的两种接种方法是和。从土壤中筛选目标菌时，加碘液染色后，平板上出现了A、B两种菌落（如下图所示）。如果要得到淀粉酶活力较高的菌株，应该选择（填“A”或“B”）菌落进一步纯化。
（3）如果上图所示的平板培养基上除了上述A、B菌落外，还明显存在着另外一个菌落，但菌落周围并没有出现透明圈，据上述培养条件推测形成该菌落的微生物应属于生物。
（4）（二）枯草芽孢杆菌可分泌纤维素酶。研究者筛选到一株降解纤维素能力较强的枯草芽孢杆菌菌株（B菌），从中克隆得到了一种纤维素酶（C₁酶）基因。将获得的C₁酶基因与高效表达载体（HT质粒）连接，再导入B菌，以期获得降解纤维素能力更强的工程菌。
对克隆到的C₁酶基因测序，与数据库中的C₁酶基因编码序列相比有两个碱基对不同，但两者编码出的蛋白的氨基酸序列相同，这是因为。
（5） C₁酶基因以B链为转录模板链，转录时mRNA自身的延伸方向为 $\text{[math]}$ 。为了使C₁酶基因按照正确的方向与己被酶切的HT质粒连接，克隆C₁酶基因时在其两端添加了SmaⅠ和BamHⅠ的酶切位点。该基因内部没有这两种酶切位点。图1中酶切位点1和2所对应的酶分别是。酶切后的C₁酶基因需要在酶的作用下与HT质粒连接构建基因表达载体。一个基因表达载体的组成必须有启动子、终止子、复制原点、、等。
（6）转化形成工程菌的过程中，应先用处理枯草芽孢杆菌，使其处于容易吸收周围DNA的状态。
（7）将纤维素含量为20%的培养基分为三组，一组接种工程菌，对照组1不进行处理，对照组2进行相应处理。在相同条件下培养96小时，检测培养基中纤维素的含量。图2结果说明工程菌降解纤维素的能力最强，推测对照组2的处理应为。
（8）预期该工程菌在处理废弃物以保护环境方面可能的应用。（举一例）

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