微生物的實驗實驗設計專題訓練

1、微生物的實驗實驗設計專題訓練1.在微生物試驗中，一般用瓊脂培養(yǎng)基來培養(yǎng)細菌等微生物。它在加熱后呈液化的溶膠狀態(tài)，在室溫下又 呈半透明的凝膠狀態(tài)。在凝膠狀態(tài)下其表面及內部的不同部位可生長大量的不同代謝類型的肉眼可見的細 菌菌落。請用下列材料和用具，設計一個試驗來判定某種細菌的異化作用類型。（一）材料用具：某細菌種瓊脂試管培養(yǎng)基2支 無菌接種設備 恒溫箱 水浴鍋（二）操作步驟：（三）試驗可能會出現(xiàn)哪些結果？并對每一結果作出相應的鑒定。答案：（1）將2支瓊脂培養(yǎng)基試管置于水浴鍋中加熱溶化（2）待培養(yǎng)基冷卻至凝固前，用無菌接種設備將某一細菌接種于一試管培養(yǎng)基中，搓動試管，使細菌 均勻混于培養(yǎng)基內，另一

2、支試管不接種作對照。（3）將恒溫箱內調至適宜的溫度，等瓊脂凝固后，將兩支試管置于恒溫箱內培養(yǎng)，每天觀察培養(yǎng)基 的菌落并記錄。連續(xù)觀察幾天，直至結果清晰為止。結果預期：（1）若某細菌菌落只生長在培養(yǎng)基表面，則其為好氧菌。（2）若某菌落只生長在培養(yǎng)基底部，則其為厭氧菌。（3）若表面及內部培養(yǎng)基都有菌落生長，則其為兼性厭氧性細菌。（4）對照管若無菌落出現(xiàn)，說明培養(yǎng)基滅菌和無菌操作合乎要求；若對照管有菌落出現(xiàn)，則說明培養(yǎng)基滅菌和無菌操作不 合要求，整個實驗應該重做。2-下面是最早發(fā)現(xiàn)抗生素一一青霉素的科學家弗萊明所進行的探討過程。（8分）觀察及對問題的認識：細菌培養(yǎng)基中，偶然生出青霉菌，在其周圍沒有細

3、菌生長。為什么出現(xiàn)這 種現(xiàn)象呢？ 假設：實驗：把青霉菌放在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后觀察使用這種培養(yǎng)液對細菌生長的影響。結果：這種培養(yǎng)液阻止了細菌的生長和繁殖。結論：弗萊明先生在持續(xù)的研究中分離出了這一物質，分析出它的特征并將它命名為青霉素。請回答：（1）為了證明青霉素的確是青霉菌產生的而不是培養(yǎng)液和培養(yǎng)基中的其他物質產生的，則應設計對照實驗，其實驗方法是：（2）若對照組實驗結果 ,則充分證明青霉菌確實能產生阻止細菌 繁殖的物質。答案：青霉菌可產生不利于細菌繁殖的物質青霉菌產生了某種物質，阻止了細菌的生長和繁殖（ 1 ）對照組的培養(yǎng)液和培養(yǎng)基中均不加入青霉菌，觀察細菌的生長繁殖（ 2） 細菌正常生長繁

4、殖3某同學在做微生物實驗時，不小心把圓褐固氮菌和酵母菌混在一起。該同學設計下面的實驗，分離得到純度較高的圓褐固氮菌和酵母菌。（1）實驗原理：圓褐固氮菌是自生固氮菌，能在無氮培養(yǎng)條件下生長繁殖而酵母菌則不能；青霉素不影響酵母菌等真菌的生長繁殖，而會抑制圓褐固氮菌的生長繁殖。（2）材料用具：（略 ）（3）主要步驟：制備兩種培養(yǎng)基，一種是無氮培養(yǎng)基，另一種是含青霉素的培養(yǎng)基，將兩種培養(yǎng)基各自分成兩份，依次標上 A、a和B、bo分別向A、 B 培養(yǎng)基中接種混合菌，適宜條件培養(yǎng)了34 天。分別從A、 B 培養(yǎng)基的菌落中挑取生長良好的菌并分別接種到a、 b 培養(yǎng)基中，適宜條件下培養(yǎng) 34 天。（4）請回答

5、：本實驗中，根據(jù)上述原理配制的培養(yǎng)基屬于 培養(yǎng)基。根據(jù)所需目的配制上述培養(yǎng)基時除營養(yǎng)要協(xié)調外還應注意。實驗步驟中第步的目的是。圓褐固氮菌與酵母菌在結構上的主要差異為。青霉素抑制圓褐固氮菌的生長繁殖，其作用機理是破壞或抑制其細胞壁的形成。請據(jù)此推測不影響酵母菌與真菌生長繁殖的原因是。答案：（4）選擇pH要適宜分離得到純度較高的圓褐固氮菌和酵母菌圓褐固氮菌無成形的細胞核圓褐固氮菌為原核生物，其細胞壁主要為糖類和蛋白質，而酵母菌則不同4 （共20 分） 在研究生物遺傳物質的過程中，人們做很多的實驗進行探究，包括著名的 “肺炎雙球菌轉化實驗”。（ 1 ）某人曾重復了“肺炎雙球菌轉化實驗”，步驟如下。請

6、分析以下實驗并回答問題：A.將一部分S型細菌加熱殺死；B 制備符合要求的培養(yǎng)基，并分為若干組，將菌種分別接種到各組培養(yǎng)基上（接種的菌種見圖中文字所示）i ia2級3組4組加熱殺死的s型施 與正常邂菌混合【注二。為S型茴落 為R型窗落)C.將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間，觀察菌落生長情況(見上圖).制備符合要求的培養(yǎng)基時， 除加入適當比例的水和瓊脂外，還必須加入一定量的無機鹽、,并調整pH。本實驗中的對照組有 。本實驗得出的結論是：。(2)艾弗里等人通過實驗證實了在上述細菌轉化過程中，起轉化作用的是DNA。請利用DNA酶做試劑，選擇適當?shù)牟牧嫌镁?，設計實驗方案，驗證“促進R型細菌轉

7、化成S型細菌的物質是 DNA”，并預測實驗結果，得出實驗結論。實驗設計方案：組合編號ABC處理第三步：O第四步：。預測實驗結果并得出結論：通過你設計的實驗，還能得出什么新的結論:答案：(1)氮源有機碳源生長因子1、2、3組S型細菌中的某種物質 (轉化因子)能使R型細菌車t化成 S型細菌，產生可遺傳 的變異(2)第一步：從 S型細菌中提取DNA ,制備符合要求的培養(yǎng)基。第二步：組合編號ABC處理不加任何提取物加入提取出的S型細菌DNA加入提取出的S型細 菌DNA和DNA 酶第三步：將R型細菌分別接種到三組培養(yǎng)基上；第四步：將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間，觀察菌落生長情況。A、C組中

8、未出現(xiàn)S型細菌；只有 B組培養(yǎng)基中出現(xiàn) S型細菌，說明 DNA分子 可以使R型細菌轉化為 S型細菌DNA結構要保持完整才能促進 R型細菌轉化為S型細菌5 .根據(jù)實驗原理和材料用具，設計實驗選擇運載體質粒，明確質粒的抗菌素基因所抗的抗 菌素類別。實驗原理：作為運載體的質粒，須有標記基因，這一標記基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性的細菌，其質粒才可用作運載體。材料用具：青霉素、四環(huán)素的10萬單位溶液、菌種試管、滅菌的含細菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿、酒精燈、接種環(huán)、一次性注射器、蒸儲水、恒溫箱。方法步驟：第一步：取三個含細菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿并標為1、2、3號，在酒精燈旁，用三支注射器，分別注入1mL蒸儲水、

9、青霉素液、四環(huán)素液，并使之分布在整個培養(yǎng)基表面。第二步：。第三步：。預期結果： A、。B、。C、。答案：實驗步驟：第二步：將接種環(huán)在酒精燈上灼燒，并在酒精燈火旁取菌種，對三個培養(yǎng)皿分別接種（或答在三個培養(yǎng)皿中無菌接種，酌情給分） 。第三步：將接種后的三個培養(yǎng)皿放入37c恒溫箱培養(yǎng)24h （酌情給分）。預期結果：1號培養(yǎng)皿細菌正常生長；2、3號培養(yǎng)皿中，僅2中細菌能存活，說明細菌有青霉素抗性基因，而沒有四環(huán)素抗性基因。2、3號培養(yǎng)皿中，僅3中細菌能存活，說明細菌有四環(huán)素抗性基因，而沒有青霉素抗性基因。2、3號培養(yǎng)皿中都有存活，說明該菌質粒上有兩種抗菌素的抗性基因。2、3號培養(yǎng)皿中都不存活，說明該

10、菌質粒上沒有這兩種抗菌素的抗性基因。6、1943年，曾獲諾貝爾生理及醫(yī)學獎的美國科學家魯里亞和德爾布呂克設計實驗，研究大腸桿菌的抗噬菌體突變是發(fā)生在接觸噬菌體之前還是之后。請閱讀下列有關資料并回答問題。（1）實驗的方法步驟如圖 14所示：10mL10mLJ恒溫箱里培養(yǎng)24小時第二步；將大胸桿菌的 菌液分成A、B兩行份, 再蔣3均分為50港第一步：將大腸桿菌第二步:r第四血每份菌液接】個禽詠前體被gMirw市詡，公萬噬菌體的培養(yǎng)其培養(yǎng) 1HL編號 AiAaA3A4%As® © O 0 C 菌棺數(shù) 2164071031/ J >BiBjB36485B54)© &

11、#169; Q © ©©753645注：每個培養(yǎng)皿中接入的菌液均為0.2mL圖14(2)培養(yǎng)皿中培養(yǎng)基的基本配方:配方蛋白月東乳糖K2HPO4水瓊脂20%伊紅 水溶液0.325% 美 藍水溶液pH含量10g10g2g1000mL25g20mL20mL7.27.4(3)實驗分析：在培養(yǎng)基中加噬菌體的作用是 加伊紅一美藍的目的是：。由于大腸桿菌的同化作用類型是 ,因此，在培養(yǎng)基中還加入了一些 相應的物質，其中 是大腸桿菌生長的碳源， 是氮源。從生態(tài)學的角度看，噬菌體與大腸桿菌這兩種生物之間的關系是 。該實驗有兩個假設假設一：大腸桿菌的抗噬菌體突變發(fā)生在大腸桿菌與噬菌體

12、接觸之前假設二：大腸桿菌的抗噬菌體突變發(fā)生在大腸桿菌與噬菌體接觸之后你認為圖中的實驗結果支持上述哪個假設： ,如果另一個假設成立的話， 實驗結果應該是：。在這個實驗設計中，研究者是根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)的差異來推斷 ,從而證明了假設的成立。請你分析出現(xiàn)A4和A5實驗結果的原因：答案：選擇具有抗噬菌體突變的大腸桿菌便于識別(鑒別)大腸桿菌的菌落異養(yǎng)型注：此空如果答“異養(yǎng)需氧型”不能得分乳糖、蛋白臍 蛋白麻寄生支持假設一A、 B兩組所有的培養(yǎng)皿中菌落數(shù)沒有顯著差異抗噬菌體變異發(fā)生時刻的差異A5比A4發(fā)生突變的時間早，具有抗噬菌體突變的大腸桿菌數(shù)比A4多，培養(yǎng)皿中出現(xiàn)的菌落數(shù)就多注：或答A4比A5發(fā)生突變的時間晚，具有抗噬菌體突變的大腸桿菌數(shù)比A5少,培養(yǎng)皿中出現(xiàn)的菌落數(shù)就少按相應標準給分。7、.(10分)利用滅菌技術，將某種細菌接種到培養(yǎng)皿內，以不同的方式處理培養(yǎng)皿并加蓋(下圖表內陰影部分表示有細菌，白色清晰區(qū)表示無細菌)(1)圖表中1和2結果的不同原因是 圖表中4和5結果的不同原因是 O(2)根據(jù)3的結果判斷，抗生素 P和Q同時用于治療由這種細菌引起的疾病，療效如何？為彳f么？ C(3)說明濫用抗生素治療細菌感染