Question

4．分析有關(guān)微生物的資料，回答問題并完善實驗設(shè)計方案．
微生物連續(xù)培養(yǎng)時，容器中一部分舊的培養(yǎng)基會以一定的速度流出，同時不斷有等量的新鮮培養(yǎng)基流入以保證微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要．研究人員將大腸桿菌JA122菌株接種到葡萄糖含量受到限制的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)多代，然后取樣分析其中存在的新菌株．
（1）按物理狀態(tài)分，用于連續(xù)培養(yǎng)JA122大腸桿菌的培養(yǎng)基屬于液體．此種培養(yǎng)基通常主要用于D．
A．細菌的分離和純化    B．觀察細菌的運動    C．細菌的鑒定和計數(shù)    D．大量繁殖細菌
（2）由于JA122大腸桿菌發(fā)生基因突變，樣品中共發(fā)現(xiàn)CV101、CV103、CV116三種新菌株，產(chǎn)生三種不同類型的新菌株說明基因突變具有不定向性．這三種新菌株能在培養(yǎng)基中存活而不被淘汰掉是由于自然選擇的結(jié)果．
現(xiàn)將CV101和CV103兩種菌種同時接種到葡萄糖含量有限的培養(yǎng)基中，實時檢測兩者細胞數(shù)量變化趨勢和培養(yǎng)基中的有機物含量，結(jié)果如圖．
（3）實驗現(xiàn)象分析：能充分利用葡萄糖生存的菌種是CV103．CV101菌種細胞數(shù)量在OA段有所下降，在A點之后才開始上升，說明CV101菌種能利用CV103代謝產(chǎn)物如醋酸鹽作為能量來源．
進一步研究表明，CV101可以在過濾的培養(yǎng)過CV103的培養(yǎng)基中生長，但CV103不能在過濾的培養(yǎng)過CV101的培養(yǎng)基中生長．為驗證以上事實，進行以下實驗：
（4）配制培養(yǎng)基，選用的碳源是醋酸鹽．將CV101和CV103菌株分別接種到新配制的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間，并觀察記錄菌株的生長情況．
（5）預(yù)期實驗結(jié)果：CV101菌種能生長，CV103不能生長．

Answer 1

分析 閱讀題干和題圖可知，本題是與微生物的連續(xù)培養(yǎng)有關(guān)的題目，可以根據(jù)問題涉及的具體內(nèi)容梳理相關(guān)知識點，分析題干和題圖信息綜合解答．

解答 解：（1）由題意可知，連續(xù)培養(yǎng)的培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基．大量繁殖細菌通常使用液體培養(yǎng)基，故選：D．
（2）由題意可知，JA122大腸桿菌連續(xù)培養(yǎng)后 出現(xiàn)了三種新菌株，CV101、CV103、CV116，這是JA122大腸桿菌發(fā)生基因突變的結(jié)果，由此也可以說明基因突變是不定向的．CV101、CV103、CV116存在競爭關(guān)系，三種新菌株混合在一起培養(yǎng)的生長沒有出現(xiàn)一個菌株生存而另外兩種菌株滅絕的現(xiàn)象，說明它們已經(jīng)具有了不同的適應(yīng)能力這是自然選擇的結(jié)果．
（3）由題圖可知，CV103對葡萄糖吸收率最高，代謝終產(chǎn)物是醋酸鹽，CV101可以在過濾的培養(yǎng)過CV103的培養(yǎng)基中生長，由此可以推出CV101菌株能以CV103菌株產(chǎn)生的醋酸鹽為碳源．
（4）若要驗證CV101菌株能以CV103菌株產(chǎn)生的醋酸鹽為碳源這一推論，就要配制以以醋酸鹽為唯一碳源的培養(yǎng)基．
（5）如果CV101菌株能生長，CV103菌株不能生長，則說明推論是正確的．
故答案為：
（1）液體       D
（2）基因突變具有不定向性   自然選擇
（3）CV103   CV101菌種能利用CV103代謝產(chǎn)物如醋酸鹽作為能量來源
（4）醋酸鹽
（5）CV101菌種能生長，CV103不能生長

點評 本題的知識點是培養(yǎng)基的分類和基本營養(yǎng)成分，基因突變的特點，種間關(guān)系，生物 的適應(yīng)性，主要考查學(xué)生的識圖能力和利用題圖信息解題的能力，根據(jù)給出信息作出推論并設(shè)計實驗對推論進行驗證的能力．