Question

恒化器是微生物連續培養時使用的大型容器，容器中一部分舊的培養基以一定的速度流出，同時不斷有等量的新鮮培養基流入以保證微生物對營養物質的需要．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基中，在恒化器內連續培養773代，然后取樣分析其中存在的新菌株．請回答下列問題：
（1）用于連續培養JA122大腸桿菌的培養基屬于

 

．培養基中除了含葡萄糖作為

 

外，還應該含有

 

．
（2）樣品中共發現CV101、CV103、CV116三種新菌株，產生新菌株的原因是由于JA122大腸桿菌發生了

 

導致的，產生三種不同類型的新菌株說明

 

．
（3）下圖表示將CV101、CV103、CV116三種新菌株混合在一起培養的生長情況，三者之間互為

 

關系，并保持穩定生長水平，沒有出現一個菌株生存而另外兩種菌株滅絕的現象，說明它們已經具有了不同的適應能力，這是

 

的結果．
（4）對三種菌株的代謝差異進行分析發現，CV103對葡萄糖吸收率最高，代謝終產物是醋酸鹽．進一步研究表明，CV101可以在過濾的培養過CV103的培養基中生長，反過來CV103不能在過濾的培養過CV101的培養基中生長，據此作出的推測是：

 

．請設計并完成下列實驗步驟，來驗證你的觀點．
①配制

 

的培養基；
②將CV101和CV103菌株分別接種到新配制的培養基中培養一段時間，并觀察記錄菌株的生長情況．
③預期實驗結果：

 

．

Answer 1

考點：微生物的分離和培養

專題：

分析：閱讀題干和題圖可知，本題是與微生物的連續培養有關的題目，可以根據問題涉及的具體內容梳理相關知識點，分析題干和題圖信息綜合解答．

解答： 解：（1）由題意可知，連續培養的培養基是液體培養基，培養基的基本營養成分由碳源、氮源、水、無機鹽．
（2）由題意可知，JA122大腸桿菌連續培養后 出現了三種新菌株，CV101、CV103、CV116，這是JA122大腸桿菌發生基因突變的結果，由此也可以說明基因突變是不定向的．
（3）分析曲線可知，CV101、CV103、CV116存在競爭關系，三種新菌株混合在一起培養的生長沒有出現一個菌株生存而另外兩種菌株滅絕的現象，說明它們已經具有了不同的適應能力這是自然選擇的結果．
（4）由題意可知，CV103對葡萄糖吸收率最高，代謝終產物是醋酸鹽，CV101可以在過濾的培養過CV103的培養基中生長，由此可以推出CV101菌株能以CV103菌株產生的醋酸鹽為碳源．
若要驗證CV101菌株能以CV103菌株產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基，將CV101和CV103菌株分別接種到新配制的培養基中培養一段時間，并觀察記錄菌株的生長情況，如果CV101菌株能生長，CV103菌株不能生長，則說明推論是正確的．
故答案應為：
（1）液體培養基    碳源    氮源、無機鹽、水
（2）基因突變    基因突變的不定向性
（3）競爭    進化（或自然選擇）
（4）CV101菌株能以CV103菌株產生的醋酸鹽為碳源            
①以醋酸鹽為唯一碳源
②CV101菌株能生長，CV103菌株不能生長．

點評：本題的知識點是培養基的分類和基本營養成分，基因突變的特點，種間關系，生物 的適應性，主要考查學生的識圖能力和利用題圖信息解題的能力，根據給出信息作出推論并設計實驗對推論進行驗證的能力．