Question

10．為了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，科學(xué)家設(shè)計了相關(guān)的實驗，實驗步驟如圖所示：
（1）A組和B組的操作差異是在細(xì)菌接觸噬菌體之前（填“前”“后”），比較兩組的實驗結(jié)果可以對研究問題做出判斷．該實驗有兩個假設(shè)：
假設(shè)一：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前．
假設(shè)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(rèn)為圖中的實驗結(jié)果支持上述哪個假設(shè)：支持假設(shè)一，如果另一個假設(shè)成立的話，實驗結(jié)果應(yīng)該是A、B兩組所有的培養(yǎng)皿中菌落數(shù)沒有顯著差異．
（2）在A組，每個培養(yǎng)皿中出現(xiàn)的菌落數(shù)有明顯的差異，請以A₄和A₅為例分析原因．基因突變在發(fā)生時間上具有隨機性，A₅比A₄發(fā)生突變的時間早，經(jīng)分裂生殖產(chǎn)生的具有抗噬菌體突變的大腸桿菌數(shù)就比A_4多，培養(yǎng)皿中出現(xiàn)的菌落數(shù)就多．

Answer 1

分析 1．分離菌株的思路
（1）自然界中目的菌株的篩選
①依據(jù)：根據(jù)它對生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找．
②實例：PCR技術(shù)過程中用到的耐高溫的Taq DNA聚合酶，就是從熱泉中篩選出來的Taq細(xì)菌中提取出來的．
（2）實驗室中目的菌株的篩選
①原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括營養(yǎng)、溫度．pH等），同時抑制或阻止其他微生物生長．
培養(yǎng)基選擇分解尿素的微生物的原理：培養(yǎng)基的氮源為尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作為氮源．缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生長發(fā)育繁殖，而受到抑制，所以用此培養(yǎng)基就能夠選擇出分解尿素的微生物
②方法：能合成脲酶的細(xì)菌才能分解尿素．配制以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基，能夠生長的細(xì)菌就是能分解尿素的細(xì)菌．
2．統(tǒng)計菌落數(shù)目的方法
（1）稀釋涂布平板法（間接）
①當(dāng)樣品的稀釋庋足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌．
②通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)來推測樣品中大約含有的活菌數(shù)．
（2）利用顯微鏡直接計數(shù)
3．實驗流程
土壤取樣→樣品的稀釋→將稀釋液涂布到以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上→挑選能生長的菌落→鑒定

解答 解：（1）首先要明確實驗的目的，為了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．先比較A組和B組，A組和B組的操作差異是在細(xì)菌接觸噬菌體之前，如果突變發(fā)生在大腸桿菌與噬菌體接觸之前，A組和B組的實驗結(jié)果會有差異，如果突變發(fā)生在大腸桿菌與噬菌體接觸之后，A組和B組的實驗結(jié)果不會有明顯差異．再分別比較A組內(nèi)和B組內(nèi)，A組中的不同培養(yǎng)皿上的菌落數(shù)有明顯差異，B組中不同培養(yǎng)皿上的菌落數(shù)沒有明顯差異，A組是先分50份再單獨培養(yǎng)，基因突變在時間上具有隨機性，在單獨培養(yǎng)的過程中，抗噬菌體突變發(fā)生早的細(xì)菌，通過分裂生殖可產(chǎn)生更多的抗噬菌體個體，接種到選擇培養(yǎng)基后可形成的菌落數(shù)量就多．B組是先一起混合培養(yǎng)，接種前才分開50份，突變早和晚的個體在一起培養(yǎng)，抗噬菌體的個體在50份中的每一份均勻分布，結(jié)果就沒有明顯差異．
（2）基因突變在發(fā)生時間上具有隨機性，圖中A₅比A₄發(fā)生突變的時間早，經(jīng)分裂生殖產(chǎn)生的具有抗噬菌體突變的大腸桿菌數(shù)就比A₄多，所以培養(yǎng)皿中出現(xiàn)的菌落數(shù)就多．
故答案為：（1）前   支持假設(shè)一   A、B兩組所有的培養(yǎng)皿中菌落數(shù)沒有顯著差異
（2）隨機 早 多 多

點評 微生物實驗室培養(yǎng)是高考的熱點內(nèi)容，考生需注意分析實驗的題意，注意總結(jié)歸納，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系．