Question

10．为了研究大肠杆菌的抗噬菌体突变是发生在接触噬菌体之前还是之后，科学家设计了相关的实验，实验步骤如图所示：
（1）A组和B组的操作差异是在细菌接触噬菌体之前（填“前”“后”），比较两组的实验结果可以对研究问题做出判断．该实验有两个假设：
假设一：大肠杆菌的抗噬菌体突变发生在大肠杆菌与噬菌体接触之前．
假设二：大肠杆菌的抗噬菌体突变发生在大肠杆菌与噬菌体接触之后．
你认为图中的实验结果支持上述哪个假设：支持假设一，如果另一个假设成立的话，实验结果应该是A、B两组所有的培养皿中菌落数没有显著差异．
（2）在A组，每个培养皿中出现的菌落数有明显的差异，请以A₄和A₅为例分析原因．基因突变在发生时间上具有随机性，A₅比A₄发生突变的时间早，经分裂生殖产生的具有抗噬菌体突变的大肠杆菌数就比A_4多，培养皿中出现的菌落数就多．

Answer 1

分析 1．分离菌株的思路
（1）自然界中目的菌株的筛选
①依据：根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找．
②实例：PCR技术过程中用到的耐高温的Taq DNA聚合酶，就是从热泉中筛选出来的Taq细菌中提取出来的．
（2）实验室中目的菌株的筛选
①原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度．pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长．
培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源．缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物
②方法：能合成脲酶的细菌才能分解尿素．配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌．
2．统计菌落数目的方法
（1）稀释涂布平板法（间接）
①当样品的稀释庋足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌．
②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数．
（2）利用显微镜直接计数
3．实验流程
土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定

解答 解：（1）首先要明确实验的目的，为了研究大肠杆菌的抗噬菌体突变是发生在接触噬菌体之前还是之后．先比较A组和B组，A组和B组的操作差异是在细菌接触噬菌体之前，如果突变发生在大肠杆菌与噬菌体接触之前，A组和B组的实验结果会有差异，如果突变发生在大肠杆菌与噬菌体接触之后，A组和B组的实验结果不会有明显差异．再分别比较A组内和B组内，A组中的不同培养皿上的菌落数有明显差异，B组中不同培养皿上的菌落数没有明显差异，A组是先分50份再单独培养，基因突变在时间上具有随机性，在单独培养的过程中，抗噬菌体突变发生早的细菌，通过分裂生殖可产生更多的抗噬菌体个体，接种到选择培养基后可形成的菌落数量就多．B组是先一起混合培养，接种前才分开50份，突变早和晚的个体在一起培养，抗噬菌体的个体在50份中的每一份均匀分布，结果就没有明显差异．
（2）基因突变在发生时间上具有随机性，图中A₅比A₄发生突变的时间早，经分裂生殖产生的具有抗噬菌体突变的大肠杆菌数就比A₄多，所以培养皿中出现的菌落数就多．
故答案为：（1）前   支持假设一   A、B两组所有的培养皿中菌落数没有显著差异
（2）随机 早 多 多

点评 微生物实验室培养是高考的热点内容，考生需注意分析实验的题意，注意总结归纳，把握知识间的内在联系．