题目内容

（12分）圆褐固氮菌是自生固氮菌，青霉素会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖而不影响酵母菌等真菌的生长繁殖。现有圆褐固氮菌和酵母菌的混合物，请你设计一个实验，分离并得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌。
（1）材料用具：（略）
（2）方法步骤：
①制备两种培养基，一种是            培养基，另一种是            培养基，将这两种培养基各自分成两份，依次标上A、a和B、b。
②分别向A、B培养基中接种混合菌，适宜条件下培养3—4天。
③分别从A、B培养基的菌落中挑取生长良好的菌种分别接种到a、b培养基中，在适宜条件下培养3—4天。
（3）请回答：_{w.@w.w.k.&s.5*u.c.o~m}
①本实验配制的培养基属于      培养基，实验步骤③的目的是           。
②圆褐固氮菌大量积累次级代谢产物的时期是               ，其与酵母菌在基因结构上的主要差异为                               。
③青霉素抑制圆褐固氮菌的生长繁殖，其作用机理是破坏或抑制其细胞壁的形成。据此推测青霉素不影响酵母菌生长繁殖的原因是                               。
④生产上常用圆褐固氮菌制成菌剂施放到土壤中，以提高农作物的产量，其原因是
                 和                                     。
⑤为了生产用作菌剂的圆褐固氮菌，科研工作者研究了此种细菌的群体生长规律，绘制出该细菌的生长速率曲线（如右图）。下列有关说法正确的是______。

A．上述目的菌是在恒定容积的液体培养基中培养的
B．扩大培养最好选择b时期的细菌接种，但此期最后阶段细菌数量已减少
C．c时期的细菌不再进行繁殖，有芽孢生成
D．d时期生活的细菌已经不能再合成初级代谢产物
⑥右图是生态系统的氮循环和碳循环的部分示意图，硝化细菌在此图的氮循环中能完成的过程是        （填图中字母）。其新陈代谢类型是            。进行B生理过程的生物在生态系统中的生态地位是           。

（2）①无氮    含青霉素的
（3）①选择    得到纯度较高的圆褐固氮菌和酵母菌
②稳定期    圆褐固氮菌编码区是连续的，而酵母菌的编码区是间隔的，不连续的
③酵母菌为真核生物，其细胞壁的成分与圆褐固氮菌不同
④圆褐固氮菌可以固氮，为农作物提供氮素；可以分泌生长素，促进农作物的生长
⑤A
⑥AD   自养需氧型      分解者

解析

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下列关于生物固氮的说法，不正确的是

A.
圆褐固氮菌属于自生固氮微生物，可用无氮培养基和加入青霉素的培养基把它和酵母菌分离开
B.
圆褐固氮菌除了具有固氮能力外，还能促进植物的生长和果实发育
C.
固氮的产物都是氨气
D.
固氮微生物之所以能固氮，根本原因在于有固氮基因，可通过基因工程的方法培育能固氮的植物，以减少化肥的使用

（10分）圆褐固氮菌是自生固氮菌，为经济有效地提高农作物产量，人们一直在努力研究、寻找固氮基因。对基因的研究常常因研究样品中DNA含量太低而难以进行，PCR技术有效地解决了这个问题。如今对基因的深入研究使人类跨入了蛋白组研究时代，从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质是该研究要做的基本工作之一。
（1）某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌样品和酵母菌样品混在一起，已知青霉素会影响固氮菌的生长繁殖，但不影响真菌的生长繁殖。请填空完成分离这两种菌的主要实验步骤：
①分别配置               的培养基和            的培养基，分别分成两份，依次标上A、a、B、b备用；
②分别向A、B培养基接种            ；
③把接种后的培养基放在恒温箱中3d—4d；
④从A、B培养基上生长的      中挑取生长良好的菌株，分别接种到       中；
⑤                                 。
（2）用基因工程技术从经过分离、提纯的圆褐固氮菌中获取固氮基因，然后进行PCR扩增。下列表1和表2分别表示用PCR扩增固氮基因的反应体系及反应条件。

反应条件
	温度	时间
变性	95℃	30s
复性	55℃	30s
延伸	72℃	1min
30个循环后	适宜	5-10min
保温	4℃	2h

PCR反应体系	50ul
缓冲液	5ul
脱氧核苷酸	1ul
引物A	0.5ul
引物B	0.5ul
DNA聚合酶	0.5U
模板DNA	1-2ul
加去离子水补足至50 ul

①从上表中可得出，PCR技术与DNA复制相比较，主要区别之一是。
此外，从反应条件看，所使用的DNA聚合酶应具有__________的特点。每次循环都需要2种引物的主要原因是_______________ ________________。

（共10分）根据各类微生物形态结构特点和新陈代谢类型，利用选择培养基和鉴别培养基，结合显微镜镜检以及菌落特征，可以把混杂在一起的大肠杆菌、乳酸菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌、圆褐固氮菌和硝化细菌分离开来。下面是分离筛选的方法步骤，请根据各个步骤的条件，填写有关内容。（注：圆褐固氮菌能自生固氮）

⑴用无氮培养基可筛选出___________________。

⑵用不含有机碳源的选择培养基可筛选出_____________。

⑶酵母菌的筛选需要在常规培养基中另加入______________。

⑷用加了较高浓度NaCl的选择培养基可筛选出金黄色葡萄球菌，或者根据菌落的颜色呈现_________色，将其挑取单独培养。

⑸利用伊红和美蓝培养基培养混合菌，菌落呈________色并带有的是____________，挑取该菌单独培养，结合显微镜镜检和进一步用伊红和美蓝培养基鉴别培养来确定。

⑹在无氧条件下培养混合菌，___________________可以生长，加入一定浓度的乳酸，使培养基pH充分降低，可抑制___________的生长，利用菌落特征，结合显微镜镜检，选取生长的菌落，即可分离出____________。

（1）某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌样品和酵母菌样品混在一起，已知青霉素会影响固氮菌的生长繁殖，但不影响真菌的生长繁殖。请填空完成分离这两种菌的主要实验步骤：

①分别配置的培养基和的培养基，分别分成两份，依次标上A、a、B、b备用；

②分别向A、B培养基接种；

③把接种后的培养基放在恒温箱中3d—4d；

④从A、B培养基上生长的中挑取生长良好的菌株，分别接种到中；

⑤ 。

（2）用基因工程技术从经过分离、提纯的圆褐固氮菌中获取固氮基因，然后进行PCR扩增。下列表1和表2分别表示用PCR扩增固氮基因的反应体系及反应条件。

反应条件
	温度	时间
变性	95℃	30s
复性	55℃	30s
延伸	72℃	1min
30个循环后	适宜	5-10min
保温	4℃	2h

PCR反应体系	50ul
缓冲液	5ul
脱氧核苷酸	1ul
引物A	0.5ul
引物B	0.5ul
DNA聚合酶	0.5U
模板DNA	1-2ul
加去离子水补足至50 ul

①从上表中可得出，PCR技术与DNA复制相比较，主要区别之一是。

此外，从反应条件看，所使用的DNA聚合酶应具有__________的特点。每次循环都需要2种引物的主要原因是_______________ ________________。

氮素是合成蛋白质及核酸等成分的最主要物质。生物体中大约含有10%—15%的氮素，这种元素每年转化量约在10⁹吨到10¹⁰吨之间，而每年通过生物固氮所提供的氮素高达4×10⁸吨。微生物在氮素循环中有着重要的作用，请回答下列问题：

（1）大气中的N₂变成植物体内的氮需要、等两类微生物

的共同作用；而动植物遗体中的氮回归大气中需要在的情况下，由反

硝化细菌的作用来完成。

（2）鸡粪发酵除臭是细菌的作用,其同化作用的类型是，

在生态系统中的地位是。

（3）固氮微生物中根瘤菌是非常有名的，它活跃在豆科植物的根部形成根瘤，与豆科植

物呈现良好的共生关系，其代谢类型是，在生态系统中的地位是。

(4)圆褐固氮菌属于自生固氮微生物，代谢类型为异养需氧型，在生态系统中的地位是，

它除具有固氮作用外，还能分泌，以促进植株的生长和果实的发育。

下列关于生物固氮的说法，不正确的是

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