Question

4．分析有关微生物的资料，回答问题并完善实验设计方案．
微生物连续培养时，容器中一部分旧的培养基会以一定的速度流出，同时不断有等量的新鲜培养基流入以保证微生物对营养物质的需要．研究人员将大肠杆菌JA122菌株接种到葡萄糖含量受到限制的培养基中，连续培养多代，然后取样分析其中存在的新菌株．
（1）按物理状态分，用于连续培养JA122大肠杆菌的培养基属于液体．此种培养基通常主要用于D．
A．细菌的分离和纯化    B．观察细菌的运动    C．细菌的鉴定和计数    D．大量繁殖细菌
（2）由于JA122大肠杆菌发生基因突变，样品中共发现CV101、CV103、CV116三种新菌株，产生三种不同类型的新菌株说明基因突变具有不定向性．这三种新菌株能在培养基中存活而不被淘汰掉是由于自然选择的结果．
现将CV101和CV103两种菌种同时接种到葡萄糖含量有限的培养基中，实时检测两者细胞数量变化趋势和培养基中的有机物含量，结果如图．
（3）实验现象分析：能充分利用葡萄糖生存的菌种是CV103．CV101菌种细胞数量在OA段有所下降，在A点之后才开始上升，说明CV101菌种能利用CV103代谢产物如醋酸盐作为能量来源．
进一步研究表明，CV101可以在过滤的培养过CV103的培养基中生长，但CV103不能在过滤的培养过CV101的培养基中生长．为验证以上事实，进行以下实验：
（4）配制培养基，选用的碳源是醋酸盐．将CV101和CV103菌株分别接种到新配制的培养基中培养一段时间，并观察记录菌株的生长情况．
（5）预期实验结果：CV101菌种能生长，CV103不能生长．

Answer 1

分析 阅读题干和题图可知，本题是与微生物的连续培养有关的题目，可以根据问题涉及的具体内容梳理相关知识点，分析题干和题图信息综合解答．

解答 解：（1）由题意可知，连续培养的培养基是液体培养基．大量繁殖细菌通常使用液体培养基，故选：D．
（2）由题意可知，JA122大肠杆菌连续培养后 出现了三种新菌株，CV101、CV103、CV116，这是JA122大肠杆菌发生基因突变的结果，由此也可以说明基因突变是不定向的．CV101、CV103、CV116存在竞争关系，三种新菌株混合在一起培养的生长没有出现一个菌株生存而另外两种菌株灭绝的现象，说明它们已经具有了不同的适应能力这是自然选择的结果．
（3）由题图可知，CV103对葡萄糖吸收率最高，代谢终产物是醋酸盐，CV101可以在过滤的培养过CV103的培养基中生长，由此可以推出CV101菌株能以CV103菌株产生的醋酸盐为碳源．
（4）若要验证CV101菌株能以CV103菌株产生的醋酸盐为碳源这一推论，就要配制以以醋酸盐为唯一碳源的培养基．
（5）如果CV101菌株能生长，CV103菌株不能生长，则说明推论是正确的．
故答案为：
（1）液体       D
（2）基因突变具有不定向性   自然选择
（3）CV103   CV101菌种能利用CV103代谢产物如醋酸盐作为能量来源
（4）醋酸盐
（5）CV101菌种能生长，CV103不能生长

点评 本题的知识点是培养基的分类和基本营养成分，基因突变的特点，种间关系，生物 的适应性，主要考查学生的识图能力和利用题图信息解题的能力，根据给出信息作出推论并设计实验对推论进行验证的能力．