Question

5．微生物连续培养时，一部分旧的培养基以一定的速度流出，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．请回答下列问题：
（1）用于连续培养JA122大肠杆菌的培养基从物理性质看属于液体培养基．培养基中除了含葡萄糖作为碳源外，还应该含有氮源、无机盐、水、生长因子．
（2）样品中共发现CV101、CV103、CV116三种新菌株，产生新菌株的原因是由于JA122大肠杆菌发生了基因突变导致的，产生三种不同类型的新菌株说明基因突变的不定向性．
（3）如图表示将CV101、CV103、CV116三种新菌株混合在一起培养的生长情况，三者之间互为竞争关系，并保持稳定生长水平，没有出现一种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．
（4）对三种菌株的代谢差异进行分析发现，CV103对葡萄糖吸收率最高，代谢终产物是醋酸盐．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，据此作出的推测是：CV101菌株能以CV103菌株产生的醋酸盐为碳源．请设计并完成下列实验步骤，来验证你的观点．
①配制以醋酸盐为唯一碳源的固体培养基（A组）； 和不含碳源的固体培养基（B组）；
②将等量的适量稀释的CV101菌液分别接种到A、B培养基中培养一段时间，并观察记录菌株的生长情况．实验过程应在无菌条件下进行．
③预期实验结果：A组菌株生长，B组菌株不能生长．

Answer 1

分析 阅读题干和题图可知，本题考查的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，培养基的基本营养成分由碳源、氮源、水、无机盐．
（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．
（3）将CV101、CV103、CV116三种新菌株混合在一起培养的生长情况，三者之间互为竞争关系，并保持稳定生长水平，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．
（4）由题意可知，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．
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，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，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）液体培养基    碳源    氮源、无机盐、水、生长因子
（2）基因突变    基因突变的不定向性
（3）自然选择
（4）CV101菌株能以CV103菌株产生的醋酸盐为碳源
①以醋酸盐为唯一碳源
②无菌
③A组菌株生长，B组菌株不能生长

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，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．