2020-2021学年生物人教版选修1课后分层检测案5土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 12页

课后分层检测案 5 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 [基础巩固练] 1．下列关于土壤取样的叙述，错误的是( ) A．土壤取样，应选取肥沃、湿润的土壤 B．先铲去表层土 3 cm 左右，再取样 C．取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌 D．应在火焰旁称取土壤 2．用以尿素为唯一氮源加入酚红指示剂的培养基，培养细菌后， 指示剂将( ) A．变蓝色 B．变红色 C．变黑色 D．变棕色 3．为判断选择培养基是否起到了选择作用，需要设置的对照是 ( ) A．未接种的选择培养基 B．未接种的牛肉膏蛋白胨(全营养)培养基 C．接种了的牛肉膏蛋白胨(全营养)培养基 D．接种了的选择培养基 4．下列属于菌落特征的是( ) ①菌落的形状 ②菌落的大小 ③菌落的多少 ④隆起程度 ⑤颜色 ⑥有无荚膜 A．①②③④ B．①②④⑤ C．②③④⑥ D．①②③④⑤⑥ 5．某同学对 101、102、103 倍稀释液计数的平均菌落数分别是 2 760、 295 和 16，则菌落总数为(所用稀释液体积为 0.1 mL)( ) A．2.76×104 个/mL B．2.95×105 个/mL C．4.6×104 个/mL D．3.775×104 个/mL 6．产生标准形态菌落的细菌的最初数目和培养基分别是( ) A．一个细菌、液体培养基 B．许多细菌、液体培养基 C．一个细菌、固体培养基 D．许多细菌、固体培养基 7．下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是( ) A．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、蒸 馏水 B．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、蒸馏水 C．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、尿素、琼脂、蒸馏水 D．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、 蒸馏水 8．欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，下列实验操作不正确的 是( ) A．将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释 B．同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板 C．可将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照 D．用加入刚果红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌 9．尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更 好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类、数量繁多，某生物小 组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验， 并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所 示，实验步骤如下图所示。请分析回答： KH2PO 4 Na2HPO 4 MgSO4·7H 2O 葡萄 糖 尿素 琼脂 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10 g 1 g 15 g (1)培养基中加入尿素的目的是筛选________，这种培养基属于 ________培养基。 (2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的 ________和________，实验中需要振荡培养，目的是________。 (3)转到固体培养基上时，常采用________法接种，获得单个菌落 后继续筛选。 (4)下列材料或用具中，需要灭菌的是________；需要消毒的是 ________。(填序号) ①培养细菌用的培养基与培养皿 ②玻璃棒、试管、锥形瓶和吸 管 ③实验操作者的双手 (5)简述土壤中可分解尿素细菌的鉴定方法及原理： ________________________________________________________ ________________ ________________________________________________________ ________________。 [能力提升练] 10．选择培养基可以从混杂的微生物群体中分离出所需的微生物， 通过不含有机物的培养基、缺氮培养基、含尿素(不含其他氮源)的培养 基，可从土壤中分离出的微生物依次是( ) A．硝化细菌、放线菌、根瘤菌 B．根瘤菌、青霉菌、固氮菌 C．异养型细菌、放线菌、硝化细菌 D．自养型细菌、固氮菌、分解尿素的细菌 11．三个培养皿中分别加入 10 mL 不同的培养基，然后接种相同 的大肠杆菌样液。培养 36 h 后，计算菌落数，结果如下表。下列相关 叙述，正确的是( ) 培养 皿 培养基成分 菌落 数 Ⅰ 琼脂、葡萄糖 35 Ⅱ 琼脂、葡萄糖、生长 因子 250 Ⅲ 琼脂、生长因子 0 A.该实验采用的是液体培养基 B．该实验采用平板划线法接种 C．Ⅰ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长不需要生长因子 D．Ⅱ和Ⅲ对照，说明大肠杆菌的生长需要葡萄糖 12．用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，在对应稀 释倍数为 106 的培养基中，得到以下几种统计结果，正确的是( ) A．涂布了 1 个平板，统计的菌落数是 230 B．涂布了 2 个平板，统计的菌落数是 215 和 260，取平均值 238 C．涂布了 3 个平板，统计的菌落数分别是 21、212 和 256，取平 均值 163 D．涂布了 3 个平板，统计的菌落数分别是 210、240 和 250，取 平均值 233 13．实验室欲测定链霉素对 3 种细菌的抗生素效应，可用 3 种细 菌在事先准备好的琼脂平板上画 3 条等长的平行线(3 条线均与图中的 链霉素带接触)，将平板置于 37 ℃条件下恒温培养 3 天，结果如图所示。 从实验结果分析，以下叙述不正确的是( ) A．链霉素能阻止结核杆菌的生长 B．链霉素对结核杆菌比对霍乱菌更有效 C．链霉素对结核杆菌比对伤寒菌更有效 D．链霉素可以用于治疗伤寒病人 14．下列利用选择培养基筛选微生物的方法，不正确的是( ) A．根据微生物对碳源需求的差别，使用含不同碳源的培养基 B．根据微生物缺乏的特殊营养物质的种类，在培养基中增减不同 的特殊营养物质 C．根据微生物遗传组成的差异，在培养基中加入不同比例的核酸 D．根据微生物对抗生素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗 生素 15．从自然界微生物中筛选某菌种的一般步骤是：采集菌样―→ 富集培养―→纯种分离―→性能测定。 (1)不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从合 适的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。例如，培养噬 盐菌的菌样应从________环境中采集。 (2)富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条 件，使其数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方法。对产耐 高温淀粉酶微生物的富集培养应选择________的培养基，并在 ________条件下培养。 (3)接种前要对培养基进行________处理。在整个微生物的分离和 培养中，一定要注意在________条件下进行。 (4)如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果 图，请分析接种的具体方法。 获得图 A 效果的接种方法是________，获得图 B 效果的接种方法 是________________。 一同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片， 最可能的原因是________________________，应当怎样操作才可避免 此种现象？________________________。 [素养养成练] 16．蛋白酶在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价 值。某同学为筛选产蛋白酶的高产菌株，做了如下实验步骤(配制了下 列培养基，在适宜条件下培养)： 步骤 取样 培养基 培养结 果 Ⅰ 土壤样品 葡萄糖、 (NH4)2SO4、 K2HPO4·3H2O、 KH2PO4、 NaCl、CaCl2、 MgSO4·7H2O， 加水定容 培养液 a Ⅱ 1 mL 培养液 a 同上 菌落 Ⅲ 挑取单菌落 细菌培养基 培养液b (1)为实现筛选目的，步骤Ⅰ所使用的培养基配方中，应去除 ________，并加入高浓度的________。 (2)为实现目的菌的分离和计数，步骤Ⅱ所使用的培养基中还应加 入________制成平板，采用的接种方法是________，实验结果如图 A。 (3)步骤Ⅲ应挑取图 A 中________处的菌落，本步骤的目的是 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________ ________________________________________________________ ________________。 (4)图 B 是该蛋白酶和其他酶的热稳定性数据，即酶在不同温度下 保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其酶活性。在该蛋白 酶的工业化生产过程中，通常需对发酵液在 60～70 ℃条件下保温一定 时 间 ， 其 作 用 是 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________ ________________________________________________________ ________________。 课后分层检测案 5 土壤中分解尿素的细 菌的分离与计数 1．解析：微生物的培养要注意无菌操 作，土壤取样用的小铁铲和信封在使用前 需灭菌，后续稀释等操作均需在火焰旁进 行。 答案：C 2．解析：细菌合成的脲酶将尿素分解 成了氨，会使培养基的碱性增强，pH 升高， 加入酚红指示剂将变红。 答案：B 3．解析：将菌液稀释相同的倍数，在 牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌落数目应 明显多于选择培养基上的数目，因此可用 接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作为对照。 本实验的变量是培养基种类，其他方面如 接种、培养条件等应相同。 答案：C 4．解析：不同种类的细菌所形成的菌 落大小、形状、光泽度、颜色、硬度、透 明度等方面具有一定特征，所以，每种细 菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为 鉴定的重要依据。单个细菌用肉眼是看不 见的，故细菌的个体特征不能作为菌种鉴 定的依据。 答案：B 5．解析：为保证结果准确，一般选择 菌落数在 30～300 的平板进行计数，因此 只有 295 符合要求。其稀释倍数为 102，所 用稀释液体积为 0.1 mL，代入计算公式得 菌落总数为 2.95×105 个/mL。 答案：B 6．解析：在液体培养基中生活的细菌， 无论是一个还是许多，肉眼都是看不见的。 在固体培养基上的细菌，当数目较少时也 是看不见的。当固体培养基上有许多细菌 并且集中在较小范围内时，肉眼可见。而 菌落是一个细菌或几个细菌的子细胞群 体，形成于固体培养基上，有一定的形态 结构，所以肉眼可见。同种细菌形成的菌 落，形态结构是相同的。如果有许多细菌 形成的菌落，就不可能有比较标准的形态， 因为许多细菌的话，第一不可能是同一种 细菌，第二不可能在培养基的同一个点上。 答案：C 7．解析：在 A 的培养基中既有尿素作 为唯一氮源，又有其他各种成分，可以选 择出分解尿素的细菌；而 C 中缺少碳源，B 中无尿素作氮源，D 中有牛肉膏可提供氮源 的成分。 答案：A 8．解析：在以尿素为唯一氮源的培养 基中应加入酚红作为指示剂，指示剂变红 说明该菌种能分解尿素，并未分离出来。 答案：D 9．解析：(1)培养基中加入尿素为唯一 氮源能够筛选出能分解尿素的细菌，此培 养基属于选择培养基。(2)尿素为“目的 菌”提供氮源，葡萄糖为“目的菌”提供 碳源。振荡培养基可融入氧气，为培养的 目的菌提供必需的氧气。 答案：(1)目的菌 选择 (2)尿素 葡萄糖 为目的菌提供氧气 (3)稀释涂布平板(或平板划线) (4)①② ③ (5)在以尿素为唯一氮源的培养基中加 入酚红指示剂；细菌合成的脲酶将尿素分 解为氨，使培养基的碱性增强，pH 增高， 使酚红指示剂变红 10．解析：选择培养基是根据不同微 生物的代谢特点，通过改变培养基的成分， 以达到选择某种微生物的目的。不含有机 物的培养基可以选择自养型微生物，缺少 氮元素的培养基可以培养固氮微生物，含 尿素(不含其他氮源)的培养基可以选择能 分解尿素的微生物。 答案：D 11．解析：该培养基加入了琼脂，故为 固体培养基；对微生物进行计数时宜采用 稀释涂布平板法接种，而不是平板划线法 接种；Ⅰ与Ⅲ中有葡萄糖、生长因子两种 变量，不能得出相应结论；Ⅱ和Ⅲ对照， 自变量是有无葡萄糖，说明大肠杆菌的生 长需要葡萄糖。 答案：D 12．解析：在设计实验时，一定要涂 布至少 3 个平板，作为重复组，才能增强 实验的说服力与准确性，所以 A、B 两项不 正确；C 项虽然涂布了 3 个平板，但是，其 中 1 个平板的计数结果与另两个相差太远， 说明在操作过程中可能出现了错误；因此， 不能简单地用 3 个平板的计数值求平均值。 答案：D 13．解析：从图中可以看出，这是含 有链霉素的选择培养基，接种的三种细菌 中，霍乱菌和结核杆菌都可以被杀灭，并 且链霉素对结核杆菌杀灭的有效程度大于 霍乱菌，而伤寒菌照常生长不受影响，所 以选项 D 错误。 答案：D 14．解析：由于不同的微生物对碳源、 氮源、无机盐、特殊营养物质的需求不同 和对不同抑菌物质敏感性不同，因此，可 以根据微生物的生长需求来配制特殊的培 养基以获得单一菌种，也可以根据其对抗 生素等抑菌物质的敏感性不同，加入不同 的抗生素来获得单一菌种。微生物不能直 接利用加入培养基中的核酸，因此向培养 基中加入不同比例的核酸对分离、纯化菌 种是无用的。 答案：C 15．解析：(1)筛选菌种应从适于目的 菌种生长、繁殖的环境中寻找，故培养噬 盐菌应从高盐环境中采集。(2)富集培养时 培养基及培养条件应能促进目的菌的生 长、繁殖。(3)微生物的分离及培养中必须 保证无菌，包括培养基的灭菌和操作过程 的灭菌等。(4)纯化培养中接种方法有稀释 涂布平板法和平板划线法，前一种方法形 成的菌落分布较均匀，后一种方法形成的 菌落分布不均匀，先划线的部分菌落密集 甚至相连，后划线的部分菌落分布稀疏。 答案：(1)海滩等高盐 (2)以淀粉为唯一碳源 高温 (3)高压蒸汽灭菌 无菌 (4)稀释涂布平板法 平板划线法 菌 液浓度过高 增大稀释倍数(或培养过程被 杂菌污染 严格无菌操作；或用接种环划 下一区域前接种环没有灭菌 每划一个新 区域前都要对接种环进行灭菌处理)(原因 与操作要对应) 16．解析：(1)培养基中添加特定的成 分可以促进所需微生物的生长而抑制其他 微生物的生长，用于进行微生物筛选。根 据题意，为筛选产蛋白酶的高产菌株，步 骤Ⅰ所使用的培养基配方中，应去除葡萄 糖并加入高浓度的蛋白质。(2)为实现目的 菌的分离和计数，步骤Ⅱ所使用的培养基 中还应加入琼脂(凝固剂)制成平板，采用的 接种方法是稀释涂布平板法。(3)图 A 中 a 处的菌落透明圈最大，故其菌种分解蛋白 质的能力最强，所以步骤Ⅲ应挑取图 A 中 a 处的菌落，本步骤的目的是快速增加目的 菌的种群数量(即扩大培养)。(4)图 B 曲线 表明，60～70 ℃条件下，蛋白酶的活性很 高，而此时其他酶的活性很低，因此在该 蛋白酶的工业化生产过程中，通常需对发 酵液在 60～70 ℃条件下保温一定时间，可 大幅度降低发酵液中其他酶的活性。 答案：(1)葡萄糖 蛋白质 (2)琼脂 稀释涂布平板法 (3)a 快速增加目的菌的种群数量(扩 大培养) (4)大幅度降低发酵液中其他酶的活性