2018-2019學(xué)年高中生物 專題2 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)練習(xí) 新人教版選修1 .doc
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課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù) 1.在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑,培養(yǎng)細(xì)菌后,指示劑將( ) A.變藍(lán)色 B.變紅色 C.變黑色 D.變棕色 解析:細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解成了氨,氨會(huì)使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng),pH升高,加入酚紅指示劑將變紅。 答案:B 2.測(cè)定土壤中細(xì)菌數(shù)量一般選用104、105和106倍的稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng),而測(cè)定真菌的數(shù)量一般選用102、103和104倍稀釋,其原因是( ) A.細(xì)菌個(gè)體小,真菌個(gè)體大 B.細(xì)菌易稀釋,真菌不易稀釋 C.細(xì)菌在土壤中數(shù)量比真菌多 D.隨機(jī)的,沒有原因 解析:土壤中的微生物大約70%~90%是細(xì)菌,真菌的數(shù)量要比細(xì)菌少。樣品的稀釋度越高,在平板上生成的菌落數(shù)目就越少。在實(shí)際操作中,通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng),以保證獲得菌落數(shù)在30~300,適于平板計(jì)數(shù),所以細(xì)菌的稀釋倍數(shù)要高于真菌的稀釋倍數(shù)。 答案:C 3.用稀釋涂布平板法來統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌數(shù)時(shí),通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)就能推測(cè)出樣品中的活菌數(shù)。原因是( ) A.平板上的一個(gè)菌落就是一個(gè)細(xì)菌 B.菌落中的細(xì)菌數(shù)是固定的 C.此時(shí)的一個(gè)菌落一般來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌 D.此方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)一定與活菌的實(shí)際數(shù)相同 解析:用稀釋涂布平板法來統(tǒng)計(jì)樣品中的活菌數(shù)時(shí),平板上的一個(gè)菌落一般來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌,但偶爾也能來自兩個(gè)細(xì)菌,所以此方法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)可能與活菌的實(shí)際數(shù)不相同。 答案:C 4.土壤中的細(xì)菌能分解尿素,是因?yàn)樗鼈兡芎铣梢环N( ) A.尿素酶 B.脲酶 C.蛋白酶 D.肽酶 解析:能夠分解利用尿素的細(xì)菌,其細(xì)胞內(nèi)含有脲酶,可以把尿素分解成氨,然后進(jìn)一步利用。 答案:B 5.(2016四川卷)圖甲是從土壤中篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌的過程,圖乙是脲酶基因轉(zhuǎn)錄的mRNA部分序列。 (1)圖中選擇培養(yǎng)基應(yīng)以____________為唯一氮源;鑒別培養(yǎng)基還需添加____________作指示劑,產(chǎn)脲酶細(xì)菌在該培養(yǎng)基上生長一段時(shí)間后,其菌落周圍的指示劑將變成____________色。 (2)在5個(gè)細(xì)菌培養(yǎng)基平板上,均接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液0.1 mL,培養(yǎng)一段時(shí)間后,平板上長出的細(xì)菌菌落數(shù)分別為13、156、462、178和191。該過程采取的接種方法是______________,每克土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)量為________108個(gè);與血細(xì)胞計(jì)數(shù)板相比,此計(jì)數(shù)方法測(cè)得的細(xì)菌數(shù)目較________。 (3)現(xiàn)有一菌株的脲酶由于基因突變而失活,突變后基因轉(zhuǎn)錄的mRNA在圖乙箭頭所示的位置增加了70個(gè)核苷酸,使圖乙序列出現(xiàn)終止密碼(終止密碼有UAG、UGA和UAA)。突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中,終止密碼為________,突變基因表達(dá)的蛋白含________個(gè)氨基酸。 解析:(1)關(guān)鍵信息:“篩選產(chǎn)脲酶細(xì)菌”“接種稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液”,使“圖乙序列”出現(xiàn)終止密碼。 (2)解題關(guān)鍵:區(qū)別選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基,掌握細(xì)菌計(jì)數(shù)的方法。 本題考查微生物的培養(yǎng)與分離方法及基因表達(dá)。 (1)脲酶能夠催化尿素分解為氨,要從土壤中篩選出產(chǎn)脲酶的細(xì)菌,需用以尿素作為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基。由于尿素被分解成了氨,氨會(huì)使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng),pH升高,使酚紅指示劑變紅色。 (2)將稀釋倍數(shù)為105的土壤樣品溶液接種在細(xì)菌培養(yǎng)基平板上,用于計(jì)數(shù)細(xì)菌菌落數(shù)的方法是稀釋涂布平板法。統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)應(yīng)介于30~300之間,選擇細(xì)菌菌落數(shù)為156、178和191的平板計(jì)數(shù),每克土壤樣品中細(xì)菌數(shù)量為(156+178+191)30.1105=1.75108。由于兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連接在一起時(shí),往往統(tǒng)計(jì)的是一個(gè)菌落,用此方法測(cè)得的細(xì)菌數(shù)目偏低。 (3)密碼子由3個(gè)相鄰的堿基組成,箭頭前面的堿基一共構(gòu)成91個(gè)密碼子;插入的70個(gè)核苷酸和后面2個(gè)堿基一共構(gòu)成24個(gè)密碼子,后面是UGA,是終止密碼,翻譯結(jié)束后,表達(dá)的蛋白質(zhì)含有115個(gè)氨基酸。 答案:(1)尿素 酚紅 紅 (2)稀釋涂布平板法 1.75 少 (3)UGA 115 [A級(jí) 基礎(chǔ)鞏固] 1.分離土壤中分解尿素的細(xì)菌,對(duì)培養(yǎng)基的要求是( ) ①加尿素 ②不加尿素?、奂迎傊恰、懿患迎傊恰、菁悠咸烟恰、薏患悠咸烟恰、呒酉跛猁} ⑧不加硝酸鹽 A.①③⑤⑦ B.②④⑥⑧ C.①③⑤⑧ D.①④⑥⑦ 解析:分離土壤中分解尿素的細(xì)菌,培養(yǎng)基中要有尿素、瓊脂糖、葡萄糖,尿素給分解尿素的細(xì)菌提供氮源,不加硝酸鹽。 答案:C 2.從土壤中分離能分解尿素的細(xì)菌,可以利用選擇培養(yǎng)基,其成分中一定有( ) ①尿素?、谟袡C(jī)氮化物 ③無機(jī)鹽?、苡袡C(jī)碳化物 ⑤水?、逕o機(jī)碳化物 A.①③④⑤ B.②③④⑤ C.①③⑤⑥ D.②③⑤⑥ 解析:分離能分解尿素的細(xì)菌,故培養(yǎng)基中一定有尿素,一定沒有有機(jī)氮化物;另外,水、無機(jī)鹽和碳源、能源也是細(xì)菌生長所必不可少的。有機(jī)碳在這里既是碳源又是能源,因?yàn)榉纸饽蛩氐募?xì)菌是異養(yǎng)微生物,不能利用無機(jī)碳化物。 答案:A 3.關(guān)于土壤取樣的敘述錯(cuò)誤的是( ) A.土壤取樣,應(yīng)選取肥沃、濕潤的土壤 B.先鏟去表層土3 cm左右,再取樣 C.取樣用的小鐵鏟和信封在使用前不用滅菌 D.應(yīng)在火焰旁稱取土壤 答案:C 4.下列關(guān)于微生物培養(yǎng)和利用的敘述不正確的是( ) A.利用稀釋涂布平板法只能分離微生物不能對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù) B.接種時(shí)連續(xù)劃線的目的是將聚集的菌種逐步稀釋獲得單菌落 C.以尿素為唯一氮源且含酚紅的培養(yǎng)基可選擇和鑒別尿素分解菌 D.用大白菜腌制泡菜的過程中亞硝酸鹽含量變化是先增加后減少 解析:用稀釋涂布平板法可以分離微生物也可以對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù);接種劃線可以將菌體分散,最后得到單個(gè)菌體細(xì)胞,經(jīng)過培養(yǎng)可以得到單個(gè)菌落;以尿素為唯一氮源且含酚紅的培養(yǎng)基可選擇和鑒別尿素分解菌;在泡菜的腌制過程中,開始亞硝酸鹽含量增加,10天后含量開始下降。 答案:A 5.在做分離分解尿素的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí),A同學(xué)從對(duì)應(yīng)106培養(yǎng)基上篩選出大約150個(gè)菌落,而其他同學(xué)只篩選出大約50個(gè)菌落。A同學(xué)的結(jié)果產(chǎn)生原因可能有( ) ①由于土樣不同 ②由于培養(yǎng)基被污染?、塾捎诓僮魇д` ④沒有設(shè)置對(duì)照 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 答案:A 6.下列關(guān)于統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目的方法的敘述,不正確的是( ) A.采用平板計(jì)數(shù)法獲得的菌落數(shù)往往少于實(shí)際的活菌數(shù) B.當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),一個(gè)活菌會(huì)形成一個(gè)菌落 C.為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般采用密度較大的平板進(jìn)行計(jì)數(shù) D.在某一濃度下涂布三個(gè)平板,若三個(gè)平板統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)差別不大,則應(yīng)以它們的平均值作為統(tǒng)計(jì)結(jié)果 解析:當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落,因此統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。一般選擇菌落數(shù)在30~300的平板進(jìn)行計(jì)數(shù),密度過大會(huì)使計(jì)數(shù)結(jié)果偏小,影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。涂布三個(gè)平板,作為重復(fù)組,取其平均值作為統(tǒng)計(jì)結(jié)果能增強(qiáng)試驗(yàn)的說服力與準(zhǔn)確性。 答案:C B級(jí) 能力訓(xùn)練 7.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究上,常常需要進(jìn)行微生物的培養(yǎng)和計(jì)數(shù)。 (1)如圖是利用________法進(jìn)行微生物接種,把聚集的菌種逐步________分散到培養(yǎng)基的表面。 (2) 分析下面培養(yǎng)基的配方:NaNO3、KH2PO4、NaH2PO4、MgSO47H2O、KCl、H2O。若此培養(yǎng)基用于培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌,則應(yīng)除去上述的________,并加入________,以補(bǔ)充________源。 (3) 若在稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中測(cè)得平板上菌落數(shù)的平均值為233,那么每毫升樣品中的菌落數(shù)是(涂布平板時(shí)所用稀釋液的體積為0.2 mL)________。 解析:(1) 由題圖可知,其采取的是平板劃線法,該方法能把聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。(2) 培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌,其氮源是尿素,所以培養(yǎng)基中要除去含氮物質(zhì),即除去NaNO3,并加入尿素和葡萄糖,以提供氮源和碳源。(3) 根據(jù)題意可知,每毫升樣品中的菌落數(shù)=平板上菌落數(shù)的平均值體積稀釋倍數(shù)=2330.2106=1.165109。 答案:(1) 平板劃線 稀釋 (2) NaNO3 尿素和葡萄糖 氮、碳 (3) 1.165109 8.有機(jī)化工原料氯苯不易降解,會(huì)污染環(huán)境,現(xiàn)欲從土壤中分離高效降解氯苯的微生物。回答下列問題: (1) 為了獲得能降解氯苯的微生物菌種,可在被氯苯污染的土壤中取樣,并應(yīng)選用以________為碳源的培養(yǎng)液進(jìn)行選擇培養(yǎng)。除含有碳源外,培養(yǎng)液還應(yīng)含有________、無機(jī)鹽和蒸餾水等。 (2) 將獲得的3種待選微生物甲、乙、丙分別接種在1 L含20 mg氯苯的相同培養(yǎng)液中培養(yǎng)(培養(yǎng)液中其他營養(yǎng)物質(zhì)充裕、條件適宜),觀測(cè)從實(shí)驗(yàn)開始到微生物停止生長所用的時(shí)間,甲、乙、丙分別為33 h、15 h、46 h,則應(yīng)選擇微生物乙作為菌種進(jìn)行后續(xù)培養(yǎng),理由是_____________________________________________________。 (3) 若要測(cè)定培養(yǎng)液中選定菌種的菌體數(shù),既可在顯微鏡下用________直接計(jì)數(shù),也可選用________法統(tǒng)計(jì)活菌數(shù)目。 (4) 制備固體培養(yǎng)基,基本步驟是: 計(jì)算→稱量→溶化→分裝→________→包扎→高壓蒸汽滅菌→________。 (5) 接種時(shí)要對(duì)接種環(huán)進(jìn)行灼燒,目的是________。 答案:(1) 氯苯 氮源 (2) 微生物乙分解氯苯的能力比甲、丙更強(qiáng) (3) 血細(xì)胞計(jì)數(shù)板 稀釋涂布平板 (4) 加棉塞 倒平板 (5) 殺滅接種環(huán)上的微生物,避免感染雜菌 9.廣東省是我國甘蔗生產(chǎn)區(qū)之一。甘蔗是一種高光效的C4植物,單位面積產(chǎn)量很高,種植面積日益擴(kuò)大,目前已成為南方地區(qū)燃料酒精生產(chǎn)的重要原料。利用甘蔗生產(chǎn)燃料酒精的一般工藝流程為:甘蔗→榨汁(蔗糖)→酵母發(fā)酵→蒸餾→成品(燃料酒精)。 (1)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種,對(duì)野生酵母菌進(jìn)行誘變后通過篩選可以得到具有這些特性的突變菌,誘變及篩選過程如下: 步驟1:野生菌液體培養(yǎng)一段時(shí)間后接受紫外線照射誘變處理。 步驟2:制備選擇培養(yǎng)基。在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,注意________和________,加瓊脂后滅菌,制成固體平板。 步驟3:將紫外線照射后的菌液稀釋涂布平板。 步驟4:根據(jù)___________________________________________, 篩選出突變菌。 (2)上述步驟2、3和4的依據(jù)分別是________________________ ______________________________________________________。 解析:(1)要篩選耐高糖和耐酸的菌種,培養(yǎng)基中必須加入高濃度蔗糖和調(diào)低pH,能在選擇培養(yǎng)基上生長的即為所需菌種。(2)步驟2是給其提供高糖或酸性的篩選環(huán)境;步驟3是為了獲得單菌落;步驟4是根據(jù)能生長的菌株具有耐高糖和耐酸的特性篩選出突變菌。 答案:(1)添加高濃度蔗糖(葡萄糖) 調(diào)低pH 是否能在選擇培養(yǎng)基上生長 (2)提供高糖和酸性的篩選環(huán)境;獲得單菌落;能生長的菌落具有耐高糖和耐酸的特性 10.(2017全國卷Ⅰ)某些土壤細(xì)菌可將尿素分解成CO2和NH3,供植物吸收和利用?;卮鹣铝袉栴}: (1)有些細(xì)菌能分解尿素,有些細(xì)菌則不能,原因是前者能產(chǎn)生______________。能分解尿素的細(xì)菌不能以尿素的分解產(chǎn)物CO2作為碳源,原因是__________________________,但可用葡萄糖作為碳源,進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的葡萄糖的主要作用是_________________(答出兩點(diǎn)即可)。 (2)為了篩選可分解尿素的細(xì)菌,在配制培養(yǎng)基時(shí),應(yīng)選擇________(填“尿素”“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”)作為氮源,不選擇其他兩組的原因是________________________。 (3)用來篩選分解尿素細(xì)菌的培養(yǎng)基含有KH2PO4和Na2HPO4,其作用有____________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。 解析:(1)細(xì)菌分解尿素是由于細(xì)菌體內(nèi)合成脲酶的結(jié)果,尿素是有機(jī)物,分解尿素的細(xì)菌是分解者,而不是生產(chǎn)者,只有生產(chǎn)者才能利用CO2作為碳源合成有機(jī)物。葡萄糖通常既作為碳源,也可作為能源。 (2)篩選分解尿素的細(xì)菌,通常只能用尿素作為唯一氮源,對(duì)于“NH4NO3”或“尿素+NH4NO3”均含有無機(jī)氮源。 (3)KH2PO4和Na2HPO4為微生物提供P元素和無機(jī)鹽離子如鉀離子和鈉離子,還可作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定。 答案:(1)脲酶 分解尿素的細(xì)菌是異養(yǎng)型生物,不能利用CO2來合成有機(jī)物 為細(xì)胞生物生命活動(dòng)提供能量,為其他有機(jī)物的合成提供原料 (2)尿素 其他兩組都含有NH4NO3,能分解尿素的細(xì)菌和不能分解尿素的細(xì)菌都能利用NH4NO3,不能起到篩選作用 (3)為細(xì)菌生長提供無機(jī)營養(yǎng),作為緩沖劑保持細(xì)胞生長過程中pH穩(wěn)定 11.某同學(xué)要分離土壤中能分解尿素的細(xì)菌,并統(tǒng)計(jì)每克土壤樣品中活菌數(shù)目,培養(yǎng)基配方如下表。將各種物質(zhì)溶解后,用蒸餾水定容到1 000 mL,再經(jīng)高溫滅菌,制成固體培養(yǎng)基備用。 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4 7H2O 蛋白胨 葡萄糖 尿素 瓊脂 1.4 g 2.1 g 0.2 g 1.0 g 10.0 g 1.0 g 15.0 g (1) 根據(jù)培養(yǎng)基的成分判斷,該同學(xué)能否分離出土壤中分解尿素的細(xì)菌?________(填“能”或“不能”),原因是 _____________________________________________________。 (2) 培養(yǎng)基用________法滅菌,培養(yǎng)皿用________法滅菌,待培養(yǎng)基冷卻到________℃(填“20”“30”“40”或“50”)左右時(shí),在________附近倒平板,等平板冷卻凝固后,將平板倒過來放置,可以防止________________________,以免造成污染。 (3) 培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌時(shí),在接種前需要檢測(cè)培養(yǎng)基是否被污染。對(duì)于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測(cè)方法是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (4) 實(shí)驗(yàn)中使用過的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)物必須經(jīng)過________處理后才能丟棄,以防止培養(yǎng)物的擴(kuò)散。 解析:(1) 據(jù)表分析,表中的蛋白胨可以為微生物的生存提供氮源,所以不能分離尿素分解菌,分離尿素分解菌需要用以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)。(2) 培養(yǎng)基常用高壓蒸汽滅菌,培養(yǎng)皿常用干熱滅菌。培養(yǎng)基要冷卻到50 ℃左右時(shí)才能倒平板,倒平板時(shí)要在酒精燈火焰旁進(jìn)行,以防止雜菌的污染。將平板倒過來放置可以防止培養(yǎng)皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基對(duì)培養(yǎng)基造成污染。(3)培養(yǎng)分解尿素的細(xì)菌時(shí),在接種前需要檢測(cè)培養(yǎng)基是否被污染。對(duì)于固體培養(yǎng)基應(yīng)采用的檢測(cè)方法是將未接種的培養(yǎng)基在適宜的溫度下放置適宜的時(shí)間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生。(4) 使用過的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)物必須經(jīng)過滅菌處理后才能丟棄,以防止培養(yǎng)物的擴(kuò)散。 答案:(1)不能 培養(yǎng)基含蛋白胨,尿素不是唯一氮源,不能選擇出只以尿素為氮源的微生物(培養(yǎng)基含蛋白胨,蛋白胨中含有氮元素) (2)高壓蒸汽滅菌 干熱滅菌 50 酒精燈火焰 培養(yǎng)皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基 (3)將未接種的培養(yǎng)基在適宜溫度下放置適宜的時(shí)間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生 (4)滅菌- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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