2019-2020年高中生物 第1章 微生物技術(shù) 第3課時 微生物數(shù)量的測定同步備課教學(xué)案 北師大版選修1.doc

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2019-2020年高中生物 第1章 微生物技術(shù) 第3課時 微生物數(shù)量的測定同步備課教學(xué)案 北師大版選修1 [學(xué)習(xí)導(dǎo)航]　1.閱讀教材P17內(nèi)容，概述測定某種微生物數(shù)量的方法和步驟。2.結(jié)合教材P15～17“測定土壤中微生物的數(shù)量”實驗，掌握使用平板菌落計數(shù)法測定土壤中微生物的數(shù)量。 [重難點擊]　1.掌握測定某種微生物數(shù)量的方法和步驟。2.學(xué)會使用平板菌落計數(shù)法測定土壤中微生物的數(shù)量。 一、微生物數(shù)量測定的方法和原理 微生物數(shù)量的測定也是重要的微生物技術(shù)之一，平板菌落計數(shù)法是一種應(yīng)用廣泛的微生物數(shù)量測定方法。 1.平板菌落計數(shù)法的原理：根據(jù)微生物在高度稀釋的條件下，固體培養(yǎng)基上所形成的單個菌落，是由一個單細(xì)胞繁殖而成的，即一個菌落代表一個單細(xì)胞。 2.計算方法：從平板上的菌落數(shù)推測出每克樣品中的菌落數(shù)的計算方法是：同一稀釋度的菌落平均數(shù)0.2稀釋度10。 3.優(yōu)缺點 (1)優(yōu)點：能測出樣品的活菌數(shù)，可用于微生物的選種與育種、分離純化及其他方面的測定。 (2)缺點：操作煩瑣、時間較長、測定值常受各種因素的影響。 4.該方法統(tǒng)計的菌落數(shù)比活菌的實際數(shù)目低，這是因為當(dāng)兩個或多個細(xì)胞在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。 1.為什么分離不同的微生物要采用不同的稀釋度？ 答案　土壤中各種微生物的數(shù)量是不同的，為獲得不同類型的微生物，就需要按不同的稀釋度進(jìn)行分離。 2.平板菌落計數(shù)法 (1)平板菌落計數(shù)法根據(jù)操作步驟的不同可分為哪兩種？ 答案?、偻坎计桨宸ǎ河脺邕^菌的涂布器將一定量(一般為0.1 mL)的適當(dāng)稀釋過的菌液涂布在瓊脂培養(yǎng)基的表面，然后保溫培養(yǎng)直到菌落的出現(xiàn)。記錄菌落的數(shù)目并換算成每毫升樣品中的活細(xì)胞的數(shù)量。 ②倒平板法：將已知體積(0.1～1 mL)的適當(dāng)稀釋過的菌液加到滅過菌的培養(yǎng)皿內(nèi)，然后倒入溶化后冷卻至45 ℃的瓊脂培養(yǎng)基，水平晃動混勻，待凝固后保溫培養(yǎng)到出現(xiàn)菌落，然后與涂布平板法同樣計數(shù)。 (2)平板菌落計數(shù)法中換算樣品的含菌數(shù)依據(jù)什么數(shù)據(jù)換算？ 答案　依據(jù)稀釋倍數(shù)、取樣接種量和菌落數(shù)。 (3)每隔多少小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目？應(yīng)選取菌落數(shù)目何時(穩(wěn)定時或不穩(wěn)定時)的記錄作為結(jié)果？ 答案　每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果。 (4)統(tǒng)計菌落時，要求細(xì)菌和放線菌每皿的菌落數(shù)目范圍是多少？霉菌每皿的菌落數(shù)目范圍是多少？ 答案　若測定細(xì)菌和放線菌，要求每皿以30～300個菌落為宜，若是霉菌則以每皿10～100個菌落為宜。 歸納總結(jié)　要使平板菌落計數(shù)法準(zhǔn)確，需要掌握的關(guān)鍵步驟有：嚴(yán)格的無菌操作，否則容易被雜菌污染；稀釋液要充分混勻，吸量準(zhǔn)確，否則結(jié)果不準(zhǔn)確；多做幾個重復(fù)實驗，減少誤差。 1.用平板菌落計數(shù)法來統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)目。在某稀釋濃度下某同學(xué)做了若干個平板并統(tǒng)計每個平板的菌落數(shù)，最接近樣品中菌體數(shù)真實值的是(　　) A.菌落數(shù)量最多的平板 B.菌落數(shù)量最少的平板 C.菌落數(shù)量適中的平板 D.取若干個平板菌落數(shù)量的平均值 答案　D 解析　用平板菌落計數(shù)法對樣品中活菌數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計，只是一種估測，根據(jù)此方法的實驗過程可知，在某一稀釋度下涂布的平板菌體數(shù)具有一定的偶然性，并不是絕對均勻，所以取若干個平板菌落數(shù)量的平均值比較接近樣品中菌體數(shù)的真實值。 2.若某一稀釋度下，平板上生長的平均菌落數(shù)為80，涂布平板時所用的稀釋液體積為0.1 mL，稀釋液的稀釋倍數(shù)為106，則每克樣品中的活菌數(shù)約為(　　) A.8108 B.8107 C.8105 D.8106 答案　A 解析　每克樣品中的活菌數(shù)＝(800.1)106。 二、土壤中尿素分解菌數(shù)量的測定 土壤中含有種類繁多的微生物，不同微生物的數(shù)量有差別，我們通過實驗來測定土壤中尿素分解菌的數(shù)量。 1.下面是土壤中尿素分解菌培養(yǎng)使用的培養(yǎng)基的配方，請分析： 成分 用量 尿素 20 g 酵母粉 0.1 g 磷酸二氫鉀 9.1 g 磷酸氫二鈉 9.5 g 酚紅 0.01 g 瓊脂 20 g 加熱溶解后，用1 mol/L NaOH溶液調(diào)pH至7.2～7.4，補加蒸餾水定容至1 000 mL (1)在該培養(yǎng)基配方中，為微生物的生長提供碳源的是酵母粉，提供氮源的是尿素，瓊脂的作用是凝固劑。 (2)微生物要利用尿素需要分泌脲酶，不能分泌脲酶的微生物不能利用尿素。因此該培養(yǎng)基對微生物具有選擇作用，其選擇機制是只有能夠分泌脲酶從而以尿素作為氮源的微生物才能在該培養(yǎng)基上生長。 (3)細(xì)菌合成的脲酶分解尿素產(chǎn)生了氨，使培養(yǎng)基的堿性增強，pH上升，使酚紅變色，菌落周圍變紅?？捎脕龛b定選出的菌落是不是尿素分解菌。 2.結(jié)合下圖分析實驗過程和注意事項 步驟 實驗操作 操作提示 制備培養(yǎng)基 分別配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基可以作為對照，用來判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用 制備土壤樣 品稀釋液 ①稱取土樣10 g，放入盛有90 mL無菌水并帶有玻璃珠的錐形瓶中，充分搖勻；②吸取上清液1 mL，轉(zhuǎn)移至盛有9 mL的生理鹽水的無菌大試管中，按照上圖流程進(jìn)行樣品的稀釋，依次制成稀釋度為10－1、10－2、10－3、10－4、10－5、10－6的稀釋液 ①應(yīng)在火焰旁稱取土樣；②要充分搖勻 加樣 取10套無菌培養(yǎng)皿，取10－4、10－5和10－6不同稀釋度分別做3個重復(fù)平板，留下一個平板做空白對照。每皿接種稀釋菌液各0.2 mL 實驗時要對所用的平板、試管作好標(biāo)記。如培養(yǎng)皿要注明培養(yǎng)基類型、培養(yǎng)時間、稀釋度、培養(yǎng)物等 倒平板 將菌液移入培養(yǎng)皿后立即倒入溶化并冷卻至45 ℃左右的尿素培養(yǎng)基(倒入量為15 mL)，平置，待凝 倒平板時要晃動培養(yǎng)皿，使菌液和培養(yǎng)基混合均勻 培養(yǎng) 將涂布好的培養(yǎng)皿放在37 ℃溫度下培養(yǎng) 在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，才說明選擇培養(yǎng)基有選擇作用 計數(shù) 當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時，選取菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計數(shù)。在同一稀釋度下，至少對3個平板進(jìn)行重復(fù)計數(shù)，然后求出平均值，并根據(jù)平板所對應(yīng)的稀釋度計算出樣品中細(xì)菌的數(shù)目 如果學(xué)生選取的是同一種土樣，結(jié)果相差太遠(yuǎn)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生一起分析產(chǎn)生差異的原因 1.試寫出測定土壤中尿素分解菌數(shù)量的實驗流程。 答案　制備尿素固體培養(yǎng)基→制備土壤樣品稀釋液→加樣→倒平板→培養(yǎng)→統(tǒng)計菌落數(shù)→計算樣品中的菌數(shù)。 2.甲、乙兩位同學(xué)用平板菌落計數(shù)法測定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)。在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下兩種統(tǒng)計結(jié)果 (1)甲同學(xué)在該濃度下涂布了一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)為230，該同學(xué)的統(tǒng)計結(jié)果是否真實可靠？為什么？ 答案　不真實。為增加實驗的說服力與準(zhǔn)確性，應(yīng)設(shè)置重復(fù)實驗，在同一稀釋度下涂布3個平板，統(tǒng)計結(jié)果后計算平均值。 (2)乙同學(xué)在該濃度下涂布了3個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別為21、212、256，該同學(xué)將21舍去，然后取平均值。該同學(xué)對實驗結(jié)果的處理是否合理？為什么？ 答案　不合理。微生物計數(shù)時，如果實驗中出現(xiàn)重復(fù)實驗的結(jié)果不一致的情況，應(yīng)分析實驗過程中可能的影響因素，找出差異的原因，而不能簡單地舍棄后進(jìn)行計數(shù)。 (3)某同學(xué)在三種稀釋度下吸取0.1 mL的菌液涂布平板，統(tǒng)計菌落數(shù)，得到以下的數(shù)據(jù)，試計算1 g樣品的活菌數(shù)。 平板 稀釋度 平板1 平板2 平板3 10－3 320 360 356 10－4 212 234 287 10－5 21 23 18 答案　10－4的稀釋度下取0.1 mL涂布的三個平板上的菌落數(shù)在30～300之間，計算其平均值為(212＋234＋287)/3≈244。進(jìn)一步可以換算出1 g樣品中活菌數(shù)為2440.110－410＝2.44108。 (4)為什么統(tǒng)計的菌落數(shù)比活菌的實際數(shù)目低？ 答案　當(dāng)兩個或多個細(xì)菌連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。 3.微生物數(shù)量測定的實驗設(shè)計 (1)如果平板上長出的菌落不是均勻分散的，而是集中在一起，可能的原因有哪些？ 答案　菌體密度太大；倒平板后沒有立即搖勻；平板冷凝水太多。 (2)同一個稀釋度的3個平板上的細(xì)菌的數(shù)目應(yīng)該比較接近，如果長出的菌落數(shù)差別較大，可能的原因有哪些？ 答案　取樣不準(zhǔn)確；稀釋不均勻；倒平板操作時培養(yǎng)基溫度差別較大等。 (3)實驗中的無菌操作主要有哪些？ 答案?、倥囵B(yǎng)基、錐形瓶、試管、鏟子、信封等，需要進(jìn)行滅菌。②稱取土壤要在火焰旁進(jìn)行。③稀釋土壤溶液的每一步操作都要在火焰旁進(jìn)行。 歸納總結(jié)　分離尿素分解菌操作中的注意事項 (1)在實驗操作中，每個步驟都要注意無菌操作，以防培養(yǎng)基被污染，影響實驗效果。 (2)樣品稀釋液的最佳濃度為獲得每個平板上有30～300個菌落，這個稀釋度細(xì)菌一般為104、105、106倍稀釋液，放線菌一般為103、104、105倍稀釋液，真菌一般為102、103、104倍稀釋液。 (3)為排除非測試因素(培養(yǎng)基)的干擾，實驗需設(shè)置牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行空白對照。 (4)每一稀釋倍數(shù)的菌液都至少要涂布3個平板，作為重復(fù)實驗，求其平均值，若其中有菌落數(shù)與其他平板懸殊過大的，需要對該平板重新制作。 3.如圖為“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離和計數(shù)”實驗中樣品稀釋示意圖。據(jù)圖分析下列敘述正確的是(　　) A.4號試管中稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng)得到的菌落平均數(shù)一定恰為5號的10倍 B.5號試管的結(jié)果表明每克該土壤中的菌株數(shù)目為1.7108個 C.在用移液管吸取菌液進(jìn)行梯度稀釋時，可用手指輕壓移液管上的橡皮頭，吹吸三次，使菌液與無菌水充分混勻 D.某一稀釋度下至少涂布3個平板，該實驗方法統(tǒng)計得到的結(jié)果常會比實際活菌數(shù)目高 答案　C 4.自然界中的微生物往往是混雜生長的。人們在研究微生物時一般要將它們分離提純，然后進(jìn)行數(shù)量的測定。下面是對大腸桿菌進(jìn)行數(shù)量測定的實驗，請回答有關(guān)問題。 (1)實驗步驟 ①制備稀釋倍數(shù)為102、103、104、105、106的系列稀釋液。 ②為了得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果，應(yīng)選用__________法接種樣品。 ③適宜溫度下培養(yǎng)。 (2)結(jié)果分析 ①測定大腸桿菌數(shù)目時，在對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中，得到以下幾種統(tǒng)計結(jié)果，與事實更加接近的是__________。 A.一個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是230 B.兩個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)是220和260，取平均值240 C.三個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是400、212和256，取平均值289 D.四個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是210、260、240和250，取平均值240 ②一同學(xué)在稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基上測得平板上菌落數(shù)的平均值為212，那么每克樣品中的活菌數(shù)約是(涂布平板時所用的稀釋液體積為0.2 mL)__________。 ③用這種方法測定菌體密度時，實際活菌數(shù)量要比測得的數(shù)量__________(填“多”或“少”)，因為______________________________________________________。 問題導(dǎo)析　(1)因為題中操作的目的是對大腸桿菌進(jìn)行數(shù)量的測定，所以接種的方法是涂布分離法。 (2)測定活菌數(shù)量時，選擇的平板越多誤差越小，且選擇的平板要能形成30～300個菌落。 (3)所做的多個平板中，如果其中一個平板中菌落的數(shù)目明顯多于或少于其他幾個平板，則說明該平板不符合要求，應(yīng)重做或舍棄。 答案(1)②涂布分離　(2)①D?、?.06109個 ③多　當(dāng)兩個或多個細(xì)菌連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落 解析　(1)若對大腸桿菌進(jìn)行計數(shù)，則需要用涂布分離法接種樣品。(2)①應(yīng)選取多個菌落數(shù)相差不大的平板進(jìn)行計數(shù)，取其平均值。②2120.2106＝1.06109(個)。③因為一個菌落可能由兩個或多個細(xì)菌連在一起生長而成，所以實際活菌數(shù)量要比測得的數(shù)量多。 一題多變 (1)如果某同學(xué)的稀釋倍數(shù)僅為104，則測定的數(shù)值要比題中測定的數(shù)值高還是低？為什么？ 答案　低。因為稀釋倍數(shù)太低，則大部分菌落是由多個細(xì)菌繁殖而成，所以測定的菌落的數(shù)值要偏低。 (2)第(2)問第①小題C項中菌落數(shù)為400的平板不符合要求，試分析該平板中菌落數(shù)目多于其他平板的可能的原因。 答案　①培養(yǎng)基被污染，一些菌落是由雜菌繁殖而成的；②接種過程中由于操作不當(dāng)感染了雜菌；③取菌液時沒有搖晃，導(dǎo)致所取菌液中細(xì)菌個體濃度偏大等。 方法鏈接　用平板菌落計數(shù)法計數(shù)微生物的方法 (1)涂布分離法操作要求：按照平行重復(fù)的原則，每一稀釋度的菌液涂布3個或3個以上的平板。 (2)計數(shù)的時機：當(dāng)各平板上菌落數(shù)目穩(wěn)定時進(jìn)行計數(shù)。 (3)選擇可用于計數(shù)的平板：選擇菌落數(shù)在30～300之間的平板(相同稀釋度的平板均符合該特點)進(jìn)行計數(shù)，然后取平均值。 1.通常用來作為菌種鑒定的重要依據(jù)是(　　) A.菌落 B.細(xì)菌形態(tài) C.細(xì)菌體積 D.細(xì)菌結(jié)構(gòu) 答案　A 解析　細(xì)菌個體非常小，不易直接觀察，不同細(xì)菌菌落的形態(tài)特征不同，而且可以用肉眼觀察，因此常作為鑒定菌種的依據(jù)。 2.下列能選擇出分解尿素的細(xì)菌的培養(yǎng)基是(　　) A.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、尿素、瓊脂、水 B.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、瓊脂、水 C.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、尿素、瓊脂、水 D.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、牛肉膏、蛋白胨、瓊脂、水 答案　A 3.請選出下列正確的操作步驟(　　) ①土壤取樣?、诜Q取10 g土壤，取出放入盛有90 mL無菌水的錐形瓶中?、畚?.1 mL土壤溶液進(jìn)行平板涂布?、芤来沃瞥?0－1、10－2、10－3、10－4、10－5、10－6稀釋度的稀釋液 A.①→②→③→④ B.①→③→②→④ C.①→②→④→③ D.①→④→②→③ 答案　C 4.從土壤中分離以尿素為氮源的細(xì)菌，下列實驗操作不正確的是(　　) A.將土壤用無菌水稀釋，制備10－3～10－6土壤稀釋液 B.將不同濃度的土壤稀釋液涂布于不同平板上 C.用加入剛果紅指示劑的選擇培養(yǎng)基篩選分解尿素的細(xì)菌 D.從周圍出現(xiàn)紅色環(huán)帶的菌落中挑取能夠分泌脲酶的菌株 答案　C 解析　從土壤中分離以尿素為氮源的細(xì)菌時，將土壤用無菌水稀釋，制備土壤稀釋液，將不同濃度的土壤稀釋液涂布于不同平板上，用加入酚紅指示劑的鑒別培養(yǎng)基可以鑒別分解尿素的細(xì)菌；從周圍出現(xiàn)紅色環(huán)帶的菌落中挑取能夠分泌脲酶的菌株。 5.尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料，但若不經(jīng)細(xì)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種類和數(shù)量繁多，同學(xué)們試圖探究土壤中的微生物對尿素是否有分解作用，設(shè)計了以下實驗，并成功篩選到能高效降解尿素的細(xì)菌(目的菌)。培養(yǎng)基成分如下表所示，實驗步驟如圖所示。 請分析回答問題： KH2PO4 1.4 g Na2HPO4 2.1 g MgSO47H2O 0.2 g 葡萄糖 10 g 尿素 1 g 瓊脂 15 g 將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1 000 mL (1)此培養(yǎng)基能否用于植物組織培養(yǎng)？____________，理由是__________________________。 (2)培養(yǎng)基中加入尿素的目的是篩選________________________________________________， 這種培養(yǎng)基屬于____________________培養(yǎng)基(依據(jù)用途劃分)。 (3)“目的菌”生長所需的氮源和碳源分別來自培養(yǎng)基中的__________________和______________，實驗需要振蕩培養(yǎng)，原因是________________________________________。 (4)簡述土壤中可分解尿素的細(xì)菌的鑒定方法及原理：_________________________________。 答案　(1)否　缺少植物激素(或缺少植物需要的各種營養(yǎng)) (2)目的菌　選擇 (3)尿素　葡萄糖　為目的菌提供氧氣 (4)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，細(xì)菌合成的脲酶將尿素分解為氨，pH增高，使酚紅指示劑變紅 解析　配制培養(yǎng)基需要根據(jù)培養(yǎng)生物的營養(yǎng)需求情況，確定其成分及比例。植物組織培養(yǎng)需要有滿足植物細(xì)胞生長所必需的營養(yǎng)和植物激素等條件，題目所給培養(yǎng)基中缺少植物激素，不能用于植物組織培養(yǎng)。培養(yǎng)基中加入尿素是為了能夠篩選出能分解尿素的細(xì)菌，依據(jù)用途劃分，此培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。尿素提供氮源，葡萄糖提供碳源。在實驗中振蕩培養(yǎng)可增加培養(yǎng)液中的氧含量，為培養(yǎng)的目的菌提供必需的氧氣。 課時作業(yè) [基礎(chǔ)過關(guān)] 1.土壤中分解尿素的微生物所需氮源為(　　) A.硝酸 B.氨 C.尿素 D.蛋白胨 答案　C 解析　只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素為氮源，缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源，使其生長、發(fā)育及繁殖受到抑制。 2.土壤中的細(xì)菌能分解尿素，是因為它們能合成一種(　　) A.尿素酶 B.脲酶 C.蛋白酶 D.肽酶 答案　B 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。 3.產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)菌落的細(xì)菌的最初數(shù)目和培養(yǎng)基分別是(　　) A.一個細(xì)菌、液體培養(yǎng)基 B.許多細(xì)菌、液體培養(yǎng)基 C.一個細(xì)菌、固體培養(yǎng)基 D.許多細(xì)菌、固體培養(yǎng)基 答案　C 解析　在液體培養(yǎng)基中生活的細(xì)菌，無論是一個還是許多，肉眼都是看不見的。在固體培養(yǎng)基上的細(xì)菌，當(dāng)數(shù)目較少時是看不見的。當(dāng)固體培養(yǎng)基上有許多細(xì)菌并且集中在較小范圍內(nèi)時，肉眼可見。而菌落是一個細(xì)菌或幾個細(xì)菌的子細(xì)胞群體，形成于固體培養(yǎng)基上，有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)，所以肉眼可見。同種細(xì)菌形成的菌落，形態(tài)結(jié)構(gòu)是相同的。如果有許多細(xì)菌形成的菌落，就不可能有比較標(biāo)準(zhǔn)的形態(tài)，因為這許多細(xì)菌第一可能不是同一種細(xì)菌，第二可能不在培養(yǎng)基的同一個點上。 4.在做分離分解尿素的細(xì)菌實驗時，A同學(xué)從對應(yīng)106培養(yǎng)基上篩選出大約150個菌落，而其他同學(xué)只選擇出大約50個菌落。A同學(xué)的結(jié)果產(chǎn)生的原因不可能是(　　) A.由于土樣不同 B.由于培養(yǎng)基污染 C.由于操作失誤 D.沒有設(shè)置對照 答案　D 解析　實驗結(jié)論是否正確與是否設(shè)置對照有直接關(guān)系，但實驗結(jié)果與是否設(shè)置對照無關(guān)。 5.下面對“從土壤中分離分解尿素的細(xì)菌過程中滅菌”的理解，不正確的是(　　) A.防止雜菌污染 B.消滅全部微生物 C.稀釋土壤溶液的過程必須在火焰旁操作 D.滅菌必須在接種前進(jìn)行 答案　B 6.用來判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用需要設(shè)置的對照是(　　) A.未接種的選擇培養(yǎng)基 B.未接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 C.接種了的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 D.接種了的選擇培養(yǎng)基 答案　C 解析　將菌液稀釋相同的倍數(shù)，在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目，因此，應(yīng)選牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對照。對照遵循的是單一變量原則，所以與選擇培養(yǎng)基一樣接種、培養(yǎng)。 7.測定土壤中細(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)，而測定真菌的數(shù)量一般選用102、103和104倍的稀釋液，其原因是(　　) A.細(xì)菌個體小，真菌個體大 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.隨機的，沒有原因 答案　C 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之間，適于平板計數(shù)，所以細(xì)菌的稀釋倍數(shù)要高于真菌的稀釋倍數(shù)。 [能力提升] 8.在“土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)”實驗中，以土壤中的細(xì)菌為研究對象，要達(dá)到的目的是(　　) ①從土壤中分離出能夠分解尿素的細(xì)菌?、趶耐寥乐蟹蛛x出能夠分解氨的細(xì)菌　③統(tǒng)計每克土壤樣品中究竟含有多少分解尿素的細(xì)菌?、芙y(tǒng)計所取土壤樣品中究竟含有多少分解尿素的細(xì)菌 A.①③ B.②④ C.①② D.③④ 答案　A 解析　從土壤中分離分解尿素的細(xì)菌并對其計數(shù)，統(tǒng)計的是每克土壤樣品中含多少分解尿素的細(xì)菌，用公式“每克樣品中菌株數(shù)＝(C/V)M”進(jìn)行推測，其中，C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)。 9.給無氮培養(yǎng)基接種土壤稀泥漿的正確方法是(　　) A.打開培養(yǎng)皿蓋，取一根接種環(huán)沾取少許稀泥漿，輕輕地點接在培養(yǎng)基的表面上 B.取一根接種環(huán)在酒精燈的火焰上滅菌后沾取少許稀泥漿，略微打開培養(yǎng)皿蓋，在培養(yǎng)基的表面輕點 C.打開培養(yǎng)皿蓋，取一根接種環(huán)在酒精燈的火焰上滅菌后沾取少許稀泥漿，在培養(yǎng)基的表面輕點 D.取一根接種環(huán)在酒精燈的火焰上滅菌，冷卻后沾取少許稀泥漿，略微打開培養(yǎng)皿蓋，在培養(yǎng)基的表面輕點 答案　D 解析　接種過程中要防止外來雜菌的入侵，右手將接種環(huán)在火焰上滅菌，冷卻后沾取少許稀泥漿，左手將培養(yǎng)皿打開一條縫隙，在培養(yǎng)基的表面輕點，用未冷卻的接種環(huán)沾取稀泥漿會殺滅菌種。 10.實驗測定鏈霉素對3種細(xì)菌的抗生素效應(yīng)，用3種細(xì)菌在事先準(zhǔn)備好的瓊脂平板上畫3條等長的平行線(3條線均與圖中的鏈霉素帶接觸)，將平板置于37 ℃條件下恒溫培養(yǎng)3天，結(jié)果如圖所示。從實驗結(jié)果分析，以下敘述不正確的是(　　) A.鏈霉素能阻止結(jié)核桿菌的生長 B.鏈霉素對結(jié)核桿菌比對霍亂菌更有效 C.鏈霉素對結(jié)核桿菌比對傷寒菌更有效 D.鏈霉素可以用于治療傷寒病人 答案　D 解析　從圖中可以看出，這是含有鏈霉素的選擇培養(yǎng)基，接種的三種細(xì)菌中，霍亂菌和結(jié)核桿菌都可以被殺滅，并且鏈霉素對結(jié)核桿菌殺滅的有效程度大于霍亂菌，而傷寒菌照常生長不受影響，所以選項D錯。 11.通過實驗測定土壤中的細(xì)菌數(shù)量，下列與此操作有關(guān)的敘述中，不正確的是(　　) A.用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板 B.取10－4、10－5的土壤稀釋液0.1 mL，分別涂布于各組平板上 C.將培養(yǎng)皿倒置，37 ℃恒溫培養(yǎng)24～48 h D.選擇菌落數(shù)在300個以上的培養(yǎng)皿進(jìn)行計數(shù) 答案　D 解析　檢測土壤中細(xì)菌總數(shù)，用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板，取10－4、10－5、10－6稀釋度的土壤稀釋液和無菌水各0.1 mL，分別涂布于各組平板上，將實驗組和對照組平板倒置，37 ℃恒溫培養(yǎng)24～48 h，在確定對照組無菌后，選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計數(shù)。 12.以下關(guān)于分解尿素的細(xì)菌的說法，正確的是(　　) A.能分解尿素的原因是能合成分泌蛋白酶 B.以尿素作為唯一的碳源 C.環(huán)境中含有大量的尿素誘導(dǎo)該細(xì)菌產(chǎn)生了分解尿素的特性 D.以尿素為唯一氮源且添加了酸堿緩沖劑的培養(yǎng)基培養(yǎng)該菌后不會使酚紅指示劑變紅 答案　D 解析　A項：酶有專一性，分解尿素的細(xì)菌之所以能分解尿素是因為能合成分泌脲酶。B項：該菌能以葡萄糖作為碳源。C項：環(huán)境中含有大量的尿素對分解尿素的性狀起了選擇作用而非誘導(dǎo)作用。D項：該菌產(chǎn)生脲酶把尿素分解為氨后，使pH升高，進(jìn)一步使酚紅指示劑變紅，但添加酸堿緩沖劑后，阻止了pH的升高，因此培養(yǎng)基不再使酚紅指示劑變紅。 13.下表為土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)課題使用的培養(yǎng)基，分析培養(yǎng)基配方，回答下面的問題： KH2PO4 1.4 g Na2HPO4 2.1 g MgSO47H2O 0.2 g 葡萄糖 10.0 g 尿素 1.0 g 瓊脂 15.0 g 用蒸餾水定容到1 000 mL (1)在該培養(yǎng)基的配方中，為微生物的生長提供碳源和氮源的分別是________________________________________________________________________。 (2)按物理性質(zhì)劃分，該培養(yǎng)基屬于__________培養(yǎng)基，理由是培養(yǎng)基中含有____________________；該類培養(yǎng)基常用于微生物的____________________________等。 (3)由于________________________________________________________________________， 所以該培養(yǎng)基只能用于能夠合成________________的微生物的培養(yǎng)。用此培養(yǎng)基培養(yǎng)土壤浸出液能夠從土壤中篩選出__________的細(xì)菌。 (4)在微生物學(xué)中，將__________________________________________________的培養(yǎng)基，稱作選擇培養(yǎng)基。 答案　(1)葡萄糖和尿素　(2)固體　瓊脂　純化、分離、計數(shù)　(3)培養(yǎng)基中只有尿素一種氮源　脲酶　分解尿素　(4)允許特定種類的微生物生長，并能抑制或阻止其他種類微生物生長 解析　根據(jù)培養(yǎng)基的成分，可以推斷培養(yǎng)基的類型以及適于培養(yǎng)的微生物的代謝類型。含有瓊脂、明膠等凝固劑的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基；不含凝固劑的為液體培養(yǎng)基。不含碳源的培養(yǎng)基適于自養(yǎng)微生物的培養(yǎng)，不含氮源的培養(yǎng)基適于固氮微生物的培養(yǎng)等。固體培養(yǎng)基常用于菌種的純化、分離、計數(shù)等；液體培養(yǎng)基常用于菌種的擴大培養(yǎng)和工業(yè)化生產(chǎn)。 14.土壤中有一種細(xì)菌，能利用O2氧化NH3為亞硝酸和硝酸，利用氧化過程中放出的能量，將CO2和H2O合成為有機物，我們稱它為硝化細(xì)菌。以下是從土壤中分離這種細(xì)菌的實驗，請回答有關(guān)問題： (1)配制培養(yǎng)基：分離硝化細(xì)菌的培養(yǎng)基和分離大腸桿菌的培養(yǎng)基不同點在于分離硝化細(xì)菌的培養(yǎng)基中______________________________________________________________________。 (2)培養(yǎng)基滅菌：滅菌后冷卻至適宜溫度倒平板。 (3)采集菌種：從果園取土壤10 g，浸入90 mL蒸餾水中，攪拌、過濾。 (4)接種：取1 mL浸出液用____________________法或____________________法接種在平板上，作為實驗組，另一份平板不接種，作為對照組。 (5)培養(yǎng)：在適宜________條件下培養(yǎng)，并保證空氣的充分供應(yīng)。培養(yǎng)時培養(yǎng)皿的放置方法是________。 (6)觀察：若對照組無菌落，實驗組出現(xiàn)菌落，則該菌落一定是________；若對照組也出現(xiàn)菌落，則說明________________，其差錯可能出在配制培養(yǎng)基、滅菌、培養(yǎng)過程等各個環(huán)節(jié)，從該菌的代謝特點來看差錯最可能出在__________________________________。 (7)從培養(yǎng)基的功能來看，該培養(yǎng)基為______________________，若從培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)來看，該培養(yǎng)基應(yīng)為__________。 (8)從生態(tài)系統(tǒng)的成分劃分，我們分離得到的這種細(xì)菌為__________。 答案　(1)NH3是唯一氮源，無碳源(或不含任何有機物)　(4)平板劃線分離　涂布分離　(5)溫度　倒置　(6)硝化細(xì)菌　培養(yǎng)基中混入了碳源和其他氮源　配制培養(yǎng)基的過程中　(7)選擇培養(yǎng)基　固體培養(yǎng)基 (8)生產(chǎn)者 解析　由題干信息可知，硝化細(xì)菌為自養(yǎng)、需氧型細(xì)菌，能氧化NH3為其自養(yǎng)提供能量，因此在分離該種菌的選擇培養(yǎng)基上NH3既是氮源，又是能源，碳源是空氣中的CO2，因此培養(yǎng)基中不應(yīng)有有機物和其他含氮物質(zhì)。此培養(yǎng)基為固體選擇培養(yǎng)基。若配制培養(yǎng)基時混入了碳源和其他氮源，則非硝化細(xì)菌也可在其上生長，因此會出現(xiàn)雜菌污染。 15.急性腸胃炎、手足口病分別是由細(xì)菌、病毒通過消化道進(jìn)入人體導(dǎo)致的。因此檢驗飲用水的細(xì)菌含量和病毒含量是有效監(jiān)控疾病發(fā)生的必要措施，請回答下列與檢驗飲用水有關(guān)的問題。 (1)檢驗大腸桿菌的含量時，通常將水樣進(jìn)行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的水樣用涂布器分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)，記錄菌落數(shù)量，這種方法稱為________。如圖所示的四種菌落分布圖中，不可能是用該方法得到的是__________________。 (2)用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時是否需要設(shè)置對照組？________。為什么？________________________________________________________________________。 (3)如分別取0.1 mL已稀釋103倍的水樣分別涂布到三個瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)基記錄到大腸桿菌的菌落數(shù)分別為55、56、57，則每升原水樣中大腸桿菌數(shù)為__________。 (4)已知大腸桿菌能發(fā)酵乳糖并產(chǎn)酸產(chǎn)氣，現(xiàn)提供足量的已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液和具塞試管，應(yīng)如何判斷待檢水樣中是否含有大腸桿菌？ ________________________________________________________________________。 答案　(1)平板菌落計數(shù)法　D (2)需要　因為需要判斷培養(yǎng)基是否被雜菌污染(培養(yǎng)基滅菌是否合格) (3)5.6108 (4)通過無菌操作向試管內(nèi)注入一定量待檢水樣，再注入已滅菌的乳糖蛋白胨培養(yǎng)液將試管充滿，塞上塞子，混勻后置于37 ℃恒溫箱培養(yǎng)24 h。若試管內(nèi)有氣泡生成，則說明水樣中有大腸桿菌 解析　測定大腸桿菌數(shù)量的方法——平板菌落計數(shù)法。刪除偏差太大的數(shù)據(jù)，對剩下的多個培養(yǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理就可以得到水樣中的大腸桿菌數(shù)。大腸桿菌能發(fā)酵乳糖并產(chǎn)酸產(chǎn)氣，通過密封培養(yǎng)，大腸桿菌可以進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生氣體，以氣泡的形式釋放出來。 [真題體驗] 16.(xx四川，10)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。請據(jù)圖回答下列問題： (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)基上生長一段時間后，其菌落周圍的指示劑將變成________色。 (2)在5個細(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；與血細(xì)胞計數(shù)板相比，此計數(shù)方法測得的細(xì)菌數(shù)目較________。 (3)現(xiàn)有一菌株產(chǎn)生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)的蛋白質(zhì)含________個氨基酸。 答案　(1)尿素　酚紅　紅 (2)涂布分離法　1.75　少　(3)UGA　115