2017-2018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)菌的分離與計數(shù)優(yōu)化練習(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)菌的分離與計數(shù) 一、選擇題 1．下列關(guān)于土壤取樣的敘述，錯誤的是(　　) A．土壤取樣時，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)在酒精燈火焰旁稱取土壤 解析：在“分解尿素的細(xì)菌的分離與計數(shù)”實(shí)驗(yàn)中，必須在含微生物豐富的濕潤、肥沃土壤中取樣，所用小鐵鏟和信封必須滅菌。 答案：C 2．用以尿素為唯一氮源加入酚紅指示劑的培養(yǎng)基，培養(yǎng)尿素分解菌后，指示劑將(　　) A．變藍(lán)色　　　　　　　 B．變紅色 C．變黑色 D．變棕色 解析：尿素分解菌合成的脲酶將尿素分解成了氨，會使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng)，pH升高，加入酚紅指示劑將變紅。 答案：B 3．測定土壤中細(xì)菌的數(shù)量一般選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)菌在土壤中的含量比真菌高 D．隨機(jī)的，沒有原因 解析：細(xì)菌在土壤中的含量多于真菌，因此稀釋涂布時，細(xì)菌的稀釋倍數(shù)要大于真菌的稀釋倍數(shù)，這樣才能使平板上培養(yǎng)出的菌落清晰易辨。 答案：C 4．下列能分離出分解尿素的細(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 解析：要想分離尿素分解菌，應(yīng)把尿素作為培養(yǎng)基中的唯一氮源，而B項(xiàng)中無氮源，C項(xiàng)中無碳源，D項(xiàng)中牛肉膏、蛋白胨都可作為氮源。 答案：A 5．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 解析：將菌液稀釋相同的倍數(shù)并接種，牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目，因此，應(yīng)選擇接種菌種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對照。對照實(shí)驗(yàn)遵循的原則是單一變量原則。 答案：C 6．在做分離分解尿素的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時，一同學(xué)從對應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基上篩選出大約150個菌落，而其他同學(xué)只篩選出大約50個菌落。該同學(xué)的結(jié)果產(chǎn)生的原因可能有(　　) ①土樣不同?、谂囵B(yǎng)基被污染?、鄄僮魇д`　④沒有設(shè)置對照 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 解析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，最可能的原因是土樣不同，其次是操作失誤或培養(yǎng)基被污染，而與是否設(shè)置對照沒有關(guān)系。 答案：A 7．抗生素可由微生物產(chǎn)生，具有抑菌作用，能在瓊脂培養(yǎng)基中擴(kuò)散。在篩選產(chǎn)生抗生素的菌種時，先在瓊脂培養(yǎng)基平板上劃線接種一種從土壤中獲得的甲菌，在27 ℃下培養(yǎng)3天，形成菌落。然后接種乙、丙、丁三種致病菌(圖A)，繼續(xù)在同樣條件下培養(yǎng)3天，結(jié)果如圖B。分析結(jié)果，得出的結(jié)論是(　　) ①甲菌產(chǎn)生了抗生素 ②丁菌的生長被丙菌產(chǎn)生的抗生素抑制 ③乙菌的生長被甲菌產(chǎn)生的抗生素抑制 ④丙菌產(chǎn)生的抗生素抑制了乙菌的生長 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 解析：乙、丙、丁三種致病菌不會產(chǎn)生抗生素，否則靠近乙、丙、丁的甲菌落不能生長。從圖B來看，乙菌的生長被抑制，最可能的原因是甲菌產(chǎn)生了抗生素，此種抗生素只能抑制乙菌的生長，而對丙、丁兩種致病菌沒有影響。 答案：A 8．下列關(guān)于微生物分離和培養(yǎng)的敘述，錯誤的是(　　) A．可采用干熱滅菌法對微生物培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌 B．測定土壤樣品中的細(xì)菌數(shù)目，常用菌落計數(shù)法 C．分離土壤中不同的微生物，要采用不同的稀釋度 D．分離能分解尿素的細(xì)菌，要以尿素作為培養(yǎng)基中唯一的氮源 解析：培養(yǎng)基滅菌通常用的是高壓蒸汽滅菌法，而干熱滅菌法通常適用于玻璃器皿、金屬用具等耐高溫且不適合其他方法的物品；分離能分解尿素的細(xì)菌，用的選擇培養(yǎng)基里尿素是唯一的氮源，這樣才能分離出分解尿素的細(xì)菌。 答案：A 9．下列有關(guān)土壤中微生物的分離與計數(shù)的說法，不正確的是(　　) A．因?yàn)橥寥乐懈黝愇⑸锏臄?shù)量不同，所以為獲得不同類型的微生物要按不同的稀釋倍數(shù)進(jìn)行分離 B．測定土壤中不同微生物的數(shù)量，選用的稀釋范圍不同 C．如果得到了2個或2個以上菌落數(shù)目在30～300的平板，則說明稀釋操作比較成功，并能夠進(jìn)行菌落的計數(shù) D．牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基的菌落數(shù)目明顯小于選擇培養(yǎng)基的數(shù)目，說明選擇培養(yǎng)基已篩選出一些細(xì)菌菌落 解析：樣品的稀釋度直接影響平板上生長的菌落數(shù)目。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)，以保證獲得菌落在30～300之間適于計數(shù)的平板。土壤中不同類型的微生物的數(shù)量不同，因此在測定其數(shù)量時，選用的稀釋范圍也不同。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，從而說明選擇培養(yǎng)基的篩選作用。 答案：D 10．欲從土壤中分離出能分解尿素的細(xì)菌，下列實(shí)驗(yàn)操作不正確的是(　　) A．將土壤用無菌水進(jìn)行一系列的梯度稀釋 B．同一濃度的土壤稀釋液應(yīng)至少涂布三個平板 C．可將未接種的培養(yǎng)基在相同條件下培養(yǎng)作為對照 D．用加入剛果紅指示劑的培養(yǎng)基可篩選出分解尿素的細(xì)菌 解析：欲從土壤中分離出能分解尿素的細(xì)菌，要將土壤用無菌水進(jìn)行一系列的梯度稀釋，同一濃度的土壤稀釋液應(yīng)至少涂布三個平板，同時要將未接種的培養(yǎng)基在相同條件下培養(yǎng)作為對照，以檢查培養(yǎng)基滅菌是否徹底；篩選分解尿素的細(xì)菌要用酚紅指示劑。 答案：D 11．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、蒸餾水 B．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、葡萄糖、瓊脂、蒸餾水 C．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、尿素、瓊脂、蒸餾水 D．KH2PO4、Na2HPO4、MgSO47H2O、牛肉膏、蛋白胨、瓊脂、蒸餾水 解析：在A項(xiàng)的培養(yǎng)基中既有尿素作為唯一氮源，又有其他各種成分，可以選擇出分解尿素的細(xì)菌；而C項(xiàng)中缺少碳源，B項(xiàng)中無尿素作氮源，D項(xiàng)中有牛肉膏可提供氮源的成分。 答案：A 12．某同學(xué)對101、102、103倍稀釋液計數(shù)的平均菌落數(shù)分別為2 760、295和16，則菌落總數(shù)為(所用稀釋液體積為0.1 mL)(　　) A．2.76104 個/mL B．2.95105 個/mL C．4.6104 個/mL D．3.755104 個/mL 解析：菌落計數(shù)法是計算不同稀釋度的平均菌落數(shù)。首先選擇平均菌落數(shù)在30～300之間的平板，以該平均菌落數(shù)與體積之比乘以稀釋倍數(shù)即為該樣品的細(xì)菌總數(shù)。若所有稀釋倍數(shù)的菌落數(shù)均不在30～300之間，則應(yīng)以最接近300或30的平均菌落數(shù)進(jìn)行計算。 答案：B 二、非選擇題 13．下表為培養(yǎng)某種微生物的培養(yǎng)基配方，請回答有關(guān)問題： KH2PO4 Na2HPO4 MgSO47H2O 葡萄糖 尿素 蒸餾水 1.4 g 2.1 g 0.2 g 10.0 g 1.0 g 定容至 1 000 mL (1)該培養(yǎng)基按作用劃分屬于________培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基具有選擇作用的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若要通過統(tǒng)計培養(yǎng)基中菌落數(shù)來估計樣品中的細(xì)菌數(shù)，上述培養(yǎng)基中還需要添加的成分是________，接種時應(yīng)采用______________法，該方法接種培養(yǎng)后的菌落，不可能是圖中的________。 (3)某同學(xué)用0.1 mL稀釋液在稀釋倍數(shù)為106的平板中測得菌落數(shù)的平均值為163，則每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)是________。 (4)從土壤中分離出分解尿素的細(xì)菌后，要對其做進(jìn)一步的鑒定，可在上述培養(yǎng)基中加入________指示劑，培養(yǎng)該菌后，如果指示劑變________，可初步鑒定該種細(xì)菌能夠分解尿素。 解析：(1)由于尿素是該培養(yǎng)基的唯一氮源，只有能分解尿素的微生物才能在上面生存，因此該培養(yǎng)基具有選擇作用，屬于選擇培養(yǎng)基。(2)若要通過統(tǒng)計培養(yǎng)基中的菌落數(shù)來估計樣品中的細(xì)菌數(shù)，應(yīng)使用固體培養(yǎng)基，并采用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種，因此需加入凝固劑如瓊脂；D為平板劃線法得到的平板。(3)每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)＝(CV)M＝1630.1106＝1.63109。(4)尿素分解會產(chǎn)生氨，氨能使酚紅指示劑變紅，據(jù)此可以推測培養(yǎng)基中的尿素是否被分解。 答案：(1)選擇　該培養(yǎng)基中唯一的氮源是尿素，只有能分解尿素的微生物才能在此培養(yǎng)基上生長繁殖　(2)瓊脂　稀釋涂布平板　D　(3)1.63109　(4)酚紅　紅 14．下面是探究如何從土壤中分離出自生固氮菌與計數(shù)的實(shí)驗(yàn)，完成下列問題： 實(shí)驗(yàn)原理：農(nóng)田的表層土壤中，自生固氮菌的含量比較多。將用表層土壤制成的稀泥漿，接種到無氮培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。在這種情況下，只有自生固氮菌才能生長繁殖。用這種方法，可以將自生固氮菌與其他細(xì)菌分離。 材料用具：農(nóng)田的表層土壤、無氮培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、盛有9 mL無菌水的試管、無菌吸管、無菌涂布器、無菌培養(yǎng)皿、盛有90 mL無菌水的錐形瓶、恒溫箱。 (1)方法步驟： ①倒平板：分別將無氮培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基倒平板，應(yīng)在______________操作。 ②制備土壤稀釋液：取土樣10 g加入盛有90 mL無菌水的錐形瓶中，充分搖勻。用無菌吸管吸取上清液1 mL，轉(zhuǎn)至盛有9 mL的無菌水的試管中，依次稀釋到107稀釋度。 ③涂布：按照由103～107稀釋度的順序分別吸取0.1 mL進(jìn)行平板涂布，每個稀釋度下，無氮培養(yǎng)基應(yīng)至少涂布________個平板，牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基涂布________個平板。 ④培養(yǎng)：放入恒溫箱內(nèi)，在28～30 ℃下培養(yǎng)3～4 d。⑤細(xì)菌的計數(shù)：當(dāng)菌落數(shù)目穩(wěn)定時，選取菌落數(shù)在________的平板進(jìn)行計數(shù)。如果測定的平均值為50，則每克樣品中的菌株數(shù)是________。(稀釋度是105) (2)預(yù)期結(jié)果：相同稀釋度下，牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上的菌落數(shù)________(填“多于”或“少于”)無氮培養(yǎng)基上的數(shù)目。原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在酒精燈火焰旁倒平板，可以避免雜菌的污染。為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，一般設(shè)置3～5個平板，選擇菌落數(shù)在30～300的平板進(jìn)行計數(shù)，并取平均值，則每克樣品中的菌株數(shù)為(500.1)105＝5107個。(2)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對照，以消除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，該培養(yǎng)基適合土壤中幾乎所有細(xì)菌生存，所以它比無氮培養(yǎng)基上的菌落數(shù)目多。 答案：(1)①酒精燈火焰旁?、?　1?、?0～300　5107　(2)多于　無氮培養(yǎng)基上只有土壤中的自生固氮菌能生存繁殖，而牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上幾乎允許土壤中所有菌類生存 15．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)一種廣泛使用的除草劑(含氮有機(jī)化合物)在土壤中不易降解，長期使用可污染土壤。為修復(fù)被該除草劑污染的土壤，可按下面程序選育能降解該除草劑的細(xì)菌(已知該除草劑在水中溶解度低，含一定量該除草劑的培養(yǎng)基不透明)。 (1)制備土壤浸出液時，為避免菌體濃度過高，需將浸出液進(jìn)行________處理。 (2)要從長期使用該除草劑的土壤中分離目的菌，從物理性質(zhì)、用途方面來看，上述培養(yǎng)皿中培養(yǎng)基的特點(diǎn)是_______________________。 (3)在劃線培養(yǎng)時，只有很少菌落出現(xiàn)，大部分細(xì)菌在此培養(yǎng)基上不能生長的主要原因是__________________或有氧條件抑制了這些細(xì)菌的生長。 (4)在固體培養(yǎng)基上形成的菌落中，無透明帶菌落利用的氮源主要是________，有透明帶菌落利用的氮源主要是________，據(jù)此可篩選出目的菌。 (5)科研人員用放射線處理該細(xì)菌獲得兩個突變株A和B，然后對突變株A和B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表所示： 該種的菌種 一般培養(yǎng)基 實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果 A 不生長 添加營養(yǎng)物質(zhì)甲，能生長 B 不生長 添加營養(yǎng)物質(zhì)乙，能生長 A＋B 能生長 不添加營養(yǎng)物質(zhì)甲、乙就能生長 突變株A不能在一般培養(yǎng)基上生長的原因是______________________。突變株A和B混合在一起接種于一般培養(yǎng)基中能生長的最可能原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)制備土壤浸出液時，為避免菌體濃度過高，需將浸出液進(jìn)行稀釋處理。(2)從物理性質(zhì)來看，題圖培養(yǎng)皿中培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基；從用途方面來看，該培養(yǎng)基是以含氮除草劑為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基。(3)在以該除草劑為唯一氮源的培養(yǎng)基上，不能降解該除草劑的細(xì)菌(除具有固氮能力的細(xì)菌外)是不能生長的。(4)含一定量該除草劑的培養(yǎng)基不透明，菌落周圍形成透明帶是由于該除草劑被某些細(xì)菌降解導(dǎo)致的。(5)突變株A的生長依賴于營養(yǎng)物質(zhì)甲，突變株B的生長依賴于營養(yǎng)物質(zhì)乙。不添加營養(yǎng)物質(zhì)甲和乙，二者混合培養(yǎng)時都能生長，最可能的原因是突變株A為突變株B提供了營養(yǎng)物質(zhì)乙，突變株B為突變株A提供了營養(yǎng)物質(zhì)甲。 答案：(1)稀釋　(2)以該除草劑為唯一氮源的固體培養(yǎng)基　(3)培養(yǎng)基中缺少這些細(xì)菌可利用的氮源　(4)氮?dú)狻≡摮輨?5)突變株A缺乏合成營養(yǎng)物質(zhì)甲所需要的酶　突變株A生長需要營養(yǎng)物質(zhì)甲，突變株B可以提供；突變株B生長需要營養(yǎng)物質(zhì)乙，突變株A可以提供