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

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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

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
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