2019-2020学年人教版生物选修一课时分层作业5　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

2019-2020学年人教版生物选修一课时分层作业5　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

课时分层作业(五) 土壤中分解尿 素的细菌的分离与计数 (建议用时：35分钟) [基础达标练] 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 C [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。] 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 B [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。] 3．用来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 C [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。] 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 B [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。] 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 B [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。其稀度倍数为 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。] 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 C [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。] 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 A [在 A项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 项中缺少碳源，B项中无尿素作氮源，D项中有牛肉 膏可提供氮源的成分。] 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 D [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。] 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： KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 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： _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________________________________________。 [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。(5)见答案。 [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．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？___________________________________________。 (5)如果探究温度对纤维素酶活性的影响，自变量是________，应该保持 ______________等不变(至少答两项)。 [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。(5)探究温度对酶活性的影响时， 温度为自变量，酶活性为因变量，其他变量如底物和酶的用量、pH、反应时间等 均为无关变量。 [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) (5)温度 纤维素 的量与浓度、反应时间、pH [能力提升练] 11．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 D [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。] 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 D [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。] 13．实验测定链霉素对 3 种细菌的抗生素效应，用 3种细菌在事先准备好的 琼脂平板上面 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 D [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。] 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 C [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。] 15．在探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中，需利用计数板对微生物 细胞进行直接计数。如图所示，计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片， 样品就滴在计数室内。计数室由 25×16＝400个小室组成，容纳液体总体积为 0.1 mm3。某同学操作时将 1 mL 酵母菌样品加 99 mL 无菌水稀释，用无菌吸管吸取 少许使其自行渗入计数室，盖上盖玻片并用滤纸吸去多余菌液，进行观察计数。 (1)在实验中，某同学的部分实验操作过程是这样的：①从静置试管中吸取酵 母菌培养液加入计数板进行计数，并记录数据；②把酵母菌培养液放置在冰箱中； ③第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。 请纠正该同学实验操作中的 3处错误： ①_____________________________________________________； ②_____________________________________________________； ③_____________________________________________________。 (2)在实验前应该对计数板、吸管等器具进行____________处理。 (3)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应采取的措施是________。 (4)如果观察到 a、b、c、d、e 5 个大格共 80 个小室内共有酵母菌 48 个，则 上述 1 mL酵母菌样品中约有酵母菌________个，要获得较为准确的数值，减少误 差，你认为该怎么做？________________。 [解析] (1)在从试管中吸取酵母菌培养液之前，应将试管轻轻振荡几下，目 的是使酵母菌在培养液中均匀分布。酵母菌的培养液应置于适宜条件下，并且每 隔 24小时就要统计一次菌落数目。(2)为了避免杂菌污染，实验中所用吸管、计数 板等器具需进行灭菌处理。(3)、(4)题解答时要注意以下两点：①统一单位；②注 意体积的变化。400个小室共容纳液体总体积为 0.1 mm3，则 80个小室容纳液体 的体积为：2×10－2mm3，含酵母菌 48个，又因酵母菌培养液总体积为 100 mL， 统一单位后即可求出酵母菌的个数。 [答案] (1)①应将试管轻轻振荡几下再吸取酵母菌培养液进行计数 ②应将 酵母菌培养液放置在适宜温度下培养 ③应连续七天，每天观察、取样计数并记 录数据 (2)灭菌 (3)适当稀释 (4)2.4×108 多次计数，求平均值